JPH02117955A - 硬化性組成物 - Google Patents
硬化性組成物Info
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Abstract
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Description
)加水分解性基を有し、シロキサン結合を形成すること
により架橋しつるケイ素含有基を有するオキシアルキレ
ン系重合体を含有する硬化性組成物に関する。
子に結合した水酸基および(または)加水分解性基を有
し、シロキサン結合を形成することにより架橋しつるケ
イ素含有基(以下、反応性ケイ素基ともいう)を有する
オキシアルキレン系重合体は、特開昭52−73998
号公報などに開示されており、その代表的な例は一般式
:(式中、X“はメトキシ基などの加水分解性基)で表
わされる重合体である。
室温硬化性シリコンゴムのように室温で空気中の湿気な
どの作用で重合体間にシロキサン結合(Sl−0−8i
)を形成することによって硬化し、ゴム状硬化物を与え
る。この硬化物は優れた伸び特性、強度、接着性などを
有するため、シーラント、接着剤などの用途に使用され
ている。
性が要求されるが、引張特性や被着体に対する接着性は
重要な特性である。引張特性とはモジュラス、伸び、破
断強度などの特性であるが、ゴムの特徴である低いモジ
ュラスと高伸びを要求されるばあいが多い。また接着性
とはvL着体に対する接着強度や接着強度の耐候性など
の特性であるが、大きい接着強度と大きい接着強度の耐
候性が要求される。とくに建築用シーラントとして用い
られるばあいには、ガラスなどの透明材料に用いられる
ことが多く、接着強度の耐候性、とくに光照射時の耐候
性は重要な性質である。
るオキシアルキレン系重合体を含有する組成物として、
特開昭61−34068号公報に開示されているように
、本発明者らは該重合体と分子内に1個のシラノール基
を有する化合物および(または)水分と反応して分子内
に1個のシラノール基を有する化合物を生成しうる化合
物(以下、1価シラノール系化合物ともいう)からなる
組成物を提案している。
の硬化物の接着性を向上させるため、γ −アミノプロ
ピルトリメトキシシラン(B2 NCH2C112CB
281 (OCI+3) 3)やγ −アミノプロピル
メチルジメトキシシラン (B2 NCH2Ct12CB2 Sl (CH3)
(OCH3)2 )のような加水分解性基が結合してい
るケイ素原子とアミノ基を有する化合物を用いることが
、特開昭57−182350号公報に提案されている。
ンのような3個の加水分解性基が結合しているケイ素原
子を宵する化合物を用いた組成物は、その硬化物のモジ
ュラスが高くなり、1価シラノール系化合物の効果を低
下させてしまうという欠点があることが判明した。また
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシランのような2
個の加水分解性基が結合しているケイ素原子を存する化
合物を用いた組成物は、その硬化物のモジュラスを高く
することは比較的少ないが、接着強度の耐候性が不足し
ているという欠点があることが判明した。
接着強度およびすぐれた接着強度の耐候性をあわせもつ
硬化性組成物を提供することにある。
レン系ffl 合体と1価のシラノール系化合物とから
なる組成物に、2個の加水分解性基が結合しているケイ
素原子とアミノ基を有する化合物および少量の3個の加
水分解性基が結合しているケイ素原子とアミノ基を何す
る化合物を添加した組成物によって達成される。
水分解性基を有し、シロキサン結合を形成することによ
り架橋しうるケイ素含有基を有するオキシアルキレン系
重合体100部(重量部、以ド同様)、 (B1分子内に1個のシラノール基を有する化合物およ
び(または)水分と反応して分子内に1個のシラノール
基を有する化合物を生成しつる化合物01〜20部、 (C)2個の加水分解性基が結合しているケイ素を含有
する基とアミノ基を有する化合物0.1〜20部および (D)3個の加水分解性基が結合しているケイ素を含何
する基とアミノ基を有する化合物0.01〜5部 からなる硬化性組成物 に関する。
オキシアルキレン系重合体(以下、オキシアルキレン系
重合偉人という)は、特公昭45−38319号、同4
[1−12154号、同49−32673号、特開昭5
0−158599号、同5l−735G1号、同54−
6096号、同55−82123号、同 55−123
820号、同55−125121号、同55−1310
22号、同55−135135号、同55−13712
9号の各公報などに提案されている重合体である。
一般式: %式% (式中、R1は炭素数1〜12の置換または非置換の2
価の炭化水素基)で示される繰返し単位を有するもので
ある。オキシアルキレン系重合体の主鎖は一般式: −
R1−0−で示される繰返し単位のみからなっていても
よいが、他の繰返し単位などを含有していてもよい。他
の繰返し単位などを含有するばあい、一般式: −R1
−0−で示される繰返し単位が重合体の60%(重量%
、以下同様)以上、さらには80%以上であるのが好ま
しい。
価の脂肪族炭化水素基、とくに炭素数3〜4の脂肪族炭
化水素基が好ましい。また、R1の具体例としては、 C)+3 −CH2CH2CR2CH2−などがあげられるが、と
くにCH。
重合体(A)の分子鎖は1種だけの繰返し単位からなっ
ていてもよく、2種以上の繰返し単位からなっていても
よい。
基はよく知られた官能基であり、室温においても架橋し
うるという特徴を有している。
が2個以上存在するときR2は異なっていてもよい、X
は水酸基または加水分解性基であり、Xが2個以上存在
するとき Xは異なっていてもよい、aは0.1または
2、bは0,1.2または3であり、かつb+(aの総
和)≧1.1は0〜19の整数であり、應が2以上のば
あいにおけるaは同じである必要はない)で表わされる
基があげられる。一般式(1)で表わされる反応性ケイ
素基のうちでは経済性などの点から一般式(Ill 。
わされる基が好ましい。
体例としては、ハロゲン原子、水素原子、アルコキン基
、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
シ基などがあげられる。これらのうちでは加水分解性が
マイルドであるという点からメトキシ基、エトキシ基な
どのアルコキシ基が好ましい。
40の置換または非置換の炭化水素基やトリオルガノシ
ロキシ基が例示されうる。R2の代表例としては、たと
えばメチル基、エチル基などのアルキル基、シクロヘキ
シル基などのシクロアルキル基、フェニル基などのアリ
ール基、ベンジル基などのアラルキル基や、トリメチル
シロキシ基などの一般式: %式% (R″は炭素数1〜20の1価の有機基で、3個のR゛
は同じである必要はない)で示されるトリオルガノシロ
キシ基などがあげられる。これらのうちではメチル基が
とく1こに丁ましい。
個数は1個以上あればよいが、充分な硬化性をうるとい
う点からすると平均1.1個以上、さらには15〜4個
が好ましい。また反応性ケイ素基はオキシアルキレン系
重合体(A)の分子鎖末端に存在するのが好ましい。
3,000〜30,000(7)もツカ好マシく、5,
000〜15,000のものがさらに好ましい。オキシ
アルキレン系Y■合体(A)は単独で使用してもよく、
2挿具」二併用してもよい。
ることができる。このような方法の例としては、ある官
能基(Y基という)を有するオキシアルキレン系重合体
とY2!と反応しうる官能基(Y’基という)および反
応性ケイ素基を有する化合物とを反応させ、反応性ケイ
素基をオキシアルキレン系重合体中に導入する方法があ
げられる。
(OCH3)3のような加水分解性基を有するヒドロ
シラン化合物とを、■族遷移金属化合物などを触媒とし
て反応(ヒドロシリル化)させる方法 (反応例) 2H8I(OCH3’)s ↓ (eHzO)x SiVχハlソλハ、ySl (O
CH3) s■■不飽和基有するオキシアルキレン系重
合体とH3(CH2)J St (OCH3) 3のよ
うなメルカプト基および反応性ケイ素橋を有する化合物
とを付加反応させる方法 ■イソシアネート基を何するオキシアルキレン系重合体
と82 N(CH2) 3Sl(OCH3) 3のよう
な活性水素基および反応性ケイ素基をHする化合物とを
反応させる方法 (反応例) 00CN)Ic@ )14 NCO + 2H2N(C)12 )3 !1it(QC)13)
3↓ (C)130)3 Sl 31 (QC
)I3) 3■水酸基を有するオキシアルキレン系重合
体と0CN(CH2)3 Sl (QC)13) 3の
ようなイソシアネート基および反応性ケイ素基を有する
化合物とを反応させる方法 などがあげられる。これらの方法のなかでは不飽和基を
有するオキシアルキレン系重合体とヒドロシラン化合物
とを反応させる方法がよく用いられている。不飽和基を
有するオキシアルキレン系重合体は、特開昭54−60
97号公報に開示されているように、水酸基を有するオ
キシアルキレン系重合体の水酸基を利用して不飽和基を
導入する方法などによってうろことができる。
の方法でえられたものに限定されるものではなく、他の
いかなる方法でえられた重合体であっても用いることが
できる。またオキシアルキレン系重合体(A)の存在下
にビニル単量体などの重合性単量体を重合させてえられ
る重合体や、水酸基を有するオキシアルキレン重合体の
存在下に重合性単量体を重合させてえられる重合体にさ
らに反応性ケイ素基を導入した重合体のような重合体鎖
などが変性された重合体も、本発明のオキシアルキレン
系重合体(^)に包含される重合体である。
する化合物および(または)水分と反応して分子内に1
個のシラノール基を有する化合物を生成しうる化合物(
1価シラノール系化合物)が用いられる。この成分を用
いることによりオキシアルキレン系重合体(^)の硬化
物のモジュラスを低下させるという効果かえられる。ま
たこの成分は容易に入手することができ、かつ単にオキ
シアルキレン系重合体(A)に添加するだけで前記効果
かえられるというすぐれた特徴を有している。
個のシラノール基を有する化合物としては、;StO+
+基を分子中に1個有する化合物である限りとくにル1
1限なく使用しうる。前記化合物の具体例としては、た
とえば (CH3)s 5IOII、(CH3C112) s
81011゜(CH3C)+2C82)35IO)I。
もしくは非置換のアルキル基またはアリール基)で表わ
される化合物、 のようなシラノール基を含有する環状ポリシロキサン化
合物、 aHs HO÷ SIO←R3 5Hs (式中、R3は前記と同じ、nはOまたは1〜40の整
数)のようなシラノール基を含有する鎖状ポリシロキサ
ン化合物などがあげられる。これらの化合物のうちでは
、; 5to11基含量の高いものほど同一添加量での
効果が大きく、この点からは(CH3)35iO)1.
(CH3CI+2) 3SiOIIなどが好ましい。
s)l S) 35iOHが好ましい。
して分子内に1個のシラノール基を有する化合物を生成
しうる化合物としては、いわゆるシリル化剤として知ら
れている (CHI )! 5INSL(CH3) 3 、(CH
3)35IN(CH3) 2、(CH3)35l−N−
C−N−81(CHx)3 .などがあげられ、好適に
使用されうるが、加水分解生成物のン310)1含口が
多いという点゛からは! (CH3)35INSI (CH3) 3がとくに好ま
しい。
低モジュラス・高伸び化に効果があるのは、これらの化
合物がオキシアルキレン系重合体(^)中の反応性ケイ
素基と反応し、キャッピングすることにより該重合体硬
化物の架橋点の数が減少し、架橋点間分子量が増大し、
結果として低モジュラス・高伸び化が達成されるためと
考えられる。
キレン系重合体(^) 100部に対して0.1〜20
部、好ましくは0,5〜10部であるが、オキシアルキ
レン系重合体(A)中に含有される反応性ケイ素基に対
し、シラノール当量(ミ5IOH)で計算して添加量を
決定することもできる。通常は反応性ケイ素基に対して
、シラノール基当量で0.1〜0.9倍になるようにす
ればよい。ただし、該化合物により完全にキャップされ
ずに残る反応性ケイ素基の数が、オキシアルキレン系重
合体(八)の分子内に少なくとも1個は残るようにする
のが好ましい。シラノール基当量で0.9倍をこえて使
用することも可能であるが、経済性からみてa利でない
。
素を含有する基とアミノ基を有する化合物(以下、2官
能アミノシランという)における加水分解性基が結合し
ているケイ素を合資する基の代表例は、一般式: %式% (式中、R2は前記と同じ、Xoは加水分解性基を示す
)で表わされる基である。加水分解性基の例としては、
ハロゲン原子、水素原子、アルコキシ基、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1み、メルカプト基、アルケニルオキシ基などがあ
げられる。
、エトキシ基などのアルコキシ礒が好ましい。アミノ基
としては−N82基や−N)12括の水素原子が他の基
で置換した置換アミノ1λを用いることかできる。この
ようなアミノ基の代表例は一般式: (式中、R4は水素原子あるいは炭素数1〜30の置換
あるいは非置換の炭化水素基で、同じであっても異なっ
ていてもよい)で表わされる基である。
H2CR2S l (CHx ) (OCHi )2、
R2NCH2CH2NHCH2C)12 C)+231
(CH3)(OCHi )2、(CH3)N)IcI
−12CH2CR2Sl (C1−+3) (OCH3
)2、(C2Hs) NlICll2CR2NlICl
l2C)(2Cl12 Sl (CHI ) (OC
HJ )2、R2NCH2Cll2CR2Sl (CH
3) (OCOCH3)2、R2NC82Cll2CR
2Sl (CHJ )(ON−C(CI+3) (C2
Hs) )2、R2NCH2C112C)(2Sl (
CH3)(QC(C)+3) −C112) 2などを
あげることができる。
重合体(^)100部に対して0.1〜20部、好まし
くは0,5〜IO部である。また2官能アミノシランの
添加量は1価シラノール系化合物に対して多すぎること
は好ましくない。1価シラノール系化合物/2官能アミ
ノシランが重量比で170.01〜115であるのが好
ましく 、110.05〜172であるのがさらに好ま
しい。
素を含有する基とアミノ基を有する化合物(以下、3官
能アミノシランという)における加水分解性基が結合し
ているケイ素を含有する基の代表例は、一般式: %式% (式中、Xoは加水分解性基を示す)で表わされる基で
ある。またアミノ基としては前記と同じものを示すこと
ができる。
C112CI2 St (OCI+3> 382 NC
1h C112NlICl12CI2 ClI2 Sl
(OCI+3) 3、(CH3)NIICH2C11
2C82Sl (OCI!3 )3、(C2Hs)
N1fCII2C82NlIC112C)12 ClI
2 Sl (OCI13)J、82 NC82Cll2
CI231 (OCOCI+3) 3、I2 NCH2
C112CI2 St (ON −C(ClI3) (
C2Hs) )3、I2 NCH2Cl12CI2 S
l (QC(ClI3) = Cl2) 3などをあげ
ることができる。
1合体(^)100部に対して0.01〜5部、好まし
くは0.05〜3部である。また3官能アミノシランの
添加量が多すぎると硬化物のモジュラスが高くなるので
、1価ンラノール系化合物/3官能アミノシランが重量
比でIlo、01− tlo、 75であるのが好まし
く 、110.02〜110.5であるのがさらに好ま
しい。
剤、充填剤、その他の添加剤などを加えて使用してもよ
い。
スズ化合物、酸性リン酸エステル、酸性リン酸エステル
とアミンとの反応物、飽和または不飽和の多価カルボン
酸またはその酸無水物、有機チタネート化合物などがあ
げられる。
ラウレート、ジブチルスズジラレ−ト、ジブチルスズフ
タレート、オクチル酸スズ、ジブチルスズメトキシドな
どがあげられる。
リン酸エステルなど、具体的には(C4)+90)P(
0)1)2 、(Ca)It70)2 PO)I
、((C1hO)i)(C)lOtl)0] 2 P
OH。
)コ 、[(CH20H)(CHOH)C2H40]
2 POH。
P(OH)2などがあげられる。
トラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネート
、トリエタノールアミンチタネートなどのチタン酸エス
テルがあげられる。
系重合体(A)100部に対し0.1〜10部の範囲で
用いるのが好ましい。
ートなどの低分子可塑剤、高分子可塑剤あるいは高粘度
可塑剤を用いることができる。
チルフタレート、ジ(2−エチルヘキシル)フタレート
、ブチルベンジルフタレート、ブチルフタリルブチルグ
リコレートなどのフタル酸エステル類;ジオクチルアジ
ペート、ジオクチルセバケートなどの非芳香族2塩基酸
エステル類;ジエチレングリコールジベンゾエート、ト
リエチレングリコールジベンゾエートなどのポリアルキ
レングリコールのエステル類;トリクレンジルホスフェ
ート、トリブチルホスフェートなどのリン酸エステル類
;塩化パラフィン類;アルキルジフェニル、部分水添タ
ーフェニルなどの炭化水素系油などをあげることができ
、これらは単独または2 P!以上混合して使用するこ
とができる。なおそれら可塑剤は重合体製造時に配合す
ることも可能である。
A) 100部に対して1〜150部用いるのが好ま
しく、さらに好ましくは10〜120部、とくに好まし
くは20〜100部である。
質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、カオリン、タ
ルク、シリカ、酸化チタン、ケイ酸アルミニウム、酸化
マグネシウム、酸化亜鉛、カーボンブラックなどがあげ
られる。
有機ベントナイトなどのタレ防止剤、着色剤、老化防止
剤などがあげられる。
着剤、塗料、塗膜防水剤、密封祠組成物、型取り用祠料
、注型ゴム材料、発泡材料などとして有用に使用するこ
とができる。
発明に用いる組成物に炭酸力ルンウム、タルク、カオリ
ンなどの無機充填剤を通常10〜300部加え、さらに
必要に応じて酸化チタン、カーボンブラックなどの顔料
や紫外線吸収剤、ラジカル連11禁止剤などの老化防止
剤を適当m加えたのち、ニーダ−やペイントロールなど
で充分均一に混練したものを施工して空気中の湿気にさ
らすことによって硬化さけ、良好な特性を示すゴム弾性
体かえられる。
る。
口約8000のポリオキシプロピレン系重合体800g
を撹拌機付耐圧反応容器に入れ、メチルジメ)・キシシ
ラン19gを加えた。ついで塩化白金酸触媒溶液(+1
2 Pt(J6 ・[i 1120の8.9gをイソ
プロピルアルコール18[01およびテトラヒドロフラ
ンl60m1に溶解させた溶iI&> 0.34+++
1を加えたのち80°Cで6時間反応させた。
クトル分IrI法により足回したところ、はとんど残存
していtヨかった。またNMR法により反応性ケイ素基
の足回をしたところ、分子末端にCH3 (CH30)2 SI CH2CH2CH20−基を1
分子当り約17個何するポリオキンプロピレン系重合体
がえられた。
酸カルシウム(白石工業■製、商品名0CR) 12
0g、二酸化チタン(石層産業■製、商品名R820)
20g、硬化促進剤としてジブチルスズジアセチルア
セトナート(日東化成■製、商品名U−220) 2
g、可塑剤として末端アリルエーテル型のFtn=52
00、Ffw/Fln−1,6であるオキシプロピレン
重合体(実施例1.2、比較例1〜6)あるいは大へ化
学■製の(2−エチルヘキシル)フタレート(実施例3
)50g、1価シラノール系化合物として第1表に記載
のもの2gならびに3官能アミノシラン化合物および2
官能アミノシラン化合物として、それぞれ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 (H2NCH2CH2NHCl12CH2CH2Sj
(OCH3) 3)およびN−(β−アミノエチル)−
γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン (NH2CH2C82NtlCH2C)12 CI(z
Sl (CH3X0C)+3 ) 2)を第1表に示
す量加え、3本ペイントロールにて充分混線混合したの
ち、JIS^5758に準じてH型試験体を作製し、引
張特性、接着強度および接着強度の光照射時の耐候性(
耐候接着性)を調べた。結果を第1表に示す。試験法な
どは次の通りである。
極酸化アルミニウム)を作製し、23℃、60%湿度で
14日間養生したのち、さらに30℃で14日間養生し
、30a++a/分の速度で引張試験を行なった。
察した。
着体との接着強度が大きく、被着体と硬化物との接着面
で剥離が生じたばあい(接着破壊、八F)、接着強度が
小さいことを示す。
を作製し、サンシャイン ウエザオメータ−(スガ試験
機■製、WEL−3−11C型)で480時間照射によ
る促進曝露後、オートグラフ(■島原製作所製、l5−
5000型)による引張試験により行なった。
第2表に示す。表中の0は良好な特性、×は好ましくな
い特性を示す。
ち、接着強度および耐候接着性をともに大幅に改善する
ことができる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 (A)ケイ素原子に結合した水酸基および(または
)加水分解性基を有し、シロキサン結合を形成すること
により架橋しうるケイ素含有基を有するオキシアルキレ
ン系重合体100重量部、 (B)分子内に1個のシラノール基を有する化合物およ
び(または)水分と反応して分子内に1個のシラノール
基を有する化合物を生成しうる化合物0.1〜20重量
部、 (C)2個の加水分解性基が結合しているケイ素を含有
する基とアミノ基を有する化合物0.1〜20重量部お
よび (D)3個の加水分解性基が結合しているケイ素を含有
する基とアミノ基を有する化合物0.01〜5重量部 からなる硬化性組成物。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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