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JP2005314637A - 硬化性組成物、シーリング材及び接着剤 - Google Patents

硬化性組成物、シーリング材及び接着剤 Download PDF

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JP2005314637A JP2004285505A JP2004285505A JP2005314637A JP 2005314637 A JP2005314637 A JP 2005314637A JP 2004285505 A JP2004285505 A JP 2004285505A JP 2004285505 A JP2004285505 A JP 2004285505A JP 2005314637 A JP2005314637 A JP 2005314637A
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ester
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Koji Fukui
弘司 福井
Yoriko Shimomura
依子 下村
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

【課題】
塗布作業や充填作業が容易な低粘度を示し、かつ硬化後の添加物のブリードアウトが生じ難い硬化性組成物、シーリング材及び接着剤の提供。
【解決手段】
架橋可能な加水分解性シリル基を含有するアクリル系重合体(a)、充填剤(b)、および脂肪酸エステル(c)を含む硬化性組成物、好ましくは、脂肪酸エステルが、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c1)、或いは、カルボン酸と炭素数4以上のヒドロキシ基を有する脂肪酸とのエステル(c2)である硬化性組成物、及び該硬化性組成物からなるシーリング材、及び該硬化性組成物からなる接着剤。
【選択図】なし

Description

本発明は、雰囲気中の湿気により架橋して硬化する硬化性組成物、シーリング材及び接着剤に関し、より詳細には、低粘度化でき、塗布作業性に優れた硬化性組成物、該硬化性組成物を用いたシーリング材及び接着剤に関する。
従来より、アルコキシシリル基を有するビニル重合体は、雰囲気中の湿気により架橋し、耐久性、耐候性、透明性及び接着性に優れた硬化物を与えることが知られている(例えば、特許文献1参照)。そのため、上記ビニル重合体を用いた硬化性組成物は、塗料、コーティング材、シーラント、シーリング材、接着剤、感圧接着剤、及びプライマーなどの用途に広く用いられている。
上記硬化性組成物を、シーリング材などに用いる場合には、硬化物がゴム状であり、かつ十分な伸びを有することが求められる場合がある。
このため、硬化後の引張物性改善のために、アルコキシシリル基を有するビニル重合体に、充填剤として炭酸カルシウムを用いることが報告されている。例えば、重質および軽質炭酸カルシウムや表面処理を行った炭酸カルシウムを配合したものが開示され(例えば、特許文献1参照)、均一な立方形炭酸カルシウムを配合したものが開示されている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、上記炭酸カルシウムのような充填剤を使用すると、硬化前の組成物の粘度が高くなってしまい作業性が悪くなることがあった。
一方、組成物の粘度を下げるために、ポリエステルやポリエーテルなどの液状オリゴマーとして高分子可塑剤を添加することが開示されている(例えば、特許文献3参照)。しかしながら、上記液状オリゴマーを用いた場合には、添加量が多くなると硬化物から液状オリゴマーがブリードアウトし、べとつきや表面の汚染が発生することがあった。
特開昭57−179210号公報 特開昭61−37839号公報 特開昭55−31874号公報
このため、硬化後の引張物性改善のために充填剤を使用した場合でも、作業性の良好な低粘度のものが得られ、かつ、液状オリゴマーのような添加物のブリードアウトがないものが求められていた。
本発明の目的は、上述した従来技術の現状に鑑み、塗布作業や充填作業が容易な低粘度を示し、かつ硬化後の添加物のブリードアウトが生じ難い硬化性組成物、シーリング材及び接着剤を提供することにある。
請求項1記載の発明は、架橋可能な加水分解性シリル基を含有するアクリル系重合体(a)、充填剤(b)、および脂肪酸エステル(c)を含有してなる硬化性組成物である。
請求項2記載の発明は、脂肪酸エステルが、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステルである請求項1記載の硬化性組成物である。
請求項3記載の発明は、脂肪酸エステルが、カルボン酸と炭素数4以上のヒドロキシ基を有する脂肪酸とのエステルである請求項1記載の硬化性組成物である。
請求項4記載の発明は、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c)が、ラウリル酸グリセリルである請求項1又は2記載の硬化性組成物。
請求項5記載の発明は、脂肪酸エステルが、カルボン酸と炭素数4以上のヒドロキシ基を有する脂肪酸とのエステルがメチルアセチルリシノレートである請求項1又は3記載の硬化性組成物である。
請求項6記載の発明は、層状珪酸塩が更に添加されてなる請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物である。
請求項7記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性組成物からなるシーリング剤である。
請求項記載の発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性組成物からなる接着剤である。
以下、本発明の詳細を説明する。
本発明の硬化性組成物は、架橋可能な加水分解性シリル基を含有するアクリル系重合体(a)、充填剤(b)、および多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c)を含むものである。
(架橋可能な加水分解性シリル基を有するアクリル系重合体(a))
本発明で用いられる加水分解性シリル基を含有するアクリル系重合体は、シロキサン結合を形成することにより架橋し得る加水分解性シリル基を少なくとも1個有するアクリル系重合体であり、このシロキサン結合は、例えば、珪素原子に結合した水酸基もしくは加水分解性基により形成される。
珪素原子に結合した加水分解性基とは、例えば、水素、ハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシド基、ケトキシメート基、アミノ基、アミド基、酸アミド基、アミノオキシ基、メルカプト基、アルケニルオキシド基などが好ましい例として挙げられる。
