JP6290785B2 - 湿分硬化性組成物 - Google Patents
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Description
(1).シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素含有基を有する有機重合体(I)を含有する硬化性組成物であって、
(I)成分として、数平均分子量が1,000〜10,000であり、シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素含有基として、一般式(1):
−SiX3 (1)
(式中、Xは水酸基または加水分解性基を示し、3個のXは相互に同一であってもよく、異なっていてもよい)で表される基を1分子当り平均して0.5〜1.5個有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体(A)、および、シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素含有基を有するポリオキシアルキレン系重合体(B)を含有し、該硬化性組成物中の(I)成分の総重量に対する(A)成分の重量%が、51〜99重量%であることを特徴とする硬化性組成物、
(2).ポリオキシアルキレン系重合体(B)のケイ素含有基が、一般式(2):
−SiR1X2 (2)
(式中、R1は、炭素数1から20のアルキル基、炭素数6から20のアリール基、炭素数7から20のアラルキル基または(R’)3SiO−で示されるトリオルガノシロキシ基のいずれかを示す。ここでR’は炭素数1から20の炭化水素基であり3個のR’は同一であってもよく、異なっていてもよい。Xは前記と同じであり、2個のXは同一であってもよく、異なっていてもよい。)で表される基である(1)に記載の硬化性組成物、
(3).ポリオキシアルキレン系重合体(B)の主鎖骨格が、ポリプロピレンオキサイドである(1)または(2)に記載の硬化性組成物、
(4).(A)成分が、アクリル酸エステル系単量体単位を10重量%以上含有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体である(1)〜(3)のいずれかに記載の硬化性組成物、
(5).さらに(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して、シラノール縮合触媒(C)を0.01〜5重量部含有することを特徴とする(1)から(4)のいずれかに記載の硬化性組成物、
(6).さらに(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して、シランカップリング剤(D)を0.1〜20重量部含有することを特徴とする(1)から(5)のいずれかに記載の硬化性組成物、
(7).さらに(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して、可塑剤(E)を10〜200重量部含有し、かつ、(A)成分、(B)成分および可塑剤(E)の総重量に対する(A)成分の重量%が、51〜99重量%であることを特徴とする(1)から(6)のいずれかに記載の硬化性組成物、
(8).(A)成分および(B)成分を含み、かつ、可塑剤(E)を含まない硬化性組成物であって、(A)成分と(B)成分の総重量に対する(A)成分の重量%が51〜99重量%であることを特徴とする(1)から(6)のいずれかに記載の硬化性組成物、
(9).さらに(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して、充填材(F)を10〜500重量部含有することを特徴とする(1)から(8)のいずれかに記載の硬化性組成物、
(10).(1)から(9)のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなるシーリング材、
(11).(1)から(9)のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなる接着剤、
(12).(1)から(9)のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなるコーティング材、
(13).(1)から(9)のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなる塗膜防水材、
(14).(1)から(9)のいずれかに記載の硬化性組成物を防水層の上に塗布することを特徴とする防水工法、
(15).(1)から(9)のいずれかに記載の硬化性組成物を防水層の上に塗布して得られた積層体、
に関する。
−SiR2 3-aXa (3)
(式中、3−a個のR2は、それぞれ独立に、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数6から20のアリール基、炭素原子数7から20のアラルキル基または(R’)3SiO−(R’は、それぞれ独立に、炭素原子数1から20の置換あるいは非置換の炭化水素基である)で示されるトリオルガノシロキシ基である。また、a個のXは、それぞれ独立に、水酸基または加水分解性基である。さらに、aは1、2、3のいずれかである)で表される基があげられる。
−SiR2 3-a(OR3)a (4)
