JP4951889B2 - 室温硬化性組成物 - Google Patents
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Description
−Si(OR)3 (1)
(式(1)中、Rは炭素数1〜6の有機基を表す。)
(式(1)中、Rは炭素数1〜6の有機基を表す。)
本発明において、主鎖が実質的にポリオキシアルキレン鎖からなり、分子末端の少なくとも一部に下記式(1):
−Si(OR)3 (1)
で表される加水分解性ケイ素基を有する重合体(以下、ケイ素基含有オキシアルキレン重合体(a)という。)を使用する。ここで、上記式(1)中、Rは炭素数1〜6の有機基を表す。なお、式(1)におけるケイ素原子の結合手は炭素原子に連結する。
このうち、用いるケイ素基含有オキシアルキレン重合体の使用比を調節することによって、得られる室温硬化性組成物の硬化速度および硬化後の機械物性等を容易に調整できることから、上記(ii)の方法が最も好ましい。
分子末端に官能基を有するオキシアルキレン重合体は、触媒および開始剤の存在下に環状エーテルを開環重合して得られる水酸基末端の重合体、およびその水酸基末端をさらに別の官能基、例えばアリルオキシ基などに変換したものが好ましい。
重合触媒としては、例えば水酸化カリウムおよびカリウムメトキシド等のカリウム化合物、ならびに水酸化セシウム等のセシウム化合物などのアルカリ金属化合物;複合金属シアン化物錯体;金属ポルフィリン錯体;ならびに、P=N結合を有する化合物などが例示できる。
−R0−Si(OR)3 (2)
で表される基を分子末端に有する。上記式(2)中、R0は2価の有機基を表し、ケイ素原子はR0の炭素原子に結合している。Rは上記式(1)のRと同じである。
(イ)水酸基を有する原料オキシアルキレン重合体の末端に、炭素原子/炭素原子不飽和二重結合(以下、不飽和基という。)を導入した後、この不飽和基に加水分解性ケイ素基を結合させる方法。この方法としてはさらに以下の2つの方法(イ−1)および(イ−2)が例示できる。
HSi(OR)3 (3)
上記式(3)中、Rは上記式(1)のRと同じである。
(RO)3Si−R0−SH (4)
で表されるメルカプトシラン化合物を反応させる方法。
上記式(4)中、Rは上記式(1)のRと同じである。R0は2価の有機基を表し、好ましくは炭素数1〜17の2価の炭化水素基であり、特に好ましくは、トリメチレン基(−CH2CH2CH2−)である。上記式(4)で表されるメルカプトシラン化合物としては、例えば3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、および3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。
(RO)3Si−R0−NCO (5)
で表される化合物と反応させる方法。
(RO)3Si−R0−W (6)
で表されるケイ素化合物のW基を反応させる方法。
さらに、本発明者らは、Mw/Mnが1.6以上のケイ素基含有オキシアルキレン重合体(a)をMw/Mnが1.6未満の同重合体(a)と比較したときには、Mnが同程度の場合、重合体1分子あたりの加水分解性ケイ素基の量が多少少なくてもMw/Mnが1.6以上の重合体の硬化速度のほうが速いことを見出した。そして、Mw/Mnが1.6未満のケイ素基含有オキシアルキレン重合体(a)を用いた場合のほうが、トリメトキシシリル基末端オキシアルキレン重合体に例えばトリエトキシシリル基末端オキシアルキレン重合体を混合することによる可使時間の延長効果がいっそう大きい傾向にある。したがって、Mw/Mnが1.6未満のケイ素基含有オキシアルキレン重合体(a)を用いるほうが、本発明における可使時間の延長効果をより大きくできる。
本発明の硬化性組成物には、上述したケイ素基含有オキシアルキレン重合体(a)を含み、硬化触媒(b)を必須とし、さらに、その他の種々の添加剤、例えば、充填剤、可塑剤、接着性付与剤、溶剤、脱水剤、チキソ性付与剤、老化防止剤、および着色剤などから選ばれる添加剤を所望により用いることができる。以下、これらについて説明する。
