JP2002194329A

JP2002194329A - 変性シリコーン系シーリング材

Info

Publication number: JP2002194329A
Application number: JP2000397474A
Authority: JP
Inventors: Keizo Anami; 啓三阿南; Hiroshi Yamane; 博山根; Koji Ishibashi; 浩治石橋
Original assignee: NOF Corp
Current assignee: NOF Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-10

Abstract

(57)【要約】【課題】目地部の汚染や塗装汚染性が低く、ベタ付き
のない吸塵汚染性の低い変性シリコーン系シーリング材
を提供する。【解決手段】変性シリコーンポリマーを２０〜５０重
量％、ポリブテンを１〜３０重量％、炭酸カルシウムを
２０〜６０重量％、さらに硬化触媒を変性シリコーンポ
リマー１００重量部に対して０．1〜１０重量部含むこ
とを特徴とする変性シリコーン系シーリング材組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は変性シリコーン系シ
ーリング材組成物及び低汚染性シーリング材に関する。
更に詳細には目地部の汚染や塗装汚染性が低く、ベタ付
きのない吸塵汚染性の低いシーリング材に関する。

【０００２】

【従来の技術】変性シリコーン系シーリング材組成物に
よる施工は、工法、部位、構成材によって異なってくる
が、カーテンウォール、各種外装パネル、住宅外壁、コ
ンクリート壁等で、金属、プラスチック等の各種材質に
対して使用されている。シーリング材に用いられる変性
シリコーン系シーリング材組成物は、変性シリコーンポ
リマー、硬化触媒、可塑剤、及び充填剤から構成され、
老化防止剤、増粘剤、接着付与剤、着色剤等が添加され
ている。

【０００３】ここで可塑剤は硬化物の柔軟性や配合物の
粘度を調節するために使用される必須の成分である。可
塑剤としては一般にフタル酸ジエステル系や脂肪酸エス
テル系、グリコールエステル系、その他リン酸エステル
系等が使用されているが、中でも特にフタル酸ジエステ
ル系が多用されている。しかしこれらの可塑剤を用いた
シーリング材と塗膜が接触した状態で使用される場合に
可塑剤の移行が避けられず、塗膜の軟化等の塗装汚染を
生じ、粘着性が増しその表面に塵埃が付着して変色を生
じる欠点を持っている他、配合物から可塑剤が溶出する
ことによりタックの発生や経時安定性等の欠点もある。
その為、これらの欠点を解決するために種々可塑剤の検
討がなされているが、特開平６−１１６５４７号公報に
は可塑剤としてアルキルベンゼン類が記載されている。
アルキルベンゼンを使用することにより塗膜汚染性等の
改善を図っているが、フタル酸ジエステル系同様に環境
に対する影響など多くの問題があった．

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の問題を解決して、硬化物からの可塑剤の溶出が少な
く、塗装汚染性が低い上に、低い表面粘着性を有し、か
つ環境にやさしい変性シリコーン系シーリング材及びそ
の組成物を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
変性シリコーンポリマーを２０〜５０重量％、ポリブテ
ンを１〜３０重量％、炭酸カルシウムを２０〜６０重量
％、さらに硬化触媒を変性シリコーンポリマー１００重
量部に対して０．1〜１０重量部含むことを特徴とする
変性シリコーン系シーリング材組成物である。本発明の
第２の発明は、第１の発明の変成シリコーン系シーリン
グ材組成物を硬化させた低汚染性シーリング材である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明で用いる変性シリコーンポ
リマーは、直鎖あるいは分岐のポリオキシアルキレンポ
リマーを主鎖とし、その水酸基末端にシリル基を導入し
て変成したポリマーである。なかでも、主鎖が炭素数１
〜４のオキシアルキレンのポリマーであり、変性シリコ
ーンポリマーの末端基がアルコキシシリル基であるもの
が好ましく、さらに、主鎖がポリオキシプロピレンポリ
マーであり、変性シリコーンポリマーの末端基がジメト
キシメチルシリル基（−Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₂ＣＨ₃）であ
るものが好ましい。

【０００７】本発明で用いる変成シリコーンポリマー
は、例えば、以下のようにして製造される。ポリオキシ
プロピレンポリマーの末端のヒドロキシル基をアルコキ
シド基に転換させた後、多価ハロゲン化合物を反応させ
ることにより高分子量化し、さらにＣＨ₂＝ＣＨＲＸ
（ここで、Ｒはアルキル基、Ｘはハロゲン原子を示
す。）で示される有機ハロゲン化合物を反応させること
によって末端にオレフィン基を導入し、脱塩精製工程を
経てヒドロシリル化反応によって末端にシリコン官能基
あるいはシリコーン官能基を導入して製造する。

