CN101331180A - 室温固化性组合物 - Google Patents
室温固化性组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101331180A CN101331180A CNA2006800474923A CN200680047492A CN101331180A CN 101331180 A CN101331180 A CN 101331180A CN A2006800474923 A CNA2006800474923 A CN A2006800474923A CN 200680047492 A CN200680047492 A CN 200680047492A CN 101331180 A CN101331180 A CN 101331180A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- polymkeric substance
- water
- temperature
- room
- curable composition
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L71/02—Polyalkylene oxides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/26—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
- C08G65/2603—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen
- C08G65/2606—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen containing hydroxyl groups
- C08G65/2609—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds the other compounds containing oxygen containing hydroxyl groups containing aliphatic hydroxyl groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/26—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds
- C08G65/2642—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring from cyclic ethers and other compounds characterised by the catalyst used
- C08G65/2645—Metals or compounds thereof, e.g. salts
- C08G65/2663—Metal cyanide catalysts, i.e. DMC's
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G65/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule
- C08G65/02—Macromolecular compounds obtained by reactions forming an ether link in the main chain of the macromolecule from cyclic ethers by opening of the heterocyclic ring
- C08G65/32—Polymers modified by chemical after-treatment
- C08G65/329—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds
- C08G65/336—Polymers modified by chemical after-treatment with organic compounds containing silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L71/00—Compositions of polyethers obtained by reactions forming an ether link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
- C08L101/02—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
- C08L101/10—Compositions of unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups containing hydrolysable silane groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
本发明提供包含含水解性硅基的氧化烯聚合物、确保作业所需的可使用时间和固化速度、固化后的固化体的拉伸物性良好的室温固化性组合物。所述室温固化性组合物含有在直链状的氧化烯聚合物的不同的分子末端具有通式(1)表示的至少2种水解性硅基的聚合物(a1)和固化催化剂(b)。或者,所述室温固化性组合物含有在直链状的氧化烯聚合物的分子末端具有至少1个通式(1)表示的1种水解性硅基的聚合物(a2),在直链状的氧化烯聚合物的分子末端具有至少1个与聚合物(a2)所具有的基团不同的通式(1)表示的水解性硅基的聚合物(a3)和固化催化剂(b)。-Si(OR)3(1)式(1)中,R独立地表示碳数1~6的有机基团。
Description
技术领域
本发明涉及在湿性成分存在下通过水解性硅基间的交联反应而固化的室温固化性组合物。
背景技术
分子末端具有水解性硅基的氧化烯聚合物具备具有湿性成分固化性、固化物具有橡胶弹性的特征,发挥这一特征,将其用于被覆组合物或密封组合物等用途。
作为所述水解性硅基,一般使用选自甲基二甲氧基甲硅烷基及三甲氧基甲硅烷基的基团。
具有所述水解性硅基的氧化烯聚合物中,使用了作为水解性硅基具有甲基二甲氧基甲硅烷基的聚合物时,固化室温固化性组合物而得的固化物具有拉伸性和柔软性,但需要快速的固化速度时存在固化性组合物的固化速度不够快的问题(例如,参照专利文献1)。
已知作为水解性硅基具有三甲氧基甲硅烷基的聚合物中,三甲氧基甲硅烷基一般易被水解,且易通过硅氧烷键形成交联,因此在湿性成分存在下会快速固化形成弹性体(例如,参照专利文献2或3)。
但是,单独使用具有三甲氧基甲硅烷基的聚合物时,所得固化性组合物一般即使在室温(例如23℃)下其固化速度也非常快,因此存在无法确保足够的可使用时间的问题。
所述情况下,为了获得高强度,一般采取使用以聚亚氧丙基三醇为原料而获得的1分子中具有1个以上的水解性硅基的聚氧化烯的方法。这种情况下,虽然能够获得高强度,但湿性成分固化后的拉伸性和弹性率有限制。
专利文献1:日本专利特公昭58-10418号公报
专利文献2:日本专利特开平3-47825号公报(EP372561号说明书)
专利文献3:日本专利特开平10-245484号公报
发明的揭示
使用了具有三烷氧基甲硅烷基的氧化烯聚合物的组合物中,使用了直链状的氧化烯聚合物的情况与使用了以聚亚氧丙基三醇等为原料而制得的具有支链的氧化烯聚合物的情况相比,在维持强度的同时可使拉伸性提高。
即,本发明的目的是提供在具有所述作业所必须的可使用时间和固化时间的同时可维持强度,且进一步改善了固化后的拉伸性的室温固化性组合物。
本发明是用于解决所述课题的发明,具体具有以下构成。
<1>室温固化性组合物,其特征在于,含有在直链状的氧化烯聚合物的不同的分子末端具有通式(1)表示的至少2种水解性硅基的聚合物(a1)和固化催化剂(b),
-Si(OR)3 (1)