上記アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、tert−ブトキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基等を挙げることができる。アルコキシ基の結合したアルコキシシリル基としては、例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、トリイソプロポキシシリル基、トリフェノキシシリル基等のトリアルコキシシリル基;ジメトキシメチルシリル基、ジエトキシメチルシリル基等のジアルコキシシリル基;メトキシジメチルシリル基、エトキシジメチルシリル基等のモノアルコキシシリル基を挙げることができる。これらは単独または2種以上併用してもよい。
上記加水分解性シリル基としては、反応後に有害な副生成物を生成しないので、メトキシシリル基やエトキシシリル基などのアルコキシシリル基が好ましく用いられる。
上記アクリル系重合体(a)は、凝集力と、接着性及び硬化物の伸びとのバランスに優れているため、数平均分子量が5000〜200000の範囲であることが望ましい。ここで、(メタ)アクリル酸とはメタクリル酸又はアクリル酸を意味する。
本発明において、上記加水分解性シリル基が導入されるアクリル系重合体を構成するモノマーとしては、特に限定されるわけではないが、下記の化合物を挙げることができる。
例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、イソミリスチル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−フェノキシエチル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、プロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、ウレタンアクリレート、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、5−ヒドロキシペンチル(メタ)アクリレート、6−ヒドロキシヘキシル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシ−3−メチルブチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル2−ヒドロキシエチルフタル酸、2−[(メタ)アクリロイルオキシ]エチル2−ヒドロキシプロピルフタル酸、
[化合物1]
CH=CH−C(O)O−CHCHO−[C(O)CHCHCHCHCHO]n−H
(n=1〜10)
[化合物2]
CH=C(CH)−C(O)O−CHCHO−[C(O)CHCHCHCHCHO]n−H
(n=1〜10)
[化合物3]
CH=CH−C(O)O−(CHCHO)n−H
(n=1〜12)
[化合物4]
CH=C(CH)−C(O)O−(CHCHO)n−H
(n=1〜12)
[化合物5]
CH=CH−C(O)O−[CHCH(CH)O]n−H
(n=1〜12)
[化合物6]
CH=C(CH)−C(O)O−[CHCH(CH)O]n−H
(n=1〜12)
[化合物7]
CH=C(CH)−C(O)O−(CHCHO)n−[CHCH(CH)O]m−H
(m,n=1〜12)
[化合物8]
CH=CH−C(O)O−(CHCHO)n−[CHCH(CH)O]m−H
(m,n=1〜12)
[化合物9]
CH=C(CH)−C(O)O−(CHCHO)n−(CHCHCHCHO)mH
(m,n=1〜12)
[化合物10]
CH=CH−C(O)O−(CHCHO)n−(CHCHCHCHO)mH
(m,n=1〜12)
[化合物11]
CH=CH−C(O)O−(CHCHO)n−CH
(n=1〜10)
[化合物12]
CH=C(CH)−C(O)O−(CHCHO)n−CH
(n=1〜30)
[化合物13]
CH=CH−C(O)O−[CHCH(CH)O]n−CH
(n=1〜10)
[化合物14]
CH=C(CH)−C(O)O−[CHCH(CH)O]n−CH
(n=1〜10)
[化合物15]
CH=C(CH)−C(O)O−(CHCHO)n−[CHCH(CH)O]m−H
(m,n=1〜10)
[化合物16]
CH=CH−C(O)O−(CHCHO)n−[CHCH(CH)O]m−H
(m,n=1〜10)
[化合物17]
CH=CH−C(O)O−[CHCH(CH)O]n−C(O)−CH=CH
(n=1〜20)
[化合物18]
CH=C(CH)−C(O)O−[CHCH(CH)O]n−C(O)−C(CH)=CH
(n=1〜20)
[化合物19]
CH=CH−C(O)O−(CHCHO)n−C(O)−CH=CH
(n=1〜20)
[化合物20]
CH=C(CH)−C(O)O−(CHCHO)n−C(O)−C(CH)=CH
(n=1〜20)
等を挙げることができる。
また、本発明におけるアクリル酸系重合体(a)を得るにあたって用いられるモノマーとしは、上記(メタ)アクリル酸エステルモノマーだけでなく、下記のその他のビニルモノマーを併用し、共重合してもよい。
その他のビニルモノマーとしては、例えば、スチレン、インデン、α−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、p−クロロメチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−tert−ブトキシスチレン、ジビニルベンゼン等のスチレン誘導体;例えば、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニル、カプロン酸ビニル、安息香酸ビニル、珪皮酸ビニル等のビニルエステル基を持つ化合物;無水マレイン酸、N−ビニルピロリドン、N−ビニルモルフォリン、(メタ)アクリロニトリル、(メタ)アクリルアミド、N−シクロヘキシルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−ラウリルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、n−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、tert−ブチルビニルエーテル、tert−アミルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、2−エチルヘキシルビニルエーテル、ドデシルビニルエーテル、オクタデシルビニルエーテル、2−クロロエチルビニルエーテル、エチレングリコールブチルビニルエーテル、トリチレングリコールメチルビニルエーテル、安息香酸(4−ビニロキシ)ブチル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ブタン−1,4−ジオール−ジビニルエーテル、ヘキサン−1,6−ジオール−ジビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール−ジビニルエーテル、イソフタル酸ジ(4−ビニロキシ)ブチル、グルタル酸ジ(4−ビニロキシ)ブチル、コハク酸ジ(4−ビニロキシ)ブチルトリメチロールプロパントリビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、6−ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、シクロヘキサン−1,4−ジメタノール−モノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル3−アミノプロピルビニルエーテル、2−(N,N−ジエチルアミノ)エチルビニルエーテル、ウレタンビニルエーテル、ポリエステルビニルエーテル等のビニロキシ基を持つ化合物を挙げることができる。
