明 細 書
硬化性組成物
技術分野
[0001] 本発明は、建築用途や土木用途、工業用途、電気'電子用途等におけるシール材
、コーティング材、接着剤、注入材、パテ材、制振材、防音材、緩衝材等に有用な硬 化性組成物に関する。
背景技術
[0002] ケィ素原子に結合した水酸基または加水分解性基を有し、シロキサン結合を形成 することにより架橋し得るケィ素含有基 (以下、「反応性ケィ素基」ともいう。)を有する 有機重合体とエポキシ榭脂を組み合わせた室温硬化性組成物は、適度な作業性や 硬化性、幅広い温度領域での安定したゴム弾性、被着体との良好な密着性等の特 性から、従来はエポキシ榭脂ゃポリウレタン榭脂が使用されていた建築用途や土木 用途、工業用途等において、シール材ゃコーティング材、接着剤等として幅広く使用 されている(例えば、特許文献 1参照)。
[0003] 反応性ケィ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体は、硬化触媒の存在下、空気 中の湿気により加水分解、縮合し、ゴム状弾性体となる。しかし、該重合体を用いた 硬化性組成物は、水分が浸透しにくい非多孔質材料間への施工や、組成物に厚み を持たせた施工、冬季の低温低湿状態での施工等においては、組成物の内部が長 期間硬化しないといった欠点があった。
[0004] こうした課題を改善する為、組成物への水の添加が提案されて ヽる(例えば、特許 文献 2、特許文献 3参照)。いずれも反応性ケィ素基含有ポリオキシアルキレン系重 合体とエポキシ榭脂用硬化剤、硬化触媒を含む A材と、エポキシ榭脂と水を含む B 材力 構成される 2液型であり、これにより組成物の内部硬化性が向上することが確 認されている。しかし、これら A材では反応性ケィ素基含有ポリオキシアルキレン系重 合体とその硬化触媒が同時に存在する為、 A材製造時の容器充填や長期間での貯 蔵、 B材との混合操作等において厳重に空気を遮断しなければならず、容易に取り 扱うことができな 、と!/、つた欠点があった。
[0005] また、ある特定の硬化触媒を使用することにより、 A材の水分管理が不要な内部硬 化性と A材の取り扱い易さに優れた 2液型組成物が得られると提案されている(例え ば、特許文献 4参照)。これは反応性ケィ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体と エポキシ榭脂用硬化剤、シランカップリング剤を含む A材と、エポキシ榭脂と特定の 硬化触媒、水を含む B材から構成される 2液型である。
[0006] また、反応性ケィ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体とエポキシ榭脂用硬化剤 、シランカップリング剤、水を含む A材と、エポキシ榭脂と硬化触媒を含む B材からな る 2液型組成物により、 A材の取り扱 、易さと内部硬化性のバランスが確保できると提 案されている(例えば、特許文献 5参照)。
特許文献 1:特許第 1727750号公報
特許文献 2:特開昭 63 - 273625号公報
特許文献 3:特開平 9 - 279047号公報
特許文献 4:特開 2002— 309077号公報
特許文献 5:特開 2004 - 225020号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] し力しながら、特許文献 4 (特開 2002— 309077号公報)に記載の 2液型組成物は
、硬化触媒の活性が低い為、工場ライン等での速硬化が要求される用途においては
、表面および内部とも硬化性が十分でな力つた。
[0008] また、特許文献 5 (特開 2004— 225020号公報)に記載の 2液型組成物は、 A材を 長期間貯蔵した場合には硬化性が低下する傾向にあり、長期の貯蔵安定性に課題 かあつた。
[0009] 本発明が解決しょうとする課題は、 A材が取り扱い易ぐ内部硬化性に優れた貯蔵 安定性が良好な 2液型硬化性組成物を提供することである。
課題を解決するための手段
[0010] 上記課題を解決する為に本発明者らが鋭意検討した結果、以下の成分、即ち反応 性ケィ素基含有有機重合体、エポキシ基含有化合物、水を含む A材と、硬化触媒、 ァミン化合物を含む B材カ なる硬化性組成物が有効であることを見出した。
すなわち、本発明は、(A)下記一般式(1) :
-SKR1 )X (1)
3~a a
(式中、 R1は炭素数 1から 10のアルキル基、炭素数 6から 10のァリール基または炭素 数 7から 10のァラルキル基を示し、 Xは水酸基または加水分解性基を示す。 aは 1、 2 または 3を示す。)で表される反応性ケィ素基を有する有機重合体 100重量部、 (B) エポキシ基含有化合物 0. 1〜300重量部、(C)水 0. 1〜20重量部を含有する A材 と、(D)硬化触媒 0. 1〜20重量部、(E)アミンィ匕合物 0. 1〜 200重量部
を含有する B材カゝらなることを特徴とする 2液型硬化性組成物に関する。
[0011] 好ましくは、(A)成分の主鎖骨格がポリオキシアルキレン系重合体および Zまたは( メタ)アクリル酸アルキルエステル系重合体からなる。
[0012] また、好ましくは、さらに (F)シランカップリング剤 0. 1〜20重量部が A材および Z または B材に含まれる。
[0013] また、好ましくは、さらに(G)無機充填材 50〜800重量部が A材および Zまたは B 材に含まれる。
[0014] また、好ましくは、さらに (H)可塑剤 1〜300重量部が A材および/または B材に含 まれる。
[0015] さら〖こ、一実施態様として、本発明は上記の 2液型硬化性組成物カゝらなるシール材 を提供するものである。
[0016] また、一実施態様として、本発明は上記の 2液型硬化性組成物カゝらなるコーティン グ材を提供するものである。
[0017] また、一実施態様として、本発明は上記の 2液型硬化性組成物からなる接着剤を提 供するものである。
