JP7251793B2

JP7251793B2 - 有機重合体又はオルガノポリシロキサン用硬化触媒、湿気硬化型組成物、硬化物及びその製造方法

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Publication number: JP7251793B2
Application number: JP2019554184A
Authority: JP
Inventors: 春香吉山
Original assignee: Nitto Kasei Co Ltd
Current assignee: Nitto Kasei Co Ltd
Priority date: 2017-11-14
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2023-04-04
Anticipated expiration: 2038-11-08
Also published as: ES2904581T3; CN111344357B; US20200362173A1; CN111344357A; EP3712215A4; JPWO2019098112A1; WO2019098112A1; EP3712215A1; EP3712215B1; US11466157B2

Description

本発明は、有機重合体又はオルガノポリシロキサンの硬化に用いる硬化触媒、湿気硬化型組成物、硬化物及びその製造方法に関する。

１液型の湿気硬化型ゴム組成物は、一般に硬化速度が速く、また使用前にベースポリマー、架橋剤および触媒等の各種添加剤を秤量して混合する必要がないため、２液型のものに比べ作業性の点で優れている。

これらの１液型の湿気硬化型ゴム組成物としては、シリコーン系ゴム、変性シリコーン系ゴム、ウレタン系ゴム、ポリサルファイド系ゴム等のものが知られている。
シリコーン系ゴムの１液型の湿気硬化型ゴム組成物として、オルガノポリシロキサン組成物が広範囲に使用されており、室温で硬化してゴム弾性体を生成する。オルガノシロキサンが架橋重合した－Ｓｉ－Ｏ－結合を主鎖とするシロキサンの高分子化合物は、撥水性、耐熱性、耐候性、耐寒性、電気絶縁性等の性質に優れていることから建築、土木工業、電気、電子工業、自動車工業等の分野で広く使用されている。
変性シリコーン系ゴムの１液型の湿気硬化型ゴム組成物としては、ポリエーテルを主鎖とする架橋可能な反応性加水分解性ケイ素官能基を有する重合体を含む組成物がある。この重合体の硬化型組成物は、ポリウレタン系ゴムのものに比べて貯蔵安定性、耐候性、耐発泡性および変色性が良好であり、ポリサルファイド系のものに比べて硬化性に優れ、周囲への汚染性が少なく毒性がない。

前記シリコーン系ゴムおよび変性シリコーン系ゴムが、硬化物となる過程における反応機構は、水共存下における反応性加水分解性ケイ素含有基の縮合反応もしくは付加反応によるとされており、ポリマー化が進行し３次元網目構造のポリマー硬化体が形成されるものと考えられている。この反応において硬化を速やかに進行させるために、硬化触媒が使用される（特許文献１～４）。

特開平８－４１３５８号公報特開昭６０－１６１４５７号公報特公昭６３－４２９４２号公報特開２００３－１４７２２０号公報

この反応性加水分解性ケイ素含有基を有するシリコーン系ゴムおよび変性シリコーン系ゴムの硬化組成物の硬化触媒として、従来から錫カルボン酸塩化合物、アルキル錫塩化合物などが使用されてきたが、内分泌撹乱物質として生体への影響が懸念されていることから、こうした物質を使用しない湿気硬化型組成物として、カルボン酸とアミンの併用触媒（特許文献１）が提案されているが、施工時に充分な硬化速度が得られないという問題点がある。
特許文献２および特許文献３では、ジイソプロポキシチタンビス（アルキルアセトアセトネート）等のチタン酸エステル化合物を触媒として使用することが提案されているが、組成物中の添加剤や充填剤中に含まれる水分で分解されやすく、また、施工時の湿度により、硬化速度にばらつきが生じるため、安定した硬化物が得られない等の問題点がある。
特許文献４では、テトラカルボン酸チタン化合物を触媒として使用することが提案されているが、硬化速度について実用的な満足度は得られず、また該触媒を用いて硬化させた硬化物の基材への接着性が不十分であり現場で使用することは困難であった。
そこで、安全性が高く（毒性、環境汚染性が低く）、実用的な硬化速度を持ち、硬化物の基材への接着性が改善される硬化触媒の開発が望まれていた。

前記従来技術に鑑みて、本発明は、安全性が高く、実用的な硬化速度を有し、硬化物の基材への接着性を向上し、しかも廉価に製造できる有機重合体又はオルガノポリシロキサン用硬化触媒を提供することを目的とする。さらに、該触媒を含有する湿気硬化型組成物を提供することを目的とする。

本発明によれば、反応性加水分解性ケイ素含有基を有する有機重合体［Ａ１］又はオルガノポリシロキサン［Ａ２］の硬化に用いる触媒［Ｂ］であって、
前記触媒［Ｂ］は、
（Ｒ^１－Ｏ）_ｎＴｉ－Ａ_４－ｎ
（式中、Ｒ^１は炭素原子数１～１０の炭化水素基であり、Ａはカルボン酸残基であり、ｎは１又は２である。）
で表されるチタン化合物［Ｂ１］および、第二級アミン化合物又は第三級アミン化合物［Ｂ２］を含有する、有機重合体又はオルガノポリシロキサン用硬化触媒［Ｂ］が提供される。