本発明における硬化性組成物には加水分解性ケイ素基の加水分解反応および/または架橋反応を促進するための硬化触媒(b)を用いる。具体例としては、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジオクチルスズジラウレート、(n−C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOOCH3)2、(n−C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOO(n−C4H9))2、(n−C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOCH3)2、(n−C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOO(n−C4H9))2、および(n−C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOO(iso−C8H17))2等の有機スズカルボン酸塩;(n−C4H9)2Sn(SCH2COO)、(n−C8H17)2Sn(SCH2COO)、(n−C8H17)2Sn(SCH2CH2COO)、(n−C8H17)2Sn(SCH2COOCH2CH2OCOCH2S)、(n−C4H9)2Sn(SCH2COO(iso−C8H17))2、(n−C8H17)2Sn(SCH2COO(iso−C8H17))2、(n−C8H17)2Sn(SCH2COO(n−C8H17))2、および(n−C4H9)2SnS等の含硫黄有機スズ化合物;(n−C4H9)2SnO、および(n−C8H17)2SnOなどの有機スズオキシド;前記有機スズオキシドと例えばエチルシリケート、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジオクチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、およびフタル酸ジオクチル等からなる群から選ばれるエステル化合物との反応生成物;(n−C4H9)2Sn(acac)2、(n−C8H17)2Sn(acac)2、(n−C4H9)2Sn(OC8H17)(acac)、(n−C4H9)2Sn(OC(CH3)CHCO2C2H5)2、(n−C8H17)2Sn(OC(CH3)CHCO2C2H5)2、(n−C4H9)2Sn(OC8H17)(OC(CH3)CHCO2C2H5)などのキレートスズ化合物(ただし、前記acacはアセチルアセトナト配位子を表し、OC(CH3)CHCO2C2H5はエチルアセトアセテート配位子を表す。);前記キレートスズ化合物と、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、およびテトラプロポキシシラン等からなる群から選ばれるアルコキシシランとの反応生成物;ならびに、(n−C4H9)2(CH3COO)SnOSn(OCOCH3)(n−C4H9)2、および(n−C4H9)2(CH3O)SnOSn(OCH3)(n−C4H9)2等の−SnOSn−結合含有有機スズ化合物などのスズ化合物が挙げられる。また、2−エチルヘキサン酸スズ、n−オクチル酸スズ、ナフテン酸スズ、およびステアリン酸スズなどの2価スズカルボン酸塩類;オクチル酸、オレイン酸、ナフテン酸、およびステアリン酸等の有機カルボン酸の錫以外の金属塩類、例えば、カルボン酸カルシウム、カルボン酸ジルコニウム、カルボン酸鉄、カルボン酸バナジウム、ビスマストリス−2−エチルヘキソエートなどのカルボン酸ビスマス、カルボン酸鉛、カルボン酸チタニウム、およびカルボン酸ニッケル等;テトライソプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトラメチルチタネート、およびテトラ(2−エチルへキシルチタネート)等のチタンアルコキシド類;アルミニウムイソプロピレート、およびモノ−sec−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート等のアルミニウムアルコキシド類;ジルコニウム−n−プロピレート、およびジルコニウム−n−ブチレート等のジルコニウムアルコキシド類;チタンテトラアセチルアセトナート、チタンエチルアセトアセテート、チタンオクチレングリコレート、およびチタンラクテート等のチタンキレート類;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、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート等のアルミニウムキレート類;ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、ジルコニウムビスアセチルアセトナート、ジルコニウムアセチルアセトナートビスエチルアセトアセテート、およびジルコニウムアセテート等のジルコニウム化合物類;リン酸、p−トルエンスルホン酸、およびフタル酸などの酸性化合物類;ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、およびラウリルアミンなどの脂肪族モノアミン類;