JPH1149970A - 室温硬化性の組成物 - Google Patents
室温硬化性の組成物Info
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- JPH1149970A JPH1149970A JP20677397A JP20677397A JPH1149970A JP H1149970 A JPH1149970 A JP H1149970A JP 20677397 A JP20677397 A JP 20677397A JP 20677397 A JP20677397 A JP 20677397A JP H1149970 A JPH1149970 A JP H1149970A
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Abstract
成物の提供。 【解決手段】3つの加水分解性基がケイ素に結合した加
水分解性ケイ素基を必須成分として有する重合体
(A)、酸化防止剤(B)および/または耐光安定剤
(C)からなる室温硬化性組成物。
Description
る室温硬化性組成物に関する。
の重合体を硬化させてシーラント、接着剤等に使用する
方法はよく知られており、工業的に有用な方法である。
このような重合体のうち、特に主鎖がポリオキシアルキ
レン鎖である重合体は、室温で液状であり、かつ硬化物
が比較的低温でも柔軟性を保持し、シーラント、接着剤
等に利用する場合好ましい特性を備えている。
特開平3−72527および特開平3−47825等に
記載されている末端に加水分解性ケイ素基を有する重合
体が挙げられる。このような末端に加水分解性ケイ素基
を有する重合体は、伸びや柔軟性を保持するためにケイ
素原子1つ当たり2つの加水分解性基が結合してなる加
水分解性ケイ素基を通常有する。
つの加水分解性基が結合してなる加水分解性ケイ素基を
有する重合体は硬化性に劣り、架橋密度が充分でないた
めに耐候劣化により長期的には表面にクラックが入りや
すい、という問題があった。この問題を解決するために
酸化防止剤や光安定化剤等の安定剤を添加する方法が試
みられたが、いずれも硬化性や表面耐候性の改良には充
分でなかった。
イ素基を有する重合体に対して、その柔軟性や作業性を
大きく悪化させることなく良好な硬化特性と表面耐候性
が改良できる組成について検討した結果、本発明に至っ
た。
で表される加水分解性ケイ素基を有する重合体を含有す
る室温硬化性組成物であって、式(1)中のaが3であ
る加水分解性ケイ素基を有する重合体(A)および酸化
防止剤(B)および/または耐光安定剤(C)0.01
〜10重量部を含有する室温硬化性組成物である。 −SiXa R1 3-a ・・・(1) (式(1)中、R1 は炭素数1〜20の置換もしくは非
置換の1価の有機基であり、Xは水酸基または加水分解
性基であり、aは1、2または3である。ただし、R1
が複数個存在するときは同じでも異なってもよく、Xが
複数個存在するときは同じでも異なってもよい。)
たは側鎖に上記式(1)で表される加水分解性ケイ素基
を有する。重合体の主鎖としては、ポリオキシアルキレ
ン鎖、ポリエステル鎖、ポリカーボネート鎖、ポリオレ
フィン鎖などが挙げられる。主鎖は本質的にポリオキシ
アルキレン鎖であることが好ましい。
47825、特開平3−72527、特開平3−796
27、特公昭46−30711、特公昭45−3631
9、特公昭46−17553等に提案されている。
る重合体について説明する。このような重合体は、下記
に述べるように官能基を有するポリオキシアルキレン化
合物を原料とし、末端に適宜有機基を介して加水分解性
ケイ素基を導入して製造されることが好ましい。
は、触媒の存在下1つ以上の水酸基を有するヒドロキシ
化合物などの開始剤にモノエポキシドなどを反応させて
製造する水酸基末端のものが好ましい。
ド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、ヘキシレ
ンオキシド等が挙げられる。テトラヒドロフラン等も使
用できる。触媒としては、カリウム系化合物やセシウム
系化合物等のアルカリ金属触媒、複合金属シアン化物錯