式(1)中,R独立地表示碳数1~6的有机基团。
<2>所述<1>记载的室温固化性组合物,其中,所述2种水解性硅基为三甲氧基甲硅烷基和具有碳数2~6的烷氧基的三烷氧基甲硅烷基。
<3>所述<1>或<2>记载的室温固化性组合物,其中,所述聚合物(a1)是以聚亚氧烷基二醇为原料在分子末端导入水解性硅基而得到的聚合物,所述聚亚氧烷基二醇在2官能的引发剂的存在下采用复合金属氰化物配位催化剂将环状醚开环加成聚合而得。
<4>所述<1>~<3>中任一项记载的室温固化性组合物,其中,所述聚合物(a1)的数均分子量(Mn)为8000~50000,分子量分布(Mw/Mn)为1.6以下。
<5>所述<1>~<4>中任一项记载的室温固化性组合物,其中,含有所述聚合物(a1)、填充剂、粘接性赋予剂和增塑剂。
<6>室温固化性组合物,其特征在于,含有在直链状的氧化烯聚合物的分子末端具有至少1个通式(1)表示的1种水解性硅基的聚合物(a2),在直链状的氧化烯聚合物的分子末端具有至少1个与聚合物(a2)所具有的基团不同的通式(1)表示的水解性硅基的聚合物(a3)和固化催化剂(b),
-Si(OR)3 (1)
式(1)中,R独立地表示碳数1~6的有机基团。
<7>所述<6>记载的室温固化性组合物,其中,所述水解性硅基为三甲氧基甲硅烷基和具有碳数2~6的烷氧基的三烷氧基甲硅烷基。
<8>所述<6>或<7>记载的室温固化性组合物,其中,所述聚合物(a2)和所述聚合物(a3)是以聚亚氧烷基二醇为原料在分子末端导入水解性硅基而得到的聚合物,所述聚亚氧烷基二醇在2官能的引发剂的存在下采用复合金属氰化物配位催化剂将环状醚开环加成聚合而得。
<9>所述<6>~<8>中任一项记载的室温固化性组合物,其中,所述聚合物(a2)和所述聚合物(a3)的数均分子量(Mn)为8000~50000,分子量分布(Mw/Mn)为1.6以下。
<10>所述<6>~<9>中任一项记载的室温固化性组合物,其中,含有所述聚合物(a2)、所述聚合物(a3)、填充剂、粘接性赋予剂和增塑剂。
本发明的固化性组合物可形成为能够确保室温下足够的可使用时间和固化时间,具有良好的拉伸性的室温固化性组合物。
特别是使用了作为所述水解性硅基具有三甲氧基甲硅烷基和含碳数2~6的烷氧基的三烷氧基甲硅烷基的直链状氧化烯聚合物时,可形成为固化性组合物的可使用时间足够长、固化速度快、且所得固化物具有高强度及高拉伸性的室温固化性组合物。
实施发明的最佳方式
本发明的室温固化性组合物(以下简称为固化性组合物)包含具有特定的水解性硅基的聚合物(聚合物(a1)~(a3))和固化催化剂,还根据需要适当添加其它的添加剂,例如选自粘接性赋予剂、增塑剂、脱水剂、填充剂、防老化剂及着色剂等的添加剂,混合而得。该固化性组合物在室温条件下利用空气中的湿气通过水解性硅基的水解及交联反应使含有水解性硅基的氧化烯聚合物交联而获得固化物。
以下,对本发明的固化性组合物所用的含水解性硅基的氧化烯聚合物等材料进行说明。
(聚合物(a1)~(a3))
所述氧化烯聚合物(a1)~(a3)优选以在2官能的引发剂的存在下采用聚合催化剂使环状醚进行开环聚合反应而获得的聚亚氧烷基二醇为原料,在分子末端导入水解性硅基而得的聚合物。或者也可以将采用烯丙醇等不饱和一元醇作为引发剂来替代2官能的引发剂而得的聚亚氧烷基一元醇作为原料。
作为引发剂,可使用1分子内具有2个活性氢原子的化合物,其中较好的是1分子内具有2个羟基的羟基化合物及/或不饱和醇,特好的是1分子内具有2个羟基的羟基化合物。
作为所述1分子内具有2个羟基的羟基化合物,例如可例举乙二醇、丙二醇、双丙甘醇、丁二醇、己二醇、氢化双酚A、新戊二醇、聚丁二醇、二甘醇、三甘醇及聚乙二醇等及这些化合物的环氧烷加成物等含羟基的化合物等。
作为所述不饱和醇,可例举烯丙醇、甲代烯丙醇等。
所述引发剂可以仅使用1种也可2种以上并用。
作为所述环状醚,可例举环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷、环氧己烷、四氢呋喃等。其中优选环氧丙烷。
所述环状醚可以仅使用1种也可2种以上并用。
将含有水解性硅基的氧化烯聚合物固化而得的固化物的特性随每1分子聚合物的水解性硅基的数目、每1个分子末端的聚合物的分子量及聚合物的分子量分布等各种参数而变动。为了改善作为本发明的目的的固化性组合物的固化后的拉伸特性、剥离特性,作为原料氧化烯聚合物优选使用聚氧化丙二醇。
(聚合催化剂)
作为所述聚合催化剂,例如可例举氢氧化钾及甲醇钾等钾化合物、氢氧化铯等铯化合物等碱金属化合物,复合金属氰化物络合物,金属卟啉络合物及具有P=N键的化合物等。
所述催化剂中,如果使用选自复合金属氰化物络合物、铯化合物及具有P=N键的化合物的催化剂,则可获得分子量大的氧化烯聚合物,因此特别理想。
作为所述复合金属氰化物络合物,因其具有高聚合活性所以优选以六氰基钴酸锌为主成分的络合物,它们的醚及/或醇络合物的活性特别高,因此更为理想。
作为所述醚,优选甘醇二甲醚(以下也称为glyme)及二甘醇二甲醚(以下也称为diglyme),从制造时易处理络合物的角度考虑,特好的是甘醇二甲醚。此外,配位基使用醇时,从获得高活性催化剂的角度考虑,特好的是叔丁醇。
相对于所得的聚合物,复合金属氰化物络合物的用量为0.0001~0.1质量%,从产品的贮藏稳定性良好且有利于成本的角度考虑,更好的是0.001~0.03%质量。
作为所述铯化合物,例如可使用选自铯金属、氢氧化铯、碳酸铯及甲醇铯等烷氧基铯等的化合物。其中从获得的难易程度等方面考虑,优选使用氢氧化铯。
相对于所得的聚合物,铯化合物的用量较好为0.05~1.5质量%,更好为0.1~1.0质量%。
作为所述具有P=N键的化合物,可使用选自磷腈鎓(phosphazenium)化合物、磷腈化合物及氧膦化合物的至少1种化合物。其中从获得的难易程度等方面考虑,优选使用磷腈鎓化合物及氧膦化合物。
(水解性硅基)
作为用于本发明的室温固化性树脂组合物的含水解性硅基的氧化烯聚合物,可例举以下的聚合物。
其中之一是在直链状的氧化烯聚合物的不同的分子末端具有通式(1)表示的至少2种水解性硅基的聚合物(a1)。
其次是在直链状的氧化烯聚合物的分子末端具有至少1个通式(1)表示的1种水解性硅基的聚合物(a2)和在直链状的氧化烯聚合物的不同的分子末端具有至少1个与聚合物(a2)所具有的基团不同的通式(1)表示的水解性硅基的聚合物(a3)的混合物。
-Si(OR)3 (1)
(式(1)中,R独立地表示碳数1~6的有机基团。)
上式(1)中的R为碳数1~6的有机基团,例如可例举烷基、链烯基、炔基、环烷基、环烯基及苯基等,优选碳数1~6的烷基。
即,作为式(1)的OR基,例如可例举甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基及正己氧基等烷氧基,乙烯氧基、丙烯氧基、烯丙氧基及异丙烯氧基等烯氧基,环戊氧基及环己氧基等环烷氧基以及苯氧基等。其中优选己氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基及正己氧基等烷氧基。
本发明中使用至少2种水解性硅基。对这些水解性硅基的组合无特别限定,可使用所述水解性硅基的组合,优选三甲氧基甲硅烷基和其它的水解性硅基的组合,更好的是使用三甲氧基甲硅烷基和三乙氧基甲硅烷基的组合。
本发明中,至少2种以上的上式(1)表示的水解性硅基包含于含水解性硅基的氧化烯聚合物的整体即可。
即,作为含水解性硅基的氧化烯聚合物,可例举以下2种形态。
形态之一是作为含水解性硅基的氧化烯聚合物采用1分子中具有2种水解性硅基的氧化烯聚合物的形态。即,使用聚合物(a1)的形态。
形态之二是作为含水解性硅基的氧化烯聚合物采用2种以上的具有1个以上的仅1种的水解性硅基的氧化烯聚合物和具有1个以上的与该氧化烯聚合物所具有的水解性硅基不同的水解性硅基的氧化烯聚合物混合而成的混合物的形态。即,使用聚合物(a2)和聚合物(a3)的混合物的形态。
所述2种形态中,聚合物(a3)优选为仅具有与聚合物(a2)所具有的基团不同的通式(1)表示的水解性硅基的聚合物。这种情况下,通过改变聚合物(a2)和聚合物(a3)的混合比例,可容易地改变室温固化性树脂组合物中的不同的水解性硅基的存在比例,可容易地调整室温固化性树脂组合物的可使用时间和固化时间。
