JP6402690B2 - オルガノポリシルメチレンシロキサン組成物 - Google Patents
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Description
〔1〕
下記一般式(4)
で表される直鎖状オルガノポリシルメチレンシロキサンをベースポリマーとし、架橋剤として1分子中に加水分解性基を2個以上有する加水分解性シラン及び/又はその部分加水分解縮合物を含有することを特徴とする非汚染性オルガノポリシルメチレンシロキサン組成物。
〔2〕
一般式(4)において、Xが炭素数2〜8の直鎖状アルキレン基であることを特徴とする〔1〕記載の非汚染性オルガノポリシルメチレンシロキサン組成物。
〔3〕
更に、充填剤として、シリカ及び/又は炭酸カルシウムを含有することを特徴とする〔1〕又は〔2〕記載の非汚染性オルガノポリシルメチレンシロキサン組成物。
〔4〕
建築シーラント用である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の非汚染性オルガノポリシルメチレンシロキサン組成物。
本発明の非汚染性組成物は、このように硬化した後の非汚染性に優れ、しかもシール性が良好であり、このためコーティング、目地に充填施工、もしくは固形ガスケットとして使用した場合、建物、目地、及び目地周辺の汚染を起こさず、ゴム自体も汚染されにくく、また耐候性に優れるものである。
本発明にかかる非汚染性組成物は、直鎖状オルガノポリシルメチレンシロキサンを主成分(ベースポリマー)とするものであり、その硬化方式としては、大気中の湿気により室温(1〜30℃)で縮合硬化(架橋)反応が可能な、縮合硬化型が用いられる。
本発明で使用されるベースポリマーの直鎖状オルガノポリシルメチレンシロキサンとしては、縮合反応で硬化するため、1分子中に少なくとも2個のケイ素原子に結合した水酸基(シラノール基)又は加水分解性シリル基を有し、主鎖骨格にシルメチレンシロキサンを有する(即ち、主鎖がシルメチレンシロキサン単位の繰り返し構造からなる)ものである。従来から建築用シーラント等として常用されている縮合硬化型シリコーンゴム(RTVゴム)組成物のベースポリマーにおいては主鎖骨格がポリジメチルシロキサンであるが、本発明においては、この主鎖骨格にオルガノポリシルメチレンシロキサン単位の繰り返し構造を導入したもので、これにより、得られる硬化物の非汚染性が著しく向上するものである。
(B)架橋剤としては、加水分解性の基を1分子中に2個以上、好ましくは3個以上有する加水分解性シラン及び/又はその部分加水分解縮合物(即ち、残存加水分解性基を2個以上有するシロキサンオリゴマー)が使用される。この場合、その加水分解性の基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基などのアルコキシ基、ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基などのケトオキシム基、イソプロペニルオキシ基、イソブテニルオキシ基などのアルケニルオキシ基、アセトキシ基等のアシルオキシ基、N−ブチルアミノ基、N,N−ジエチルアミノ基などのアミノ基、N−メチルアセトアミド基などのアミド基等が挙げられる。これらの中でもアルコキシ基、ケトオキシム基、アルケニルオキシ基が好ましい。
また、本発明の組成物には、必要に応じて任意成分として(C)硬化触媒を使用することが好ましく、硬化触媒としては、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート等のアルキル錫エステル化合物、テトライソプロポキシチタン、テトラn−ブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキソキシ)チタン、ジプロポキシビス(アセチルアセトナ)チタン、チタニウムイソプロポキシオクチレングリコール等のチタン酸エステル又はチタンキレート化合物、ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、亜鉛−2−エチルオクトエート、鉄−2−エチルヘキソエート、コバルト−2−エチルヘキソエート、マンガン−2−エチルヘキソエート、ナフテン酸コバルト、アルコキシアルミニウム化合物等の有機金属化合物、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、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等のアミノアルキル基置換アルコキシシラン、ヘキシルアミン、リン酸ドデシルアミン等のアミン化合物及びその塩、ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート等の第4級アンモニウム塩、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、蓚酸リチウム等のアルカリ金属の低級脂肪酸塩、ジメチルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等のジアルキルヒドロキシルアミン、テトラメチルグアニジルプロピルトリメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルメチルジメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン等のグアニジル基を含有するシラン又はシロキサン等が例示され、これらはその1種に限定されず、2種もしくはそれ以上の混合物として使用してもよい。なお、これら硬化触媒の配合量は、上記(A)成分のオルガノポリシルメチレンシロキサン100部に対して0〜20部、好ましくは0.001〜10部、より好ましくは0.01〜5部が望ましい。
また、本発明の組成物には、補強等の目的で必要に応じて任意成分として(D)1種以上の充填剤を用いることが好ましい。このような充填剤としては、例えば、煙霧質シリカ、沈降性シリカ、これらのシリカ表面を有機珪素化合物で疎水化処理したシリカ、石英粉末、カーボンブラック、タルク、ゼオライト及びベントナイト等の補強剤、アスベスト、ガラス繊維、炭素繊維及び有機繊維などの繊維質充填剤、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、セライト等の塩基性充填剤、酸化チタンなどの光触媒活性を有する充填剤等が例示される。これらの充填剤のうち、シリカ、炭酸カルシウム、ゼオライト等が好ましく、特に表面を疎水化処理した煙霧質シリカ、炭酸カルシウムが好ましい。