体触媒、金属ポルフィリン触媒などが挙げられる。
分子量のポリオキシアルキレン化合物を使用する場合に
は、アルカリ触媒等にて製造した比較的低分子量のポリ
オキシアルキレン化合物に塩化メチレン等の多ハロゲン
化合物を反応させることにより多量化して得られるポリ
オキシアルキレン化合物を使用できる。
したポリオキシアルキレン化合物は、アルカリ触媒を用
いた場合に比べ分子量分布が狭く、良好な硬化性が得ら
れるため、このポリオキシアルキレン化合物を用いるこ
とが好ましい。
サシアノコバルテートを主成分とする錯体が好ましく、
そのエーテルおよび/またはアルコール錯体が特に好ま
しい。その組成は本質的に特公昭46−27250に記
載されているものが使用できる。エーテルとしてはエチ
レングリコールジメチルエーテル(グライム)、ジエチ
レングリコールジメチルエーテル(ジグライム)等が好
ましく、錯体の製造時の取り扱い点からグライムが特に
好ましい。アルコールとしては特開平4−145123
に記載されているt−ブタノールが好ましい。
数は2以上が好ましく、硬化物特性として柔軟性を強調
したい場合には2または3が特に好ましく、接着性や硬
化性を強調したい場合には3〜8が特に好ましい。
は、具体的にはポリオキシエチレン、ポリオキシプロピ
レン、ポリオキシブチレン、ポリオキシヘキシレン、ポ
リオキシテトラメチレンおよびこれらの共重合物が挙げ
られる。
合物はポリオキシプロピレンジオールとポリオキシプロ
ピレントリオールである。また、下記(イ)や(ニ)の
方法に用いる場合、アリル末端ポリオキシプロピレンモ
ノオールなどのオレフィン末端のポリオキシアルキレン
化合物も使用できる。
ついて説明する。式(1)中R1 は炭素数1〜20の置
換もしくは非置換の1価の有機基であり、好ましくは炭
素数8以下のアルキル基、フェニル基またはフルオロア
ルキル基である。特に好ましくは、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシ
ル基、フェニル基等である。R1 が複数個存在するとき
はそれらは同じでも異なってもよい。
ばハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アミ
ド基、アミノ基、アミノオキシ基、ケトキシメート基、
ヒドリド基などがある。
基の炭素数は6以下が好ましく、4以下が特に好まし
い。好ましいXは炭素数4以下の低級アルコキシ基、特
にメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基またはプロペ
ニルオキシ基が例示できる。またXが複数個存在すると
きはそれらは同じでも異なってもよい。
水分解性ケイ素基の数は1〜8が好ましく、2〜6が特
に好ましい。加水分解性ケイ素基の原料ポリオキシアル
キレン化合物への導入の方法は特には限定されないが、
たとえば以下の(イ)〜(ニ)の方法で導入できる。
ン化合物の末端にオレフィン基を導入したものと、式
(2)で表されるヒドロシリル化合物を反応させる方
法。 HSiXa R1 3-a ・・・(2) (式(2)中、R1 、X、aは前記に同じ。)
は、不飽和基および官能基を有する化合物をポリオキシ
アルキレン化合物の末端水酸基に反応させて、エーテル
結合、エステル結合、ウレタン結合またはカーボネート
結合などにより結合させる方法、またはアルキレンオキ
シドを重合する際に、アリルグリシジルエーテルなどの
オレフィン基含有エポキシ化合物を添加して共重合させ
ることにより原料ポリオキシアルキレン化合物の側鎖に
オレフィン基を導入する方法などが挙げられる。
ン化合物の末端に式(3)で表される化合物を反応させ
る方法。 R1 3-a−SiXa −R2 NCO ・・・(3) (式(3)中、R1 、X、aは前記に同じ。R2 は炭素
数1〜17の2価炭化水素基。)
ン化合物の末端にトリレンジイソシアネートなどのポリ
イソシアネート化合物を反応させてイソシアネート基末
端とした後、該イソシアネート基に式(4)で表される
ケイ素化合物のW基を反応させる方法。 R1 3-a−SiXa −R2 W・・・(4) (式(4)中、R1 、R2 、X、aは前記に同じ。Wは