所述2种形态中,从易于改变不同的水解性硅基的比例的角度考虑,更好的是第2种形态。
(水解性硅基的导入)
对于所述水解性硅基的导入方法无特别限定,但一般可按照以下方法进行制备。
在2官能的引发剂的存在下,使环状醚化合物开环聚合,藉此制备聚亚氧烷基二醇。以该二醇为原料,进一步通过将水解性硅基导入二醇中的羟基,可制得具有水解性硅基的聚合物。此外,在采用下述方法时也可将以烯丙醇等不饱和一元醇为引发剂而获得的聚亚氧烷基一元醇作为原料。
在聚亚氧烷基二醇中导入水解性硅基而获得的含水解性硅基的氧化烯聚合物具有下式(2):
-R0-Si(OR)3 (2)
表示的结构作为分子末端。上式(2)中的R0表示2价有机基团,R与上式(1)的R相同。
如上所述,作为介以有机基团R0在原料氧化烯聚合物中导入水解性硅基的方法,可例举以下的(I)~(III)的方法。
(I)在聚亚氧烷基二醇或含末端不饱和基的聚亚氧烷基一元醇这样的含末端羟基的氧化烯聚合物的所述羟基导入不饱和有机基团后,在该不饱和有机基团导入水解性硅基的方法。
作为所述(I)的方法,还可进一步例示以下的2种方法(I-1)及方法(I-2)。
作为在含末端羟基的氧化烯聚合物的官能团导入不饱和有机基团的方法,可例举使兼具可通过醚键、酯键、氨基甲酸酯键或碳酸酯键等与含末端羟基的氧化烯聚合物的羟基连结的官能团及不饱和基团的反应剂与含末端羟基的氧化烯聚合物反应的方法。
(I-1)采用使下式(3)表示的氢化硅烷化合物与不饱和有机基团反应的所谓的氢化硅烷化反应的方法。
Si(OR)3 (3)
上式(3)中,R与上式(1)的R相同。
氢化硅烷化反应是在选自铂类催化剂、铑类催化剂、钴类催化剂、钯类催化剂及镍类催化剂等的催化剂的存在下,使氢化硅烷化合物加成于含末端羟基的氧化烯聚合物中导入的不饱和有机基团的反应。作为所述催化剂,优选氯铂酸、铂金属、氯化铂及铂烯络合物等铂类催化剂。
所述氢化硅烷化反应优选在30~150℃的温度下实施,更好的是在60~120℃的温度下实施。
所述氢化硅烷化反应的反应时间一般为数小时。
(I-2)使下式(4)表示的巯基硅烷化合物与不饱和有机基团反应的方法。
(RO)3Si-R0-SH (4)
上式(4)中,R与上式(1)的R相同。R0表示2价有机基团,优选碳数1~17的2价烃基,特好为三亚甲基(-CH2CH2CH2-)。
作为上式(4)表示的巯基硅烷化合物,例如可例举γ-巯基丙基三甲氧基硅烷及γ-巯基丙基三乙氧基硅烷等。
使所述不饱和有机基团和巯基反应时,可以采用作为自由基聚合引发剂使用的自由基发生剂等化合物,也可以不使用自由基聚合引发剂而是利用放射线或热量来实施反应。
作为所述自由基聚合引发剂,例如可例举过氧化物类、偶氮类和氧化还原类聚合引发剂及金属化合物催化剂等,具体可例举2,2’-偶氮二异丁腈、2,2’-偶氮二-2-甲基丁腈、过氧化苯甲酰、过氧化叔烷基酯、过氧化乙酰及过氧化碳酸二异丙酯等。采用自由基聚合引发剂使不饱和基团和巯基反应时的反应条件因所述自由基聚合引发剂的分解温度(半衰期温度)而异,一般反应温度较好为20~200℃,更好为50~150℃。此外,反应时间优选为数小时~数十小时左右。
(II)使下式(5)表示的化合物与聚亚氧烷基二醇反应的方法。
(RO)3Si-R0-NCO (5)
上式(5)中,R与上式(1)的R相同。R0表示2价有机基团,优选碳数1~17的2价烃基,特好为三亚甲基。
作为上式(5)表示的化合物,具体可例示α-异氰酸酯基甲基三甲氧基硅烷、α-异氰酸酯基甲基三乙氧基硅烷、β-异氰酸酯基乙基三甲氧基硅烷、β-异氰酸酯基乙基三乙氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷及γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等异氰酸酯基硅烷类化合物。其中,使用γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷时,室温固化性组合物的快速固化性提高,其固化物的拉伸物性良好,因此优选。
使用上式(5)表示的化合物时,较好的是调整上式(5)表示的化合物的添加量使相对于聚亚氧烷基二醇的羟基(OH)的上式(5)表示的化合物的异氰酸酯基(NCO)的比例以摩尔比计达到NCO/OH=0.60~1.20,更好的是NCO/OH(摩尔比)=0.90~1.10,最好为0.95~1.05。
NCO/OH的比例过小时,有时会发生残存的OH基和甲氧基甲硅烷基的反应等,因此有时得到的室温固化性组合物的贮藏稳定性低。所以,NCO/OH的比例过小时,最好重新使上式(5)表示的化合物或单异氰酸酯化合物反应,消耗过剩的OH基。
另一方面,NCO/OH的比例过大时,固化物的物性趋硬或水和NCO基的反应会引起发泡。因此,NCO/OH的比例过大时,最好重新使含OH的有机化合物反应,消耗过剩的NCO基。
采用上式(5)表示的化合物的方法因为制造工序数少,所以可大幅缩短工序耗时,在制造过程中无副产的杂质,也无需精制等繁杂的操作,且利用该方法获得的包含含水解性硅基的氧化烯聚合物的室温固化性树脂组合物的贮藏稳定性非常好。
使聚亚氧烷基二醇的羟基与上式(5)的化合物反应时,可采用公知的氨基甲酸酯化反应催化剂。根据是否使用氨基甲酸酯化反应催化剂及用量,反应温度及反应完成为止所需的反应条件有所不同,一般反应温度优选为20~200℃,更好为50~150℃。反应时间优选为数小时左右。
使用氨基甲酸酯化反应催化剂时,优选使用5~200ppm的量,更好是使用10~100ppm的量。氨基甲酸酯化反应催化剂的量多时,聚合物的贮藏稳定性变差,催化剂量少时,氨基甲酸酯化反应耗时或反应无法进行,所以都不理想。
(III)在异氰酸酯基过剩的条件下,使多异氰酸酯化合物与聚亚氧烷基二醇反应,制得分子末端的至少一部分具有异氰酸酯基的氧化烯聚合物后,使下式(6)表示的硅化合物的W基与所述异氰酸酯基反应的方法。
(RO)3Si-R0-W (6)
上式(6)中,R与上式(1)的R相同。R0表示2价有机基团,优选碳数1~17的2价烃基,特好为三亚甲基。W表示选自羟基、羧基、巯基、伯氨基及仲氨基的含活性氢的基团。
作为上式表示的硅化合物,可例示N-苯基-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷及γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等氨基硅烷类化合物,以及γ-巯基丙基三甲氧基硅烷等巯基硅烷类化合物。
使聚亚氧烷基二醇的羟基与上式(6)的化合物反应时,可采用公知的氨基甲酸酯化反应催化剂。根据是否使用氨基甲酸酯化反应催化剂及用量反应条件有所不同,一般反应温度优选为20~200℃,更好为50~150℃。反应时间优选为数小时左右。
本发明是利用由直链状的氧化烯链形成的主链的特征和2种以上不同的水解性硅基的特征,在维持拉伸强度的同时显现固化性组合物的良好的固化速度及可使用时间和固化后的高剥离强度和拉伸物性的发明。
特别是三甲氧基甲硅烷基的水解产生硅烷醇基的速度非常快,与之相比,具有碳数2~6的烷氧基的三烷氧基甲硅烷基的水解速度慢,因此包含这两者的固化性组合物在一定程度上保持比较合适的固化速度的前提下可使用时间延长,比较理想。
此外,通过仅使用以直链状的氧化烯链为主链的聚氧化烯聚合物,可在固化性组合物固化后,得到高拉伸物性和剥离粘接性,因而更为理想。
特别是作为含水解性硅基的氧化烯聚合物,使用了具有三甲氧基甲硅烷基和三乙氧基甲硅烷基、以氧化烯链为主链的聚氧化烯聚合物时,将固化性组合物固化而得的固化物的拉伸物性和剥离强度等机械物性进一步提高,且室温固化性组合物的可使用时间和固化速度的平衡良好,因此比较理想。
本发明中,可适当确定含水解性硅基的氧化烯聚合物中包含的至少2种水解性甲硅烷基的各摩尔比以将所得固化性组合物的固化速度及可使用时间,以及固化后的固化物的机械物性等调整为理想范围。
例如,作为具有2个官能团的含水解性硅基的氧化烯聚合物的官能团,使用三甲氧基甲硅烷基和三乙氧基甲硅烷基时,聚合物整体中的三甲氧基甲硅烷基(TMS)和三乙氧基甲硅烷基(TES)的摩尔比较好为TMS∶TES=5∶95~95∶5。