【０００８】本発明で用いる変性シリコーンポリマーの
分子量は、重量平均分子量として、５０００〜３０００
０のものであるが、６０００〜２００００の範囲が好ま
しい。分子量によって硬化後のシーリング材の架橋密度
が変化するため、施工の目的に応じて前記範囲内で選定
することができる。また、主鎖となるポリオキシアルキ
レンが直鎖あるいは一部分岐構造を有することで低モジ
ュラスあるいは高モジュラス用に使い分けすることが可
能であり、ブレンドしてモジュラスを調整することもで
きる。

【０００９】本発明で用いる変性シリコーンポリマーの
割合は、シーリング材組成物に対して２０〜５０重量％
であり、好ましくは２５〜４５重量％である。なお、２
０重量％未満ではシーリング材としての機械的強度や接
着性が得られ難く、５０重量％を超えると硬化物の硬度
の低下や粘度の上昇があり施工時の作業性が悪くなる傾
向にある。

【００１０】本発明において、可塑剤としてポリブテン
を用いる。ポリブテンは、塩化アルミニウムを触媒とし
てイソブテンあるいはノルマルブテンをカチオン重合し
て得られ、重合条件を調整することにより低分子あるい
は高分子の液状ポリマーを合成することができ、目的に
応じて必要とする分子量のポリブテンを選択し、用いる
ことができる.

【００１１】本発明に用いるポリブテンの分子量は、通
常、数平均分子量（Ｍｎ）が２８０〜１０００のもので
あるが、好ましくはＭｎ＝３００〜８００である。数平
均分子量が２８０未満であるとシーリング材組成物の粘
度が低くなり過ぎ垂下性のタレなどの問題を生じたり、
長期安定性に影響を及ぼすことになる。数平均分子量が
１０００を超えると粘度が高くなり施工時の作業性に影
響を及ぼす。さらに、硬化物について可塑効果が低下す
る。

【００１２】ポリブテンの添加量は、分子量によっても
大きく異なるが、シーリング材組成物に対して１〜３０
重量％であり、好ましくは２〜２５重量％である。な
お、１重量％未満では硬化物についてポリブテンによる
可塑効果が少なく、３０重量％を超えると硬化物の十分
な機械的強度が得られなくなるため使用に適さなくな
る。

【００１３】本発明に用いる炭酸カルシウムは充填剤と
して使用され、硬化物の物性改良、増量、配合物のタレ
防止、配合物の着色等を目的として使用される。炭酸カ
ルシウムはシーリング材組成物に対して２０〜６０重量
％の範囲で配合され、好ましくは２５〜５５重量％であ
る。この場合、２０重量％未満ではシーリング材として
硬化物の硬度が低下し、機械的強度が得られなくなる。
また、施工時の作業性が悪くなる。６０重量％を超える
と硬化物の接着性や施工時の作業性が悪くなるため使用
に適さなくなる。さらに他の充填剤であるシリカ、酸化
チタン、タルク、カーボンブラック等もシーリング材組
成物に対して１５重量％以下の範囲で使用しても差し支
えない。

【００１４】本発明の変性シリコーン系シーリング材組
成物を硬化させるために触媒が配合されるが、硬化触媒
としては、シラノール縮合触媒である公知のものが使用
でき、主に錫系化合物あるいはアミン化合物が用いられ
る。具体的には例えばナフテン酸錫、オクチル酸錫、ナ
フテン酸鉛、オクチル酸鉛、ジラウリル酸ジブチル錫、
ジブチル錫フタレート、アルキルチタン酸塩、有機ケイ
素チタン酸塩、ジブチルアミン−２−エチルヘキソエー
ト等が挙げられ、これらの１種あるいは２種以上を併用
して用いることができる。硬化触媒の添加量は、変性シ
リコーンポリマー１００重量部に対して０．1〜１０重
量部である。０．1重量部未満では硬化速度が遅すぎ硬
化不良を引き起こすことも考えられ、１０重量部を超え
ると硬度の上昇や貯蔵中に粘度が上昇し硬化してしまう
傾向となるため好ましくない。

【００１５】本発明の変性シリコーン系シーリング材組
成物は、前記の変性シリコーンポリマー、可塑剤として
ポリブテン、充填剤、及び硬化触媒を必須の成分とし、
これ以外に必要に応じて通常の揺変剤、光安定剤、脱水
剤、密着剤、その他酸化防止剤、紫外線吸収剤、有機顔
料等を本発明の効果を損なわない範囲で使用することが
できる。