発明の効果
[0018] A材が取り扱 、易ぐ内部硬化性に優れた貯蔵安定性が良好な 2液型硬化性組成 物が得られる。
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下に、本発明を詳細に説明する。
[0020] 本発明の (A)成分である反応性ケィ素基を有する有機重合体としては、ポリオキシ
アルキレン系重合体および zまたは (メタ)アクリル酸アルキルエステル系重合体を挙 げることができる。
[0021] 反応性ケィ素基としては、下記一般式(1)で表わされる基が挙げられる。
-SKR1 )X (1)
3~a a
(R1は炭素数 1から 10のアルキル基、炭素数 6から 10のァリール基または炭素数 7か ら 10のァラルキル基を示し、 Xは水酸基または加水分解性基を示す。 aは 1 2または 3を示す。 )
上記加水分解性基の例としては水素原子、ハロゲン原子、アルコキシ基、ァシルォ キシ基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸アミド基、アミノォキシ基、メルカプト基 、ァルケ-ルォキシ基等が挙げられるが、加水分解性が穏やかで取り扱い易いという 点からアルコキシ基が好ましぐ中でもメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロ ポキシ基等のアルコキシ基が特に好まし 、。
[0022] この水酸基や加水分解性基は 1個のケィ素原子に 1 3個結合することができ、反 応性ケィ素基中に 2個以上存在する場合には、それらは同一であっても異なってい ても良い。
[0023] 上記一般式(1)における R1の具体例としては、メチル基、ェチル基等のアルキル基 、シクロへキシル基等のシクロアルキル基、フエ-ル基等のァリール基、ベンジル基 等のァラルキル基等が挙げられる。 R1としてはメチル基が特に好ま 、。
[0024] ポリオキシアルキレン系重合体の主鎖構造としては、 R—O で示される構造を 繰り返し単位とする重合体であればよぐこのとき、 Rは炭素数 1から 20の 2価の有機 基であればよい。また、繰り返し単位の全てが同一である単独重合体であっても良く 2つ以上の種類の繰り返し単位を含む共重合体であっても良い。さらに、主鎖中に 分岐構造を有していても良い。 Rの具体例としては、—CH CH -CH (CH ) C
2 2 3
H CH (C H ) CH — C (CH ) CH — CH CH CH CH—等が挙げ
2 2 5 2 3 2 2 2 2 2 2 られる。 Rとしては特に一 CH (CH ) CH—が好ましい。
3 2
[0025] ポリオキシアルキレン系重合体の主鎖骨格は、例えば開始剤と触媒の存在下、モノ エポキシドを開環重合することによって得られる。開始剤としては 1価のアルコールや 2価アルコール、多価アルコール、水酸基を有する各種のオリゴマー等が挙げられ、
モノエポキシドとしては、プロピレンオキサイド、エチレンオキサイド等のアルキレンォ キサイド類ゃブチルダリシジルエーテル等のアルキルグリシジルエーテル類;ァリルグ リシジルエーテル類;ァリールグリシジルエーテル類等が挙げられる。また、触媒とし ては KOH、 NaOH等のアルカリ触媒、トリフルォロボラン一エーテラート等の酸性触 媒、アルミノポルフィリン金属錯体ゃシアン化コバルト亜鉛—グライム錯体触媒等の複 合金属シアン化物錯体触媒等が用いられる。特に、副反応が少ない点からは複合金 属シアンィ匕物錯体触媒が好ま 、がそれ以外のものであってもよ!/、。
[0026] この他、ポリオキシアルキレン系重合体の主鎖骨格は、水酸基末端ポリオキシアル キレン重合体を塩基性化合物、例えば KOH、 NaOH, KOCH、 NaOCH等の存
3 3 在下、 2官能以上のハロゲンィ匕アルキル、例えば CH CI、 CH Br等による鎖延長等
2 2 2 2
によっても得ることができる。また、 2官能や 3官能のイソシァネートイ匕合物によって水 酸基末端ポリオキシアルキレン重合体を鎖延長する方法等も挙げられる。
[0027] 反応性ケィ素基をポリオキシアルキレン系重合体中に導入する方法としては、例え ば、
1分子中に一般式 (2) :
CH =C (R3)— R2— O— (2)
2
(R2は炭素数 1から 20の 2価の有機基、 R3は水素原子または炭素数 10以下の炭化 水素基)で示される不飽和基を末端に有するポリオキシアルキレン系重合体と、 一般式 (3) :
H-SKR1 )X (3)
3~a a
(R1, X, aは前記に同じ。)で示される反応性ケィ素基含有化合物とを、 VIII族遷移 金属触媒の存在下で反応させる方法が好まし ヽ。
[0028] これ以外にも、水酸基末端ポリオキシアルキレン重合体と反応性ケィ素基含有イソ シァネート化合物との反応や、イソシァネート基末端ポリオキシアルキレン重合体と反 応性ケィ素基含有アミン化合物との反応、イソシァネート基末端ポリオキシアルキレン 重合体と反応性ケィ素基含有メルカブタンィ匕合物との反応等によっても得ることがで きる。
[0029] 末端に一般式(2)で示される不飽和基を有するポリオキシアルキレン系重合体の
製造法としては、従来公知の方法を用いればよぐ例えば水酸基末端ポリオキシアル キレン系重合体に不飽和結合を有する化合物を反応させて、エーテル結合、エステ ル結合、ウレタン結合、カーボネート結合等により結合させる方法等が挙げられる。例 えばエーテル結合により不飽和基を導入する場合は、ポリオキシアルキレン重合体 の水酸基末端のメタルォキシィ匕により OM (Mは Naまたは K等)を生成した後、一 般式 (4) :
CH =C (R3) -R2-X2 (4)
2
(R2, R3は前記に同じ。 X2はハロゲン原子)で示される不飽和基含有化合物を反応さ せる方法が挙げられる。
[0030] 一般式 (4)で示される不飽和基含有ィ匕合物の具体例としては、 CH =CH-CH