本発明者は鋭意検討を行ったところ、ジカルボン酸チタンジアルコキシド又はトリカルボン酸チタンアルコキシドと第二級又は第三級アミン化合物との併用触媒を用いた場合には、有機重合体又はオルガノポリシロキサンの硬化速度及び接着性が大幅に高まることを見出し、本発明の完成に到った。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明の有機重合体又はオルガノポリシロキサン用硬化触媒［Ｂ］は、反応性加水分解性ケイ素含有基を有する有機重合体［Ａ１］又はオルガノポリシロキサン［Ａ２］（これらをまとめて「重合体［Ａ］」とも称する。）の硬化に用いられる。重合体［Ａ］は、室温で液状のものが好ましい。

重合体［Ａ］は、反応性加水分解性ケイ素含有基を、分子末端または側鎖に１分子当たり少なくとも１個有する。反応性加水分解性ケイ素含有基は、重合体［Ａ］分子の末端に存在していても、側鎖に存在していてもよく、さらに末端と側鎖の両方に存在していてもよい。反応性加水分解性ケイ素含有基は、重合体［Ａ］の１分子当たり少なくとも１個あればよいが、硬化速度、硬化物性の点からは、１分子当たり平均して１．５個以上あるのが好ましい。反応性加水分解性ケイ素含有基を前記主鎖重合体に結合させる方法としては公知の方法が採用できる。

反応性加水分解性ケイ素含有基は、加水分解性基（例：ハロゲン、アルコキシ、アルケニルオキシ、アシロキシ、アミノ、アミノオキシ、オキシム、アミド）又は水酸基からなる反応性基と結合したケイ素原子を有する基であり、湿気や架橋剤の存在下、必要に応じて触媒などを使用することにより縮合反応を起こす性質を有する。具体的には、ハロゲン化シリル基、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基などが挙げられる。

ここで、１つのケイ素原子に結合した反応性加水分解性基の数は１～３の範囲から選択される。また、１つのケイ素原子に結合した反応性加水分解性基は１種であってもよく、複数種であってもよい。さらに反応性加水分解性基と非反応性加水分解性基が１つのケイ素原子に結合していてもよく、加水分解性基と水酸基が１つのケイ素原子に結合していてもよい。反応性加水分解性ケイ素含有基としては、取り扱いが容易である点で、特にアルコキシシリル基（モノアルコキシシリル基、ジアルコキシシリル基、トリアルコキシシリル基を含む）が好ましい。

また上記のアルコキシシリル基のうち、トリアルコキシシリル基は、活性が高く良好な硬化性が得られること、また、得られる硬化物の復元性、耐久性、耐クリープ性に優れることから好ましい。一方、ジアルコキシシリル基、モノアルコキシシリル基は、貯蔵安定性に優れ、また、得られる硬化物が高伸び、高強度であることから好ましい。

反応性加水分解性ケイ素含有基がジアルコキシシリル基である重合体［Ａ］と、反応性加水分解性ケイ素含有基がトリアルコキシシリル基である重合体［Ａ］を併用することで、硬化物の物性と硬化性とのバランスを取ることもできる。

（有機重合体［Ａ１］）
本発明に用いる有機重合体［Ａ１］の主鎖としては炭素原子を有するもの、例えば、アルキレンオキシド重合体、ポリエステル重合体、エーテル・エステルブロック共重合体、エチレン性不飽和化合物の重合体、ジエン系化合物の重合体などが挙げられる。

前記アルキレンオキシド重合体としては、
〔ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ〕_ｎ
〔ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２Ｏ〕_ｎ
〔ＣＨ（Ｃ_２Ｈ_５）ＣＨ_２Ｏ〕_ｎ
〔ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ〕_ｎ
などの繰り返し単位の１種または２種以上を有するものが例示される。ここで、ｎは同一又は異なって２以上の整数である。これらアルキレンオキシド重合体は単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。また、上記の繰り返し単位を２種以上含む共重合体も使用できる。

ポリエステル重合体としては、酢酸、プロピオン酸、マレイン酸、フタル酸、クエン酸、ピルビン酸、乳酸等のカルボン酸およびその無水物ならびにそれらの分子内および／または分子間エステルおよびそれらの置換体等を繰返し単位として有するものが例示される。

エーテル・エステルブロック共重合体としては、上述したアルキレンオキシド重合体に用いられる繰り返し単位および上述したポリエステル重合体に用いられる繰り返し単位の両方を繰返し単位として有するものが例示される。

