JP2653469B2

JP2653469B2 - 室温硬化性組成物

Info

Publication number: JP2653469B2
Application number: JP63122827A
Authority: JP
Inventors: 千之清水; 民雄吉田
Original assignee: Toshiba Silicone Co Ltd
Current assignee: Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1988-05-19
Filing date: 1988-05-19
Publication date: 1997-09-17
Anticipated expiration: 2012-09-17
Also published as: KR920004192B1; JPH01292061A; US5013807A; KR890017309A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明はシーリング材組成物として適した、湿気に触
れるとゴム状弾性体へと室温で硬化する組成物に関し、
とりわけ湿気に触れると短時間のうちに弾性体へと変化
し、また種々の被着体に対して優れた耐水接着性を有す
る室温硬化性組成物に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来から、室温硬化性シーリング材として、主鎖が本
質的にポリエーテルでその分子鎖末端に加水分解性シリ
ル基を有するポリエーテルについては特開昭50−156599
号公報等で公知であり、またこのようなポリエーテルを
有効成分とする組成物が知られている。この種の組成物
については、例えば特開昭52−73998号公報に開示され
ており、近年建造物目地部のシーリング材として使用さ
れ始めている。

さらに、これらの重合体に接着性、高伸長性、耐候
性、耐熱性を付与する目的で分子鎖末端がエポキシ基で
閉塞されたポリエーテルと種々の化合物、例えばアミノ
基含有化合物との共重合体（特願昭61−99976号；特開
昭62−256828号公報、特願昭61−124857号；特開昭62−
283123号公報、アミノ基含有ポリシロキサンとの共重合
体（特願昭61−175260号；特開昭63−33425号公報）、
硫黄を含む複素環式化合物との共重合体（特願昭61−22
7628号；特開昭63−83131号公報）、イミノ基を有する
複素環式化合物との共重合体（特願昭61−273519号；特
開昭63−125524号公報）等の共重合体が本願発明の発明
者により提唱されており、これらを有効成分とする組成
物も提唱されている。

この種のシーリング材は、建造物を構成する種々の被
着体に強固に接着する必要があり、雨水の侵入を防止す
るというシーリング材の目的からその接着性が耐水性に
優れていることが必要である。しかしながら、被着体の
種類によってはこの耐水接着性が十分ではないという問
題があった。また、建造物目地幅は日温度較差により変
動するため、ここに使用されるシーリング材は打設後速
やかに硬化して弾性体へと変化する必要があり、硬化の
遅いシーリング材ではこの目地幅の変動により亀裂の剥
離が生ずる。そこで、特開昭52−73998号等の組成物の
硬化速度を速くするためにラウリルアミンやテトラメチ
ルグアニジンのようなアミン系化合物やγ−アミノプロ
ピルトリメトキシシランやγ−エチレンジアミノプロピ
ルトリメトキシシランのような１級アミンを有するシラ
ンカップリング剤を添加する方法が特開昭57−182350号
公報に示されている。しかしながらこれらの化合物の添
加は、硬化速度を速める一方で、多くの被着体に対する
耐水接着性を低下させるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明はこれら問題点を解決するためのものであり、
種々の被着体に対する耐水接着性に優れ、また湿気に触
れると短時間のうちに弾性体へと変化する室温硬化性組
成物を提供するためのものである。

〔発明の構成〕

即ち、本発明は（Ａ）分子鎖末端に加水分解性シリル基を有し、主鎖
がポリエーテルからなる重合体あるいはポリエーテルと
イミノ基を有する複素環式化合物とからなる重合体 100
重量部（Ｂ）一般式〔式中、R¹は同一または相異なる１価の非置換炭化水素
基、R²は同一または相異なる炭素数１〜６の非置換炭化
水素基、Q¹は同一または相異なる２価の炭化水素基、a,
bは２または３、Ａは水素原子,1価の炭化水素基及び一
般式（ただしｃは２または３）から選ばれた１価の基を表
す〕で表される有機ケイ素化合物 0.01〜20重量部（Ｃ）硬化触媒 0.01〜10重量部より成ることを特徴とする室温硬化性組成物に関する。