水酸基、カルボキシル基、メルカプト基およびアミノ基
(1級または2級)から選ばれる活性水素含有基。)
ン化合物の末端にオレフィン基を導入し、そのオレフィ
ン基と、Wがメルカプト基である式(4)で表されるケ
イ素化合物のメルカプト基を反応させる方法。
である加水分解性ケイ素基」(以下、「加水分解性ケイ
素基(D)」という)を有する重合体を含有することを
要する。本発明の組成物において、式(1)で表される
加水分解性ケイ素基中における加水分解性ケイ素基
(D)の数は、用途、必要とする特性などに応じて変え
うる。
有する重合体が、該加水分解性ケイ素基として加水分解
性ケイ素基(D)のみを有する重合体である場合、すな
わち、組成物中における式(1)で表される加水分解性
ケイ素基のほぼ100%、すなわち80〜100%が加
水分解性ケイ素基(D)である場合、硬化速度が大きく
なり、深部硬化性が特に優れた室温硬化性組成物が得ら
れる。この場合、特に式(1)で表される加水分解性ケ
イ素基の90〜100%、さらには95〜100%が加
水分解性ケイ素基(D)であることが好ましい。
加水分解性ケイ素基と加水分解性ケイ素基(D)が混在
している場合には、良好な伸び特性と速硬化性を両立し
うる室温硬化性組成物が得られる。
性ケイ素基中の加水分解性ケイ素基(D)の割合が5〜
80%であることが好ましい。この割合を任意に変える
ことにより要求に応じた特性を自由に制御できる。すな
わち加水分解性ケイ素基(D)の割合が5〜50%のと
きは、硬化性を向上させると同時にシーラントなどで必
要とされる良好な伸び特性や柔軟性を提供でき、また加
水分解性ケイ素基(D)の割合が50〜80%のとき
は、弾性接着剤などに必要とされる伸び特性を充分に確
保しながら飛躍的に硬化性を改善できる。
素基中において加水分解性ケイ素基(D)以外の加水分
解性ケイ素基は式(1)中のaが2の加水分解性ケイ素
基であることが特に好ましい。
解性ケイ素基と加水分解性ケイ素基(D)が混在した組
成物を得るためには、たとえば、下記の方法(ホ)、
(ヘ)がある。
加水分解性ケイ素基および式(1)中のaが3である加
水分解性ケイ素基(D)を併有する重合体を使用する。 (ヘ)式(1)中のaが1または2である加水分解性ケ
イ素基を有する重合体および式(1)中のaが3である
加水分解性ケイ素基(D)を有する重合体の両方を使用
する。(ホ)、(ヘ)の方法を併用してもよい。
用される用途に応じて適当な値を選択できる。すなわち
柔軟性が重視されるシーラントなどの用途には原料であ
る水酸基を有するポリオキシアルキレン化合物の水酸基
価から換算した分子量(以下、水酸基価換算分子量)で
4000〜50000の重合体が適する。6000〜5
0000であることがより好ましく、8000〜250
00であることが特に好ましい。また強度が要求される
接着剤などの用途には水酸基価換算分子量1000〜3
0000の重合体が適する。1000未満では硬化物が
脆いものとなり30000超では高粘度のため作業性が
著しく悪くなる。3000〜20000であることがよ
り好ましく、6000〜20000であることが特に好
ましい。
/または耐光安定剤(C)を使用する。本発明で使用で
きる酸化防止剤(B)としてはヒンダードフェノール系
化合物が好ましい。本発明で使用できるヒンダードフェ
ノール系化合物としては具体的には、以下のものが例示
できる。
ノクラックSP、ノクラックSP−N、ノクラックNS
−5、ノクラックNS−6、ノクラックNS−30、ノ
クラック300、ノクラックNS−7、ノクラックDA
H(以上いずれも大内新興化学工業製)、MARK A
O−30、MARK AO−40、MARK AO−5
0、MARK AO−60、MARK AO−616、
MARK AO−635、MARK AO−658、M
ARK AO−15、MARK AO−18、MARK
328、MARK AO−37(以上いずれもアデカ
アーガス化学製)、IRGANOX−245、IRGA
NOX−259、IRGANOX−565、IRGAN
OX−1010、IRGANOX−1035、IRGA
NOX−1076、IRGANOX−1081、IRG