2 2
— Cl、 CH =CH-CH—Brゝ CH =CH— C H— Cl、 CH =C (CH )— CH—CI
2 2 2 2 4 2 3 2 等が挙げられが、反応性の点より CH =CH-CH—Cl、 CH =C (CH )—CH—
2 2 2 3 2
CIが特に好ましい。
[0031] 不飽和基の導入方法としては、これ以外に CH =CH-CH一基や CH =C (CH
2 2 2 3
)一 CH—基等を有するイソシァネートイ匕合物、カルボン酸、エポキシ化合物を用い
2
ることちでさる。
[0032] VIII族遷移金属触媒としては、例えば、 H PtCl · 6Η 0、白金—ビュルシロキサン
2 6 2
錯体、白金ーォレフイン錯体、 Ptメタル、 RhCl(PPh ) 、 RhCl、 Rh/Al O、 RuCl
3 3 3 2 3 3
、 IrCl、 FeCl、 PdCl - 2H 0、 NiCl等が挙げられる力 ヒドロシリル化の反応性の
3 3 2 2 2
点から、 H PtCl · 6Η Ο、白金 ビュルシロキサン錯体、白金ーォレフイン錯体のい
2 6 2
ずれかであることが特に好まし!/、。
[0033] このような製造法は、例えば、特許第 1396791号、特許第 1727750号、特許第 2 135751号、特許第 2995568号等の各公報に記載されている。
[0034] ポリオキシアルキレン系重合体の分子量には特に制限はな 、が、 GPC (ゲルパーミ エーシヨンクロマトグラフィー)におけるポリスチレン換算での数平均分子量が 500か ら 100, 000であること力 子まし!/、。更には 1, 000力ら 70, 000であること力 取り扱 V、の容易さ等の点力も好ま 、。
[0035] (メタ)アクリル酸アルキルエステル系重合体における(メタ)アクリル酸アルキルエス
テル単量体は下記一般式(5):
CH =C (R4) COO-R5 (5)
2
(式中 R4は水素原子またはメチル基、 R5は炭素数 1から 30アルキル基を示す。)で表 される。
[0036] 上記 R5の具体例としては、例えばメチル基、ェチル基、プロピル基、 n—ブチル基、 tert—ブチル基、 2—ェチルへキシル基、ラウリル基、トリデシル基、セチル基、ステ ァリル基、炭素数 22のアルキル基等が挙げられ、これらは同一であっても異なってい ても良い。
[0037] 一般式(5)の具体例としては、例えば (メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸ェチ ル、(メタ)アクリル酸 n—プロピル、(メタ)アクリル酸 n—ブチル、(メタ)アクリル酸イソ ブチル、(メタ)アクリル酸 tert—ブチル、(メタ)アクリル酸 n—へキシル、(メタ)アタリ ル酸 2—ェチルへキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ゥンデシル、(メ タ)アクリル酸ラウリル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ) アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベへ-ル、(メタ)ァク リル酸ビフエ二ル等を挙げることができる。これらの単量体は 1種類でもよぐ 2種以上 用いてもよい。
[0038] (メタ)アクリル酸アルキルエステル系重合体の単量体単位としては、(メタ)アクリル 酸アルキル単量体単位の外に、これらと共重合性を有する単量体単位を導入するこ とができる。例えばアクリル酸、メタクリル酸等のアクリル酸;アクリルアミド、メタクリルァ ミド、 N—メチロールアクリルアミド、 N—メチロールメタクリルアミド等のアミド基、グリシ ジルアタリレート、グリシジルメタタリレート等のエポキシ基、ジェチルアミノエチルァク リレート、ジェチルアミノエチルメタタリレート、アミノエチルビ-ルエーテル等のアミノ 基を含む単量体;その他アクリロニトリル、スチレン、 OC—メチルスチレン、アルキルビ -ルエーテル、塩化ビュル、酢酸ビュル、プロピオン酸ビュル、エチレン等に起因す る単量体単位等が挙げられる。
[0039] (メタ)アクリル酸アルキルエステル系重合体の分子量には特に制限はな 、が、 GP Cにおけるポリスチレン換算での数平均分子量が 500から 100, 000であるものが好 ましい。さらには 1, 000-50, 000のものが取り扱いの容易さ等の点力もより好まし
い。
[0040] (メタ)アクリル酸アルキルエステル系重合体は、通常のビュル重合の方法によって 得ることができる。例えば、ラジカル反応による溶液重合法や塊重合法等によって重 合させることで得ることができるが、特にこれらの方法に限定されるものではない。反 応は、通常前記単量体およびラジカル開始剤や連鎖移動剤、溶剤等を加えて 50〜 150°Cで反応させることにより行われる。
[0041] 前記ラジカル開始剤の例としては、ァゾビスイソブチ口-トリル、ベンゾィルパーォキ サイド等、連鎖移動剤の例としては、 n—ドデシルメルカプタン, tert—ドデシルメル カプタン、ラウリルメルカプタン等のメルカプタン類や含ハロゲンィ匕合物等が挙げられ る。溶剤としては、例えばエーテル類、炭化水素類、エステル類のごとき非反応性の 溶剤を使用するのが好ましい。
[0042] (メタ)アクリル酸アルキルエステル系重合体に反応性ケィ素基を導入する方法には 種々の方法があるが、例えば、(I)重合性不飽和結合と反応性ケィ素基を有する化 合物を共重合させる方法、 (II)重合性不飽和結合と反応性官能基 (以下 Y基と!、う) を有する化合物(例えばアクリル酸)を共重合させ、そののち生成した共重合体を反 応性ケィ素基および Y基と反応しうる官能基 (以下 Y'基と!、う)を有する化合物 (例え ばイソシァネート基と Si (OCH )基を有する化合物)と反応させる方法、(III)連鎖
3 3
