JPH1180533A - 硬化性組成物 - Google Patents
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Classifications
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Abstract
性等を低下させることなく、低応力かつ高伸びであるゴ
ム物性が良好な硬化性組成物を提供する。 【解決手段】 (a)1分子中に少なくとも1個の反応
性ケイ素基を含有するオキシアルキレン系重合体、及
び、(b)分子中にα,βジオール構造又はα,γジオ
ール構造を有する化合物を含有してなる硬化性組成物。
Description
し、低応力かつ高伸びである引張り特性に優れた硬化性
組成物に関する。
存在下で架橋硬化する。このうち、例えば、主鎖骨格が
ポリオキシプロピレンであるものを用いた硬化性組成物
は、室温では液状で、硬化によりゴム弾性体となる特性
を有しており、建築用シーラント等に広く用いられてい
る。
は、目地の収縮に追随するために、低応力、高伸びであ
るものが望まれている。低応力にする方法としては、反
応性ケイ素基の含有量を減らす方法が知られている。し
かし、この場合には、架橋に関与しないフリーの分子鎖
が残り、これが表面のタック(べたつき)の原因になる
と考えられる。また、ゴムとしての特性、特に復元性が
低下してしまう等の問題があった。
み、タック、復元性、硬化性、耐侯性、保存安定性等を
低下させることなく、低応力かつ高伸びであるゴム物性
が良好な硬化性組成物を提供することを目的とするもの
である。
中に少なくとも1個の反応性ケイ素基を含有するオキシ
アルキレン系重合体、及び、(b)分子中にα,βジオ
ール構造又はα,γジオール構造を有する化合物を含有
してなる硬化性組成物である。以下に本発明を詳述す
る。
中に反応性ケイ素基を少なくとも1個含有する。1分子
中に含まれる反応性ケイ素基の数が1個未満であると、
硬化性が不充分になるため、上記範囲に限定される。ま
た、多すぎると網目構造があまりに密となるため良好な
機械特性を示さなくなる。好ましくは、1.1〜5個で
ある。
応性ケイ素基を含有するオキシアルキレン系重合体の主
鎖骨格は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を
有するものである。 −R1 −O− (1) (式中、R1 は、2価の有機基を表す。)
特に限定されないが、炭素数1〜14の直鎖又は分岐鎖
のアルキレン基が好ましい。より好ましくは、炭素数2
〜4の直鎖又は分岐鎖のアルキレン基である。
としては特に限定されず、例えば、−CH2 O−、−C
H2 CH2 O−、−CH2 CH(CH3 )O−、−CH
2 CH(C2 H5 )O−、−CH2 C(CH3 )2 O
−、−CH2 CH2 CH2 CH2 O−等を挙げることが
できる。
は、上記一般式(1)で表される繰り返し単位のうち1
種類からなってもよいし、2種類以上の繰り返し単位か
らなっていてもよい。特に、シーラント等に使用される
場合には、プロピレンオキシドを主成分とする重合体が
好ましい。
中には、オキシアルキレン系重合体の特性を大きく損な
わない範囲でウレタン結合成分等の他の成分を含んでい
てもよい。上記ウレタン結合成分としては特に限定され
ず、例えば、トルエン(トリレン)ジイソシアネート、
ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソ
シアネート等の芳香族系ポリイソシアネート;イソフォ
ロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト等の肪族系ポリイソシアネートと上記一般式(1)式
の繰り返し単位を有するポリオールとの反応から得られ
るもの等を挙げることができる。
素基は、下記一般式(2)で表されるものである。 −[Si(R2 )2-a (X)a O]p −Si(R3 )3-b (X)b (2) 式中、R2 、R3 は、同一若しくは異なって、炭素数1
〜20のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基、炭
素数7〜20のアラルキル基又は(R4 )3 SiO−
(R4 は、炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表し、
3個のR4 は同一であってもよく、異なっていてもよ
い。)で表されるトリオルガノシロキシ基を表し、R2
又はR3 が2個以上存在するとき、それらは同一であっ
てもよく、異なっていてもよい。Xは、加水分解性基又
は水酸基を表し、Xが2個以上存在するとき、それらは
同一であってもよく、異なっていてもよい。aは、0〜
2の整数を表す。bは、0〜3の整数を表す。pは、0
〜19の整数を表す。pが2以上である場合、p個の−