上記アクリル系重合体(a)の製法は、公知の方法を用いることができる。例えば、フリーラジカル重合法、アニオン重合法、カチオン重合法、UVラジカル重合法、リビングアニオン重合法、リビングカチオン重合法、リビングラジカル重合法等を用いることができ、かつモノマーの重合性反応に応じて適宜重合法を選択すればよい。
また、架橋可能な加水分解性シリル基の導入法としては、架橋可能な加水分解性シリル基を持つ開始剤による重合を開始する方法、架橋可能な加水分解性シリル基を持つ連鎖移動剤を用いる方法、架橋可能な加水分解性シリル基を持つ共重合性モノマーを用いる方法等の重合と同時にシリル基を導入する方法(例えば、特開昭54−123192号公報、特開昭57−179210号公報、特開昭59−78220号公報、特開昭60−23405号公報)や、アルケニル基を有する(メタ)アクリル酸エステル重合体を合成し、その後、ヒドロシリル化によってアルコキシシリル基を導入する方法(例えば、特開昭54−40893号公報、特開平11−80571号公報)等がある。本発明を構成するアクリル系重合体(a)の製造方法は、アクリル系重合体(a)が得られる限り何等問題なく、上述の様な公知の製造技術を用いることができる。
上記架橋可能な加水分解性シリル基を導入する為の、連鎖移動剤としては、例えば、メルカプトメチルトリメチルシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルジメトキシメチルシラン、等の連鎖移動性の高い官能基を有するアルコキシシランが挙げられる。
上記架橋可能な加水分解性シリル基を導入する為の共重合性モノマーとしては、N−(3−アクリロイルオキシ−2−ヒドロキシプロピル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロイルオキシプロピルメチルビス(トリメチルシロキシ)シラン、アリルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3−アリルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルジメチルメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルジメチルエトキシシラン、3−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、3−メタクリロイルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイルオキシプロペニルトリメトキシシラン、ビニルメチルジアセトキシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルジメチルメトキシシラン、ビニルジメチルエトキシシラン、ビニルメチルジエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビンルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリフェノキシシラン、ビニルジメチルイソペンテニルオキシシラン、ビニルジメチル−2−((2−エトキシエトキシ)エトキシ)シラン、ビニルトリス(1−メチルビニルオキシ)シラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、フェニルビニルジエトキシシラン、ジフェニルビニルエトキシシラン、6−トリエトキシシリル−2−ノルボルネン、オクタ−7−エニルトリメトキシシラン、スチリルエチルトリメトキシシラン、等の重合性不飽和基を有するアルコキシシラン等が挙げられる。
上記加水分解性シリル基を導入するための連鎖移動剤又は共重合性モノマーの配合量は、ビニル系の重合性モノマー100重量部に対し、0.01〜20重量部であることが好ましく、さらに好ましくは、0.1〜5重量部である。
本発明においては、硬化物の黄変を生じ難くするため、上記(メタ)アクリル酸エステル重合体(a)としては、過酸化物を重合開始剤として用いたラジカル重合法により得られたものが好ましく用いられる。重合開始剤として用いられる過酸化物としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、イソブチリルパーオキサイド、イソノナノイルパーオキサイド、デカノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、パラクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシドなどのジアシルパーオキサイド類;ジイソプロピルパージカーボネート、ジ−sec−ブチルパージカーボネート、ジ−2−エチルヘキシルパージカーボネート、ジ−1−メチルヘプチルパージカーボネート、ジ−3−メトキシブチルパージカーボネート、ジシクロヘキシルパージカーボネートなどのパーオキシジカーボネート類;tert−ブチルパーベンゾエート、tert−ブチルパーアセテート、tert−ブチルパー−2−エチルへキサノエート、tert−ブチルパーイソブチレート、tert−ブチルパーピバレート、tert−ブチルジパーアジペート、キュミルパーネオデカノエートなどのパーオキシエステル類;メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイドなどのケトンパーオキサイド類;ジ−tert−ブチルパーオキサイド、ジキュミルパーオキサイド、tert−ブチルキュミルパーオキサイド、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサンなどのジアルキルパーオキサイド類;キュメンヒドロキシパーオキサイド、tert−ブチルハイドロパーオキサイドなどのハイドロパーオキサイド類などが挙げられる。
上記過酸化物は1種のみが用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。さらに、過酸化物は、一度に添加されてもよく、複数回に渡って逐次添加されてもよい。
上記加水分解性シリル基を導入する他の方法として、官能基を有する重合体を合成した後に、該官能基を利用して加水分解性シリル基を導入する方法が挙げられる。この方法によると、式(1)に示されるような加水分解性シリル基を、重合体の末端に確実に導入することが容易なので好ましい。