また、エチレン性不飽和化合物及びジエン系化合物の重合体としては、エチレン、プロピレン、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、アクリロニトリル、スチレン、イソブチレン、ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどの単独重合体、またはこれらの２種以上の共重合体が挙げられる。より具体的にはポリブタジエン、スチレン－ブタジエン共重合体、アクリロニトリル－ブタジエン共重合体、エチレン－ブタジエン共重合体、エチレン－プロピレン共重合体、エチレン－酢酸ビニル共重合体、エチレン－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリイソプレン、スチレン－イソプレン共重合体、イソブチレン－イソプレン共重合体、ポリクロロプレン、スチレン－クロロプレン共重合体、アクリロニトリル－クロロプレン共重合体、ポリイソブチレン、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、あるいは２種類以上を併用してもよい。

有機重合体［Ａ１］としては、分子内に含窒素特性基等の極性基を有する有機重合体を用いることもできる。上記含窒素特性基の具体例としては（チオ）ウレタン基，アロファネート基，その他のＮ－置換ウレタン基，Ｎ－置換アロファネート基等の（チオ）ウレタン基由来の結合基、（チオ）ウレア基，ビウレット基，それ以外のＮ－置換ウレア基，Ｎ，Ｎ'－置換ウレア基、Ｎ－置換ビウレット基，Ｎ，Ｎ'－置換ビウレット基等の（チオ）ウレア基由来の結合基、アミド基、Ｎ－置換アミド基等のアミド基由来の結合基、イミノ基由来の結合基に代表される含窒素特性基や、（チオ）エステル基、（チオ）エーテル基等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。これらのなかでは、硬化性の高さから含窒素特性基が好ましく、合成の容易さから、（チオ）ウレタン基由来の結合基、（チオ）ウレア由来の結合基がより好ましい。また、該含窒素特性基は、上記有機重合体［Ａ１］中に１個だけ含まれていてもよく、さらに１種又は２種以上の含窒素特性基が複数含まれていてもよい。ここで「（チオ）」及び「Ｎ－置換」の表記は上記と同様である。

有機重合体［Ａ１］中に上記含窒素特性基等の極性基が含まれると、硬化物の強靱性が向上するうえ、硬化性及び接着強さが高まる。特に、上記架橋性ケイ素基が含窒素特性基等の極性基を介して主鎖に連結されている場合、より硬化性が高まる。その理由としては、該含窒素特性基の極性基同士が、水素結合等の相互作用により強く引き合うことが挙げられる。該含窒素特性基の極性基同士が強く引き合うことにより、硬化性樹脂の分子同士も強く結びつく（ドメイン形成する）ことで硬化物に強靱性が発現すると考えられるのである。また、上記架橋性ケイ素基が含窒素特性基等の極性基を介して主鎖に連結されている場合、該含窒素特性基同士ドメイン形成に際し、それに伴って該架橋性ケイ素基同士も近接することによって、該架橋性ケイ素基同士の接触確率も向上し、さらに、該含窒素特性基中の極性基による触媒硬化によって該架橋性ケイ素基同士の縮合反応性が向上することが考えられる。

このような有機重合体［Ａ１］（変成シリコーン系ポリマー）は、例えば、特公昭６１－１８５６９号公報に記載されている方法等の公知の方法によって製造することができるか、或いは市販されている。市販品としては、例えば、株式会社カネカ製のカネカＭＳポリマーシリーズ（ＭＳポリマーＳ－２０３、ＭＳポリマーＳ－３０３、ＭＳポリマーＳ－２２７、ＭＳポリマーＳ－３２７、ＭＳポリマーＳＡＸ－２２０、ＭＳポリマーＳＡＸ－２６０、ＭＳポリマーＳＡＸ－３５０、ＭＳポリマーＳＡＸ－４００等のジメトキシメチルシリル基含有重合体；ＭＳポリマーＳＡＸ－５１０、ＭＳポリマーＳＡＸ－５２０、ＭＳポリマーＳＡＸ－５３０、ＭＳポリマーＳＡＸ－５８０、ＭＳポリマーＳＡＸ－５９０等のトリメトキシシリル基含有重合体；ＭＳポリマーＳ－９０３、ＭＳポリマーＳ－９１１等）、サイリルシリーズ（サイリルポリマーＳＡＴ－２００、サイリルポリマーＭＡ４３０、サイリルポリマーＭＡＸ４４７等）、ＭＡシリーズ、ＳＡシリーズ、ＯＲシリーズ；ＡＧＣ株式会社製のＥＳシリーズ（ＥＳ－ＧＸ３４４０ＳＴ等），ＥＳＧＸシリーズ等、が例示される。

本発明で用いる有機重合体［Ａ１］の数平均分子量は、特に制限はないが、過度に高分子のものは高粘度であり、硬化性組成物とした場合、使用上困難となる為、３００００以下が望ましい。このような有機重合体は、公知の方法によって製造することができるが、上記した株式会社カネカ製のカネカＭＳポリマー等の市販品を使用してもよい。