通过使所有水解性甲硅烷基中的TMS的比例达到5摩尔%以上,能够充分加快固化性组合物的固化速度。此外,通过使所有水解性甲硅烷基中的TMS的比例达到95摩尔%以下,能够获得可使用时间长、具有良好的作业性的固化性组合物,且所得固化物的拉伸物性提高。
本发明中,通过调节成为原料的氧化烯聚合物制造时所用的聚合催化剂的种类及量、环状醚的聚合条件的最适化及混合使用含2种以上的水解性硅基的氧化烯聚合物等,可将含水解性硅基的氧化烯聚合物的分子量分布调整为优选值。
作为固化性组合物固化而得的固化物,为了获得柔软且拉伸性良好的固化物,含水解性硅基的氧化烯聚合物(a1)~(a3)的数均分子量(Mn)较好为8000~50000,更好为8000~25000,最好为12000~20000。数均分子量(Mn)低于8000时,所得固化物有时脆化,超过50000时聚合物的粘度变高,有时会形成施工时的作业性和处理性较差的固化性组合物。
所述含水解性硅基的氧化烯聚合物的分子量分布(聚苯乙烯换算分子量分布)由下式表示。
分子量分布=重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)
作为所述分子量分布,优选不足1.6,更好为1.5以下,最好为1.4以下。
通过缩小所述含水解性硅基的氧化烯聚合物的分子量分布,可在维持固化物的弹性率的同时使固化物的断裂伸长度提高且使强度提高。
此外,使用了分子量分布窄的含水解性硅基的氧化烯聚合物的固化性组合物和使用了具有相同的数均分子量的分子量分布更宽的含水解性硅基的氧化烯聚合物的固化性组合物相比时,前者的分子量小的聚合物成分的含量减少,所得固化物的断裂伸长度和最大应力比后者大,且固化性组合物的粘度变小,因此处理性良好。
特别是作为所述聚合催化剂使用复合金属氰化物络合物,在引发剂的存在下使环状醚聚合获得含末端官能团的环氧烷聚合物,将所述官能团改性成为水解性硅基,藉此可稳定地制得分子量分布窄的含水解性硅基的氧化烯聚合物。
所述分子量分布(Mw/Mn)可采用凝胶渗透色谱法(GPC)测定。
还有,即使在使用了分子量分布为1.6以上的含水解性硅基的氧化烯聚合物时,使用例如在聚亚氧烷基三醇的末端导入了三烷氧基甲硅烷基的支链状的聚合物的固化性组合物与本发明的固化性组合物相比较,则本发明的固化性组合物的固化物的拉伸最大应力和断裂伸长度大大提高。
<固化催化剂(b)>
使用本发明的固化性组合物采用用于促进水解性硅基的水解反应及/或交联反应的固化催化剂(b)。作为具体例,可例举二乙酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二月桂酸二辛基锡、(n-C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOOCH3)2、(n-C4H9)2Sn(OCOCH=CHCOO(n-C4H9))2、(n-C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOOCH3)2、(n-C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOO(n-C4H9))2及(n-C8H17)2Sn(OCOCH=CHCOO(异-C8H17))2等有机锡羧酸盐,(n-C4H9)2Sn(SCH2COO)、(n-C8H17)2Sn(SCH2COO)、(n-C8H17)2Sn(SCH2CH2COO)、(n-C8H17)2Sn(SCH2COOCH2CH2OCOCH2S)、(n-C4H9)2Sn(SCH2COO(异-C8H17))2、(n-C8H17)2Sn(SCH2COO(异-C8H17))2、(n-C8H17)2Sn(SCH2COO(n-C8H17))2及(n-C4H9)2SnS等含硫有机锡化合物,(n-C4H9)2SnO及(n-C8H17)2SnO等有机氧化锡,所述有机氧化锡与例如选自硅酸乙酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、马来酸二辛酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯及邻苯二甲酸二辛酯等的酯化合物的反应生成物,(n-C4H9)2Sn(acac)2、(n-C8H17)2Sn(acac)2、(n-C4H9)2Sn(OC8H17)(acac)、(n-C4H9)2Sn(OC(CH3)CHCO2C2H5)2、(n-C8H17)2Sn(OC(CH3)CHCO2C2H5)2、(n-C4H9)2Sn(OC8H17)(OC(CH3)CHCO2C2H5)等螯合锡化合物(所述acac表示乙酰丙酮配体,OC(CH3)CHCO2C2H5表示乙酰乙酸乙酯配体),所述螯合锡化合物与例如选自四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷及四丙氧基硅烷等的烷氧基硅烷的反应生成物,以及(n-C4H9)2(CH3COO)SnOSn(OCOCH3)(n-C4H9)2及(n-C4H9)2(CH3O)SnOSn(OCH3)(n-C4H9)2等含-SnOSn-键的有机锡化合物等4价锡化合物。此外,可例举2-乙基己酸锡、正辛酸锡、环烷酸锡及硬脂酸锡等2价锡羧酸盐类,辛酸、磷酸、对甲苯磺酸及邻苯二甲酸等酸性化合物类,丁胺、己胺、辛胺、癸胺及十二烷胺等脂肪族一元胺类,乙二胺及己二胺等脂肪族二胺类,二亚乙基三胺、三亚乙基四胺及四亚乙基五胺等脂肪族多胺类,哌啶及哌嗪等杂环式胺类,间苯二胺等芳香族胺类,一乙醇胺、二乙醇胺及三乙醇胺等烷醇胺类,三乙胺等三烷基胺类,以及作为环氧树脂的固化剂使用的各种改性胺等胺化合物类。这些化合物可以仅使用1种也可2种以上并用。2种以上并用时,例如并用所述2价锡羧酸盐、有机锡羧酸盐及有机氧化锡和酯化合物的反应物等所述含金属的化合物与脂肪族一元胺及其它的所述胺化合物可获得良好的固化性,所以比较理想。
固化催化剂(b)相对于含水解性硅基的氧化烯聚合物(a1)~(a3)的合计(以下总称为聚合物(a))100质量份优选使用0.001~10质量份。通过使固化催化剂(b)的用量定为0.001质量份以上,可有效促进固化性组合物的固化速度,定为10质量份以下,可防止固化物的发泡及耐久性的下降等不良情况的发生。
本发明的室温固化性组合物如后所述,除了含水解性硅基的氧化烯聚合物(a)以外,还可含有具有水解性硅基的固化成分。此时的固化催化剂(b)的用量相对于含水解性硅基的氧化烯聚合物(a)和其它的固化成分的合计100质量份优选在上述范围内。本发明的固化性组合物可以是预先添加固化催化剂(b),在脱水条件下保存,固化时与大气中的湿性成分反应的一液型;也可以是在马上要固化时混合固化催化剂(b)使其固化的二液型。
<其它添加剂>
本发明的室温固化性组合物根据需要可添加粘接性赋予剂、增塑剂、脱水剂、填充剂、防老化剂及着色剂等添加剂。
(填充剂)
还可在本发明的固化性组合物中添加公知的填充剂。作为填充剂,例如可例举用脂肪酸或树脂酸类有机物进行了表面处理的碳酸钙、将所述碳酸钙进一步微粉化而得的平均粒径1μm以下的胶质碳酸钙、利用沉降法制得的平均粒径1~3μm的轻质碳酸钙、平均粒径1~20μm的重质碳酸钙、其它的碳酸钙类、热解法二氧化硅、沉降性二氧化硅、无水硅酸、含水硅酸、炭黑、碳酸镁、硅藻土、烧结粘土、粘土、滑石粉、氧化钛、膨润土、有机膨润土、氧化铁、氧化锌、活性锌白、硅质球(silas balloon)、玻璃球、塑料球、木粉、纸浆、棉屑、云母、核桃壳粉末、稻壳粉末、石墨、铝微粉及燧石粉末等粉体状填充剂,玻璃纤维、玻璃丝、碳纤维、柯布拉纤维及聚乙烯纤维等纤维状填充剂等。使用填充剂时,其用量相对于含水解性硅基的氧化烯聚合物(a)100质量份优选为0~1000质量份,更好为20~500质量份,特好为50~250质量份。如果在1000质量份以上,则有时会脆化,无法拉伸。填充剂可以仅使用1种也可2种以上并用。此外,通过使用上述塑料球可减小固化性组合物的比重。
(增塑剂)
