JPH0714998B2

JPH0714998B2 - 加水分解性シリル基で分子鎖末端が閉塞されたポリエ−テル

Info

Publication number: JPH0714998B2
Application number: JP27351986A
Authority: JP
Inventors: 千之清水; 民雄吉田
Original assignee: 東芝シリコ−ン株式会社
Priority date: 1986-11-17
Filing date: 1986-11-17
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2010-02-22
Also published as: JPS63125524A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の技術分野〕本発明は、水分に触れるとゴム状弾性体へと室温で硬化
し得る、加水分解性シリル基で分子鎖末端が閉塞された
ポリエーテルに関し、特に接着性に優れ、高伸長率のゴ
ム状硬化物の得られる室温硬化性組成物のベースポリマ
ーとして有用なポリエーテルに関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

加水分解性ケイ素官能性基を有し、主鎖がポリエーテル
である重合体は公知である（特開昭50−156599号公報
等）。しかしながらこの種の重合体は本質的に接着性を
有していないため、被着面にプライマー塗布の前処理を
施したり、あるいはその組成物中にシランカップリング
剤などを加えて接着性を付与することが必要である。と
ころがシランカップリング剤の添加によって、接着性の
獲得と引き換えに硬化後のゴム状弾性体の伸び率が低下
して脆くなってしまうという問題点を有している。

〔発明の目的〕

本発明は、これらの問題点を解決するためのものであ
り、接着性に優れ、高伸長率のゴム状硬化物の得られる
室温硬化性組成物のベースポリマーとして有用なポリエ
ーテルを提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

即ち、本発明は（Ａ）一般式；（式中、R¹,R²は２価の炭化水素基、ｍは10〜500の数を
示す。）で表わされる分子鎖末端がエポキシ基で閉塞さ
れたポリエーテル、（Ｂ）異なる２個の炭素原子に結合するイミノ基を、
分子中に２個有する複素環式化合物、および（Ｃ）一般式；（式中、R³およびR⁴は２価の炭化水素基、R⁵は１価の炭
化水素基、R⁶は炭素数１〜６のアルキル基、ａは１〜３
の数を示す。）で表わされるエポキシ基と加水分解性基
とを有する有機ケイ素化合物とを反応させることを特徴とする一般式；（式中、Ｘは（Ｂ）の化合物の残基、ｎは１以上の数、
ａ、ｍ、及びR¹〜R⁶は前記のとおり）で表わされ、分子
量が1,000〜50,000である、加水分解性シリル基で分子
鎖末端が閉塞されたポリエーテルに関するものである。

（Ａ）のポリエーテルにおいて、R¹Oで表わされるオキ
シアルキレン単位はオキシエチレン単位、オキシプロピ
レン単位あるいはオキシエチレン単位とオキシプロピレ
ン単位の併用系が好ましく、原料入手と重合が容易で、
高重合度でも液状を保持し易いことからオキシプロピレ
ン単位が特に好ましい。オキシアルキレン単位の重合度
ｍは10〜500の範囲から選ばれる。ｍが10より小さい場
合は、実用的な作業性の得られる粘度で、しかも十分な
伸び率のゴム状硬化物を提供するポリエーテルを得るこ
とが困難になる。逆にｍが500より大きいと本発明の特
徴である耐熱性や耐候性が低下する。

R²の２価の炭化水素基としてはメチレン基、エチレン
基、トリメチレン基、テトラメチレン基、フェニレン
基、シクロヘキシル基およびで表わされる基などが例示される。これらの基のうち、
原料の入手の容易さからメチレン基であることが好まし
い。

これら（Ａ）の代表的な例として、水酸基で両末端が閉
塞されたポリオキシエチレンやポリオキシプロピレン
に、エピクロルヒドリンを塩基性触媒の存在下に縮合し
て得られるものがあげられる。

（Ｂ）の化合物は、（Ａ）や（Ｃ）のエポキシ基と反応
するイミノ基を有する複素環式化合物で、本発明の特徴
である高伸長率のゴム状硬化物を得る目的から、異なる
２個の炭素原子に結合するイミノ基を、分子中に２個有
する複素環式化合物であることが必要である。これら
（Ｂ）として、合成や入手の容易であることから以下の
ものが例示される。即ち、などである。これらのうちでは、原料入手の容易さから
特にピペラジンが推奨される。