更に、本発明の組成物には、非汚染性を阻害しない範囲において種々の化合物を添加することは任意であり、例えばポリエチレングリコール又はその誘導体からなるチクソトロピー性付与剤、ベンガラ及び酸化セリウムなどの耐熱性向上剤、耐寒性向上剤、脱水剤、防錆剤、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどの接着性向上剤、トリオルガノシロキシ単位及びSiO2単位及び/又はモノオルガノシロキシ単位よりなる三次元網状ポリシロキサンなどの液状又は固体状の補強剤などを必要に応じてその所定量を添加することができる。
トリエチルアミン270gと水1,100gの混合液に、下記式
上記化合物(1)300g、下記式(i)
化合物(1)300g、上記式(i)で示される化合物1.9gと濃硫酸15gを15℃にて4時間混合した。その後、水6.5gを添加し2時間撹拌し、廃酸分離後にトルエン50mlを加え、中性になるまで水洗洗浄した。トルエンと未反応の化合物(1)を150℃、減圧下ストリップして、粘度19,000mPa・sの下記式で示されるポリマーB(分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖のポリ(ジメチルシルメチレン・ジメチルシロキサン))を得た。
[合成例1]
上記で合成したポリマーA100gを80℃まで加熱した後、白金触媒(信越化学工業(株)製CAT−PL−50T)0.1gを添加し、十分に撹拌した。その後、トリメトキシシラン4.9gを10分かけて滴下した。系内の温度上昇を確認し、85℃に昇温した後に4時間撹拌した。未反応分を減圧留去して、粘度360mPa・sのポリマーC(分子鎖両末端が−SiMe2−CH2CH2Si(OMe)3で封鎖された下記式のポリ(ジメチルシルメチレン・ジメチルシロキサン))を得た。
[合成例2]
上記で合成したポリマーB100gを80℃まで加熱した後、白金触媒(信越化学工業(株)製CAT−PL−50T)0.1gを添加し、十分に撹拌した。その後、トリメトキシシラン2.5gを5分かけて滴下した。系内の温度上昇を確認し、85℃に昇温した後に4時間撹拌した。未反応分を減圧留去して、粘度20,500mPa・sのポリマーD(分子鎖両末端が−SiMe2−CH2CH2Si(OMe)3で封鎖された下記式のポリ(ジメチルシルメチレン・ジメチルシロキサン))を得た。
[実施例1]
ポリマーCを100質量部と表面がジメチルジクロロシランで処理された乾式シリカ(日本アエロジル(株)製、アエロジルR972)10質量部を均一に混合し、これにビニルトリスメチルエチルケトオキシムシラン6質量部、ジブチルスズジオクトエート0.05質量部を減圧下で均一になるまで混合してポリ(ジメチルシルメチレン・ジメチルシロキサン)組成物を調製した。
ポリマーDを100質量部と表面がジメチルジクロロシランで処理された乾式シリカ(日本アエロジル(株)製、アエロジルR972)10質量部を均一に混合し、これにビニルトリスメチルエチルケトオキシムシラン6質量部、ジブチルスズジオクトエート0.05質量部を減圧下で均一になるまで混合してポリ(ジメチルシルメチレン・ジメチルシロキサン)組成物を調製した。
ポリマーDを100質量部と表面がジメチルジクロロシランで処理された乾式シリカ(日本アエロジル(株)製、アエロジルR972)10質量部を均一に混合し、これにビニルトリスイソプロペノキシシラン8質量部、テトラメチルグアニジルプロピルトリメトキシシラン1.0質量部を減圧下で均一になるまで混合してポリ(ジメチルシルメチレン・ジメチルシロキサン)組成物を調製した。
ポリマーDを100質量部とコロイダル炭酸カルシウム50質量部を均一に混合し、これにメチルトリメトキシシラン6質量部、テトラブチルチタネート1.0質量部を減圧下で均一になるまで混合してポリ(ジメチルシルメチレン・ジメチルシロキサン)組成物を調製した。
実施例2において、ポリマーDの代わりに分子鎖両末端水酸基(シラノール基)封鎖ポリジメチルシロキサン(粘度20,000mPa・s)を用いた以外は実施例2と同様の手法でポリジメチルシロキサン組成物を調製した。
実施例3において、ポリマーDの代わりに分子鎖両末端水酸基(シラノール基)封鎖ポリジメチルシロキサン(粘度20,000mPa・s)を用いた以外は実施例3と同様の手法でポリジメチルシロキサン組成物を調製した。
実施例4において、ポリマーDの代わりに分子鎖両末端水酸基(シラノール基)封鎖ポリジメチルシロキサン(粘度20,000mPa・s)を用いた以外は実施例4と同様の手法でポリジメチルシロキサン組成物を調製した。
これらの組成物を白ガラス板上に30×30×2mm厚に塗布し、23℃、50%RHの雰囲気下に7日間放置して硬化させ、ゴム弾性体(即ち、それぞれポリジメチルシルエチレンシロキサン硬化物、ポリジメチルシロキサン硬化物(シリコーンゴム))とし、これを汚染性確認用試験体とした。南向き、仰角45度の角度で2年間屋外暴露し、初期(暴露前)、半年後、1年後、2年後の試験体表面の汚染の有無を目視により確認したところ、表1に示した結果が得られた。
Claims (4)
- 下記一般式(4)
で表される直鎖状オルガノポリシルメチレンシロキサンをベースポリマーとし、架橋剤として1分子中に加水分解性基を2個以上有する加水分解性シラン及び/又はその部分加水分解縮合物を含有することを特徴とする非汚染性オルガノポリシルメチレンシロキサン組成物。 - 一般式(4)において、Xが炭素数2〜8の直鎖状アルキレン基であることを特徴とする請求項1記載の非汚染性オルガノポリシルメチレンシロキサン組成物。
- 更に、充填剤として、シリカ及び/又は炭酸カルシウムを含有することを特徴とする請求項1又は2記載の非汚染性オルガノポリシルメチレンシロキサン組成物。
- 建築シーラント用である請求項1〜3のいずれか1項記載の非汚染性オルガノポリシルメチレンシロキサン組成物。
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