エチレンジアミンおよびヘキサンジアミンなどの脂肪族ジアミン類;ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、およびテトラエチレンペンタミンなどの脂肪族ポリアミン類;ピペリジンおよびピペラジンなどの複素環式アミン類;メタフェニレンジアミンなどの芳香族アミン類;モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、およびトリエタノールアミン等のアルカノールアミン類;トリエチルアミン等のトリアルキルアミン類;ならびに、エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる各種変性アミンなどのアミン化合物類が挙げられる。これらの化合物は1種のみを用いても、2種以上を併用してもよい。2種以上を併用する場合は、たとえば、上記2価スズカルボン酸塩、有機スズカルボン酸塩、および有機スズオキシドとエステル化合物との反応物等の上記金属含有化合物に脂肪族モノアミンおよびその他の上記アミン化合物を併用することが、優れた硬化性が得られることから好ましい。
なお、本発明の室温硬化性組成物は、後述のとおり、ケイ素基含有オキシアルキレン重合体(a)以外にも、加水分解性ケイ素基を有する硬化成分を含んでいてもよい。その場合の硬化触媒(b)の使用量は、ケイ素基含有オキシアルキレン重合体(a)と他の硬化成分の合計100質量部に対して上記の範囲とすることが好ましい。本発明の硬化性組成物は、硬化触媒(b)をあらかじめ添加して脱水条件で保存し、硬化時に大気中の湿分と反応させる一液型としてもよく、また、硬化させる直前に硬化触媒(b)を混合して硬化させる二液型としてもよい。
−SiR1(OR2)2 (7)
で表される基を有し、主鎖が実質的にポリオキシアルキレン鎖からなるオキシアルキレン重合体(c)からなる硬化成分を所望により含有させてもよい。
オキシアルキレン重合体(c)はオキシアルキレン重合体(a)と同様の方法で製造できる。
本発明の硬化性組成物には公知の充填剤を添加してもよい。充填剤としては例えば、脂肪酸または樹脂酸系有機物で表面処理した炭酸カルシウム、前記炭酸カルシウムをさらに微粉末化した平均粒径1μm以下の膠質炭酸カルシウム、沈降法により製造した平均粒径1〜3μmの軽質炭酸カルシウム、平均粒径1〜20μmの重質炭酸カルシウム、その他の炭酸カルシウム類、フュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、含水ケイ酸、カーボンブラック、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、酸化亜鉛、活性亜鉛華、シラスバルーン、ガラスバルーン、プラスチックバルーン、木粉、パルプ、木綿チップ、マイカ、くるみ穀粉、もみ穀粉、グラファイト、アルミニウム微粉末、およびフリント粉末などの粉体状充填剤;ガラス繊維、ガラスフィラメント、炭素繊維、ケブラー繊維、およびポリエチレンファイバーなどの繊維状充填剤などが挙げられる。充填剤を用いる場合には、その使用量はケイ素基含有オキシアルキレン重合体(a)(重合体(c)を含む場合はそれを併せた合計)100質量部に対して、1000質量部以下が好ましく、特に50〜250質量部が好ましい。充填剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、上記プラスチックバルーンを用いることにより、硬化性組成物の比重を小さくできる。
本発明の硬化性組成物には可塑剤を添加してもよい。可塑剤としては公知の可塑剤が使用でき、例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、およびフタル酸ブチルベンジルなどのフタル酸エステル類;アジピン酸ジオクチル、コハク酸ビス(2−メチルノニル)、セバシン酸ジブチル、およびオレイン酸ブチルなどの脂肪族カルボン酸エステル類;ペンタエリスリトールエステルなどのアルコールエステル類;リン酸トリオクチルおよびリン酸トリクレジルなどのリン酸エステル類;エポキシ化大豆油、4,5−エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、およびエポキシステアリン酸ベンジルなどのエポキシ可塑剤類;塩素化パラフィン;2塩基酸と2価アルコールを反応させて得られるポリエステル類などのポリエステル系可塑剤類;ポリオキシプロピレングリコールやその誘導体などのポリエーテル類;ポリ−α−メチルスチレンおよびポリスチレンなどのスチレン系のオリゴマー類;ポリブタジエン、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリクロロプレン、ポリイソプレン、ポリブテン、水添ポリブテン、およびエポキシ化ポリブタジエンなどのオリゴマー類などの高分子可塑剤類が挙げられる。