（Ｃ）の有機ケイ素化合物のR³およびR⁴としては、R²と
同様のものが例示されるが、R³は原料の入手の容易さか
らメチレン基であることが好ましい。また、R⁴は合成と
原料の入手の容易さからエチレン基、トリメチレン基お
よびテトラメチレン基が好ましく、特にトリメチレン基
が好ましい。

R⁵の１価の炭化水素基はアルキル基、アリール基、アラ
ルキル基等から選ぶことができるが、合成と原料入手の
容易さからメチル基が推奨される。

R⁶の炭素数１〜６のアルキル基は、R⁶O−で表わされる
ケイ素原子に結合するアルコキシ基であり、その加水分
解性の高いことが必要であるところからメチル基または
エチル基が好ましく、さらにメチル基が特に好ましい。
加水分解性基の数ａは１〜３の範囲で選ばれるが、高伸
長率のゴム状硬化物を与える組成物のベースポリマーと
して好適なポリエーテルを得るためには、ａが２である
ことが好ましい。

（Ｃ）の具体的な例としては、β−グリシドキシエチル
トリメトキシシラン，γ−グリシドキシプロピルトリメ
トキシシラン、β−グリシドキシエチルトリエトキシシ
ラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、
メチル（β−グリシドキシエチル）ジメトキシシラン、
メチル（γ−グリシドキシプロピル）ジメトキシシラ
ン、メチル（β−グリシドキシエチル）ジエトキシシラ
ン、メチル（γ−グリシドキシプロピル）ジエトキシシ
ラン、フェニル（β−グリシドキシエチル）ジメトキシ
シラン、フェニル（γ−グリシドキシプロピル）ジメト
キシシラン、ジメチル（β−グリシドキシエチル）メト
キシシラン、ジメチル（γ−グリシドキシプロピル）メ
トキシシランなどがあげられる。

本発明のポリエーテルは、これまで説明した（Ａ）およ
び（Ｃ）のエポキシ基と、（Ｂ）のイミノ基との反応に
よって得られる。

（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）の反応は環境温度より高い
温度、例えば50〜150℃の条件下で行うことが好まし
い。その際メタノール、エタノール、フェノール、サリ
チル酸、トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、
ベンジルメチルアミン、トリブチルアミンおよび２−メ
チルイミダゾールのような化合物を反応促進剤として用
いることが好ましい。メタノールはその好ましいものの
１つである。なお、この反応を行う際に溶媒を用いる必
要はないが、炭化水素系、エーテル系、エステル系など
の溶媒を用いてもかまわない。

（Ａ），（Ｂ）および（Ｃ）の配合量は、理論的にはモ
ル比が（Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）＝p:（ｐ＋１）:2（式
中、ｐは１から始まる自然数を示す）である。しかし、
実際には（Ｂ）および（Ｃ）を理論量をやや上回る量使
用しても、さしつかえない。

又、ｎは１以上の数であり、１であっても良いが、本発
明のポリエーテルの分子量が1,000〜50,000の範囲とな
るように選ぶ必要がある。本発明のポリエーテルをシー
リング材のベースポリマーとして用いた場合、分子量が
1,000より小さいと硬化して得られる弾性体の伸び率が
シーリング材として必要とされるそれに達せず、逆に5
0,000より大きいと粘度が高くなって作業性が低下す
る。

〔発明の効果〕本発明のポリエーテルに、有機スズ化合物のような硬化
触媒と充填剤その他を加えてシーリング材を得ることが
できる。本発明のポリエーテルをベースポリマーとして
用いることにより、高伸長率でしかも被着面へのプライ
マー処理なしに接着性を発現し得るシーリング材を得る
ことができる。

〔実施例〕

以下、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する。
なお、実施例、比較例および参考例中、部とあるのはす
べて重量部のことであり、％は重量％のことである。