(式中、3−a個のR2は、それぞれ独立に、炭素原子数1から20のアルキル基、炭素原子数6から20のアリール基、炭素原子数7から20のアラルキル基または(R’)3SiO−(R’は、それぞれ独立に、炭素原子数1から20の置換あるいは非置換の炭化水素基である)で示されるトリオルガノシロキシ基であり、a個のR3は、それぞれ独立に、炭素原子数1〜2の炭化水素基である。aは、1,2,3のいずれかである。)で表される基は、加水分解性が穏やかで取扱いやすいことから好ましい。
H−(SiR4 2O)mSiR4 2−R5−SiX3 (5)
(式中、Xは前記に同じ。2×m+2個のR4は、それぞれ独立に、炭化水素基または−OSi(R’’)3(R’’は、それぞれ独立に、炭素原子数1から20の置換あるいは非置換の炭化水素基である)で示されるトリオルガノシロキシ基であり、入手性およびコストの点から、炭素原子数1から20の炭化水素基が好ましく、炭素原子数1から8の炭化水素基がより好ましく、炭素原子数1から4の炭化水素基が特に好ましい。R5は2価の有機基であり、入手性およびコストの点から、炭素原子数1から12の2価の炭化水素基が好ましく、炭素原子数2から8の2価の炭化水素基がより好ましく、炭素原子数2の2価の炭化水素基が特に好ましい。また、mは、0から19の整数であり、入手性およびコストの点から、1が好ましい)で表されるシラン化合物は、不均化反応が進まない。このため、(イ)の合成法で、3個の加水分解性基が1つのケイ素原子に結合している基を導入する場合には、一般式(5)で表されるシラン化合物を用いることが好ましい。一般式(5)で示されるシラン化合物の具体例としては、1−[2−(トリメトキシシリル)エチル]−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1−[2−(トリメトキシシリル)プロピル]−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1−[2−(トリメトキシシリル)ヘキシル]−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンが挙げられる。
本発明では、(I)成分として、数平均分子量が1,000〜10,000であり、シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素含有基として、一般式(1):
−SiX3 (1)
(式中、Xは水酸基または加水分解性基を示し、3個のXは相互に同一であってもよく、異なっていてもよい)で表される基を1分子当り平均して0.5〜1.5個有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体(A)を必須成分として使用する。
硬化性組成物中の(A)成分、(B)成分、および後述する可塑剤(E)成分の総重量に対する(A)成分の重量%が、51〜99重量%であることが、硬化物の経時での黄変が起こり難いため好ましく、60〜80重量%であることがより好ましい。
−CH2−C(R6)(COOR7)− (6)
(式中、R6は水素原子またはメチル基、R7は炭素原子数1から7のアルキル基を示す)で表される炭素原子数1から7のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体単位と、下記一般式(7):
−CH2−C(R6)(COOR8)− (7)
(式中、R6は前記に同じ、R8は炭素原子数8以上のアルキル基を示す)で表される炭素原子数8以上のアルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステル単量体単位からなる共重合体に、反応性ケイ素基を有するポリオキシアルキレン系重合体をブレンドして製造する方法である。
本発明では、(I)成分として、シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素含有基を有するポリオキシアルキレン系重合体(B)を必須成分として使用する。
−SiR1X2 (2)
(式中、R1は、炭素数1から20のアルキル基、炭素数6から20のアリール基、炭素数7から20のアラルキル基または(R’)3SiO−で示されるトリオルガノシロキシ基のいずれかを示す。ここでR’は炭素数1から20の炭化水素基であり3個のR’は同一であってもよく、異なっていてもよい。Xは前記と同じであり、2個のXは同一であってもよく、異なっていてもよい。)で表される基であることが、貯蔵安定性や硬化物の伸び物性の点から好ましい。
−R9−O− (8)
(式中、R9は、炭素原子数1から14の直鎖状もしくは分岐アルキレン基である。)で示される繰り返し単位を有する重合体であり、一般式(8)におけるR9は、炭素原子数1から14の、さらには2から4の、直鎖状もしくは分岐状アルキレン基が好ましい。一般式(8)で示される繰り返し単位の具体例としては、
−CH2O−、−CH2CH2O−、−CH2CH(CH3)O−、−CH2CH(C2H5)O−、−CH2C(CH3)2O−、−CH2CH2CH2CH2O−
等が挙げられる。ポリオキシアルキレン系重合体の主鎖骨格は、1種類だけの繰り返し単位からなってもよいし、2種類以上の繰り返し単位からなってもよい。特にシーラント等に使用される場合には、プロピレンオキシドの繰り返し単位を50重量%以上有するプロピレンオキシド重合体を主成分とする重合体から成るものが非晶質であることや比較的低粘度である点から好ましい。