也可在本发明的固化性组合物中添加增塑剂。作为增塑剂可使用公知的增塑剂,例如可例举邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯及邻苯二甲酸丁基苯甲酯等邻苯二甲酸酯类,己二酸二辛酯、琥珀酸二(2-甲基壬酯)、癸二酸二丁酯及油酸丁酯等脂肪族羧酸酯类,季戊四醇酯等醇酯类,磷酸三辛酯及磷酸三甲苯基酯等磷酸酯类,环氧化大豆油、4,5-环氧六氢邻苯二甲酸二辛酯及环氧硬脂酸苯甲酯等环氧增塑剂类,氯化石蜡,使二元酸和二元醇反应而得的聚酯类等聚酯系增塑剂类,聚氧化丙二醇及其衍生物等聚醚类,聚-α-甲基苯乙烯及聚苯乙烯等苯乙烯系低聚物类,聚丁二烯、丁二烯-丙烯腈共聚物、聚氯戊二烯、聚异戊二烯、聚丁烯、氢化聚丁烯及环氧化聚丁二烯等低聚物类等高分子增塑剂类。使用增塑剂时,其用量相对于含水解性硅基的氧化烯聚合物(a)100质量份,较好为0~1000质量份,特好为0~200质量份。如果达到1000质量份以上,则有时粘接性下降,无法获得足够的凝集力。填充剂可仅使用1种也可2种以上并用。本发明的固化性组合物用于粘接剂等用途时,有时不使用增塑剂可提高固化物和基材的粘接力,这种情况下最好不使用增塑剂。
(粘接性赋予剂)
本发明的固化性组合物还可以改善与基材的粘接性为目的使用粘接性赋予剂。作为粘接性赋予剂,可例举含(甲基)丙烯酰氧基的硅烷类、含氨基的硅烷类、含巯基的硅烷类、含环氧基的硅烷类及含羧基的硅烷类等作为所谓的硅烷偶联剂公知的化合物。
其中优选含氨基的硅烷类和含环氧基的硅烷类。
作为所述含氨基的硅烷类,例如可例举3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、N-(N-乙烯基苯甲基-2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷及3-苯胺基丙基三甲氧基硅烷等。
作为所述含环氧基的硅烷类,例如可例举3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷及3-环氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷等。
这些粘接性赋予剂可仅使用1种也可2种以上并用。使用粘接性赋予剂时,其用量相对于含水解性硅基的氧化烯聚合物(a)100质量份为0~30质量份,特好为0.1~10质量份。粘接性赋予剂的用量如果超过30质量份,则有时固化性组合物硬且柔软性变得过低。
作为粘接性赋予剂,也可使用环氧树脂或者根据需要并用环氧树脂和环氧树脂固化剂。对环氧树脂无特别限定,可采用一般公知的环氧树脂。作为环氧树脂,例如可例举双酚A-二缩水甘油醚型环氧树脂、双酚F-二缩水甘油醚型环氧树脂、四溴双酚A-缩水甘油醚型环氧树脂等阻燃型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚A-环氧丙烷加成物的缩水甘油醚型环氧树脂、4-环氧丙氧基苯甲酸缩水甘油酯、邻苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯及六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯等二缩水甘油酯系环氧树脂、间氨基苯酚系环氧树脂、二氨基二苯甲烷系环氧树脂、氨基甲酸酯改性环氧树脂、各种脂肪式环氧树脂、N,N-二缩水甘油基苯胺、N,N-二缩水甘油基邻甲苯胺、三缩水甘油基异氰脲酸酯、聚亚烷基二醇二缩水甘油醚、甘油等多元醇的缩水甘油醚、受阻胺型环氧树脂及石油树脂等不饱和聚合物的环氧化物等常用的环氧树脂或含有环氧基的乙烯系聚合物等。在固化性组合物中添加环氧树脂时,其用量相对于含水解性硅基的氧化烯聚合物(a)100质量份较好为0~100质量份,特好为5~50质量份。环氧树脂的用量如果超过100质量份,则有时所得固化物的硬度高且柔软性过低。
对所述环氧树脂固化剂无特别限定,可使用公知的环氧树脂固化剂。作为环氧树脂固化剂,例如可例举三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、二乙基氨基丙胺、N-氨基乙基哌嗪、间苯二甲基二胺、间苯二胺、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯基砜、异佛尔酮二胺及2,4,6-三(二甲基氨基甲基)苯酚等胺类,所述胺类的盐类,所述胺类的酮亚胺化合物等形成的封闭的胺类,聚酰胺树脂,咪唑类,双氰胺类,三氟化硼络合物类,邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、十二碳烯琥珀酸酐、均苯四甲酸酐等羧酸酐,苯氧基树脂,羧酸类,醇类,分子内平均至少有1个可与环氧基反应的基团的聚环氧烷聚合物系聚合物(例如,末端氨基化的聚氧化丙二醇及末端羧基化的聚氧化丙二醇等),以及分子末端被选自羟基、羧基及氨基的官能团修饰了的聚丁二烯、氢化聚丁二烯、丙烯腈-丁二烯共聚物及丙烯酸系聚合物等液状的含末端官能团的聚合物等。使用环氧树脂固化剂时的用量相对于环氧树脂100质量份,较好为0.1~300质量份,特好为1~200质量份。
(脱水剂)
为了提高本发明的固化性组合物的贮藏稳定性,还可使用脱水剂。特别是固化性组合物为所谓的1液型配方,即,仅通过从密封容器进入大气中利用大气中的湿性成分使含水解性硅基的氧化烯聚合物固化的配方时最好使用脱水剂。作为脱水剂,例如可例举原甲酸甲酯及原甲酸乙酯等原甲酸烷基酯类,原乙酸甲酯及原乙酸乙酯等原乙酸烷基酯类,甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、四甲氧基硅烷及四乙氧基硅烷等水解性有机硅化合物,水解性有机钛化合物等。其中,乙烯基三甲氧基硅烷及四乙氧基硅烷易获得且脱水效率高,所以特别理想。
将脱水剂添加入固化性组合物时,其用量相对于含水解性硅基的氧化烯聚合物(a)100质量份较好为0~30质量份,特好为1~10质量份。脱水剂的用量如果超过30质量份,则有时固化性组合物的固化过慢。
(触变性赋予剂)
本发明的固化性组合物中还可添加作为防流挂剂(日文:タレ止め剂)的触变性赋予剂。对触变性赋予剂无特别限定,例如可例举氢化蓖麻油及脂肪酰胺等。在固化性组合物中添加触变性赋予剂时,可根据所希望获得的防流挂性的程度来适当选择其用量。
(防老化剂)
本发明的固化性组合物中还可添加用于提高耐候性及耐光性的防老化剂。对防老化剂无特别限定,一般可使用选自被加入聚氨酯树脂等中的防氧化剂、紫外线吸收剂及光稳定剂等的添加剂。作为防老化剂,已知的有受阻胺类、苯并***类、二苯甲酮类、苯甲酸酯类、氰基丙烯酸酯类、丙烯酸酯类、受阻酚类、磷类及硫类的各种防老化剂,可从中选择合适的化合物添加到本发明的固化性组合物中。
(其它添加剂)
本发明的固化性组合物中除了上述添加剂以外还可根据需要适当添加其它添加剂。作为上述以外的添加剂,可例举氧化铁、氧化铬及氧化钛等无机颜料,酞菁蓝及酞菁绿等有机颜料,防霉剂及发泡剂等。
<室温固化性组合物>
作为在室温固化性组合物中添加的含水解性硅基的氧化烯聚合物,混合使用仅具有1个以上的三甲氧基甲硅烷基的氧化烯聚合物(聚合物M)和仅具有1个以上的三乙氧基甲硅烷基的氧化烯聚合物(聚合物E)时,对聚合物M和聚合物E的混合比例无特别限定,但从可使用时间和固化时间的调整的角度考虑,优选聚合物M∶聚合物E=95∶5~5∶95,更好为95∶5~10∶90,特好为70∶30~20∶80。
此外,作为含水解性硅基的氧化烯聚合物,使用1分子中具有2种以上的水解性硅基的氧化烯聚合物(聚合物R)和仅具有2个以上的1种水解性硅基的氧化烯聚合物(聚合物S)的混合物时,对聚合物R和聚合物S的合计的混合比例无特别限定,从可使用时间和固化时间的调整的角度考虑,优选聚合物R∶聚合物S=95∶5~5∶95。
作为含水解性硅基的氧化烯聚合物,使用1分子中具有三甲氧基甲硅烷基和三乙氧基甲硅烷基的聚合物(聚合物ME)和仅具有三甲氧基甲硅烷基的聚合物(聚合物M)的混合物时,对聚合物ME和聚合物M的合计的混合比例无特别限定,从可使用时间和固化时间的调整的角度考虑,优选聚合物ME∶聚合物M=100∶0~5∶95。
作为含有水解性硅基的氧化烯聚合物,使用1分子中具有三甲氧基甲硅烷基和三乙氧基甲硅烷基的聚合物(聚合物ME)和仅具有三乙氧基甲硅烷基的聚合物(聚合物E)的混合物时,对聚合物ME和聚合物E的合计的混合比例无特别限定,从可使用时间和固化时间的调整的角度考虑,优选聚合物ME∶聚合物E=100∶0~5∶95。
实施例