移動剤として反応性ケィ素基を含有するメルカブタンを使用し共重合させる方法、 (I V)反応性ケィ素基を含有するァゾビス-トリルイ匕合物やジスルフイド化合物を開始剤 として共重合させる方法、(V)リビングラジカル重合法により単量体を重合させ、分子 末端に反応性ケィ素基を導入する方法、等が挙げられるが、特にこれらに限定される ものではない。また、(I)〜(V)の方法を各々任意に組み合わせることも可能である。 例えば、(I)と (ΠΙ)の組み合わせとして、連鎖移動剤として反応性ケィ素基を含有す るメルカブタンの存在下、重合性不飽和結合と反応性ケィ素基を有する化合物を単 量体と共重合させる方法も可能である。
[0043] (I)記載の重合性不飽和結合と反応性ケィ素基を有する化合物は、一般式 (6): CH =C (R4) COO— R6— S R1 )X (6)
2 3-a a
(R6は炭素数 1〜6の 2価のアルキレン基を示す。 R4, R1, X, aは前記と同じ。)で表さ
れる。
[0044] 上記 R6としては、例えばメチレン基、エチレン基、プロピレン基等の炭素数 1〜6、 好ましくは 1〜4の 2価のアルキレン基を挙げることができる。
[0045] 一般式 (6)で表される化合物としては、例えば、 γ—メタクリロキシプロピルトリメトキ シシラン、 γ—メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、 γ—メタクリロキシプロピ ルトリエトキシシラン等の Ίーメタクリロキシプロピルアルキルポリアルコキシシラン、 Ί —アタリロキシプロピルトリメトキシシラン、 Ί—アタリロキシプロピルメチルジメトキシシ ラン、 γ—アタリロキシプロピルトリエトキシシラン等の Ύ—アタリロキシプロピルアルキ ルポリアルコキシシラン等が挙げられる。これらの化合物は 1種類でもよぐ 2種以上 用いてもよい。
[0046] (II)記載の Υ基および Y'基の例としては、種々の基の組み合わせがある力 例え ば、 Υ基としてアミノ基、水酸基、カルボン酸基を、 Y'基としてイソシァネート基を挙げ ることができる。また別の一例として、特開昭 54— 36395号公報ゃ特開平 1— 2726 54号公報、特開平 2— 214759号公報に記載されているように、 Υ基としてはァリル 基、 Y'基としては水素化ケィ素基 (H— Si)を挙げることができる。この場合、 VIII族 遷移金属の存在下で、ヒドロシリルイ匕反応により Y基と Y'基は結合しうる。
[0047] (III)記載の連鎖移動剤として使用する反応性ケィ素基を含有するメルカブタンとし ては、 γ—メルカプトプロピルトリメトキシシラン、 γ—メルカプトプロピルメチルジメトキ シシラン、 γ—メルカプトプロピルトリエトキシシラン等を挙げることができる。
[0048] (IV)記載の、反応性ケィ素基を含有するァゾビス二トリル化合物やジスルフイド化 合物としては、特開昭 60— 23405号公報、特開昭 62— 70405号公報等に記載さ れて 、る、アルコキシシリル基を含有するァゾビス-トリル化合物やアルコキシシリル 基を含有するジスルフイドィ匕合物を例として挙げることができる。
[0049] (V)記載の方法としては、特開平 9— 272714号公報等に記載されている方法を挙 げることができる。
[0050] その他に、特開昭 59— 168014号公報、特開昭 60— 228516号公報等に記載さ れて ヽる、反応性ケィ素基をもつメルカブタンと反応性ケィ素基をもつラジカル重合 開始剤を併用する方法も挙げることができる。
[0051] (メタ)アクリル酸アルキルエステル系重合体に含有される反応性ケィ素基の数は、 特に限定されるものではないが、接着力やコスト等の点から、共重合体一分子中に 平均 0. 1個以上 5個以下、更に好ましくは 0. 2個以上 3個以下がよい。
[0052] 本発明の(B)成分であるエポキシ基含有ィ匕合物としては、従来公知のものを広く使 用でき、例えばビスフエノール A型エポキシ榭脂、ビスフエノール F型エポキシ榭脂、 ビスフエノール AD型エポキシ榭脂、ビスフエノール S型エポキシ榭脂ゃこれらを水添 したエポキシ榭月旨、ビスフエノーノレ Aに才キシプロピレングリシジノレエステノレ型ェポキ シ榭脂、グリシジルァミン型エポキシ榭脂、脂環式エポキシ榭脂、ノボラック型ェポキ シ榭脂、ウレタン結合を有するウレタン変性エポキシ榭脂、フッ素化エポキシ榭脂、ポ リブタジエンある 、は NBRを含有するゴム変性エポキシ榭脂、テトラブロモビスフエノ ール Aのグリシジルエーテル等の難燃型エポキシ榭脂、ビスフエノール Aにォキシプ ロピレン鎖を導入したジグリシジルエーテル等のエポキシ榭脂類; n—ブチルダリシジ ルエーテル、 2—ェチルへキシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、 トリデシルグリシジルエーテル、フエ-ルグリシジルエーテル、クレジルグリシジルエー テル、 p— sec ブチルフエ-ルグリシジルエーテル、グリシジルメタタリレート、ェチレ ングリコールジグリシジルエーテル、 1, 4 ブタンジオールジグリシジルエーテル、 1
, 6—へキサンジオールジグリシジルエーテル、(ポリ)エチレングリコールジグリシジ ノレエーテノレ、(ポリ)プロピレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロノ ントリグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル等のエポキシ系希釈剤類 シシラン、 γ—グリシドキシプロピノレトリエトキシシラン、 j8 (3, 4—エポキシシクロへ キシル)ェチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有シラン類等が挙げられる。これら のエポキシ基含有ィ匕合物は、単独で用いてもよく 2種以上併用してもよい。これらェ ポキシ基含有化合物の中では、作業性や硬化性、接着性、接着強度等カゝらエポキシ 榭脂がより好ましぐ更に耐水性、耐久性等カゝらビスフエノール A型エポキシ榭脂が 特に好ましい。