本発明の硬化性組成物においては、目的とする物性に応じて、各種の配合剤を添加することができる。
本発明の硬化性組成物には(C)成分としてシラノール縮合触媒を使用することができる。シラノール縮合触媒としては、特に限定されず、通常使用される加水分解性ケイ素基の反応を促進するシラノール縮合触媒をあげることができる。具体例としては、2−エチルヘキサン酸錫、バーサチック酸錫、2−エチルヘキサン酸ビスマス等のカルボン酸金属塩;2−エチルヘキサン酸、バーサチック酸等のカルボン酸;ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレエート、ジブチル錫フタレート、ジブチル錫ジオクタノエート、ジブチル錫ビス(2−エチルヘキサノエート)、ジブチル錫ビス(メチルマレエート)、ジブチル錫ビス(エチルマレエート)、ジブチル錫ビス(ブチルマレエート)、ジブチル錫ビス(オクチルマレエート)、ジブチル錫ビス(トリデシルマレエート)、ジブチル錫ビス(ベンジルマレエート)、ジブチル錫ジアセテート、ジオクチル錫ビス(エチルマレエート)、ジオクチル錫ビス(オクチルマレエート)、ジブチル錫ジメトキサイド、ジブチル錫ビス(ノニルフェノキサイド)、ジブテニル錫オキサイド、ジブチル錫ビス(アセチルアセトナート)、ジブチル錫ビス(エチルアセトアセテート)、ジブチル錫オキサイドとシリケート化合物との反応物、ジブチル錫ジラウレート等のジアルキル錫ジカルボキシレートとシリケート化合物との反応物、ジブチル錫オキサイドとフタル酸エステルとの反応物等の4価の有機錫化合物;テトライソプロポキシチタニウム、テトラn−ブトキシチタニウム、ジイソプロポキシチタンビス(アセチルアセトナート)、ジイソプロポキシチタンビス(エチルアセトアセテート)などの有機チタネート類;アルミニウムトリス(アセチルアセトナート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテートなどの有機アルミニウム化合物類;ジルコニウムテトラキス(アセチルアセトナート)などのジルコニウム化合物類;メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、2−エチルヘキシルアミン、ノニルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン、ペンタデシルアミン、セチルアミン、ステアリルアミン、シクロヘキシルアミン等の脂肪族第一級アミン類;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、ジブチルアミン、ジアミルアミン、ジヘキシルアミン、ジオクチルアミン、ビス(2−エチルヘキシル)アミン、ジデシルアミン、ジラウリルアミン、ジセチルアミン、ジステアリルアミン、メチルステアリルアミン、エチルステアリルアミン、ブチルステアリルアミン等の脂肪族第二級アミン類;トリアミルアミン、トリヘキシルアミン、トリオクチルアミン等の脂肪族第三級アミン類;トリアリルアミン、オレイルアミン、などの脂肪族不飽和アミン類;ラウリルアニリン、ステアリルアニリン、トリフェニルアミン等の芳香族アミン類;および、その他のアミン類として、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、3−ヒドロキシプロピルアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ベンジルアミン、3−メトキシプロピルアミン、3−ラウリルオキシプロピルアミン、3−ジメチルアミノプロピルアミン、3−ジエチルアミノプロピルアミン、キシリレンジアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリエチレンジアミン、グアニジン、ジフェニルグアニジン、2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、モルホリン、N−メチルモルホリン、2−エチル−4−メチルイミダゾール、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7(DBU)、1,5−ジアザビシクロ(4,3,0)ノネン−5(DBN)等が挙げられる。
本発明の硬化性組成物には(D)成分として、シランカップリング剤を添加することができる。具体例としては、γ−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジエトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルメチルジメトキシシラン、(イソシアネートメチル)トリメトキシシラン、(イソシアネートメチル)ジメトキシメチルシラン、(イソシアネートメチル)トリエトキシシラン、(イソシアネートメチル)ジエトキシメチルシラン等のイソシアネート基含有シラン類;γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−(6−アミノヘキシル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−(N−エチルアミノ)−2−メチルプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ベンジル