−C(R)(R)(X) (1)
(式中、R、Rはビニル系モノマーのエチレン性不飽和基に結合した基を表す。また、Xは塩素、臭素、またはヨウ素のハロゲン原子を表す。)
上記加水分解性シリル基を導入する方法としては、例えば、有機ハロゲン化物、またはハロゲン化スルホニル化合物を開始剤、遷移金属錯体を触媒として上記ビニル系モノマーを重合することにより、式(1)に示されるような末端にハロゲンを有する重合体を製造し、式(1)のハロゲンを加水分解性シリル基に変換する方法が挙げられる。この際、重合開始基点となるハロゲンを2個有する開始剤を用いることにより、両末端にハロゲンを有する重合体が得られる。
上記式(1)のハロゲンを加水分解性シリル基に変換する方法としては、特に限定されず、例えば、アルケニル基と加水分解性シリル基とを有する化合物、シリル基と安定化カルバニオンを有する化合物等を反応させる方法、重合性アルケニル基とそれ以外のアルケニル基を有する化合物、アルケニル基を有する有機金属化合物、アルケニル基を有するカルボン酸金属塩、アルケニル基と安定化カルバニオンを有する化合物等を反応させて式(1)のハロゲンをアルケニル基に置換させた後に、該アルケニル基に加水分解性シリル基を有するヒドロシランを反応させる方法等が挙げられる。
また、式(1)の末端を有する重合体を製造する際に、加水分解性シリル基を有する有機ハロゲン化物を開始剤として用いて、一方の端にハロゲンを有し他の端に加水分解性シリル基を有する重合体を合成した後、ハロゲンとグリコール、ジアミン、ジカルボン酸等と反応させて両末端に加水分解性シリル基を有する重合体を作成しても良いし、一方の端にハロゲンを有し他の端に加水分解性シリル基を有する重合体を合成した後、
ハロゲンを上記反応により加水分解性シリル基に変換させても良い。或いは、一方の端にハロゲンを有し他の端に加水分解性シリル基を有する重合体を合成した後、先述の反応によりハロゲンをアルケニル基に変換した後に、さらに加水分解性シリル基に変換しても良い。
また、式(1)の末端を有する重合体を製造する際に、アルケニル基を有する有機ハロゲン化物を開始剤として用いて、一方の端にハロゲンを有し他の端にアルケニル基を有する重合体を合成した後、ハロゲンをアルケニル基に変換した後に、アルケニル基を先述の方法で加水分解性シリル基に変換する方法等が挙げられる。
(多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c1))
本発明に係る硬化性組成物では、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c1)が添加されているのが好ましい。
上記多価アルコールとしては、例えば、グリコール、グリセリン、シクロデキストリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。
上記炭素数4以上の脂肪酸としては、例えば、n−ペンタン酸、n−オクチル酸、2−エチルヘキシル酸、ラウリル酸、ステアリン酸等のカルボン酸等が挙げられる。
本発明における多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c1)は、特に限定されず、上記多価アルコールと、上記炭素数4以上の脂肪酸とのエステルであればよい。 なかでも、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステルが、ラウリル酸とグリセリンとのエステルであるラウリル酸グリセリルが好ましい。上記ラウリル酸グリセリルを用いると、充填剤(b)の分散性が良好となり、硬化性組成物の低粘度化が容易となる。
上記多価アルコールと、上記炭素数4以上の脂肪酸とをエステル化する方法は特に限定されず、一般に用いられる方法を用いることができる。
(カルボン酸と炭素数4以上のヒドロキシ基を有するカルボン酸とのエステル(c2))
本発明に係る硬化性組成物では、カルボン酸と炭素数4以上のヒドロキシ基を有するカルボン酸とのエステル(c2)が添加されているのが好ましい。
上記カルボン酸としては、特に限定されず、例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸等が挙げられる。
上記炭素数4以上の水酸基を有する脂肪酸としては、限定されず、例えば、ヒドロキシ酪酸、2−エチル2−ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシデカン酸、ヒドロキシドデカン酸、リシノール酸が挙げられる。これら酸のカルボキシル基はエステル化されているほうが好ましい。例えば、メチルリシノール等が挙げられる。
上記カルボン酸と水酸基を有する炭素数4以上の脂肪酸とのエステルとしては、例えば、メチルアセチルリシノレートとが好適に用いられる。
上記多価アルコールと、カルボン酸と炭素数が4以上の水酸基を有する脂肪酸とをエステル化する方法は特に限定されず、一般に用いられる方法を用いることができる。
上記脂肪酸エステル(c)の添加量は、上記アクリル系重合体(a)及び必要に応じて添加される後述するポリエーテル系重合体からなるベース樹脂100重量部に対し、好ましくは0.01〜30重量部、より好ましくは0.1〜20重量部とすることが望ましい。0.01重量部未満では、粘度を下げることが困難であり、30重量部を越えると、硬化物の凝集力が著しく低下することがある。
(ポリエーテル系重合体)
本発明に係る硬化性組成物では、架橋可能な加水分解性シリル基を含有するポリエーテル系重合体をさらに添加されていて良い。
ポリエーテル系重合体としては、主鎖が本質的にポリエーテル重合体からなるもの、主鎖がポリエーテルと(メタ)アクリル酸エステルとからなる重合体等が挙げられる。このポリエーテル系重合体を配合することにより、硬化物の耐水性を高めたり、シーリング材を構成した場合のゴム弾性を高めることができる。上記アクリル系(a)と、上記ポリエーテル系重合体とを併用する場合、その配合割合は、アクリル系重合体(a)100重量部に対し、ポリエーテル系重合体を0.1〜200重量部の割合で添加することが好ましく、より好ましくは0.5〜100重量部である。
ポリエーテル系重合体の配合割合が0.1重量部未満では、接着性改善効果が小さくなることがあり、200重量部を越えると、耐候性が低くなることがあり、かつ接着性向上効果がそれほど高くならないことがある。
上記ポリエーテル系重合体とは、主鎖が本質的に、下記化学式(1)で表される化学的に結合された繰り返し単位を含み、かつ末端に架橋可能な加水分解性シリル基を含有する重合体をさす。
−(R−O)n− ・・・・(1)
(式中のRは炭素数1〜4であるアルキレン基を示す。)
上記ポリエーテル系重合体は、例えば、末端にアリル基を有するポリアルキレンオキサイドをVIII族遷移金属の存在化で下記化学式(2)により表されるヒドロシラン化合物を反応させることによって合成される。