【００１６】本発明の変性シリコーン系シーリング材組
成物は、前記原料を例えば３本ロール、ニーダー、ミキ
サーなどの混練機を用いて混合し製造することができ
る。混合時必要に応じて脱泡しながら混合、水分の混入
もできる限り避けて行うことが好ましい。

【００１７】本発明の変性シリコーン系シーリング材組
成物の硬化には水が必要である。変性シリコーンポリマ
ーは、硬化触媒の存在下で空気中及び充填剤中の水分に
よって末端のジメトキシシリル基が加水分解しメタノー
ルを放出してシラノール基に変換される。次に他分子の
シラノール基又はメトキシシリル基と縮合反応によって
水又はメタノールを放出してシロキサン結合を形成して
３次元の網目構造となって硬化を完了する。

【００１８】本発明においては、反応に寄与する変性シ
リコーンポリマー及び硬化触媒、充填剤，可塑剤その他
の添加剤を同時に配合した組成物を、施行後空気中の水
分との反応により硬化を進行させることもできる（１液
タイプ）。さらに、変性シリコーンポリマー、充填剤、
可塑剤その他の添加剤から構成される基剤と称される組
成物と硬化触媒、可塑剤、充填剤等から構成される硬化
剤と称される配合物を所定の割合で混合施行し、空気中
の水分との反応により硬化を進行させて用いることがで
きる（２液タイプ）。

【００１９】本発明の変性シリコーン系シーリング材組
成物の施工時の取り扱いは、１液タイプ、２液分タイプ
のいずれの場合も０〜４０℃程度で行うことができる
が、低温になると粘度が上昇し、シーリング材の押し出
し性が低下するため１０℃〜３５℃程度で行うことが好
ましい。シーリング材の硬化に要する時間は、温度、湿
度によっても異なるが、−５〜４０℃で５〜３０日であ
る。硬化後は、−２０〜７０℃の温度範囲で使用するこ
とが好ましい。

【００２０】本発明の変性シリコーン系シーリング材組
成物は、空気中の水分と接触することにより初期反応が
進むので、カートリッジ等に充填し空気中の水分と遮断
して保存することが必要である。

【００２１】本発明の変性シリコーン系シーリング材組
成物による施工は、工法、部位、構成材によって異なっ
てくるが、カーテンウォール、各種外装パネル、住宅外
壁、コンクリート壁等で、金属、プラスチック等の各種
材質に対応することができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により詳細
に説明する。実施例１表１に示す配合組成で変性シリコーンポリマー（Ｓｉ
Ｐ）、可塑剤（ＰＢ０１５）の混合物に充填剤として炭
酸カルシウム、揺変剤として脂肪酸アマイドワックス
（ＡＭ−Ｗ）、触媒としてジラウリル酸ジフチル錫（Ｄ
ＢＴＬ）を加え、真空脱泡しながら約４５分間混合攪拌
し、目的とする変性シリコーン系シーリング材組成物を
得た。調製したシーリング材を気泡の混入に注意しなが
ら所定の型枠に仕込み、２５℃で１週間かけて硬化し
た。

【００２３】実施例２〜５可塑剤の種類及び添加量を表１に示すように変化させた
以外は実施例１同様に組成物を調製し、硬化物を製造し
た。

【００２４】実施例６及び７変性シリコーンポリマー、及び可塑剤の混合物に充填剤
として炭酸カルシウム、揺変剤として脂肪酸アマイドワ
ックスを加え実施例１と同様の方法で混合した基材、及
び同種の可塑剤に触媒を加えて混合した硬化剤を準備
し、施行時に混合して目的とするシーリング材組成物を
得た。

【００２５】比較例１〜３比較例１〜２は可塑剤としてジオクチルフタレート（Ｄ
ＯＰ）を用い、比較例３は可塑剤として流動パラフィン
（ＰＡＦ）を用いた他は実施例１同様に組成物を調製
し、硬化物を製造した。