（オルガノポリシロキサン［Ａ２］）
本発明に用いるオルガノポリシロキサン［Ａ２］は、主鎖がＳｉ－Ｏで表されるシロキサン結合で構成されたものであり、さらにシロキサン結合を構成するケイ素原子に有機基が結合している。このような有機基としては、具体的にはメチル、エチル、プロピル、ブチル等のアルキル基；シクロヘキシル等のシクロアルキル基；ビニル、アリル、イソプロペニル、クロチル等のアルケニル基；フェニル、トルイル、キシリル等のアリール基；ベンジル、フェニルエチル等のアラルキル基；及びこれら有機基の水素原子の全部もしくは一部がハロゲン原子で置換された基、例えばクロロメチル基、３，３，３－トリフルオロプロピル基などが挙げられる。

オルガノポリシロキサン［Ａ２］としては、
（－Ｓｉ（Ｒ）_２－Ｏ－）_ｍ
（式中、Ｒは同一又は異なって有機基、ｍは２以上の整数を示す。）
で表される繰り返し単位を有するものが例示される。具体例としては、
（－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２－Ｏ－）_ｍ
（－Ｓｉ（Ｃ_２Ｈ_５）２－Ｏ－）_ｍ
（－Ｓｉ（Ｐｈ）_２－Ｏ－）_ｍ
（－Ｓｉ（－ＣＨ＝ＣＨ_２）_２－Ｏ－）_ｍ
などの繰り返し単位の１種または２種以上を有するものが例示される。ここでｍは同一又は異なって２以上の整数である。オルガノポリシロキサン［Ａ２］は単独の主鎖から構成されていてもよく、あるいは２種以上の主鎖から構成されていてもよい。

オルガノポリシロキサンは直鎖状であっても、３官能形（Ｒ'ＳｉＯ_１．５）または４官能形（ＳｉＯ_２）を含む分岐状のものであってもよい。また、硬化物の物性や用途により、必要に応じて２官能形（Ｒ'_２ＳｉＯ）や１官能形（Ｒ'_３ＳｉＯ_０．５）を組み合わせてもよい（ここで、Ｒ'は有機基）。さらに加水分解性ケイ素含有基は分子末端、分子鎖の途中の何れに結合していてもよい。
なお、オルガノポリシロキサンは一般的に平均組成式としてＲ_ａＳｉＯ_{４－ａ／２}で示される（例えば、特開２００５－１９４３９９号や特開平８－１５１５２１号公報等）。上記の表記はこれに従った。

本発明で用いるオルガノポリシロキサン［Ａ２］の粘度は特に制約はないが過度に高粘度のものは、作業性が低下したり、得られる硬化物の物性が損なわれたりするおそれがあるので、２５℃における粘度が０．０２５～１００Ｐａ・ｓの範囲にあるのが望ましい。このようなオルガノポリシロキサンは、公知の方法によって製造することができるが、ＧＥ東芝シリコーン（株）製のトスシールシリーズ、信越化学工業（株）製のシーラントシリーズ、東レダウコーニング（株）製のＳＨシリーズ等の市販品を使用することができる。

（硬化触媒［Ｂ］）
硬化触媒［Ｂ］は、チタン化合物［Ｂ１］および、第二級アミン化合物又は第三級アミン化合物［Ｂ２］を含有する

＜チタン化合物［Ｂ１］＞
チタン化合物［Ｂ１］は、下記式で表される。
（Ｒ^１－Ｏ）_ｎＴｉ－Ａ_４－ｎ
（式中、Ｒ^１は炭素原子数１～１０の炭化水素基であり、Ａはカルボン酸残基であり、ｎは１又は２である。）

Ｒ^１で示される炭素原子数１～１０の炭化水素基としては、各々独立して、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、ｓｅｃ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、１－エチルペンチル、オクチル、ノニル、１，１－ジメチルヘプチル、デシル等の直鎖状または分枝鎖状のアルキル基が挙げられる。

Ａで示されるカルボン酸残基の炭素数としては、２～１８、好ましくは４～１０、更に好ましくは８～１０である。該有機酸としては、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ピバル酸、ネオヘキサン酸、オクチル酸、２－エチルヘキサン酸、ネオノナン酸、ネオデカン酸、１－アダマンタンカルボン酸、ステアリン酸などがあげられ、化合物の安定性、取扱い性の点から、オクチル酸、２－エチルヘキサン酸、ネオノナン酸、ネオデカン酸が好ましく、更に触媒活性の点からネオデカン酸が好ましい。