3−aSiR H ・・・・(2)
(式中Rは1価の炭化水素基及びハロゲン化された1価の炭化水素基から選択される
基、aは0、1または2の整数、Xはハロゲン原子、アルコキシ基、アシルオキシ基及びケトキシメート基より選択される原子または基を意味する。)
上記重合体の主鎖であるポリアルキレンオキサイドとしては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド、ポリブチレンオキサイド等が挙げられるが、室温硬化性組成物の硬化物が耐水性に優れ、かつシーリング材としての弾性を確保できるという点でポリプロピレンオキサイドが好ましい。
上記架橋可能な加水分解性シリル基としては、反応後有害な副生成物を生成しない物が好ましく、例えば、メトキシシリル基、エトキシシリル基等のアルコキシシリル基が挙げられる。
ポリエーテル系重合体の数平均分子量が小さくなると、硬化物の伸びが十分でなくなり、目地面に対する追従性が低下し、大きくなると硬化前の粘度が高くなり、配合工程の作業性が悪くなる。従って、好ましくは、数平均分子量は、4000〜30000であり、さらに好ましくは10000〜30000であり、かつ分子量分布は1.6以下が望ましい。
上記ポリエーテル系重合体としては、例えば、商品名「MSポリマー」(鐘淵化学工業社製)として、MSポリマーS−203、S−303など、商品名「サイリルポリマー」(鐘淵化学工業社製)として、サイリルSAT−200、SAT−350、SAT−400や、商品名「エクセスター」(旭硝子社製)として、エクセスターESS−3620、ESS−3430、ESS−2420、ESS−2410などが市販されている。
(層状珪酸塩)
本発明で好ましくは用いられる層状珪酸塩とは、層間に交換性陽イオンを有する珪酸塩鉱物を意味する。本発明で用いられる層状珪酸塩としては特に限定されず、例えば、モンモリロナイト、サポナイト、ヘクトライト、バイデライト、スティブンサイト、ノントロナイト等のスメクタイト系粘土鉱物、バーミキュライト、ハロイサイト、膨潤性マイカ等が挙げられる。中でも、モンモリロナイト、膨潤性マイカが好ましい。上記層状珪酸塩は天然物または合成物のいずれであってもよく、これらは単独または2種以上併用してもよい。
上記層状珪酸塩としては、下記式により定義される形状異方性効果が大きいスメクタイト類や膨潤性マイカを用いることが、硬化性組成物の機械強度向上やガスバリヤ性向上の点からより好ましい。なお、層状珪酸塩の結晶表面(A)及び結晶端面(B)を図1に模式的に示す。
形状異方性効果=結晶表面(A)の面積/結晶端面(B)の面積
図2に示すように、上記層状珪酸塩の層間に存在する交換性陽イオンとは、結晶表面上のナトリウム、カルシウム等のイオンであり、これらのイオンは、カチオン性物質とイオン交換性を有するので、カチオン性を有する種々の物質を上記層状珪酸塩の層間に捕捉(インターカレート)することができる。
上記層状珪酸塩の陽イオン交換容量としては特に限定されないが、50〜200ミリ等量/100gであるのが好ましい。50ミリ等量/100g未満であると、イオン交換により結晶層間に捕捉(インターカレート)できるカチオン性界面活性剤の量が少なくなるので、層間が十分に非極性化されないことがある。一方、200ミリ等量/100gを超えると、層状珪酸塩の層間の結合力が強固となり、層状珪酸塩の各層を構成している結晶薄片間の距離を増大し難くなることがある。
上記層状珪酸塩は、ベース樹脂100重量部に対して、0.1〜100重量部配合される。さらに好ましくは、0.5〜50重量部、特に好ましくは、1〜10重量部である。0.1重量部未満では硬化物の耐候性向上や難燃化などの作用が発現され難く、100重量部を越えると、硬化性組成物の粘度が高くなり作業性、生産性が低下することがある。
なお、上記ベース樹脂とは、上記アクリル系重合体(a)と、必要に応じて添加されるポリエーテル系重合体の合計である。
上記層状珪酸塩は、広角X線回折測定法により測定した(001)面の平均層間距離が3nm以上であり、5層以下で存在しているものを含んで分散しているものが好ましい。平均層間距離が3nm以上であり、5層以下で分散していると、硬化性組成物の耐候性、難燃性の性能発現に有利となる。
なお、本明細書において、層状珪酸塩の平均層間距離とは、微細薄片状結晶を層とした場合の平均の層間距離であり、X線回折ピーク及び透過型電子顕微鏡撮影により、すなわち、広角X線回折測定法により算出できるものである。3nm以上に層間が開裂し、5層以下で存在しているものを含んで分散している状態は、層状珪酸塩の積層体の一部または全てが分散していることを意味しており、層間の相互作用が弱まっていることによる。
さらに、層状珪酸塩の平均層間距離が6nm以上であると、難燃性、機械物性、耐熱性等の機能発現に特に有利である。平均層間距離が6nm以上であると、層状珪酸塩の結晶薄片層が層毎に分離し、層状珪酸塩の相互作用がほとんど無視できるほどに弱まるので、層状珪酸塩を構成する結晶薄片の樹脂中での分散状態が剥離安定化の方向に進行する。すなわち、層状珪酸塩が1枚づつ薄片状に乖離した状態で硬化性組成物中に安定化されて存在することとなる。
層状珪酸塩の分散状態としては、ベースとなる樹脂中において層状珪酸塩の薄片状結晶が高度に分散していることが好ましい。より具体的には、層状珪酸塩の10重量%以上が5層以下で存在している状態に分散されていることが好ましく、より好ましくは、層状珪酸塩の20重量%以上が5層以下の状態で存在していることが望ましい。さらに、分散している薄片状結晶の積層数が5層以下であれば、層状珪酸塩の添加による効果が良好に得られるが、3層以下であればより好ましく、単層状に分散していることがさらに望ましい。
本発明における層状珪酸塩は、4級アンモニウム塩で処理されてなる層状珪酸塩であることが好ましい。4級アンモニウム塩で処理することにより、層状珪酸塩の上記ベース樹脂中への分散性を向上させることができるからである。また、4級アンモニウム塩は上記アクリル系重合体(a)の架橋反応に対する触媒作用があることが知られており、層状珪酸塩と共に上記ベース樹脂中に分散することにより分散性の向上と共に硬化速度を促進させることも可能となる。
上記4級アンモニウム塩としては、例えば、ラウリルトリメチルアンモニウム塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、トリオクチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモニウム塩、ジ硬化牛脂ジメチルアンモニウム塩、ジステアリルジベンジルアンモニウム塩、N−ポリオキシエチレン−N−ラウリル−N,N−ジメチルアンモニウム塩等が挙げられ、これらの4級アンモニウム塩は、単独で用いられても良いし、2種類以上が併用されても良い。上記の中でも、良好な分散性が得られることから、炭素数6以上のアルキル鎖またはポリオキシアルキレン鎖を有する4級アルキルアンモニウムイオン塩が好ましい。
層状珪酸塩の分散には各種攪拌機を用いることができるが、分散しにくい場合には3本ロール等の高剪断がかかる装置を用いて分散を行うと所望の分散状態を得やすい場合がある。