実施例１平均重合度15、分子量が約1,000、25℃における粘度が2
70cStのグリシジル基両末端閉塞ポリオキシプロピレン
５モル〔10（エポキシ）当量〕に対し、で示されるピペラジンを６モルおよびポリオキシプロピ
レンの10％に相当する量のメタノールを加え、窒素雰囲
気下、60℃で加熱撹拌を開始した。加熱撹拌開始から４
時間間隔で一部を抜き取り、NMRによるエポキシドメチ
レンのプロトンによるピーク（テトラメチルシランを基
準として2.67ppm）の観察、電位差滴定法によるエポキ
シ基とイミノ基の総量の定量および25℃における粘度の
測定を行った。加熱撹拌開始から12時間後において、エ
ポキシドメチレンのプロトンによるピークが消失し、加
熱撹拌開始前には80cStであった混合物の粘度が1,500cS
tに達したため、で示されるメチル（γ−グリシドキシプロピル）ジメト
キシシランを2.2モル加え、同条件にて加熱撹拌を続行
した。上記のシランを添加してから４時間間隔でその反
応混合物の一部を抜き取り、電位差滴定法によって試料
中のエポキシ基とイミノ基の総量を定量的に追跡調査し
たところ、シランの添加から16時間後においてイミノ基
が検出されなくなったため、加熱撹拌を終了し、メタノ
ールを留去した。得られた反応生成物は、NMRによるエ
ポキシドメチレンのプロトンによるピークの消失が認め
られ、25℃における粘度が15,000cSt、同温度における
比重が1.01、GPCにより測定された数平均分子量が6,000
の淡黄色の粘稠な液体であり、次式で表わされる加水分
解性シリル基で分子鎖末端が閉塞されたポリエーテル
（Ｐ−１）であることが確かめられた。

実施例２平均重合度32、分子量が約2,000、25℃における粘度が5
50cStのグリシジル基両末端閉塞ポリオキシプロピレン
５モル〔10（エポキシ）当量〕に対し、で示される1,4−ジイミノシクロペンタンを６モルおよ
びポリオキシプロピレンの10％に相当する量のエタノー
ルを加え、窒素雰囲気下、80℃で加熱撹拌を開始した。
加熱撹拌開始から２時間間隔で一部を抜き取り、NMRに
よるエポキシドメチレンのプロトンによるピークの観
察、電位差滴定法によるエポキシ基とイミノ基の総量の
定量および25℃における粘度の測定を行った。加熱撹拌
開始から６時間後において、滴定量がほぼ理論量だけ減
少すると同時にエポキシドメチレンのプロトンによるピ
ークが消失し、加熱撹拌開始前には210cStであった粘度
が4,000cStに達したため、を2.2モル加え、同条件にて加熱撹拌を続行した。上記
のシランを添加してから２時間間隔で一部を抜き取り、
電位差滴定法を用いたエポキシ基とイミノ基との総量の
定量およびNMRによりエポキシドメチレンのプロトンに
よるピークを観察したところ、シラン添加から８時間後
においてそれらはいずれもほぼ消失したため、加熱撹拌
を終了し、エタノールを留去して25℃における粘度が2
6,000cSt、同温度における比重が1.01、GPCにより測定
された数平均分子量が11,000の淡黄色の粘稠な液体（次
式で表わされる加水分解性シリル基で分子鎖末端が閉塞
されたポリエーテル、Ｐ−２）を得た。

実施例３平均重合度50、分子量約3,000、25℃における粘度が970
cStのグリシジル基両末端閉塞ポリオキシプロピレン３
モル〔６（エポキシ）当量〕に対し、で示されるペルヒドロフェナジンを４モルおよびポリオ
キシプロピレンの10％に相当する量のメタノールを加
え、窒素雰囲気下にて60℃で加熱撹拌を開始した。加熱
撹拌開始から４時間間隔で一部を抜き取り、NMRによる
エポキシドメチレンのプロトンによるピークの観察、電
位差滴定法によるエポキシ基とイミノ基との総量の定量
および25℃における粘度の測定を行った。加熱撹拌開始
から12時間において、エポキシ基とイミノ基の滴定量が
ほぼ理論量だけ減少すると同時にエポキシドメチレンの
プロトンによるピークが消失し、加熱撹拌開始前には36
0cStであった粘度が5,000cStに達したためを2.2モル加え同条件にて加熱撹拌を続行した。上記の
シランを添加してから４時間間隔で一部を抜き取り、電
位差滴定法を用いた試料中のエポキシ基とイミノ基との
総量の定量およびNMRによりエポキシドメチレンのプロ
トンによるピークを観察したところ、シラン添加から16
時間後においてそれらはいずれもほぼ消失したため、加
熱撹拌を終了し、メタノールを留去して25℃における粘
度が22,000cSt、同温度における比重が1.01GPCにより測
定された数平均分子量が10,000の淡黄色の粘稠な液体
（次式で表わされる加水分解性シリル基で分子鎖末端が
閉塞されたポリエーテル、Ｐ−３）を得た。