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−ビニルベンジル−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノメチルトリエトキシシラン、N−シクロヘキシルアミノメチルジエトキシメチルシラン、N−フェニルアミノメチルトリメトキシシラン、(2−アミノエチル)アミノメチルトリメトキシシラン、N,N‘−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン等のアミノ基含有シラン類;N−(1,3−ジメチルブチリデン)−3−(トリエトキシシリル)−1−プロパンアミン等のケチミン型シラン類;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エトキシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、メルカプトメチルトリエトキシシラン等のメルカプト基含有シラン類;γ−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トリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン等のエポキシ基含有シラン類;β−カルボキシエチルトリエトキシシラン、β−カルボキシエチルフェニルビス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−β−(カルボキシメチル)アミノエチル−γ−ア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;ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アクリロイルオキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン等のビニル型不飽和基含有シラン類;γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等のハロゲン含有シラン類;トリス(3−トリメトキシシリルプロピル)イソシアヌレート等のイソシアヌレートシラン類等を挙げることができる。また、これらを変性した誘導体である、アミノ変性シリルポリマー、シリル化アミノポリマー、不飽和アミノシラン錯体、フェニルアミノ長鎖アルキルシラン、アミノシリル化シリコーン、シリル化ポリエステル等もシランカップリング剤として用いることができる。シランカップリング剤の反応物としては、上記アミノシランとエポキシシランの反応物、アミノシランとイソシアネートシランの反応物、各種シランカップリング剤の部分縮合体等を挙げる事ができる。
本発明の組成物には可塑剤を添加することができる。可塑剤の添加により、硬化性組成物の粘度やスランプ性および組成物を硬化して得られる硬化物の引張り強度、伸びなどの機械特性が調整できる。可塑剤の例としては、ジブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジ(2−エチルヘキシル)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;ジオクチルアジペート、ジオクチルセバケート、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;オレイン酸ブチル、アセチルリシリノール酸メチル等の脂肪族エステル類;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;塩素化パラフィン類;アルキルジフェニル、部分水添ターフェニル、等の炭化水素系油;プロセスオイル類;エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸ベンジル等のエポキシ可塑剤類をあげることができる。
本発明の組成物には充填材を添加することができる。充填材としては、フュームシリカ、沈降性シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、ドロマイト、無水ケイ酸、含水ケイ酸、およびカーボンブラックの如き補強性充填材;重質炭酸カルシウム、膠質炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイソウ土、焼成クレー、クレー、タルク、酸化チタン、ベントナイト、有機ベントナイト、酸化第二鉄、アルミニウム微粉末、フリント粉末、酸化亜鉛、活性亜鉛華、シラスバルーン、ガラスミクロバルーン、フェノール樹脂や塩化ビニリデン樹脂の有機ミクロバルーン、PVC粉末、PMMA粉末など樹脂粉末の如き充填材;石綿、ガラス繊維およびフィラメントの如き繊維状充填材等が挙げられる。