可塑剤を用いる場合は、ケイ素基含有オキシアルキレン重合体(a)(重合体(c)を含む場合はそれを併せた合計)100質量部に対して、1000質量部以下が好ましい。充填剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を併用してもよい。なお、本発明の硬化性組成物を接着剤等の用途に用いる場合は、可塑剤を用いないほうが硬化物と基材との接着力を高くできる場合があり、このような場合は可塑剤を用いないことが好ましい。
本発明の硬化性組成物には基材との接着性を改良する目的で接着性付与剤を用いてもよい。接着性付与剤としては(メタ)アクリロイルオキシ基含有シラン類、アミノ基含有シラン類、メルカプト基含有シラン類、エポキシ基含有シラン類、およびカルボキシル基含有シラン類などのいわゆるシランカップリング剤として知られる化合物が挙げられる。
粘度の調整、または保存安定性の向上などを目的として、硬化性組成物に溶剤を添加することもできる。溶剤は特に限定されないが、例えば、脂肪族炭化水素類、芳香族炭化水素類、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、エステルアルコール類、ケトンアルコール類、エーテルアルコール類、ケトンエーテル類、ケトンエステル類、およびエステルエーテル類が挙げられる。溶剤としてアルコール類を用いた場合は、硬化性組成物の保存安定性を向上させることができる場合がある。アルコール類としては、炭素数1〜10のアルキルアルコールが好ましく、メタノール、エタノール、イソプロパノール、イソペンチルアルコール、およびヘキシルアルコールなどが特に好ましく、メタノールおよびエタノールが特に好ましい。本発明の硬化性組成物に溶剤を用いる場合、その使用量はケイ素基含有オキシアルキレン重合体(重合体(c)を含む場合はそれを併せた合計)100質量部に対して、500質量部以下が好ましい。溶剤使用量が多すぎる場合は、溶剤が揮発することにより硬化性組成物のいわゆる肉やせが起こる場合がある。
本発明の硬化性組成物の貯蔵安定性を高めるために、脱水剤を用いてもよい。特に硬化性組成物をいわゆる1液型配合、すなわち密封容器から大気中に出しただけで大気中の湿分によりケイ素基含有オキシアルキレン重合体が硬化するようにした配合には、脱水剤を用いることが好ましい。脱水剤としては、例えば、オルトギ酸メチルおよびオルトギ酸エチルなどのオルトギ酸アルキル類;オルト酢酸メチルおよびオルト酢酸エチルなどのオルト酢酸アルキル類;メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、およびテトラエトキシシランなどの加水分解性有機シリコン化合物;加水分解性有機チタン化合物などが挙げられる。これらの中でも、ビニルトリメトキシシランおよびテトラエトキシシランが、入手しやすくかつ脱水効果が高いことから特に好ましい。
脱水剤を硬化性組成物に添加する場合、その使用量はケイ素基含有オキシアルキレン重合体(重合体(c)を含む場合はそれを併せた合計)100質量部に対して、30質量部以下が好ましい。脱水剤の使用量が30質量部を超えると、硬化性組成物の硬化が遅くなりすぎる場合がある。
本発明の硬化性組成物には、タレ止め剤としてチキソ性付与剤を添加してもよい。チキソ性付与剤は特に限定されないが、例えば、水添ひまし油、および脂肪酸アミドなどが挙げられる。硬化性組成物にチキソ性付与剤を添加する場合は、所望のタレ止め性が得られる量を適宜選択できる。
本発明の硬化性組成物には、耐候性および耐光性を高めるための老化防止剤を添加してもよい。老化防止剤は特に限定されず、一般にポリウレタン樹脂などに添加される酸化防止剤、紫外線吸収剤、および光安定剤などからなる群から選ばれる添加剤を用いることができる。老化防止剤としては、ヒンダードアミン系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ベンゾエ−ト系、シアノアクリレート系、アクリレート系、ヒンダードフェノール系、リン系、および硫黄系の各種老化防止剤が知られており、これらの中から適宜好ましい化合物を選択して本発明の硬化性組成物に添加できる。
本発明の硬化性組成物には、上述した添加剤の他にも所望する添加剤を適宜添加することができる。上述した以外の添加剤としては、酸化鉄、酸化クロム、および酸化チタンなどの無機顔料、フタロシアニンブルーおよびフタロシアニングリーンなどの有機顔料、防かび剤、ならびに発泡剤などが挙げられる。
