JPS62256860A - 室温硬化性組成物 - Google Patents

室温硬化性組成物

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JPS62256860A
JPS62256860A JP9977786A JP9977786A JPS62256860A JP S62256860 A JPS62256860 A JP S62256860A JP 9977786 A JP9977786 A JP 9977786A JP 9977786 A JP9977786 A JP 9977786A JP S62256860 A JPS62256860 A JP S62256860A
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Chiyuki Shimizu
清水 千之
Tamio Yoshida
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はシーリング材3■成吻として適した、水分に触
れるとゴム状弾性体へと室温で硬化し得る組成物に関し
、特に耐熱性と耐候性に優れ、接着性を有し、かつ表面
に粘着性の残留することのないゴム状硬化吻の得られる
室温硬化性組成物に関する。
〔従来の技術および問題点〕
加水分解性ケイ素官能基を有し、主鎖がポリエーテルで
ある重合体は公知である(特開昭50−156599号
公報等)。この重合体をベースとした室温硬化性組成物
が、近年建造物の目地部や輸送機械接合部などのシーリ
ング材として用いられ始めている(特開昭52−739
98号公報等)。
しかしながら、この種の重合体は耐熱性や耐候性に劣る
ため、耐候性の要求される建造物外壁の目地部や、輸送
機械接合部の一部など比較的高温となる個所の使用には
適さないという問題がある。また、この種の重合体は本
質的に接着性を有していないため、あらかじめ被着面に
プライマー処理を施してからシーリング材を適用する必
要がある。更に硬化物の表面に粘着性が残留するため、
シーリング材に塵埃が付着しやすいという問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は、これらの問題点を解決するためのものであり
、耐熱性と耐候性に優れ、接着性を有し、かつ表面に粘
着性の残留することのない硬化物の得られる室温硬化性
組成物を提供することを目的とする。
即ち本発明は、 (八) 一般式 ; %式% (式中、R’、 R”は2価の炭化水素基、八は置換ま
たは非置換の2価の芳香族基、2はR’3−m    
    R’x−z(R’O)、 5i−R’−Nil
−、(R’0)、 5i−R”−0−I?’−NH−。
RZ−a           R’3□(R30)a
 5i−R’−Nil−R”−Nl!−、(R”O)a
 5t−R”−R4,−、R11 −5−R”−N)!−または (R30)、 5i−R
”−N−で表わされる基を示し、ここでll’iは炭素
数1〜6のアルキル基、R4は1価の炭化水素基、R5
,R7,RqおよびR1+ は置換または非置換の2価
の芳香族基、Rh、R”、R10およびR12は2価の
炭化水素基、llI+lは1価の炭化水素基、aは1〜
3の数を示し、mは10〜500の数、nは1以上の数
を示す。)で表わされ、分子■が500〜so、 oo
oである、分子鎖末端が加水分解性シ”Jル基で閉塞さ
れたポリエーテル100重量部 (B)無機質充填材    3〜300重量部(C)硬
化触媒     0.001〜20重量部から成ること
を特徴とする室温硬化性組成物に関する。
本発明の(A)成分である一般式; %式% (式中、R’、R”、A、Z、mおよびnは前述のとお
り。)で表わされるポリエーテルにおいて、R’0で表
わされるオキシアルキレン単位はオキシエチレン単位、
オキシプロピレン単位あるいはオキシエチレン単位とオ
キシプロピレン単位の併用系が好ましく、原料入手と重
合が容易で、高重合度でも液状を保持し易いことがらオ
キシプロピレン単位が特に好ましい。オキシアルキレン
単位の重合度mは10〜500の範囲で選ばれ、mが1
0より小さい場合は実用的な作業性の得られず、逆にm
が500より大きいと本発明の特徴である耐熱性や耐候
性が低下する。
R2の2価の炭化水素基としてはメチレン基、エチレン
基、トリメチレン基、テトラメチレン基、フェニレン基
、シクロヘキシレン基およびれる。これらの基のうち、
原料の入手の容易さからメチレン基であることが好まし
い。
八は置換または非置換の2価の芳香族基であり、原料の
入手が容易なこと、他の原料との相溶性が良好なこと、
および本発明の室温硬化性組成物の施工作業性が良好で
、かつ十分な伸び率を有することから、フェニレン基、
ピフエニL/ 7Mマタハ一般式;−R”−Q−Rls
−(g中、R14゜RI5およびQは前述のとおり。)
で表わされる基であることが好ましい。への具体例とし
ては、ll3 R’3−a  R” −R”−N11− または  (R:lo)a 5i−
R”−N−(式中、R3〜R′3およびaは前述のとお
り。)である。
ここでR3の炭素数1〜6のアルキル基は、R”O−で
表わされるケイ素原子に結合するアルコキシ基の加水分
解性が高いことからメチル基またはエチル基が好ましい
。加水分解性基の数aは1〜3の範囲で選ばれるが、高
伸長率のゴム状硬化物を与える組成物を得るためには、
aが2であることが好ましい。R4の1価の炭化水素基
はアルキル基、アリール基、アラルキル基等から選ぶこ
とができるが、合成と原料入手の容易さからメチル基が
推奨される。R5,R7,R9およびR11は置換また
は非置換の2価の芳香族基であるが、原料の入手や合成
の容易さから置換または非置換のフェニレン基が好まし
い。また、R&、R11,RIGおよびRI2は2価の
炭化水素基であり、原料や前駆体の合成のしゃさがらメ
チレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラメチレ
ン基が好ましく、化学的安定性と合成のしやすさの兼ね
合いから特にトリメチレン基が好ましい。
R’:l−a  R” 一方、Zとして (R’O)45i−R”−N−(式中
、R+J11は前記のとおり。)から選ふ場合で、耐熱
性と耐候性を重視する場合はR′3を了り−ル基から選
ぶことが好ましく、表面粘着性の残留のないことを重視
する場合はR1″をアルキル基またはアルケニル基から
選ぶことが好ましい。
このようなZの具体例としては C11゜ C11゜ C1(3 C!13         CII□C1l:+(CI
I:IO) zSi−CIIzCII□C112−N−
C1h         C1l□−CII = C1
1□(CIlzO) zSi−CII□C1hCII□
−N−などがあげられる。
又、nは1以上の数であり、■であっても良  ゛いが
、本発明の(A)成分であるポリエーテルの分子量が5
00〜50,00.(lの範囲となるよう選ぶ必要があ
る。分子量が500より小さいと硬化して得られる弾性
体の伸び率がシーリング材として必要とされるそれに達
せず、逆にso 、 oooより大きいと粘度が高くな
って作業性が低下する。
本発明の(A)成分であるポリエーテルは例えば (1)一般式; (式中、R’、 R”およびmは前述のとおり。)で表
わされる分子鎖末端がエポキシ基で閉塞されたポリオキ
シアルキレン (II)一般式; 11□N −A −N It□(式中、Aは前述のとお
り。)で表わされる芳香族ジアミン化合物、 および (1)一般式: R4ゴー飄 (I130L 5i−X (式中、R3,R’およびaは前述のとおり、Xは−R
5−Nllz、 −Rh−0−R’−Nllz、 −i
?8−N11−R’−Nllz。
−R”−5−R”−N112または−R”−Nilを示
す。
ただし、R′〜R1ffは前述のとおり。)で表わされ
るアミン基と加水分解性基とを有する有機ケイ素化合物 とを反応させることにより、合成することができる。
(1)の代表的な例として、水酸基で両末端が閉塞され
たポリオキシエチレンやポリオキシプロピレンに、エピ
クロルヒドリンを塩基性触媒等の存在下に、付加して得
られるものがあげられる。
(II)成分の具体的な例としては、 CIl。
C113 などがあげられる。
また、(I[I)の具体的な例としてはCIl3 ゝNiI□ CIl、         C1I□C++:+(CI
IzO) zsi−CIbCII□C)Iz−NllC
1h         C1l□−C1l=CIIz(
CIl30) zsi−CHzCII□CI+、−NH
などがあげられる。
本発明の(八)成分であるポリエーテルは、これまで説
明した(1)のエポキシ基と、(II)および(II[
)のアミノ基との反応によって得られる。
(1)、  (II)および(1)の反応は環境温度よ
り高い温度、例えば50〜150℃の条件下で行うこと
が好ましい。その際、アルコールやフェノールの類を促
進剤として用いることが好ましい。メタノールはその好
ましいものの1つである。なお、この反応を行う際に溶
媒を用いる必要はないが、炭化水素系、エーテル系、エ
ステル系などの溶媒を用いてもかまわない。
(1)、  ([[)および(1)の配合量は、理論的
にはモル比が(1) : (II) : (III) 
=(m+1)−m:2である。しかし、実際には(II
)および(III)を理論量をやや上回る量使用しても
、差し支えない。
反応させる手順としては、(+)、  (II)および
(III )を同時に加えて反応させても良いが、先ず
(1)およびその当量を下回る里で、かつ前記分子量範
囲のポリエーテルを得るのに適した量の(II)を反応
させて鎖長延長を行った後、必要量かそれをやや上回る
量の(l([)を加えて反応させた方が重合度を制御し
やすく、また確実に分子鎖末端に加水分解性基を導入す
ることができる。
本発明の(B)成分は、本発明の組成物に適度な非流動
性や補強性を付与するための成分である。これらの(B
)成分としては、煙霧質シリカ、沈澱シリカ、粉砕シリ
カ、ケイソウ土、炭酸カルシウム、酸化チタン、アルミ
ナ、水酸化アルミニウム、酸化鉄、タルク、クレーなど
が例示される。このような(B)成分の使用量は、(A
)成分100重量部に対して3〜300重量部、好まし
くは5〜200重量部の範囲である。(B)成分の量が
3重量部より少ないと非流動性や補強性が得られず、3
00重量部より多いと組成物の粘度が高くなって作業性
が低下する。
本発明で使用される(C)の硬化触媒としては、オクチ
ル酸スズなどのカルボン酸スズ;ジブチルスズジラウレ
ート、ジブチルスズフタレ−ト ボン酸塩;有機スズ酸化物およびそのエステルとの反応
物;テトラブチルチタ皐−トのような有機チタン酸エス
テル;アミン類;アミン塩;4級アンモニウム塩;グア
ニジン化合物等が例示される。これらの硬化触媒は(A
)成分100重量部に対して0.001〜20重量部の
範囲で使用することが好ましい。(C)成分の量がこれ
より少ないと硬化速度が遅過ぎて使用に適さなくなり、
逆にこれより多くても無意味であるばかりでなく、滲出
や析出の恐れがあり好ましくない。
本発明の組成物は本質的に接着性を有しているため、接
着性を付与するために通常用いられるシランカップリン
グ剤を用いる必要はないが、接着性をさらに増強するた
めにそれらを用いたり、或いは1包装形態で長時間の保
存を可能とすることを目的としてそれらを含めた加水分
解性シランを添加しても良い。これら加水分解性シラン
としては、 IhN(C11□):+Si (OCII3) ff□
1hN(CI!□) :lS i (OCII□C1h
)3゜11□N(C11□)zNll(C1lz)iS
i(OCIh)i+CH。
鬼 CIl□=C−C−0−fclI□)TS i (OC
II□CI+3)!。
C1l□・Cll5 i (OCII□C1h)ff。
(C1h) 、Si (OCIIい2゜CIhSi (
OCII3) 3゜ C11+5i(OCII□C1h)i。
5i(OCII□CI+3)4 などが例示される。
■包装形で長期間の保存安定性を得るためにはまた、メ
タノールやエタノールのような1(西の第1級アルコー
ルを添加することも有効である。
また、本発明の組成物には水添ヒマシ油のようなチクソ
トロピー性付与剤やジオクチルフタレート、ブチルヘン
シルフタレート、塩素化ハラフィンのような可塑剤を用
いることもできる。
本発明の組成物は、前述のような1包装形で用いること
ができるほか、例えば(A)成分と(B)成分とから成
る成分と、(C)成分との2成分に分けて保存しておき
、使用前に両者を混合する2包装形とすることもできる
〔発明の効果〕
本発明の組成物は、耐熱性や耐候性に優れ、接着性を有
し、また表面粘着性の残留がないため塵埃の付着による
汚損が発生せず、建造物外壁目地部のような耐候性の要
求される個所や、輸送機械接合部の一部など比較的高温
となる個所のシーリング材として好適である。
〔実 施 例〕
以下本発明を実施例により説明する。なお、合成例、実
施例及び比較例中、部はすべて重量部、%は重量%を示
す。
合成例1 平均重合度15、分子量が約1,000.25℃におけ
る粘度が270cS Lのグリシジル暴雨末端閉塞ポリ
オキノプロピレンlOエポキシ当量に対し、オキシプロ
ピレンの10%に相当する量のメタノールを加え、窒素
雰囲気下にて60℃で加熱攪拌を開始した。加熱攪拌開
始から4時間間隔で一部を抜き取り、電位差滴定法を用
いて試料中のエポキシ基と第1級アミンとの総量を定量
し、また25℃における粘度を測定した。加熱攪拌開始
から16時間後においてエポキシ基と第1級アミンとの
滴定量はほぼ理論量だけ減少を示し、加熱攪拌開始前に
は100cStであった粘度が1 、500を2モル加
え、同条件にて加熱攪拌を続行した。
上記のシランを添加してから4時間間隔で一部を抜き取
り、電位差滴定法を用いて試料中のエボー1−シ基と第
1級アミンとの総量を定量したところ、シラン添加から
12時間後においてそれらはほぼ消失し、またNMRに
よるエポキシドメチレンのプロトンによるピーク(テト
ラメチルシランを基準として2.67ppm)も観察さ
れなくなったため加熱攪拌を終了し、メタノールを留去
して25゛Cにおける粘度が15,0OOcSt 、同
温度における比重が1.旧の淡黄色の粘稠な液体(次式
で表わされる加水分解性シリル基で分子鎖末端が閉塞さ
れたポリエーテル)を得た。以後このものをP−1と記
す。なお、その少量を無水酢酸:氷酢酸混液(9:1)
中でアセチル化し、アセチル化されない第3級アミンを
過塩素酸−氷酢酸でクリスタルハイオレソトを指示薬と
して滴定を試みたが、掻く微量観察されたのみであった
合成例2 平均重合度32、分子量が約2,000.25℃におけ
る粘度が550cS tのグリシジル暴雨末端閉塞ポリ
オキシプロピレン10エポキシ当量に対し、キシプロピ
レンの10%に相当する量のメタノールを加え、窒素雰
囲気下にて60゛Cで加熱撹拌を開始した。加熱攪拌開
始から4時間間隔で一部を抜き取り、電位差滴定法を用
いて試料中のエポキシ基と第1級アミンとの総量を定量
し、また25°Cにおける粘度を測定した。加熱撹拌開
始から16時間後においてエポキシ基と第1級アミンと
の滴定量はほぼ理論量だけ減少を示し、加熱攪拌開始前
には230cStであった粘度が3,900を2モル加
え、同条件にて加熱攪拌を続行した。
上記のシランを添加してから11時間間隔で一部を抜き
取り、電位差滴定法を用いて試料中のエポキシ基と第1
級アミンとの総量を定量したところ、シラン添加から1
2時間後においてそれらはほぼ消失し、またNMRによ
るエポキシドメチレンのプロトンによるピークも観察さ
れな(なったため加熱攪拌を終了し、メタノールを留去
して25°Cにおける粘度が26,0OOcSt 、同
温度における比重が1.01の淡黄色の粘稠な液体(次
式で表わされる加水分解性シリル基で分子鎖末端が閉塞
されたポリエーテル)を得た。以後このものをl】−2
と記す。なお、その少量を用いて、合成例1と同様にし
て第3級アミンの滴定を試みたが、極<1ilt観察さ
れたのみであった。
合成例3 平均重合度50、分子量約3.000.25°Cにおけ
る粘度が970cS tのグリシジル暴雨末端閉塞ポリ
オキシフ゛ロピレン6エポキシ当量に対し、キ キシプロピレン ルを加え、窒素雰囲気下にて60°Cで加熱攪拌を開始
した。加熱攪拌開始から6時間間隔で一部を抜き取り、
電位差滴定法を用いて試料中のエポキシ基と第1級アミ
ンとの総量を定■し、また25℃における粘度を測定し
た。加熱攪拌開始から18時間後においてエポキシ基と
第1級アミンとの滴定量はほぼ理論量だけ減少を示し、
加熱撹拌開始には390cS tであった粘度が4,1
00cStを2モル加え同条件にて加熱攪拌を続行した
上記のシランを添加してから4時間間隔で一部を抜き取
り、電位差滴定法を用いて試料中のエポキシ基と第1級
アミンとの総量を定量したところ、シラン添加から12
時間後においてそれらはほぼ消失し、またNMRによる
エポキシドメチレンのピークも観察されなくなったため
加熱攪拌を終了し7、メタノールを留去して25°Cに
おける粘度が34,000cSt 、同温度における比
重が1.01の淡黄色の粘稠な液体(次式で表わされる
加水分解性シリル基で分子鎖末端が閉塞されたポリエー
テル)を得た。以後このものをP−3と記す。なお、そ
の少量を用いて、合成例1と同様にして第3級アミンの
滴定を試みたが、掻く微量観察されたのみであった。
合成例4 合成例2で用いたものと同じグリシジル基末端閉塞ポリ
オキシプロピレン10エポキシ当量に対し、合成例2で
用いたものと同じジアミノジフェニルエーテルを4モル
およびポリオキシプロピレンの10%に相当する量のメ
タノール’c jJIJえ、合成例2と同じ条件で同じ
時間、すなわち窒素雰囲気下にて、60°Cで16時間
加熱攪拌を行CIl□−CII = CII□  C1
(3った。次いで、 llN−Cl1zCHzCIlz
  Si (OCI+3) zを2.2モル加え、同条
件にて加熱攪拌を続行した。上記のシランを添加してか
ら4時間間隔で一部を抜き取り、NMI?によるエポキ
シドメチレンのプロトンによるピークを観察したところ
、シラン添加から12時間後においてピークが消失した
ため加熱撹拌を終了し、メタノールを留去して25℃に
おける粘度が21,000cSt 、同温度における比
重が1.01の淡黄色の粘稠な液体(次式で表わされる
加水分解性シリル基で分子鎖末端が閉塞されたポリエー
テル)を得た。以後このものをP−4と記す。
C1h    CHz−CIl=C1lz   CH3
;11 (CIhO)zs+ゴC11z) 3 N−CIIzC
tl−CIhOでCII CII□0)T−f−■ 1l C1h         C1l□−CH= CII 
t Ctl :1横C11CIIzO)T”rcllz
cllcllz−NfCIIzh−−Si(OCIhh
0■ 合成例5 合成例1で用いたものと同じグリシジル基末端閉塞ボリ
オギシプロピレン10エポキシ当量に対し、合成例1で
用いたものと同じジアミノジフェニルメタンを4モルお
よびポリオキシプロピレンの10%に相当する量のメタ
ノールを加え、合成例1と同し条件で同じ時間、すなわ
ち窒素雰囲気下にて、60℃で16時間加熱攪拌を行っ
た。
同条件にて加熱攪拌を続行した。上記のシランを添加し
てから4時間間隔で一部を抜き取り、電位差滴定法を用
いて試料中のエポキシ基を定量したところ、シラン添加
から16時間後においてほぼ消失し、NMRによるエポ
キシドメチレンのプロトンによるピークも観察されなく
なったため加熱攪拌を終了し、メタノールを留去して2
5°Cにおける粘度が12,000cSL 、同温度に
おける比重が1.Olの粘稠な液体(次式で表わされる
加水分解性シリル基で分子鎖末端が閉塞されたポリエー
テル)を得た。以後このものをP−5と記す。
実施例1〜5 合成例1〜5で得た加水分解性シリル基で分子鎖末端が
閉塞されたポリエーテル(P−1〜5) 100部に対
して、第1表に示す充填材、無機顔料およびチクソトロ
ピンク性付与剤を添加して三木ロールで均一に分散させ
た後、やはり第1表に示す有機スズ化合物を加えて混合
し、試料−1〜5を得た。これら試料を約2mm厚のシ
ート状に硬化させて常温で14日間養生した後JI32
号ダンベルに打ち抜き、指触による表面状態の観察と引
張り試験を行った。次いで同様にして得られたダンベル
状試料片を150℃乾燥器中およびウェザ−メータ中に
設置し、第1表に示す期間の劣化条件(加熱および紫外
線照射)を与えた後、試料片の状態観察と引張り試験を
行った。
これらの結果も第1表に示す。
比較例1 分子■約8,000 、末端基として lh (C1l:+0) zSi−CIIzCIIzCII□
−0−を有するポリオキシプロピレン100部に対して
、第1表に示す充填材、無機顔料およびチクソトロピソ
ク性付与剤を添加して三本ロールで均一に分散させた後
、やはり第1表に示す有機スズ化合物を加えて混合し、
試料−6を得た。試料−6を用いて実施例1〜5と同様
の試験を行った。その結果も第1表に示す。
実施例6〜10 実施例1〜5で調製したものと同し試料−1〜5を用い
て、第1図に示す剪断接着試験体を作成した。作成した
試験体を常温で28日間養生した後、引張試験を行った
。その結果を第2表に示す。
比較例2 比較例1で調製したものと同じ試料−6を用いて、第1
図に示す剪断接着試験体を作成した。
この試験体にて実施例6〜10と同様の試験を行った。
その結果も第2表に示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は剪断接着試験に供した試験体の斜視図を示す。 尚、図中の単位はmmである。 1・・・試料 2・・・被着体(ガラス、アルミ及び塩ビ鋼板)出願人
代理人  古 谷   苫 手続主甫正書(自発) 昭和61年6月9日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (A)一般式; ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R^1、R^2は2価の炭化水素基、Aは置換
    または非置換の2価の芳香族基、Zは ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼ ▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、化学式、
    表等があります▼ −S−R^1^1−NH−または▲数式、化学式、表等
    があります▼ で表わされる基を示し、ここでR^3は炭素数1〜6の
    アルキル基、R^4は1価の炭化水素基、R^5、R^
    7、R^9およびR^1^1は置換または非置換の2価
    の芳香族基、R^6、R^8、R^1^0およびR^1
    ^2は2価の炭化水素基、R^1^3は1価の炭化水素
    基、aは1〜3の数を示し、mは10〜500の数、n
    は1以上の数を示す。)で表わさ れ、分子量が500〜50,000である、分子鎖末端
    が加水分解性シリル基で閉塞されたポ リエーテル        100重量部 (B)無機質充填材  3〜300重量部 (C)硬化触媒 0.001〜20重量部 から成ることを特徴とする室温硬化性組成物。 2 R^5、R^7、R^9およびR^1^1が置換ま
    たは非置換のフェニレン基である、特許請求の範囲第1
    項記載の組成物。 3 Aが置換または非置換のフェニレン基、ビフェニレ
    ン基、または一般式;−R^1^4−Q−R^1^5−
    (式中、R^1^4、R^1^5は置換または非置換の
    フェニレン基、Qはアルキレン基、−O−、−S−また
    たは▲数式、化学式、表等があります▼を示す。)で表
    わされる2価の芳香族基である、特許請求の範囲第1項
    記載の組成物。 4 Zが▲数式、化学式、表等があります▼、▲数式、
    化学式、表等があります▼、 ▲数式、化学式、表等があります▼および ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、aおよびR^3〜R^1^1は前述のとおり。 )から選ばれる基である、特許請求の範囲第1項記載の
    組成物。 5 オキシアルキレン単位R^1Oがオキシエチレン単
    位、オキシプロピレン単位或いはオキシエチレン単位と
    オキシプロピレン単位の併用系である、特許請求の範囲
    第1項記載の組成物。 6 オキシアルキレン単位がオキシプロピレン単位であ
    る、特許請求の範囲第5項記載の組成物。 7 R^3がメチル基またはエチル基である、特許請求
    の範囲第1項記載の組成物。 8 R^3がメチレン基である、特許請求の範囲第1項
    記載の組成物。 9 aが2である、特許請求の範囲第1項記載の組成物
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