JP6508261B2 - Curable composition - Google Patents
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Description
本発明は反応性ケイ素基を有する重合体を含有する硬化性組成物に関する。 The present invention relates to a curable composition containing a polymer having a reactive silicon group.
反応性ケイ素基を有するポリオキシアルキレン重合体(以下、変成シリコーンポリマーということもある。)は室温で液状であり、加水分解反応により硬化して、柔軟性を有するゴム状硬化物を形成する。
かかる変成シリコーンポリマーを含む硬化性組成物は、シーリング材、接着剤、コーティング剤等として広く使用されている。
変成シリコーンポリマーを含む硬化性組成物を、例えば屋外に施工されるシーリング材として用いる場合には、硬化物の耐候性が良好で、長期間屋外での環境に曝されても、表面に亀裂が生じにくいことが求められる。
A polyoxyalkylene polymer having a reactive silicon group (hereinafter sometimes referred to as a modified silicone polymer) is liquid at room temperature and is cured by a hydrolysis reaction to form a flexible rubber-like cured product.
Curable compositions containing such modified silicone polymers are widely used as sealants, adhesives, coatings and the like.
When a curable composition containing a modified silicone polymer is used as a sealing material applied, for example, outdoors, the cured product has good weather resistance, and cracks appear on the surface even if it is exposed to the environment for a long time outdoors. It is required to be hard to occur.
変成シリコーンポリマーを含む硬化性組成物の耐候性を向上させる方法としては、例えば、反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル系重合体を含有させる方法、光硬化性化合物を含有させる方法が知られているが、硬化物のモジュラス(弾性率)と耐候性のバランスをとることが難しい(例えば、特許文献1の[0004]〜[0007])。
また硬化性組成物に、加水分解によりトリメチルシラノールを発生しうる化合物をモジュラス調整剤として含有させることも知られている。
例えば特許文献1の実施例8には、数平均分子量が18,000、分子量分布が2.1、平均官能基数が2.16である前駆重合体に、メチルジメトキシシリル基を導入したポリオキシプロピレンP3と、光硬化性官能基を有するアクリル共重合体のトルエン溶液とを混合した混合物Pdの100部と、モジュラス調整剤であるフェニルオキシトリメチルシランの0.4部およびトリメチロールプロパンのトリストリメチルシリル体(TMP−3TMS)の0.4部を含有する硬化性組成物が記載されている。
また特許文献2の表7、9には、重合体の主鎖末端の平均官能基数が3であり、数平均分子量が26,000〜34,000であり、分子量分布が1.15〜1.20であり、反応性ケイ素基が導入された重合体(A)と、直鎖状で、片末端に反応性ケイ素基を有する、数平均分子量が5,200〜15,300の重合体(B)と、モジュラス調整剤であるトリメチロールプロパンのトリストリメチルシリル体(TMP−3TMS)を含有する硬化性組成物が記載されている。
As a method of improving the weather resistance of a curable composition containing a modified silicone polymer, for example, a method of containing a (meth) acrylic acid alkyl ester polymer having a reactive silicon group, a method of containing a photocurable compound However, it is difficult to balance the modulus (elastic modulus) of the cured product with the weather resistance (for example, [0004] to [0007] of Patent Document 1).
It is also known that a curable composition contains a compound capable of generating trimethylsilanol by hydrolysis as a modulus modifier.
For example, Example 8 of Patent Document 1 is a polyoxypropylene having a methyldimethoxysilyl group introduced into a precursor polymer having a number average molecular weight of 18,000, a molecular weight distribution of 2.1, and an average functional group number of 2.16. 100 parts of a mixture of P3 and a toluene solution of an acrylic copolymer having a photocurable functional group, 100 parts of Pd, 0.4 parts of phenyloxytrimethylsilane as a modifier and tristrimethylsilyl form of trimethylolpropane Curable compositions containing 0.4 parts of (TMP-3TMS) are described.
In Tables 7 and 9 of Patent Document 2, the average number of functional groups at the main chain terminal of the polymer is 3, the number average molecular weight is 26,000 to 34,000, and the molecular weight distribution is 1.15 to 1. 20, a polymer (A) into which a reactive silicon group has been introduced, and a polymer having a number average molecular weight of 5,200 to 15,300, which has a reactive silicon group at one end, which is linear and has a reactive silicon group at one end And a curable composition comprising a modulus modifier, tristrimethylsilyl form of trimethylolpropane (TMP-3TMS).
しかしながら、従来の硬化性組成物では、硬化速度が良好で硬化性に優れるととともに、硬化物の伸びおよび耐久性が良好であり、かつ硬化物の表面のベタツキがないという要求を同時に満たすことは難しい。
本発明者等の知見によれば、硬化性組成物にモジュラス調整剤を含有させることは表面のベタツキを防止するのに有効である。しかしモジュラス調整剤を含有させても、特許文献1に記載されている硬化性組成物では、硬化物の伸びおよび耐久性が必ずしも充分ではなく、さらなる改善が求められる。また特許文献2に記載されている硬化性組成物は、硬化物の弾性率を低くして、良好な伸びおよび耐久性を達成しているが、硬化物の表面ベタツキを防止する点では弾性率が高い方が好ましく、耐久性を損なわずに弾性率を高くすることが求められる。
例えば、特許文献2の実施例の表7、9には硬化物の弾性率が0.10〜0.13N/mm2と低いときに良好な耐久性が得られたことが示されている。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、硬化性が良好であり、弾性率が比較的高いにもかかわらず、硬化物の伸びおよび耐久性が良好であり、かつ硬化物の表面のベタツキが防止された硬化性組成物を提供することを目的とする。
However, in the conventional curable composition, it is necessary to simultaneously satisfy the requirements that the curing speed is good and the curability is excellent, the elongation and durability of the cured product are good, and the surface of the cured product is not sticky difficult.
According to the findings of the present inventors, it is effective to contain a modulus regulator in the curable composition to prevent the surface from sticking. However, even with the inclusion of a modulus modifier, in the case of the curable composition described in Patent Document 1, the elongation and durability of the cured product are not necessarily sufficient, and further improvement is required. Moreover, although the curable composition described in patent document 2 makes the elastic modulus of hardened | cured material low and achieves favorable elongation and durability, the elastic modulus in the point which prevents the surface stickiness of hardened | cured material Is preferable, and it is required to increase the elastic modulus without losing the durability.
For example, it is shown in Tables 7 and 9 of the example of Patent Document 2 that good durability was obtained when the elastic modulus of the cured product was as low as 0.10 to 0.13 N / mm 2 .
The present invention has been made in view of the above circumstances, and although the curability is good and the elastic modulus is relatively high, the elongation and durability of the cured product are good, and the tackiness of the surface of the cured product It is an object of the present invention to provide a curable composition in which
本発明は下記[1]〜[7]である。
[1] 主鎖がアルキレンオキシド単量体単位を有し、全主鎖末端に、反応性ケイ素基を導入可能な官能基を有し、該官能基が、活性水素を有する基および不飽和基からなる群より選択される1種以上であり、主鎖末端の平均官能基数が2.0以上、3.0以下であり、官能基1個当たりの分子量が7,000〜20,000であり、分子量分布が1.01〜1.40である前駆重合体(A’)に、下式(1)で表される反応性ケイ素基を導入してなる重合体(A)と、加水分解によりトリメチルシラノールを発生しうる化合物(B)の2種以上とを含有し、前記化合物(B)の合計の含有量が前記重合体(A)の100質量部に対して0.4〜2.0質量部であることを特徴とする硬化性組成物。
−SiX1 2R1・・・(1)
[式中、R1は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の1価の有機基(加水分解性基を除く。)を示し、X1は水酸基又は加水分解性基を示す。2個のX1は互いに同一でも異なっていてもよい。]
The present invention is the following [1] to [7].
[1] The main chain has an alkylene oxide monomer unit, all the main chain terminals have a functional group capable of introducing a reactive silicon group, and the functional group is a group having an active hydrogen and an unsaturated group At least one functional group selected from the group consisting of: an average number of functional groups at the end of the main chain of 2.0 to 3.0, and a molecular weight of 7,000 to 20,000 per functional group; A polymer (A) obtained by introducing a reactive silicon group represented by the following formula (1) into a precursor polymer (A ′) having a molecular weight distribution of 1.01 to 1.40, and hydrolysis It contains two or more kinds of compounds (B) capable of generating trimethylsilanol, and the total content of the compounds (B) is 0.4 to 2.0 with respect to 100 parts by mass of the polymer (A) A curable composition characterized by being in parts by mass.
-SiX 1 2 R 1 (1)
[Wherein, R 1 represents a C1-C20 monovalent organic group which may have a substituent (excluding hydrolysable groups), and X 1 represents a hydroxyl group or a hydrolysable group] . The two X 1 s may be the same or different. ]
[2] 前記前駆重合体(A’)が、アルキレンオキシド開環重合触媒の存在下で、活性水素を2個有する開始剤および活性水素を3個有する開始剤の一方または両方に、アルキレンオキシドを開環付加重合させたオキシアルキレン重合体からなる前駆重合体(A’−a)である、[1]に記載の硬化性組成物。 [2] The precursor polymer (A ′) contains an alkylene oxide in one or both of an initiator having two active hydrogens and an initiator having three active hydrogens in the presence of an alkylene oxide ring-opening polymerization catalyst. The curable composition as described in [1] which is a precursor polymer (A'-a) which consists of a ring-opening addition-polymerized oxyalkylene polymer.
[3] 前記アルキレンオキシド開環重合触媒が、有機配位子としてt−ブチルアルコールが配位した複合金属シアン化物錯体触媒である、[2]に記載の硬化性組成物。
[4] 前記化合物(B)が、フェノキシトリメチルシランおよびトリメチロールプロパンのトリストリメチルシリル体を含む、[1]〜[3]のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
[5] フェノキシトリメチルシラン/トリメチロールプロパンのトリストリメチルシリル体で表される両者の質量比が20/80〜80/20である、[4]に記載の硬化性組成物。
[6]さらに、直鎖状で、主鎖がアルキレンオキシド単量体単位を有し、片末端に反応性ケイ素基を有する重合体(C)を含む、[1]〜[5]のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
[7] さらに、反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体(D)を含む、[1]〜[6]のいずれか一項に記載の硬化性組成物。
[3] The curable composition according to [2], wherein the alkylene oxide ring-opening polymerization catalyst is a complex metal cyanide complex catalyst in which t-butyl alcohol is coordinated as an organic ligand.
[4] The curable composition according to any one of [1] to [3], wherein the compound (B) contains phenoxytrimethylsilane and a tristrimethylsilyl form of trimethylolpropane.
[5] The curable composition according to [4], wherein the mass ratio of the two represented by tristrimethylsilyl form of phenoxytrimethylsilane / trimethylolpropane is 20/80 to 80/20.
[6] Further, any one of [1] to [5], which is linear, and contains a polymer (C) having an alkylene oxide monomer unit in the main chain and a reactive silicon group at one end thereof The curable composition as described in one term.
[7] The curable composition according to any one of [1] to [6], further comprising a (meth) acrylic acid ester copolymer (D) having a reactive silicon group.
本発明によれば、硬化性が良好であり、弾性率が比較的高いにもかかわらず、硬化物の伸びおよび耐久性が良好であり、かつ硬化物の表面のベタツキが防止された硬化性組成物が得られる。 According to the present invention, a curable composition having good curability and relatively high elastic modulus, but having good elongation and durability of the cured product, and having the surface of the cured product prevented from stickiness The thing is obtained.
本明細書における、重合体の「主鎖」とは、2以上の単量体の連結により形成された重合鎖をいう。主鎖末端とは、各主鎖の末端であり、主鎖が直鎖状の重合体における主鎖末端は2つである。重合体の「全主鎖末端」とは、重合体の主鎖末端の全てをいう。また、重合体の「直鎖状で、片末端」とは、重合体が直鎖状であって、2つある主鎖末端のうちの片方の末端をいう。
本明細書において、前駆重合体(A’)の主鎖末端の平均官能基数は、前駆重合体(A’)の全主鎖末端の、反応性ケイ素基を導入可能な官能基の数の、1分子当たりの平均値である。
本明細書において、重合体(A)における主鎖末端の官能基の数は、前駆重合体(A’)の主鎖末端に導入された反応性ケイ素基と、反応性ケイ素基が導入されなかった主鎖末端の官能基の合計数とし、重合体(A)の主鎖末端の平均官能基数は、該合計数の、1分子当たりの平均値とする。
したがって、前駆重合体(A’)の主鎖末端の平均官能基数と、重合体(A)の主鎖末端の平均官能基数とは等しい。
なお前駆重合体(A’)または重合体(A)が混合物である場合は、混合後における主鎖末端の官能基数の、1分子当たりの平均を、前駆重合体(A’)または重合体(A)の、主鎖末端の平均官能基数(以下、単に「平均官能基数」ということもある。)とする。
In the present specification, the “main chain” of a polymer refers to a polymer chain formed by the connection of two or more monomers. The term "main chain end" means the end of each main chain, and there are two main chain ends in a polymer having a linear main chain. The "all main chain end" of the polymer refers to all of the main chain ends of the polymer. In addition, “straight, single end” of the polymer means one end of two main chain ends in which the polymer is linear.
In the present specification, the average number of functional groups at the main chain end of the precursor polymer (A ′) is the number of functional groups capable of introducing reactive silicon groups at all main chain ends of the precursor polymer (A ′) It is an average value per molecule.
In the present specification, the number of functional groups at the main chain terminal in the polymer (A) is the reactive silicon group introduced at the main chain terminal of the precursor polymer (A ′) and the reactive silicon group are not introduced. The average number of functional groups at the main chain terminal of the polymer (A) is the average value per molecule of the total number.
Accordingly, the average number of functional groups at the main chain end of the precursor polymer (A ') and the average number of functional groups at the main chain end of the polymer (A) are equal.
When the precursor polymer (A ′) or the polymer (A) is a mixture, the average of the functional group number at the main chain end after mixing per molecule is the precursor polymer (A ′) or the polymer (A) The average number of functional groups at the end of the main chain (hereinafter sometimes referred to simply as "average number of functional groups") of A).
本明細書における質量平均分子量(Mw、以下「Mw」とも記す。)および数平均分子量(Mn、以下「Mn」とも記す。)は、ゲル浸透クロマトグラフィ−(GPC)によって測定したポリスチレン換算分子量である。また本明細書における分子量分布(以下、「Mw/Mn」とも記す。)は、前記方法で測定したMw、Mnより算出した値であり、数平均分子量(Mn)に対する質量平均分子量(Mw)の比率(Mw/Mn)である。
本明細書において、官能基が水酸基である場合、官能基1個当たりの分子量は、56,100を水酸基価で除して得られる値である。
本明細書における水酸基価は、JIS K 1557−1に準拠した方法で測定した値である。
本明細書において、官能基が水酸基以外の基である場合、官能基1個当たりの分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィ−(GPC)で求められる値である。具体的には、官能基1個当たりの分子量が判明している重合体で検量線を引き、測定対象物を測定することで官能基1個当たりの分子量を算出する。
The mass average molecular weight (Mw, hereinafter referred to as "Mw") and the number average molecular weight (Mn, hereinafter also referred to as "Mn") in the present specification are polystyrene equivalent molecular weights measured by gel permeation chromatography (GPC) . Further, the molecular weight distribution (hereinafter also referred to as “Mw / Mn”) in the present specification is a value calculated from Mw and Mn measured by the above method, and the mass average molecular weight (Mw) relative to the number average molecular weight (Mn) It is a ratio (Mw / Mn).
In the present specification, when the functional group is a hydroxyl group, the molecular weight per functional group is a value obtained by dividing 56,100 by the hydroxyl value.
The hydroxyl value in this specification is the value measured by the method based on JISK1557-1.
In the present specification, when the functional group is a group other than a hydroxyl group, the molecular weight per functional group is a value determined by gel permeation chromatography (GPC). Specifically, a calibration curve is drawn with a polymer whose molecular weight per one functional group is known, and the molecular weight per one functional group is calculated by measuring an object to be measured.
<重合体(A)>
本発明で用いられる重合体(A)は、上式(1)で表される反応性ケイ素基を有する。
式(1)において、R1は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の1価の有機基(加水分解性基を除く。)を示す。R1は、炭素数8以下の炭化水素基が好ましい。具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、フェニル基等が挙げられる。メチル基、フェニル基がより好ましく、特にメチル基が好ましい。
<Polymer (A)>
The polymer (A) used in the present invention has a reactive silicon group represented by the above formula (1).
In formula (1), R 1 is a monovalent organic group having 1 to 20 carbon atoms that may have a substituent (excluding a hydrolyzable group.). R 1 is preferably a hydrocarbon group having 8 or less carbon atoms. As a specific example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a phenyl group etc. are mentioned. A methyl group and a phenyl group are more preferable, and a methyl group is particularly preferable.
式(1)において、X1は水酸基又は加水分解性基を示す。1分子中に存在する2個のX1は互いに同一でも異なっていてもよい。
加水分解性基とは、ケイ素原子に直結し、加水分解反応及び/又は縮合反応によってシロキサン結合を生じ得る置換基をいう。該加水分解性基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基、アルケニルオキシ基が挙げられる。加水分解性基が炭素原子を有する場合、その炭素数は6以下であることが好ましく、4以下であることがより好ましい。X1としては、特に、炭素数4以下のアルコキシ基又は炭素数4以下のアルケニルオキシ基が好ましい。より具体的には、X1はメトキシ基又はエトキシ基であることが特に好ましい。
In Formula (1), X 1 represents a hydroxyl group or a hydrolyzable group. Two X 1 present in one molecule may be the same or different.
The hydrolyzable group is a substituent which is directly bonded to a silicon atom and can form a siloxane bond by hydrolysis reaction and / or condensation reaction. Examples of the hydrolyzable group include a halogen atom, an alkoxy group, an acyloxy group and an alkenyloxy group. When the hydrolyzable group has a carbon atom, the carbon number thereof is preferably 6 or less, and more preferably 4 or less. As X 1 , an alkoxy group having 4 or less carbon atoms or an alkenyloxy group having 4 or less carbon atoms is particularly preferable. More specifically, X 1 is particularly preferably a methoxy group or an ethoxy group.
重合体(A)は、全主鎖末端に、反応性ケイ素基を導入可能な官能基を有し、主鎖末端の平均官能基数が2.0以上、3.0以下である前駆重合体(A’)に、反応性ケイ素基を導入してなる重合体である。前駆重合体(A’)の1個の主鎖末端には、反応性ケイ素基を導入可能な官能基が1個存在する。反応性ケイ素基を導入可能な官能基は、活性水素を有する基または不飽和基から選択される1種以上である。活性水素を有する基は、好ましくは水酸基である。不飽和基とは、不飽和性の二重結合を含む1価基である。不飽和基の具体例としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基が挙げられる。
重合体(A)の主鎖末端に反応性ケイ素基があると、硬化物の伸び物性、内部硬化性、表面硬化性が良好となりやすい。
The polymer (A) has a functional group capable of introducing a reactive silicon group at all main chain terminals, and a precursor polymer having an average functional group number of 2.0 or more and 3.0 or less at the main chain terminal It is a polymer formed by introducing a reactive silicon group to A '). At one main chain end of the precursor polymer (A ′), one functional group capable of introducing a reactive silicon group is present. The functional group capable of introducing a reactive silicon group is at least one selected from an active hydrogen-containing group or an unsaturated group. The group having active hydrogen is preferably a hydroxyl group. An unsaturated group is a monovalent group containing an unsaturated double bond. Specific examples of the unsaturated group include vinyl group, allyl group and isopropenyl group.
When the reactive silicon group is present at the main chain end of the polymer (A), the elongation properties, internal curability, and surface curability of the cured product tend to be good.
本発明において、重合体(A)の平均官能基数は2.0〜3.0である。重合体(A)の平均官能基数が2.0である場合は、重合体(A)の主鎖が直鎖状である。重合体(A)の平均官能基数が2.0以上であると、硬化物における良好な強度が得られやすい。
主鎖末端の官能基数が2個の重合体(A12)は、1分子当たりの主鎖末端の官能基の数が2個である、直鎖状の前駆重合体(A’12)の全主鎖末端の官能基の一部または全部が反応性ケイ素基を含む基で置換された重合体である。
In the present invention, the average functional group number of the polymer (A) is 2.0 to 3.0. When the average number of functional groups of the polymer (A) is 2.0, the main chain of the polymer (A) is linear. When the average number of functional groups of the polymer (A) is 2.0 or more, good strength in the cured product is easily obtained.
The polymer (A12) having two functional groups at the end of the main chain is the main component of a linear precursor polymer (A'12) in which the number of functional groups at the main chain end is two It is a polymer in which some or all of the functional groups at chain ends are substituted with a group containing a reactive silicon group.
一方、重合体(A)の平均官能基数が3.0以下であると、硬化物における良好な柔軟性が得られやすい。重合体(A)の平均官能基数が3.0である場合、重合体(A)は、主鎖末端の官能基数が3個である重合体(A11)の1種以上からなることが好ましい。主鎖末端の官能基数が3個の重合体(A11)は、1分子当たりの主鎖末端の官能基数が3個である、分岐状の前駆重合体(A’11)の全主鎖末端の官能基の一部または全部が反応性ケイ素基を含む基で置換された重合体である。 On the other hand, when the average functional group number of the polymer (A) is 3.0 or less, good flexibility in the cured product is easily obtained. When the average number of functional groups of the polymer (A) is 3.0, the polymer (A) is preferably made of one or more kinds of polymers (A11) having three functional groups at the end of the main chain. The polymer (A11) having 3 functional groups at the end of the main chain is the entire main chain end of the branched precursor polymer (A'11) having 3 functional groups at the main chain end per molecule. It is a polymer in which some or all of the functional groups are substituted with a group containing a reactive silicon group.