(紫外線吸収剤及び光安定剤)
本発明の硬化性組成物には、耐候性を向上させるために各種紫外線吸収剤や光安定剤を配合することが好ましい。これらは層状珪酸塩との併用により、層状珪酸塩が各種紫外線吸収剤や光安定剤のブリードアウトを抑制するように作用するため、硬化物中にこれらが長期にわたって保持されるためである。
上記紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系等の公知の紫外線吸収剤が挙げられ、中でもベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤は紫外線吸収性能が高いので好ましい。上記紫外線吸収剤を配合する場合には、上記ベース樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部、より好ましくは、0.5〜10重量部配合されているのが好ましい。0.1重量部よりも少ないと耐候性の向上効果が不十分であることがあり、20重量部を越えると、呈色によりシーリング材としての外観を損なう等の問題を生じる。
上記光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系光安定剤が用いられる。ヒンダードアミン系光安定剤は、一般に紫外線吸収剤と併用すると優れた効果を発揮する。上記ヒンダードアミン系光安定剤(以下、光安定剤)の中でも、下記化学式(3)で示される構造を有する基を分子中に有するものが、層状珪酸塩と併用すると特に著しい効果がある。このようヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、ビス(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン)セバケート、ポリ[{6−(1,1,3,3,−テトラメチルブチル)アミノ−1,3,5−トリアジン−2,4−ジイル}{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン)イミノ}ヘキサメチレン{(2,2,6,6−テトラメチル−4−ピペリジン)イミノ}]等が挙げられる。これらは単独で用いられてもよいし、2種以上併用されてもよい。
Figure 2005314637
光安定剤と層状珪酸塩との併用による耐候性効果は、光安定剤のブリードアウト防止効果が主であると考えられる。すなわち層状珪酸塩が組成物中で光安定剤と相互作用し、光安定剤が系から散逸するのを防いでいる為であると考えられる。
上記光安定剤を配合する場合には、上記ベース樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部、より好ましくは0.5〜10重量部配合されているのが好ましい。0.1重量部よりも少ないと、耐候性の向上効果が不十分であることがあり、20重量部を越えると着色の問題が生じ、シーリング材としての外観を損なうことがある。
(その他の添加物)
本発明の硬化性組成物には、本発明の目的より効果を阻害しない限り、アクリル系重合体(a)の硬化促進剤、組成物の粘性特性を調整する粘度調整剤、チキソトロープ剤、引張特性などを改善する物性調整剤、増量剤、補強剤、可塑剤、着色剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤、たれ防止剤、老化防止剤、溶剤、香料、顔料、染料、脱水剤などを添加してもよい。
上記アクリル系重合体(a)の硬化促進剤としては、例えば、有機金属化合物を用いることができる。好適に用いることの出来る有機金属化合物として、ゲルマニウム、錫、鉛、硼素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、チタニウム、ジルコニウム等の金属元素と有機基を置換してなる有機金属化合物を挙げることが出来る。例えば、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫オキサイド、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫フタレート、ビス(ジブチル錫ラウリン酸)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(モノエステルマレート)、オクチル酸錫、ジブチル錫オクトエート、ジオクチル錫オキサイド等の錫化合物、テトラ−n−ブトキシチタネート、テトライソプロポキシチタネート等のチタネート系化合物、これらは単独または2種以上併用してもよい。
粘度調整剤としては、例えば、アクリル系重合体(a)との相溶性の良い高分子化合物から選ばれ、配合される化合物から適宜選択される。例えば、アクリル系高分子、メタクリル系高分子、ポリビニルアルコール誘導体、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン誘導体、ポリエステル類、ポリエーテル類、ポリイソブテン、ポリオレフィン類、ポリアルキレンオキシド類、ポリウレタン類、ポリアミド類、天然ゴム、ポリブタジエン、ポリイソプレン、NBR、SBS、SIS、SEBS、水添NBR、水添SBS、水添SIS、水添SEBS等を挙げることができる。また、これら共重合体、官能基変成体を挙げることができ、これらを適宜組み合わせてもよい。
チキソトロープ剤としては、組成物がチキソトロピー性を発現するような物質から適宜選ばれる。例えば、コロイダルシリカ、ポリビニルピロリドン、疎水化炭酸カルシウム、ガラスバルーン、ガラスビーズ等を挙げることができる。チキソトロープ剤の選択については、アクリル系重合体(a)親和性の高い表面を有することが望ましい。
引っ張り特等を改善する物性調整剤としては、各種シランカップリング剤として、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、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−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、N,N’−ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]エチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]ヘキサエチレンジアミン、N,N’−ビス−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]ヘキサエチレンジアミン等を挙げられ、これらは単独または2種以上併用してもよい。
可塑剤としては、例えば、リン酸トリブチル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類、フタル酸ジオクチル等のフタル酸エステル類、グリセリンモノオレイル酸エステル等の脂肪酸−塩基酸エステル類、アジピン酸ジオクチル等の脂肪酸二塩基酸エステル類、ポリプロピレングリコール類等を挙げられ、これらは単独または2種以上併用してもよい。