本発明で用いられる（Ａ）成分としては、通常この種
の室温硬化性組成物に用いられる分子鎖末端が次式；（式中、Ｘは加水分解性基、ｄは１〜３の整数、R³は１
価の炭化水素基、Q²は２価の炭化水素基を表わす）で示
される加水分解性シリル基で末端封止されたポリエーテ
ルがあげられ、R³がアルキル基およびアリール基から選
ばれる炭素数１〜12の１価の炭化水素基、Q²が炭素数１
〜14の２価の炭化水素基であるものが一般的である。こ
のポリエーテルは、その全両末端に加水分解性シリル基
を有するものが好ましいが、実際には原料入手の容易さ
から全末端基の70％以上が加水分解性シリル基で停止さ
れたものであれば使用しうる。

ケイ素原子に結合した加水分解性基としては、アルコ
キシ基、アシロキシ基、アミノ基、アミノキシ基、オキ
シム基、ケトオキシム基、アミド基、アルケニルオキシ
基、ハロゲン原子などが例示される。これらの中では、
被着体を侵す虞れがないこと、硬化反応時に発生する臭
気が少ないことなどから、アルコキシ基が好ましく、さ
らに適度の硬化速度を与えることからメトキシ基が好ま
しい。

（Ａ）成分のポリアルキレンエーテルの主鎖は、本質
的に次式、−Q⁴−Ｏ− （式中、Q⁴は炭素数が２〜４の２価のアルキレン基を示
す）で示される化学的に結合された繰り返し単位または
Q⁴−Ｏ_nB−で示される化学的に結合された繰り返し
単位から成っている。Q⁴−Ｏとしては、例えば、 −CH₂CH₂O−、 −CH₂CH₂CH₂−Ｏ−、−CH₂CH₂CH₂CH₂O− などが具体的に挙げられる。ポリエーテルとしては、こ
れら構造単位が１種類だけで結合されるだけでなく、２
種類以上の構造単位が混合された形で結合されていても
よいが、比較的高重合度のものが容易に得られ、かつ高
重合度でも常温で液状であることから、特にプロピレン
オキシドを原料物質として製造されるポリエーテルが好
ましい。

Ｂ部分としては、（特願昭61−99976号；特開昭62−256828号公報）、（特願昭61−124857号；特開昭62−283123号公報）、（特願昭61−227628号；特開昭63−83131号公報）、（特願昭61−273519号；特開昭63−125524号公報）、などが挙げられるが、組成物の機械的特性、接着性など
からイミノ基を有する複素環式化合物が好ましく、さら
にピペラジンを用いたものがより好ましい。又、これら
繰り返し単位の数は（Ａ）成分の分子量が1,000〜50,00
0の範囲となるよう選ばれるが、2,000〜30,000の範囲と
なるよう選ばれることがさらに好ましい。その分子量が
1,000未満では硬化して得られる弾性体の伸長率がシー
リング材として必要とされるそれに達せず、逆に50,000
を超えると粘度が高くなって組成物の作業性が低下す
る。

（Ａ）成分の合成例としては、分子鎖末端にアルケニ
ル基を有するポリエーテルと、ケイ素原子に結合してい
る水素原子と加水分解性基の両方を有するケイ素化合物
とを、白金触媒を用いて付加反応させるものがあげられ
る。