重合体(A)が混合物である場合、(i)主鎖末端の官能基数が互いに異なる重合体を混合してもよく、(ii)主鎖末端の官能基数が互いに異なる前駆重合体の混合物を用いて重合体(A)を製造しても構わない。
(i)の場合、重合体(A)は、主鎖末端の官能基数が2個〜4個である重合体を、主鎖末端の官能基数の平均が上記の範囲内となるように混合した混合物が好ましい。(i)の場合、重合体(A)は、主鎖末端の官能基数が2個〜3個である重合体を、主鎖末端の官能基数の平均が上記の範囲内となるように混合した混合物がより好ましい。特に、重合体(A)が、少なくとも主鎖末端の官能基数が3個である重合体(A11)を含むことが好ましく、主鎖末端の官能基数が3個である重合体(A11)の2種以上の混合物、または主鎖末端の官能基数が2個である重合体(A12)と主鎖末端の官能基数が3個である重合体(A11)の混合物がより好ましい。
When the polymer (A) is a mixture, (i) polymers having different numbers of functional groups at the main chain ends may be mixed, and (ii) a mixture of precursor polymers having different numbers of functional groups at the main chain ends You may use and manufacture a polymer (A).
In the case of (i), in the polymer (A), polymers having 2 to 4 functional groups at the end of the main chain are mixed such that the average number of functional groups at the end of the main chain is within the above range Mixtures are preferred. In the case of (i), the polymer (A) was prepared by mixing a polymer having 2 to 3 functional groups at the end of the main chain such that the average number of functional groups at the end of the main chain is within the above range Mixtures are more preferred. In particular, it is preferable that the polymer (A) contains a polymer (A11) in which at least the number of functional groups at the main chain terminal is three, and two of the polymers (A11) in which the number of functional groups at the main chain terminal is three. A mixture of a species or more, or a mixture of a polymer (A12) having two functional groups at the main chain end and a polymer (A11) having three functional groups at the main chain end is more preferable.
(ii)の場合、重合体(A)は、1分子当たりの主鎖末端基の数が2個〜4個である前駆重合体を、主鎖末端の官能基数の平均が2.0〜3.0となるように混合した混合物からなる前駆重合体(A’)に、反応性ケイ素基を導入したものが好ましい。(ii)の場合、重合体(A)は、1分子当たりの主鎖末端基の数が2個〜3個である前駆重合体を、主鎖末端の官能基数の平均が2.0〜3.0となるように混合した混合物からなる前駆重合体(A’)に、反応性ケイ素基を導入したものがより好ましい。特に、前駆重合体(A’)が、少なくとも、1分子当たりの主鎖末端の官能基数が3個である前駆重合体(A’11)を含むことが好ましく、主鎖末端の官能基数が3個である前駆重合体(A’11)の2種以上の混合物、または主鎖末端の官能基数が2個である前駆重合体(A’12)と主鎖末端の官能基数が3個である前駆重合体(A’11)の混合物がより好ましい。 In the case of (ii), the polymer (A) is a precursor polymer in which the number of main chain terminal groups per molecule is 2 to 4 and the average number of functional groups at the main chain terminals is 2.0 to 3 It is preferable to introduce a reactive silicon group into a precursor polymer (A ') composed of a mixture mixed to be .0. In the case of (ii), the polymer (A) is a precursor polymer in which the number of main chain end groups per molecule is 2 to 3 and the average number of functional groups at the main chain ends is 2.0 to 3 It is more preferable to introduce a reactive silicon group into a precursor polymer (A ') consisting of a mixture mixed to be .0. In particular, the precursor polymer (A ′) preferably contains at least a precursor polymer (A′11) having 3 functional groups at the main chain end per molecule, and has 3 functional groups at the main chain end. A mixture of two or more types of precursor polymers (A'11) which are individual, or a precursor polymer (A'12) having two functional groups at the main chain terminal and three functional groups at the main chain terminal More preferred is a mixture of precursor polymers (A'11).
重合体(A)は、前駆重合体(A’)の全主鎖末端の官能基と反応する基および反応性ケイ素基の両方を有する化合物(以下、「シリル化剤」ともいう。)と、前駆重合体(A’)とを反応させて反応性ケイ素基を導入する方法で得ることができる。 The polymer (A) is a compound having both a group that reacts with a functional group at the end of the main chain of the precursor polymer (A ′) and a reactive silicon group (hereinafter, also referred to as “silylating agent”). It can be obtained by a method of reacting a precursor polymer (A ') to introduce a reactive silicon group.
重合体(A)は、主鎖にアルキレンオキシド単量体単位を有する重合体である。重合体(A)は、1分子当たりの末端の官能基数が2または3であり、全末端基が反応性を有する官能基である開始剤に、アルキレンオキシド単量体を付加重合させる工程を経て得られるもの、または前記開始剤にアルキレンオキシド単量体および(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体を付加重合させる工程を経て得られるものが好ましい。
すなわち、前駆重合体(A’)および重合体(A)の主鎖が、アルキレンオキシド単量体単位の他に、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体単位を有していてもよい。
本明細書において、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体単位とは、(メタ)アクリル酸アルキルエステルから誘導される繰り返し単位を意味する。(メタ)アクリル酸アルキルエステルとは、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステルまたは両者の混合物を意味する。
A polymer (A) is a polymer which has an alkylene oxide monomeric unit in a principal chain. The polymer (A) has a terminal functional group number of 2 or 3 per molecule, and through the step of addition-polymerizing an alkylene oxide monomer to an initiator in which all the terminal groups are functional groups having reactivity. What is obtained, or what is obtained through the step of addition polymerizing an alkylene oxide monomer and a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer to the initiator is preferable.
That is, the main chains of the precursor polymer (A ′) and the polymer (A) may have (meth) acrylic acid alkyl ester monomer units in addition to the alkylene oxide monomer units.
In the present specification, the (meth) acrylic acid alkyl ester monomer unit means a repeating unit derived from the (meth) acrylic acid alkyl ester. The (meth) acrylic acid alkyl ester means acrylic acid alkyl ester, methacrylic acid alkyl ester or a mixture of both.
前駆重合体(A’)および重合体(A)における繰り返し単位は、アルキレンオキシド単量体単位を含む。前駆重合体(A’)および重合体(A)の主鎖が、少なくともアルキレンオキシド単量体単位の連鎖、すなわちポリオキシアルキレン鎖を有することが好ましい。
重合体(A)がポリオキシアルキレン鎖を有すると温度依存性が小さい、硬化物の柔軟性が良好となりやすい、価格面で優れる等の利点がある。
開始剤における、反応性を有する官能基とは、活性水素を有する基であり、好ましくは水酸基である。開始剤の平均官能基数と、前駆重合体(A’)の主鎖末端の平均官能基数と、重合体(A)の主鎖末端の平均官能基数とは同じである。
前駆重合体(A’)としては、ポリオキシアルキレン鎖を有し、全主鎖末端が水酸基である、直鎖状または分岐状の前駆重合体(A’−a);またはポリオキシアルキレン鎖を有し、全主鎖末端が不飽和基である、直鎖状または分岐状の前駆重合体(A’−b)が好ましい。
The repeating units in the precursor polymer (A ′) and the polymer (A) include alkylene oxide monomer units. It is preferable that the main chains of the precursor polymer (A ′) and the polymer (A) have at least a chain of alkylene oxide monomer units, that is, a polyoxyalkylene chain.
When the polymer (A) has a polyoxyalkylene chain, there are advantages such as small temperature dependence, easy flexibility of the cured product, and excellent price.
The reactive functional group in the initiator is a group having an active hydrogen, preferably a hydroxyl group. The average functional group number of the initiator, the average functional group number of the main chain terminal of the precursor polymer (A ′), and the average functional group number of the main chain terminal of the polymer (A) are the same.
As the precursor polymer (A ′), a linear or branched precursor polymer (A′-a) having a polyoxyalkylene chain and having all of the main chain terminals as a hydroxyl group; or a polyoxyalkylene chain A linear or branched precursor polymer (A'-b) which is possessed and in which all the main chain ends are unsaturated groups is preferred.
<前駆重合体(A’−a)>
前駆重合体(A’−a)は、アルキレンオキシド開環重合触媒の存在下で、活性水素を2個または3個有する開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合させたオキシアルキレン重合体であることが好ましい。
開始剤としては、水酸基を2個または3個有する化合物が好ましい。水酸基を2個有する化合物の具体例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールが挙げられる。これらのうちでプロピレングリコール、ジプロピレングリコールがより好ましい。水酸基を3個有する開始剤の具体例としてはグリセリン、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン等が挙げられる。これらのうちで特にグリセリンが好ましい。
また、これらの、水酸基を2個または3個有する化合物にアルキレンオキシドを開環付加重合させて得られる、水酸基1個当たりの分子量が80〜10,000の、ポリオキシアルキレンジオールまたはポリオキシアルキレントリオールを開始剤として用いるのも好ましい。開始剤は1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
Precursor Polymer (A'-a)>
The precursor polymer (A′-a) is an oxyalkylene polymer obtained by ring-opening addition polymerization of an alkylene oxide to an initiator having two or three active hydrogens in the presence of an alkylene oxide ring-opening polymerization catalyst Is preferred.
The initiator is preferably a compound having two or three hydroxyl groups. Specific examples of the compound having two hydroxyl groups include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butanediol and 1,6-hexanediol. Among these, propylene glycol and dipropylene glycol are more preferable. Specific examples of the initiator having three hydroxyl groups include glycerin, trimethylolpropane, trimethylolethane and the like. Among these, glycerin is particularly preferred.
In addition, polyoxyalkylene diol or polyoxyalkylene triol having a molecular weight of 80 to 10,000, which is obtained by ring-opening addition polymerization of an alkylene oxide to a compound having 2 or 3 hydroxyl groups, It is also preferred to use as initiator. The initiator may be used alone or in combination of two or more.
前駆重合体(A’−a)または開始剤の合成に用いられるアルキレンオキシドは、炭素数が2〜20であることが好ましく、具体的にはプロピレンオキシド、ブチレンオキシド、エチレンオキシド等が挙げられる。プロピレンオキシドが特に好ましい。アルキレンオキシドは1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。ポリオキシアルキレン鎖が2種以上のオキシアルキレン単量体単位からなる場合、該単量体単位の並び方は、ブロック状でもよくランダム状でもよい。
アルキレンオキシド開環重合触媒としては、アルカリ金属触媒、複合金属シアン化物錯体触媒、金属ポルフィリン等が挙げられる。特に重合体(A)の分子量分布が小さくなりやすい点で複合金属シアン化物錯体触媒が好ましく、有機配位子としてt−ブチルアルコールが配位した複合金属シアン化物錯体触媒がより好ましい。
The alkylene oxide used for synthesizing the precursor polymer (A′-a) or the initiator preferably has 2 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include propylene oxide, butylene oxide, ethylene oxide and the like. Propylene oxide is particularly preferred. The alkylene oxides may be used alone or in combination of two or more. When the polyoxyalkylene chain is composed of two or more kinds of oxyalkylene monomer units, the arrangement of the monomer units may be block or random.
Examples of the alkylene oxide ring-opening polymerization catalyst include alkali metal catalysts, complex metal cyanide complex catalysts, metal porphyrins and the like. In particular, a composite metal cyanide complex catalyst is preferable in that the molecular weight distribution of the polymer (A) tends to be small, and a composite metal cyanide complex catalyst in which t-butyl alcohol is coordinated as an organic ligand is more preferable.
複合金属シアン化物錯体触媒は、水中でハロゲン化金属塩とアルカリ金属シアノメタレートとを反応させて得られる反応生成物(以下、触媒骨格という)にt−ブチルアルコールまたはt−ブチルアルコールと式(i)で示される化合物からなる有機配位子を配位させて製造されるものが好ましい。
特に、触媒骨格に、有機配位子としてt−ブチルアルコールを配位させた複合金属シアン化物錯体触媒が好ましい。
The complex metal cyanide complex catalyst is a reaction product (hereinafter referred to as a catalyst skeleton) obtained by reacting a metal halide and an alkali metal cyanometalate in water (hereinafter referred to as a catalyst skeleton) and a formula ((t-butyl alcohol or t-butyl alcohol) What is manufactured by coordinating the organic ligand which consists of a compound shown by i) is preferable.
In particular, a complex metal cyanide complex catalyst in which t-butyl alcohol is coordinated to the catalyst skeleton as an organic ligand is preferable.
ハロゲン化金属塩の金属としては、Zn(II)、Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Ni(II)、Mo(IV)、Mo(VI)、Al(III)、V(V)、Sr(II)、W(IV)、W(VI)、Mn(II)、Cr(III)、Cu(II)、Sn(II)、およびPb(II)から選ばれる1種または2種以上を用いることが好ましい。Zn(II)またはFe(II)がより好ましく、分子量分布をより狭くできる点で、Zn(II)が特に好ましい。
アルカリ金属シアノメタレートのシアノメタレートを構成する金属としては、Fe(II)、Fe(III)、Co(II)、Co(III)、Cr(II)、Cr(III)、Mn(II)、Mn(III)、Ni(II)、V(IV)、およびV(V)から選ばれる1種または2種以上を用いることが好ましい。Co(III)またはFe(III)がより好ましく、分子量分布をより狭くできる点で、Co(III)が特に好ましい。
なお、金属の元素記号の後に続く括弧内のII、III、IV、V等のローマ数字はその金属の原子価を示す。
As metals of metal halide salts, Zn (II), Fe (II), Fe (III), Co (II), Ni (II), Mo (IV), Mo (VI), Al (III), V 1 type selected from (V), Sr (II), W (IV), W (VI), Mn (II), Cr (III), Cu (II), Sn (II), and Pb (II) or It is preferable to use 2 or more types. Zn (II) or Fe (II) is more preferable, and Zn (II) is particularly preferable in that the molecular weight distribution can be narrower.
Examples of metals constituting cyanometalates of alkali metal cyanometalates include Fe (II), Fe (III), Co (II), Co (III), Cr (II), Cr (III), Mn (II) It is preferable to use one or more selected from Mn (III), Ni (II), V (IV), and V (V). Co (III) or Fe (III) is more preferable, and Co (III) is particularly preferable in that the molecular weight distribution can be narrower.
Note that Roman numerals such as II, III, IV, V, etc. in parentheses following the elemental symbol of metal indicate the valence of the metal.
触媒骨格の合成反応は、ハロゲン化金属塩水溶液とアルカリ金属シアノメタレート水溶液の混合により行なうことが好ましく、ハロゲン化金属塩水溶液にアルカリ金属シアノメタレート水溶液を滴下して行うことがより好ましい。反応温度は0℃以上70℃未満が好ましく、30℃以上70℃未満がより好ましい。
ハロゲン化金属塩はハロゲン化亜鉛が好ましい。アルカリ金属シアノメタレートはNa3[Co(CN)6]、または、K3[Co(CN)6]が好ましく、Na3[Co(CN)6]、または、K3[Co(CN)6]が特に好ましい。
触媒骨格としては、Zn3[Co(CN)6]2(すなわち、亜鉛ヘキサシアノコバルテート錯体)がより好ましい。
The synthesis reaction of the catalyst skeleton is preferably performed by mixing an aqueous solution of metal halide salt and an aqueous solution of alkali metal cyanometalate, and more preferably, the aqueous solution of alkali metal cyanometalate is dropped into the aqueous metal halide salt solution. The reaction temperature is preferably 0 ° C. or more and less than 70 ° C., and more preferably 30 ° C. or more and less than 70 ° C.
The metal halide salt is preferably a zinc halide. The alkali metal cyanometalate is preferably Na 3 [Co (CN) 6 ] or K 3 [Co (CN) 6 ], and Na 3 [Co (CN) 6 ] or K 3 [Co (CN) 6 ] Is particularly preferred.
As the catalyst skeleton, Zn 3 [Co (CN) 6 ] 2 (that is, zinc hexacyanocobaltate complex) is more preferable.
次に上記触媒骨格に対して有機配位子となる化合物を配位させる。有機配位子としては、アルコール、エーテル、ケトン、エステル、アミンおよびアミドからなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物が好ましい。分子量分布をより狭くできる点で、有機配位子としてt−ブチルアルコールまたはt−ブチルアルコールと式(i)で示される化合物との混合物を使用することが好ましい。 Next, a compound serving as an organic ligand is coordinated to the catalyst skeleton. The organic ligand is preferably at least one compound selected from the group consisting of alcohols, ethers, ketones, esters, amines and amides. It is preferable to use t-butyl alcohol or a mixture of t-butyl alcohol and a compound represented by the formula (i) as an organic ligand in that the molecular weight distribution can be narrowed.
R11−C(CH3)2(OR10)nOH・・・(i)
ただし、式(i)中、R11はメチル基またはエチル基、R10はエチレン基または該エチレン基の水素原子がメチル基またはエチル基で置換された基、nは1〜3の整数である。
式(i)で示される化合物として以下の化合物が挙げられる。
エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、1,2−ブチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、イソブチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、1,2−ブチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、イソブチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジ−1,2−ブチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジイソブチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、ジ−1,2−ブチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、ジイソブチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、トリ−1,2−ブチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、トリイソブチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、トリプロピレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、トリ−1,2−ブチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、トリイソブチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル。
R 11 -C (CH 3 ) 2 (OR 10 ) n OH (i)
However, in formula (i), R 11 is a methyl group or an ethyl group, R 10 is an ethylene group or a group in which a hydrogen atom of the ethylene group is substituted with a methyl group or an ethyl group, n is an integer of 1 to 3 .
The following compounds may be mentioned as compounds represented by formula (i).
Ethylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, 1,2-butylene glycol mono-t-butyl ether, isobutylene glycol mono-t-butyl ether, ethylene glycol mono-t-pentyl ether, propylene glycol mono-t Pentyl ether, 1,2-butylene glycol mono-t-pentyl ether, isobutylene glycol mono-t-pentyl ether, diethylene glycol mono-t-butyl ether, dipropylene glycol mono-t-butyl ether, di-1,2-butylene glycol Mono-t-butyl ether, diisobutylene glycol mono-t-butyl ether, diethylene glycol mono-t-pentyl ether, dipropylene glycol mono-t Pentyl ether, di-1,2-butylene glycol mono-t-pentyl ether, diisobutylene glycol mono-t-pentyl ether, triethylene glycol mono-t-butyl ether, tripropylene glycol mono-t-butyl ether, tri-1, 2-butylene glycol mono-t-butyl ether, triisobutylene glycol mono-t-butyl ether, triethylene glycol mono-t-pentyl ether, tripropylene glycol mono-t-pentyl ether, tri-1,2-butylene glycol mono-t Pentyl ether, triisobutylene glycol mono-t-pentyl ether.
これらのうち、t−ブチルアルコールと併用する化合物は、エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、ジエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテルがより好ましい。エチレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、エチレングリコールモノ−t−ペンチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ペンチルエーテルがさらに好ましく、分子量分布をより狭くできる点でエチレングリコールモノ−t−ブチルエーテルが最も好ましい。 Among these, compounds used in combination with t-butyl alcohol are ethylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, ethylene glycol mono-t-pentyl ether, propylene glycol mono-t-pentyl ether, diethylene glycol mono More preferred are t-butyl ether, diethylene glycol mono-t-butyl ether, triethylene glycol mono-t-butyl ether and triethylene glycol mono-t-pentyl ether. Ethylene glycol mono-t-butyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, ethylene glycol mono-t-pentyl ether, propylene glycol mono-t-pentyl ether are more preferable, and ethylene glycol mono-t in that molecular weight distribution can be narrowed more. -Butyl ether is most preferred.
また、t−ブチルアルコールと式(i)で示される化合物を併用する場合、その混合割合は、t−ブチルアルコール/式(i)で示される化合物の質量比が20〜95/80〜5が好ましい。
上記複合金属シアン化物錯体触媒は、ハロゲン化亜鉛とアルカリ金属シアノコバルテートとを反応させて得られる触媒骨格を、t−ブチルアルコールまたはt−ブチルアルコールと式(i)で示される化合物との混合物を含む有機配位子溶液中で加熱攪拌し(熟成工程)、ついで公知の方法により、濾別、洗浄、乾燥させることで製造される。
When t-butyl alcohol and the compound represented by the formula (i) are used in combination, the mixing ratio is such that the mass ratio of t-butyl alcohol / the compound represented by the formula (i) is 20 to 95/80 to 5 preferable.
The mixed metal cyanide complex catalyst is a mixture of t-butyl alcohol or t-butyl alcohol and a compound represented by the formula (i) with a catalyst skeleton obtained by reacting a zinc halide with an alkali metal cyanocobaltate. The solution is heated and stirred (aging step) in an organic ligand solution containing the compound of formula I, and then filtered, washed and dried by a known method.
<前駆重合体(A’−b)>
ポリオキシアルキレン鎖を有し、全末端が不飽和基である、直鎖状または分岐状の前駆重合体(A’−b)は、全末端が水酸基である前駆重合体(A’−a)の水酸基(−OH)をアルコラート化して−OM(Mはアルカリ金属)とした後、塩化アリル等の不飽和基含有ハロゲン化炭化水素と反応させる方法で製造できる。この方法は、一般的であり原料の入手のし易さや反応収率が高い点で好ましい。
または水酸基と反応しうる官能基および不飽和基を有する化合物を、前駆重合体(A’−a)と反応させて、エステル結合、ウレタン結合、カーボネート結合などを介して不飽和基を導入する方法でも得られる。
Precursor Polymer (A'-b)>
A linear or branched precursor polymer (A'-b) having a polyoxyalkylene chain and having unsaturated groups at all ends is a precursor polymer (A'-a) having hydroxyl groups at all ends The hydroxyl group (-OH) is alcoholated to form -OM (M is an alkali metal) and then reacted with an unsaturated group-containing halogenated hydrocarbon such as allyl chloride. This method is preferred in view of general availability of raw materials and high reaction yield.
Or a method of reacting a compound having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group and an unsaturated group with a precursor polymer (A'-a) to introduce an unsaturated group via an ester bond, a urethane bond, a carbonate bond, etc. But you can get it.