上記のチタン化合物[Ｂ１]は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

＜第二級アミン化合物又は第三級アミン化合物［Ｂ２］＞
本発明の第二級アミン化合物又は第三級アミン化合物は、第一級アミン部位を構造中に含んでもよく、例えば、ジオクチルアミン、ピロリジン、ピペリジン、２－メチルピペリジン、４－メチルピペリジン、ヘキサメチレンイミン、トリオクチルアミン、Ｎ－メチルピペリジン、ＤＢＵ、Ｎ，Ｎ－ジメチルプロパンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジブチルプロパンジアミン、Ｎ－メチルピペラジン、２－アミノピペリジン、３，３'－ジアミノジプロピルアミン、１，１，３，３－テトラメチルグアニジンなどが挙げられ、ピロリジン、ピペリジン、２－メチルピペリジン、４－メチルピペリジン、ヘキサメチレンイミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルプロパンジアミン、Ｎ，Ｎ－ジブチルプロパンジアミン、Ｎ－メチルピペラジンが好ましく、更に４－メチルピペリジン、Ｎ，Ｎ－ジメチルプロパンジアミンが好ましい。
上記の第二級アミン化合物又は第三級アミン化合物は、上記の有機酸と塩を形成していてもよい。

上記の第二級アミン化合物又は第三級アミン化合物[Ｂ２]は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

＜他の硬化触媒＞
チタン化合物［Ｂ１］および、第二級アミン化合物又は第三級アミン化合物［Ｂ２］の他に更に有機酸、有機酸金属塩を用いてもよい。
有機酸としては、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ピバル酸、ネオヘキサン酸、オクチル酸、２－エチルヘキサン酸、ネオノナン酸、ネオデカン酸、１－アダマンタンカルボン酸、ステアリン酸などがあげられ、化合物の安定性、取扱い性の点から、オクチル酸、２－エチルヘキサン酸、ネオノナン酸、ネオデカン酸が好ましい。
有機酸金属塩の有機酸としては前記のものが挙げられ、金属としては、アルミニウム、カリウム、ビスマスなどが挙げられる。有機酸金属塩としては、オクチル酸アルミニウム、２－エチルヘキサン酸アルミニウム、ネオノナン酸アルミニウム、ネオデカン酸アルミニウム、オクチル酸カリウム、２－エチルヘキサン酸カリウム、ネオノナン酸カリウム、ネオデカン酸カリウム、オクチル酸ビスマス、２－エチルヘキサン酸ビスマス、ネオノナン酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマスが挙げられる。
上記の有機酸、有機酸金属塩は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

（湿気硬化型組成物）
本発明の湿気硬化型組成物は、上記の硬化触媒［Ｂ］と、有機重合体［Ａ１］又はオルガノポリシロキサン［Ａ２］とを含み、必要に応じ後述する他の添加剤を含めても良い。本発明の湿気硬化型組成物の調製は、乾燥条件下で両者を混合すればよく、その混合形態は特に限定はない。通常、温度１５～３０℃程度、６０％ＲＨ以下の雰囲気下で混合すればよい。

本発明の湿気硬化型組成物中において、硬化触媒［Ｂ］の含有量は、前記有機重合体［Ａ１］又はオルガノポリシロキサン［Ａ２］１００重量部に対して０．１～２０重量部、さらに０．５～１０重量部、特に４～８重量部が好ましい。硬化触媒［Ｂ］の含有量が０．１重量部未満では硬化性能が不十分であり、２０重量部を超えると硬化後の硬化物の復元率、耐候性などの物性、貯蔵中の安定性が悪くなることがある。

本発明の湿気硬化型組成物には、さらに充填剤［Ｃ］を配合しても良い。充填剤としては、例えば、炭酸カルシウム、カオリン、タルク、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、無水ケイ酸、含水ケイ酸、クレー、焼成クレー、ガラス、ベントナイト、有機ベントナイト、シラスバーン、ガラス繊維、石綿、ガラスフィラメント、粉砕石英、珪藻土、ケイ酸アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、二酸化チタン等があげられる。充填剤は、単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。充填剤を加えることにより、湿気硬化型組成物のハンドリングが良くなる。また、硬化物のゴム補強剤としても働く。最大のメリットは、増量剤として添加することで使用する樹脂の量を減らす事が出来るためコストダウンが出来ることである。

中でも、硬化後の硬化性組成物の優れた表面ノンタック、５０％モジュラス、作業性および耐候性等を維持する点から、炭酸カルシウム、酸化チタンが好ましい。炭酸カルシウムを使用する場合は、その割合を、前記有機重合体［Ａ１］又はオルガノポリシロキサン［Ａ２］１００重量部に対して、１～２００重量部とするのが好ましい。上記範囲であると、硬化後の特性を損なわない。

本発明の湿気硬化型組成物には、さらに硬化促進剤、着色剤、可塑剤、硬化遅延剤、タレ防止剤、老化防止剤、溶剤等、硬化性組成物に通常添加される添加剤を加えてもよい。

硬化促進剤としては、例えば、公知の種々のアミノ基置換アルコキシシラン化合物、またはその縮合物を使用することが出来る。具体的に例示すると、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、γ－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン、δ―アミノブチル（メチル）ジエトキシシラン、Ｎ，Ｎ－ビス（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミンおよび、これらの部分加水分解等があげられ、これらは基材への密着性を向上させる効果もある。