ANOX−1098、IRGANOX−1222、IR
GANOX−1330、IRGANOX−1425WL
(以上いずれも日本チバガイギー製)。
ては、ベンゾトリアゾール系化合物、ヒンダードアミン
系化合物およびベンゾエート系化合物から選ばれる1種
以上の化合物であることが好ましい。
化合物としては具体的には、チヌビンP、チヌビン23
4、チヌビン320、チヌビン326、チヌビン32
7、チヌビン329、チヌビン213(以上いずれも日
本チバガイギー製)が例示できる。
合物としては、具体的には、チヌビン622LD、チヌ
ビン144、CHIMASSORB944LD、CHI
MASSORB119FL(以上いずれも日本チバガイ
ギー製)、MARK LA−57、MARK LA−6
2、MARK LA−67、MARK LA−63、M
ARK LA−68(以上いずれもアデカアーガス化学
製)、サノールLS−770、サノールLS−765、
サノールLS−292、サノールLS−2626、サノ
ールLS−1114、サノールLS−744(以上いず
れも三共製)などが例示できる。
としてはチヌビン120(日本チバガイギー製)が例示
できる。また、酸化防止剤(B)と耐光安定剤(C)の
混合物であるチヌビンB5353、チヌビンB75(以
上いずれも日本チバガイギー製)なども使用できる。
用してもよく、併用することが特に好ましい。酸化防止
剤(B)または耐光安定剤(C)の使用量は、それぞ
れ、重合体(A)100重量部に対して0.1〜10重
量部の範囲であることが好ましい。0.1重量部未満で
は耐候性を改善の効果が少なく、5重量部超では効果に
大差がなく経済的に不利である。
に硬化触媒を使用してもよい。硬化触媒としては、加水
分解性ケイ素基の加水分解および縮合反応の触媒として
公知の化合物が使用できる。すなわち、アルキルチタン
酸塩、有機ケイ素チタン酸塩、錫ビス(2−エチルヘキ
サノエート)およびジブチル錫ジラウレート等のような
カルボン酸の金属塩、ジブチルアミン−2−エチルヘキ
ソエート等のようなアミン塩、ならびに他の酸性触媒お
よび塩基性触媒を使用できる。硬化触媒の使用量は、重
合体(A)100重量部に対し、0.001〜10重量
部、特には0.01〜5重量部、が好ましい。
め剤、密着剤などを含有してもよい。充填剤の使用量は
重合体(A)100重量部に対して0〜1000重量
部、特に50〜250重量部が好ましい。充填剤の具体
例としては以下のものが挙げられる。これらの充填剤は
1種単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
シリカ、無水ケイ酸、含水ケイ酸およびカーボンブラッ
ク、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレ
ー、タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナ
イト、酸化第二鉄、酸化亜鉛、活性亜鉛華、シラスバル
ーン、木粉、パルプ、木綿チップ、マイカ、くるみ穀
粉、もみ穀粉、グラファイト、アルミニウム微粉末、フ
リント粉末等の粉体状充填剤、石綿、ガラス繊維、ガラ
スフィラメント、炭素繊維、ケブラー繊維、ポリエチレ
ンファイバー等の繊維状充填剤。
タン等の無機顔料およびフタロシアニンブルー、フタロ
シアニングリーン等の有機顔料、タレ止め剤としては有
機酸処理炭酸カルシウム、水添ひまし油、ステアリン酸
カルシウム、ステアリン酸亜鉛、微粉末シリカ等、密着
剤としてはアミノシラン、エポキシシラン等が挙げられ
る。
る。可塑剤としては、公知の可塑剤が使用でき、具体的
にはフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸
ブチル等のフタル酸エステル類、アジピン酸ジオクチ
ル、コハク酸イソデシル、セバシン酸ジブチル、オレイ
ン酸ブチル等の脂肪族カルボン酸エステル、ペンタエリ
スリトールエステルなどのグリコールエステル類、リン
酸トリオクチル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステ
ル類、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジ
ル等のエポキシ可塑剤、塩素化パラフィン等が1種単独
でまたは2種以上の混合物で使用できる。
加剤等を含むことができる。添加剤としては、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂等の接着付与剤、等が使用でき
る。本発明の室温硬化性組成物は、室温で湿分存在下で
硬化し、特に弾性シーラント用、接着剤用として使用で
きる。
(例7〜9)、比較例(例10〜13)により具体的に
説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されな
い。なお、部は重量部を示し、分子量は水酸基価換算分
子量を示す。
キサシアノコバルテート触媒を用いてプロピレンオキシ
ドの重合を行い、ポリオキシプロピレントリオールを得
た。これにイソシアネートプロピルトリメトキシシラン
を加え、ウレタン化反応を行い末端をトリメトキシシリ
ル基に変換して、分子量18000の重合体P1を得
た。
れた平均分子量3000のポリオキシプロピレンジオー
ルを金属ナトリウムの存在下、クロロブロモメタンと反
応させて高分子量化を行った。得られたポリオキシプロ
ピレンジオールをナトリウムアルコキシドに変換した
後、塩化アリルを反応させて末端にアリルオキシ基を有
するポリオキシプロピレンを得た。ヒドロシリル化合物
としてトリメトキシシランを白金触媒の存在下に反応さ
せて末端にトリメトキシシリル基を有する分子量900
0の重合体を得た。
グリセリンにプロピレンオキシドを反応して得られたポ
リオキシプロピレントリオールの末端水酸基を上記と同
様の方法で末端アリルオキシ化した後、ヒドロシリル化
合物としてメチルジメトキシシランを白金触媒の存在下
に反応させて末端にメチルジメトキシシリル基を有する
分子量6000の重合体を得た。この分子量9000の
重合体と分子量6000の重合体を重量比にして60対
40の割合で混合し、重合体混合物P2を得た。
して亜鉛ヘキサシアノコバルテート触媒を用いてプロピ
レンオキシドの重合を行い、ポリオキシプロピレンジオ
ールを得た。得られたポリオキシプロピレンジオールの
末端水酸基を例2と同様の方法で末端アリルオキシ化し
た後、ヒドロシリル化合物としてトリメトキシシランと
メチルジメトキシシランの70対30重量比の混合物を
白金触媒の存在下に反応させて末端にトリメトキシシリ
ル基とメチルジメトキシシリルプロピル基の両方を有す
る分子量12000の重合体P3を得た。
キサシアノコバルテート触媒を用いてプロピレンオキシ
ドの重合を行い、ポリオキシプロピレントリオールを得
た。これにイソシアネートプロピルメチルジメトキシシ
ランを加え、ウレタン化反応を行い両末端をメチルジメ
トキシシリルプロピル基に変換して、分子量18000
の重合体P4を得た。
れた平均分子量3000のポリオキシプロピレンジオー
ルを金属ナトリウムの存在下、クロロブロモメタンと反
応させて高分子量化を行った。得られたポリオキシプロ
ピレンジオールの末端水酸基を例2と同様の方法で末端
アリルオキシ化した後、ヒドロシリル化合物としてメチ
ルジメトキシシランを白金触媒の存在下に反応させて末
端にメチルジメトキシシリル基を有する分子量9000
の重合体を得た。
グリセリンにプロピレンオキシドを反応して得られたポ
リオキシプロピレントリオールの末端水酸基を例2と同
様の方法で末端アリルオキシ化した後、ヒドロシリル化
合物としてメチルジメトキシシランを白金触媒の存在下
に反応させて末端にメチルジメトキシシリル基を有する
分子量6000の重合体を得た。この分子量9000の
重合体と分子量6000の重合体を重量比にして60対
40の割合で混合し、重合体混合物P5を得た。
して亜鉛ヘキサシアノコバルテート触媒を用いてプロピ
レンオキシドの重合を行い、ポリオキシプロピレンジオ
ールを得た。得られたポリオキシプロピレンジオールの
末端水酸基を例2と同様の方法で末端アリルオキシ化し
た後、ヒドロシリル化合物としてメチルジメトキシシラ
ンのみを白金触媒の存在下に反応させて末端にメチルジ
メトキシシリル基を有する分子量12000の重合体P
6を得た。