以下,基于实施例对本发明的固化性组合物进一步进行具体说明,但本发明并不仅限于实施例。
以下的实施例及比较例中的各种聚合物的重均分子量(Mw)、数均分子量(Mn)及分子量分布(Mw/Mn)是用凝胶渗透色谱法(GPC)测定的值。具体来讲,作为GPC的柱采用TSK多孔HXL-M(日本东曹(東ソ-)株式会社制)2根串联形成的柱子,流动相使用四氢呋喃,温度为40℃进行了测定。此外,使用利用分子量已知的聚苯乙烯标准试样(PL(Polymer Laboratories)公司制PS-2)制得的标准曲线,作为聚苯乙烯换算分子量求出Mw、Mn及Mw/Mn。
(制造例1)[具有水解性硅基的氧化烯聚合物的制造例1]
将环氧丙烷与丙二醇开环聚合而得的数均分子量(Mn)=1000的聚氧化丙二醇作为引发剂,在六氰基钴酸锌-甘醇二甲醚配位催化剂的存在下使所述环氧丙烷聚合,获得数均分子量(Mn)为17000、分子量分布(Mw/Mn)为1.25的聚氧化丙二醇(聚合物P1)。
添加相对于所得聚合物P1的羟基为1.05当量的甲醇钠的甲醇溶液,在加热减压下蒸除甲醇,将聚合物P1的末端羟基转变为甲醇钠。然后,加入1.20当量的烯丙基氯进行反应。反应后减压蒸除未反应的烯丙基氯,再精制除去副产的盐,获得烯丙基末端的氧化丙烯聚合物(将其称为聚合物A1)。
按照JIS K 1557采用羟值的测定法对聚合物A1中残存的羟基进行分析后发现,羟基量为0.01毫摩尔/克。在1000g所述聚合物A1中全量加入25.8g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷和在15g甲醇中溶解5.9g的2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)(以下简称为AMBN)而得的溶液,于70℃加热12小时使反应进行,获得聚合物末端具有三甲氧基甲硅烷基的氧化烯聚合物(TMS-2)。
TMS-2的数均分子量(Mn)为17500,分子量分布(Mw/Mn)为1.29。
(制造例2)[具有水解性硅基的氧化烯聚合物的制造例2]
在1000g聚合物A1中全量加入31.3g的3-巯基丙基三乙氧基硅烷和在15g甲醇中溶解了5.9g的AMBN而得的溶液,于70℃加热12小时使反应进行,获得聚合物末端具有三乙氧基甲硅烷基的氧化烯聚合物(TES-2)。TES-2的数均分子量(Mn)为17500,分子量分布(Mw/Mn)为1.29。
(制造例3)[具有水解性硅基的氧化烯聚合物的制造例3]
在1000g制造例1的聚合物A1中全量加入10.3g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷、18.7g的3-巯基丙基三乙氧基硅烷和在15g甲醇中溶解了5.7g的AMBN而得的溶液,于70℃加热12小时使反应进行,再实施减压脱气,获得具有三甲氧基甲硅烷基和三乙氧基甲硅烷基的氧化烯聚合物(TRS-2)。
TRS-2的数均分子量(Mn)为17500,分子量分布(Mw/Mn)为1.31。
(制造例4)[具有水解性硅基的氧化烯聚合物的制造例4]
将环氧丙烷与甘油开环聚合而得的Mn=1000的聚亚氧丙基三醇作为引发剂,在六氰基钴酸锌-甘醇二甲醚配位催化剂的存在下使所述环氧丙烷聚合,获得数均分子量(Mn)为17000、分子量分布(Mw/Mn)为1.28的聚亚氧丙基三醇。
添加相对于该聚亚氧丙基三醇的羟基为1.05当量的甲醇钠的甲醇溶液,在加热减压下蒸除甲醇,将聚亚氧丙基三醇的末端羟基转变为甲醇钠。然后,在其中加入烯丙基氯进行反应。反应后减压蒸除未反应的烯丙基氯,再通过精制除去副产的盐,获得烯丙基末端的氧化丙烯聚合物(将其称为聚合物A2)。
按照JIS K 1557采用羟值的测定法对聚合物A2中残存的羟基进行分析后发现,羟基量为0.01毫摩尔/克。在1000g所述聚合物A2中全量加入42g的3-巯基丙基三甲氧基硅烷和在15g甲醇中溶解8.2g的2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)而得的溶液,于70℃加热12小时使反应进行,再实施减压脱气,获得具有三甲氧基甲硅烷基的氧化烯聚合物(TMS-P)。TMS-P的数均分子量(Mn)为17800,分子量分布(Mw/Mn)为1.29。
(制造例5)
在烧瓶中将制造例1制得的聚合物P1脱水后添加30ppm的二月桂酸二丁基锡。在油浴温度50℃下搅拌10分钟后,添加相对于聚合物P1的羟基1当量的3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷,于80℃实施10小时反应,测定红外线吸收光谱,确认没有来自异氰酸酯的峰,获得了聚合物TMU-2。
(制造例6)
除了将制造例5中的3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷改为3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷以外,按照与制造例5同样的方法,获得了聚合物TEU-2。
(室温固化性组合物的制造方法)
按照表1及2所示的比例单独或混合使用所述制造例1~6获得的TMS-2、TES-2、TRS-2、TMS-P、TMU-2及TEU-2,在合计100质量份的聚合物中加入重质碳酸钙(商品名:NS-400,日东粉化工业株式会社制)20质量份及表面处理碳酸钙(商品名:白艶化CCR,白石钙株式会社制)30质量份,用行星式搅拌器(克拉博(クラボゥ)公司制)进行搅拌·混合。将所得混合物的温度降至室温后加入5质量份作为脱水剂的乙烯基三甲氧基硅烷(商品名:KBM-1003,信越化学株式会社制),搅拌·混合后再加入3质量份作为粘接性赋予剂的N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(商品名:KBM-603,信越化学株式会社制)及1质量份3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(KBM-403,信越化学株式会社制),搅拌·混合,最后加入2质量份作为固化催化剂的氧化双(一乙酸二丁基锡),搅拌·混合,获得分别含有各聚合物的组合物的室温固化性组合物。
(物性及固化速度的测定)
[拉伸抗剪强度]
使用所述各室温固化性组合物,按照JIS K 6850,采用长100mm×宽25mm的铝试验片,涂布固化性组合物使试样涂布面的尺寸达到长25mm×宽25mm×厚1mm,制得物性测定用试验体。将各试验体在23℃及50%湿度条件下进行3天固化养护后,取下间隔(spacer)再于50℃及65%湿度条件下养护6天,从养护装置取出各试验体,将它们在23℃及50%湿度条件下放置24小时后,使用坦锡伦(Tensilon)进行拉伸抗剪试验。试验测定以拉伸速度50mm/min按照JISK 6850实施。表1及表2示出了各试验体的最大拉伸应力(Tmax(N/mm2))及最大应力时的伸长度(E(mm))。
[固化性]
按照表1及2所示的比例单独或混合使用所述制造例1~6获得的TMS-2、TES-2、TRS-2、TMS-P、TMU-2及TEU-2,在合计100质量份的聚合物中加入2质量份作为固化催化剂的氧化双(一乙酸二丁基锡)后,将它们搅拌·混合。将搅拌起始时刻定为0分,将室温固化性组合物形成为凝胶状的时间定为可使用时间(分),将各室温固化性组合物不再附着于刮勺的时间定为固化时间(分),示于表1及表2。该固化时间比固化性组合物的可使用时间略长,可作为判断可使用时间的大致标准,固化时间越长可使用时间也越长。
表1
实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 | |
TMS-2 | 0 | 70 | 50 | 40 | 20 |
TES-2 | 0 | 30 | 50 | 60 | 80 |
TRS-2 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 |
TMS-P | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Tmax(N/mm2) | 1.50 | 1.41 | 1.49 | 1.50 | 1.49 |
