JP2000186176A

JP2000186176A - アルコキシシリル基含有硬化性組成物

Info

Publication number: JP2000186176A
Application number: JP10366191A
Authority: JP
Inventors: Shinji Bessho; 信次別所
Original assignee: Sunstar Engineering Inc
Current assignee: Sunstar Engineering Inc
Priority date: 1998-12-24
Filing date: 1998-12-24
Publication date: 2000-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、湿気透過性および表面残留タック
や曳糸性等の改善を目的とした、特に耐候性、耐熱性に
優れる建築用シーリング材として有用なアルコキシシリ
ル基含有硬化性組成物を提供する。【解決手段】本発明の硬化性組成物は、アルコキシシ
リル基含有イソブチレン系ポリマー（Ａ）および該イソ
ブチレン系ポリマー（Ａ）と非相溶性のアルコキシシリ
ル基含有アクリル系ポリマー（Ｂ）を主成分とすること
を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はアルコキシシリル基
含有硬化性組成物、更に詳しくは、主成分であるアルコ
キシシリル基含有イソブチレン系ポリマーにこれと相溶
しないアルコキシシリル基含有アクリル系ポリマーを併
用することにより、湿気透過性および表面残留タックや
曳糸性等の改善を目的とした、特に建築用シーリング材
として有用な硬化性組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】この種、
建築用シーリング材の主成分として、たとえばアルコキ
シシリル基含有イソブチレン系ポリマーが使用されてお
り、該イソブチレン系ポリマーは、分子両末端にアルコ
キシシリル基を含有し、一般に、水分および空気中の湿
分（水分）による加水分解反応に伴い硬化を起す（湿気
硬化性を具備）。しかしながら、シーリング材適用に際
して湿気透過性が悪く、いわゆる一液型湿気硬化性とし
ては不充分なため、通常は適当な触媒を含む硬化剤と組
合せ、二液型として使用しているのが現状である。ま
た、このイソブチレン系ポリマーは、アルコキシシリル
基の位置が分子末端にコントロールされているので、そ
の硬化物物性は良好であるが、側鎖部の大きい分子量
と、ポリプロピレンオキサイト鎖のようにエーテル結合
を持たないＣ−Ｃ結合であるリジッドな主鎖部から高粘
度となり、シーリング材塗布時の糸曳き（曳糸性）が生
じたりして作業効率が悪い。この改善に可塑剤の使用が
考えられるが、多量に用いると表面残留タックやゴム弾
性を悪化させ、さらにポリマー含有率が低下し耐候性が
下がる。熱老化後はモジュラスの上昇と伸びの低下が著
しく、糸切れ性はチクソ剤でよくなるが、伸びが低下す
る。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記イソ
ブチレン系ポリマーの欠点を解消するため鋭意研究を進
めたところ、以下の知見を見出した。上記イソブチレン
系ポリマーに対し、これとは非相溶性のアルコキシシリ
ル基含有アクリル系ポリマーを添加すれば、両ポリマー
は互いに非相溶のため、添加配合後のポリマー分離、さ
らには硬化物物性の低下といったことが予想されるが、
これに反して、ポリマーの分離やブリードは見られず、
かつ両ポリマーが互いに分散状態で安定になり、粘度粘
性と曳糸性が大幅に改善され、またポリマー同士の界面
で硬化反応が進行し、硬化中に相溶化が進むため、硬化
物物性は低下しない。かかる作用効果は、上記アクリル
系ポリマーがイソブチレン系ポリマーの中で、もしくは
イソブチレン系ポリマーがアクリル系ポリマーの中でパ
ーティクルの形状で浮遊分散した、いわゆる“海島構
造”を採ることに基づくことが推察される。

【０００４】本発明は、上述の知見に基づき完成された
もので、アルコキシシリル基含有イソブチレン系ポリマ
ー（Ａ）および該イソブチレン系ポリマー（Ａ）と非相
溶性のアルコキシシリル基含有アクリル系ポリマー
（Ｂ）を主成分とすることを特徴とするアルコキシシリ
ル基含有硬化性組成物を提供するものである。

【０００５】本発明における上記イソブチレン系ポリマ
ー（Ａ）とは、主鎖骨格が少なくともイソブチレン単位
で構成され（要すればイソブチレン単位以外に、イソブ
チレンと共重合しうる単量体（たとえば炭素数４〜１２
のオレフィン、ビニルエーテル、芳香族ビニル化合物、
ビニルシラン類、アリルシラン類など）の単位が含まれ
ていてもよい）、分子両末端にたとえば式：