本発明の組成物には、組成物の粘度を低減し、チクソ性を高め、作業性を改善する目的で、溶剤を使用することができる。溶剤としては、特に限定は無く、各種の化合物を使用することができる。具体例としては、トルエン、キシレン、ヘプタン、ヘキサン、石油系溶媒等の炭化水素系溶剤、トリクロロエチレン等のハロゲン系溶剤、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル系溶剤、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、エーテル系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶剤、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン等のシリコーン系溶剤が例示される。溶剤を使用する場合、組成物を屋内で使用した時の空気への汚染の問題から、溶剤の沸点は、150℃以上が好ましく、200℃以上がより好ましく、250℃以上が特に好ましい。これらの溶剤は、単独で使用してもよく、2種以上併用してもよい。
本発明の硬化性組成物には、必要に応じて垂れを防止し、作業性を良くするためにチクソ性付与剤(垂れ防止剤)を添加しても良い。垂れ防止剤としては特に限定されないが、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鹸類等が挙げられる。また、特開平11−349916号公報に記載されているような粒子径10〜500μmのゴム粉末や、特開2003−155389号公報に記載されているような有機質繊維を用いると、チクソ性が高く作業性の良好な組成物が得られる。これらチクソ性付与剤(垂れ防止剤)は単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。チクソ性付与剤は(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して、0.1〜20重量部の範囲で使用される。
本発明の組成物には酸化防止剤(老化防止剤)を使用することができる。酸化防止剤を使用すると硬化物の耐熱性を高めることができる。酸化防止剤としてはヒンダードフェノール系、モノフェノール系、ビスフェノール系、ポリフェノール系が例示できるが、特にヒンダードフェノール系が好ましい。同様に、チヌビン144,チヌビン292,チヌビン622LD,チヌビン744,チヌビン765,チヌビン770,CHIMASSORB944LD(以上いずれもBASF製);SABOSTAB UV 119(SABO製);アデカスタブLA−52,アデカスタブLA−57,アデカスタブLA−62,アデカスタブLA−67,アデカスタブLA−63,アデカスタブLA−68(以上いずれも株式会社ADEKA製);サノールLS−770,サノールLS−765,サノールLS−292,サノールLS−2626,サノールLS−1114,サノールLS−744(以上いずれも三共株式会社製)などに示されたヒンダードアミン系光安定剤を使用することもできる。
本発明の組成物には光安定剤を使用することができる。光安定剤を使用すると硬化物の光酸化劣化を防止できる。光安定剤としてベンゾトリアゾール系、ヒンダードアミン系、ベンゾエート系化合物等が例示できるが、特にヒンダードアミン系が好ましい。光安定剤の使用量は、(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して0.1〜10重量部の範囲で使用するのがよく、さらに好ましくは0.2〜5重量部である。光安定剤の具体例は特開平9−194731号公報にも記載されている。
本発明の組成物には紫外線吸収剤を使用することができる。紫外線吸収剤を使用すると硬化物の表面耐候性を高めることができる。紫外線吸収剤としてはベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サリシレート系、置換トリル系及び金属キレート系化合物等が例示できるが、特にベンゾトリアゾール系が好ましい。紫外線吸収剤の使用量は、(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して0.1〜10重量部の範囲で使用するのがよく、さらに好ましくは0.2〜5重量部である。フェノール系やヒンダードフェノール系酸化防止剤とヒンダードアミン系光安定剤とベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤を併用して使用するのが好ましい。
本発明の硬化性組成物には、硬化性組成物又は硬化物の諸物性の調整を目的として、必要に応じて各種添加剤を添加してもよい。このような添加物の例としては、たとえば、エポキシ樹脂、エポキシ樹脂硬化剤、光硬化性物質、酸素硬化性物質、シラノール含有化合物、粘着性付与剤、熱可塑性エラストマー、難燃剤、硬化性調整剤、ラジカル禁止剤、金属不活性化剤、オゾン劣化防止剤、リン系過酸化物分解剤、滑剤、顔料、発泡剤、防蟻剤、防かび剤などがあげられる。これらの各種添加剤は単独で用いてもよく、2種類以上を併用してもよい。本明細書にあげた添加物の具体例以外の具体例は、たとえば、特公平4−69659号、特公平7−108928号、特開昭63−254149号、特開昭64−22904号、特開2001−72854号の各公報などに記載されている。
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、硬化剤として別途硬化触媒、充填材、可塑剤、水等の成分を配合しておき、該配合材と重合体組成物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。作業性の点からは、1成分型が好ましい。