E(mm) | 4.2 | 3.6 | 4.1 | 4.0 | 4.5 |
固化性可使用时间(分) | 19 | 16 | 17 | 19 | 23 |
固化时间(分) | 23 | 21 | 22 | 24 | 27 |
表2
实施例6 | 实施例7 | 比较例1 | 比较例2 | |
TMS-2 | 30 | 0 | 100 | 0 |
TES-2 | 30 | 0 | 0 | 0 |
TRS-2 | 40 | 0 | 0 | 0 |
TMS-P | 0 | 0 | 0 | 100 |
TMU-2 | 0 | 50 | 0 | 0 |
TEU-2 | 0 | 50 | 0 | 0 |
Tmax(N/mm2) | 1.49 | 1.66 | 1.32 | 1.32 |
E(mm) | 4.1 | 3.8 | 3.6 | 2.5 |
固化性可使用时间(分) | 18 | 16 | 15 | 7 |
固化时间(分) | 23 | 21 | 20 | 8.5 |
如表1及2所示,实施例1~7的固化性组合物与比较例1的固化性组合物相比,拉伸抗剪强度(N/mm2)未下降,最大应力时的伸长度(E(mm))大。
实施例1~7的可使用时间和固化时间比比较例1及2要长,藉此可确保粘接于被粘接体所需要的作业时间。本发明的室温固化性组合物可在维持抗剪强度的同时延长固化时的可使用时间,且固化后可获得良好的剥离粘接强度及固化体的充分的拉伸物性。
产业上利用的可能性
本发明的室温固化性组合物确保作业所需的可使用时间和固化速度,且固化后的固化体的拉伸物性良好。利用这些特征,本发明的固化性组合物可用于密封剂、防水材料、粘接剂及涂敷剂等的被覆组合物·密封组合物的领域。
这里引用2005年12月20日提出申请的日本专利申请2005-365764号的说明书、权利要求书及摘要的全部内容作为本发明的说明书的揭示。
Claims (10)
1.室温固化性组合物,其特征在于,含有在直链状的氧化烯聚合物的不同的分子末端具有通式(1)表示的至少2种水解性硅基的聚合物(a1)和固化催化剂(b),
-Si(OR)3 (1)
式(1)中,R独立地表示碳数1~6的有机基团。
2.如权利要求1所述的室温固化性组合物,其特征在于,所述2种水解性硅基为三甲氧基甲硅烷基和具有碳数2~6的烷氧基的三烷氧基甲硅烷基。
3.如权利要求1或2所述的室温固化性组合物,其特征在于,所述聚合物(a1)是以聚亚氧烷基二醇为原料在分子末端导入水解性硅基而得到的聚合物,其中聚亚氧烷基二醇在2官能的引发剂的存在下采用复合金属氰化物配位催化剂将环状醚开环加成聚合而得。
4.如权利要求1~3中任一项所述的室温固化性组合物,其特征在于,所述聚合物(a1)的数均分子量(Mn)为8000~50000,分子量分布(Mw/Mn)为1.6以下。
5.如权利要求1~4中任一项所述的室温固化性组合物,其特征在于,含有所述聚合物(a1)、填充剂、粘接性赋予剂和增塑剂。
6.室温固化性组合物,其特征在于,含有在直链状的氧化烯聚合物的分子末端具有至少1个通式(1)表示的1种水解性硅基的聚合物(a2),在直链状的氧化烯聚合物的分子末端具有至少1个与聚合物(a2)所具有的基团不同的通式(1)表示的水解性硅基的聚合物(a3)和固化催化剂(b),
-Si(OR)3 (1)
式(1)中,R独立地表示碳数1~6的有机基团。
7.如权利要求6所述的室温固化性组合物,其特征在于,所述水解性硅基为三甲氧基甲硅烷基和具有碳数2~6的烷氧基的三烷氧基甲硅烷基。
8.如权利要求6或7所述的室温固化性组合物,其特征在于,所述聚合物(a2)和所述聚合物(a3)是以聚亚氧烷基二醇为原料在分子末端导入水解性硅基而得到的聚合物,其中聚亚氧烷基二醇在2官能的引发剂的存在下采用复合金属氰化物配位催化剂将环状醚开环加成聚合而得。
9.如权利要求6~8中任一项所述的室温固化性组合物,其特征在于,所述聚合物(a2)和所述聚合物(a3)的数均分子量(Mn)为8000~50000,分子量分布(Mw/Mn)为1.6以下。
10.如权利要求6~9中任一项所述的室温固化性组合物,其特征在于,含有所述聚合物(a2)、所述聚合物(a3)、填充剂、粘接性赋予剂和增塑剂。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005365764 | 2005-12-20 | ||
JP365764/2005 | 2005-12-20 | ||
PCT/JP2006/325288 WO2007072825A1 (ja) | 2005-12-20 | 2006-12-19 | 室温硬化性組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101331180A true CN101331180A (zh) | 2008-12-24 |
CN101331180B CN101331180B (zh) | 2012-07-18 |
Family
ID=38188603
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN2006800474923A Expired - Fee Related CN101331180B (zh) | 2005-12-20 | 2006-12-19 | 室温固化性组合物 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7906578B2 (zh) |
EP (1) | EP1964878A4 (zh) |
JP (1) | JP5320743B2 (zh) |
KR (1) | KR101320726B1 (zh) |
CN (1) | CN101331180B (zh) |
WO (1) | WO2007072825A1 (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102482427A (zh) * | 2009-05-25 | 2012-05-30 | 赢创高施米特有限公司 | 用作陶瓷粘合剂的带有反应性甲硅烷基的羟基化合物 |
CN102834477A (zh) * | 2010-04-23 | 2012-12-19 | 旭硝子株式会社 | 粘附层叠体及表面保护片 |
CN108367547A (zh) * | 2015-12-24 | 2018-08-03 | 株式会社钟化 | 层叠体的制造方法及层叠体 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2036938B1 (en) * | 2006-07-03 | 2012-12-26 | Asahi Glass Company, Limited | Process for production of oxyalkylene polymer and curable composition |
DE102008043218A1 (de) * | 2008-09-24 | 2010-04-01 | Evonik Goldschmidt Gmbh | Polymere Werkstoffe sowie daraus bestehende Kleber- und Beschichtungsmittel auf Basis multialkoxysilylfunktioneller Präpolymerer |
DE102009022631A1 (de) * | 2009-05-25 | 2010-12-16 | Evonik Goldschmidt Gmbh | Härtbare Silylgruppen enthaltende Zusammensetzungen und deren Verwendung |
US9217060B2 (en) * | 2009-10-16 | 2015-12-22 | Kaneka Corporation | Curable composition |
US8198361B2 (en) * | 2010-01-27 | 2012-06-12 | Momentive Performance Materials Inc. | Silicon polyethers and a method of producing the same |