[0053] (B)成分のエポキシ基含有化合物は、(A)成分 100重量部に対し、 0. 1〜300重 量部使用することが好ましぐより好ましくは 1〜200重量部である。 0. 1重量部未満
では接着性や接着強度が不十分となり、 300重量部を超えると硬化物の伸びが不十 分となる為好ましくない。
[0054] 本発明の(C)成分である水は、(A)成分の硬化過程における加水分解反応に必 要であり、一般的な水道水や工業用水、純水等が用いられる。また、冬季の低温下 での使用では、凝固点降下作用のある各種塩類やアルコール等を添加することも可 能である。添加量は、(A)成分 100重量部に対し、 0. 1〜20重量部使用することが 好ましぐより好ましくは 0. 2〜: L0重量部である。 0. 1重量部未満では内部硬化性が 不十分となり、 20重量部を超えると組成物中で分離する為好ましくない。
[0055] 本発明の (D)成分である硬化触媒は (A)成分の硬化を促進するシラノール縮合触 媒である。その具体例としては、反応性ケィ素基含有重合体の縮合に用いられる従 来公知のものを広く使用でき、例えば、ジブチルスズジメトキシド、ジブチルスズジフ エノキシド、ジブチルスズジノユルフェノキシド、ジブチルスズジアセテート、ジブチル スズジオタテート、ジブチルスズジ 2—ェチルへキサノエート、ジブチルスズジラウレー ト、ビス(ジブチルスズラウレート)ォキシド、ジブチルスズマレート、ジブチルスズフタ レート、ジブチノレスズジメチノレマレート、ジブチノレスズジェチノレマレート、ジォクチノレス ズジメトキシド、ジォクチルスズジアセテート、ジォクチルスズジ 2—ェチルへキサノエ ート、ジォクチルスズジラウレート、ジォクチルスズマレート、ジォクチルスズジェチル マレエート、ジブチルスズォキシド、ジブチルスズォキシドとフタル酸エステルとの反 応物、ジブチルスズォキシドとマレイン酸エステルとの反応物、ジブチルスズジァセテ 一トとテトラェチルシリケートとの反応物、ジブチルスズビスァセチルァセトナート、ォ クチル酸スズ、 2—ェチルへキサン酸スズ、ナフテン酸スズ、ステアリン酸スズ、バー サチック酸スズ等のスズィ匕合物類;テトラブチルチタネート、テトライソプロピルチタネ ート、チタンテトラァセチルァセトナート等のチタンィ匕合物類;アルミニウムトリスァセチ ルァセトナート、アルミニウムトリスェチルァセトアセテート、ジイソプロポキシアルミ- ゥムェチルァセトアセテート等のアルミニウム化合物類;ジルコニウムテトラァセチルァ セトナート等のジルコニウム化合物類;ビスマストリス(2—ェチルへキサノエート)等の ビスマス化合物類;ナフテン酸鉄等の鉄化合物類;ォクチル酸亜鉛等の亜鉛化合物 類;酸性リン酸エステル等のリンィ匕合物類;酸性リン酸エステルとァミンの反応物;アミ
ン化合物類;アミンィ匕合物とカルボン酸との塩等が挙げられる。これらの触媒は単独 で使用してもよぐ 2種類以上併用してもよい。これら硬化触媒の中では、硬化性ゃ貯 蔵安定性、物性バランスの点から、有機錫系化合物がより好ましい。硬化速度ゃ貯 蔵安定性の点より、 4価のスズ触媒が特に好ま 、。
[0056] なお、以上 (D)成分として例示したィ匕合物の中には、酸性リン酸エステルとァミンの 反応物;ァミン化合物類;ァミン化合物とカルボン酸との塩等、のァミン化合物が含ま れて 、るが、これらが含まれて 、ることにより(E)成分であるアミンィ匕合物と (D)成分 である硬化触媒 (シラノール縮合触媒)との区別が不明確となって発明の理解が困難 になる場合には、本来はシラノール縮合触媒として作用するァミン化合物であっても ( D)成分とは見なさずに (E)のアミンィ匕合物と見なして本発明を理解して良い。
[0057] (D)成分の使用量は、(A)成分 100重量部に対し 0. 1〜20重量部である力 0. 1 〜: LO重量部使用することが好ましぐより好ましくは 0. 2〜6重量部である。 0. 1重量 部未満では硬化性が不十分となり、 10重量部を超えると接着性の低下等が起こり好 ましくない。
[0058] 本発明の (E)成分であるアミンィ匕合物としては、従来公知のものを広く使用すること ができる。例えば、エチレンジァミン、ジエチレントリァミン、トリエチレンテトラミン、テト ラエチレンペンタミン、ジェチルァミノプロピルアミン、へキサメチレンジァミン、メチル ペンタメチレンジァミン、トリメチルへキサメチレンジァミン、グァニジン、ォレイルァミン 、 N, N, Ν, , N,ーテトラメチルエチレンジァミン、 N, N, Ν,, N,ーテトラメチルー 1, 3 ジァミノプロパン、 N, N, Ν' , N'—テトラメチル一 1, 4 ジァミノブタン、 Ν, Ν, Ν' , Ν,—テトラメチル—1, 6—ジァミノへキサン等の脂肪族ァミン類;メンセンジアミ ン、イソホロンジァミン、ノルボルナンジァミン、ピぺリジン、 Ν, Ν,一ジメチルビペラジ ン、 Ν—アミノエチルピペラジン、 1, 2 ジアミノシクロへキサン、ビス(4 アミノー 3— メチルシクロへキシル)メタン、ビス(4—アミノシクロへキシル)メタン、ポリシクロへキシ ノレポリアミン、 1, 8 ジァザビシクロ [5, 4, 0]ゥンデセン一 7 (DBU)、 1, 5 ジァザ ビシクロ [4, 3, 0]ノネン一 5、 6 ジブチルァミノ一 1, 8 ジァザ一ビシクロ [5, 4, 0 ]ゥンデセン— 7、 N, N—ジメチルシクロへキシルァミン、 1, 2 ビス(ジメチルァミノ) シクロへキサン、 1, 4 ビス(ジメチルァミノ)シクロへキサン、 N, N, Ν' , Ν'—テトラ