前述したように、前駆重合体(A’)が、1分子当たりの主鎖末端の官能基数が少なくとも3個である前駆重合体(A’11)を含むことが好ましい。したがって、前駆重合体(A’)として、前駆重合体(A’−a)のうちでも、触媒の存在下で、活性水素を3個有する開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合させて製造した前駆重合体(A’11−a)を用いることが好ましい。または、前駆重合体(A’−b)のうちでも、触媒の存在下で、活性水素を3個有する開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合した、主鎖末端が水酸基である重合体の水酸基をアルコラート化して−OM(Mはアルカリ金属)とした後、不飽和基含有ハロゲン化炭化水素と反応させる方法で製造した前駆重合体(A’11−b)を用いることが好ましい。 As described above, the precursor polymer (A ′) preferably includes a precursor polymer (A′11) in which the number of functional groups at the main chain end per molecule is at least three. Therefore, as the precursor polymer (A '), among the precursor polymers (A'-a), it was produced by ring-opening addition polymerization of an alkylene oxide with an initiator having three active hydrogens in the presence of a catalyst It is preferable to use a precursor polymer (A'11-a). Alternatively, among the precursor polymers (A'-b), hydroxyl groups of polymers having ring-opening addition polymerization of an alkylene oxide to an initiator having three active hydrogens in the presence of a catalyst, wherein the main chain terminal is a hydroxyl group It is preferable to use a precursor polymer (A′11-b) produced by a method of alcoholating to give —OM (M is an alkali metal) and then reacting it with an unsaturated group-containing halogenated hydrocarbon.
<重合体(A)の製造方法>
前駆重合体(A’−b)の末端の不飽和基に反応性ケイ素基を導入して重合体(A)を得る方法は公知の方法を用いることができる。例えば下記[1]または[2]の方法を用いることができる。
[1]末端の不飽和基と下式(2)で表される水素化ケイ素化合物を触媒の存在下で反応させる方法。ただし、式(2)中のX1、R1は上式(1)と同じである。HSiX1 2R1・・・(2)
[2]末端の不飽和基と下式(3)で表されるケイ素化合物のメルカプト基とを反応させる方法。
W1R2−SiX1 2R1 …(3)
式(3)中のX1、R1は上式(1)と同じである。R2は2価の有機基であり、W1はメルカプト基である。
<Method of producing polymer (A)>
A known method can be used to introduce the reactive silicon group into the terminal unsaturated group of the precursor polymer (A'-b) to obtain the polymer (A). For example, the method of the following [1] or [2] can be used.
[1] A method of reacting a terminal unsaturated group and a silicon hydride compound represented by the following formula (2) in the presence of a catalyst. However, X 1 and R 1 in the formula (2) are the same as the above formula (1). HSiX 1 2 R 1 (2)
[2] A method of reacting the terminal unsaturated group with the mercapto group of the silicon compound represented by the following formula (3).
W 1 R 2 -SiX 1 2 R 1 (3)
X 1 and R 1 in the formula (3) are the same as the above formula (1). R 2 is a divalent organic group, and W 1 is a mercapto group.
前駆重合体(A’−b)を経由せずに、前駆重合体(A’−a)の末端の水酸基に反応性ケイ素基を導入して重合体(A)を得る方法は公知の方法を用いることができる。例えば下記[3]または[4]の方法を用いることができる。
[3]末端の水酸基と、下式(4)で表されるイソシアネートシラン化合物(U)とをウレタン化反応させる方法。この反応はウレタン化触媒の存在下に行ってもよい。
NCO−(CH2)n−SiX1 2R1 …(4)
式(4)中のX1、R1は上式(1)と同じである。nは1〜8の整数であり、好ましくは1〜3である。
イソシアネートシラン化合物(U)の好ましい例として、1−イソシアネートメチルジメトキシメチルシラン、1−イソシアネートメチルジエトキシエチルシラン、1−イソシアネートプロピルジメトキシメチルシラン、3−イソシアネートプロピルジメトキシメチルシラン、3−イソシアネートプロピルジエトキシエチルシラン等が挙げられる。
用いるウレタン化触媒は、特に限定されず、公知のウレタン化触媒を適宜用いることができる。例えば、有機錫化合物(ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジラウレート等。)、ビスマス化合物等の金属触媒、有機アミン等の塩基触媒が用いられる。反応温度は、20〜200℃が好ましく、50〜150℃が特に好ましい。また、ウレタン化反応は、不活性ガス(窒素ガスが好ましい。)雰囲気下に行うのが好ましい。
As a method for obtaining a polymer (A) by introducing a reactive silicon group to the terminal hydroxyl group of the precursor polymer (A'-a) without passing through the precursor polymer (A'-b), a known method may be used. It can be used. For example, the method of the following [3] or [4] can be used.
[3] A method in which a terminal hydroxyl group and an isocyanate silane compound (U) represented by the following formula (4) are subjected to a urethanization reaction. This reaction may be carried out in the presence of a urethanization catalyst.
NCO- (CH 2 ) n -SiX 1 2 R 1 (4)
X 1 and R 1 in the formula (4) are the same as the above formula (1). n is an integer of 1 to 8, preferably 1 to 3.
Preferred examples of the isocyanate silane compound (U) include 1-isocyanatomethyldimethoxymethylsilane, 1-isocyanatemethyldiethoxyethylsilane, 1-isocyanatepropyldimethoxymethylsilane, 3-isocyanatepropyldimethoxymethylsilane, 3-isocyanatepropyldiethoxy Ethylsilane etc. are mentioned.
The urethanization catalyst to be used is not particularly limited, and a known urethanization catalyst can be appropriately used. For example, metal catalysts such as organotin compounds (dibutyltin dilaurate, dioctyltin dilaurate, etc.), bismuth compounds, etc., and base catalysts such as organic amines are used. 20-200 degreeC is preferable and, as for reaction temperature, 50-150 degreeC is especially preferable. The urethanization reaction is preferably carried out under an inert gas (preferably nitrogen gas) atmosphere.
[4]末端の水酸基と、トリレンジイソシアネートなどのポリイソシアネート化合物を反応させて末端をイソシアネート基とした後、該イソシアネート基に下式(5)で表されるケイ素化合物のW2で表わされる基を反応させる方法。
W2R3−SiX1 2R1 …(5)
式(5)中のX1、R1は上式(1)と同じである。R3は2価の有機基であり、W2は水酸基、カルボキシル基、メルカプト基およびアミノ基(1級または2級)から選ばれる活性水素含有基である。
[4] After the hydroxyl group at the end is reacted with a polyisocyanate compound such as tolylene diisocyanate to convert the end to an isocyanate group, a group represented by W 2 of the silicon compound represented by the following formula (5) in the isocyanate group How to react.
W 2 R 3 -SiX 1 2 R 1 (5)
X 1 and R 1 in the formula (5) are the same as the above formula (1). R 3 is a divalent organic group, and W 2 is an active hydrogen-containing group selected from a hydroxyl group, a carboxyl group, a mercapto group and an amino group (primary or secondary).
重合体(A)において、前駆重合体(A’)の、反応性ケイ素基を導入可能な主鎖末端の官能基のうち反応性ケイ素基を含む基に置換された主鎖末端の官能基の割合(以下、「シリル化率」ということもある。)は45〜100モル%が好ましく、50〜84モル%がより好ましく、63〜84モル%がさらに好ましい。
重合体(A)に該当する重合体を2種以上混合して用いる場合、混合した後の混合物におけるシリル化率が上記の範囲内であればよく、混合する前の重合体(A)の一部としてシリル化率が70%未満のものを用いてもよい。
In the polymer (A), of the functional groups at the end of the main chain capable of introducing a reactive silicon group of the precursor polymer (A ′), of the functional groups at the end of the main chain substituted with a group containing a reactive silicon group The ratio (hereinafter sometimes referred to as “silylation ratio”) is preferably 45 to 100 mol%, more preferably 50 to 84 mol%, and still more preferably 63 to 84 mol%.
When two or more kinds of polymers corresponding to the polymer (A) are mixed and used, the silylation ratio in the mixture after mixing may be within the above range, and one of the polymers (A) before mixing may be used. As a part, one having a silylation rate of less than 70% may be used.
本明細書におけるシリル化率の値は、NMR分析によって測定できる。または、通常、塩化メタリルを用いて製造した前駆重合体(A’)とシリル化剤との反応率はほぼ100%とみなすことができるため、前駆重合体(A’)の仕込量に対するシリル化剤の仕込量から計算される値を用いてもよい。塩化アリルを用いて製造した前駆重合体(A’)とシリル化剤の反応においては、副反応が起こる。塩化アリルを用いて製造した前駆重合体(A’)のおよそ10モル%のアリル基は、異性化し、シリル化されないため、100%のシリル化は困難である。しかしながら、およそシリル化率が90%までのシリル化においては、その反応率もほぼ100%とみなすことができる。よって、塩化アリルを用いて製造した前駆重合体(A’)とシリル化剤との反応により得ようとする重合体(A)のシリル化率が90%未満である場合には、重合体(A)におけるシリル化率の値として、前駆重合体(A’)の仕込量に対するシリル化剤の仕込量から計算される値を用いてもよい。
後述する重合体(C)のシリル化率の値も同様である。
The value of the degree of silylation in the present specification can be measured by NMR analysis. Or, since the reaction rate of the precursor polymer (A ') manufactured using methallyl chloride and the silylating agent can be regarded as almost 100%, the silylation with respect to the amount of the precursor polymer (A') is usually carried out. You may use the value calculated from the charge of the agent. Side reactions occur in the reaction of the precursor polymer (A ') prepared with allyl chloride and the silylating agent. The approximately 10 mole% of the allyl groups of the precursor polymer (A ′) prepared with allyl chloride is isomerized and is not silylated, so 100% silylation is difficult. However, in the silylation where the silylation rate is up to about 90%, the reaction rate can also be regarded as about 100%. Therefore, when the silylation ratio of the polymer (A) to be obtained by the reaction of the precursor polymer (A ′) manufactured using allyl chloride and the silylating agent is less than 90%, the polymer As the value of the degree of silylation in A), a value calculated from the amount of charge of the silylating agent relative to the amount of charge of the precursor polymer (A ′) may be used.
The same applies to the value of the silylation ratio of the polymer (C) described later.
後述するように、本発明の硬化性組成物に、直鎖状で、片末端に反応性ケイ素基を導入可能な前駆重合体(C’)に、上式(1)で表される反応性ケイ素基を導入して得られる重合体(C)を含有させることができる。
重合体(C)を配合することにより硬化性組成物の粘度を低下させることができる。一方、重合体(A)に重合体(C)を配合し硬化させると、重合体(A)同士が架橋すると共に、重合体(A)の一部が重合体(C)と反応する。重合体(C)は片末端にのみ反応性ケイ素基を有するため、重合体(A)が重合体(C)と反応することにより、重合体(A)の架橋が阻害される。よって重合体(C)の配合量が多すぎると、硬化不良となり未硬化となる場合がある。
すなわち、硬化性組成物をより低粘度にし、かつ硬化不良にしないためには、重合体(C)の配合量が多く、かつ重合体(A)のシリル化率が高い方が有利である。重合体(A)のシリル化率が高いほど、重合体(C)を多く配合しても、量比の関係から架橋が阻害されにくく、未硬化となりにくい。
よって重合体(A)のシリル化率は、重合体(C)が配合された硬化性組成物において、良好な硬化性が得られる範囲であることが必要であり、シリル化率が高い方が、重合体(C)の添加量を増やすことができる。重合体(C)の配合量が多い方が、より低粘度となるため、シーリング材や接着剤用の硬化性組成物として作業性がより良好になる。
As described later, in the curable composition of the present invention, the reactivity represented by the above formula (1) in the precursor polymer (C ′) which is linear and can introduce a reactive silicon group at one end thereof The polymer (C) obtained by introducing a silicon group can be contained.
By blending the polymer (C), the viscosity of the curable composition can be reduced. On the other hand, when the polymer (C) is blended with the polymer (A) and cured, the polymers (A) crosslink with each other, and a part of the polymer (A) reacts with the polymer (C). Since the polymer (C) has a reactive silicon group at only one end, the crosslinking of the polymer (A) is inhibited by the reaction of the polymer (A) with the polymer (C). Therefore, when the compounding quantity of a polymer (C) is too large, it may become curing failure and may become unhardened.
That is, in order to make the curable composition lower in viscosity and not cause curing failure, it is advantageous that the blending amount of the polymer (C) is large and the silylation ratio of the polymer (A) is high. As the silylation ratio of the polymer (A) is higher, even if the polymer (C) is compounded in a large amount, the crosslinking is less likely to be inhibited due to the relationship of the amount ratio, and it is hard to be uncured.
Therefore, in the curable composition in which the polymer (C) is blended, the silylation ratio of the polymer (A) needs to be a range in which good curability is obtained, and the higher the silylation ratio, The amount of polymer (C) added can be increased. The larger the blending amount of the polymer (C), the lower the viscosity, and hence the workability as a curable composition for a sealing material or an adhesive becomes better.
前駆重合体(A’)が、反応性ケイ素基を導入可能な主鎖末端の官能基として水酸基を有する場合、該水酸基の全部のうち反応性ケイ素基を含む基に置換された主鎖末端の官能基の割合(シリル化率)は、45モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましい。45モル%以上であると、配合にもよるが硬化しないゲル状物になることなく、シーリング材、接着剤を製造することができる。該シリル化率は100モル%でもよい。また、前駆重合体(A’)が反応性ケイ素基を導入可能な主鎖末端の官能基として不飽和基を有する場合も、同様の理由で、シリル化率は45モル%以上が好ましく、50モル%以上がより好ましい。該シリル化率は100モル%でもよい。 When the precursor polymer (A ′) has a hydroxyl group as a functional group at the end of the main chain capable of introducing a reactive silicon group, the main chain terminal substituted with a group containing a reactive silicon group among all the hydroxyl groups 45 mol% or more is preferable and, as for the ratio (silylation ratio) of a functional group, 50 mol% or more is more preferable. A sealing material and an adhesive agent can be manufactured, without becoming a gel-like substance which does not harden | cure depending on compounding as it is 45 mol% or more. The silylation rate may be 100 mol%. When the precursor polymer (A ′) has an unsaturated group as a functional group at the end of the main chain to which a reactive silicon group can be introduced, the silylation ratio is preferably 45 mol% or more, for the same reason. More than mol% is more preferable. The silylation rate may be 100 mol%.
重合体(A)の官能基1個当たりの分子量は7,000〜20,000であり、7,000〜18,500が好ましく、7,500〜17,000がより好ましい。7,000以上であると、硬化物の伸び物性や柔軟性が良好である。2万以下であると硬化性組成物が低粘度となりやすく、良好な作業性を得るうえで好ましい。
重合体(A)の分子量分布(Mw/Mn)は、1.01〜1.40である。この範囲内であると、柔軟性が良好で、低粘度となる。数平均分子量が同じである場合、分子量分布が狭い方が、低粘度となる。その理由は分子量分布が広い場合には高分子量体が多く存在するため、高粘度の要因となるためである。または、後述の実施例に示されるように、柔軟性が同等である場合には、伸び物性が良好となる。その理由は、分子量分布が1.40を超えると、低分子量の重合体成分が多くなるため、架橋点間距離が短くなり、伸びにくくなるためと考えられる。よって、分子量分布は狭い方が好ましく、1.01〜1.30がより好ましく、1.01〜1.20がさらに好ましい。重合体(A)の分子量分布(Mw/Mn)は触媒種類や重合条件(温度、攪拌条件、圧力等)により制御できる。
The molecular weight per functional group of the polymer (A) is 7,000 to 20,000, preferably 7,000 to 18,500, and more preferably 7,500 to 17,000. If it is 7,000 or more, the elongation properties and flexibility of the cured product are good. The curable composition tends to have a low viscosity if it is 20,000 or less, which is preferable in order to obtain good workability.
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer (A) is 1.01 to 1.40. Within this range, the flexibility is good and the viscosity is low. When the number average molecular weight is the same, the narrower the molecular weight distribution, the lower the viscosity. The reason is that when the molecular weight distribution is wide, a large amount of high molecular weight is present, which causes high viscosity. Alternatively, as shown in the examples described later, when the flexibility is equal, the elongation property is good. The reason is considered that when the molecular weight distribution exceeds 1.40, the amount of low molecular weight polymer components increases, so the distance between crosslinking points becomes short and it becomes difficult to stretch. Accordingly, the molecular weight distribution is preferably narrow, more preferably 1.01 to 1.30, and still more preferably 1.01 to 1.20. The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer (A) can be controlled by the type of catalyst and the polymerization conditions (temperature, stirring conditions, pressure, etc.).
本発明において、重合体(A)が混合物である場合、混合前の官能基1個当たりの分子量および分子量分布(Mw/Mn)が、それぞれ上記の範囲内となるようにする。
後述する重合体(C)が混合物である場合も同様である。
In the present invention, when the polymer (A) is a mixture, the molecular weight and the molecular weight distribution (Mw / Mn) per functional group before mixing are made to fall within the above ranges, respectively.
The same applies to the case where the polymer (C) described later is a mixture.
重合体(A)は式(1)で表わされる反応性ケイ素基以外の反応性ケイ素基を有してもよいが、貯蔵安定性や伸び物性が優れるという点から、重合体(A)の反応性ケイ素基は式(1)で表わされる反応性ケイ素基のみであることが好ましい。
重合体(A)は1種単独でもよく、2種以上を併用してもよい。
重合体(A)に該当する2種以上の重合体が、硬化性組成物中に共存する場合、それらの反応性ケイ素基は互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
The polymer (A) may have a reactive silicon group other than the reactive silicon group represented by the formula (1), but the reaction of the polymer (A) from the viewpoint of excellent storage stability and elongation properties. The reactive silicon group is preferably only a reactive silicon group represented by the formula (1).
The polymer (A) may be used alone or in combination of two or more.
When two or more types of polymers corresponding to the polymer (A) coexist in the curable composition, their reactive silicon groups may be the same as or different from each other.
<重合体(C)>
本発明の硬化性組成物は、重合体(A)の他に、重合体(C)を含んでもよい。重合体(C)は、直鎖状で、主鎖にアルキレンオキシド単量体単位を有し、片末端に反応性ケイ素基を有する重合体である。反応性ケイ素基は、上式(1)で表される基が好ましい。
重合体(C)は、直鎖状で、主鎖にアルキレンオキシド単量体単位を有し、片末端に反応性ケイ素基を導入可能な前駆重合体(C’)に、反応性ケイ素基を導入して得られる。
硬化性組成物中に共存する重合体(A)の反応性ケイ素基と、重合体(C)の反応性ケイ素基は互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
具体的には、前駆重合体(C’)の主鎖の両末端のうちの一方の主鎖末端基が反応性を有する基、好ましくは水酸基または不飽和基であり、該主鎖末端基と反応する基および反応性ケイ素基を有する化合物と、前駆重合体(C’)とを反応させて反応性ケイ素基を導入することが好ましい。前駆重合体(C’)の他方の主鎖末端基は、前記反応性ケイ素基を有する化合物との反応性を有しない、不活性な有機基であることが好ましい。
<Polymer (C)>
The curable composition of the present invention may contain a polymer (C) in addition to the polymer (A). The polymer (C) is a linear polymer having an alkylene oxide monomer unit in its main chain and a reactive silicon group at one end. The reactive silicon group is preferably a group represented by the above formula (1).
The polymer (C) is linear, has an alkylene oxide monomer unit in the main chain, and has a reactive silicon group as a precursor polymer (C ′) capable of introducing a reactive silicon group at one end. It is obtained by introducing.
The reactive silicon group of the polymer (A) coexisting in the curable composition and the reactive silicon group of the polymer (C) may be the same as or different from each other.
Specifically, one of the main chain terminal groups at both ends of the main chain of the precursor polymer (C ′) is a reactive group, preferably a hydroxyl group or an unsaturated group, and the main chain terminal group It is preferable to react a compound having a reactive group and a reactive silicon group with a precursor polymer (C ′) to introduce a reactive silicon group. The other main chain terminal group of the precursor polymer (C ′) is preferably an inert organic group having no reactivity with the compound having a reactive silicon group.
重合体(C)は、官能基数が1の開始剤に、アルキレンオキシド単量体を付加重合させる工程を経て得られるものが好ましい。
前駆重合体(C’)および重合体(C)における繰り返し単位は、アルキレンオキシド単量体単位を含む。前駆重合体(C’)および重合体(C)の主鎖が、少なくともアルキレンオキシド単量体単位の連鎖、すなわちポリオキシアルキレン鎖を有することが好ましい。
重合体(C)がポリオキシアルキレン鎖を有すると、重合体(A)との相溶性がよく貯蔵安定性がよいので好ましい。
The polymer (C) is preferably obtained by subjecting an initiator having a functional group of 1 to addition polymerization of an alkylene oxide monomer.
The repeating units in the precursor polymer (C ′) and the polymer (C) include alkylene oxide monomer units. It is preferable that the main chains of the precursor polymer (C ′) and the polymer (C) have at least a chain of alkylene oxide monomer units, that is, a polyoxyalkylene chain.
It is preferable that the polymer (C) has a polyoxyalkylene chain, because the compatibility with the polymer (A) is good and the storage stability is good.
前駆重合体(C’)としては、下記前駆重合体(C’1)または前駆重合体(C’2)が好ましい。
前駆重合体(C’1):ポリオキシアルキレン鎖を有し、片末端が水酸基であり、他方の主鎖末端基は、前記反応性ケイ素基を有する化合物との反応性を有しない、不活性な有機基である、直鎖状の前駆重合体。
前駆重合体(C’2):ポリオキシアルキレン鎖を有し、片末端が不飽和基であり、他方の主鎖末端基は、前記反応性ケイ素基を有する化合物との反応性を有しない、不活性な有機基である、直鎖状の前駆重合体。
前駆重合体(C’1)は、触媒の存在下で、活性水素を1個有する開始剤にアルキレンオキシドを開環付加重合させて製造できる。
開始剤の具体例としては、炭素数1〜20の脂肪族モノオール、炭素数1〜20の脂環族モノオール、炭素数1〜20の芳香族モノオール、チオール、2級アミン、カルボン酸、または前記モノオールにアルキレンオキシドを開環付加重合させて得られる、水酸基1個当たりの分子量が300〜5,000のポリオキシアルキレンモノオールが挙げられる。より好ましいのは水酸基1個当たりの分子量が300〜3,300のポリオキシアルキレンモノオールである。またアリルアルコールのような、不飽和基含有モノヒドロキシ化合物も使用できる。開始剤は1種単独で使用してもよく2種以上を併用してもよい。
前駆重合体(C’1)または開始剤の合成に用いられる、アルキレンオキシドおよびアルキレンオキシド開環重合触媒は、上述の前駆重合体(A’−a)の合成に用いられるアルキレンオキシドおよびアルキレンオキシド開環重合触媒と、好ましい態様も含めて同様である。
前駆重合体(C’1)は、好ましくはポリオキシプロピレンモノオールである。
As a precursor polymer (C '), the following precursor polymer (C'1) or a precursor polymer (C'2) is preferable.