着色剤としては、具体的には、酸化鉄、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等が使用される。

可塑剤としては、具体的には、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ブチルベンジルフタレート等のフタル酸エステル類；アジピン酸ジオクチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、オレイン酸ブチル等の脂肪酸カルボン酸エステル類；ペンタエリスリトールエステル類等のグリコールエステル類；リン酸トリオクチル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類；エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル等のエポキシ可塑剤；塩素化パラフィン等が使用される。

タレ防止剤としては、具体的には、水添ヒマシ油、無水ケイ酸、有機ベントナイト、コロイド状シリカ等が使用される。

また、他の添加剤としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等の接着付与剤、紫外線吸収剤、ラジカル連鎖禁止剤、過酸化物分解剤、各種の老化防止剤等が使用される。

本発明の硬化型組成物は、室温で十分に安定であるため貯蔵性に優れ、かつ、湿気に接触すると配合された硬化触媒［Ｂ］により硬化反応が自発的に進行する。また、スナップタイム（半ゲル化し流動性が無くなるまでの時間）やタックフリー時間（表面タックの無くなるまでの時間）も短く作業性に優れる。

上記の特性から、本発明の硬化型組成物は１液型シーリング材として用いることができる。具体的には、建築物、船舶、自動車等の車両のシーリング材、接着剤、密封剤、防水用の目止め材等の用途に好適に用いられる。

次に実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれによって限定されるものではない。

＜製造例１（ジ２－エチルヘキサン酸チタンジイソプロポキシド）＞
窒素導入管を取り付けた１００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、テトライソプロポキシチタン１９．００ｇ（０．０６６８５ｍｏｌ）、２－エチルヘキサン酸１９．２８ｇ（０．１３３７ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温１１０℃付近になるまで撹拌を続けたのち、減圧することでイソプロピルアルコールを留去し、黄色液体のジ２－エチルヘキサン酸チタンジイソプロポキシドを２９．０３ｇ（９６％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、２－エチルヘキサン酸のカルボニル基の吸収（１７００ｃｍ^－１）が低波数側（１５２０ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

＜製造例２（トリ２－エチルヘキサン酸チタンイソプロポキシド）＞
窒素導入管を取り付けた１００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、テトライソプロポキシチタン１６．００ｇ（０．０５６２９４ｍｏｌ）、２－エチルヘキサン酸２４．３５ｇ（０．１６８８８ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温１１０℃付近になるまで撹拌を続けたのち、減圧することでイソプロピルアルコールを留去し、黄色液体のトリ２－エチルヘキサン酸チタンイソプロポキシドを２９．１６ｇ（９７％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、２－エチルヘキサン酸のカルボニル基の吸収（１７００ｃｍ^－１）が低波数側（１５２０ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

＜製造例３（ジネオデカン酸チタンジイソプロポキシド）＞
窒素導入管を取り付けた１０００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、テトライソプロポキシチタン２５０．００ｇ（０．８７９６ｍｏｌ）、ネオデカン酸３０３．０６ｇ（１．７５９２ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温１１０℃付近になるまで撹拌を続けたのち、減圧することでイソプロピルアルコールを留去し、黄色液体のジネオデカン酸チタンジイソプロポキシドを４３９．２７ｇ（９８％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、ネオデカン酸のカルボニル基の吸収（１６９０ｃｍ^－１）が低波数側（１５４０ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

＜製造例４（トリネオデカン酸チタンイソプロポキシド）＞
窒素導入管を取り付けた１０００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、テトライソプロポキシチタン２００．００ｇ（０．７０３６８ｍｏｌ）、ネオデカン酸３６３．６６ｇ（２．１１１ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温１１０℃付近になるまで撹拌を続けたのち、減圧することでイソプロピルアルコールを留去し、黄色液体のトリネオデカン酸チタンイソプロポキシドを４２９．９３ｇ（９８％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、ネオデカン酸のカルボニル基の吸収（１６９０ｃｍ^－１）が低波数側（１５５０ｃｍ^－１、１５１０ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

＜製造例５（ジネオデカン酸チタンジノルマルブトキシド）＞
窒素導入管を取り付けた３００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、テトラノルマルブトキシチタン４０．００ｇ（０．１１７５３ｍｏｌ）、ネオデカン酸４０．４９ｇ（０．２３５０６ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温１１０℃付近になるまで撹拌を続けたのち、減圧することでノルマルブチルアルコールを留去し、黄色液体のジネオデカン酸チタンジノルマルブトキシドを５９．９２ｇ（９５％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、ネオデカン酸のカルボニル基の吸収（１６９０ｃｍ^－１）が低波数側（１５４０ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

＜製造例６（トリネオデカン酸チタンノルマルブトキシド）＞
窒素導入管を取り付けた３００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、テトラノルマルブトキシチタン４０．００ｇ（０．１１７５３ｍｏｌ）、ネオデカン酸６０．７４ｇ（０．３５２８９ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温１１０℃付近になるまで撹拌を続けたのち、減圧することでノルマルブチルアルコールを留去し、黄色液体のトリネオデカン酸チタンノルマルブトキシドを７１．８２ｇ（９６％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、ネオデカン酸のカルボニル基の吸収（１６９０ｃｍ^－１）が低波数側（１５５０ｃｍ^－１、１５１０ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