[Si(R2 )2-a (X)a O]p −基におけるaは、
同一の値であってもよく、異なっていてもよい。なお、
上記一般式(2)で表される反応性ケイ素基において、
Xで表される加水分解性基又は水酸基は、少なくとも1
個存在するものとする。
特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、イソプ
ロピル基、ブチル基、t−ブチル基、シクロヘキシル基
等が挙げられる。
特に限定されず、例えば、フェニル基、ナフチル基等が
挙げられる。
は特に限定されず、例えば、ベンジル基等が挙げられ
る。
しては特に限定されず、例えば、メチル基、エチル基、
イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル
基、エチニル基、1−プロペニル基、ビニル基、アリル
基、1−メチルブチル基、2−エチルブチル基、フェニ
ル基等が挙げられる。
に限定されず、従来公知のものを用いることができ、例
えば、水素原子、ハロゲン原子、アルコキシル基、アシ
ルオキシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、
酸アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニ
ルオキシ基等が挙げられる。これらのうち、水素原子、
アルコキシル基、アシルオキシ基、ケトキシメート基、
アミノ基、アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、
アルケニルオキシ基が好ましく、加水分解性が穏やかで
取り扱いやすいという点から、アルコキシル基が特に好
ましい。
は、1個のケイ素原子に1〜3個の範囲で結合すること
ができる。また、上記一般式(2)で表される反応性ケ
イ素基中の水酸基や加水分解性基の総和は、1〜5個の
範囲が好ましい。上記反応性ケイ素基を形成するケイ素
原子は1個でもよく、2個以上であってもよいが、シロ
キサン結合等により連結されたケイ素原子の場合は20
個までであってもよい。
される反応性ケイ素基のうち、下記一般式(4) −Si(R3 )3-b Xb (4) (式中、R3 、X、bは、上記と同じ。)で表わされる
反応性ケイ素基が、入手が容易である点から好ましく用
いられる。
素基の導入方法としては特に限定されず、公知の方法を
用いることができ、例えば、以下の方法等を挙げること
ができる。 (イ)分子中に水酸基等の官能基を有するオキシアルキ
レン系重合体に、この官能基に対して反応性を示す活性
基及び不飽和基を有する有機化合物を反応させ、不飽和
基を含有するオキシアルキレン系重合体を得るか、又
は、不飽和基含有エポキシ化合物との共重合により不飽
和基を含有するオキシアルキレン系重合体を得、次い
で、得られた不飽和基を含有するオキシアルキレン系重
合体に反応性ケイ素基を有するヒドロシランを作用させ
てヒドロシリル化する方法 (ロ)(イ)法と同様にして得られた不飽和基を含有す
るオキシアルキレン系重合体にメルカプト基及び反応性
ケイ素基を有する化合物を反応させる方法 (ハ)分子中に水酸基、エポキシ基やイソシアネート基
等の官能基を有するオキシアルキレン系重合体に、この
官能基に対して反応性を示す官能基及び反応性ケイ素基
を有する化合物を反応させる方法 以上の方法のなかで、(イ)の方法、又は、(ハ)のう
ち末端に水酸基を有する重合体とイソシアネート基及び
反応性ケイ素基を有する化合物を反応させる方法が好ま
しい。
を有してもよく、その分子量は500〜50000程度
が好ましい。より好ましくは、1000〜30000で
ある。
されず、例えば、特公昭45−36319号公報、特公
昭46−12154号公報、特開昭50−156599
号公報、特開昭54−6096号公報、特開昭55−1
3767号公報、特開昭55−13468号公報、特開
昭57−164123号公報、特公平3−2450号公
報、米国特許第3,632,557、米国特許第4,3
45,053、米国特許第4,366,307、米国特
許第4,960,844等の各公報に開示されているも
の、また、特開昭61−197631号公報、特開昭6
1−215622号公報、特開昭61−215623号
公報、特開昭61−218632号公報等の各公報に開
示されている数平均分子量6000以上、Mw/Mnが
1.6以下である高分子量で分子量分布が狭いオキシア
ルキレン系重合体等を挙げることができる。
キレン系重合体は、単独で使用してもよいし2種以上併
用してもよい。また、反応性ケイ素基を有するビニル系
重合体をブレンドしてなるオキシアルキレン系重合体も
用いることができる。
合体をブレンドしてなるオキシアルキレン系重合体の製
造方法としては特に限定されず、例えば、特開昭59−
122541号公報、特開昭63−112642号公
報、特開平6−172631号公報等に開示されている