メチルイソホロンジァミン、 N, N, Ν' , Ν,一テトラメチルノルボルナンジァミン、ビス(4 -ジメチルアミノシクロへキシル)メタン、ビス(4 -ジメチルァミノ 3—メチルシクロへ キシル)メタン等の脂環族ァミン類;メタフエ-レンジァミン、 4、 4,ージアミノジフエ- ルメタン、 4, 4'—ジアミノジフエニルスルホン、 Ν, Ν, Ν' , N'—テトラメチル一 1, 4 フエ二レンジァミン、 Ν, Ν ジメチルベンジルァミン、 α メチルベンジルジメチル ァミン等の芳香族ァミン類; m—キシリレンジァミン、ベンジルジメチルァミン、 2— (ジ メチルアミノメチル)フエノール、 2, 4, 6 トリス(ジメチルアミノメチル)フエノール等の 脂肪芳香族ァミン類; 3, 9 ビス(3 ァミノプロピル)— 2, 4, 8, 10—テトラオキサス ピロ [5, 5]ゥンデカン(ATU)、モルホリン、 N—メチルモルホリン、ポリオキシプロピ レンジァミン、ポリオキシプロピレントリァミン、ポリオキシエチレンジァミン等のエーテ ル結合を有するアミン類;ジエタノールァミン、トリエタノールァミン等の水酸基含有ァ ミン類;テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック 酸、へキサヒドロ無水フタル酸、ドデシル無水コハク酸等の酸無水物類;ダイマー酸 にジエチレントリアミンゃトリエチレンテトラミン等のポリアミンを反応させて得られるポリ アミド、ダイマー酸以外のポリカルボン酸を使ったポリアミド等のポリアミドアミン類; 2 ェチル 4ーメチルイミダゾール等のイミダゾール類;ジシアンジアミド;ポリオキシ プロピレン系ジァミン,ポリオキシプロピレン系トリアミン等のポリオキシプロピレン系ァ ミン類;フエノール類;上記アミン類にエポキシィ匕合物を反応させて得られるエポキシ 変性ァミン、上記アミン類にホルマリン、フエノール類を反応させて得られるマン-ッヒ 変性ァミン、マイケル付加変性ァミン、ケチミンといった変性アミン類; 2, 4, 6 トリス( ジメチルアミノメチル)フエノールの 2—ェチルへキサン酸塩等のアミン塩等が挙げら れる。これらは単独で用いてもよく 2種以上併用してもよい。これらァミン化合物の中 では、硬化性や物性バランスの点から、 2, 4, 6 トリス(ジメチルアミノメチル)フエノ ールゃポリオキシプロピレン系ジァミンが好ましい。
[0059] なお、(E)成分であるアミンィ匕合物は、エポキシ榭脂用硬化剤として知られているァ ミンィ匕合物が好ましい。また、反応性ケィ素基を有していると意図しない副反応が進 行する虞があるので、反応性ケィ素基非含有のアミンィ匕合物が好まし 、。
[0060] 斯かる(E)成分であるアミン化合物は、(A)成分 100重量部に対し、 1〜200重量
部使用することが好ましぐより好ましくは 2〜: LOO重量部である。 1重量部未満では エポキシ榭脂の硬化が不十分となり接着強度が低下する。また、 200重量部を超え ると界面へのブリード等が起こって接着性が低下し好ましくない。
[0061] 本発明の (F)成分であるシランカップリング剤としては、従来公知のものを広く使用 することができる。例えば γ—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 y -ァミノプロピルメチ ルジメトキシシラン、 N - ( j8—アミノエチル) γ—ァミノプロピルトリメトキシシラン、 Ν - ( β—アミノエチル) Ί—ァミノプロピルメチルジメトキシシラン、 Ν ( アミ ノエチノレ) Ύ—ァミノプロピルトリエトキシシラン、 γ—ウレイドプロピルトリエトキシシ ラン、 Ν— β— (Ν ビュルべンジルアミノエチル) γ—ァミノプロピルトリメトキシシ ラン、 γ—ァ-リノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シラン類; Ί—メルカプ トプロピルトリメトキシシラン、 γ—メルカプトプロピルトリエトキシシラン、 γ—メルカプ トプロピルメチルジメトキシシラン、 γ メルカプトプロピルメチルジェトキシシラン等の メルカプト基含有シラン類; Ί—グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、 γ—グリシド キシプロピルメチルジメトキシシラン、 γ—グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、 13 (3, 4 エポキシシクロへキシノレ)ェチノレトリメトキシシラン等のエポキシ基含有シラ ン類; 13—カルボキシルェチルフエ-ルビス(2—メトキシエトキシ)シラン、 N— j8— ( N カルボキシルメチルアミノエチル) γ—ァミノプロピルトリメトキシシラン等のカル ボキシシラン類;アミノ基含有シラン類と各種ケトンとの脱水縮合により得られるケチミ ン化シラン類;アミノ基含有シラン類とエポキシ基含有シラン類との反応物;メルカプト 基含有シラン類とエポキシ基含有シラン類との反応物;アミノ基含有シラン類とェポキ シ榭脂との反応物;メルカプト基含有シラン類とエポキシ榭脂との反応物;テトラエトキ シシラン、テトラエトキシシラン 4量体、テトラエトキシシラン 6量体等のェチルシリケ一 ト類;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリァセトキシシラン等 のビニルシラン類; 3—メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、 3—メタクリロキシプロ ピルトリエトキシシラン等のメタクリロキシシラン類等が挙げられる。これらのシランカツ プリング剤は、単独で用いてもよく 2種以上併用してもよ ヽ。
[0062] また、(F)成分の使用量は (Α)成分 100重量部に対し、 0. 1〜20重量部使用する ことが好ましぐより好ましくは 0. 2〜: LO重量部である。 0. 1重量部未満では接着性
の低下や貯蔵安定性の低下を招き、 20重量部を超えると硬化阻害が起こったりする ので好ましくない。