本発明の硬化性組成物は、粘着剤、建造物・船舶・自動車・道路などのシーリング材、接着剤、型取剤、防振材、制振材、防音材、発泡材料、塗料、吹付材、コーティング材、塗膜防水材などに使用できる。本発明の硬化性組成物を硬化して得られる硬化物は、柔軟性および接着性、および耐候性に優れることから、これらの中でも、シーリング材、接着剤、コーティング材、塗膜防水材、として用いることがより好ましい。
更に、単独あるいはプライマーの助けをかりてガラス、磁器、木材、金属、樹脂成形物などの如き広範囲の基質に密着しうるので、種々のタイプの密封組成物および接着組成物としても使用可能である。
また、本発明の硬化性組成物は、内装パネル用接着剤、外装パネル用接着剤、タイル張り用接着剤、石材張り用接着剤、天井仕上げ用接着剤、床仕上げ用接着剤、壁仕上げ用接着剤、車両パネル用接着剤、電気・電子・精密機器組立用接着剤、ダイレクトグレージング用シーリング材、複層ガラス用シーリング材、SSG工法用シーリング材、または、建築物のワーキングジョイント用シーリング材、としても使用可能である。
本発明では、以下の防水工法と、該工法により積層された積層体を開示する。
硬化性組成物中の溶剤や可塑剤の移行による、アスファルト系防水層への汚染性を抑制するためには、溶剤や可塑剤の使用量を低減する事が必要であり、硬化性組成物に低粘度と高強度を両立させることが必要である。
反応容器中で105℃に加熱したイソブタノールに、下記に示す(メタ)アクリル酸エステル系単量体混合物および重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を溶かしたイソブタノール溶液を5時間かけて滴下し、その後1時間「後重合」を行った後、溶剤を留去して反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体<A−1>を得た。
反応容器中で105℃に加熱したイソブタノールに、下記に示す(メタ)アクリル酸エステル系単量体混合物および重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を溶かしたイソブタノール溶液を5時間かけて滴下し、その後1時間「後重合」を行った後、溶剤を留去して反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体<A−2>を得た。
反応容器中で105℃に加熱したイソブタノールに、下記に示す(メタ)アクリル酸エステル系単量体混合物および重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を溶かしたイソブタノール溶液を5時間かけて滴下し、その後1時間「後重合」を行った後、溶剤を留去して反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体<X−1>を得た。
反応容器中で105℃に加熱したイソブタノールに、下記に示す(メタ)アクリル酸エステル系単量体混合物および重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を溶かしたイソブタノール溶液を5時間かけて滴下し、その後1時間「後重合」を行った後、溶剤を留去して反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体<X−2>を得た。
反応容器中で105℃に加熱したイソブタノールに、下記に示す(メタ)アクリル酸エステル系単量体混合物および重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を溶かしたイソブタノール溶液を5時間かけて滴下し、その後1時間「後重合」を行った後、溶剤を留去して反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体<X−3>を得た。
反応容器中で105℃に加熱したイソブタノールに、下記に示す(メタ)アクリル酸エステル系単量体混合物および重合開始剤として2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)を溶かしたイソブタノール溶液を5時間かけて滴下し、その後1時間「後重合」を行った後、溶剤を留去して反応性ケイ素基を有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体<X−4>を得た。
分子量約2,000のポリオキシプロピレンジオールを開始剤とし、亜鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキシドの重合を行い、数平均分子量16,000のポリプロピレンオキシドを得た。続いて、この水酸基末端ポリプロピレンオキシドの水酸基に対して1.2倍当量のNaOMeのメタノール溶液を添加してメタノールを留去し、更に1.2倍当量の塩化アリルを添加して末端の水酸基をアリル基に変換した。以上により、末端がアリル基である数平均分子量16,000のポリプロピレンオキシドを得た。
分子量約2,000のポリオキシプロピレンジオールを開始剤とし、亜鉛ヘキサシアノコバルテートグライム錯体触媒にてプロピレンオキシドを重合させて得られた数平均分子量28,000の水酸基末端ポリプロピレンオキシドを用い、合成例3と同様の手順でアリル末端ポリプロピレンオキシドを得た。このアリル末端ポリプロピレンオキシドに対し、合成例3と同様の手順で、メチルジメトキシシラン1.0重量部と反応させ、末端に平均1.5個のメチルジメトキシシリル基を有するポリオキシプロピレン系重合体(B−2)を得た。