Precursor polymer (C′1): inactive having a polyoxyalkylene chain, one end of which is a hydroxyl group, and the other main chain end group having no reactivity with the compound having a reactive silicon group Linear precursor polymers that are organic groups.
Precursor polymer (C′2): having polyoxyalkylene chain, unsaturated at one end, and the other main chain end group having no reactivity with the compound having the reactive silicon group, Linear precursor polymers that are inert organic groups.
The precursor polymer (C′1) can be produced by ring-opening addition polymerization of an alkylene oxide to an initiator having one active hydrogen in the presence of a catalyst.
Specific examples of the initiator include aliphatic monools having 1 to 20 carbon atoms, alicyclic monools having 1 to 20 carbon atoms, aromatic monools having 1 to 20 carbon atoms, thiols, secondary amines, and carboxylic acids. Or a polyoxyalkylene monool having a molecular weight of 300 to 5,000 per hydroxyl group obtained by subjecting the monool to ring-opening addition polymerization of an alkylene oxide. More preferable is a polyoxyalkylene monool having a molecular weight of 300 to 3,300 per hydroxyl group. Unsaturated group-containing monohydroxy compounds such as allyl alcohol can also be used. The initiator may be used alone or in combination of two or more.
The alkylene oxide and the alkylene oxide ring-opening polymerization catalyst used for the synthesis of the precursor polymer (C′1) or the initiator are the alkylene oxides and the alkylene oxides used for the synthesis of the precursor polymer (A′-a) described above. The same applies to the ring polymerization catalyst, including the preferred embodiments.
The precursor polymer (C'1) is preferably polyoxypropylene monool.
前駆重合体(C’2)は、片末端が水酸基である前駆重合体(C’1)の水酸基(−OH)をアルコラート化して−OM(Mはアルカリ金属)とした後、塩化アリル等の不飽和基含有ハロゲン化炭化水素と反応させる方法で製造できる。この方法は、一般的であり原料の入手のし易さや反応収率が高い点で好ましい。
または水酸基と反応しうる官能基および不飽和基を有する化合物を、前駆重合体(C’1)と反応させて、エステル結合、ウレタン結合、カーボネート結合などを介して不飽和基を導入する方法でも得られる。
The precursor polymer (C′2) is formed by alcoholation of hydroxyl group (—OH) of precursor polymer (C′1) having a hydroxyl group at one end to form —OM (M is an alkali metal), and then allyl chloride or the like It can be produced by a method of reacting with unsaturated group-containing halogenated hydrocarbon. This method is preferred in view of general availability of raw materials and high reaction yield.
Alternatively, a compound having a functional group capable of reacting with a hydroxyl group and an unsaturated group is reacted with a precursor polymer (C'1) to introduce an unsaturated group via an ester bond, a urethane bond, a carbonate bond, etc. can get.
前駆重合体(C’2)の末端の不飽和基に反応性ケイ素基を導入して重合体(C)を得る方法は公知の方法を用いることができる.例えば上記[1]または[2]の方法を用いることができる。
前駆重合体(C’1)の末端の水酸基に反応性ケイ素基を導入して重合体(C)を得る方法は公知の方法を用いることができる。例えば上記[3]または[4]の方法を用いることができる。
A known method can be used to introduce the reactive silicon group into the terminal unsaturated group of the precursor polymer (C'2) to obtain the polymer (C). For example, the method of the above [1] or [2] can be used.
The method of introduce | transducing a reactive silicon group to the terminal hydroxyl group of a precursor polymer (C'1), and obtaining a polymer (C) can use a well-known method. For example, the method of the above [3] or [4] can be used.
重合体(C)において、前駆重合体(C’)の、反応性ケイ素基を導入可能な主鎖末端基のうち反応性ケイ素基を含む基に置換された主鎖末端基の割合(シリル化率)は60〜100モル%であるのが好ましい。
重合体(C)におけるシリル化率は、前駆重合体(C’)の末端の反応性を有する基と、反応性ケイ素基を有する化合物とを反応させる際の、該末端の反応性を有する基と反応性ケイ素基とモル比によって制御できる。
重合体(C)の片末端のシリル化率が60モル%以上であると可塑剤として移行性が低いものとなり、シーリング材部周辺の汚染、接着性が改善される。
特に、前駆重合体(C’)が、反応性ケイ素基を導入可能な主鎖末端基として水酸基を有する場合、該水酸基の全部のうち反応性ケイ素基を含む基に置換された主鎖末端基の割合(シリル化率)は上記の点から60モル%以上が好ましく、75モル%以上がより好ましい。
また同様に、前駆重合体(C’)が反応性ケイ素基を導入可能な主鎖末端基として不飽和基を有する場合も、同様の理由で、シリル化率は60モル%以上が好ましく、75モル%以上がより好ましい。該シリル化率は100モル%でもよい。
Proportion of main chain end group substituted by a group containing a reactive silicon group among main chain end groups capable of introducing a reactive silicon group in the precursor polymer (C ′) in the polymer (C) (silylation The ratio is preferably 60 to 100 mol%.
The silylation ratio in the polymer (C) is determined by reacting the terminal reactive group of the precursor polymer (C ′) with the terminal reactive compound when reacting a compound having a reactive silicon group. And reactive silicon groups can be controlled by the molar ratio.
When the silylation ratio at one end of the polymer (C) is 60 mol% or more, the transferability as a plasticizer is low, and the contamination around the sealing material portion and the adhesiveness are improved.
In particular, when the precursor polymer (C ') has a hydroxyl group as a main chain terminal group capable of introducing a reactive silicon group, a main chain terminal group substituted by a group containing a reactive silicon group among all the hydroxyl groups. 60 mol% or more is preferable from said point to the ratio (silylation ratio), and 75 mol% or more is more preferable.
Similarly, when the precursor polymer (C ′) has an unsaturated group as a main chain end group capable of introducing a reactive silicon group, the silylation ratio is preferably 60 mol% or more, for the same reason, 75 More than mol% is more preferable. The silylation rate may be 100 mol%.
重合体(C)の数平均分子量(Mn)は3,000以上、2万以下であり、好ましくは3,000以上、15,000以下であり、更に好ましくは、5,000以上、12,000以下である。該数平均分子量(Mn)が3,000以上であれば、重合体(C)が反応性ケイ素基を有していてもシーリング材部周辺の汚染がなく、接着性が改善され、硬化物が良好の物性を有する。2万以下であると重合体(C)の粘度が低くなり、可塑剤として有効に働く。
重合体(C)の官能基1個あたりの分子量は2,000〜15,000が好ましく、2,000〜12,000がより好ましい。
重合体(C)の分子量分布(Mw/Mn)は、1.01〜1.30が好ましい。この範囲内であると、重合体(C)の粘度がより低くなる傾向にある。Mw/Mnは、1.01〜1.20がより好ましい。
重合体(C)の分子量分布(Mw/Mn)は触媒種類や重合条件(温度、攪拌条件、圧力等)により制御できる。
The number average molecular weight (Mn) of the polymer (C) is 3,000 or more and 20,000 or less, preferably 3,000 or more and 15,000 or less, and more preferably 5,000 or more and 12,000. It is below. When the number average molecular weight (Mn) is 3,000 or more, there is no contamination around the sealing material portion even if the polymer (C) has a reactive silicon group, and the adhesiveness is improved, and the cured product is It has good physical properties. If it is less than 20,000, the viscosity of the polymer (C) is lowered, and it works effectively as a plasticizer.
2,000-15,000 are preferable and, as for the molecular weight per one functional group of a polymer (C), 2,000-12,000 are more preferable.
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer (C) is preferably 1.01 to 1.30. Within this range, the viscosity of the polymer (C) tends to be lower. Mw / Mn is more preferably 1.01 to 1.20.
The molecular weight distribution (Mw / Mn) of the polymer (C) can be controlled by the type of catalyst and the polymerization conditions (temperature, stirring conditions, pressure, etc.).
重合体(C)は、式(1)で表わされる反応性ケイ素基以外の反応性ケイ素基を有してもよいが、貯蔵安定性や伸び物性が優れるという点から、重合体(C)の反応性ケイ素基は式(1)で表わされる反応性ケイ素基のみであることが好ましい。
重合体(C)は1種単独でもよく、2種以上を併用してもよい。
重合体(C)に該当する2種以上の重合体が、硬化性組成物中に共存する場合、それらの反応性ケイ素基は互いに同じであってもよく、異なっていてもよい。
重合体(C)において、反応性ケイ素基以外の主鎖末端基は、不活性な有機基であることが好ましい。例えばアリルアルコールのような、不飽和基含有モノヒドロキシ化合物を開始剤として用いると、一方の主鎖末端基が水酸基で、他方の主鎖末端基が不飽和基である前駆重合体(C’1)が得られる。これの末端の不飽和基に反応性ケイ素基を導入して重合体(C)を得る場合、末端の水酸基は塩化ベンゾイルと反応させるなどの方法で不活性な有機基に変換することが好ましい。
Although the polymer (C) may have a reactive silicon group other than the reactive silicon group represented by the formula (1), the polymer (C) is a polymer (C) from the viewpoint of excellent storage stability and elongation properties. The reactive silicon group is preferably only the reactive silicon group represented by formula (1).
The polymer (C) may be used alone or in combination of two or more.
When two or more types of polymers corresponding to the polymer (C) coexist in the curable composition, their reactive silicon groups may be the same as or different from each other.
In the polymer (C), the main chain end group other than the reactive silicon group is preferably an inert organic group. For example, when an unsaturated group-containing monohydroxy compound such as allyl alcohol is used as an initiator, a precursor polymer (C ′ 1) in which one main chain end group is a hydroxyl group and the other main chain end group is an unsaturated group ) Is obtained. When a reactive silicon group is introduced into the terminal unsaturated group to obtain the polymer (C), it is preferable to convert the terminal hydroxyl group into an inactive organic group by a method such as reacting with benzoyl chloride.
本発明の硬化性組成物が、重合体(A)と重合体(C)を含有する場合、両者の含有量の比は、重合体(A)の100質量部に対して重合体(C)が60質量部以下であることが好ましく、50質量部以下であることがより好ましい。
重合体(C)を含有させると、硬化性組成物の粘度が低下して良好な作業性が得られやすくなる。重合体(C)の含有量が上記範囲の上記範囲の上限値以下であると、架橋点が十分に得られるため硬化性組成物が硬化した硬化物において優れた柔軟性と伸びが得られやすい。
When the curable composition of the present invention contains the polymer (A) and the polymer (C), the ratio of the content of both is the polymer (C) relative to 100 parts by mass of the polymer (A) Is preferably at most 60 parts by mass, and more preferably at most 50 parts by mass.
When the polymer (C) is contained, the viscosity of the curable composition is reduced, and good workability can be easily obtained. When the content of the polymer (C) is not more than the upper limit value of the above range of the above range, the crosslinking point is sufficiently obtained, and excellent flexibility and elongation are easily obtained in the cured product obtained by curing the curable composition. .
<重合体(D)>
本発明の硬化性組成物は、重合体(A)の他に、反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体(D)(単に、重合体(D)ともいう。)を含んでもよい。重合体(A)と(C)と(D)を含んでもよい。
重合体(D)の主鎖における繰り返し単位は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体単位を含み、アルキレンオキシド単量体単位を含まない。かかる重合体は硬化物の機械強度向上、ならびに硬化性組成物及び硬化物の耐候性向上に寄与する。例えば屋外で使用されるシーラント等に適用された場合など、硬化物が長期間紫外線に暴露されたときに表面にクラック(細かいヒビ割れ)が生じるのを抑制するのに有効である。
<Polymer (D)>
The curable composition of the present invention contains, in addition to the polymer (A), a (meth) acrylic acid ester copolymer (D) having a reactive silicon group (also simply referred to as a polymer (D)). May be. The polymers (A), (C) and (D) may be included.
The repeating unit in the main chain of the polymer (D) contains a (meth) acrylic acid alkyl ester monomer unit and does not contain an alkylene oxide monomer unit. Such a polymer contributes to the improvement of the mechanical strength of the cured product and the improvement of the weatherability of the curable composition and the cured product. For example, when applied to sealants and the like used outdoors, it is effective to suppress the occurrence of cracks (fine cracks) on the surface when the cured product is exposed to ultraviolet light for a long time.
重合体(D)は、下記一般式(ii)で表される(メタ)アクリル酸アルキルエステルから誘導される構成単位を含む共重合体であって、前記一般式(iii)で表される反応性ケイ素基を、主鎖末端または側鎖に有する重合体である。
CH2=CR12COOR13・・・(ii)
(式中、R12は水素原子またはメチル基、R13は炭素数1〜30のアルキル基を示す。)
−SiX1 aR1 (3−a)・・・(iii)
式中のR1、X1は、上記式(1)におけるR1、X1とそれぞれ同義である。aは、1〜3の整数である。
硬化性組成物中に同時に存在する重合体(A)および重合体(D)の反応性ケイ素基は、互いに同じであってもよく異なっていてもよい。
重合体(D)は、上記一般式(ii)で表される(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体の1種または2種以上から誘導される構成単位からなる単独重合体または共重合体であってもよく、上記一般式(ii)で表される(メタ)アクリル酸アルキルエステル単量体の1種または2種以上から誘導される構成単位と、当該単量体以外の不飽和基含有単量体の1種または2種以上に基づく構成単位からなる共重合体であってもよい。
重合体(D)の数平均分子量(Mn)は500〜50,000が好ましく、1,000〜30,000がより好ましく、2,000〜20,000がさらに好ましい。または質量平均分子量(Mw)が600〜100,000が好ましく、1,200〜60,000がより好ましく、2,400〜40,000がさらに好ましい。
A polymer (D) is a copolymer containing the structural unit derived from the (meth) acrylic-acid alkylester represented by following General formula (ii), Comprising: Reaction represented by said General formula (iii) It is a polymer having a functional silicon group at the main chain terminal or side chain.
CH 2 = CR 12 COOR 13 (ii)
(Wherein, R 12 represents a hydrogen atom or a methyl group, and R 13 represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms).
-SiX 1 a R 1 (3-a) ... (iii)
R 1, X 1 in the formula is the same meaning as R 1, X 1 in the formula (1). a is an integer of 1 to 3;
The reactive silicon groups of the polymer (A) and the polymer (D) simultaneously present in the curable composition may be the same as or different from each other.
The polymer (D) is a homopolymer or copolymer comprising a constitutional unit derived from one or two or more kinds of (meth) acrylic acid alkyl ester monomers represented by the above general formula (ii) Structural unit derived from one or two or more of (meth) acrylic acid alkyl ester monomers represented by the above general formula (ii), and unsaturated group-containing other than the monomers The copolymer which consists of a structural unit based on 1 type, or 2 or more types of a monomer may be sufficient.
500-50,000 are preferable, as for the number average molecular weight (Mn) of a polymer (D), 1,000-30,000 are more preferable, and 2,000-20,000 are more preferable. Alternatively, the mass average molecular weight (Mw) is preferably 600 to 100,000, more preferably 1,200 to 60,000, and still more preferably 2,400 to 40,000.
重合体(D)は、硬化性組成物の構成成分のうち重合体(D)以外の成分の存在下で、上記単量体を重合させて合成して製造することができる。例えば、重合体(A)の存在下で重合して合成することができる。または重合体(A)、(D)以外の、硬化性組成物の構成成分の存在下で上記単量体を重合して合成した後、重合体(A)等と混合してもよい。硬化性組成物の構成成分の非存在下で上記単量体を重合させてもよい。この場合はエステル類やケトン類や芳香族有機溶媒中で重合し、重合体(A)等と混合することができる。その際、合成に用いて溶媒は混合前に減圧脱気等により取り除いてもよいし、重合体(A)等と混合した後に取り除いてもよい。取り扱い易さの点から混合した後に脱気することが好ましい。
また市販の反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体(D)を用いることもできる。かかる市販品としては、例えば東亜合成株式会社製の、製品名:ARUFON US−6000シリーズ(例えばUS−6120、US−6110等、いずれも製品名)を用いることができる。
A polymer (D) can be manufactured by polymerizing the said monomer in presence of components other than a polymer (D) among the structural components of a curable composition. For example, it can be synthesized by polymerization in the presence of the polymer (A). Alternatively, after synthesizing by polymerizing the above-mentioned monomers in the presence of the components of the curable composition other than the polymers (A) and (D), they may be mixed with the polymer (A) or the like. The above monomers may be polymerized in the absence of the components of the curable composition. In this case, it is possible to polymerize in an ester, a ketone or an aromatic organic solvent and mix it with the polymer (A) or the like. At this time, the solvent may be removed by vacuum degassing or the like before mixing, or may be removed after being mixed with the polymer (A) or the like before being mixed. Degassing after mixing is preferable in terms of ease of handling.
Moreover, the (meth) acrylic acid ester copolymer (D) which has a commercially available reactive silicon group can also be used. As such a commercial product, for example, product name: ARUFON US-6000 series (for example, US-6120, US-6110, etc., all product names) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. can be used.
本発明の硬化性組成物が、重合体(A)と重合体(D)を含有する場合、両者の含有量の比は、重合体(A)の100質量部に対して重合体(D)が5〜100質量部であることが好ましく、5〜50質量部であることがより好ましい。
重合体(D)の含有量が上記範囲の下限値以上であると重合体(D)の添加効果が充分に得られやすい。上記範囲の上限値以下であると、作業性と硬化性組成物が硬化した硬化物の伸びの低下を抑制することができる。
When the curable composition of the present invention contains the polymer (A) and the polymer (D), the ratio of the content of both is the polymer (D) relative to 100 parts by mass of the polymer (A) Is preferably 5 to 100 parts by mass, and more preferably 5 to 50 parts by mass.
When the content of the polymer (D) is at least the lower limit value of the above range, the addition effect of the polymer (D) is easily obtained sufficiently. When it is not more than the upper limit value of the above range, it is possible to suppress the workability and the decrease in the elongation of the cured product obtained by curing the curable composition.
<化合物(B)>
本発明の硬化性組成物は、加水分解によりトリメチルシラノールを発生しうる化合物(B)(単に、化合物(B)ともいう。)の2種以上を含有する。
化合物(B)はモジュラス調整剤とも呼ばれるもので、加水分解により発生したトリメチルシラノールが重合体(A)、(C)、または(D)と反応して、弾性率の低下を抑えつつ、硬化物の伸びを向上させることができ、硬化物の表面ベタツキの防止に寄与することができる。
化合物(B)は、例えばトリメチルシリルオキシ基を分子内に含有する化合物である。具体例としては、フェノキシトリメチルシラン、トリメチロールプロパンのトリストリメチルシリル体(TMP−3TMS)、2,2−ビス[(トリメチルシロキシ)メチル]−1−(トリメチルシロキシ)ブタン等が挙げられる。
化合物(B)は、トリメチルシリルオキシ基など、トリメチルシラノールを発生しうる官能基を有していれば特に限定されないが、分子量2,000以下の化合物が好ましく、分子量500以下の化合物がより好ましい。また、トリメチルシラノールを発生しうる官能基の数が1分子中に平均0.5〜8.0個以下あるものが好ましく、平均0.9〜4.0個がより好ましい。
<Compound (B)>
The curable composition of the present invention contains two or more compounds (B) (also referred to simply as compound (B)) capable of generating trimethylsilanol by hydrolysis.
The compound (B) is also called a modulus modifier, and the trimethylsilanol generated by hydrolysis reacts with the polymer (A), (C) or (D) to cure the product while suppressing the decrease in elastic modulus. Can be improved, which can contribute to the prevention of surface tackiness of the cured product.
The compound (B) is, for example, a compound containing a trimethylsilyloxy group in the molecule. Specific examples thereof include phenoxytrimethylsilane, tristrimethylsilyl form of trimethylolpropane (TMP-3TMS), 2,2-bis [(trimethylsiloxy) methyl] -1- (trimethylsiloxy) butane and the like.
The compound (B) is not particularly limited as long as it has a functional group capable of generating trimethylsilanol such as a trimethylsilyloxy group, but a compound having a molecular weight of 2,000 or less is preferable, and a compound having a molecular weight of 500 or less is more preferable. Further, it is preferable that the number of functional groups capable of generating trimethylsilanol in one molecule is, on average, 0.5 to 8.0 or less, more preferably 0.9 to 4.0 on average.
化合物(B)は、例えばメタノール、エタノール、2−エチルヘキサノール、フェノール等の1価のアルコール;エチレングリコール、プロパンジオール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多価アルコール;などのアルコールの水酸基をトリメチルシリルオキシ化して得られる。トリメチルシリルオキシ化する化合物としては1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン、トリメチルクロロシランなどがある。
多価アルコールの全水酸基におけるトリメチルシリルオキシ化率は、任意に調整できるが、50モル%以上が好ましく、80モル%以上がより好ましい。実質的に全ての水酸基がトリメチルシリルオキシ化されていることが最も好ましい。
The compound (B) is, for example, a monohydric alcohol such as methanol, ethanol, 2-ethylhexanol or phenol; a polyhydric alcohol such as ethylene glycol, propanediol, trimethylolpropane, glycerin, pentaerythritol, sorbitol or the like; It is obtained by trimethylsilyloxylation of a hydroxyl group. The compounds to be trimethylsilyloxylated include 1,1,1,3,3,3-hexamethyldisilazane, trimethylchlorosilane and the like.
Although the trimethylsilyl oxylation rate in all the hydroxyl groups of polyhydric alcohol can be adjusted arbitrarily, 50 mol% or more is preferable and 80 mol% or more is more preferable. Most preferably, substantially all of the hydroxyl groups are trimethylsilyloxylated.