[0063] 本発明の (G)成分である無機充填材の具体例としては、重質炭酸カルシウム、軽 質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、クレー、カオリン、タルク 、マイ力、シリカ(ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト 、無水ケィ酸、含水ケィ酸等)、酸化チタン、珪藻土等が挙げられる。これらの無機充 填材は 1種類のみで使用してもよいし、 2種類以上混合使用してもよい。特に、作業 性やコスト、物性バランス等の点から、重質炭酸カルシウムや膠質炭酸カルシウムを 使用するのが好ましい。
[0064] (G)成分の使用量は、(A)成分 100重量部に対し、 50〜800重量部使用すること が好ましぐより好ましくは 70〜500重量部である。 50重量部未満では組成物の粘 度が低下し、糸切れ性が悪くなる為好ましくない。また、 800重量部を超えると組成物 の粘度が上昇し、作業性が低下する為好ましくない。
[0065] 本発明の(H)成分である可塑剤の具体例としては、ジブチルフタレート、ジ(2—ェ チルへキシル)フタレート、ジイソノ-ルフタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルベ ンジルフタレート等のフタル酸エステル類;ジォクチルアジペート、ジォクチルセバケ ート、ジブチルセバケート、コハク酸イソデシル等の非芳香族二塩基酸エステル類; ォレイン酸ブチル、ァセチルリシリノール酸メチル等の脂肪族エステル類;ジエチレン グリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジベンゾエート、ペンタエリスリトー ルエステル等のポリアルキレングリコールのエステル類;トリクレジルホスフェート、トリ ブチルホスフェート等のリン酸エステル類;トリメリット酸エステル類;アルキルスルホン 酸フエ-ルエステル等のアルキルスルホン酸エステル類;ポリブタジエン、ポリブテン 、ポリイソブチレン、ブタジエン一アクリロニトリル、ポリクロ口プレン;塩素化パラフィン 類;アルキルジフヱ-ル、部分水添ターフェ-ル等の炭化水素系油;プロセスオイル 類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等 のポリエーテルポリオール、ポリエーテルポリオールの水酸基をエステル基、エーテ ル基などに変換した誘導体等のポリエーテル類;エポキシィ匕大豆油、エポキシステア リン酸べンジル等のエポキシ系可塑剤類;セバシン酸、アジピン酸、ァゼライン酸、フ
タル酸等の 2塩基酸とエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ ール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の 2価アルコールから得られる ポリエステル系可塑剤類;アクリル系可塑剤を始めとするビュル系モノマーを種々の 方法で重合して得られるビュル系重合体類等が挙げられる。これらの可塑剤は単独 で使用してもよぐ 2種類以上併用してもよい。
[0066] (H)成分の使用量は特に限定されないが、(A)成分 100重量部に対して 1〜300 重量部使用することが好ましぐより好ましくは 5〜200重量部である。 1重量部未満 では可塑剤としての効果が発現しなくなり、 300重量部を越えると硬化物の機械強度 が不足し好ましくない。
[0067] 本発明の硬化性組成物には、必要に応じ、チクソ性付与剤、酸化防止剤、紫外線 吸収剤、光安定剤、着色剤等を添加することができる。
[0068] チクソ性付与剤の具体例としては、例えば、ポリアミドワックス類、水添ヒマシ油誘導 体類;ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸バリウム等の金 属石鹼類等が挙げられる。これらチクソ性付与剤は単独で用いてもよぐ 2種以上併 用してちょい。
[0069] 本発明の硬化性組成物は、被着体へビード状に塗布しても良 、し、スプレーで塗 布しても良ぐ場合によっては流し出したり、ハケ塗りしても良い。また、塗工した後、 加熱によって硬化させても良 、し、室温下で放置し硬化させても良 、。
[0070] 本発明の硬化性組成物を用いる用途は特に限定されず、建築用途や土木用途、 工業用途、電気 ·電子材料用途、医療材料用途等に幅広く使用できる。建築用途に おいては各種金属パネル'サイジングボード等の外装材の目地用シール材、コーテ イング材、プライマー等、外装材'下地材 '天井材と内装材の間に使用するシール材
、接着剤、注入材、制振材、防音材、電磁波遮蔽用導電性材料、パテ材等、外壁材
•下地材へのタイル ·石材接着用の接着剤、各種床への木質フローリング材 ·高分子 材料系床シート'床タイル接着用の接着剤、粘着剤等、各種外装材 '内装材のクラッ ク補修用注入材等が挙げられる。土木用途においては、道路 '橋梁'トンネル '防波 堤.各種コンクリート製品の目地用シール材、コーティング材、プライマー、塗料、注 入材、パテ材、型取材、吹付材等が挙げられる。工業用途においては、自動車ボデ
ィ一のシール材、コーティング材、緩衝材、制振材、防音材、吹付材等、自動車内装 用の接着剤、粘着材、コーティング材、発泡材料等、自動車部品のシール材、接着 剤等、トラック 'バス等の各種鋼板継ぎ目用のシール材、接着剤、コーティング材等が 挙げられる。その他用途においては、各種電気'電子製品の部品用接着剤、シール 材、太陽電池裏面封止材等の電気 ·電子部品材料、電線 ·ケーブル用絶縁被覆材 等の電気絶縁材料、熱伝導性材料、ホットメルト材料、電気電子用ポッティング剤、 医療用ゴム材料、医療用粘着剤、医療機器シール材、食品包装材 'フィルム 'ガスケ ット ·各種成形材料 ·電機部品 ·各種機械部品等にお!ヽて使用される液状シール剤 等の様々な用途が挙げられる。
実施例
[0071] 本発明をより一層明らかにする為に、以下具体的な実施例を揚げて説明するが、 本発明はこれらに限定されるものではない。