もの等を挙げることができる。
シアルキレン系重合体の存在下で(メタ)アクリル酸エ
ステル系単量体の重合を行う方法を用いることもでき
る。この製造方法は、特開昭59−78223号公報、
特開昭59−168014号公報、特開昭60−228
516号公報、特開昭60−228517号公報等の各
公報に具体的に開示されているが、これらに限定される
ものではない。
分子中にα,βジオール構造又はα,γジオール構造を
有する化合物としては、一般によく知られたものが利用
できる。なお、本明細書中、上記α,βジオール構造
は、隣接する炭素原子に2つの水酸基を有する構造を表
し、上記α,γジオール構造は、一つおいて隣り合う炭
素原子に2つの水酸基を有する構造を表す。
γジオール構造を有する化合物としては特に限定され
ず、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、1,3−プロパンジオール、1,2−ブタンジオー
ル、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオー
ル、ピナコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパン
ジオール、2−メチル−2−ヒドロキシメチル−1,3
−プロパンジオール等のジオール類;グリセリン、1,
2,6−ヘキサントリオール、1,1,1−トリス(ヒ
ドロキシメチル)プロパン、2,2−ビス(ヒドロキシ
メチル)ブタノール等のトリオール類;ペンタエリスリ
トール、D−ソルビトール、D−マンニトール、ジグリ
セリン、ポリグリセリン等の4価以上のポリオール類;
グリセリンモノステアレート、グリセリンモノイソステ
アレート、グリセリンモノオレエート、グリセリンモノ
ラウレート、グリセリンモノパルミテート、グリセリン
モノカプリレート、グリセリンモノアセテート、グリセ
リンモノベヘネート等のグリセリンモノカルボン酸エス
テル類;
リンモノオレエート、ジグリセリンモノラウレート、テ
トラグリセリンモノステアレート、テトラグリセリンモ
ノオレエート、テトラグリセリンモノラウレート、テト
ラグリセリンジステアレート、テトラグリセリンジオレ
エート、テトラグリセリンジラウレート、デカグリセリ
ンモノステアレート、デカグリセリンモノオレエート、
デカグリセリンモノラウレート、デカグリセリンジステ
アレート、デカグリセリンジオレエート、デカグリセリ
ンジラウレート等のポリグリセリンカルボン酸エステル
類;ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエ
リスリトールモノイソステアレート、ペンタエリスリト
ールモノオレエート、ペンタエリスリトールモノラウレ
ート等のペンタエリスリトールモノカルボン酸エステル
類;ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリ
スリトールジオレエート、ペンタエリスリトールジラウ
レート等のペンタエリスリトールジカルボン酸エステル
類;
モノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタ
ンモノパルミテート、ソルビタンモノベヘネート等のソ
ルビタンモノカルボン酸エステル類;ソルビタンジステ
アレート、ソルビタンジオレエート、ソルビタンジラウ
レート、ソルビタンジパルミテート、ソルビタンジベヘ
ネート等のソルビタンジカルボン酸エスエル類;グリセ
リンモノステアリルエーテル、グリセリンモノオレイル
エーテル、グリセリンモノラウリルエーテル、グリセリ
ンモノ−2−エチルヘキシルエーテル等のグリセリンモ
ノアルキルエーテル類;ジグリセリンモノステアリルエ
ーテル、ジグリセリンモノオレイルエーテル、ジグリセ
リンモノラウリルエーテル、テトラグリセリンモノステ
アリルエーテル、テトラグリセリンモノオレイルエーテ
ル、テトラグリセリンモノラウリルエーテル、テトラグ
リセリンジステアリルエーテル、テトラグリセリンジオ
レイルエーテル、テトラグリセリンジラウリルエーテ
ル、デカグリセリンモノステアリルエーテル、デカグリ
セリンモノオレイルエーテル、デカグリセリンモノラウ
リルエーテル、デカグリセリンジステアリルエーテル、
デカグリセリンジオレイルエーテル、デカグリセリンジ
ラウリルエーテル等のポリグリセリンアルキルエーテル
類;
テル、ペンタエリスリトールモノオレイルエーテル、ペ
ンタエリスリトールモノラウリルエーテル等のペンタエ
リスリトールモノアルキルエーテル類;ペンタエリスリ
トールジステアリルエーテル、ペンタエリスリトールジ
オレイルエーテル、ペンタエリスリトールジラウリルエ
ーテル等のペンタエリスリトールジアルキルエーテル
類;ソルビタンモノステアリルエーテル、ソルビタンモ
ノオレイルエーテル、ソルビタンモノラウリルエーテル
等のソルビタンモノアルキルエーテル類;ソルビタンジ
ステアリルエーテル、ソルビタンジオレイルエーテル、
ソルビタンジラウリルエーテル等のソルビタンジアルキ
ルエーテル類等を挙げることができる。
剤、分散剤、消泡剤、防曇剤、可溶化剤、増粘剤、滑剤
として汎用のものが多く、容易に入手できる。
よいし2種以上併用してもよい。上記(b)の化合物の
使用量は、上記(a)成分であるオキシアルキレン系重
合体100重量部に対し、0.1〜100重量部が好ま
しい。0.1重量部未満であると、目的とする効果が得
られず、100重量部を超えると、硬化物の機械的強度
が不足するという問題点を生じるため好ましくない。よ
り好ましくは、1〜20重量部である。
て、種々の可塑剤を添加することができる。上記可塑剤
としては特に限定されず、例えば、ジメチルフタレー
ト、ジエチルフタレート、ジブチルフタレート、ジヘプ
チルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソノニル
フタレート、ジイソデシルフタレート、ジイソウンデシ
ルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジラウリル
フタレート、ジシクロヘキシルフタレート等のフタル酸
エステル系可塑剤;エポキシ化大豆油、エポキシ化アマ
ニ油、エポキシステアリン酸ベンジル等のエポキシ可塑
剤類;2塩基酸と2価アルコールとのポリエステル類等
のポリエステル系可塑剤;ポリプロピレングリコールや
その誘導体等のポリエーテル類;ポリ−α−メチルスチ
レン、ポリスチレン等のポリスチレン類;ポリブタジエ
ン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリクロ
ロプレン、ポリイソプレン、ポリブテン、塩素化パラフ
ィン類等を挙げることができる。これらは単独でも2種
以上併用して用いてもよい。
あるオキシアルキレン系重合体100重量部に対して、
0.1〜150重量部が好ましい。150重量部を超え
ると液状成分が多くなり硬化物の物性が低下する。
イ素基の反応を促進する目的でシラノール縮合触媒が含
有されていてもよい。上記シラノール縮合触媒としては
特に限定されず、一般に使用されている縮合触媒を用い
ることができる。このようなものとしては、例えば、テ
トラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート等の
チタン酸エステル類;ジブチルすずジラウレート、ジブ
チルすずマレエート、ジブチルすずジアセテート、オク
チル酸すず、ナフテン酸すず、ジブチルすずオキサイド
とフタル酸エステルとの反応物、ジブチルすずジアセチ
ルアセトナート等の有機すず化合物類;アルミニウムト
リスアセチルアセトナート、アルミニウムトリスエチル
アセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウムエチ
ルアセトアセテート等の有機アルミニウム化合物類;ビ
スマス−トリス(2−エチルヘキソエート)、ビスマス
−トリス(ネオデカノエート)等のビスマス塩と有機カ
ルボン酸との反応物等;ジルコニウムテトラアセチルア
セトナート、チタンテトラアセチルアセトナート等のキ
レート化合物類;オクチル酸鉛等の有機鉛化合物;有機
バナジウム化合物;ブチルアミン、オクチルアミン、ジ
ブチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールア
ミン、トリエタノールアミン、ジエチレントリアミン、
トリエチレンテトラミン、オレイルアミン、シクロヘキ
シルアミン、ベンジルアミン、ジエチルアミノプロピル
アミン、キシリレンジアミン、トリエチレンジアミン、
グアニジン、ジフェニルグアニジン、2,4,6−トリ
ス(ジメチルアミノメチル)フェノール、モルホリン、
N−メチルモルホリン、2−エチル−4−メチルイミダ
ゾール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデ
セン−7(DBU)等のアミン系化合物;又はそれらの
カルボン酸等との塩;過剰のポリアミンと多塩基酸とか
ら得られる低分子量ポリアミド樹脂;過剰のポリアミン
とエポキシ化合物との反応生成物等を挙げることができ
る。これらは単独でも2種以上併用して用いてもよい。
上記シラノール縮合触媒のうち、有機金属化合物類、有
機金属化合物類とアミン系化合物との併用系が硬化性の
点から好ましい。
反応性ケイ素基を有する上記成分(a)であるオキシア
ルキレン系重合体100重量部に対して0.01〜20
重量部が好ましい。0.01重量部未満であると、硬化
速度が遅くなり、また、硬化反応が充分に進行しにくく
なり、20重量部を超えると、硬化時に局部的な発熱や
発泡が生じ、良好な硬化物が得られにくくなる。より好
ましくは、0.1〜10重量部である。
応じて、脱水剤、相溶化剤、接着性改良剤、物性調整
剤、保存安定性改良剤、充填剤、老化防止剤、紫外線吸
収剤、金属不活性化剤、オゾン劣化防止剤、光安定剤、
アミン系ラジカル連鎖禁止剤、リン系過酸化物分解剤、
滑剤、顔料、発泡剤、難燃剤、帯電防止剤等の各種添加
剤を適宜添加することができる。
ば、木粉、クルミ殻粉、もみ殻粉、パルプ、木綿チッ
プ、マイカ、グラファイト、けいそう土、白土、カオリ
ン、クレー、タルク、ヒュームドシリカ、沈降性シリ
カ、無水ケイ酸、石英粉末、ガラスビーズ、炭酸カルシ
ウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、カーボンブラッ
ク、ガラスバルーン、アルミニウム粉末、亜鉛粉末、ア
スベスト、ガラス繊維、炭素繊維等を挙げることができ
る。これらは単独でも2種以上併用して用いてもよい。
(a)1分子中に少なくとも1個の反応性ケイ素基を含
有するオキシアルキレン系重合体以外に、反応性ケイ素
基を有する他の重合体を添加してもよい。このようなも
のとしては、例えば、ポリジメチルシロキサン等を挙げ
ることができる。
特に限定されず、例えば、(a)オキシアルキレン系重
合体に(b)の化合物を添加し、必要に応じて、加熱攪
拌条件等を適宜調節し、均一に分散、溶解させればよ
い。しかし、完全に均一透明な状態にする必要はなく、
不透明な状態であっても分散していれば充分な効果を得
ることができる。
ダー等を用いて溶解させ混合するといった方法等も用い
ることができる。また、必要に応じて、分散性改良剤を
併用してもよい。
は、2液型はもちろん1液型の硬化性組成物にも適用で
きる。1液型の場合は、実質的に水分のない状態で本発
明の硬化性組成物を調製することによって得られ、密閉
状態に保存すれば長期間の貯蔵に耐え、大気中に曝露す
れば速やかに表面から硬化を開始する。
材として建造物、土木工事、また、工業用途等の分野に
有用であり、塗料、接着剤、注入剤、コーティング材等
としても使用できる。
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
分解性シリル基を末端に有する重合体として鐘淵化学工
業社製、カネカMSポリマーS203を65重量部、鐘
淵化学工業社製、カネカMSポリマーS303を35重
量部、可塑剤としてDIDP(ジイソデシルフタレー
ト)70重量部、フィラーとして表面処理重質炭酸カル
シウム200重量部、酸化チタン10重量部、タレ防止
剤として脂肪族アマイドワックス10重量部、紫外線吸
収剤1重量部、光安定剤1重量部、グリセリン5重量部
を加え、120℃で2時間、真空下で攪拌して脱水し
た。室温に冷却した後、粘度安定剤としてビニルトリメ
トキシシラン3重量部、接着性付与剤としてN−(β−
アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン2重量部、硬化触媒としてジブチルすずジアセチルア
セトナート1重量部を加え室温で攪拌した。これを密閉
容器に充填して1液型硬化性組成物を得た。得られた組
成物の引張り物性、復元性、残留タックを下記の方法に
より評価した。結果を表1に示した。
%RHに3日間、50℃に4日間放置して硬化物を得
た。これをJIS K 6301に準拠し、引張り物性
を評価した。復元性 上記と同様にして得られた硬化物を、順次70℃に2
日、23℃水中に1日、70℃に3日、23℃水中に1
日、23℃55%RHに1日放置し、JIS K630
1の3号ダンベル型に打ち抜き、標線間20mmを40
mmまで引張った状態で24時間固定した。これを開放
して1時間後に標線が復元した割合を算出した。
%RHに7日間放置したものの表面を指触してべたつき
度合いを以下の評価基準で評価した。 ○:ほとんどべたつきがない △:べたつき感がある ×:かなりべたつく
スリトールモノステアレート、グリセリンモノアセテー
ト、グリセリンモノステアレート、グリセリンモノステ
アリルエーテルに置き換えたこと以外は実施例1と同様
にして実施した。結果を表1に示した。
は実施例1と同様に実施した。結果を表1に示した。
トリステアレート、2−エチルヘキサン酸トリグリセラ
イド、ステアリルステアレートに置き換えたこと以外は
実施例1と同様にして実施した。結果を表1に示した。
合体をカネカMSポリマーS203のみに置き換えたこ
と以外は実施例1と同様にして実施した。結果を表1に
示した。
ック、復元率等の物性を低下させることなく、応力を低
下させ、且つ、高伸びである硬化組成物を提供すること
ができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 (a)1分子中に少なくとも1個の反応
性ケイ素基を含有するオキシアルキレン系重合体、及
び、(b)分子中にα,βジオール構造又はα,γジオ
ール構造を有する化合物を含有してなることを特徴とす
る硬化性組成物。
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