【化１】〔式中、ＲとＲ'は同一もしくは異なって、炭素数１〜
５の低級アルキル；およびａは１〜３の整数である〕の
アルコキシシリル基を含有し、かつ分子量１０００〜４
００００で常温ワックス状ないし高粘度液状のものを指
称し、一般に、イニファー法と呼ばれるカチオン重合法
で得られる全末端官能型イソブチレン系重合体を用いる
ことにより製造することができる（特開平８−２３１７
５８号公報参照）。代表的な市販品としては、式：

【化２】〔式中、ｎは５〜４００およびｍは５〜４００である〕
の化学構造を有する、鐘淵化学工業（株）製の「エピオ
ン」シリーズが例示される。

【０００６】本発明における上記アクリル系ポリマー
（Ｂ）としては、たとえば特公平３−８０８２９号公報
に開示の、（ａ）アクリル酸アルキルエステル（アルキ
ル炭素数は好ましくは２〜４）（たとえばエチルアクリ
レート、プロピルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレー
ト、イソブチルアクリレート、アミルアクリレート、ヘ
キシルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレー
ト、シクロヘキシルアクリレート、ｎ−オクチルアクリ
レート等）と、（ｂ）ビニルアルコキシシラン（たとえ
ばビニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルジメチルメ
トキシシラン等）および（メタ）アクリロキシアルコキ
シシラン（たとえばγ−メタクリロキシプロピルトリメ
トキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメ
トキシシラン等）の群から選ばれる１種または２種以上
の混合物とを、連鎖移動剤としてメルカプトアルコキシ
ラン（ｃ）（たとえばγ−メルカプトプロピルメチルジ
メトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシ
シラン等）の存在下で、ラジカル共重合〔通常、α，
α'−アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、α，
α'−アゾビスイソバレロニトリル、過酸化ベンゾイ
ル、メチルエチルケトンパーオキシドなど重合開始剤を
用いて公知の塊状重合、溶液重合などの手法；あるいは
レドックス触媒、たとえば、遷移金属塩、アミン等と過
酸化物系開始剤を組合せたレドックス重合法により〕さ
せることによって製造されるもの（通常、平均分子量３
０００〜１０００００、１分子中の平均アルコキシシリ
ル基数１．５〜３個）が挙げられる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に係るアルコキシシリル基
含有硬化性組成物は、上述のイソブチレン系ポリマー
（Ａ）およびアクリル系ポリマー（Ｂ）を主成分とする
以外は、通常の成分、たとえば可塑剤〔トリメリット酸
のＣ₆−Ｃ₁₂アルキルエステル；ジブチルフタレート、
ジヘプチルフタレート、ジ（２−エチルへキシル）フタ
レート（ＤＯＰ）、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
の二塩基酸エステル類；脂肪酸エステル類；ポリエステ
ル系可塑剤等〕、充填剤（重質炭酸カルシウム、脂肪酸
処理炭酸カルシウム、ヒュームシリカ、沈降性シリカ、
カーボンブラック、タルク、酸化チタンなど）、密着剤
（エポキシ化合物、シランカップリング剤など）、老化
防止剤（ヒンダードフェノール類、メルカプタン類、ス
ルフィド類、ジチオカルボン酸塩類、チオウレア類、チ
オホスフェイト類、チオアルデヒド類など）、垂れ止め
剤（水添ヒマシ油誘導体；ステアリン酸カルシウム、ス
テアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウムなどの
金属石ケン類）、着色剤（無機・有機顔料、染料等）、
物性調整剤（各種シランカップリング剤）、水分保給剤
（水、無機塩類の水和物など）、紫外線吸収剤（ヒンダ
ードアミン類、ベンゾトリアゾール類など）、オゾン劣
化防止剤、光安定剤、トーナー等を適量範囲で配合した
系で構成される。

【０００８】ここで、上記イソブチレン系ポリマー
（Ａ）とアクリル系ポリマー（Ｂ）の重量比は通常、
（ｉ）一液型湿気硬化性とする場合、５０／５０〜５／
９５、好ましくは４５／５５〜１０／９０の範囲で選定
し〔この場合、アクリル系ポリマー（Ｂ）の比率が上記
下限値（５０／５０）より少ないと、湿気透過性の乏し
いイソブチレン系ポリマーがマトリックスポリマー（連
続相）となり、硬化反応に必要な水分が速やかに供給さ
れず、実用的な硬化速度をもたなくなり、また上限値
（５／９５）より多いと、曳糸性の悪化、残留タックが
激しくなる傾向となる〕、また（ｉｉ）アルコキシシリ
ル基を加水分解させる触媒を配合した硬化剤を組合せて
二液型とする場合は、９５／５〜５／９５、好ましくは
９０／１０〜１０／９０の範囲で選定すればよい〔この
場合、アクリル系ポリマー（Ｂ）の比率が上記下限値
（９５／５）より少ないと、配合物の中での水分拡散が
遅くなり反応に必要な水分が均一に供給されにくくなる
と同時に、高粘度粘性により曳糸性が悪化し、また上限
値（５／９５）より多いと、曳糸性の悪化、残留タック
が激しくなる傾向となる〕。上記硬化剤には、硬化触媒
（ジオクチル酸スズ、ジブチルスズジラウレート、ジブ
チルスズビスアセチルアセトナート等のスズ系触媒な
ど）を配合し、助触媒（第三級アミン化合物など）、可
塑剤、充填材等を添加して調製する。