本発明の（Ｂ）成分は、様々な被着体に対する優れた
耐水接着性を付与するための成分である。（Ｂ）成分は
また、（Ｃ）の硬化触媒の働きを助けて、シーリング材
として打設された組成物が弾性体へと硬化する速度を高
めるための成分である。（Ｂ）成分は一般式；（R¹,R²,Q¹,A,a,bは前述のとおり）で表される有機ケイ
素化合物である。R¹は同一または相異なる１価の非置換
炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、ヘキシル基などのアルケニル基；ビニル基、
アリル基のようなアルケニル基；フェニル基、トリル基
などのアリール基；ベンジル基、β−フェニルエチル基
などのアラルキル基などが例示される。これらのうち、
（Ｂ）そのものや前駆体の合成や入手のし易さから、炭
素数１〜８のアルキル基およびアルケニル基が好まし
い。R²としては、炭素数１〜６のアルキル基が好まし
く、メチル基およびエチル基が特に好ましい。

又、Q¹の２価の炭化水素基も、（Ｂ）そのものや前駆
体の合成や入手のし易さから、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、特
にトリメチレン基が好ましい。

a,b及びｃは２または３であるが、本発明の特徴であ
る耐水接着性に優れ、硬化速度の速い組成物を得る目的
から３であることが好ましい。（Ｂ）成分の量は（Ａ）
成分100重量部に対して0.01〜20重量部、好ましくは0.1
〜10重量部の範囲で用いられる。（Ｂ）成分の量が0.01
重量部に満たないと十分な耐水接着性や硬化速度の促進
効果が得られないため好ましくなく、20重量部を越える
と組成物の硬化して得られる弾性体の伸び率が低下して
シーリング材として使用出来なくなるため好ましくな
い。これら（Ｂ）成分の中でも、硬化速度の促進と耐水
接着性の付与のいずれにも優れ、かつ十分な伸び率を有
する弾性体を与える組成物を得る目的から一般式（式中Q¹,R²は前述のとおり）で示されるものが特に好ましい。

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、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマ
レエート、ジブチルスズフタレートなどのカルボン酸ス
ズ；有機スズ酸化物およびそのエステルとの反応物；テ
トラブチルチタネートのような有機チタン酸エステル；
アミン類；アミン塩;4級アンモニウム塩などが例示さ
れ、それらの単独または２種以上の混合系で用いうる。
これら硬化触媒は（Ａ）成分100重量部に対して0.01〜1
0重量部の範囲で使用することが好ましい。0.01重量部
以下では適度な硬化速度が得られず、10重量部を越える
と硬化が速くなり過ぎたり、物性の低下が認められるか
らである。

又、本発明においては、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無機質充填剤を配合し得
る。これら無機質充填剤としては、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。なお、これら無機質充
填剤は有機ケイ素化合物、例えばトリメチルクロロシラ
ン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリ
シロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサンおよ
びシリコーンオイルなどで表面処理しても用い得る。

本発明の組成物には、上記成分以外にも水添ヒマシ油
のようなチクソトロピック性付与剤や、フェノール系や
ベンゾトリアゾール系のような酸化防止剤および紫外線
吸収剤などを適宜に用いることができる。また、アルコ
キシシラン等の加水分解性シランを添加することによ
り、１包装形で保存可能な組成物とすることもできる。

〔発明の効果〕

本発明の組成物を適用したシーリング材は、湿気に触
れると短時間のうちに硬化して弾性体へと変化するた
め、硬化過程における日温度較差等による目地幅の変動
の影響をほとんど受けることがないため、それによるし
わや亀裂の発生がない。また、数々の被着体に対して優
れた耐水接着性を有するため、雨水にさらされても剥離
を起こすことなく、長期にわたってシーリング材として
の機能を発揮することができる。