(シーリング材及び接着剤)
本発明に係るシーリング材及び接着剤は、上述した本発明の硬化性組成物を用いて構成されているため、低粘度化することができ、塗布作業性や充填作業性に優れ、かつ硬化後の添加物のブリードアウトが生じ難いものとなる。
本発明の硬化性組成物は、上述の構成よりなるので、塗布作業や充填作業が容易な低粘度を示し、かつ硬化後の添加物のブリードアウトが生じ難い。層状珪酸塩をさらに含む場合は、硬化物の耐候性がより優れたものとなる。
また、本発明のシーリング材及び接着剤は、上述した本発明の硬化性組成物を用いて構成されているので、塗布作業や充填作業が容易な低粘度を示し、かつ硬化後の添加物のブリードアウトが生じ難いものを得ることが可能となった。
以下、実施例を挙げて本発明をより詳しく説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
(架橋可能な加水分解性シリル基を有するアクリル系重合体(A1)の調製)
撹拌機、冷却器、温度計及び窒素ガス導入口を備えた0.5Lセパラブルフラスコに、n−ブチルアクリレート(日本触媒社製)100g、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製、「KBM−503」)0.5g、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学社製、「KBM−803」)0.2g、ラウリルメルカプタン(和光純薬社製)0.1g及び酢酸エチル100gを投入し、得られたモノマー混合溶液を、窒素ガスを用いて20分間バブリングすることによって溶存酸素を除去した後、セパラブルフラスコ系内を窒素ガスで置換し、撹拌しながら環流に達するまでに昇温した。
環流した後、重合開始剤として1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.024gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を、重合系に投入した。1時間後、1,1−ジ(t−ヘキシルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン0.036gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を投入した。さらに、重合開始後、2、3及び4時間後に、ジ(3,5,5−トリメチルヘキサノイル)パーオキシド0.048g、0.12g、及び0.36gを1gの酢酸エチルで希釈した溶液を順次投入した。一回目の重合開始剤投入から7時間後、室温まで冷却し重合を終了させた。数平均分子量約5万(ゲルパーミエションクロマトグラフィーによる、分子量はポリスチレン換算)のアルコキシシリル基含有アクリル酸エステル重合体の酢酸エチル溶液を得た。平均シリル官能基数は1.5であった。
(硬化性組成物の調製)
上記で調製されたアクリル系重合体の酢酸エチル溶液(樹脂分50%)140gに、ポリプロピレングリコール(和光純薬社製、分子量3000)20gを添加し、エバポレータにより酢酸エチルを除去し、粘調な組成物を得た。しかる後、上記粘調な組成物に、充填剤(b)として、脂肪酸処理炭酸カルシウム(白石カルシウム社製、「ビスコライトU」)20g、重質炭酸カルシウム(白石カルシウム社製、「ホワイトンP−30」)80g、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c)として、ラウリル酸グリセリル(太陽化学社製、「チラバゾールW−01」)5g、及び硬化促進剤(ジブチル錫ジラウリレート)3gを加え、密封した攪拌機で均一になるまで混合した。しかる後、10分間減圧脱泡し、白色ペースト状の硬化性組成物を得た。
(実施例2)
(架橋可能な加水分解性シリル基を有するアクリル系重合体(A2)の調製)
還流管をつけた1Lの三口丸底フラスコに臭化第一銅(6.25g、156mmol)、アセトニトリル(50mL)、及び、ペンタメチルジエチレントリアミン(9.1mL)を仕込み、窒素ガスで置換した。アクリル酸−n−ブチル(447g、3.9mol)、及び、ジエチル−2,5−ジブロモアジペート(15.7g、43.6mmol)を添加し、70℃で7時間加熱撹拌した。混合物を酢酸エチルで希釈し、活性アルミナで処理した。揮発分を減圧下留去し、末端にハロゲンを有するポリ(アクリル酸−n−ブチル)を350g得た。重合体の数平均分子量はGPC測定(ポリスチレン換算)により10700、分子量分布は1.15であった。
次に、還流管をつけた2Lの三口丸底フラスコに、上記のようにして得られた末端にハロゲンを有するポリ(アクリル酸−n−ブチル)(350g)、4−ペンテン酸のカリウム塩(22.3g、161mmol)、及び、ジメチルアセトアミド(350mL)を仕込み、窒素雰囲気下、70℃で4時間反応させた。混合物を酢酸エチルで希釈し、2%塩酸、ブラインで洗浄した。有機層をNaSOで乾燥し、揮発分を減圧下留去することにより重合体を単離した。重合体と等量の珪酸アルミ(協和化学製:キョ−ワ−ド700PEL)を添加して100℃で4時間撹拌し、末端にアルケニル基を有するポリ(アクリル酸ブチル)を得た。オリゴマ−1分子当たりに導入されたアルケニル基は、H−NMR
分析より、1.82個であった。
次に、200mLの耐圧ガラス反応容器に、上記重合体(150g)、ジメトキシメチルヒドロシラン(18mL、145mmol)、オルトぎ酸ジメチル(2.6mL、24.2mmol)、及び、白金触媒を仕込んだ。ただし、白金触媒の使用量は、重合体のアルケニル基に対して、モル比で2×10−4当量とした。反応混合物を100℃で4時間加熱した。混合物の揮発分を減圧留去することにより、末端にシリル基を有するポリ(アクリル酸−n−ブチル)を得た。オリゴマ−1分子当たりに導入されたシリル基は、H−NMR分析より、1.46個であった。
(硬化性組成物の調製)
実施例1において、アクリル系重合体(A1)の代わりにアクリル系重合体(A2)を使用する以外は実施例1と同様にして硬化性組成物を得た。
(実施例3)
実施例1において、チラバゾールW−01(ラウリン酸グリセリル)5重量部の替わりに、セチルアセチルリシノレート5重量を添加する以外は実施例1と同様にして硬化性組成物を得た。
(実施例4)
実施例3において、セチルアセチルリシノレートの添加量を5重量から25重量部にする以外は実施例3と同様にして硬化性組成物を得た。
(比較例1)
実施例1において、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c)として、ラウリル酸グリセリルを添加せず、ポリプロピレングリコールを20gに代えて30g添加したこと以外は実施例1と同様にして硬化性組成物を得た。
(比較例2)
実施例1において、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c)として、ラウリル酸グリセリルを添加せず、脂肪酸ビスアミド3重量部を添加する以外は実施例1と同様にして硬化性組成物を得た。