[0072] (合成例 1)
数平均分子量 3, 000のポリプロピレントリオールを開始剤とし、亜鉛へキサシァノコ バルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキサイドの重合を行 ヽ、数平均分子量 12, 000のポリオキシプロピレントリオールを得た。続いてこの水酸基末端ポリオキシ プロピレンの水酸基に対して 1. 2倍当量の NaOMeのメタノール溶液を添カ卩して反 応させた後、メタノールを留去し、更に 3—クロ口一 1—プロペンを添カ卩して末端の水 酸基をァリル基に変換した。続いて、得られた重合体 500gに対しへキサン 10gをカロ えて 90°Cで共沸脱水を行い、へキサンを減圧下留去した後、窒素置換した。これに 対して白金ジビュルジシロキサン錯体 (白金換算で 3重量%のキシレン溶液) 30 μ 1を 加え、撹拌しながら、ジメトキシメチルシラン (DMS) 9. 25gをゆっくりと滴下した。そ の混合溶液を 90°Cで 2時間反応させた後、未反応の DMSを減圧下留去し反応性ケ ィ素基含有ポリオキシプロピレン重合体を得た。得られた重合体の GPC分析 (ポリス チレン換算)より数平均分子量 12, 500、また1 H— NMR分析より、末端への反応性 ケィ素基導入率は 83%であることを確認した (ポリマー A)。
[0073] (合成例 2)
110°Cに加熱したトルエン 43g中にアクリル酸ブチル 6. 0g、メタクリル酸メチル 66g
、メタクリル酸ステアリル 13g、 γーメタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン 5. 4g 、 γ メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン 7. Ogおよびトルエン 23g混合物に重 合開始剤としてァゾビスイソプチ口-トリル 2. 6gを溶かした溶液を 4時間かけて滴下 した後、 2時間後重合を行い、固形分濃度 60%で、 GPC (ポリスチレン換算)による 数平均分子量 (Mn)が 2, 200の共重合体を得た。
合成例 1で得られたポリマー Aとこの共重合体とを固形分比(重量比) 60Z40でブレ ンドし、エバポレーターを用い、減圧下、 110°C加熱条件で脱揮を行い、固形分濃度 99%以上の透明で粘稠な液体を得た (ポリマー B)。
[0074] (実施例 1〜3および比較例 1〜3)
表 1に示す組成で A材および B材を作製し、 A材の取り扱い易さ、塗布作業性、初 期硬化性、貯蔵後の硬化性について評価を行った。尚、 A材と B材の混合にはスタテ イツクミキサーを使用した。
(1) A材の取り扱い易さ: A材を開放状態で 23°C、相対湿度 50%に 1時間静置した 際の表面状態を観察した。表面に特に大きな変化はなくそのまま B材と混合可能で あった場合を〇、表面に皮が張りそのままでは B材との混合が困難であった場合を X とした。
(2)初期硬化性: A材、 B材を混合した組成物を厚さ約 3mmに調整し、表面硬化時 間と内部硬化時間を測定した。表面硬化にっ 、ては経時で組成物の表面をスパチ ユラで触り、組成物力 Sスパチュラに付着しなくなるまでの時間を測定した。内部硬化に っ ヽては経時で組成物をスパチュラで押さえ、変形が瞬時に回復し始めた時間を測 定した。(温度 23°C、相対湿度 50%)
表面および内部硬化時間が 50分以内であった場合を〇、 50分を超えた場合を Xと した。
(3)貯蔵後の硬化性: A材、 B材が充填された容器を 23°Cで 1ヶ月間静置した後、両 材混合後の硬化性を上記と同様に評価した。
[0075] 配合組成および評価結果を表 1に示す。
[0076] [表 1]
実施例 比較例
1 2 3 1 2 3
A材 (A)成分 *°リマ- A 100 100 100 100 100 ホ 'リマ- B 100
(B)成分 ェヒ。コート 828 1 15 20 20 15
(C减分 水 1.5 0.5 0.5
(D)成分 No.918 *2 3
(E减分 TAP *3 3 3
(F)成分 A-1 120 *4 3 3
(G)成分 CCR *5 50 50
P-55 *6 1 10 1 10 80 40
B材 (B)成分 ェヒ'コ―ト 828 30 20
(C减分 水 2 1
(D)成分 No.918 4 3 3 4 3
(E减分 TAP 4 3 3 4
(F)成分 A-1 120 4 3 3 4
(G)成分 PLS505 *7 80 80
P-55 30 30 80 ホワイトン SB *8 30 70 70 30 ライトン A *9 90
(H)成分 PPG2000 *10 80 40 40 80 40 20
A材取り扱い易さ 〇 〇 〇 〇 〇 X 初期硬化性 表面硬化時間 mm 1 1 8 13 1 1 13 12 内部硬化時間 mm 40 30 45 130 30 25 判定 〇 〇 〇 X 〇 〇 貯蔵後硬化性 表面硬化時間 mm 14 1 1 15 15 120 14 内部硬化時間 mm 45 40 45 150 2400 30 判定 〇 〇 〇 X X 〇
*1:ビスフ Iノ-ル A型: Lホ 'キシ樹脂,シ'ャ/ ンエホ。キシレシ'ン㈱製. *2:有機スス'化合物,三共有機合成㈱製. *3: 2,4,6-トリス (シ'メチルアミ ノメチル)フエノ-ル,化薬ァクゾ㈱製. *4: Ν- -アミノエチル- T-アミノブ口ピルトリメトキシシラン, 日本ュニ力—㈱製. *5:膠質炭酸カルシウム,白 石工業㈱製. *6:膠質炭酸カルシウム,神島化学工業㈱製. *7: Κ質炭酸カルシウム,神島化学工業㈱製. *8:重質炭酸カルシゥ ム,白石カルシウム㈱製. *9:重質炭酸カルシウム,備北粉化工業㈱製. *10:三井武田ケミカル㈱製.
実施例の硬化性組成物は、 Α材が取り扱い易ぐ塗布作業性、表面および内部硬 化性が良好であり、また貯蔵後の硬化性も殆ど変化が見られなかった。