なお、以下の実施例および比較例における各種重合体の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、および分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定した値である。具体的には、GPCのカラムとしてMultipore HxL(東ソー社製)を2本直列につないだものを用い、移動相にテトラヒドロフランを使用し、温度は40℃で測定を行った。また、分子量既知のポリスチレン標準試料(Polymer Laboratories社製PS−2)を用いて作成した検量線を使用してポリスチレン換算分子量としてMw、MnおよびMw/Mnの値を求めた。
グリセリンにプロピレンオキシド(以下、POという。)を開環重合して得られたMn=1000のトリオール295gを開始剤として用い、0.059gの亜鉛ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体触媒の存在下で706gのPOを重合させた。得られたポリオキシプロピレントリオールの水酸基に対して1.05当量のナトリウムメトキシドのメタノール溶液を添加し、加熱減圧下でメタノールを留去してポリオキシプロピレントリオールの末端水酸基をナトリウムアルコキシドに変換した。次にこれに塩化アリルを加えて反応させた。反応後、未反応の塩化アリルを減圧して除去し、さらに副生した塩を精製により除去し、アリル基末端オキシプロピレン重合体を得た(これを重合体U1という)。
この組成物を容器に20g秤取し、0.06gの水、13.3gのフタル酸ジオクタルを添加し、更に6.7gの重質炭酸カルシウム(白石カルシウム社製、ホワイトンSB)を添加して混合した。硬化触媒として、ジブチルスズオキシドとジオクチルフタレートとの反応物(三共有機合成社製、#918、以下、硬化触媒(b1))を0.4g添加し混合し、専用の型枠に32g流し込んで窒素雰囲気によって泡抜きを行い、そのまま100℃のオーブン中に入れ、30分間養生した。30分後に100℃のオーブンから取り出し、冷却後、硬度(アスカーCタイプ)を測定したところ、46.5であった。
1000gの上記重合体U1に、50gの3−メルカプトプロピルトリエトキシシランと、15gのメタノール中にAMBN5gを溶解させたものを全量加えて70℃で12時間加熱して反応させ、さらに減圧脱気を行ってトリエトキシシリル基を有するオキシアルキレン重合体(TES−P)を得た。TES−Pの数平均分子量(Mn)は17000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.29であった。この組成物を、製造例1−1と同様の方法で、硬度(アスカーCタイプ)を測定したところ、35.8であった。
ジプロピレングリコールにPOを開環重合させて得られたMn=3000のポリオキシプロピレンジオール(以下、ジオールAという)120gおよびグリセリンにPOを開環重合させて得られたMn=5000のポリオキシプロピレントリオール(以下、トリオールB)200gの混合物を開始剤として用い、1.2gの亜鉛ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体触媒存在下、2480gのPOを反応容器内に少しずつ添加しながら120℃の条件下で重合反応を行い、POの全量を添加したのち反応容器内圧が下がらなくなるまで反応させた。続いて、120gのジオールAおよび200gのトリオールBを反応容器内に投入し、上記同様にして1680gのPOを少しずつ加えたのち反応容器内圧が下がらなくなるまで反応させた。さらに、120gのジオールAおよび200gのトリオールBを反応容器内に投入し、上記同様にして1280gのPOを少しずつ加えたのち反応容器内圧が下がらなくなるまで反応させた。さらに、80gのジオールAおよび130gのトリオールBを反応容器内に投入し、さらに上記同様にして590gのPOを少しずつ加え、反応容器内圧が下がらなくなるまで反応させた。さらに60gのジオールAおよび100gのトリオールBを添加し、さらに上記同様にして240gのPOを少しずつ加えたのち反応容器内圧が下がらなくなるまで反応させた。最後に75gのジオールAおよび125gのトリオールBを添加し、上記同様にして200gのPOを少しずつ加えたのち反応容器内圧が下がらなくなるまで反応させた。この操作により、Mnが17000、Mw/Mnが1.76、かつ粘度が19.5Pa・s(25℃)のポリオキシプロピレンポリオールを得た。