本発明においては化合物(B)を2種以上併用する。併用する2種以上の化合物(B)は、加水分解速度が互いに異なるものが好ましい。
また、化合物(B)を2種以上併用する際は、重合体(A)における反応性ケイ素基の加水分解速度よりも、加水分解速度の速い化合物(B)を使用することで硬化物の耐久性向上効果が十分に得られやすい。このため、少なくとも1種類は重合体(A)における反応性ケイ素基の加水分解速度よりも加水分解速度が速い化合物(B)用いることが好ましい。
例えば、重合体(A)における反応性ケイ素基の加水分解速度よりも、加水分解速度の速い化合物(B)としては、フェノキシトリメチルシランが挙げられ、重合体(A)における反応性ケイ素基の加水分解速度よりも、加水分解速度の遅い化合物(B)としては、トリメチロールプロパンのトリストリメチルシリル体(TMP−3TMS)が挙げられる。
In the present invention, two or more kinds of compounds (B) are used in combination. Two or more types of compounds (B) used in combination preferably have different hydrolysis rates.
When two or more compounds (B) are used in combination, the durability of the cured product is achieved by using compound (B) having a faster hydrolysis rate than the hydrolysis rate of the reactive silicon group in polymer (A). It is easy to obtain the effect of improving the quality. For this reason, it is preferable to use at least one compound (B) having a faster hydrolysis rate than the hydrolysis rate of the reactive silicon group in the polymer (A).
For example, phenoxytrimethylsilane is mentioned as a compound (B) whose hydrolysis rate is faster than the hydrolysis rate of the reactive silicon group in the polymer (A), and hydrolysis of the reactive silicon group in the polymer (A) The compound (B) having a slower hydrolysis rate than the degradation rate includes tristrimethylsilyl form of trimethylolpropane (TMP-3TMS).
化合物(B)として、例えば、フェノキシトリメチルシランと、トリメチロールプロパンのトリストリメチルシリル体(TMP−3TMS)とを併用することが特に好ましい。TMP−3TMSは、フェノキシトリメチルシランよりも加水分解速度が遅く、重合体(A)における反応性ケイ素基の加水分解速度よりも加水分解速度が遅い。このため化合物(B)としてTMP−3TMSを用いると、重合体(A)の硬化反応が速やかに進みやすく、良好な硬化性に寄与する。一方フェノキシトリメチルシランは、TMP−3TMSよりも加水分解速度が速く、重合体(A)における反応性ケイ素基の加水分解速度よりも加水分解速度が速い。このため化合物(B)としてフェノキシトリメチルシランを用いると、重合体(A)の硬化反応は遅くなるが、硬化物の耐久性の向上効果が高い。
フェノキシトリメチルシランとTMP−3TMSを併用する場合、両者の使用量の質量比はフェノキシトリメチルシラン/TMP−3TMSが、20/80〜80/20が好ましく、30/70〜70/30がより好ましい。該両者の使用量の質量比が上記の範囲内であると、良好な硬化性と硬化物の耐久性向上効果をバランス良く得ることができ、弾性率が比較的高いにもかかわらず、耐久性が良好な硬化物が得られやすい。
硬化性組成物に含まれる化合物(B)の合計量のうち、フェノキシトリメチルシランと、TMP−3TMSの合計が60質量%以上であることが好ましく、80質量%以上がより好ましく、100質量%が特に好ましい。
It is particularly preferable to use, as the compound (B), for example, phenoxytrimethylsilane and tristrimethylsilyl form of trimethylolpropane (TMP-3TMS) in combination. TMP-3TMS has a slower hydrolysis rate than phenoxytrimethylsilane and a slower hydrolysis rate than that of reactive silicon groups in polymer (A). Therefore, when TMP-3TMS is used as the compound (B), the curing reaction of the polymer (A) is likely to proceed rapidly, which contributes to good curability. On the other hand, phenoxytrimethylsilane has a faster hydrolysis rate than TMP-3TMS and a faster hydrolysis rate than that of reactive silicon groups in the polymer (A). Therefore, when phenoxytrimethylsilane is used as the compound (B), the curing reaction of the polymer (A) is delayed, but the effect of improving the durability of the cured product is high.
When using phenoxy trimethylsilane and TMP-3TMS together, 20 / 80-80 / 20 are preferable and, as for mass ratio of the usage-amount of both, 20 / 80-80 / 20, 30 / 70-70 / 30 are more preferable. When the mass ratio of the two used amounts is within the above range, good curability and the effect of improving the durability of the cured product can be obtained in a well-balanced manner, and the durability is high despite the relatively high elastic modulus. Is easy to obtain a good cured product.
It is preferable that the sum total of phenoxy trimethylsilane and TMP-3TMS is 60 mass% or more among the total amounts of the compound (B) contained in a curable composition, 80 mass% or more is more preferable, and 100 mass% Particularly preferred.
硬化性組成物中における化合物(B)の合計の含有量は、重合体(A)の100質量部に対して0.4〜2.0質量部であり、0.4〜1.5質量部が好ましい。該化合物(B)の含有量が上記範囲の下限値以上であると、化合物(B)の添加効果が充分に得られやすい。また、硬化物の表面ベタツキが良好に防止されやすい。上記範囲の上限値以下であると良好な硬化性が得られやすい。
化合物(B)の合計の使用量が、上記の含有量の範囲を満たすとともに、硬化性組成物中に存在する化合物(B)のトリメチルシラノールを発生しうる官能基のモル数(b)を1とするとき、該硬化性組成物中に存在する重合体(A)の水酸基と加水分解性基の合計(a)(式(1)のX1の合計)のモル比(a/b)が0.5〜7.2であることが好ましい。該モル比(a/b)が上記範囲の下限値以上であると重合体(A)の十分な硬化速度が得られやすく、上限値以下であると硬化性組成物の機械物性を向上させ、硬化物の表面ベタツキを抑制する効果が十分に得られやすい。該モル比(a/b)は1.5〜6.3がより好ましく、1.8〜5.0がさらに好ましい。
化合物(B)は、硬化性組成物の構成成分(例えば重合体(A)、(C)、または(D))に予め添加されていてもよく、硬化性組成物を製造するときに添加してもよい。
The total content of the compound (B) in the curable composition is 0.4 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A), 0.4 to 1.5 parts by mass Is preferred. When the content of the compound (B) is at least the lower limit value of the above range, the addition effect of the compound (B) is easily obtained sufficiently. In addition, the surface tackiness of the cured product is easily prevented. Favorable curability is easy to be obtained as it is below the upper limit of the said range.
The total amount of the compound (B) used satisfies the above range of content, and the number of moles (b) of functional groups capable of generating trimethylsilanol of the compound (B) present in the curable composition is 1 When it is said that the molar ratio (a / b) of the sum (a) of the hydroxyl group of the polymer (A) and the hydrolysable group present in the curable composition (a sum of X 1 in the formula (1)) is It is preferable that it is 0.5-7.2. When the molar ratio (a / b) is at least the lower limit of the above range, a sufficient curing rate of the polymer (A) is easily obtained, and when it is at the upper limit or less, the mechanical properties of the curable composition are improved. The effect of suppressing the surface tackiness of the cured product is easily obtained. The molar ratio (a / b) is more preferably 1.5 to 6.3, further preferably 1.8 to 5.0.
The compound (B) may be previously added to the component (for example, the polymer (A), (C), or (D)) of the curable composition, and is added when producing the curable composition. May be
<その他の成分>
本発明の硬化性組成物は、上記の重合体(A)、(C)、(D)、化合物(B)の他に、硬化性組成物において公知の成分を含むことができる。具体的には硬化触媒、助触媒、充填材、可塑剤、チキソ性付与剤、空気酸化硬化性化合物、安定剤、接着性付与剤等の添加剤が挙げられる。
このような添加剤成分を含む硬化性組成物を調整する方法は特に制限されず、硬化性組成物の製造途中または製造後の適当な時期に、添加剤成分を一度に、または何回かに分けて添加すればよい。以下、これらの添加剤成分について説明する。
<Other ingredients>
The curable composition of the present invention can contain, in addition to the above polymers (A), (C), (D) and the compound (B), components known in the curable composition. Specific examples thereof include additives such as a curing catalyst, cocatalyst, filler, plasticizer, thixotropic agent, air oxidation curing compound, stabilizer, adhesion promoter and the like.
The method for preparing a curable composition containing such additive components is not particularly limited, and the additive components may be added all at once or several times during or after the production of the curable composition. It may be divided and added. Hereinafter, these additive components will be described.
[硬化触媒]
硬化触媒は、反応性ケイ素基および化合物(B)の加水分解反応を触媒する化合物であれば特に限定されず、金属(錫、ビスマス等)と有機酸との塩(オクチル酸、オクテン酸、ナフテン酸等);有機金属錯体等が好ましい。有機酸塩は、オクチル酸第一錫、トリス(2−エチルヘキサン酸)ビスマス等が好ましい。
硬化触媒の使用量は、重合体(A)の100質量部に対して、0.01〜15.0質量部が好ましく、0.1〜10質量部がより好ましい。1種を単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
[Curing catalyst]
The curing catalyst is not particularly limited as long as it is a compound that catalyzes the hydrolysis reaction of the reactive silicon group and the compound (B), and salts of metal (tin, bismuth etc.) and organic acid (octylic acid, octenoic acid, naphthene) Acids and the like); organic metal complexes and the like are preferable. The organic acid salt is preferably stannous octoate, bismuth tris (2-ethylhexanoic acid) and the like.
0.01-15.0 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of a polymer (A), and, as for the usage-amount of a curing catalyst, 0.1-10 mass parts is more preferable. One species may be used alone, or two or more species may be used in combination.
[助触媒]
硬化触媒と助触媒を併用してもよい。助触媒は、アミン、カルボン酸、またはリン酸が好ましく、硬化性組成物の速硬化性と硬化物の機械物性との観点から、アミンが特に好ましい。
アミンは、特に限定されず、第1級アミンが好ましい。アミンの具体例としては、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、ラウリルアミン、N、N−ジメチルオクチルアミン等の脂肪族モノアミン;エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族ポリアミン;芳香族アミン;アルカノールアミン;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、3−アミノプロピルトリメトキシシラン等の加水分解性シリル基を有するアミンが挙げられる。助触媒は1種を単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。なかでも、2価スズ化合物と第1級アミン化合物の併用が好ましく、オクチル酸第一錫とラウリルアミンの併用がより好ましい。
助触媒は、重合体(A)の100質量部に対して、0.01〜15質量部を用いるのが好ましく、0.1〜5質量部を用いるのが特に好ましい。
[Co-catalyst]
A curing catalyst and a cocatalyst may be used in combination. The cocatalyst is preferably an amine, a carboxylic acid or a phosphoric acid, and particularly preferably an amine from the viewpoint of the rapid curing property of the curable composition and the mechanical properties of the cured product.
The amine is not particularly limited, and a primary amine is preferred. Specific examples of the amine include aliphatic monoamines such as butylamine, hexylamine, octylamine, decylamine, laurylamine and N, N-dimethyloctylamine; ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine and the like Aliphatic polyamines; aromatic amines; alkanolamines; N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, amines having a hydrolyzable silyl group such as 3-aminopropyltrimethoxysilane and the like. The cocatalyst may be used alone or in combination of two or more. Among them, the combined use of a divalent tin compound and a primary amine compound is preferable, and the combined use of stannous octoate and laurylamine is more preferable.
It is preferable to use 0.01-15 mass parts with respect to 100 mass parts of a polymer (A), and, as for a co-catalyst, it is especially preferable to use 0.1-5 mass parts.
[充填材]
充填剤としては、平均粒径1〜20μmの重質炭酸カルシウム、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、表面を脂肪酸や樹脂酸系有機物で表面処理した膠質炭酸カルシウム、軽微性炭酸カルシウム等の炭酸カルシウム;フュームドシリカ;沈降性シリカ;表面シリコーン処理シリカ微粉体;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;酸化第二鉄;酸化亜鉛;活性亜鉛華;シラスバルーン、パーライト、ガラスバルーン、シリカバルーン、フライアッシュバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、カーボンバルーン等の無機質の中空体;フェノール樹脂バルーン、エポキシ樹脂バルーン、尿素樹脂バルーン、サランバルーン、ポリスチレンバルーン、ポリメタクリレートバルーン、ポリビニルアルコールバルーン、スチレン−アクリル系樹脂バルーン、ポリアクリロニトリルバルーン等の有機樹脂中空体;樹脂ビーズ、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、フリント粉末等の粉体状充填剤;ガラス繊維、ガラスフィラメント、炭素繊維、ケブラー繊維、ポリエチレンファイバー等の繊維状充填剤が挙げられる。
[Filling material]
As the filler, ground calcium carbonate having an average particle size of 1 to 20 μm, light calcium carbonate having an average particle size of 1 to 3 μm manufactured by a precipitation method, colloidal calcium carbonate whose surface is surface treated with fatty acid or resin acid organic substance, light Calcium carbonate such as calcium carbonate; fumed silica; precipitated silica; surface siliconized silica fine powder; anhydrous silicic acid; hydrous silicic acid; carbon black; magnesium carbonate; diatomaceous earth; calcined clay; clay; Bentonite; Ferric oxide; Zinc oxide; Active zinc flower; Shirasu balloon, pearlite, glass balloon, silica balloon, fly ash balloon, alumina balloon, zirconia balloon, inorganic hollow body such as carbon balloon, etc .; Phenolic resin balloon, epoxy resin Balloon, urea resin balloon, Organic resin hollow bodies such as orchid balloon, polystyrene balloon, polymethacrylate balloon, polyvinyl alcohol balloon, styrene-acrylic resin balloon, polyacrylonitrile balloon, etc .; resin beads, wood flour, pulp, cotton chip, mica, walnut flour, rice flour, Powdered fillers such as graphite, aluminum fine powder and flint powder; and fibrous fillers such as glass fibers, glass filaments, carbon fibers, kevlar fibers and polyethylene fibers.
これらの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。これらの中では炭酸カルシウムを用いることが好ましく、重質炭酸カルシウムと膠質炭酸カルシウムを併用することが特に好ましい。中空体(バルーン)を用いることにより硬化性組成物およびその硬化物を軽量化することができる。また、中空体を用いることにより、組成物の糸引き性を改善して作業性を向上させることができる。中空体は単独で用いてもよいが、炭酸カルシウム等のその他の充填剤と組み合わせて用いてもよい。本発明における充填剤の使用量は、重合体(A))の100質量部に対して1〜1000質量部が好ましく、50〜250質量部がより好ましい。 These fillers may be used alone or in combination of two or more. Among these, it is preferable to use calcium carbonate, and it is particularly preferable to use ground calcium carbonate and colloidal calcium carbonate in combination. By using a hollow body (balloon), the weight of the curable composition and the cured product thereof can be reduced. Moreover, by using a hollow body, the stringiness of the composition can be improved to improve the workability. The hollow bodies may be used alone or in combination with other fillers such as calcium carbonate. 1-1000 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of polymer (A), and, as for the usage-amount of the filler in this invention, 50-250 mass parts is more preferable.
[可塑剤]
可塑剤としては、フタル酸ジ(2−エチルヘキシル)、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ジイソノニル等のフタル酸エステル;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、オレイン酸ブチル等の脂肪族カルボン酸エステル;ペンタエリスリトールエステル等のアルコールエステル;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;エポキシ化大豆油、4,5−エポキシシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸−ジ−2−エチルヘキシル、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;イソパラフィン;2塩基酸と2価アルコールとを反応させてなるポリエステル等のポリエステル系可塑剤;ポリオキシアルキレンポリオール等のポリエーテル;ポリオキシプロピレングリコールの水酸基をアルキルエーテルで封止したようなポリエーテル誘導体;ポリ−α−メチルスチレン、ポリスチレン等のポリスチレンのオリゴマー;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、エポキシ化ポリブタジエン等のオリゴマーが挙げられる。
可塑剤としてのイソパラフィンとして、市販のイソパラフィン系溶剤を用いることができる。例えばエクソンモービル社製の、製品名:アイソパーシリーズ(アイソパーH、アイソパーM等、いずれも製品名)を用いることができる。
また、パラフィン系炭化水素も可塑剤として用いることができ、硬化物の表面ベタツキ(タック)の改善に有効である。好ましくは炭素数6以上、より好ましくは炭素数8〜18のパラフィン系炭化水素が顕著な効果が得られやすい点で好ましい。具体的には、n−オクタン、2−エチルヘプタン、3−メチルヘプタン、n−ノナン、2−メチルオクタン、3−メチルオクタン、n−デカン、2−メチルノナン、3−メチルノナン、n−ウンデカン、n−ドデカン、n−トリデカン、n−テトラデカン、4,5−ジプロピルオクタン、3−メチルトリデカン、6−メチルトリデカン、n−ヘキサデカン、n−ヘプタデカン、n−オクタデカン等が例示できる。
[Plasticizer]
As a plasticizer, phthalic acid esters such as di (2-ethylhexyl) phthalate, dibutyl phthalate, butyl benzyl phthalate, diisononyl phthalate and the like; dioctyl adipate, bis (2-methylnonyl succinate), dibutyl sebacate, olein Aliphatic carboxylic acid esters such as butyl acid; alcohol esters such as pentaerythritol ester; phosphoric acid esters such as trioctyl phosphate and tricresyl phosphate; epoxidized soybean oil; 4,5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylic acid- Epoxy plasticizers such as di-2-ethylhexyl, epoxy benzyl stearate and the like; chlorinated paraffins; isoparaffins; polyester-based plasticizers such as polyesters obtained by reacting a dibasic acid and a dihydric alcohol; Polyether derivatives in which the hydroxyl group of polyoxypropylene glycol is sealed with alkyl ether; Oligomers of polystyrene such as poly-α-methylstyrene and polystyrene; polybutadiene, butadiene-acrylonitrile copolymer, polychloroprene, polyisoprene, Oligomers such as polybutene, hydrogenated polybutene, epoxidized polybutadiene and the like can be mentioned.
A commercially available isoparaffinic solvent can be used as isoparaffin as a plasticizer. For example, product name: Isopar series (Isopar H, Isopar M, etc., all of which are product names) manufactured by ExxonMobil can be used.
In addition, paraffinic hydrocarbons can also be used as plasticizers, and are effective in improving the surface tackiness (tack) of the cured product. A paraffin hydrocarbon having preferably 6 or more carbon atoms, and more preferably 8 to 18 carbon atoms is preferable in that a remarkable effect can be easily obtained. Specifically, n-octane, 2-ethylheptane, 3-methylheptane, n-nonane, 2-methyloctane, 3-methyloctane, n-decane, 2-methylnonane, 3-methylnonane, n-undecane, n -Dodecane, n-tridecane, n-tetradecane, 4,5-dipropyl octane, 3-methyl tridecane, 6-methyl tridecane, n-hexadecane, n-heptadecane, n-octadecane and the like.
上記フタル酸エステル等の比較的低分子の可塑剤は可塑化効果が大きく、組成物の低粘度化に効果があることから最も一般的に用いられる反面、これらの低分子の可塑剤を使用した硬化性組成物の硬化物においては、可塑剤の表面への移行性が高いことから、接着剤として使用する場合は接着性低下が問題となる場合があり、また硬化物表面や硬化物周辺の被着体の汚染を生じたり、硬化物そのものの耐候性にも悪影響を及ぼす場合がある。したがって、このような低分子の可塑剤を用いる場合は、硬化性組成物との相溶性等を考慮して含有量を適宜調整することが好ましい。 Although relatively low molecular plasticizers such as phthalic acid esters have a large plasticizing effect and are effective in reducing the viscosity of the composition, they are most commonly used, but these low molecular plasticizers were used. In the cured product of the curable composition, the migration of the plasticizer to the surface is high, and when it is used as an adhesive, there may be a problem with reduced adhesion, and the cured product surface or around the cured product It may cause contamination of the adherend or adversely affect the weatherability of the cured product itself. Therefore, when using such a low molecular plasticizer, it is preferable to appropriately adjust the content in consideration of the compatibility with the curable composition and the like.
本発明においては、上記に例示した可塑剤のうちMnが1,000以上、Mwが1,000以上、または水酸基1個当たりの分子量が500以上の高分子可塑剤を用いることが好ましい。
例えば、ポリプロピレンポリオールなどのポリオキシアルキレンポリオールを可塑剤として好ましく用いることができる。可塑剤としてのポリオキシアルキレンポリオールの水酸基1個当たりの分子量は500〜20,000が好ましく、1,000〜12,000がより好ましい。
また、無溶剤型アクリルポリマーを可塑剤として好ましく用いることができる。可塑剤としてのアクリルポリマーの質量平均分子量は1,000〜10,000が好ましい。例えば市販の無溶剤型アクリルポリマーを用いることができる。かかる市販品としては、例えば東亜合成株式会社製の、製品名:ARUFON UPシリーズ(例えばUP−1000、US−1110等、いずれも製品名)を用いることができる。
この場合において、高分子可塑剤のみを用いても、高分子可塑剤と低分子の可塑剤とを併用してもよい。高分子可塑剤を用いることにより、硬化物の表面の汚染性や周辺汚染性の低減、硬化物上の塗料の乾燥性の向上、塗料表面の汚染性の低減などの効果が得られ、耐候性の向上にも寄与する。
In the present invention, among the plasticizers exemplified above, it is preferable to use a polymer plasticizer having an Mn of 1,000 or more, an Mw of 1,000 or more, or a molecular weight per hydroxyl group of 500 or more.
For example, polyoxyalkylene polyols such as polypropylene polyols can be preferably used as the plasticizer. 500-20,000 are preferable and, as for the molecular weight per hydroxyl group of the polyoxyalkylene polyol as a plasticizer, 1,000-12,000 are more preferable.
In addition, a solventless acrylic polymer can be preferably used as a plasticizer. The mass average molecular weight of the acrylic polymer as the plasticizer is preferably 1,000 to 10,000. For example, commercially available solventless acrylic polymers can be used. As such a commercial product, for example, product name: ARUFON UP series (for example, UP-1000, US-1110, etc., all product names) manufactured by Toa Gosei Co., Ltd. can be used.