表1に示す処方にしたがって、反応性ケイ素基含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体(A−1〜A−2、X−1〜X−4)、反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(B−1〜B−2)、可塑剤としてアクトコール21−56(三井化学製、数平均分子量2,000のポリプロピレングリコール)をそれぞれ計量しよく混合した後、各組成物の粘度を、BM型粘度計(東京計器製、ローターはNo.4)を用いて、回転速度:12rpmで、23℃の条件下で測定した。粘度の値が、5Pa・s未満の場合○、5Pa・s以上の場合×、と表示した。
前記の粘度測定にて、5Pa・s未満の低粘度な組成物について、以下の表2に示す処方にしたがって、更に、充填材、チキソ性付与剤、紫外線吸収剤、光安定剤、接着付与剤、脱水剤および硬化触媒などをそれぞれ計量し、ミキサーを用いて、脱水条件下にて実質的に水分の存在しない状態で混練した後、防湿性の容器に密閉し、1液型硬化性組成物を得た。表2の1液型組成物は、使用時に各容器から各1液型組成物を吐出し、後述の評価を行った。
<充填材>白艶華CCR(白石工業製、膠質炭酸カルシウム)、タイペークR−820(石原産業製、酸化チタン)
<チクソ性付与剤>ディスパロン6500(楠本化成製、アマイドワックス系チクソ性付与剤)
<紫外線吸収剤>チヌビン326(BASF製)
<光安定剤>チヌビン770(BASF製)
<接着性付与剤>A−1120(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン)
<脱水剤>A-171(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製、ビニルトリメトキシシラン)
<硬化触媒>ネオスタンU−220H(日東化成製、ジブチルスズビスアセチルアセトナート)。
表2の各組成物の硬化性(皮張り時間)は以下の要領で評価した。各組成物を、厚さ約5mmの型枠にスパチュラを用いて充填し、表面を平面状に整えた。この時間を硬化開始時間とし、表面をスパチュラで触り、スパチュラに配合物が付着しなくなった時間を皮張り時間として測定を行った。皮張り時間は、23℃/50%RHの条件下で測定した。結果を表2に示す。
表2の各組成物を、厚さ3mmの型枠内にスパチュラを用いて充填し、表面を平面状に整えた。これを23℃/50%RH×3日+50℃×4日の養生を行い、厚さ約3mmの硬化物を得た。この硬化物を3号ダンベル型に打ち抜いて、引っ張り速度200mm/分で引張試験を行い、破断時伸び(%)、を測定した。結果を表2に示す。
表2の各組成物を、厚さ3mmの型枠内にスパチュラを用いて充填し、表面を平面状に整えた。これを23℃/50%RHで7日養生して厚さ約3mmの硬化物シートを作成し、耐候性試験を行った。耐候性試験は、光源にサンシャインカーボンを用い、ブラックパネル温度を63℃に設定したスガ試験機株式会社製サンシャイン・スーパーロングライフ・ウェザーメーターWEL−SUN−HC中にサンプルを入れて行なった。3000時間後取り出し、硬化物の表面を目視で観察し、クラックの有無を確認した。クラックが無い場合○とし、クラックが存在した場合×とした。
以下の表3に示す処方にしたがって、反応性ケイ素基含有(メタ)アクリル酸エステル系重合体(A−1)、反応性ケイ素基含有ポリオキシアルキレン系重合体(B−1)、充填材および硬化触媒などをそれぞれ計量し、ミキサーを用いて、脱水条件下にて実質的に水分の存在しない状態で混練した後、防湿性の容器に密閉し、1液型硬化性組成物を得た。表3の1液型組成物は、使用時に各容器から各1液型組成物を吐出し、後述の評価を行った。
<充填材>Q3T(Hubercarb製、表面処理重質炭酸カルシウム)、タイペークR−820(石原産業製、酸化チタン)
<硬化触媒>バーサティック10(ジャパンエポキシレジン製、ネオデカン酸)、ジエチルアミノプロピルアミン(和光純薬工業製)。
表3の各組成物を、刷毛を用いて塗装し、その塗り易さにより作業性を評価した。擦れが少なく塗装し易い場合○、高粘度で塗装し難い場合×、と表示した。結果を表3に示す。
表3の各組成物を、アスファルト防水シート上に厚み0.5mmとなるように塗布した。23℃/50%RHにてこの塗膜を養生し、1日後と28日後に、色差計を用いてb値を測定した。28日後のb値の増加(28日後のb値−1日後のb値)を表3に示す。
更に、単独あるいはプライマーの助けをかりてガラス、磁器、木材、金属、樹脂成形物などの如き広範囲の基質に密着しうるので、種々のタイプの密封組成物および接着組成物としても使用可能である。
また、本発明の硬化性組成物は、内装パネル用接着剤、外装パネル用接着剤、タイル張り用接着剤、石材張り用接着剤、天井仕上げ用接着剤、床仕上げ用接着剤、壁仕上げ用接着剤、車両パネル用接着剤、電気・電子・精密機器組立用接着剤、ダイレクトグレージング用シーリング材、複層ガラス用シーリング材、SSG工法用シーリング材、または、建築物のワーキングジョイント用シーリング材、としても使用可能である。
Claims (17)
- シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素含有基を有する有機重合体(I)を含有する硬化性組成物であって、