＜製造例７（トリネオデカン酸アルミニウム）＞
窒素導入管を取り付けた３００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、トリイソプロポキシアルミニウム５０．００ｇ（０．２４４８０ｍｏｌ）、ネオデカン酸１２６．５２ｇ（０．７３４４０ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温１２０℃付近になるまで撹拌を続けたのち、減圧することでイソプロピルアルコールを留去し、黄色液体のトリネオデカン酸アルミニウムを１３１．８４ｇ（１００％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、ネオデカン酸のカルボニル基の吸収（１６９０ｃｍ^－１）が低波数側（１５８４ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

＜製造例８（ネオデカン酸カリウム）＞
窒素導入管を取り付けた１００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、水酸化カリウム１０．００ｇ（０．１５１５ｍｏｌ）、ネオデカン酸２６．１ｇ（０．１５１５ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温８５℃で３時間撹拌を続けたのち、減圧することで水を留去し、淡黄色固体のネオデカン酸カリウムを２７．２９ｇ（８６％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、ネオデカン酸のカルボニル基の吸収（１６９０ｃｍ^－１）が低波数側（１５５０ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

＜製造例９（トリネオデカン酸ビスマス）＞
窒素導入管を取り付けた３００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、酸化ビスマス４５．００ｇ（０．０９６５７ｍｏｌ）、ネオデカン酸９９．８２ｇ（０．５７９４５ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温１２０℃で４０分間撹拌を続けたのち、減圧することで水を留去し、淡黄色固体のトリネオデカン酸ビスマスを１２８．４３ｇ（９２％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、ネオデカン酸のカルボニル基の吸収（１６９０ｃｍ^－１）が低波数側（１５３０ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

＜比較製造例１（２－エチルヘキサン酸チタントリイソプロポキシド）＞
窒素導入管を取り付けた１００ｍｌ四つ口ナス型フラスコに、テトラプロポキシチタン２４．００ｇ（０．０８４４４２ｍｏｌ）、２－エチルヘキサン酸１２．１８ｇ（０．０８４４４２ｍｏｌ）を量り込み、攪拌機にて充分に混合した。内温１１０℃付近になるまで撹拌を続けたのち、減圧することでイソプロピルアルコールを留去し、黄色液体の２－エチルヘキサン酸チタントリイソプロポキシドを２３．６９ｇ（７６％）を得た。この化合物のＦＴ－ＩＲ分析にて、２－エチルヘキサン酸のカルボニル基の吸収（１７００ｃｍ^－１）が低波数側（１５２０ｃｍ^－１）にシフトしたことを確認した。

（湿気硬化型組成物の調製）
表１～表６に示す物質をこれらの表に示す配合割合で配合し、混練して湿気硬化型組成物を調製した。また、触媒を可塑剤に希釈し５０℃のインキュベーターに保存し、一定時間経過ごとにサンプリング、湿気硬化型組成物を調製した。なお、材料の配合、混練、硬化までの操作は２５±１℃、５０～６０％ＲＨの雰囲気下で行った。

＜タックフリータイム（ＴＦＴ）の測定＞
得られた湿気硬化型組成物について、タックフリータイム（エチルアルコールで清浄した指先で、表面の３箇所に軽く触れ、混練終了時から試料が指先に付着しなくなるまでに要した時間）を測定した。

＜接着性評価＞
実施例および比較例の湿気硬化型組成物を鉄板に塗布し、３日間室温で硬化後、０度方向に手で引き剥がし、その接着界面に硬化物が残らずきれいにはがれる（×）か、一部が付着し残る（○）か目視で確認をおこなった。硬化物がもろく、引き剥がす前に破壊してしまうものは「測定不可」とした。

タックフリータイムの測定と接着性評価の結果を表１～表６に示す。

表１～表６における実施例と比較例の対比から、実施例のようにジカルボン酸チタンジアルコキシド又はトリカルボン酸チタンアルコキシドと第二級又は第三級アミン化合物との併用触媒を用いた場合には、タックフリータイムが短く、硬化物の基材への接着性が良好であった。
比較例Ｏ１、Ｏ３、Ｏ５、Ｏ９、Ｏ１３、Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、Ｓ９、Ｓ１３のように、チタン化合物としてモノカルボン酸チタントリアルコキシドを用いた場合、硬化物がもろく、引き剥がす前に破壊された。
比較例Ｏ２、Ｏ４、Ｏ６、Ｏ１０、Ｏ１４、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、Ｓ１０、Ｓ１４のように、チタン化合物としてテトラカルボン酸チタンを用いた場合、接着性が弱かった。
比較例Ｏ７～Ｏ１４、Ｓ７～Ｓ１４のように、アミン化合物として第一級アミン化合物を用いた場合、接着性が弱いか、又は硬化物がもろかった。