US8198337B2 (en) * | 2010-01-27 | 2012-06-12 | Momentive Performance Materials Inc. | Demulsifier compositions and methods for separating emulsions using the same |
JP2013076094A (ja) * | 2013-01-28 | 2013-04-25 | Asahi Glass Co Ltd | 硬化性組成物 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5933487B2 (ja) | 1981-07-03 | 1984-08-16 | 株式会社中田製作所 | 走行切断機 |
US5068304A (en) | 1988-12-09 | 1991-11-26 | Asahi Glass Company, Ltd. | Moisture-curable resin composition |
JP3413453B2 (ja) * | 1997-03-03 | 2003-06-03 | コニシ株式会社 | シリコーン系樹脂組成物 |
JP3286749B2 (ja) * | 1997-03-07 | 2002-05-27 | コニシ株式会社 | シリコーン系樹脂組成物 |
EP0918062B1 (en) * | 1997-04-21 | 2004-02-18 | Asahi Glass Company Ltd. | Room temperature setting compositions |
JP2000136312A (ja) * | 1998-11-04 | 2000-05-16 | Asahi Glass Co Ltd | 硬化性組成物 |
JP4588841B2 (ja) * | 2000-05-18 | 2010-12-01 | 株式会社カネカ | 硬化性組成物 |
US6642309B2 (en) * | 2001-08-14 | 2003-11-04 | Kaneka Corporation | Curable resin composition |
EP1533341B1 (en) * | 2002-07-25 | 2014-02-26 | Kaneka Corporation | Curable composition and sealing method for ceramic siding boards |
JP2004075847A (ja) | 2002-08-19 | 2004-03-11 | Asahi Glass Co Ltd | 硬化性組成物 |
JP4435591B2 (ja) * | 2004-01-30 | 2010-03-17 | 株式会社カネカ | 硬化性組成物 |
JP4951889B2 (ja) * | 2004-07-29 | 2012-06-13 | 旭硝子株式会社 | 室温硬化性組成物 |
-
2006
- 2006-12-19 WO PCT/JP2006/325288 patent/WO2007072825A1/ja active Application Filing
- 2006-12-19 KR KR1020087011507A patent/KR101320726B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2006-12-19 CN CN2006800474923A patent/CN101331180B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2006-12-19 EP EP06842892A patent/EP1964878A4/en not_active Withdrawn
- 2006-12-19 JP JP2007551101A patent/JP5320743B2/ja active Active
-
2008
- 2008-06-20 US US12/143,033 patent/US7906578B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102482427A (zh) * | 2009-05-25 | 2012-05-30 | 赢创高施米特有限公司 | 用作陶瓷粘合剂的带有反应性甲硅烷基的羟基化合物 |
CN102834477A (zh) * | 2010-04-23 | 2012-12-19 | 旭硝子株式会社 | 粘附层叠体及表面保护片 |
CN108367547A (zh) * | 2015-12-24 | 2018-08-03 | 株式会社钟化 | 层叠体的制造方法及层叠体 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2007072825A1 (ja) | 2009-05-28 |
EP1964878A1 (en) | 2008-09-03 |
JP5320743B2 (ja) | 2013-10-23 |
EP1964878A4 (en) | 2010-03-24 |
KR20080076904A (ko) | 2008-08-20 |
CN101331180B (zh) | 2012-07-18 |
US20080262143A1 (en) | 2008-10-23 |
WO2007072825A1 (ja) | 2007-06-28 |
US7906578B2 (en) | 2011-03-15 |
KR101320726B1 (ko) | 2013-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101331180B (zh) | 室温固化性组合物 | |
CN101341216B (zh) | 室温固化性的含硅基聚合物组合物 | |
CN102666648B (zh) | 用于密封剂和粘合剂的脲键合的烷氧基硅烷 | |
JP4951889B2 (ja) | 室温硬化性組成物 | |
CN101945953B (zh) | 固化性组合物 | |
US8877885B2 (en) | Tin free silyl-terminated polymers | |
JP5141253B2 (ja) | シリル基含有重合体及びその製造方法 | |
CN101443417A (zh) | 包含烷氧基硅烷封端的聚合物的透明聚合物混合物 | |
CN102712814A (zh) | 固化性组合物 | |
CN1910250A (zh) | 粘合剂组合物 | |
CN101506306A (zh) | 固化性组合物 | |
CN113025254B (zh) | 一种非锡催化硅烷改性聚醚密封胶及其制备方法 | |
CN101484499B (zh) | 氧化烯聚合物的制造方法及固化性组合物 | |
CN102482486A (zh) | 固化性组合物 | |
CN103694712B (zh) | 固化性组合物及其固化物 | |
CN102782046A (zh) | 固化性组合物 | |
JP4556821B2 (ja) | 加水分解性シリル基含有オキシアルキレン重合体および硬化性組成物の製造方法 | |
JP5109147B2 (ja) | 伸び増強剤及びそれを含む硬化性組成物 | |
JP5286711B2 (ja) | 硬化性組成物 | |
CN101501137B (zh) | 高分子组合物 | |
JP5540781B2 (ja) | 加水分解性シリル基含有オキシアルキレン重合体および硬化性組成物の製造方法 | |
CN102782047A (zh) | 固化性组合物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120718 Termination date: 20141219 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |