JPH04103606A - 反応性ケイ素基を有するイソブチレン系重合体、その製造方法及びその硬化性組成物 - Google Patents

反応性ケイ素基を有するイソブチレン系重合体、その製造方法及びその硬化性組成物

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JPH04103606A
JPH04103606A JP2221969A JP22196990A JPH04103606A JP H04103606 A JPH04103606 A JP H04103606A JP 2221969 A JP2221969 A JP 2221969A JP 22196990 A JP22196990 A JP 22196990A JP H04103606 A JPH04103606 A JP H04103606A
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Koji Noda
浩二 野田
Hiroshi Fujisawa
藤沢 博
Kazuya Yonezawa
米沢 和弥
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Kanegafuchi Chemical Industry Co Ltd
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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、反応性ケイ素基を有するイソブチレン系重合
体、その製造方法およびその硬化性組成物に関する。
[従来の技術・発明が解決しようとする課題1反応性ケ
イ素基を有するゴム系重合体としては、分子末端に反応
性ケイ素基を有するプロピレンオキシド系重合体か知ら
れており、該重合体を主成分とする組成物は常温でも湿
分なとによって硬化し、ゴム弾性体になるという興味あ
る特性を有している(特開昭52−73998号公報)
しかし、該硬化性組成物は、耐候性、耐水性、耐熱性な
との特性が充分でないため、用途か限定される場合があ
る。
一方、これらの特性を改善すべく主鎖骨格を飽和炭化水
素系の重合体に置き換えたものも知られているが、これ
らの重合体もいくつかの課題を持っている。
即ち、J、 P、 Kennedyらにより開発された
イエファー法を利用した末端にシリル基を導入したイソ
ブチレン系重合体(特開昭64−038407号公報)
の場合、そのシリル基の量は重合時に用いた開始剤兼連
鎖移動剤の種類(官能基数)により制約を受け、たかだ
か1分子当り2〜3個のシリル基を導入できるにすぎな
い。従って、こうして得られた硬化物の強度は低く限界
があるので、さらなる強度の増大が望まれる。さらにこ
の重合体は、耐候性がよいと言われているイソブチレン
系重合体であるか、この硬化物は長時間の後にはやはり
若干劣化がおこり用途が制限されることがある。
また、強度の増大が期待てきる方法として、イソブチレ
ンとトリエンの共重合体にシリル基を導入する方法(特
開昭58−108208号公報)が味告されているが、
この場合確かに強度の増大は期待できるものの、主鎖中
にトリエンのうちの共役ジエン部分の1.4−付加によ
り生じる不飽和基かシリル基導入後も残存し、耐候性、
耐熱性等を大きく悪化させるため、この方法も大きな課
題をかかえている。
このように、耐候性、耐水性、耐熱性なとの特性に優れ
、かつ湿分による硬化度の高い重合体の開発が当業界で
は期待され、種々の試みかなされているか、このような
特性を有するものは未だ見い出されていないのか実情で
ある。
本発明の目的は、まさにこの点にあり、耐候性、耐水性
、耐熱性の期待できる重合体であって、かつ、分子末端
のみならず分子中も含めて任意の数のシリル基か導入さ
れることにより、湿分による硬化物の強度の高い重合体
、その製造方法及びその硬化性組成物を提供することに
ある。
[課題を解決するための手段] 本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討を行
なった結果、イソブチレンを含有するカチオン重合性モ
ノマーと、非共役ポリエンをルイス酸の存在下に共重合
させ、主鎖中には芳香環以外の不飽和基を含まない不飽
和基含有イソブチレン系共重合体を得たのち、次いで該
不飽和基含有イソブチレン系共重合体をヒドロシリル化
することにより、主鎖中に芳香環以外の残存不飽和基を
全く含まない飽和炭化水素系の重合体であって、かつシ
リル基か導入された重合体を得ることかできることを見
い出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の要旨は、 (1)少なくとも一般式(I)で表わされる繰り返し単
位を有するイソブチレン系重合体、〔式中、R1及びR
2は、それぞれ水素原子、メチル基又はエチル基を表わ
し、Qは芳香環以外の不飽和基を有しない有機基を表わ
し、R″は水素原子、炭素数1〜8のアルキル基、炭素
数6〜20のアリール基又は炭素数7〜20のアラルキ
ル基を表わし、R4及びR5は、それぞれ炭素数1〜2
0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R’ R”R”5iO−で
表わされるトリオルガノシロキシ基(R’、R”及びR
8は同−又は異なって炭素数1〜20の1価の炭化水素
基を表わす)を表わし、Xは水酸基又は加水分解性基を
表わし、Xか2個以上結合するときは同−又は異なって
いてもよく、aは0. 1. 2又は3を表わし、bは
0,1又は2を表わし、lは0又は1〜18の整数を表
わす。
〕 (2)イソブチレンを含有するカチオン重合性モノマー
と非共役ポリエンをルイス酸の存在下に共重合させて主
鎖中には芳香環以外の不飽和基を含まない不飽和基含有
イソブチレン系共重合体を得、次いで該不飽和基含有イ
ソブチレン系共重合体をヒドロシリル化することを特徴
とするイソブチレン系重合体の製造方法、並びに (3)前記(1)記載のイソブチレン系重合体を有効成
分とする硬化性組成物、 に関する。
一般式(I)に関して、R1及びR2はそれぞれ水素原
子、メチル基又はエチル基を表わすが、好ましくは水素
原子である。
一般式(I)に関して、Qにおける芳香環以外の不飽和
基を有しない有機基は、炭素数1〜30の2価の有機基
であり、例えばヘキセン等が挙げられる。
一般式(I)に関して、R3における炭素数1〜8のア
ルキル基としては、直鎖状、分岐状のいずれでもよく、
例えばメチル基、エチル基、n −プロピル基、イソプ
ロピル基、n−ブチル基、5eC−ブチル基等が挙げら
れ、好ましくはメチル基である。
また、R3における炭素数6〜20のアリール基として
は、フェニル基、ナフタレン基等が挙げられ、好ましく
はフェニル基である。また、R3における炭素数7〜2
0のアラルキル基としては、アリール基部分か無置換も
しくはメチル基等で置換されたフェニル基、ナフタレン
基等が挙げられ、アルキレン基部分としては、炭素数1
〜5のものか挙げられ、好ましくはメチル基である。
R3は水素原子又は前記のアルキル基、アリール基、ア
ラルキル基のいずれでもよいが、好ましくは水素原子又
はメチル基である。
一般式(I)に関して、R4及びR5における炭素数1
〜2σのアルキル基としては、直鎖状、分岐状のいずれ
てもよく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基
、イソプロピル基、n−ブチル基、5eC−ブチル基等
が挙げられ、好ましくはメチル基である。
R4及びR5における炭素数6〜2oのアリール基とし
ては、フェニル基、ナフタレン基等が挙げられ、好まし
くはフェニル基である。
また、R4及びR5における炭素数7〜2oのアラルキ
ル基としては、アリール基部分が無置換もしくはメチル
基等で置換されたフェニル基、ナフタレン基等が挙げら
れ、アルキレン基部分としては、炭素数1〜5のものか
挙げられ、好ましくはメチレン基である。
またR’ 及びR5i:、おlするR’ R7R” S
 iO□で表わされるトリオルガノシロキシ基としては
、R’、R7及びR8が同−又は異なっていてもよい炭
素数1〜20の1価の炭化水素基であり、具体的にはこ
のような炭化水素基としてメチル基、エチル基、フェニ
ル基等が挙げられ、好ましくはメチル基である。
R4及びR5は前記のアルキル基、アリール基、アラル
キル基又はトリオルガノシロキシ基のいずれてもよいか
、好ましくはメチル基である。
一般式(I)に関して、Xにおける加水分解性基として
は、たとえば水素原子、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
シ基、メルカプト基、アルケニルオキシ基なとの一般に
使用されている基があげられる。Xは水酸基又は前記の
加水分解性基のいずれでもよい。
ある。
一般式(I)に関して、aは0,1.2又は3を、bは
0,1又は2を、また、lは0又は1〜18の整数を表
わす。
本発明のイソブチレン系重合体は、少なくとも一般式(
I)で表わされる繰り返し単位を有するか、該繰り返し
単位は1分子あたり、通常1〜10個であり、好ましく
は3〜10個である。
本発明のイソブチレン系重合体の分子量は、500〜5
00,000であるのか好ましく、とくに1,000〜
30,000程度の液状物か取扱いやすいという点から
好ましい。分子中に含まれる反応性ケイ素基の数は、通
常1〜10個であり1個未満になると、硬化性か不充分
になり、良好な硬化物が得られにくくなるため好ましく
なく、また10個を越えると硬化物かもろくなるので好
ましくない。
本発明のイソブチレン系重合体は、イソブチレンを含有
するカチオン重合性モノマーと非共役ポリエンをルイス
酸の存在下に共重合させることにより、主鎖中には芳香
環以外の不飽和基を含まない不飽和基含有イソブチレン
系共重合体を得、次いで該不飽和基基含有イソブチレン
系共重合体をヒドロシリル化することにより製造するこ
とができる。
ここでイソブチレンを含有するカチオン重合性モノマー
とは、イソブチレンのみからなるモノマーに限定される
ものではなく、イソブチレンの50重量%(以下、単に
1%」と記す)以下をイソブチレンと共重合し得るカチ
オン重合性モノマーて置換したモノマーを意味する。
イソブチレンと共重合し得るカチオン重合性モノマーと
しては、例えば炭素数3〜12のオレフィン類、ビニル
エーテル類、芳香族ビニル化合物類等が挙げられる。こ
れらの中でも炭素数3〜12のオレフィン類がその重合
性の点から好ましい。
前記イソブチレンと共重合し得るカチオン重合性モノマ
ーの具体例としては、例えばプロピレン、1〜ブテン、
2−ブテン、2−メチル−1〜ブテン、3−メチル−2
−ブテン、ペンテン、4−メチル−1〜ペンテン、ヘキ
セン、ビニルシクロヘキサン、メチルビニルエーテル、
エチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、ス
チレン、α−メチルスチレン、ジメチルスチレン、モノ
クロロスチレン、ジクロロスチレン、β−ピネン、イン
デン等か挙げられる。これらの中で、例えばプロピレン
、■−ブテン、2−ブテン、スチレン等がその重合性の
点から好適である。これらのイソブチレンと共重合し得
るカチオン重合性モノマーは、1種単独でイソブチレン
と併用してもよいし、2種以上で併用してもよい。また
、イソブチレンと共重合し得るカチオン重合性モノマー
として、本発明の目的を損なわない範囲て少量の共役ジ
エン類を用いてもよい。共役ジエン類の例としてはブタ
ジェン、イソプレン、シクロペンタジェン等を挙げるこ
とかできる。
本発明に用いる非兵役ポリエンとは、互いに共役してい
ない複数の不飽和基を含む化合物をいう。
好ましくは非共役ジエンが挙げられる。具体的には一般
式(It) 〔式中、R’ 、R2、R’及びQは前記と同し意味を
表わす。〕 て表わされる化合物を挙げることかできる。
本発明では、非共役ポリエンとして従来公知のものを広
く使用てき、例えば1.4−ペンタジェン、1.5−へ
キサジエン、1,6−へブタジェン、1.7−オクタジ
エン、1.8−ノナジェン、1.9−デカジエン、l、
 19−ドデカジエン、2−メチル−2,7−オクタジ
エン、2,6−シメチルー1. 5−ペンタジェン、1
. 5. 9−デカトリエン等の非共役ジエンやトリエ
ンか挙げられる。これらの中でも、得られる共重合体の
官能基の活性の点から、α、ω−ジエンである、■。
4−ペンタジェン、l、5−へキサジエン、■。
6−へブタジェン、1.7−オクタジエン、l。
8−ノナジェン、l、9−デカジエン、1,19−ドデ
カジエン等が好ましい。
本発明に用いるルイス酸は、触媒として使用される成分
であり、例えばA IICl z 、S n Cl 4
、Ti(14、VCl5 、FeC1z 、BF2等及
びEt2 AlCl、EtAIC12等の有機アルミニ
ウム化合物等が挙げられるが、これらに限定されるもの
ではない。これらのルイス酸のうち、5nC14、Ti
C1< 、Et2AlIC1,EtAβCl 2等か好
ましい。
前記ルイス酸の使用量は、イソブチレンと共重合させる
非共役ポリエンに対して、0.1〜10倍か好ましく、
更に好ましくは0. 2〜5倍とするのかよい。
本発明では更に反応系内に開始剤を存在させるのが好ま
しい。かかる開始剤としては、通常系中に微量残存する
水分等のプロトン源が育効に利用できる他、例えば、開
始剤兼連鎖移動剤が好適に使用できる。
本発明に利用てきる開始剤兼連鎖移動剤としては、例え
ば一般式(II[) 〔式中、Wはハロゲン原子、R”Coo−基又はRI 
2 o−基(R12は1価の有機基を表わす)を表わす
。R”は多価芳香環基又は置換もしくは無置換の多価脂
肪族炭化水素基を表わす。R9及びR”は、同−又は異
なって水素原子又は置換もしくは無置換の1価の炭化水
素基を表わす。
但し、R”が多価脂肪族炭化水素基の場合には、R9及
びR”は同時に水素原子ではない。〕で表わされる基を
有する有機化合物が挙げられる。
かかる有機化合物の具体例としては、例えば、(1)一
般式(■): BYn      一般式(IV) 〔式中、Bは1〜4個の芳香環を有する基を表わす。Y
は一般式(V) 〒゛。
−C−W    一般式(V) し く式中、R”及びRl 4は、同−又は異なって水素原
子又は炭素数1〜2oの1価の炭化水素基を表わす。W
は前記と同じ意味を表わす。)で表わされる芳香環に結
合した基を表わす。nは1〜6の整数を表わす。〕で表
わされる化合物、(2)一般式(VI) DZm       一般式(V’f)〔式中、Dは炭
素数4〜4oの炭化水素基を表わす。Zは第3級炭素原
子に結合したハロゲン原子、R”COO−基又はR12
o−基(R”は前記と同じ意味を表わす)を表わす。m
は1〜4の整数を表わす。〕で表わされる化合物、及び
(3)α−ハロスチレン単位を有するオリゴマー等が挙
げられるか、これらに限定されるものではない。
これらの化合物は単独で用いてもよいし、2種以上併用
してもよい。
ここで一般式(IV)で表わされる化合物における1〜
4個の芳香環を有する基であるBは、縮合反応により形
成されたものでもよく、非縮合系のものでもよい。この
ような芳香環を存する基の具体例としては、例えば1〜
6価のフェニル基、ビフェニル基、ナフタレン基、アン
トラセン基、フェナンスレン基、ピレン基、Ph−(C
H,)j−Ph基(Phはフェニル基、jは1〜10の
整数)等が挙げられ、これらの芳香環を有する基は炭素
数1〜20の直鎖及び(又は)分枝の脂肪族炭化水素基
や、水酸基、エーテル基、ビニル基等の官能基を有する
基で置換されていてもよい。
一方、一般式(VI)で表わされる化合物におけるZは
、第3級炭素原子に結合したF、(1,Br、■の如き
ハロゲン原子、R12co〇−基又はR′20−基であ
り、一般式(VI)におけるDは炭素数4〜40の炭化
水素基であり、好ましくは脂肪族炭化水素基であり、こ
の炭素数が4未満になるとハロゲン原子、R12Coo
−基又はR”O−基の結合する炭素が第3級炭素原子で
なくなり、重合が進みに(くなって使用するのに適さな
くなる。
また、開始剤兼連鎖移動剤として用いることができるα
−ハロスチレン単位を存するオリゴマーとしては、例え
ばα−クロロスチレンのオリゴマーや、α−クロロスチ
レンとこれと共重合し得る単量体とを共重合させたオリ
ゴマー等か挙げられる。
本発明の方法において、一般式(III)で表わされる
結合状態のハロゲン原子、R12COO−基、又はRI
 20−基を2個以上有する化合物を開始剤兼連鎖移動
剤として用いると、その官能化度を高くできるので非常
に有効である。
これらの前記開始剤兼連鎖移動剤の具体例としては、例
えば次に示すようなものが挙げられる。
しl−1,U H3、 (n−C8H+i)         (n−Cm F
(+7)、CH3CH,C)(。
w−C−CH2CH,−C−CH2CH2−C−W+ 
         1         1CH3W 
         CH3、〔式中、Wは前記と同じ意
味を表わす。〕また、〕α−クロロスチレのオリゴマー
のようなハロゲン原子含有存機化合物又はR”COO−
基含有有機化合物が挙げられるが、これらに限定される
ものてはない。これら化合物の中で好ましいものとして
は、次のようなものが挙げられる。
即ち、 CH,CH。
CII!−C−C−Cz CH,CH,、 CH,CH,CH。
しt′13       シj!        シt
”i 2のような安定な炭素陽イオンを生成し易い−C
(CH3)、0.1又は−C(CHs ) −B rを
有するハロゲン原子含有育機化合物、C=○ CH。
す のようなCH3COO−基含有有機化合物、のようなC
H,O−基含有有機化合物等が挙げられる。
これらの化合物は、開始剤兼連鎖移動剤として使用され
る成分てあり、これらの化合物の使用量又は残存水分量
あるいは重合温度を調節することにより、得られるポリ
マーの分子量をコントロールすることかできる。本発明
では、上記の化合物を、通常イソブチレンを含有するカ
チオン重合性モノマーに対して、0.O1〜20%程度
、好ましくは0. 1〜IO%程度の割合で使用するの
がよい。
本発明において用いられる重合溶媒としては、例えば脂
肪族炭化水素、ハロゲン化炭化水素等の炭化水素溶媒等
か挙げられる。この中でもハロゲン化炭化水素か好まし
く、塩素原子を有する塩素化炭化水素かより好ましい。
かかる脂肪族炭化水素の具体例としては、ペンタン、ヘ
キサン等を、またハロゲン化炭化水素の具体例としては
、クロロメタン、クロロエタン、塩化メチレン、1,1
〜ジクロロエタン、クロロホルム、1.2−ジクロロエ
タン等を例示できる。これらは、1種単独又は2種以上
混合して使用される。更には少量の他の溶媒、例えば酢
酸エチル等の酢酸エステルや、ニトロエタン等のニトロ
基を有する有機化合物を併用してもよい。
本発明の製造方法を実施するに際しては、特に制限がな
く、従来の重合方法を広く適用できる。
例えば、1つの容器に重合溶媒、モノマー、非共役ポリ
エン、触媒、必要に応じて開始剤兼連鎖移動剤等を順次
仕込んでいくバッチ法でもよいし、重合溶媒、モノマー
、非共役ポリエン、触媒、必要に応じて開始剤兼連鎖移
動剤等をある系内に連続的に仕込みながら反応させ、更
に取出される連続法でもよい。
本発明の製造方法において、重合温度としては+lO〜
−80°C程度か好ましく、更に好ましくは0〜−40
°C程度とするのがよく、重合時間は、通常0.5〜1
20分程度、好ましくは1〜60分程度である。また重
合時のモノマー濃度としては、0.1〜8モル/l程度
か好ましく、0. 5〜5モル/l程度がより好ましい
更に本発明において、上記カチオン重合性モノマーの重
合反応の前に重合系中に加える非共役ポリエンは、用い
るモノマーのモル数に対して0゜0f−1倍モルを加え
て均一になるように撹拌することが好ましい。本発明で
は、後の取り扱い易さからメタノール等のアルコール類
の添加により重合反応を停止させるのが好ましいが、特
にこれに限定されるものではなく、従来の慣用手段のい
ずれも適用でき、また、特に停止反応を改めて行なう必
要もない。
カ<シテイソブチレンを含有するカチオン重合性モノマ
ー単位を主体とする数平均分子量が5゜O〜500,0
00の共重合体であって、1分子当り少なくとも1.0
5個の一般式(■)〔式中、R3は前記と同じ意味を表
わす。〕で表わされる不飽和基を共重合体の側鎖又は主
鎖の末端に有するイソブチレン系重合体が製造される。
この共重合体は、後述するようにヒドロシリル化反応に
好適に用いることができる。
本発明における反応性ケイ素基としては、たとえば加水
分解性ケイ素基あるいはシラノール基があげられる。
加水分解性ケイ素基とは、シラノール縮合触媒の存在下
または非存在下で水分により加水分解をうけうる加水分
解性基かケイ素原子に結合している基を意味し、加水分
解性基の具体例としては、たとえば水素原子、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、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニル
オキシ基なとの一般に使用されている基があげられる。
これらのうちでは、加水分解性がマイルドで取扱いやす
いという点から、アルコキシ基かとくに好ましい。該加
水分解性基は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、2個以上結合する場合には、それらは
同じであってもよく異なっていてもよい。
前記加水分解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、シロキサン結合な
どにより連結されたケイ素原子の場合には、20個のも
のまでが好ましい。
本発明に使用されるイソブチレン系重合体の分子中に反
応性ケイ素基を導入する方法としては一般式(■)で表
わされる不飽和基を共重合体の側鎖又は主鎖の末端に有
するイソブチレン系重合体と一般式(■) 〔式中、R’、R’、X、a、b及び!は前記と同じ意
味を表わす。〕で表わされる水素化シリコン化合物とを
、例えばF(2PtCps  −6H20Ptメタル、
RhCl!(PPhz)z 、Rhcz3、Rh / 
A l 20 z 、Ru Cl z、IrCj’2、
FeCl2、AlC1x 、PdCl!z  ” 28
20、N1CA’z 、TiCA’nなとのような化合
物を触媒として、いわゆるヒドロシリル化反応により分
子末端に導入する方法か作用である。
ヒドロシリル化反応は、一般に0−150’Cの温度範
囲で行なわれ、反応温度の調節、反応系の粘度の調節な
と必要に応じて、n−ペンタン、n−へ牛サン、n−へ
ブタン、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの溶剤を用
いてもよい。
一般式(■)で表わされる水素化シリコン化合物の具体
例としては、例えばトリクロロシラン、メチルジクロロ
シラン、ジメチルクロロシラン、トリメチルシロキシジ
クロロシランなどのクロロシラン類;トリメトキシシラ
ン、トリエトキシシラン、メチルジメトキシシラン、フ
ェニルジメトキシシラン、!、  3. 3. 5. 
5. 7. 7−ヘブタメチルーl、l−ジメトキシテ
トラシロキサンなとのアルコキシシラン類、メチルジア
セトキシシラン、トリメチルシロキシメチルアセトキシ
シランなどのアシロキシシラン類:ビス(ジメチルケト
キシメート)メチルシラン、ビス(シクロヘキシルケト
キシメート)メチルシラン、ビス(ジエチルケトキシメ
ート)トリメチルシロキシシランなとのケトキシメート
シラン類ニジメチルシラン、トリメチルシロキシメチル
シラン、1,1゜3.3−テトラメチルジシロキサン、
1. 3. 5=トリメチルシクロトリシロキサンなと
の分子中に5i−H結合を2個以上有するハイドロシラ
ン類:メチルジ(イソプロペニルオキシ)シランなとの
アルケニルオキシシラン類などがあげられるが、これら
に限定されるものではない。ただし、クロロシラン類を
用いたヒドロシリル化反応によりえられたクロロシリル
基を有するイソブチレン系重合体は、縮合硬化する場合
に塩化水素ガスあるいは塩酸を生成するので実用上不都
合の生じることがある。また生成した塩素イオンが、反
応性ケイ素基の縮合反応の触媒となり、該基を有する重
合体の貯蔵安定性に悪影響を与えつる。それゆえ、この
クロロシリル基の塩素原子をアルコキシ基、アシルオキ
シ基、アミノオキシ基、アルケニルオキシ基、ヒドロキ
シル基などに変換して使用するのが好ましい。これらの
うちではアルコキシ基が、加水分解性がマイルドで取扱
いやすいという点から、とくに好ましい。
本発明のイソブチレン系重合体の硬化物は、主鎖中に芳
香環以外の不飽和基を全くあるいは実質的に含有しない
ものであるため、オキシプロピレン系重合体、またはそ
の他の不飽和結合をもった有機重合体の硬化物に比べて
著しく耐候性、耐熱性か良い。
また、本発明のイソブチレン系重合体は、炭化水素系重
合体であるので、耐水性が良く、その硬化物における水
蒸気透過性は著しく低い。
本発明の重合体を用いた硬化性組成物においては、硬r
ヒ物の強度、伸びなどの物性を巾広くコントロールする
ために各種シラン化合物を物性調整剤として使用しても
よい。
このような化合物の具体例としては、たとえば(CH,
)= S 1OH1(CH,CH2):+ S 1OH
1(CH,CH2CH2)2S iOH1(CH=)、
S i  (OCR,)、、(CHt CHt)t S
 i  (OCR,)2、(CHs)2 S i  (
OCR2CH3)2、(CH,CHz)、S i  (
OCR2CH,)、、(CHz)−S i  (OCH
−CH20CH3)2 、(CH=  CH2)2 S
 i  (OCH,CH,0CHi)2、(CH,)(
CH,CH2)S i  (OCR,)2、(x+y=
0〜18)、 (CH=)、S i NS i  (CH=)、、(C
H3)−S i N  (CHl)−、OH I   11  1 (CH3)、 S i −N −C−N −3i  (
CH,)−1などの加水分解性基や、シラノール基を1
個以上含存するシリコン化合物があげられるが、これら
に限定されるものではない。なお、式中のVは水素原子
または炭素数1〜20の炭化水素基である。
これらのシリコン化合物の添加方法には、大きく分けて
3つの方法かある。
一つは、該化合物を前記イソブチレン系重合体に単に添
加する方法である。該化合物の性状などに応じて、要す
れば加熱撹拌などをして均一に分散、溶解させればよい
。この場合、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目的は達
せられる。また必要に応じて、分散性改良剤、たとえば
界面活性剤などを併用してもよい。
二番目の方法は、最終的に製品を使用する際に該化合物
を所定量添加混合する方法である。たとえば2成分型の
シーリング材として使用するような場合、基剤と硬化剤
の他に第3成分として該化合物を混合して使用しうる。
三番目の方法は、該化合物をあらかじめ該イソブチレン
系重合体と反応させてしまうものて、必要に応じてスズ
系、チタン酸エステル系、酸または塩基性触媒を併用し
てもよい。水分によりシラノール基を含有する化合物を
生成する化合物の場合には、必要量の水も添加し、減圧
下、加熱脱揮することにより目的が達せられる。
この際使用しうる触媒の具体例としては、たとえばテト
ラブチルチタネート、テトラプロピルチタネートなどの
チタン酸エステル類、ジブチルスズジラウレート、ジブ
チルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、オク
チル酸スズ、ナフテン酸スズなとのスズカルボン酸塩類
:オクチル酸鉛ニブチルアミン、オクチルアミン、ジブ
チルアミン、モノエタノールアミン、ジェタノールアミ
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ビルア
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、1.3−ジアザビシクロ(5,4
゜6)ウンデセン−7(DBU)などのアミン系化合物
あるいはそれらのカルボン酸なとどの塩:過剰のポリア
ミンと多塩基酸とからえ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ン化合物との反応生成物;
アミノ基を有するシランカップリング剤、たとえばγ−
アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(β−アミノ
エチル)アミノプロピルメチルジメトキシシランなとの
シラノール縮合触媒なとかあけられる。これらの触媒は
単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。
本発明の硬化性組成物は、有効成分である反応性ケイ素
基を有するイソブチレン系重合体のほかに、前記のよう
な物性調整剤としての各種シラン化合物を必要に応じて
使用しうるのはもちろん、さらに各種フィラー、可塑剤
、有効成分である反応性ケイ素基を有するイソブチレン
系重合体成分を硬化させるために通常使用されるシラノ
ール縮合触媒、水、老化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、
顔料、発泡剤、接着付与剤などが必要に応して添加され
うる。
本発明に用いるフィラーとしては、たとえば木粉、パル
プ、木綿チップ、アスベスト、ガラス繊維、炭素繊維、
マイカ、クルミ殻粉、もみ穀粉、グラファイト、ケイソ
ウ土、白土、ヒユームシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ
酸、カーホンブラック、炭酸カルシウム、クレー、タル
ク、酸化チタン、炭酸マグネシウム、石英、アルミニウ
ム微粉末、フリント粉末、亜鉛末なとかあけられる。こ
れらのフィラーは単独で用いてもよく、2種以上併用し
てもよい。
可塑剤としては、ポリブテン、水素添加ポリブテン、α
−メチルスチレンオリゴマー、ビフェニル、トリフェニ
ル、トリアリールジメタン、アルキレントリフェニル、
液状ポリブタジェン、水素添加液状ポリブタジェン、ア
ルキルジフェニル、部分水素添加ターフェニルなとの炭
化水素系化合物類;塩化パラフィン類、ジブチルフタレ
ート、ジヘプチルフタレート、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ニジ
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
ポリアルキレンゲリコールのエステル類;トリクレジル
ホスフェート、トリブチルホスフェートなどのリン酸エ
ステル類などがあげられる。これらは単独で用いてもよ
く、2種以上併用してもよい。これらの可塑剤はイソブ
チレン系重合体に反応性ケイ素基を導入する際に、反応
温度の調節、反応系の粘度の調節などの目的で溶剤のか
わりに用いてもよい。
本発明の硬化性組成物の有効成分である反応性ケイ素基
を有するイソブチレン系重合体成分を硬化させるために
、シラノール縮合触媒が必要に応じて用いうる。このよ
うな縮合触媒としては、たと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なとチタン酸エステル類
、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート
、ジブチルスズジアセテート、オクチル酸スズ、ナフテ
ン酸スズなどのスズカルボン酸塩類ニジブチルスズオキ
サイドとフタル酸エステルとの反応物ニジブチルスズジ
アセチルアセトナート: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、ジイソプロポキンアルミニウムエチルアセトアセテ
ートなどの有機アルミニウム化合物類;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
トナートなどのキレート化合物類:オクチル酸鉛ニブチ
ルアミン、モノエタノールアミン、トリエチレンテトラ
ミン、グアニジン、2−エチル−4−メチルイミダゾー
ル、1,3−ジアザビシクロ(5,4,6)ウンデセン
−7(DBU)などのアミン化合物あるいはそれらのカ
ルボン酸などの塩;および他の酸性触媒、塩基性触媒な
と公知のシラノール触媒があげられる。
また、硬化を促進あるいは深部硬化性を発現するため、
湿分供給源として水や無機化合物の水和物を用いてもよ
い。
本発明の硬化性組成物は接着性をさらに向上させる目的
で種々の接着付与剤を併用してもよい。
具体的にはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、アミノンラ
ン化合物、エポキシシラン化合物なとのような各種シラ
ンカップリング剤、アルキルチタネート類、芳香族ポリ
イソシアネートなとを1種または2種以上用いることに
より、多種類の被着体に対する接着性を向上させること
かできる。
また、本発明の硬化性組成物は、ホットメルトブチル等
の熱可塑性樹脂に10〜50重量部ブレンドする事によ
り耐熱性を改善する事ができる。
このようにして得られた本発明の硬化性組成物は、接着
剤や粘着剤、塗料、密封付組成物、防水材、吹付材、型
取り用材料、注型ゴム材料などとして好適に使用されう
る。
[発明の効果] 本発明のイソブチレン系重合体は、主鎖中に芳香環以外
の不飽和基を含まない重合体であり、その硬化物は引張
特性及び耐候性に優れる。
また、この硬化物は前記トリエンを利用した重合体の硬
化物(特開昭58−108208号公紺)はもちろん、
前記ビニファー法を利用した重合体の硬化物(特開昭6
4−038407号公銀)に比べても耐候性が優れてい
るという特徴を有している。
〔以下余白〕
[実施例] 次に実施例を掲げて、本発明をより一層明らかにするか
、実施例により本発明は何ら限定されるものではない。
製造例1 100mlの耐圧ガラス製オートクレーブに撹拌用羽根
、三方コック及び真空ラインを取付けて、真空ラインで
真空に引きながら重合容器を100°Cで1時間加熱す
ることにより乾燥させ、室温まで冷却後三方コックを用
いて窒素で常圧に戻した。
その後、三方コックの一方から窒素を流しながら、注射
器を用いてオートクレーブに水素化カルシウム処理によ
り乾燥させた主溶媒である塩化メチレン40m1を導入
した。次いで蒸留、精製した1、9−デカジエン20m
molを添加し、更にトリキュミルクロリド(TCC)
3mmo lを溶解させた塩化メチレン溶液(10ml
)を添加した。
次に、酸化バリウムを充填したカラムを通過させること
により脱水したイソブチレンか7g入っているニードル
バルブ付耐圧ガラス製液化ガス採取管を三方コックに接
続した後、容器本体を一70″Cのドライアイス−アセ
トンバスに浸漬し、重合容器内部を撹拌しながら1時間
冷却した。冷却後、真空ラインにより内部を減圧した後
、ニードルバルブを開け、イソブチレンを耐圧ガラス製
液化ガス採取管から重合容器に導入した。その後三方コ
ックの一方から窒素を流すことにより常圧に戻し、更に
撹拌下に1時間冷却を続け、重合容器内を一30°Cま
て昇温した。
次に、TiCl2.3.2g (10ミリモル)を注射
器を用いて三方コックから添加して重合を開始させ、6
0分経過した時点て予め0°C以下に冷却しておいたメ
タノールを添加することにより、反応を完結させた。
その後、反応混合物をナス型フラスコに取出し、未反応
のイソブチレン、塩化メチレン、l、9−デカジエン及
びメタノールを留去し、残ったポリマーを100mjの
n−へキサンに溶解後、中性になるまでこの溶液の水洗
を繰返した。その後、このn−ヘキサン溶液を20m(
!まて濃縮し、300−のアセトンにこの濃縮溶液を注
ぎ込むことによりポリマーを沈澱分離させた。
このようにして得られたポリマーを再び100m1のn
−ヘキサンに溶解させ、無水硫酸マグネシウムで乾燥さ
せ、濾過し、n−へキサンを減圧留去することにより、
イソブチレン系ポリマーを得た。
得られたポリマーの収量より収率を算出すると共に、M
n及びMw/MnをGPC法により、また末端構造を’
H−NMR(300MHz)法により各構造に帰属する
プロトンの共鳴信号の強度を測定、比較することにより
求めた。結果を第2表に示す。
また、第1図に得られたイソブチレン系重合体のrRス
ペクトル図を、第2図に’H−NMRスペクトル図(3
00MHz)を示す。
製造例2〜7 開始剤兼連鎖移動剤の育無、非共役ポリエンの種類や使
用量及び重合触媒を第1表に示すように変更した以外は
、製造例1と同様にしてポリマーを製造し、評価した。
結果を第2表に併せて示す。
実施例1 50−の4つロフラスコ中に製造例1で得られた一CH
=CH,基含有イソブチレン系ポリマー5g (0,8
6mmoり、n−ヘプタンlomt’を加え、撹拌し、
均一に溶解した後90°Cで2時間減圧脱気した。
次に、チッ素雰囲気下にて、乾燥n−へブタン10mj
’を加え撹拌し再度均一に溶解した。
そこへ50℃でジメトキシメチルシラン0.5g (4
,7mmol)および塩化白金触媒溶液2μ!!(H,
PtC1g  ・6H,OIgをメタノール9gに溶解
させた溶液)を加えた後、90°Cで6時間反応させた
その後、90°Cで2時間減圧脱気することにより、分
子中に−3i (OCH3)2基を有するイソCH。
ブチレン系重合体が得られた(第3表)。
また、第3図に得られたイソブチレン系重合体のIRス
ペクトル図を、第4図に’H−NMRスペクトル図(3
00MHz)を示す。
第4図からも明らかなように、該重合体には芳香環以外
の不飽和基は残存していない。
実施例2〜6 各製造例(2,3,4,6,7)で得られた−CH=C
H2基含有イソブチレン系ポリマーを実施例1と同様に
してヒドロシリル化を行ない、−3i  (OCR=)
=基を有するイソブチレン系重CH。
合体が得られた(第3表)。
実施例7 チレン系ポリマー5g (0,94mmol)、n−へ
ブタン10m1を加え撹拌し、均一に溶解した後、90
°Cて2時間減圧脱気した。
次に、チッ素雰囲気下にて乾燥n−へブタン10m1を
加え、撹拌し再度均一に溶解した。
そこへ50°Cてメチルジクロロシラン0. 7g(6
,1mmol)および塩化白金酸触媒溶液5μIl (
82P t Cl g ・68.01gを1,2−ジメ
トキシエタン8g、エタノールIgに溶解させた溶液)
を加えた後、90″Cで12時間反応させた。
次に、オルトギ酸メチル2g1メタノール0゜7gを加
え、70°Cで3時間反応させた。この時点て反応系の
pHは約7になり中性となった。揮発成分を減圧留去し
たのち残留成分にヘキサン20m1を加え、撹拌均一化
した後、不溶成分を濾過により取り除いた。濾液からヘ
キサンを留去し、〔以下余白〕 第3表 実施例8 基を存するイソブチレン系重合体100部、水素添加ポ
リブテン(出光石油化学■製、商品名:ポリブテンOH
1可塑剤として使用)50部、脂肪酸処理膠質炭酸カル
シウム(白石工業■製、商品名: CCR1充填剤とし
て併用)100部、Na、SO4・IOH!O(湿分供
給源として使用)5部、ヒンダードフェノール系酸化防
止剤(大向新興化学■製、商品名ニックラックNS−6
)1部をはかり取ってよく混合し、さらに3本ペイント
ロールを3回通して充分に混練したのち、別に調製して
おいたオクチル酸スズ3部、ラウリルアミン0.75部
からなるシラノール縮合触媒を添加し、充分に混練した
。該組成物を厚さ約3mmの型枠にできるだけ内部に泡
か入らないように流し込み、室温で4日間、さらに50
°Cて4日間養生して硬化物をえた。該硬化物のシート
からJISK6301に準拠した3号ダンベルを打抜き
、引張速度500mm/分の引張試験に供した。破断時
強度は20kg/cnf、破断時伸びは400%であっ
た。
実施例9 基を有するイソブチレン系重合体100部、水0゜5部
、トルエン50部をよくかきまぜて均一なトルエン溶液
にした。この溶液を厚さ約3化の型枠に流し込み、室温
で1日、さらに50°Cて4日間養生したのち、トルエ
ンを完全に揮発させるために50°Cて2〜3 am 
Hgの減圧下で2時間脱揮した。
えられた硬化物シートをサンシャイン・カーボンアーク
ウェザ−メーター(120分サイクル、スプレー18分
)に2000時間暴露し、耐候性を測定したところ、シ
ート表面は全く劣化を受けておらず、シート自身も樹脂
化、軟化などが全くおこっていなかった。
また、該硬化物の初期物性を実施例8と同様にダンベル
引張試験を行なったところ、破断時強度は、15kg/
cnf、破断時伸びは90%であった。
〔以下余白〕
比較例1 分子式が CH3CH3CH3CH。
Ph +C−(CH2−C+T−CH2−CH−CH2
−3l−(OCH3)2]3CH,CH。
て示される分子量か約5800であり、末端に約3個の
シリル基を有する重合体を用いる以外は実施例9と同様
に行い、硬化物の初期物性(ダンベル引張試験)を測定
したところ、破断時強度は7kg / al、破断時伸
びは80%であった。さらにこの硬化物シートをサンシ
ャイン・カーボンアークウェザ−メーター(120分サ
イクル、スプレー18分)に500時間暴露し、耐候性
を測定したところシート表面か一部軟化していた。
実施例10 実施例8と同様にして調製した組成物を用いて約0.3
mm厚の薄膜硬化物を作成した。
これを、カップ法(JIS  Z0208透湿度試験)
により透湿率の測定を行なったところ、lx 10−”
  g−an/cn[sec  ・cmHgという極め
て低い値を得た。
実施例11 イソブチレン系重合体を実施例5で得られたものを用い
た以外は実施例8と同様に行なった。
ダンベル引張試験の結果、破断時強度15kg/d、破
断時伸びは350%であった。
実施例12 実施例9で作成した硬化物シートを用いて耐熱性を測定
した。
該硬化物シートを150°Cの熱風乾燥機中におき、性
状の経時変化を観測した。
5時間経過しても全く変化かなく、24時間経過しても
若干着色はあったが、表面タックは全く増えておらず、
樹脂化、軟化の現象も全く見られなかった。
【図面の簡単な説明】
第1図は、製造例1で得られたイソブチレン系重合体の
IRスペクトル図である。 第2図は、製造例1で得られたイソブチレン系重合体の
’H−NMRスペクトル図(300MH2)である。 第3図は、実施例1て得られたイソブチレン系重合体の
IRスペクトル図である。 第4図は、実施例1て得られたイソブチレン系重合体の
’H−NMRスペクトル図(300MH2)である。 特許出願人 鐘淵化学工業株式会社 代 理 人 弁理士 細田芳徳 はか1名l事件の表示 平成2年 特許願第221969号 2発明の名称 反応性ケイ素基を有するイソブチレン系重合体、その製
造方法及びその硬化性組成物 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所    大阪市北区中之島三丁目2番4号名 称 
    (094)鐘淵化学工業株式会社代表取締役 
 舘  糾 4、代 理 人 居所・テロ40犬販市中芭辞凍2番12号天満八軒家ヒ
ル4階細田・根本In特許事務所5 補正傘令の日付(
艇日) 平成2年11月27日 6補正の対象 図   面 7補正の内容 図面の第2図及び第4図を別紙のとおり補正する。 8 前記以外の代理人 居所も40太坂市中剣幻譲東2番12号天満八軒家ビル
4階細田・根本m特許事務所Tn    06 (94
9)0035、二 公−−−=−5

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)少なくとも一般式( I )で表わされる繰り返し
    単位を有するイソブチレン系重合体。 ▲数式、化学式、表等があります▼一般式( I ) 〔式中、R^1及びR^2は、それぞれ水素原子、メチ
    ル基又はエチル基を表わし、Qは芳香環以外の不飽和基
    を有しない有機基を表わし、R^3は水素原子、炭素数
    1〜8のアルキル基、炭素数6〜20のアリール基又は
    炭素数7〜20のアラルキル基を表わし、R^4及びR
    ^5は、それぞれ炭素数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R^6R^7R^8SiO−で表わされるトリオル
    ガノシロキシ基(R^6、R^7及びR^8は同一又は
    異なって炭素数1〜20の1価の炭化水素基を表わす)
    を表わし、Xは水酸基又は加水分解性基を表わし、Xが
    2個以上結合するときは同一又は異なっていてもよく、
    aは0、1、2又は3を表わし、bは0、1又は2を表
    わし、lは0又は1〜18の整数を表わす。〕
  2. (2)一般式( I )で表わされる繰り返し単位が1分
    子あたり1〜10個である請求項(1)記載のイソブチ
    レン系重合体。
  3. (3)イソブチレンを含有するカチオン重合性モノマー
    と非共役ポリエンをルイス酸の存在下に共重合させて主
    鎖中には芳香環以外の不飽和基を含まない不飽和基含有
    イソブチレン系共重合体を得、次いで該不飽和基含有イ
    ソブチレン系共重合体をヒドロシリル化することを特徴
    とする請求項(1)又は(2)記載のイソブチレン系重
    合体の製造方法。
  4. (4)請求項(1)又は(2)記載のイソブチレン系重
    合体を有効成分とする硬化性組成物。
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