上記で得られた硬化性組成物について、下記の方法により、接着力測定、引張試験、粘度測定、、塗布作業性、ブリード性の評価を行った。
〔接着力測定〕
得られた硬化性組成物を、ペンタイトN鋼板(150mm×30mm×2mm)の端部に、25mm×25mmの面積で塗布0.3mmとなるように塗布し、スレート(150mm×30mm×8mm)を引張り剪断接着力が測れる様に貼り合わせ、50℃、相対湿度50%で7日後、25℃まで冷却した。しかる後、JIS K 6852に準じて、試験速度5mm/分として引張り剪断接着力を測定した。結果を表1に示した。
〔引張試験〕
また、得られた硬化性組成物を、ポリエチレン板上に厚み2mmとなるように塗工し、20℃及び相対湿度50%の雰囲気下で7日間養生させてゴム状のシートを得た。得られたゴム状シートを、JIS K 6301に準じ、3号ダンベル形状でクロスヘッドスピード500mm/分で引っ張り試験を行い、破断伸び(%)と破断応力(N/mm)を求めた。結果を表1に示した。
〔粘度測定〕
得られた硬化性組成物を減圧脱泡した後に、配合直後の粘度をB型回転粘度計(東京計器社製)を用い、回転数10rpm及び25℃の条件で測定した。また、この硬化性組成物を60℃のオーブンで60日養生した後、25℃まで冷却し、再度25℃における粘度を同様の方法で測定した。結果を表1に示した。
〔塗布作業性〕
硬化前の硬化性組成物を333mLシーリング材用カートリッジに充填し、コーキングガンを用いて吐出・ビード塗布試験を行い、以下の判定基準で評価を行った。結果を表1に示した。
○:吐出良好、ビード形状良好;
△:吐出可、ビード形状不良;
×:吐出不可
〔ブリード性〕
上記ゴム状シートの一面をポリエチレンフィルムでラミネートした積層シートを作成し、60℃のオーブン中で14日間養生した後、ポリエチレンフィルムを本発明の硬化性組成物より得られるゴム状シートより剥がし、それぞれの面を目視観察、触手により評価した。その結果、ブリード性は、目視、触感ともに、ブリードによる照りやオイル感覚を観察した。結果を表1に示した。
Figure 2005314637
表1より、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c)を含む硬化性組成物は、塗布作業性が良好な低粘度を示し、かつ硬化後の添加物のブリードアウトが無いものであることがわかる。
(実施例5)
実施例1において、硬化性組成物調整の際に、層状珪酸塩「ソマシフMPE−100」(ポリオキシプロピレンジエチル4級アンモニウム塩で有機処理した膨潤性フッ素雲母、コープケミカル社製)10g、「チヌビン770」(ヒンダードアミン系光安定剤、チバスペシャリティーケミカルズ社製)5g、「チヌビン327」(ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤、チバスペシャリティーケミカルズ社製)5gを加えたこと以外は実施例1と同様にして硬化性組成物を得た。
〔層状珪酸塩の平均層間距離の測定〕
実施例5で得られた硬化性組成物における層状珪酸塩の平均層間距離を以下のようにして測定した。
X線回折測定装置(リガク社製、RINT1100)により、層状珪酸塩の積層面の回折により得られる回折ピークの2θを測定し、下記のブラックの回折式を用いて層状珪酸塩の(001)面間隔を算出した。以下のdを平均層間距離とし、平均層間距離が3nm以上と良好に分散していた。
λ=2dsinθ
なお、式中において、λ(nm)=0.154、d(nm)は層状珪酸塩の面間隔、θ(度)は回折角である。
〔層状珪酸塩の分散状態の確認〕
透過型電子顕微鏡(TEM 日本電子社製「JEM−1200EX II」)写真により、硬化物中の層状珪酸塩の分散状態を観察して、5層以下で存在していた。
〔耐候性評価〕
上記実施例1及び5で得られた硬化性組成物を下記方法で耐候性を評価した。各配合組成物を50mm×150mm(厚み1mm)のステンレス板に0.5mm厚みで塗布し、20℃×60%RHの雰囲気下で7日間(168時間)放置して養生硬化させた後、下記条件で、150時間及び400時間光照射を行い、表面状態を目視で確認し、下記の判定基準で評価を行った。結果を下記の表2に示した。
〇:クラックの発生無し
△:クラックが少し発生
光照射条件
試験装置:アイスーパーUVテスター(SUV−F11型)、岩崎電気株式会社製
照射強度:100mW/cm
限定波長:295nm〜450nm
ブラックパネル温度:63℃
照射距離:235mm(光源と試料間)
(尚、アイスーパーUVテスターによる光照射評価は、材料系や試験条件によっても変動するので一概には言えないが、通常サンシャインウエザオメーターによる評価よりも、10倍程度の過酷な促進効果があるとされている。)
Figure 2005314637
表2より、層状珪酸塩を添加することにより耐候性がさらに優れていることがわかる。
本発明によれば、低粘度でかつ硬化後の添加物のブリードアウトが生じ難い硬化性組成物を提供できる。更に、上記硬化性組成物は、塗料、コーティング材、シーラント、シーリング材、接着剤、感圧接着剤、及びプライマーなどの用途に広く用いることができる。
層状珪酸塩の薄片状結晶の結晶表面(A)及び結晶端面(B)を説明するための模式図。 層状珪酸塩の層間の交換性陽イオンを説明するための模式図。

Claims (8)

  1. 架橋可能な加水分解性シリル基を含有するアクリル系重合体(a)、充填剤(b)、および脂肪酸エステル(c)を含有してなることを特徴とする硬化性組成物。
  2. 脂肪酸エステルが、多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c1)であることを特徴とする請求項1記載の硬化性組成物。
  3. 脂肪酸エステルが、カルボン酸と炭素数4以上のヒドロキシ基を有する脂肪酸とのエステル(c2)であることを特徴とする請求項1記載の硬化性組成物。
  4. 多価アルコールと炭素数4以上の脂肪酸とのエステル(c1)が、ラウリル酸グリセリルであることを特徴とする請求項1又は2記載の硬化性組成物。
  5. カルボン酸と炭素数4以上のヒドロキシ基を有する脂肪酸とのエステル(c2)がメチルアセチルリシノレートであることを特徴とする請求項1又は3記載の硬化性組成物。
  6. 層状珪酸塩が更に添加されてなることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の硬化性組成物。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性組成物からなることを特徴とするシーリング材。
  8. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の硬化性組成物からなることを特徴とする接着剤。

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