(I)成分として、数平均分子量が1,000〜10,000であり、シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素含有基として、一般式(1):
−SiX3 (1)
(式中、Xは水酸基または加水分解性基を示し、3個のXは相互に同一であってもよく、異なっていてもよい)で表される基のみを1分子当り平均して0.5〜1.5個有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体(A)、および、シロキサン結合を形成することにより架橋し得るケイ素含有基を有するポリオキシアルキレン系重合体(B)を含有し、該硬化性組成物中の(I)成分の総重量に対する(A)成分の重量%が、51〜99重量%であることを特徴とする硬化性組成物。 - ポリオキシアルキレン系重合体(B)のケイ素含有基が、一般式(2):
−SiR1X2 (2)
(式中、R1は、炭素数1から20のアルキル基、炭素数6から20のアリール基、炭素数7から20のアラルキル基または(R’)3SiO−で示されるトリオルガノシロキシ基のいずれかを示す。ここでR’は炭素数1から20の炭化水素基であり3個のR’は同一であってもよく、異なっていてもよい。Xは前記と同じであり、2個のXは同一であってもよく、異なっていてもよい。)で表される基である請求項1に記載の硬化性組成物。 - ポリオキシアルキレン系重合体(B)の主鎖骨格が、ポリプロピレンオキサイドである請求項1または2に記載の硬化性組成物。
- (A)成分が、アクリル酸エステル系単量体単位を10重量%以上含有する(メタ)アクリル酸エステル系重合体である請求項1〜3のいずれかに記載の硬化性組成物。
- さらに(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して、シラノール縮合触媒(C)を0.01〜5重量部含有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の硬化性組成物。
- さらに(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して、シランカップリング剤(D)を0.1〜20重量部含有することを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の硬化性組成物。
- さらに(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して、可塑剤(E)を10〜200重量部含有し、かつ、(A)成分、(B)成分および可塑剤(E)の総重量に対する(A)成分の重量%が、51〜99重量%であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の硬化性組成物。
- 前記(E)成分が、ポリエーテルポリオールである、請求項7に記載の硬化性組成物。
- (A)成分および(B)成分を含み、かつ、可塑剤(E)を含まない硬化性組成物であって、(A)成分と(B)成分の総重量に対する(A)成分の重量%が51〜99重量%であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の硬化性組成物。
- さらに(A)成分と(B)成分の総量100重量部に対して、充填材(F)を10〜500重量部含有することを特徴とする請求項1から9のいずれかに記載の硬化性組成物。
- 前記(A)成分が、(メタ)アクリル酸n−ブチル単量体単位と、γ−(メタクリロイルオキシプロピル)トリメトキシシラン単量体単位、メタクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン単量体単位、及びメタクリロイルオキシメチルトリエトキシシラン単量体単位からなる群より選択される1種以上の単量体単位とからなる共重合体、又は
(メタ)アクリル酸n−ブチル単量体単位と、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル単量体単位と、γ−(メタクリロイルオキシプロピル)トリメトキシシラン単量体単位、メタクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン単量体単位、及びメタクリロイルオキシメチルトリエトキシシラン単量体単位からなる群より選択される1種以上の単量体単位とからなる共重合体、である、請求項1〜10のいずれかに記載の硬化性組成物。 - 請求項1から11のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなるシーリング材。
- 請求項1から11のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなる接着剤。
- 請求項1から11のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなるコーティング材。
- 請求項1から11のいずれかに記載の硬化性組成物を用いてなる塗膜防水材。
- 請求項1から11のいずれかに記載の硬化性組成物を防水層の上に塗布することを特徴とする防水工法。
- 請求項1から11のいずれかに記載の硬化性組成物を防水層の上に塗布して得られた積層体。
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