〔実施例〕

以下において実施例および比較例を掲げ、本発明をさ
らに詳しく説明する。なお、部はすべて重量部を表わす
ものとする。

実施例１〜３及び比較例１〜３平均分子量が約8,000、末端基としてを有する、25℃における粘度が20,000cStのポリオキシ
プロピレン100部に対して、第１表に示す部数の脂肪酸
処理膠質炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、ルチル
型酸化チタンおよび水添ヒマシ油を加え三本ロールで均
一に混合した後、やはり第１表に示す有機ケイ素化合物
と硬化触媒を加えて混合して試料11〜16を調製した。こ
れら試料を20℃、相対湿度60％の雰囲気中で硬化させた
ときの指触乾燥時間を測定した結果も第１表に示す。ま
た、これら試料にて第１図に示す試験体を作成して動曝
露試験機〔ニッケン（株）社製〕に取り付け、７日間を
経た後試験体を観察した。その結果も第１表に示す。さ
らに、これら試料にて第１表に示す被着体を用いて第２
図に示す試験体を作成し、20℃、相対湿度60％の雰囲気
で28日間養生硬化させた。こうして得られた試験体を60
℃の温水中に14日間浸漬した後引張試験を行った。その
結果も第１表に示す。なお、比較例1,2は本発明の有機
ケイ素化合物の代わりに一般に用いられている１級アミ
ンを有するシランカップリング剤を用いた比較例、比較
例３は有機ケイ素化合物を使用しない比較例である。

実施例４〜５及び比較例４〜５平均分子量が約10,000、25℃における粘度が31,000cS
tの、下記平均分子式で表される重合体100部に対して、
第２表に示す部数の脂肪酸処理膠質炭酸カルシウム、重
質炭酸カルシウム、ルチル型酸化チタンおよび水添ヒマ
シ油を加え三本ロールで均一に混合した後、やはり第２
表に示す有機ケイ素化合物と硬化触媒を加えて混合して
試料21〜24を調製した。これら試料を用いて実施例１〜
３と同様の試験を行った。それらの結果も第２表に示
す。

なお、比較例４は本発明の有機ケイ素化合物の代わり
に一般に用いられている１級アミンを有するシランカッ
プリング剤を用いた比較例、比較例５は有機ケイ素化合
物を使用しない比較例である。

実施例６〜７及び比較例６実施例４〜５で用いたものと同じ重合体100部に対し
て、第３表に示す部数の脂肪酸処理膠質炭酸カルシウ
ム、重質炭酸カルシウム、ルチル型酸化チタンおよび水
添ヒマシ油を加え三本ロールで均一に混合した後、やは
り第３表に示す有機ケイ素化合物と硬化触媒を加えて混
合して試料31〜33を調製した。これら試料を用いて実施
例１〜３と同様の耐水接着性試験を行った。それらの結
果も第３表に示す。

なお、比較例６は本発明の有機ケイ素化合物の代わり
に１級アミンを有するシランカップリング剤を用いた比
較例である。

【図面の簡単な説明】

第１図は動曝露試験に供した試験体の、第２図は耐水接
着試験に供した試験体の斜視図である。図中の単位はmm
である。１……試料２……アルミ板３……被着体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）分子鎖末端に加水分解性シリル基
を有し、主鎖がポリエーテルからなる重合体あるいはポ
リエーテルとイミノ基を有する複素環式化合物とからな
る重合体 100重量部（Ｂ）一般式〔式中、R¹は同一または相異なる１価の非置換炭化水素
基、R²は同一または相異なる炭素数１〜６の非置換炭化
水素基、Q¹は同一または相異なる２価の炭化水素基、a,
bは２または３、Ａは水素原子,1価の炭化水素基及び一
般式（ただしｃは２または３）から選ばれた１価の基を表
す〕で表される有機ケイ素化合物 0.01〜20重量部（Ｃ）硬化触媒 0.01〜10重量部より成ることを特徴とする室温硬化性組成物。
【請求項２】（Ａ）の加水分解性基がアルコキシ基であ
る請求項１記載の組成物。
【請求項３】（Ａ）のポリエーテル部分がポリオキシプ
ロピレンである請求項１記載の組成物。
【請求項４】（Ｂ）のa,b及びｃが３である請求項１記
載の組成物。
【請求項５】（Ｂ）のＡが水素原子である請求項１記載
の組成物。