1000gの上記重合体WU2に対して、40gの3−メルカプトプロピルトリメトキシシランと、15gのメタノール中にAMBN5gを溶解させたものを全量加えて70℃で12時間加熱して反応させ、さらに減圧脱気を行ってトリメトキシシリル基を有するオキシアルキレン重合体(TMS−WP)を得た。TMS−WPの数平均分子量(Mn)は17000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.76であった。この組成物を、製造例1−1と同様の方法で、硬度(アスカーCタイプ)を測定したところ、35.1であった。
1000gの上記重合体WU2に48gの3−メルカプトプロピルトリエトキシシランと、15gのメタノール中にAMBN5gを溶解させたものを全量加えて、70℃で12時間加熱して反応させ、さらに減圧脱気を行ってトリエトキシシリル基を有するオキシアルキレン重合体(TES−WP)を得た。TES−WPの数平均分子量(Mn)は17000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.76であった。この組成物を、製造例1−1と同様の方法で、硬度(アスカーCタイプ)を測定したところ、35.0であった。
プロパンジオールにプロピレンオキシドを開環付加して得られたMn=3200のジオール700gと、グリセリンにプロピレンオキシドを開環付加して得られたMn=4800のトリオール300gを混合し、それを開始剤として用いて、1.6gの亜鉛ヘキサシアノコバルテート−グライム錯体触媒存在下でプロピレンオキシド6828gを重合させてオキシアルキレン重合体を得た。得られたオキシアルキレン重合体の水酸基に対して1.05当量のナトリウムメトキシドのメタノール溶液を添加し、加熱減圧下でメタノールを留去してオキシアルキレン重合体の末端水酸基をナトリウムメトキシドに変換した。次に1.20当量の塩化アリルを加えて反応させた。反応後、未反応の塩化アリルを減圧して除去し、更に精製して副生した塩を除去し、アリル基末端オキシアルキレン重合体を得た(これを重合体Pという)。重合体Pに残存する水酸基をJIS K1557に準拠した水酸基価の測定法を用いて分析したところ、水酸基価は0.01ミリモル/gであった。1000gの上記重合体Pに対して、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン31.7gおよび15gのメタノール中にAMBN4gを溶解させたものを全量加えて、70℃で12時間加熱して反応させ、重合体末端にトリメトキシシリル基を有するオキシアルキレン重合体(TMS−NP)を得た。TMS−NPの数平均分子量(Mn)は17000であり、分子量分布(Mw/Mn)は、1.30であった。
1000gの上記重合体Pに、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン38.5gおよび15gのメタノール中にAMBN4gを溶解させたものを全量加えて70℃で12時間加熱して反応させ、重合体末端にトリエトキシシリル基を有するオキシアルキレン重合体(TES−NP)を得た。TES−NPの数平均分子量(Mn)は17000であり、分子量分布(Mw/Mn)は、1.30であった。
製造例1−1記載の重合体U1(1000g)に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン29.4gと3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン15.0gおよび15gのメタノール中にAMBN5gを溶解させたものを全量加えて70℃で12時間加熱反応させ、さらに減圧脱気を行ってトリメトキシシリル基とトリエトキシシリル基を有するオキシアルキレン重合体(TRS―P1)を得た。
TRS−P1の数平均分子量(Mn)は17000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.31であった。
製造例1−1記載の重合体U1(1000g)に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン16.8gと3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン30.0gおよび15gのメタノール中にAMBN5gを溶解させたものを全量加えて70℃で12時間加熱反応させ、さらに減圧脱気を行ってトリメトキシシリル基とトリエトキシシリル基を有するオキシアルキレン重合体(TRS―P2)を得た。
TRS−P2の数平均分子量(Mn)は17000であり、分子量分布(Mw/Mn)は1.31であった。