In this case, only a polymer plasticizer may be used, or a polymer plasticizer and a low molecular plasticizer may be used in combination. By using a polymer plasticizer, the effects of reducing the surface contamination and peripheral contamination of the cured product, improving the drying of the paint on the cured product, and reducing the contamination of the coating surface can be obtained, and the weather resistance is improved. It also contributes to the improvement of
また、4,5−エポキシシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸−ジ−2−エチルヘキシル等のエポキシ可塑剤を、硬化促進剤として特に2価スズカルボン酸塩と1級アミンとを組み合わせて使用した場合には、一定条件下に圧縮状態で固定した後、固定を解除したときの戻る割合(圧縮復元率)が大きい硬化物が得られるという効果がある。上記の可塑剤は、単独で用いても2種以上を併用してもよい。
可塑剤は1種類を単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。本発明における可塑剤の使用量は、重合体(A)の100質量部に対して0.1〜150質量部が好ましく、10〜120質量部がより好ましい。
In addition, when an epoxy plasticizer such as 4,5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylic acid-di-2-ethylhexyl is used as a curing accelerator, particularly in combination of a divalent tin carboxylate and a primary amine. Has the effect of obtaining a cured product having a large rate of return (compression recovery rate) after fixation in a compressed state under certain conditions and then releasing fixation. The above plasticizers may be used alone or in combination of two or more.
One plasticizer may be used alone, or two or more plasticizers may be used in combination. 0.1-150 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of a polymer (A), and, as for the usage-amount of the plasticizer in this invention, 10-120 mass parts is more preferable.
[チキソ性付与剤]
チキソ性付与剤の添加により硬化性組成物の垂れ性が改善される。チキソ性付与剤としては、水添ひまし油、脂肪酸アミド、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、微粉末シリカ、有機酸処理炭酸カルシウム等が挙げられる。
チキソ性付与剤は、重合体(A)の100質量部に対して0.5〜10質量部添加することが好ましい。
[Thixotropic agent]
The addition of the thixotropic agent improves the sag of the curable composition. As the thixotropic agent, hydrogenated castor oil, fatty acid amide, calcium stearate, zinc stearate, finely powdered silica, organic acid-treated calcium carbonate and the like can be mentioned.
The thixotropic agent is preferably added in an amount of 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A).
[空気酸化硬化性化合物]
硬化性組成物に空気酸化硬化性化合物を添加することにより、硬化物の耐候性や砂埃の付着が改善される。
空気酸化硬化性化合物としては桐油、アマニ油等の乾性油、乾性油を変性して得られるアルキッド樹脂、乾性油により変性されたアクリル系重合体、シリコーン樹脂、ポリブタジエン、炭素数5〜8のジエンの重合体や共重合体などのジエン系重合体、さらにはこれらの重合体や共重合体の変性物(マレイン化変性、ボイル油変性等)、空気硬化性ポリエステル化合物等が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、併用してもよい。
空気酸化硬化性化合物の使用量は、重合体(A)の100質量部に対して0.1〜50質量部が好ましい
[Air oxidation curable compound]
The addition of the air oxidation curing compound to the curable composition improves the weatherability of the cured product and adhesion of dust.
Examples of air oxidation curable compounds include drying oils such as soy sauce and linseed oil, alkyd resins obtained by modifying drying oils, acrylic polymers modified with drying oils, silicone resins, polybutadiene, dienes having 5 to 8 carbon atoms These polymers and diene polymers such as copolymers, modified products of these polymers and copolymers (maleated modification, boiled oil modified, etc.), air-curable polyester compounds, etc. may be mentioned. These may be used alone or in combination.
As for the usage-amount of an air oxidation hardening compound, 0.1-50 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of a polymer (A).
[安定剤]
安定剤(老化防止剤)としては、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等が挙げられ、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、ベンゾエート系、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、硫黄系の化合物が使用可能である。特に、光安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤のうち2以上を組み合わせて使用することが好ましい。このような使用方法により、それぞれの特徴を生かして全体として老化防止効果を向上させることができる。
具体的には、3級および2級のヒンダードアミン系光安定剤、ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、ヒンダードフェノール系、ならびにホスファイト系酸化防止剤から選ばれる2種以上を組み合わせることが特に効果的である。
酸化防止剤、紫外線吸収剤、または光安定剤として市販されている製品を適宜用いることができる。
酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤の使用量は、それぞれ、重合体(A)の100質量部に対してそれぞれ0.1〜10質量部であることが好ましい。0.1質量部未満では老化防止効果が充分に発現せず、10質量部を越える場合は経済的に不利である。
[Stabilizer]
Examples of stabilizers (anti-aging agents) include antioxidants, ultraviolet light absorbers, light stabilizers and the like, and hindered amines, benzotriazoles, benzophenones, benzoates, cyanoacrylates, acrylates, hindered phenols And phosphorus and sulfur compounds can be used. In particular, it is preferable to use two or more of a light stabilizer, an antioxidant, and an ultraviolet absorber in combination. According to such a method of use, it is possible to improve the anti-aging effect as a whole by making full use of each feature.
Specifically, it is particularly effective to combine two or more selected from tertiary and secondary hindered amine light stabilizers, benzotriazole ultraviolet light absorbers, hindered phenols, and phosphite antioxidants. is there.
Products marketed as antioxidants, ultraviolet light absorbers or light stabilizers can be used as appropriate.
The use amount of the antioxidant, the ultraviolet light absorber and the light stabilizer is preferably 0.1 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A). If it is less than 0.1 part by mass, the antiaging effect is not sufficiently exhibited, and if it exceeds 10 parts by mass, it is economically disadvantageous.
[接着性付与剤]
本件技術において、接着性の改善のため接着性付与剤を使用してもよい。接着性付与剤の具体例としては、(メタ)アクリロイルオキシ基を有するシラン、アミノ基を有するシラン、エポキシ基を有するシラン、カルボキシル基を有するシラン等の有機シランカップリング剤;イソプロピルトリ(N−アミノエチル−アミノエチル)プロピルトリメトキシチタネート、3−メルカプトプロピルトリメトキチタネート等の有機金属カップリング剤;エポキシ樹脂が挙げられる。
アミノ基を有するシランの具体例としては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、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、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−(N−ビニルベンジル−2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アニリノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
[Adhesive agent]
In the present technology, an adhesion promoter may be used to improve adhesion. Specific examples of the adhesion promoter include organosilane coupling agents such as silanes having a (meth) acryloyloxy group, silanes having an amino group, silanes having an epoxy group, and silanes having a carboxyl group; isopropyltri (N- Organometallic coupling agents such as aminoethyl-aminoethyl) propyltrimethoxytitanate, 3-mercaptopropyltrimethoxitanate, etc .; and epoxy resins.
Specific examples of the silane having an amino group include 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxy Silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-ureidopropyltriethoxysilane, N- (N-vinyl) Examples include benzyl-2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane and 3-anilinopropyltrimethoxysilane.
エポキシ樹脂の具体例としては、ビスフェノールA−ジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ビスフェノールF−ジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、テトラブロモビスフェノールA−グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールA−プロピレンオキシド付加物のグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、4−グリシジルオキシ安息香酸グリシジル、フタル酸ジグリシジル、テトラヒドロフタル酸ジグリシジル、ヘキサヒドロフタル酸ジグリシジル、ジグリシジルエステル系エポキシ樹脂、m−アミノフェノール系エポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン系エポキシ樹脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジル−o−トルイジン、トリグリシジルイソシアヌレート、ポリアルキレングリコールジグリシジルエーテル、多価アルコール(グリセリン等。)のグリシジルエーテル、ヒダントイン型エポキシ樹脂、不飽和重合体(石油樹脂等。)エポキシ樹脂が挙げられる。
硬化性組成物に前記有機シランカップリング剤を添加する場合、その添加量は(A)成分の重合体(A)の100質量部に対して0.1〜30質量部であることが好ましい。
硬化性組成物に前記エポキシ樹脂を添加する場合、その添加量は硬化樹脂成分の100質量部に対して100質量部以下が好ましく、10〜80質量部がより好ましい。
Specific examples of the epoxy resin include bisphenol A-diglycidyl ether epoxy resin, bisphenol F-diglycidyl ether epoxy resin, tetrabromobisphenol A-glycidyl ether epoxy resin, novolac epoxy resin, hydrogenated bisphenol A epoxy Resin, glycidyl ether type epoxy resin of bisphenol A-propylene oxide adduct, glycidyl 4-glycidyloxybenzoate, diglycidyl phthalate, diglycidyl tetrahydrophthalate, diglycidyl hexahydrophthalate, diglycidyl ester based epoxy resin, m-aminophenol Epoxy resin, diaminodiphenylmethane epoxy resin, urethane modified epoxy resin, N, N-diglycidyl aniline, N, N-diglycidyl-o- Toluidine, triglycidyl isocyanurate, polyalkylene glycol diglycidyl ether, glycidyl ethers of polyhydric alcohols (glycerin.), Hydantoin type epoxy resins, unsaturated polymer (petroleum resin.) Epoxy resin.
When adding the said organosilane coupling agent to a curable composition, it is preferable that the addition amount is 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of polymer (A) of (A) component.
When adding the said epoxy resin to a curable composition, 100 mass parts or less are preferable with respect to 100 mass parts of cured resin components, and, as for the addition amount, 10-80 mass parts is more preferable.
<硬化性組成物>
本発明の硬化性組成物は、すべての配合成分を予め配合密封保存し、施工後空気中の湿気により硬化する1成分型として調製することも可能であり、重合体(A)および化合物(B)を含む主剤とは別に、硬化剤組成物として、硬化触媒、充填材、水等の成分を配合しておき、該硬化剤組成物と主剤を使用前に混合する、2成分型として調製することもできる。2成分型の場合、主剤と硬化剤を混合する際に、トナー等の着色剤を添加して混合してもよい。
本発明の硬化性組成物によれば、比較的高い弾性率を有しながら、良好な伸びおよび良好な耐久性を有する硬化物が得られる。
例えば、後述の測定方法によるM50の値が0.14〜0.30N/mm2、好ましくは0.16〜0.24N/mm2であり、後述の測定方法による伸びの値が670〜900%、好ましくは700〜900%であり、かつ後述の耐久性の評価方法による2000回の伸縮試験を行った後にも被着体と硬化物との接着界面に亀裂が生じない耐久性を有する硬化物が得られる。
<Curable composition>
The curable composition of the present invention can also be prepared as a one-component type in which all compounding components are compounded and stored beforehand and cured by moisture in the air after application, and the polymer (A) and the compound (B) A) a curing agent composition, a curing catalyst, a filler, water and other components are prepared separately as a curing agent composition separately from the main agent containing a), and the curing agent composition and the main agent are mixed before use, to prepare a two-component type It can also be done. In the case of the two-component type, when mixing the main agent and the curing agent, a colorant such as toner may be added and mixed.
According to the curable composition of the present invention, a cured product having good elongation and good durability can be obtained while having a relatively high elastic modulus.
For example, the value of M50 according to the measurement method described later is 0.14 to 0.30 N / mm 2 , preferably 0.16 to 0.24 N / mm 2 , and the elongation value according to the measurement method described later is 670 to 900% A cured product having a durability which is preferably 700 to 900% and which does not cause a crack in the bonding interface between the adherend and the cured product even after conducting 2000 times of stretching tests by the durability evaluation method described later Is obtained.
本発明の硬化性組成物は、シーリング材(建築用弾性シーリング材シーラント、複層ガラス用シーリング材等。)、封止剤(ガラス端部の防錆・防水用封止剤、太陽電池裏面封止剤等。)、電気絶縁材料(電線・ケーブル用絶縁被覆剤。)等の分野に用いられる接着剤として有用である。特に屋外に施工されるシーリング材など、耐伸縮疲労性が要求される用途に好適である。 The curable composition of the present invention comprises a sealant (elastic sealant for construction, sealant for double glazing, etc.), sealant (anticorrosive for waterproofing of glass edge, sealant for waterproofing, solar cell backside sealing) It is useful as an adhesive used in the fields of adhesives, etc., electrical insulating materials (insulation coating materials for electric wires and cables), etc. In particular, it is suitable for applications requiring stretch fatigue resistance, such as sealing materials applied outdoors.
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
[前駆重合体]
実施例で用いた前駆重合体を表1に示す。各前駆重合体は以下の製造例で得られたものである。また前駆重合体の製造に用いた複合金属シアン化物錯体触媒(アルキレンオキシド開環重合触媒)は以下の参考製造例で得られたものである。
前駆重合体(E’1)は分子量分布が小さい比較例、前駆重合体(E’2)は官能基1個あたりの分子量が小さい比較例である。
以下の参考製造例1〜2において、塩化亜鉛水溶液としては塩化亜鉛10gを15mLの水に溶解したものを、ヘキサシアノコバルト酸カリウム水溶液としてはヘキサシアノコバルト酸カリウム4gを80mLの水に溶解したものを、使用した。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail using the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
[Precursor polymer]
Precursor polymers used in the examples are shown in Table 1. Each precursor polymer is obtained by the following production example. The composite metal cyanide complex catalyst (alkylene oxide ring-opening polymerization catalyst) used in the production of the precursor polymer is one obtained in the following Reference Production Example.
The precursor polymer (E'1) is a comparative example having a small molecular weight distribution, and the precursor polymer (E'2) is a comparative example having a small molecular weight per one functional group.
In the following Reference Production Examples 1 and 2, as an aqueous solution of zinc chloride, 10 g of zinc chloride dissolved in 15 mL of water, and as an aqueous solution of potassium hexacyanocobaltate, 4 g of potassium hexacyanocobaltate dissolved in 80 mL of water, used.
(参考製造例1:配位子がt−ブチルアルコールである複合金属シアン化物錯体触媒の製造)
塩化亜鉛水溶液にカリウムヘキサシアノコバルテート水溶液を40℃で30分間かけて滴下した。滴下後、t−ブチルアルコール(以下、TBAという)80mLおよび水80mLを添加し、60℃で1時間撹拌、熟成した。熟成後、錯体を濾別した。
得られた錯体にTBAの40mLおよび水80mLを添加して30分攪拌、洗浄後濾別した。さらに、TBAの100mLを添加し30分撹拌後濾別した。50℃で重量が一定になるまで減圧乾燥した後、粉砕を行い、配位子がt−ブチルアルコールである複合金属シアン化物錯体触媒(亜鉛ヘキサシアノコバルテートのt−ブチルアルコール錯体触媒)を得た。
(Reference Production Example 1: Production of mixed metal cyanide complex catalyst in which the ligand is t-butyl alcohol)
Aqueous potassium hexacyanocobaltate solution was added dropwise to the aqueous zinc chloride solution at 40 ° C. over 30 minutes. After the dropwise addition, 80 mL of t-butyl alcohol (hereinafter referred to as TBA) and 80 mL of water were added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 1 hour for aging. After aging, the complex was filtered off.
To the obtained complex was added 40 mL of TBA and 80 mL of water, and the mixture was stirred for 30 minutes, washed and filtered. Further, 100 mL of TBA was added, and the mixture was stirred for 30 minutes and filtered. After drying under reduced pressure until the weight became constant at 50 ° C., pulverization was performed to obtain a composite metal cyanide complex catalyst (t-butyl alcohol complex catalyst of zinc hexacyanocobaltate) whose ligand is t-butyl alcohol .
(参考製造例2:配位子がグライムである複合金属シアン化物錯体触媒の製造)
塩化亜鉛水溶液中にカリウムヘキサシアノコバルテート水溶液を40℃で30分間かけて滴下した。滴下終了後、グライム80mLおよび水80mLを添加し、60℃で1時間撹拌後、錯体を濾別した。
得られた錯体にグライム80mLおよび水80mLを添加して30分攪拌後濾別し、さらにグライム100mLおよび水10mLを添加して撹拌後濾別した。80℃で4時間乾燥後、粉砕して、配位子がグライムである複合金属シアン化物錯体触媒(亜鉛ヘキサシアノコバルテートのグライム錯体触媒)を得た。
(Reference Production Example 2: Production of a mixed metal cyanide complex catalyst in which the ligand is glyme)
Aqueous potassium hexacyanocobaltate solution was added dropwise to the aqueous zinc chloride solution at 40 ° C. for 30 minutes. After completion of the dropwise addition, 80 mL of glyme and 80 mL of water were added, and after stirring for 1 hour at 60 ° C., the complex was separated by filtration.
To the obtained complex was added 80 mL of glyme and 80 mL of water, and the mixture was stirred for 30 minutes and filtered off, and 100 mL of glyme and 10 mL of water were added and filtered off after stirring. After drying at 80 ° C. for 4 hours, the resultant was pulverized to obtain a composite metal cyanide complex catalyst (glyme complex catalyst of zinc hexacyanocobaltate) whose ligand is glyme.
(製造例1:前駆重合体(A’1)の製造)
グリセリンにプロピレンオキシドを開環付加重合させて得られたポリオキシプロピレントリオール(官能基1個当たりの分子量330)を開始剤(開始剤Aという)として用いた。
亜鉛ヘキサシアノコバルテートのt−ブチルアルコール錯体触媒(0.08g)の存在下、開始剤A(64.1g)に、プロピレンオキシド(1,522g)を、120℃にて反応系の圧力が下がらなくなるまで反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端に水酸基を1分子あたり3個有する前駆重合体(A’1)を得た。前駆重合体(A’1)の、25℃における粘度は24Pa・sであった。GPCで測定したMnは30,000、Mwは35,100、よってMw/Mnは1.17であった。
Production Example 1: Production of Precursor Polymer (A'1)
Polyoxypropylene triol (molecular weight: 330 per functional group) obtained by ring-opening addition polymerization of propylene oxide to glycerin was used as an initiator (referred to as initiator A).
Propylene oxide (1,522 g) was added to initiator A (64.1 g) in the presence of t-butyl alcohol complex catalyst (0.08 g) of zinc hexacyanocobaltate, and the pressure of the reaction system did not fall at 120 ° C. It was made to react. As a result, a precursor polymer (A′1) having a polyoxypropylene chain and having three hydroxyl groups per molecule at the end of the main chain was obtained. The viscosity of the precursor polymer (A′1) at 25 ° C. was 24 Pa · s. The Mn measured by GPC was 30,000, the Mw was 35,100, and thus the Mw / Mn was 1.17.
(製造例2:前駆重合体(A’2)の製造)
プロピレングリコールにプロピレンオキシドを開環付加重合させて得られたポリオキシプロピレンジオール(官能基1個当たりの分子量1,000)を開始剤(開始剤Bという)として用いた。
亜鉛ヘキサシアノコバルテートのt−ブチルアルコール錯体触媒(0.03g)の存在下、開始剤B(64.1g)に、プロピレンオキシド(525g)を、120℃にて反応系の圧力が下がらなくなるまで反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端に水酸基を1分子あたり2個有する前駆重合体(A’2)を得た。前駆重合体(A’2)の、25℃における粘度は20Pa・sであった。GPCで測定したMnは22,000、Mwは23,800、よってMw/Mnは1.08であった。
Production Example 2: Production of Precursor Polymer (A'2)
The polyoxypropylene diol (molecular weight 1,000 per one functional group) obtained by ring-opening addition polymerization of propylene oxide to propylene glycol was used as an initiator (referred to as initiator B).
In the presence of t-butyl alcohol complex catalyst (0.03 g) of zinc hexacyanocobaltate, initiator B (64.1 g) is reacted with propylene oxide (525 g) at 120 ° C. until the pressure of the reaction system does not fall. I did. Thus, a precursor polymer (A′2) having a polyoxypropylene chain and having two hydroxyl groups per molecule at the end of the main chain was obtained. The viscosity at 25 ° C. of the precursor polymer (A′2) was 20 Pa · s. The Mn measured by GPC was 22,000, the Mw was 23,800, and the Mw / Mn was 1.08.
(製造例3:前駆重合体(A’3)の製造)
亜鉛ヘキサシアノコバルテートのt−ブチルアルコール錯体触媒(0.05g)の存在下、開始剤A(21.4g)、開始剤B(42.7g)の混合液に、プロピレンオキシド(858g)を、120℃にて反応系の圧力が下がらなくなるまで反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端に水酸基を1分子あたり2.5個有する前駆重合体(A’3)を得た。前駆重合体(A’3)の、25℃における粘度は23Pa・sであった。GPCで測定したMnは26,000、Mwは31,800、よってMw/Mnは1.22であった。
Production Example 3: Production of Precursor Polymer (A'3)
Propylene oxide (858 g) was added to a mixture of initiator A (21.4 g) and initiator B (42.7 g) in the presence of t-butyl alcohol complex catalyst (0.05 g) of zinc hexacyanocobaltate, 120 The reaction was allowed to proceed until the pressure of the reaction system did not fall at ° C. As a result, a precursor polymer (A'3) having a polyoxypropylene chain and having 2.5 hydroxyl groups per molecule at the end of the main chain was obtained. The viscosity of the precursor polymer (A′3) at 25 ° C. was 23 Pa · s. The Mn measured by GPC was 26,000, the Mw was 31,800, and the Mw / Mn was 1.22.
(製造例4:前駆重合体(A’4)の製造)
グリセリンにプロピレンオキシドを開環付加重合させて得られたポリオキシプロピレントリオール(官能基1個当たりの分子量330、前記開始剤A)を開始剤として用いた。
亜鉛ヘキサシアノコバルテートのt−ブチルアルコール錯体触媒(0.08g)の存在下、開始剤A(64.1g)に、プロピレンオキシド(2,280g)を、120℃にて反応系の圧力が下がらなくなるまで反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端に水酸基を1分子あたり3個有する前駆重合体(A’4)を得た。前駆重合体(A’4)の、25℃における粘度は50Pa・sであった。GPCで測定したMnは41,000、Mwは47,100、よってMw/Mnは1.15であった。
Production Example 4 Production of Precursor Polymer (A′4)
The polyoxypropylene triol (molecular weight of 330 per functional group, the initiator A) obtained by ring-opening addition polymerization of propylene oxide to glycerin was used as an initiator.
Propylene oxide (2,280 g) was added to initiator A (64.1 g) in the presence of t-butyl alcohol complex catalyst (0.08 g) of zinc hexacyanocobaltate, and the pressure of the reaction system did not fall at 120 ° C. It was made to react. Thus, a precursor polymer (A′4) having a polyoxypropylene chain and having three hydroxyl groups per molecule at the end of the main chain was obtained. The viscosity of the precursor polymer (A′4) at 25 ° C. was 50 Pa · s. The Mn measured by GPC was 41,000, the Mw was 47,100, and the Mw / Mn was 1.15.