参考例１〜３実施例１〜３で得た加水分解性シリル基で分子鎖末端が
閉塞された各ポリエーテル（Ｐ−１〜３）100部に対し
て、第１表に示す充填剤、無機顔料およびチクソトロピ
ック性付与剤を添加して三本ロールで均一に分散させた
後、さらに第１表に示す有機スズ化合物を加えて混合
し、試料−１〜３をそれぞれ調整した。これら各試料を
用い、約2mm厚のシート状にそれぞれ硬化させて常温で1
4日間養生した後、JIS 2号ダンベルに打ち抜き引張り試
験を行った。これらの結果を第１表に示す。また、これ
ら試料−１〜３を用いて第１図に示す剪断接着試験体を
作製した。その試験体を常温で28日間養生した後に引張
り試験を行った。その結果も第１表に示す。

比較例１分子量約8,000、末端基としてを有するポリオキシプロピレン100部に対して、第１表
に示す充填剤、無機顔料およびチクソトロピック性付与
剤を添加して三本ロールで均一に分散させた後、やはり
第１表に示す有機スズ化合物を加えて混合し、試料−４
を得た。試料−４を用いて参考例１〜３と同様の試験を
行った。その結果も第１表に示す。

比較例２比較例１で調製した試料−４に、接着性付与剤として第
１表に示すシランカップリング剤を加え、試料−５を得
た。この試料を用いて参考例と同様の試験を行い、その
結果も第１表に示す。

以上の結果から示されるように、本発明のポリエーテル
は室温硬化性組成物のベースポリマーとして有用であ
り、特にその組成物の硬化物は高い伸長率および接着性
付与剤を含まない系において高い接着性を有しているこ
とが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は剪断接着試験に供した試験体の斜視図を示す。
尚、図中の単位はmmである。１……試料２……被着体（ガラス、アルミ又は塩ビ鋼板）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）一般式；（式中、R¹,R²は２価の炭化水素基、ｍは10〜500の数を
示す。）で表わされる分子鎖末端がエポキシ基で閉塞さ
れたポリエーテル、（Ｂ）異なる２個の炭素原子に結合するイミノ基を、
分子中に２個有する複素環式化合物、および（Ｃ）一般式；（式中、R³およびR⁴は２価の炭化水素基、R⁵は１価の炭
化水素基、R⁶は炭素数１〜６のアルキル基、ａは１〜３
の数を示す。）で表わされるエポキシ基と加水分解性基
とを有する有機ケイ素化合物とを反応させることを特徴とする一般式；（式中、Ｘは（Ｂ）の化合物の残基、ｎは１以上の数、
ａ、ｍ、及びR¹〜R⁶は前記のとおり）で表わされ、分子
量が1,000〜50,000である、加水分解性シリル基で分子
鎖末端が閉塞されたポリエーテル。
【請求項２】（Ｂ）成分がピペラジン、2,5−ジメチル
ピペラジン、1,4−ジイミノシクロペンタン、ペルヒド
ロフェナジン、ペルヒドロピリミジン、ペルヒドロ−1,
3,5−オキサジアジン、ペルヒドロ−1,3,5−チアジアジ
ンから選ばれる複素環式化合物である、特許請求の範囲
第１項記載のポリエーテル。
【請求項３】（Ｂ）成分がピペラジンである、特許請求
の範囲第１項記載のポリエーテル。