表１～表６における材料の配合量は質量部である。表１～表６に示す材料の詳細は次のとおりである。

（有機重合体）
ＭＳポリマーＳ２０３：シリル基含有有機重合体（（株）カネカ製）

（オルガノポリシロキサン）
ＫＥ－６６：オルガノポリシロキサン（信越化学工業（株）製）

（チタン化合物）
テトラ２－エチルヘキサン酸チタン：ＡｌｆａＡｅｓａｒ製

（第１級アミン化合物）
ニッサンアミン（登録商標）ＢＢ：ラウリルアミン（日油（株）製）
オクチルアミン：和光純薬工業（株）製

（第２級又は第３級アミン化合物）
ピロリジン：東京化成工業（株）製
ピペリジン：東京化成工業（株）製
２－メチルピペリジン：東京化成工業（株）製
４－メチルピペリジン：東京化成工業（株）製
ヘキサメチレンイミン：東京化成工業（株）製
Ｎ－メチルピペラジン：東京化成工業（株）製
Ｎ，Ｎ－ジメチルプロパンジアミン：東京化成工業（株）製
Ｎ，Ｎ－ジエチルプロパンジアミン：東京化成工業（株）製
Ｎ，Ｎ－ジブチルプロパンジアミン：東京化成工業（株）製
ＤＢＵ（ジアザビシクロウンデセン）：東京化成工業（株）製
１，１，３，３－テトラメチルグアニジン：東京化成工業（株）製

（触媒その他）
バーサチック１０（登録商標）：ネオデカン酸（ヘキシオン製）

（充填剤）
カルファイン２００Ｍ、スーパーＳ：炭酸カルシウム（丸尾カルシウム（株）製）
ＦＲ－４１：酸化チタン（古河ケミカルズ（株）製）

（その他添加剤）
ＤＩＮＰ：可塑剤（ジェイプラス（株））
ディスパロン６５００：タレ止め剤（楠本化学（株）製）
Ｓｏｎｇｓｏｒｂ３２６０Ｐ：紫外線吸収剤（ＳＯＮＧＷＯＮ製）
ＳａｂｏｓｔａｂＵＶ－７０：光安定化剤（ＳＯＮＧＷＯＮ製）
ＫＢＥ－１００３：脱水剤（信越シリコーン工業（株）製）
ＫＢＭ－６０３：接着付与剤（信越シリコーン工業（株）製）
バーサチック１０（登録商標）：ネオデカン酸（ヘキシオン製）
水添ひまし油：タレ止め剤（伊藤製油（株）製）
ノクラックＮＳ－６：老化防止剤（大内新興化学工業（株）製）
スモイルＰ－３５０：流動パラフィン（村松石油（株）製）

Claims

反応性加水分解性ケイ素含有基を有する有機重合体［Ａ１］又は反応性加水分解性ケイ素含有基を有するオルガノポリシロキサン［Ａ２］の硬化に用いる触媒［Ｂ］と、前記有機重合体［Ａ１］又はオルガノポリシロキサン［Ａ２］とを含む湿気硬化型組成物であって、
前記触媒［Ｂ］は、
（Ｒ^１－Ｏ）_ｎＴｉ－Ａ_４－ｎ
（式中、Ｒ^１は炭素原子数１～１０の炭化水素基であり、Ａはカルボン酸残基であり、ｎは１又は２である。）
で表されるチタン化合物［Ｂ１］および、第二級アミン化合物又は第三級アミン化合物［Ｂ２］を含有し、
前記カルボン酸残基は、オクチル酸、２－エチルヘキサン酸、ネオノナン酸、又はネオデカン酸の残基であり、
前記有機重合体［Ａ１］は、アルキレンオキシド重合体、ポリエステル重合体、又はエーテル・エステルブロック共重合体である、湿気硬化型組成物。
請求項１に記載の湿気硬化型組成物であって、
更に、有機酸を含む、湿気硬化型組成物。
請求項２に記載の湿気硬化型組成物であって、
前記有機酸は、オクチル酸、２－エチルヘキサン酸、ネオノナン酸、ネオデカン酸から選択される１種以上である、湿気硬化型組成物。
請求項１～請求項３の何れか１つに記載の湿気硬化型組成物であって、
更に、有機酸金属塩を含む、湿気硬化型組成物。
請求項４に記載の湿気硬化型組成物であって、
前記有機酸金属塩は、オクチル酸アルミニウム、２－エチルヘキサン酸アルミニウム、ネオノナン酸アルミニウム、ネオデカン酸アルミニウム、オクチル酸カリウム、２－エチルヘキサン酸カリウム、ネオノナン酸カリウム、ネオデカン酸カリウム、オクチル酸ビスマス、２－エチルヘキサン酸ビスマス、ネオノナン酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマスから選択される１種以上である、湿気硬化型組成物。
請求項１～請求項５の何れか１つに記載の湿気硬化型組成物を湿気と接触することを特徴とする硬化物の製造方法。