【００２６】実施例及び比較例における性能評価試験の
内容を説明する。（1）引張強度引張強度は、万能試験機（ＯＲＩＥＮＴＥＣ株式会社
製、ＴＥＮＳＩＬＯＮ万能試験機）にて、測定した。サ
ンプルの形状（４ｍｍ×５ｍｍ×８０ｍｍ）、引張試験
はロードセル１００ｋｇ、引っ張り速度１０００ｍｍ／
ｍｉｎ、サンプルセッティング間隔４０ｍｍ、測定時の
室温は２５℃で実施し、最大荷重（Ｋｇｆ）、伸び
（％）を求めた。（2）表面硬度得られた硬化物についてＪＡ型硬度計（ＪＩＳＫ６
３０１）にて評価した。（3）表面状態（タック性）得られた硬化物のタック（ベタ付）発生について目視で
評価した。判定：○合格；△可塑剤溶出；×ベタ付発生（4）塗装汚染木製の型枠にシーリング材を施し、アクリル塗料を表面
に施して３０日経過後の塗装表面の状態を評価した。判定： ○塗膜に変化なし； △塗膜が柔らかさを増す； ×塗膜が軟化し変色（黒
変）（5）可塑剤抽出試験得られたシーリング材を６０℃の恒温槽に３０日間投入
した後、ｎ−ヘキサンに５分間浸漬して、ｎ−ヘキサン
溶液中の可塑剤抽出量を測定した。ブランクに、可塑剤
を無添加としたシーリング材を用いて同様に実施し、そ
の差を抽出量とした。抽出（％）は、下記の式より算出
した。抽出（％）＝抽出量（ｇ）／サンプル重量（ｇ）×１００…・（式）

【００２７】実施例１〜７及び比較例１〜３の評価結果
を表１に示す。

【００２８】

【表１】

【００２９】表１中、注１の触媒量は、変性シリコーン
ポリマー１００重量部に対する触媒の重量部を示した。
実施例並びに比較例に示す略号、化合物名及び製品名を
以下に示す。ＳｉＰ：変性シリコーンポリマー（鐘淵化学工業株式会
社製ＳＡＴ−２００）ポリプロピレンオキシド系Ｍ
ｎ≒９０００ＰＢ０１５：ポリブテン（日本油脂株式会社製Ｍｎ≒
６００）ＰＢ−３：ポリブテン（日本油脂株式会社製Ｍｎ≒７
３０）ＰＢ−５：ポリブテン（日本油脂株式会社製Ｍｎ≒７
８５）ＤＯＰ：ジオクチルフタレート（和光純薬株式会社製
試薬）ＰＡＦ：流動パラフィン（和光純薬株式会社製試薬
動粘度６７（ｃＳｔ／４０℃））ホモカルＤ：ＣａＣＯ_３（白石工業株式会社製）ＡＭ−Ｗ：脂肪酸アマイドワックス（共栄社化学社製）ＤＢＴＬ：ジラウリル酸ジフチル錫（和光純薬株式会社
製試薬）

【００３０】実施例１〜７の結果より、本発明の低汚染
性変性シリコーン系シーリング材は、塗膜への影響がな
く目地部の汚染や塗装汚染性が小さく、しかも原料配合
物から可塑剤の溶出が小さい特徴を有していることがわ
かる。さらに表面粘着性が抑えられるため、吸塵汚染性
の低い性能をも有し、そして、１液タイプ（実施例１〜
５）、２液タイプ（実施例６及び７）のいずれも良好な
結果が得られることが分かる。また、本発明における特
定の可塑剤は、フタル酸ジエステル（ＤＯＰ、比較例１
及び２）としたときに比べ、表面状態が良好であり、塗
装汚染が防止され、可塑剤の抽出量が抑制されており、
流動パラフィン（比較例３）としたときに比べ、表面状
態が良好であり、可塑剤の抽出量が抑制されている。

【００３１】

【発明の効果】本発明の変性シリコーン系シーリング材
組成物は、可塑剤としてポリブテンを用いているため、
その硬化物であるシーリング材は塗膜への影響がなく目
地部の汚染や塗装汚染性が小さく、しかも原料配合物か
ら可塑剤の溶出が小さい特徴を有している。さらに表面
粘着性が抑えられるため、吸塵汚染性の低い性能をも有
する低汚染性シーリング材である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 71/00 Ｃ０８Ｌ 71/00 ＹＥ０４Ｆ 13/08 Ｅ０４Ｆ 13/08 ＹＦターム(参考） 2E110 AA65 DD03 GB15Z GB43Z GB53Z 4H017 AA04 AA25 AA31 AB07 AB15 AC16 AC17 AD05 4J002 BB18X CH05W DE236 EG047 EZ047 FD157 FD207 GJ02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変性シリコーンポリマーを２０〜５０重量
％、ポリブテンを１〜３０重量％、炭酸カルシウムを２
０〜６０重量％、及び硬化触媒を変性シリコーンポリマ
ー１００重量部に対して０．1〜１０重量部含むことを
特徴とする変性シリコーン系シーリング材組成物。
【請求項２】請求項１記載の変成シリコーン系シーリン
グ材組成物を硬化させた低汚染性シーリング材。