(P1〜P6)100部に対し、炭酸カルシウム150
部、可塑剤としてフタル酸ジオクチル50部、チキソ性
付与剤3部、酸化防止剤(B)としてヒンダードフェノ
ール系化合物IRGANOX245(日本チバガイギー
製)を1部および耐光安定剤(C)としてベンゾトリア
ゾール系化合物チヌビン327(日本チバガイギー製)
1部、硬化触媒として錫ビス(2−エチルヘキサノエー
ト)3部およびラウリルアミン0.5部を添加して、3
本ペイントロールを用いて混練した。ただし例13は重
合体P6を用いた上記組成から酸化防止剤および耐光安
定剤を除いた組成とした。
物粘度が20℃で160万cPに到達する時間を測定し
た。また混練した組成物を20℃、65%湿度下に7
日、50℃、60%湿度下に7日養生して厚さ5mmの
シートを得た。このものの250時間後、500時間後
および750時間後の表面耐候性をサンシャインウェザ
オメータで調べた。評価は、サンシャインウェザオメー
タ試験後に表面クラックが認められないものを○、ヘア
クラックが認められるものを△、明らかにクラックが認
められるものを×とした。結果を表1、表2に示す。
組成物はきわめて硬化性および表面耐候性に優れるとい
う特長を有する。
Claims (5)
- 【請求項1】下記式(1)で表される加水分解性ケイ素
基を有する重合体を含有する室温硬化性組成物であっ
て、式(1)中のaが3である加水分解性ケイ素基を有
する重合体(A)および酸化防止剤(B)および/また
は耐光安定剤(C)を含有する室温硬化性組成物。 −SiXa R1 3-a ・・・(1) (式(1)中、R1 は炭素数1〜20の置換もしくは非
置換の1価の有機基であり、Xは水酸基または加水分解
性基であり、aは1、2または3である。ただし、R1
が複数個存在するときは同じでも異なってもよく、Xが
複数個存在するときは同じでも異なってもよい。) - 【請求項2】式(1)中のaが1または2である加水分
解性ケイ素基および式(1)中のaが3である加水分解
性ケイ素基を併有する重合体を含有する、請求項1記載
の室温硬化性組成物。 - 【請求項3】式(1)中のaが1または2である加水分
解性ケイ素基を有する重合体および式(1)中のaが3
である加水分解性ケイ素基を有する重合体を併含する、
請求項1記載の室温硬化性組成物。 - 【請求項4】式(1)で表される加水分解性ケイ素基を
有する重合体が、加水分解性ケイ素基として式(1)中
のaが3である加水分解性ケイ素基のみを有する重合体
である、請求項1記載の室温硬化性組成物。 - 【請求項5】重合体(A)の主鎖が、複合金属シアン化
物錯体を触媒として開始剤にアルキレンオキシドを重合
させて得られるポリオキシアルキレン鎖である、請求項
1、2、3または4記載の室温硬化性組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20677397A JP3921747B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 室温硬化性の組成物 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20677397A JP3921747B2 (ja) | 1997-07-31 | 1997-07-31 | 室温硬化性の組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1149970A true JPH1149970A (ja) | 1999-02-23 |
JP3921747B2 JP3921747B2 (ja) | 2007-05-30 |
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ID=16528857
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3921747B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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