【０００９】なお、上記可塑剤の使用にあって、トリメ
リット酸アルキルエステルが好ましく、これを用いる
と、熱老化時のモジュラス変化および伸び低下を大幅に
抑制することができ、これは、熱老化時の揮発減量が少
ないことなどが主な原因と推測される。かかるトリメリ
ット酸アルキルエステル単独またはこれと他の可塑剤と
併用して、イソブチレン系ポリマー（Ａ）とアクリル系
ポリマー（Ｂ）の合計量１００部（重量部、以下同様）
に対して３０〜７０部の量で配合すればよい。

【００１０】

【実施例】次に、製造例、実施例および比較例を挙げ
て、本発明をより具体的に説明する。製造例１（アクリル系ポリマー（Ｂ）の製造）トリオクチルトリメリテート（ＴＯＴＭ）７７ｇをコル
ベン中で窒素置換しながら８０℃に加熱攪拌し、これに
アクリル酸ブチル１７９．２ｇ、γ−メルカプトプロピ
ルメチルジメトキシシラン（０．７５６ｇ）、γ−メタ
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン（０．９７
４ｇ）、ＡＩＢＮ０．５６ｇおよびメタノール２０ｇの
混合物を約１時間かけて滴下しながら８０〜８５℃で重
合反応を行う。滴下終了後、反応温度を８０℃に保った
まま３時間攪拌を続け、メタノールを減圧除去して、無
色透明な粘稠液状のアクリル系ポリマーを得る。粘度
（Ｂ型粘度計、ローターＮｏ．７、回転数２０ｒｐｍ）
８００００〜１３００００ｃｐｓ。

【００１１】実施例１〜４および比較例１，２（一液型
の場合）（１）硬化性組成物イソブチレン系ポリマー（Ａ）として前記鐘淵化学工業
（株）製の「エピオンＥＰ５０５Ｓ」（分子量約２００
０）と、製造例１で得たアクリル系ポリマー（Ｂ）を併
用し、下記表１に示す部数にて、他の成分を配合して硬
化性組成物を得る。なお、密着剤としてアミノシラン
類；安定剤としてメタノール；老化防止剤としてベンゾ
トリアゾール類，ヒンダードアミン類；触媒として有機
スズ化合物を用いた。

【００１２】（２）性能試験下記項目の試験に供し、結果を表１，２に併記する。 i）粘度測定Ｂ型粘度計にて、ローターＮｏ．７および回転数２ｒｐ
ｍまたは１０ｒｐｍを用いて２０℃で粘度（×１０⁴ｃ
ｐｓ）を測定すると共に、粘比〔２ｒｐｍ／１０ｒｐ
ｍ〕を算出する。なお、２０℃、回転数１０ｒｐｍでの
合格粘度は、２０万〜４０万ｃｐｓ程度である。 ii）曳糸性２０℃／６５％ＲＨの条件下で、配合物をビーカーに取
出し、ガラス棒でよく攪拌し、その後ガラス棒を速やか
に引き上げ、付着した材料の長さを読み取る。 ○：１０ｍｍ以下、△：１０〜２０ｍｍ、×：２０ｍｍ
以上 iii）表裏指触乾燥時間（ＴＦＴ，ｈ）２０℃，６５％ＲＨでの指触乾燥時間を測定する。一般
に４ｈ以内が合格値である。 iv）一日後の表面からの硬化深さＷ×Ｄ＝１０ｍｍ×１０ｍｍの形状で一日放置硬化後の
硬化した厚み（ｍｍ）。１ｍｍ以上が合格。 v）表面残留タック上記（iv）のビードを２０℃，６５％ＲＨにて１週間養
生後に指触判定した。 ○：ベタツキなし △：ベタツキを感じる ×：はなはだしいベタツキを感じる vi）シート物性厚み約１ｍｍのシート（２０℃，６５％ＲＨ×１週間＋
５０℃×１週間）を、ＪＩＳＫ６２５１に準じ、測定
する。 vii）耐熱後物性変化率上記シートを各条件のオーブン中に２４時間放置し、標
準条件下で物性を測定。変化率として上記の常態物性値
と比較して表示する。 viii）温水浸漬後の物性変化率上記シートを１００℃の水中、１週間浸漬後測定。変化
率は上記と同様に常態物性値と比較して表示する。