表1〜4に示した割合で、上記製造例1〜4で得た重合体TMS−PおよびTES−P、TMS−WPおよびTES−WP、そしてTMS−NPおよびTES−NP、ならびにTRS−P1およびTRS−P2を用い、重合体の合計100質量部に、重質炭酸カルシウム(日東粉化工業社製、NS−400)30質量部、および表面処理炭酸カルシウム(白石工業社製、白艶化CCR)20質量部を加え、遊星式撹拌器(クラボウ社製)を使用して撹拌・混合した。得られた混合物の温度を室温まで下げてから、脱水剤としてビニルトリメトキシシラン(信越化学社製、KBM−1003)5質量部加えて撹拌・混合した後、さらに接着性付与剤としてN−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製、KBM−603)3質量部、および3−グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製、KBM−403)1質量部を加えて撹拌・混合し、最後に硬化触媒(b1)の2質量部を加えて撹拌・混合して表1〜3に示した各重合体の組み合わせを含む各室温硬化性組成物を得た。なお、表2における実施例5〜8は、参考実施例である。
〔引張りせん断強度〕
上記の各室温硬化性組成物を用い、JIS K6850に準拠して物性測定用試験体を作成した。各試験体は、23℃および50%湿度の条件下で3日間硬化養生した後、スペーサーをはずしてから、さらに50℃および65%湿度の条件下で6日間養生し、養生装置から各試験体を取り出し、これらを23℃および50%湿度条件下に24時間以上放置した後、テンシロンを使用して引張りせん断試験を行った。試験はJIS K6850に準拠して行った。表1〜4に各試験体の最大引張応力(Tmax(N/mm2))および最大応力時の伸び(E(mm))を示した。
上記同様にして表1〜4に記載の組成比に基づき、硬化触媒を除く材料を撹拌・混合して各組成物を調製した。各成分比が表1〜4に記載の割合になる量の硬化触媒(b1)を前記各組成物に添加後、これらを混合・撹拌した。撹拌開始時刻を0分とし、硬化性組成物がゲル状となってスパーテルに付着するようになるまでの時間を可使時間(分)とし、各室温硬化性組成物がスパーテルに付着しなくなるまでの時間を硬化時間(分)として表1〜3に示した。
これらの特徴を利用して、本発明の硬化性組成物は、シーラント、防水材、接着剤、およびコーティング剤等の被覆組成物・密封組成物の分野に使用できる。
Claims (5)
- 下記重合体(a1)および硬化触媒(b)を含有する室温硬化性組成物。
重合体(a1):主鎖が実質的にポリオキシアルキレン鎖からなり、分子末端にトリメトキシシリル基およびトリエトキシシリル基を有し、トリメトキシシリル基/トリエトキシシリル基のモル比が5/95〜95/5であり、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)で示される分子量分布が1.4以下である重合体。 - 下記重合体(a2)および重合体(a3)の混合物である重合体(a)、並びに硬化触媒(b)を含有し、重合体(a)全体におけるトリメトキシシリル基/トリエトキシシリル基のモル比が5/95〜95/5である室温硬化性組成物。
重合体(a2):主鎖が実質的にポリオキシアルキレン鎖からなり、分子末端にトリメトキシシリル基を有し、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)で示される分子量分布が1.4以下である重合体。
重合体(a3):主鎖が実質的にポリオキシアルキレン鎖からなり、分子末端にトリエトキシシリル基を有し、重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)で示される分子量分布が1.4以下である重合体。 - 重合体(a1)、(a2)または(a3)が、開始剤の存在下、複合金属シアン化物錯体触媒を用いて環状エーテルを開環重合して得られたポリオキシアルキレン重合体から得られる重合体である、請求項1または2に記載の室温硬化性組成物。
- 重合体(a1)、(a2)または(a3)が、開始剤の存在下、複合金属シアン化物錯体触媒を用いて環状エーテルを開環重合して得られたポリオキシアルキレン重合体の末端基に、さらに有機基を介して、トリメトキシシリル基およびトリエトキシシリル基の一方又は両方を連結させて得られる重合体である、請求項1または2に記載の室温硬化性組成物。
- 開始剤の存在下、複合金属シアン化物錯体触媒を用いて環状エーテルを開環重合して得られたポリオキシアルキレン重合体の数平均分子量が、8000〜50000である請求項3または請求項4に記載の室温硬化性組成物。
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