JPS594670A - シリコ−ンシ−リング材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、シリコーンシーリング材に関し、更に詳しく
は、構成成分を複数の容器に分離保管しておき、施工直
前に均一に混合することにより、常温においてクレータ
−を発生することなく硬化するシリコーンシーリング材
に関する。

常温において硬化し、ゴム状弾性体となるポリオルガノ
シロキサン組成物は、優れた耐熱性、耐寒性及び耐候性
を有し、温度の変化に伴う物性変化が少なく、更に、オ
ゾンや紫外線による劣化が少ないこと等から、建築用シ
ーリング材として広く使用されている。

このようなポリオルガノシロキサン組成物の中でも、特
に、常温でヒドロキシルアンンを放出して硬化する型の
シリコーンシーリング材は、低モジュラス、高伸長率等
の特性を有することから、中高層ビルの外壁に使用され
る目地シーリング材・とじて多用されている。しかしな
がら、この種の゛シリコーンシーリング材は゛、通常、
構成成分をゴ乃至それ以上の容器に分離して保管してお
き、施工直前に均一に混合して各成分を機能せしめるタ
イプであるために、それらの混合時に気泡が必然的に巻
き込まれることになる。又、その施工時においても気泡
が巻き込まれることが避けられない０そのため、硬化の
際に、組成物中に巻き込まれた気泡に起因するシーリン
グ材表面の平滑性の喪失や、気泡が潰れることによるク
レータ−の発生等により、美観が損われるという欠点を
有している０そこで、混合の際に減圧脱泡を行なうこと
により、混合の際の気泡の巻き込みを防止することが試
みられているが、この方法を採用した場合にも、施工の
際に気泡の巻き込みを避けることができない。又、減圧
脱泡により、組成物中から空気が引き抜かれることに伴
い、巻き込まれた気泡から、組成物中への空気の浸透、
移行が促進されてしまい、かえってその硬化時にクレー
タ−等を発生し易くなるという欠点を有している。

本発明の目的は、上記した欠点を解消し、そめ硬化に際
して、クレータ−等を発生することなく、美観の良好な
表置状態を有する弾性体を得ることができるシリコーン
シーリング材を提供することにある。

本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、ポリオルガノシロ
キサンを含むこの種のシーリング材組成物に、ケイ素−
水素結合を有するポリオルがツノ）イドロジエンシロキ
サン及びイソシアナト基含有有機化合物を添加配合する
ととにより、上記目的が達成で、きることを見出し、本
発明を完成するに到った。゛ 尚、本発明で使用されるケイ素−水素結合を有するポリ
オルガノハイドロジエンシロキサン又はイソシアナト基
含有有機化合物は、いずれも、本発明のペースコン／４
’ウンドを構成する末端がシラノール基で封鎖されたポ
リジオルガノシロキサン、オルガノアミノキシ基含有シ
ロキサン及び無機質充填剤から成る系のシリコーンシー
リング材ニおいて、その保存時の安定化のために添加す
ることは知られている（例えば、特開昭５４−４１９！
５８号公報及び特開昭５４−１２９０５２号公報）。

しかしながら、上記ポリオルガノハイドロジエンシロキ
サン及びイソシアナト基含有有機化合物を併用し、且つ
、この事がクレータ−の発生を防止する効果を有する点
に関しては未だ知られていない０ 即ち、本発明のシリコーンシーリング材は、（４）末端
がシラノール基で封鎖され、２５℃における粘度が５０
０〜２００，０００　ｃｓｔであるポリジオルガノシロ
キサン１００重量部、■）分子中に平均２個を超える数
のケイ素原子に直接結合するオルガノアミノキシ基を有
する有機ケイ素化合物０５〜１５重量部、（０分子中に
ケイ素原子に直接結合する有機基と水素原子を有し、前
記ケイ素原子に直接結合する水素原子の量が前記有機基
と水素原子の総量に対し５〜５０モルチであり、且つ、
分子中に前記水素原子が平均２個を超える数で存在する
？ジオルガノハイドロジエンシロキサン０．００５〜２
重量部、 （ハ）インシアナト基含有有機化合物０．００５〜５重
量部及び （ト）無機質充填剤５〜３００重量部 を配合して成ることを特徴とするものである。

以下において、本発明を更に詳しく説明する。

本発明において使用される（４）成分のポリジオルガノ
シロキサンは、常温で硬化する網台型ポリシロキサン組
成物に通常用いられているシラノール末端封鎖ポリジオ
ルガノシロキサンと同一のものである。このような囚成
分は、組成物に適度の作業性を与えると共に、建築用の
シーリング材として使用するに適した物理的性質を付与
するために、２５℃において５００〜２００，０００　
ｃｓｔの粘度を有することが必要である。粘度が５００
　ｃｓｔ未満であると、硬化後のがム状弾性体の伸長率
が低下し、一方、２００．０００　ｃｓｔを超えると、
均一な組成物が得られず、押し出し作業性も低下する。

これら両者の性質を調和させるために、７００〜５０．
０００　ｅｓｔの粘度範囲にあることが好ましい。

ケイ素原子に直接結合せる有機基としては、例えば、メ
チル基、エチル基、プロピル基、エチル基、ヘキシル基
等のアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基
；フェニル基、トリル基等のアリール基；ベンジル基、
β−フェニルエチル基等のアラルキル基：及び３＋３．
３−）　’）フルオロプロピル基、クロ四メチル基、β
−シアノエチル基等の１価の置換炭化水素基等が挙げら
れる。これらの中でも、合成の容易さからメチル基、ビ
ニル基又はフェニル基等の１価の炭化水素基が一般には
有利であり、とシわけ、メチル基は原料中面体が最も容
易に得られるばかりでなく、シロキサンの重合度のわり
に最も低い粘度を与え、組成物の押出し作業性と物性の
バランスを良くするので、全有機基の８５チ以上がメチ
ル基であることが好ましく、実質的にすべての有機基が
メチル基であることがさらに好ましい。ただし、耐寒性
や耐熱性を必要とするときには、有機基の一部にフェニ
ル基を用いることが推奨される。

本発明において使用されるの）成分のアミノキシ基含有
有機ケイ素化合物は、（２）成分の末端のシラノール基
との間で脱ヒト四キシルアミン反応を行うことによって
、該ポリシロキサンの架橋および鎖長延長を行うもので
、シラン誘導体でも、鎖状、環状ないし分岐状のシロキ
サン誘導体でもよい。

特に良好な反応性と高伸長のシーリング材を得る目的か
らは、１分子中に２個および３個のアミノキシ基を有す
る環状ポリシロキサンの組み合せが好ましい。アミノキ
シ基に結合せる有機基としては、例えば、メチル基、エ
チル基、プロピル基、ブチル基、シクロヘキシル基等の
１価の炭化水素基２個か、ブチレン基、ペンチレン基等
の２価の炭化水素基１個が挙げられるが、原料の入手の
しやすさ、合成の容易さ、反応性、及び放出するオルガ
ノヒドロキシルアきンの揮散のし易さから、エチル基で
あることが好ましいＯかかるアミノキシ基含有有機ケイ
素化合物の例として、次のものが挙げられる。尚、以下
簡略のために、各有機ケイ素化合物及び有機化合物に関
して次の略号を用いる。

（略号） Ｍｅ：メチル基、Ｅｔ：エチル基、Ｂｕニブチル基、ｖ
ｌ：ビニル基、Ｐｈ：フェニル基 ８１（■ＪＥＣｔ宜）ａ　９Ｍａｓｌ（ＯＮＥｔｔ）ｍ
　−ＰｈＳｉ（ＯＮＭｅｔ）ｓ　＊ＮＥｔ＊　、ＥｔＪ
ＯＭａｔ８１０ＳｉＭｅρ’ＮＥｌｔｉｉ、。

Ｅｔ！ＮＯＭｅｔＳｉＯＰｈｔＳｉＯ８ｉＭｅ鵞０ＮＥ
ｔｚ　＊瞥 ｍ　ｔ　ｔ Ｍｅ　Ｓ　ｉ　（ＯＭａｔＳ　１ＯＮＥｔ　＊　）ａ　
、　ＰｈＳ　ｉ　（ＯＭｅｔ　Ｓ　ｉ　ＯＮＥ　ｔｔ　
：］　５（６）成分の配合量は、囚成分１００重量部に
対して０．５〜１５重量部の範囲にあることが必要であ
り、好ましくは１〜７重量部である。ＣＢ）成分の配合
量が帆５重量部未満であると、シラノール末端封鎖プリ
ジオルガノシロキサンとの反応速度が速くなるため十分
な作業時間が得られず、一方、１５重量部を超えると、
組成物のゴム弾性の発現性が低下する。

本発明において使用される（Ｑ成分のプリオルガノハイ
ドロジエンシロキサンは、クレータ−の発生を防止する
ために添加されるものである。即ち、（ト）成分と［Ｆ
］）成分との硬化反応によって生成するオルガノヒドロ
キシ−ルアはンと以下の反応を行なって、水素がスを発
生する。

（式中、Ｒ及びＲ′はそれぞれ有機基を表わす。）こう
し゛て発生した水素ガスにょシ、シーリング材中に巻き
込まれた気泡の内圧と外気圧との平衡を保ち、気泡の潰
れ中消滅等のクレータ−発生原因を除去することができ
る。

このような？リオルがツバイドｃ１ツエンシロキサンは
、ケイ素原子に直接結合する有機基と水素原子を有し、
前記ケイ素原子に直接結合する水素原子の量が前記有機
基と水素原子の総量に対し５〜５０モルチであシ、且つ
、分子中に前記水素原子が平均２個−を超える数で存在
するものである。

ケイ素原子に直接結合する水素原子の量が５モルチ未満
であると、りＶ−ターの発生を防止する効果が十分得ら
れず、一方、５０モルチを超えると、必要量以上の水素
がスが発生し、気泡内圧が高くなシすぎて、逆に脹らみ
易くなる。又、分子中に存在する前記水素原子の数が２
個以下であると、得られるシリコーンシーリング材が網
状構造を構成せず、ゴム状弾性が得られない。

このようなポリオルガノハイドロジエンシロキサンとし
ては、例えば、ケイ素−水素結合含有シロキシ単位から
成る重合体、或いは前記単位と、必要に応じて、トリオ
ルガノシロキシ単位、ジオルガノシロキシ単位、モノオ
ルガノシルキシ単位及び／又は５ｉｏｔ単位との共重合
体等が挙げられ、直鎖状、分岐状、環状又は網目状のい
ずれの構造であってもよい。

ケイ素原子に結合する水素原子以外の残余の有機基とし
ては、例えば、メチル基、エチル基、グロビル基、ヘキ
シル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基等のアリ
ール基等の１価の炭化水素基が挙げられるが、合成の容
易さからメチル基又はフェニル基が有利であり、中でも
メチル基は、原料中間体が最も容易に得られるばかりで
なく、囚成分との混和性を配慮すると、全有機基の８５
チ以上がメチル基であることが好ましく、すべての有機
基がメチル基であることが、更に好ましい。

Ｃ成分の配合量は、（６）成分１００重量部に対して帆
００５〜２重景部の範囲にあることが必要であり、好ま
しくは０．０１〜０．５重量部である。（０成分の配合
量が０．００５重食部未満であると、クレータ−゛発生
防止効果が十分ではなく、一方、２重量部を超えると、
必要量以上の水素がスが発生し、気泡内圧が高くなりす
ぎて脹みを生じ易くなる０ 本発明において使用される（ハ）成分のインシアナト基
含有有機化合物は、水素ガスの発生反応を抑制するもの
である。即ち、硬化反応時に、囚成分との）成分の反応
により発生するヒドロキシルアミンと、以下に示す反応
により結合して、Ｃ成分とヒドロキシルアミンとの反応
を抑制する機能を有する。又、Ｃ成分がすべてヒドロキ
シルアミンと反応した後において、水素ガス発生速度を
制御して、気泡内圧と外気圧とのバランスを適度に保つ
働きをも有する。

（式中、Ｒ及びＲ′は前記と同意義である。）本発明に
おいて使用される（６）成分としては、例えば、 等のイソ′シ′アナト基を有する単量体、等のアダクト
体、 （ただし、式中、ｍは０〜１０−０の数を表わすδ等の
多量体、 （ただし、式中、ｐは３〜５０の数を表わすυ等のウレ
タンポリマー並びに ＭｅｓＳｉＮＣＯ＋　ＭｅｚＳｉ（ＮＣＯ）ｔ　Ｉ　Ｐ
ｈ５ｉ（ＮＣＯ）ｓ　＋Ｍｅ　　Ｍｅ　　　　　　Ｍｅ
　　Ｍｅ　　Ｍｅ　　Ｍｅ等の有機ケイ素化合物等が挙
げられる。

（ハ）成分の配合量は、囚成分１００重量部に対して０
．００５〜５重量部の範囲にあることが必要であり、好
ましくは０．０１〜１重量部である。■）成分の配合量
が０．００５重量部未満であると、水素ガス発生反応の
抑制及び制御効果が十分ではなく、一方、５重量部を超
えると、生成したヒドロキシルアミンの大部分と反応し
てしまうため、水素ガスの発生反応が十分性なわれず、
クレータ−発生防止効果が損なわれる。

本発明において使用される（ト）成分の無機質充填剤は
、目的及び処理条件にあわせて、組成物に適度の流動性
ないし非流動性を与え、建築用のシーリング材として必
要な機械的強度や硬さを与えるだめのものであシ、基体
としては煙霧質シリカ、沈殿シリカ、シリカエアロダル
、粉砕シリカ、ケイソウ土、酸化鉄、酸化チタン、炭酸
カルシウム等が挙げられ、無機質微粉末であることが好
ましい。特に組成物のゴム状硬化部の伸び率の高いもの
が得やすいことから、炭酸カルシウムの使用が好ましい
。これらの無機質充填剤は、単独で用いても２種以上を
混合してもよい。

このような無機質充填剤の配合量は、（４）成分１００
重量部に対して５〜３００重量部、好ましくは３０〜２
００重量部の範囲である。これは、（ト）成分がこれよ
シ少ないと組成物に必要とされる物理的性質を与えるこ
とができず、多すぎると作業性が低下するからである。

更に、着色材として使用される量の酸化チタン、酸化コ
バルト、赤色酸化鉄、カー？ンブラック、フタロシアニ
ン系顔料等の顔料を添加してもよい。

本発明のシリコーンシーリング材の使用に際しては、例
えば、使用直前に、（６）成分及び（ト）成分から成る
本体と、硬化剤としての（６）成分を混合する時点で（
Ｃ）成分及び■成分を添加し、混合することが好ましい
が、（４）成分及び（ト）成分から成る本体に働成分を
混合しておき、これに、（ロ）成分及び（２）成分の混
合物を添加し、混合してもよい。

以上の組成から成る本発明のシリコーンシーリング材は
、構成成分を複数の容器に分離保管しておき、使用に際
して均一に混合することにより、常温でヒドロキシルア
ミンを放出して硬化するタイプのシリコーンシーリング
材を通常の方法で混和して硬化せしめた場合と比較して
、クレータ−等の発生が少なく表面状態が平滑で優れた
美観を有するものである。

以下において実施例を掲げ、本発明を更に詳しく説明す
る。尚、実施例中、部はいずれも重量部を表わす。

実施例１ ２５°Ｃにおいて５，０００　ｏｓｔの粘度を有するシ
ラノール末端封鎖ポリジメチルシロキサン１００部に、
平均粒径１．５μを有する重質炭酸カルシウム５０部及
び平均粒径０．１５μを有するロジン酸処理膠質炭酸カ
ルシウム２５部を加え、混錬してチクントロビツク性を
有するペースコンパウンドを得た。

コノペースコンパウンド１００部Ｋ、 曙＝扁晋ｑ四−召隈　９４重量％及び ０ＮＥｔ。

シ基含有有機ケイ素化合物、次式〔Ｉ〕〜〔豹で示され
るポリメチルハイドロジエンシロキサン並びにヘキサメ
チレンジイソシアナート又はトリレンジイソシアナート
のインシアナト基含有有機化合物を第１表に示したよう
な量で配合し、６０　ｍｍ’Ｈｇの減圧下で、５分間減
圧混錬して、４種類（試料番号１１〜１４）のシリコー
ンシーリング材ヲ得た０ こうして得られたシリコーンシーリング材を、混合し、
その直後、１０分後、３０分後及び１時間後に、それぞ
れ、シーリングがンに充填した後、幅２５ｍｍ、深さ１
５ｍの目地に１ｍの長さで打設し、次いで、直ちに仕上
げを施した。打設から１時間経過後に、上記シーリング
材のシール目地表面におけるクレータ−の発生数を観察
した。それらの結果を、第１表に同時に示す。

比較例１ 実施例１において、ポリメチルハイドロジエンシロキサ
ン及びイソシアナト基含有有機化合物或いはイソシアナ
ト基含有有機化合物を添加しない他はすべて同様のもの
を使用して、第１表に示すような配合で２種類（試料番
号１５．１６）のシリコーンシーリング材を得た。

これらのシリコーンシーリング材について、実施例１と
同様の方法でクレータ−の発生数を調べた。それらの試
験結果を第１表に併記した。

第　　１　　表 第１宍から明らかなように、比較例のシリコーンシーリ
ング材が極めて多数のクレータ−を発生しているのに対
し、本発明のシリコーンシーリング材は、クレータ−発
生数が少なく、その表面が優れた美観を有するものであ
ることが確認された。

実施例２ ２５°Ｃにおいて７，０００　ｃｓｔの粘度を有し、ケ
イ素原子に結合する有機基の８モルチがフェニル基であ
り、残余がメチル基であるシラノール末端封鎖ポリジオ
ルガノシロキサン１００部に、平均粒径０．１５μを有
するロジン酸処理膠質炭酸カルシウム１５部及び平均粒
径３．３μを有するステアリン酸処理軽質炭酸カルシウ
ム５０部を加え、混錬してチクソトロビツク性を有する
ペースコンパウンドを得た。

コノペースコンパラン）’１００’［Ｃ１す謂詰肩潤；
回Ｊ賢−９５重量％及び ＮＥｔｔ ４詰−「謬耳；晋畠廻　ａｉｉｉｓｉ４．え、アオＮＥ
ｔｔ ノキシ基含有有機ケイ素化合物、 オルガノハイドロジエンシロキサン並びに次式（Ｖ）又
は〔■〕で示されるイソシアナト基含有有機化合、物を
第２表に示したような量で配合し、６０　ｘｗＨｌの減
圧下で、５分間減圧混錬して、２種類（試料番号２１．
２２）のシリコーンシーリング材ヲ得た０ １ これらのシリコーンシーリング材について、実施例１と
同様の方法で、混合直後及び３０分後に打設を行ない、
クレータ−の発生数を調べた。それらの結果を第２表に
同時に示す０ 比較例２ 実施例２において、ポリオルガノハイドロジエンシロキ
サン及びイソシアナト基含有有機化合物或いはイソシア
ナト基含有有機化合物を添加しない他はすべて同様のも
のを使用して、第２表に示すような配合で２種類（試料
番号２３．２４）のシリコーンシーリング材１１゜ これらのシリコーンシーリング材について、実施例２と
同様の方法でクレータ−の発生数を調べた。それらの結
果を第２表に併記した。

第　　２　　表 第２表から明らかなように、比較例のシリコーンシーリ
ング材に比べて、本発明のものはクレータ−の発生数が
少なく、その表面が優れた美観を有するものであること
が確認された。

実施例３ 実捲例１及び比較例１で調製した試料番号１１゜１４及
び１５のシリコーンシーリング材と同一の組成のものを
使用して、それぞれ、それらを混合後３０分経過時に打
設して、図面に示すような試験体を作成した。試験体は
、幅１５闘を有するポリエチレン製バックアツプ材１を
はさんで設けられた２枚のガラス板（長さ１００１１０
０ｌ間に、シリコーンシーリング材３を１２ｍｍの厚さ
で打設したものである。

上記試験体を、常温で１４日間養生硬化させた後、目地
表面のクレータ−発生数を調べた。次いで、引張試験を
行ない、物性（５０チモジユラス、最大引張応力及び伸
び率）を測定した。それらの結果を第３表に示す。

第　　　３　　　表 第３表から明らかなように、本発明のシリコーンシーリ
ング材は、クレータ−の発生が殆んどなく、又、物性も
従来のものと＃丘ぼ同等であり、問題がないことが確認
された。

実施例４ 実施例１で用いたものと同じペースコンパウンド１００
部に、実施例１で用いたポリメチルハイドロジエンシロ
キサン（ＩＶ）　０．１２部を添加して均−に混合し、
１週間放置した。

上記混合物に実施例１で用いたものと同じアミノキシ基
含有有機ケイ素化合物の混合物５部及びトリレンジイソ
シアナート０．１５部を添加し、均一に混合して、その
直後、１０分後、３０分後及び１時間後にそれぞれシー
リングガンに充填した後、実施例１と同様の方法で打設
、仕上げを行なってクレータ−数を観察した。その結果
を第４表に示す。

第　　４　　表 第４表の結果及び第１表の結果を参照すれば明らかなよ
うに、本発明のシリコーンシーリング材は、ポリオルガ
ノハイドＸ１２ソ二ンシロキサ゛ンの添加時期の如何に
拘らず、インシアナト基含有有機化合物との併用による
クレータ−の発生を防止するに有効であることが確認さ
れた。

【図面の簡単な説明】

図面は、実施例３において作成した試験体の概念図であ
る。 １・・・ポリエチレン製バックアツプ材、２・・・ガラ
ス板、３・・・シリコーンシーリング材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ）末端がシラノール基で封鎖され、２５℃におけ
   る粘度が５００〜２００，０００　ｃｓｔであるＩリジ
   オルガノシロキサン１００重量部、 （Ｂ）　　分子中に平均２個を超える数のケイ素原子に
   直接結合するオルガノアミノキシ基を有する有機ケイ素
   化合物０．５〜１５重量部、（０分子中にケイ素原子に
   直接結合する有機基と水素原子を有し、前記ケイ素原子
   に直接結合する水素原子の量が前記有機基と水素原子の
   総量に対し５〜５０モルチであシ、且つ分子中に前記水
   素原子が平均２個を超える数で存在するポリオルガノハ
   イドルジエンシロキサン０．００５〜２重量部、（６）
   　イソシアナト基含有有機化合物０．００５〜５重量部
   及び （ト）無機質充填材Ｓ〜３０６重量部をＰｉ、＃しを配
   合して成ゐことを特徴とするシリコーンシーリング材０ ２（Ａ）成分の２５℃における粘度が７００〜５０．０
   ００　ｃｓｔである特許請求の範囲第１項記載のシリコ
   ーンシーリング材。 ３（Ａ）成分の有する有機基の８５チ以上がメチル基で
   ある特許請求の範囲第１項記載のシリコーンシーリング
   材。 ４　■成分の有する有機基がすべてメチル基である特許
   請求の範囲第１項記載のシリコーンシーリング材。 ５　＠成分のアミノキシ基に結合する有機基がエチル基
   である特許請求の範囲第１項記載のシリコーンシーリン
   グ材。 ６　（ト）成分が炭酸カルシウムである特許請求の範囲
   第１項記載のシリコーンシーリング材。 ７ａ３）成分の配合量が１〜７重量部である特許請求の
   範囲第１項記載のシリコーンシーリング材。 ８（ｃ）成分の配合量が０．０５〜０．５重１部である
   特許請求の範囲第１項記載のシリコーンシーリング材。 ９（Ｄ）成分の配合量が帆０１〜１重量部である特許請
   求の範囲第１項記載のシリコーンシーリング材。 １０　　（ト）成分の配合量が３０〜２００重量部であ
   る特許請求の範囲第１項記載のシリコーンシーリング材
   。 １１　　（Ａ）Ｉｉ分及び（６）成分の混合物から成る
   本体と、（Ｂ）成分、（０成分及び（ハ）成分を添加し
   、混合して製造する特許請求の範囲第１項記載のシリコ
   ーンシーリング材。 １２　　（４）成分及び（ト）成分の混合物から成る本
   体に予め（０成分を混合したものを、（６）成分及び（
   ６）成分の混合物と混合して製造する特許請求の範囲第
   １項記載のシリコーンシーリング材。