(製造例5:前駆重合体(E’1)の製造)
グリセリンにプロピレンオキシドを開環付加重合させて得られたポリオキシプロピレントリオール(官能基1個当たりの分子量1,000)(開始剤Cという。)を、開始剤として用いた。
亜鉛ヘキサシアノコバルテートのグライム錯体触媒(0.09g)の存在下、開始剤D(64.1g)に、プロピレンオキシド(376g)を、120℃にて反応系の圧力が下がらなくなるまで反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端に水酸基を1分子あたり3.0個有する前駆重合体(E’1)を得た。前駆重合体(E’1)は、25℃における粘度は23Pa・sであった。GPCで測定したMnは25,000、Mw35,500は、よってMw/Mnは1.42であった。
Production Example 5 Production of Precursor Polymer (E′1)
Polyoxypropylene triol (molecular weight: 1,000 per one functional group) (initiator C) obtained by ring-opening addition polymerization of propylene oxide to glycerin was used as an initiator.
In the presence of a glyme complex catalyst of zinc hexacyanocobaltate (0.09 g), initiator D (64.1 g) was reacted with propylene oxide (376 g) at 120 ° C. until the pressure of the reaction system did not fall. Thus, a precursor polymer (E′1) having a polyoxypropylene chain and having 3.0 hydroxyl groups per molecule at the end of the main chain was obtained. The viscosity of the precursor polymer (E′1) at 25 ° C. was 23 Pa · s. The Mn measured by GPC was 25,000, and the Mw 35,500 was thus Mw / Mn 1.42.
(製造例6:前駆重合体(E’2)の製造)
亜鉛ヘキサシアノコバルテートのt−ブチルアルコール錯体触媒(0.05g)の存在下、開始剤A(64.1g)に、プロピレンオキシド(924g)を、120℃にて反応系の圧力が下がらなくなるまで反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端に水酸基を1分子あたり3個有する前駆重合体(E’2)を得た。前駆重合体(E’2)の、25℃における粘度は6Pa・sであった。GPCで測定したMnは19,000、Mw21,800は、よってMw/Mnは1.15であった。
Production Example 6: Production of Precursor Polymer (E'2)
In the presence of t-butyl alcohol complex catalyst (0.05 g) of zinc hexacyanocobaltate, initiator A (64.1 g) is reacted with propylene oxide (924 g) at 120 ° C. until the pressure of the reaction system does not fall. I did. As a result, a precursor polymer (E′2) having a polyoxypropylene chain and having three hydroxyl groups per molecule at the end of the main chain was obtained. The viscosity at 25 ° C. of the precursor polymer (E′2) was 6 Pa · s. The Mn measured by GPC was 19,000, the Mw 21,800 was thus Mw / Mn 1.15.
(製造例7:前駆重合体(C’1)の製造)
t−ブチルアルコールにプロピレンオキシドを開環付加重合させて得られたポリオキシプロピレンモノオール(官能基1個当たりの分子量2,000)を開始剤(開始剤Dという)として用いた。
亜鉛ヘキサシアノコバルテートのt−ブチルアルコール錯体触媒(0.05g)の存在下、開始剤D(384g)に、プロピレンオキシド(594g)を、120℃にて反応系の圧力が下がらなくなるまで反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端に水酸基を1分子あたり1個有する前駆重合体(C’1)を得た。前駆重合体(C’1)は、25℃における粘度は1.2Pa・sであった。GPCで測定したMnは7,800、Mwは8,600、よってMw/Mnは1.10であった。
Production Example 7: Production of Precursor Polymer (C'1)
The polyoxypropylene monool (molecular weight 2,000 per one functional group) obtained by ring-opening addition polymerization of propylene oxide to t-butyl alcohol was used as an initiator (referred to as initiator D).
Propylene oxide (594 g) was reacted with initiator D (384 g) in the presence of t-butyl alcohol complex catalyst (0.05 g) of zinc hexacyanocobaltate at 120 ° C. until the pressure of the reaction system did not fall. . Thus, a precursor polymer (C′1) having a polyoxypropylene chain and having one hydroxyl group per molecule at the end of the main chain was obtained. The precursor polymer (C'1) had a viscosity of 1.2 Pa · s at 25 ° C. The Mn measured by GPC was 7,800, the Mw was 8,600, and thus the Mw / Mn was 1.10.
[重合体(A)(C)(E)]
実施例で用いた重合体(A)(C)(E)を表2に示す。各重合体は以下の製造例で得られたものである。
重合体(E1)、(E2)は比較の重合体である。重合体(C1)は直鎖状で、片末端に反応性ケイ素基を有する重合体である。
以下の製造例においては、前駆重合体の末端にアリル基を導入し、該アリル基にジメトキシメチルシランを反応させる方法で、前駆重合体の主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を導入した。かかる方法においては、アリル基が開裂して形成されるメチレン鎖に反応性ケイ素基(ジメトキシメチルシリル基)が結合した構造が得られる。表中のシリル化率は、反応性ケイ素基に結合するメチレン鎖のHの量を1H−NMRで測定して算出した値である。
表中の平均官能基数は、各重合体の合成に用いた開始剤の水酸基数の平均値として求めた。
表に、重合体1g中の反応性ケイ素基(ジメトキシメチルシリル基)の含有量(単位:mmol/g)、および重合体1g中の加水分解性基(ケイ素原子に結合したメトキシ基)の含有量(単位:mmol/g)を示す。
[Polymer (A) (C) (E)]
The polymers (A) (C) (E) used in the examples are shown in Table 2. Each polymer is obtained by the following production example.
The polymers (E1) and (E2) are comparative polymers. The polymer (C1) is a linear polymer having a reactive silicon group at one end.
In the following production examples, an allyl group was introduced at the end of the precursor polymer, and a dimethoxymethylsilyl group was introduced at the main chain terminal of the precursor polymer by a method of reacting dimethoxymethylsilane with the allyl group. In such a method, a structure in which a reactive silicon group (dimethoxymethylsilyl group) is bonded to a methylene chain formed by cleavage of an allyl group is obtained. The silylation ratio in the table is a value calculated by measuring the amount of H in the methylene chain bound to the reactive silicon group by 1 H-NMR.
The average number of functional groups in the table was determined as the average value of the number of hydroxyl groups of the initiator used for the synthesis of each polymer.
In the table, the content (unit: mmol / g) of reactive silicon group (dimethoxymethylsilyl group) in 1 g of polymer, and the content of hydrolysable group (methoxy group bonded to silicon atom) in 1 g of polymer The amount (unit: mmol / g) is shown.
(製造例8:重合体(A1)の製造)
上記で得られた前駆重合体(A’1)に、前駆重合体(A’1)の水酸基量に対して1.05倍モルのナトリウムメトキシドを含むメタノール溶液を添加して、前駆重合体(A’1)をアルコラート化した。つぎに、加熱減圧によりメタノールを留去した後に、前駆重合体(A’1)の水酸基量に対して過剰量の塩化アリルを添加した。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ全主鎖末端にアリル基を有する重合体(A’’1)を得た。
次に、塩化白金酸六水和物の存在下、得られた重合体(A’’1)の主鎖末端のアリル基に対して0.72倍モルのジメトキシメチルシランを添加し、70℃にて5時間反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を有する重合体(A1)を得た。
Production Example 8 Production of Polymer (A1)
A precursor polymer is obtained by adding a methanol solution containing 1.05 moles of sodium methoxide to the precursor polymer (A′1) obtained above with respect to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (A′1). (A'1) was alcoholated. Next, after distilling off methanol by heating and pressure reduction, an excess amount of allyl chloride was added to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (A′1). Thus, a polymer (A′′1) having a polyoxypropylene chain and an allyl group at all of the main chain terminals was obtained.
Next, in the presence of chloroplatinic acid hexahydrate, 0.72 moles of dimethoxymethylsilane is added to the allyl group of the main chain terminal of the obtained polymer (A′′1), Reaction for 5 hours. Thus, a polymer (A1) having a polyoxypropylene chain and having a dimethoxymethylsilyl group at the main chain terminal was obtained.
(製造例9:重合体(A2)の製造)
上記で得られた前駆重合体(A’2)に、前駆重合体(A’2)の水酸基量に対して1.05倍モルのナトリウムメトキシドを含むメタノール溶液を添加して、前駆重合体(A’2)をアルコラート化した。つぎに、加熱減圧によりメタノールを留去した後に、前駆重合体(A’2)の水酸基量に対して過剰量の塩化アリルを添加した。これにより、これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ全主鎖末端にアリル基を有する重合体(A’’2)を得た。
次に、塩化白金酸六水和物の存在下、得られた重合体(A’’2)の主鎖末端のアリル基に対して0.77倍モルのジメトキシメチルシランを添加し、70℃にて5時間反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を有する重合体(A2)を得た。
Production Example 9 Production of Polymer (A2)
A precursor polymer is obtained by adding a methanol solution containing 1.05 moles of sodium methoxide to the precursor polymer (A′2) obtained above with respect to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (A′2). (A'2) was alcoholated. Next, after distilling off methanol by heating and pressure reduction, an excess amount of allyl chloride was added to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (A′2). Thereby, thereby, the polymer (A''2) which has a polyoxypropylene chain and has an allyl group at all the principal chain terminal was obtained.
Next, in the presence of chloroplatinic acid hexahydrate, 0.77 moles of dimethoxymethylsilane is added to the allyl group of the main chain terminal of the obtained polymer (A ′ ′ 2), and the temperature is 70 ° C. Reaction for 5 hours. Thus, a polymer (A2) having a polyoxypropylene chain and having a dimethoxymethylsilyl group at the main chain terminal was obtained.
(製造例10:重合体(A3)の製造)
上記で得られた前駆重合体(A’3)に、前駆重合体(A’3)の水酸基量に対して1.05倍モルのナトリウムメトキシドを含むメタノール溶液を添加して、前駆重合体(A’3)をアルコラート化した。つぎに、加熱減圧によりメタノールを留去した後に、前駆重合体(A’3)の水酸基量に対して過剰量の塩化アリルを添加した。これにより、これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ全主鎖末端にアリル基を有する重合体(A’’3)を得た。
次に、塩化白金酸六水和物の存在下、得られた重合体(A’’3)の主鎖末端のアリル基に対して0.745倍モルのジメトキシメチルシランを添加し、70℃にて5時間反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を有する重合体(A3)を得た。
Production Example 10 Production of Polymer (A3)
A precursor polymer is obtained by adding a methanol solution containing 1.05 moles of sodium methoxide relative to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (A'3) to the precursor polymer (A'3) obtained above. (A'3) was alcoholated. Next, after distilling off methanol by heating and pressure reduction, an excess amount of allyl chloride was added to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (A'3). Thereby, thereby, the polymer (A''3) which has a polyoxypropylene chain and has an allyl group at all the principal chain terminal was obtained.
Next, in the presence of chloroplatinic acid hexahydrate, 0.745 moles of dimethoxymethylsilane is added to the allyl group of the main chain terminal of the obtained polymer (A ′ ′ 3), and the temperature is 70 ° C. Reaction for 5 hours. Thus, a polymer (A3) having a polyoxypropylene chain and having a dimethoxymethylsilyl group at the main chain terminal was obtained.
(製造例11:重合体(A4)の製造)
製造例8と同様にして重合体(A’’1)を得た。塩化白金酸六水和物の存在下、重合体(A’’1)の主鎖末端のアリル基に対して0.67倍モルのジメトキシメチルシランを添加し、70℃にて5時間反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を有する重合体(A4)を得た。
Production Example 11 Production of Polymer (A4)
In the same manner as in Production Example 8, a polymer (A′′1) was obtained. In the presence of chloroplatinic acid hexahydrate, 0.67 moles of dimethoxymethylsilane is added to the allyl group at the main chain end of the polymer (A′′1), and the reaction is allowed to proceed at 70 ° C. for 5 hours The Thus, a polymer (A4) having a polyoxypropylene chain and having a dimethoxymethylsilyl group at the main chain terminal was obtained.
(製造例12:重合体(A5)の製造)
製造例8と同様にして重合体(A’’1)を得た。塩化白金酸六水和物の存在下、重合体(A’’1)の主鎖末端のアリル基に対して0.79倍モルのジメトキシメチルシランを添加し、70℃にて5時間反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を有する重合体(A5)を得た。
Production Example 12 Production of Polymer (A5)
In the same manner as in Production Example 8, a polymer (A′′1) was obtained. In the presence of chloroplatinic acid hexahydrate, 0.79 moles of dimethoxymethylsilane is added to the allyl group at the main chain end of the polymer (A′′1), and the reaction is allowed to proceed at 70 ° C. for 5 hours The Thus, a polymer (A5) having a polyoxypropylene chain and having a dimethoxymethylsilyl group at the main chain terminal was obtained.
(製造例13:重合体(A6)の製造)
上記で得られた前駆重合体(A’4)に、前駆重合体(A’4)の水酸基量に対して1.05倍モルのナトリウムメトキシドを含むメタノール溶液を添加して、前駆重合体(A’4)をアルコラート化した。つぎに、加熱減圧によりメタノールを留去した後に、前駆重合体(A’4)の水酸基量に対して過剰量の塩化アリルを添加した。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ全主鎖末端にアリル基を有する重合体(A’’4)を得た。
次に、塩化白金酸六水和物の存在下、得られた重合体(A’’4)の主鎖末端のアリル基に対して0.72倍モルのジメトキシメチルシランを添加し、70℃にて5時間反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を有する重合体(A6)を得た。
Production Example 13 Production of Polymer (A6)
A precursor polymer is obtained by adding a methanol solution containing 1.05 moles of sodium methoxide to the precursor polymer (A′4) obtained above with respect to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (A′4). (A'4) was alcoholated. Next, after distilling off methanol by heating and pressure reduction, an excess amount of allyl chloride was added to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (A'4). Thus, a polymer (A′′4) having a polyoxypropylene chain and an allyl group at all of the main chain terminals was obtained.
Next, in the presence of chloroplatinic acid hexahydrate, 0.72 moles of dimethoxymethylsilane is added to the allyl group of the main chain terminal of the obtained polymer (A ′ ′ 4), and the temperature is 70 ° C. Reaction for 5 hours. Thus, a polymer (A6) having a polyoxypropylene chain and having a dimethoxymethylsilyl group at the main chain terminal was obtained.
(製造例14:比較の重合体(E1)の製造)
上記で得られた前駆重合体(E’1)に、前駆重合体(E’1)の水酸基量に対して1.05倍モルのナトリウムメトキシドを含むメタノール溶液を添加して、前駆重合体(E’1)をアルコラート化した。つぎに、加熱減圧によりメタノールを留去した後に、前駆重合体(E’1)の水酸基量に対して過剰量の塩化アリルを添加した。これにより、これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ全主鎖末端にアリル基を有する重合体(E’’1)を得た。
次に、塩化白金酸六水和物の存在下、得られた重合体(E’’1)の主鎖末端のアリル基に対して0.70倍モルのジメトキシメチルシランを添加し、70℃にて5時間反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を有する重合体(E1)を得た。
Production Example 14 Production of Comparative Polymer (E1)
A precursor polymer is obtained by adding a methanol solution containing 1.05 moles of sodium methoxide to the precursor polymer (E′1) obtained above with respect to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (E′1). (E'1) was alcoholated. Next, after distilling off methanol by heating and pressure reduction, an excess amount of allyl chloride was added to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (E′1). Thereby, thereby, the polymer (E''1) which has a polyoxypropylene chain and has an allyl group at all the principal chain terminal was obtained.
Next, in the presence of chloroplatinic acid hexahydrate, 0.70 moles of dimethoxymethylsilane is added to the allyl group of the main chain terminal of the obtained polymer (E′′1), and the temperature is 70 ° C. Reaction for 5 hours. Thus, a polymer (E1) having a polyoxypropylene chain and having a dimethoxymethylsilyl group at the main chain terminal was obtained.
(製造例15:比較の重合体(E2)の製造)
上記で得られた前駆重合体(E’2)に、前駆重合体(E’2)の水酸基量に対して1.05倍モルのナトリウムメトキシドを含むメタノール溶液を添加して、前駆重合体(E’2)をアルコラート化した。つぎに、加熱減圧によりメタノールを留去した後に、前駆重合体(E’2)の水酸基量に対して過剰量の塩化アリルを添加した。これにより、これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ全主鎖末端にアリル基を有する重合体(E’’2)を得た。
次に、塩化白金酸六水和物の存在下、得られた重合体(E’’2)の主鎖末端のアリル基に対して0.66倍モルのジメトキシメチルシランを添加し、70℃にて5時間反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を有する重合体(E2)を得た。
Production Example 15 Production of Comparative Polymer (E2)
A precursor polymer is obtained by adding a methanol solution containing 1.05 moles of sodium methoxide to the precursor polymer (E'2) obtained above with respect to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (E'2). (E'2) was alcoholated. Next, after distilling off methanol by heating and pressure reduction, an excess amount of allyl chloride was added to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (E'2). Thereby, thereby, the polymer (E''2) which has a polyoxypropylene chain and has an allyl group in all the principal chain terminals was obtained.
Next, in the presence of chloroplatinic acid hexahydrate, 0.66 moles of dimethoxymethylsilane is added to the allyl group of the main chain terminal of the obtained polymer (E ′ ′ 2), and the temperature is 70 ° C. Reaction for 5 hours. Thus, a polymer (E2) having a polyoxypropylene chain and having a dimethoxymethylsilyl group at the main chain terminal was obtained.
(製造例16:片末端に反応性ケイ素基を有する重合体(C1)の製造)
上記で得られた前駆重合体(C’1)に、前駆重合体(C’1)の水酸基量に対して1.05倍モルのナトリウムメトキシドを含むメタノール溶液を添加して、前駆重合体(C’1)をアルコラート化した。つぎに、加熱減圧によりメタノールを留去した後に、前駆重合体(C’1)の水酸基量に対して過剰量の塩化アリルを添加した。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にアリル基を1分子あたり1個有する重合体(C’’1)を得た。
次に、塩化白金酸六水和物の存在下、得られた重合体(C’’1)の主鎖末端のアリル基に対して0.85倍モルのジメトキシメチルシランを添加し、70℃にて5時間反応させた。これにより、ポリオキシプロピレン鎖を有し、かつ主鎖末端にジメトキシメチルシリル基を有する重合体(C1)を得た。
Production Example 16 Production of Polymer (C1) Having Reactive Silicon Group at One End
A precursor polymer is obtained by adding a methanol solution containing 1.05 moles of sodium methoxide relative to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (C'1) to the precursor polymer (C'1) obtained above. (C'1) was alcoholated. Next, after distilling off methanol by heating and pressure reduction, an excess amount of allyl chloride was added to the amount of hydroxyl groups of the precursor polymer (C'1). As a result, a polymer (C′′1) having a polyoxypropylene chain and one allyl group per molecule at the end of the main chain was obtained.
Next, in the presence of chloroplatinic acid hexahydrate, 0.85 moles of dimethoxymethylsilane is added to the allyl group of the main chain terminal of the obtained polymer (C′′1), Reaction for 5 hours. Thus, a polymer (C1) having a polyoxypropylene chain and having a dimethoxymethylsilyl group at the main chain terminal was obtained.
[重合体(D)]
実施例で用いた重合体(D1)、(D2)は、反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル共重合体(D)の例である。重合体(D1)は以下の製造例で得られたものである。重合体(D2)は東亜合成株式会社製のARUFON US−6120(製品名、Mw2,400)である。
(製造例21:重合体(D1)の製造)
本例では、溶媒の存在下で、重合体(D1)を構成する不飽和基含有単量体を重合させる方法で重合体(D1)を製造した。
攪拌機付きの耐圧反応器に酢酸エチルを200g入れて、約67℃に昇温した。反応容器内温を約67℃に保ち、窒素雰囲気下、攪拌しながら、メタクリル酸メチル72g、アクリル酸−n−ブチル6.5g、メタクリル酸−n−ブチル29.0g、3−メタクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン15.0g、およびノルマルドデシルメルカプタン14.0gから選ばれるモノマーの所定量、ならびに2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)(商品名:V65、和光純薬株式会社製)2.5gの混合溶液を酢酸エチル中に5時間かけて滴下して重合を行い、反応性ケイ素機基としてトリエトキシシリル基を有する(メタ)アクリレート共重合体(以下、「重合体(D1)」)を合成した。重合体(D1)の数平均分子量(Mn)を測定したところ、4,000であった。
[Polymer (D)]
The polymers (D1) and (D2) used in the examples are examples of the (meth) acrylic acid ester copolymer (D) having a reactive silicon group. The polymer (D1) is obtained by the following production example. The polymer (D2) is ARUFON US-6120 (product name, Mw 2,400) manufactured by Toagosei Co., Ltd.
(Production Example 21: Production of Polymer (D1))
In this example, the polymer (D1) was produced by a method of polymerizing the unsaturated group-containing monomer constituting the polymer (D1) in the presence of a solvent.
In a pressure resistant reactor equipped with a stirrer, 200 g of ethyl acetate was charged, and the temperature was raised to about 67 ° C. While maintaining the internal temperature of the reaction vessel at about 67 ° C. and stirring under a nitrogen atmosphere, 72 g of methyl methacrylate, 6.5 g of n-butyl acrylate, 29.0 g of n-butyl methacrylate, 3-methacryloyloxypropyl tritri A predetermined amount of a monomer selected from 15.0 g of ethoxysilane and 14.0 g of normal dodecyl mercaptan, and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) (trade name: V65, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) A mixed solution of 2.5 g is dropped into ethyl acetate over 5 hours to carry out polymerization, and a (meth) acrylate copolymer having a triethoxysilyl group as a reactive silicon group (hereinafter referred to as “polymer (D1) ") Was synthesized. The number average molecular weight (Mn) of the polymer (D1) was measured to be 4,000.
[化合物(B)]
実施例で用いた化合物(B)は以下の化合物(B1)、(B2)である。
化合物(B1):フェノキシトリメチルシラン。1分子中に存在するトリメチルシラノールを発生しうる官能基の数は1個、1g中に存在するトリメチルシラノールを発生しうる官能基は0.060mmol/gである。
化合物(B2):トリメチロールプロパンのトリストリメチルシリル体(TMP−3TMS)。1分子中に存在するトリメチルシラノールを発生しうる官能基の数は3個、1g中に存在するトリメチルシラノールを発生しうる官能基は0.085mmol/gである。
[Compound (B)]
The compounds (B) used in the examples are the following compounds (B1) and (B2).