【００１３】

【表１】

【表２】

【００１４】実施例５〜７および比較例３，４（二液型
の場合）（１）硬化性組成物前記実施例に準じ、下記表３に示す部数の各成分を配合
して、硬化性組成物を得る。なお、オイル類としてパラ
フィン系プロセスオイル；タック除去剤として多官能ア
クリルモノマー；紫外線吸収剤としてベンゾトリアゾー
ル類，ヒンダードアミン類；トナーとして顔料／可塑剤
等混合物；硬化剤としてジオクチル酸スズ／ラウリルア
ミン等混合物を用いた。（２）性能試験前記実施例に準じて行い、結果を表３，４に併記する。

【００１５】

【表３】

【表４】

【００１６】上記表１，２（一液型）および表３，４
（二液型）の結果から、イソブチレン系ポリマーにアク
リル系ポリマーを併用した実施例１〜７はいずれも、湿
気透過性および表面残留タックや曳糸性等の改善、さら
に耐熱性，耐水性に優れることが認められる。なお、本
発明組成物は主に建築用シーリング材を用途とするが、
これ以外に、自動車、電器、土木用のシーリング材や、
その他接着剤、塗料、コーティング材、ポッティング
材、成形物などに適用することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4J002 BB18W BG07X CF003 EH038 EH048 EH148 EN027 EZ036 EZ046 FD010 FD023 FD028 FD030 FD040 FD050 FD090 FD146 FD157 GJ02 GL00 4J040 DA141 DA142 DF041 DF042 ED002 HB32 HB34 HD37 JA12 JA13 KA14 KA16 KA18 KA31 LA01 LA06 LA07 NA12 QA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルコキシシリル基含有イソブチレン系
ポリマー（Ａ）および該イゾブチレン系ポリマー（Ａ）
と非相溶性のアルコキシシリル基含有アクリル系ポリマ
ー（Ｂ）を主成分とすることを特徴とするアルコキシシ
リル基含有硬化性組成物。
【請求項２】アルコキシシリル基を加水分解させる触
媒を配合した硬化剤を組合せ、イソブチレン系ポリマー
（Ａ）とアクリル系ポリマー（Ｂ）の重量比を９５／５
〜５／９５の範囲内に設定した二液型の請求項１に記載
のアルコキシシリル基含有硬化性組成物。
【請求項３】イソブチレン系ポリマー（Ａ）とアクリ
ル系ポリマー（Ｂ）の重量比を５０／５０〜５／９５の
範囲内に設定した、一液型湿気硬化性の請求項１に記載
のアルコキシシリル基含有硬化性組成物。
【請求項４】アクリル系ポリマー（Ｂ）が、（ａ）ア
クリル酸アルキルエステルと（ｂ）ビニルアルコキシシ
ランおよび（メタ）アクリロキシアルコキシシランの群
から選ばれる１種または２種以上の混合物とを、連鎖移
動剤としてメルカプトアルコキシシラン（ｃ）の存在下
でラジカル共重合させることにより製造される請求項１
乃至３のいずれか１つに記載のアルコキシシリル基含有
硬化性組成物。
【請求項５】アクリル酸アルキルエステル（ａ）のア
ルキル炭素数が２〜４である請求項４に記載のアルコキ
シシリル基含有硬化性組成物。
【請求項６】可塑剤としてトリメリット酸のＣ₆−Ｃ
₁₂アルキルエステルを配合した請求項１乃至５のいずれ
か１つに記載のアルコキシシリル基含有硬化性組成物。
【請求項７】可塑剤としてトリメリット酸アルキルエ
ステル以外に、フタル酸エステル類、二塩基酸エステル
類、脂肪酸エステル類およびポリエステル系可塑剤の群
から選ばれる１種または２種以上の混合物を併用する請
求項６に記載のアルコキシシリル基含有硬化性組成物。
【請求項８】可塑剤の全配合量が、イソブチレン系ポ
リマー（Ａ）とアクリル系ポリマー（Ｂ）の合計量１０
０重量部に対して３０〜７０重量部である請求項６また
は７に記載のアルコキシシリル基含有硬化性組成物。