Compound (B1): Phenoxytrimethylsilane. The number of functional groups capable of generating trimethylsilanol present in one molecule is 1, and the functional group capable of generating trimethylsilanol present in 1 g is 0.060 mmol / g.
Compound (B2): Tristrimethylsilyl form of trimethylolpropane (TMP-3TMS). The number of functional groups capable of generating trimethylsilanol present in one molecule is 3, and the functional group capable of generating trimethylsilanol present in 1 g is 0.085 mmol / g.
<硬化性組成物>
上記重合体(A)、(C)、(D)、比較の重合体(E)および化合物(B)を用いて硬化性組成物を調製した。
以下の実施例では、重合体(A)および化合物(B)を含む主剤組成物と、硬化触媒を含む硬化剤組成物を別々に調製し、該硬化剤組成物と主剤組成物を使用前に混合する2成分型の硬化性組成物を調製した。
主剤組成物の配合を表3〜6に示し、硬化剤組成物の配合を表7に示す。表に示す添加剤成分は以下の通りである。
主剤組成物の配合を示す表に、該主剤組成物中に存在する重合体(A)または比較の重合体(E)の水酸基と加水分解性基の合計のモル数a(相対値)、該主剤組成物中に存在する化合物(B)のトリメチルシラノールを発生しうる官能基のモル数b(相対値)、これらのモル比a/bの値を示す。
<Curable composition>
A curable composition was prepared using the above polymers (A), (C), (D), comparative polymer (E) and compound (B).
In the following examples, a main agent composition containing a polymer (A) and a compound (B) and a curing agent composition containing a curing catalyst are separately prepared, and the curing agent composition and the main agent composition are used before use A two-component curable composition was prepared for mixing.
The formulations of the main agent composition are shown in Tables 3 to 6, and the formulations of the curing agent composition are shown in Table 7. The additive components shown in the table are as follows.
In the table showing the composition of the main agent composition, the molar number a (relative value) of the total of the hydroxyl group and the hydrolysable group of the polymer (A) or the comparative polymer (E) present in the main agent composition The molar number b (relative value) of functional groups capable of generating trimethylsilanol of the compound (B) present in the main agent composition and the value of the molar ratio a / b thereof are shown.
[充填剤]
白艶化CCR(製品名):膠質炭酸カルシウム、白石工業社製。
ホワイトンSB(製品名):重質炭酸カルシウム、白石カルシウム工業社製、平均粒径1.78μm。
酸化チタン:石原産業社製、R820(製品名)。
バルーン 80GCA(製品名):有機バルーン、松本油脂社製。
グロマックスLL(製品名):焼成カオリン、竹原化学工業社製。
[filler]
White matting CCR (product name): Colloidal calcium carbonate, manufactured by Shiraishi Kogyo Co., Ltd.
Whiteton SB (product name): Heavy calcium carbonate, manufactured by Shiraishi Calcium Industry Co., Ltd., average particle diameter 1.78 μm.
Titanium oxide: manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., R820 (product name).
Balloon 80 GCA (product name): Organic balloon manufactured by Matsumoto Yushi Co., Ltd.
Gromax LL (product name): Calcined kaolin manufactured by Takehara Chemical Industry Co., Ltd.
[可塑剤]
DINP(略称):ジイソノニルフタレート、新日本理化社製、製品名:サンソサイザーDINP。
PMLS4012(製品名):高分子量ポリオール、旭硝子社製、水酸基1個当たりの分子量5,000(PMLS4012は分子中に水酸基を2個有する)。
UP−1000(製品名):東亜合成株式会社製、ARUFON UP−1000(製品名、無官能基アクリルポリマー、Mw3,000)。
サンソサイザーEPS(製品名):新日本理化社製、4,5−エポキシシクロヘキサン−1,2−ジカルボン酸−ジ−2−エチルヘキシル。
アイソパーH(製品名):エクソンモービル社製、イソパラフィン系可塑剤。
アイソパーM(製品名):エクソンモービル社製、イソパラフィン系可塑剤。
オクタン:和光純薬社製。
ウンデカン:和光純薬社製。
トリデカン:和光純薬社製。
N−12(製品名):日鉱石油化学社製、ノルマルパラフィン(n−ドデカン99.0%)。
YH−NP(製品名):日鉱石油化学社製、ノルマルパラフィン(n−ドデカン18%、n−トリデカン59%、n−テトラデカン19%、n−ヘプタデカン4%)。
SH−NP(製品名):SH−NPは日鉱石油化学ノルマルパラフィン(n−テトラデカン55%、n−ヘプタデカン37%、n−ヘキサデカン8%)。
[Plasticizer]
DINP (abbreviation): diisononyl phthalate, manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd., product name: Sanssoizer DINP.
PMLS 4012 (product name): high molecular weight polyol, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd., molecular weight 5,000 per hydroxyl group (PMLS 4012 has two hydroxyl groups in the molecule).
UP-1000 (product name): Touasei Co., Ltd. product ARUFON UP-1000 (product name, non-functional acrylic polymer, Mw 3,000).
Sanssoizer EPS (trade name): Shin Nippon Rika Co., Ltd., 4, 5-epoxycyclohexane-1,2-dicarboxylic acid-di-2-ethylhexyl.
Isopar H (product name): ExxonMobil, an isoparaffinic plasticizer.
Isopar M (product name): ExxonMobil, an isoparaffinic plasticizer.
Octane: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Undecane: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
Tridecane: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
N-12 (product name): Nippon Ore Oil Chemical Co., Ltd., normal paraffin (n-dodecane 99.0%).
YH-NP (product name): manufactured by Nippon Ore Oil Chemical Co., Ltd., normal paraffin (n-dodecane 18%, n-tridecane 59%, n-tetradecane 19%, n-heptadecane 4%).
SH-NP (product name): SH-NP is a natural ore oil chemical normal paraffin (55% of n-tetradecane, 37% of n-heptadecane, 8% of n-hexadecane).
[チキソ性付与剤]
ディスパロン#305(製品名):水添ひまし油系チクソ性付与剤、楠本化成社製。
[空気酸化硬化性化合物]
桐油:木村社製。
[安定剤]
(酸化防止剤)
IRGANOX 1010(製品名):ヒンダードフェノール系酸化防止剤、BASF社製。
IRGANOX 245(製品名):ヒンダードフェノール系酸化防止剤、BASF社製。
(紫外線吸収剤)
TINUVIN 326:(製品名):ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、BASF社製。
CHIMASSORB 81(製品名):ベンゾフェノン系紫外線吸収剤、BASF社製。
(光安定剤)
TINUVIN 765(製品名):ヒンダードアミン系光安定剤、BASF社製。
LA−63P(製品名):ヒンダードアミン系光安定剤、ADEKA社製、分子量約2,000、融点85〜105℃。
[接着性付与剤]
KBM−403(製品名):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。
[硬化触媒・助触媒]
(a)硬化触媒・助触媒混合物:硬化触媒としてのオクチル酸第一錫(吉富製薬社製、商品名:スタノクト)と、助触媒としてのラウリルアミン(n−ドデシルアミン、試薬)とを質量比(硬化触媒:助触媒)6:1で混合した混合物。
[Thixotropic agent]
Disparon # 305 (product name): Hydrogenated castor oil-based thixotropic agent, manufactured by Kushimoto Chemical Co., Ltd.
[Air oxidation curable compound]
Soy sauce: Made by Kimura.
[Stabilizer]
(Antioxidant)
IRGANOX 1010 (product name): hindered phenolic antioxidant manufactured by BASF.
IRGANOX 245 (product name): Hindered phenolic antioxidant, manufactured by BASF.
(UV absorber)
TINUVIN 326: (product name): benzotriazole-based ultraviolet absorber manufactured by BASF.
CHIMASSORB 81 (product name): benzophenone based ultraviolet absorber, manufactured by BASF.
(Light stabilizer)
TINUVIN 765 (product name): hindered amine light stabilizer manufactured by BASF.
LA-63P (product name): hindered amine light stabilizer, manufactured by ADEKA, molecular weight about 2,000, melting point 85-105 ° C.
[Adhesive agent]
KBM-403 (product name): 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
[Curing catalyst, co-catalyst]
(A) Curing catalyst / cocatalyst mixture: mass ratio of stannous octoate (made by Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd., trade name: stanoct) as a curing catalyst and laurylamine (n-dodecylamine, reagent) as a cocatalyst (Curing catalyst: co-catalyst) 6: 1 mixed mixture.
[硬化剤組成物の調製]
(例1〜31)
表3〜6に示す配合で、各成分を遊星式撹拌機で混合して主剤組成物を調製した。例15〜18は実施例であり、例1〜14、19〜25は参考例であり、例26〜31は比較例である。また、表3〜6における、aは重合体(A)または(E)の水酸基と加水分解性基の合計(相対モル数)であり、bは化合物(B)のトリメチルシラノール基を発生しうる官能基の合計(相対モル数)である。
これとは別に、表7に示す配合で、下記の(a)〜(d)を混合して硬化剤組成物を調製した。
各例の主剤組成物と、表7の配合の硬化剤組成物と、着色剤としてのトナーを、主剤組成物/硬化剤組成物/ダークグレートナー(100/10/5.2)の質量比で混合して硬化性組成物を得た。
得られた硬化性組成物について下記の方法で評価した。評価結果を表8、9に示す。
また、例2、25で得られた硬化性組成物については、後述の耐久性試験において2000回の伸縮試験を行った後、さらに追加で1000回、2000回の伸縮試験を行った。その結果を表10に示す。
[Preparation of Hardener Composition]
(Examples 1 to 31)
In the formulations shown in Tables 3 to 6, the respective components were mixed by a planetary stirrer to prepare a main agent composition. Examples 15 to 18 are Examples of the present invention, examples 1~14,19~25 for illustrative purposes, Example 26 to 31 are Ru Comparative Example der. In Tables 3 to 6, a is the total (relative mole number) of the hydroxyl group of the polymer (A) or (E) and the hydrolyzable group, and b can generate the trimethylsilanol group of the compound (B) It is the total (relative number of moles) of functional groups.
Separately from this, in the formulation shown in Table 7, the following (a) to (d) were mixed to prepare a curing agent composition.
The weight ratio of main ingredient composition / hardener composition / dark gray toner (100/10 / 5.2) of the main ingredient composition of each example, the curing agent composition of the formulation of Table 7, and the toner as a colorant The mixture was mixed to obtain a curable composition.
The resulting curable composition was evaluated by the following method. The evaluation results are shown in Tables 8 and 9.
The curable compositions obtained in Examples 2 and 25 were subjected to 2000 expansion tests in the durability test described below, and then additionally 1000 expansion tests were performed 2000 times. The results are shown in Table 10.
<硬化性の評価(ちょう度)>
得られた硬化性組成物を容器(サイズ:縦10.5cm×横7.0cm×深さ4.0cm)に450g入れて、表面から窒素ガスを吹き付けて気泡を取り除いた。その後、10℃の雰囲気中に容器が水平になるように置き、40時間養生したものをサンプルとし、自動ちょう度/針入度試験器(RPM-101型)を用いてちょう度の測定を行った。
ちょう度は、このサンプルの表面の中央部に、ステンレス製の円すい型のコーン(先端0.38mm)を、100gの荷重をかけて侵入させ、5秒間で侵入した長さ(侵入深さ、単位:mm)を測定し、該侵入深さを10倍した値をちょう度の値とした。
該ちょう度の値が100以下であるときに硬化性が良好(○)、100超のときに硬化性が不良(×)と判定した。
<Evaluation of Curability (Consistency)>
450 g of the obtained curable composition was placed in a container (size: 10.5 cm long × 7.0 cm wide × 4.0 cm deep), and nitrogen gas was blown from the surface to remove air bubbles. After that, place the container horizontally in an atmosphere at 10 ° C, cure it for 40 hours, and use it as a sample to measure consistency using an automatic consistency / penetration tester (RPM-101). The
Ease of penetration: A stainless steel cone-shaped cone (0.38 mm in diameter) was introduced into the center of the surface of this sample under a load of 100 g, and the penetration length in 5 seconds (penetration depth, unit : Mm) was measured, and the penetration depth was multiplied by 10 to obtain the consistency value.
When the value of the consistency was 100 or less, the curability was good (○), and when it was more than 100, the curability was poor (x).
<引張特性の評価(H型試験)>
被着体として、表面にプライマー(製品名:MP−2000、セメダイン社製)処理をした表面陽極酸化アルミニウムを使用し、JIS A 1439の建築用シーリング材の試験方法に準拠してH型試験体を作製し引張特性試験を行った。
具体的には、作成したH型試験体を温度23℃、湿度65%で1週間養生し、更に温度50℃、湿度65%で1週間養生を行ってH型試験体の硬化物を作成した。得られた硬化物について、テンシロン試験機にて引張物性の測定(H型物性)をし、50%伸張した時の応力(M50、単位:N/mm2)、最大点引張応力(単位:N/mm2)、最大点伸び(単位:%)を測定した。
M50の値が小さいほど柔軟性が高く、最大点引張応力の値が大きいほど引張強度が高く、最大点伸びの値が大きいほど伸びが良い。
<Evaluation of tensile properties (H-type test)>
As an adherend, using surface anodized aluminum treated with a primer (product name: MP-2000, manufactured by Cemedine) on the surface and using the test method of JIS A 1439 for a sealing material for construction, H type test body Were tested for tensile properties.
Specifically, the prepared H-type test body was aged for 1 week at a temperature of 23 ° C. and a humidity of 65%, and further aged for 1 week at a temperature of 50 ° C. and a humidity of 65% to prepare a cured product of the H-type . The obtained cured product was subjected to tensile property measurement (H-type physical property) with a Tensilon tester, and the stress at 50% elongation (M50, unit: N / mm 2 ), maximum point tensile stress (unit: N) / mm 2), the maximum elongation (unit: was measured%).
The smaller the value of M50, the higher the flexibility, the larger the value of the maximum point tensile stress, the higher the tensile strength, and the larger the value of the maximum point elongation, the better the elongation.
<表面ベタツキ>
ポリエチレンテレフタレート製フィルムの上におよそ縦150mm、横50mm、厚さ5mmの形状に硬化性組成物を施工し、23℃、湿度50%で8時間養生し硬化させ、表面のベタツキの有無を指触で評価した。
<Surface tackiness>
The curable composition is applied on a polyethylene terephthalate film in a shape of approximately 150 mm long, 50 mm wide and 5 mm thick, cured for 8 hours at 23 ° C., 50% humidity, and cured to indicate the presence or absence of surface tack It evaluated by.
<耐久性>
耐久性は、JIS A5758(2004年版)に記載の耐久性区分9030に準拠して測定した。被着体として表面にプライマー(製品名:MP−2000、セメダイン社製)処理をした表面陽極酸化アルミニウムを使用した。
耐久性試験において2000回の伸縮試験を行った後の被着体と硬化物との接着界面の亀裂を確認し、その亀裂がないものを◎(最優良)とし、一部に亀裂があるが非常に小さくかつ0.5mm未満程度の極浅い場合を○(優良)とし、全面に渡っておよそ1mm程度の浅い亀裂があるものを△(良)、全面に渡って1mm以上の深い亀裂があるものを×(不良)とした。
この耐久性試験による耐久性が良好であることは、耐伸縮疲労性が良好であることを示す。
<Durability>
The durability was measured in accordance with the durability category 9030 described in JIS A 5758 (2004 edition). As the adherend, a surface anodized aluminum having a primer (product name: MP-2000, manufactured by Cemedine) treated on the surface was used.
Cracks in the adhesion interface between the adherend and the cured product after 2000 elongation tests in the durability test are confirmed, and those without the cracks are marked as ((best) with some cracks A very small case of very shallow and less than about 0.5 mm is regarded as 優良 (excellent), and those having a shallow crack of about 1 mm over the entire surface are △ (good), a deep crack of 1 mm or more across the entire surface The thing was made into x (defect).
The fact that the durability in this durability test is good indicates that the resistance to stretch fatigue is good.
表8、9の結果より、硬化性組成物が重合体(A)と2種の化合物(B)を適切な量比で含む例1〜25では、10℃、40時間で充分に硬化しており良好な硬化性が得られた。硬化物の弾性率(M50)の値が0.18〜0.23N/mm2と比較的高いにもかかわらず、伸びおよび耐久性が良好であった。また硬化物表面のベタツキはなかった。
これに対して例26は、重合体(A)を用いず、その代わりに前駆重合体の分子量分布(Mw/Mn)が1.40よりも大きい比較の重合体(E1)を用いた例である。硬化物の弾性率および引張強度は例1〜24とほぼ同等であるが、伸びおよび耐久性が劣る。
例27は、重合体(A)を用いず、その代わりに前駆重合体の官能基1個当たりの分子量が7,000よりも小さい比較の重合体(E2)を用いた例であり、硬化物の弾性率は例1〜25とほぼ同等であるが、引張強度、伸びおよび耐久性が劣っていた。
例28は、化合物(B)として、フェノキシトリメチルシラン(B1)の1種だけを用いた例である。例2と比べて硬化性が劣り、10℃、40時間で充分に硬化していなかった。
例29は、化合物(B)としてTMP−3TMS(B2)の1種だけを用いた例である。硬化性は良好であったが、例2と比べて、硬化物の弾性率の値は低いが、引張強度、伸びおよび耐久性が劣っていた。
例30は、化合物(B)を含有させなかった例である。例21と比べて、弾性率の値は高いが、引張強度、および伸びは劣り、耐久性が不充分であった。また硬化物の表面にベタツキが見られた。
例31は、化合物(B)を重合体(A)の100質量部に対して2質量部よりも多く含有させた例である。例22と比べて、硬化性が劣り、10℃、40時間で充分に硬化していなかった。また、例22と比べて硬化物の弾性率の値が小さく、伸びおよび耐久性は良いが、引張強度が劣っていた。
また、表10の結果より、硬化性組成物が重合体(A)と2種の化合物(B)を適切な量比で含み、官能基1個当たりの分子量が異なる例2と25は、硬化物の弾性率はほぼ同等であるが、分子量の高い例25の方が、引張強度、伸びに優れ、追加の伸縮試験を行った際の耐久性に優れる結果となった。
From the results of Tables 8 and 9, in Examples 1 to 25 in which the curable composition contains the polymer (A) and the two types of compounds (B) in appropriate ratio, the composition is sufficiently cured at 10 ° C. for 40 hours Good curability was obtained. Although the elastic modulus (M50) of the cured product was relatively high at 0.18 to 0.23 N / mm 2 , the elongation and the durability were good. There was no stickiness on the surface of the cured product.
On the other hand, Example 26 does not use the polymer (A), but instead uses the comparative polymer (E1) in which the molecular weight distribution (Mw / Mn) of the precursor polymer is larger than 1.40. is there. The modulus of elasticity and tensile strength of the cured product are almost the same as in Examples 1 to 24, but the elongation and the durability are inferior.
Example 27 is an example using the comparative polymer (E2) in which the molecular weight per functional group of the precursor polymer is less than 7,000 instead of using the polymer (A), and the cured product Modulus of elasticity is almost equal to that of Examples 1 to 25, but tensile strength, elongation and durability are inferior.
Example 28 is an example using only one type of phenoxytrimethylsilane (B1) as the compound (B). The curability was inferior to that of Example 2 and was not fully cured at 10 ° C. for 40 hours.
Example 29 is an example using only one kind of TMP-3TMS (B2) as the compound (B). Although the curability was good, compared with Example 2, the modulus of elasticity of the cured product was low, but the tensile strength, elongation and durability were inferior.
Example 30 is an example in which the compound (B) was not contained. Compared with Example 21, although the value of elastic modulus was high, tensile strength and elongation were inferior and durability was insufficient. Also, tackiness was observed on the surface of the cured product.
Example 31 is an example in which the compound (B) is contained in more than 2 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A). The curability was inferior to that of Example 22 and the resin did not fully cure at 10 ° C. for 40 hours. Moreover, compared with Example 22, although the value of the elasticity modulus of hardened | cured material was small and elongation and durability were good, tensile strength was inferior.
Further, from the results of Table 10, in Examples 2 and 25 in which the curable composition contains the polymer (A) and the two types of compounds (B) in an appropriate amount ratio, and the molecular weight per one functional group is different, Although the elastic modulus of the product is almost the same, Example 25 having a high molecular weight is superior in tensile strength and elongation, and results in excellent durability when an additional expansion and contraction test is performed.
Claims (5)
−SiX1 2R1・・・(1)
[式中、R1は置換基を有していてもよい炭素数1〜20の1価の有機基(加水分解性基を除く。)を示し、X1は水酸基又は加水分解性基を示す。2個のX1は互いに同一でも異なっていてもよい。] A group having an alkylene oxide monomer unit in the main chain, a functional group capable of introducing a reactive silicon group at all of the main chain terminals, and the functional group comprising a group having active hydrogen and an unsaturated group It is 1 or more types selected, and introduce | transduces the reactive silicon group represented by the following Formula (1) to the precursor polymer (A ') which is the functional group number of a principal chain terminal is 2-4. A polymer having a molecular weight per one functional group of 7,000 to 20,000, and a molecular weight distribution selected from the group consisting of 1.01 to 1.40; A polymer (A) which is a mixture containing two or more kinds of groups different from each other and has an average of the number of functional groups at the main chain terminal of 2.0 to 3.0, and a compound capable of generating trimethylsilanol by hydrolysis (B) And the compound (B) contains phenoxytrimethylsilane and It is 2 or more types including tristrimethylsilyl body of methylol propane, and the total content of the compound (B) is 0.4 to 2.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymer (A). Curable composition.
-SiX 1 2 R 1 (1)
[Wherein, R 1 represents a C1-C20 monovalent organic group which may have a substituent (excluding hydrolysable groups), and X 1 represents a hydroxyl group or a hydrolysable group] . The two X 1 s may be the same or different. ]
ちょう度:上記硬化物の表面の中央部に、先端が0.38mmのステンレス製の円すい型のコーンを、100gの荷重をかけて侵入させ、5秒間で侵入した長さ(単位:mm)を測定し、該長さを10倍した値。 Consistency: A stainless steel conical cone with a tip of 0.38 mm is infiltrated into the center of the surface of the cured product under a load of 100 g, and the length (unit: mm) of penetration in 5 seconds Measured value multiplied by 10 times the length.
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