(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記メタリック顔料が、アルミニウム、真鍮、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、銅、およびこれらの合金からなる群より選択されるメタリック顔料である請求項1記載の硬化性樹脂組成物。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の硬化性樹脂組成物は、加水分解性ケイ素基を有する重合体100重量部に対して、比表面積が50〜400m
2/gである疎水性ヒュームドシリカを5.0〜35.0重量部、および表面が被覆されたメタリック顔料を2.0〜10.0重量部、含むものである。
【0010】
(加水分解性ケイ素基を有する重合体)
加水分解性ケイ素基を有する重合体(以下、重合体Aという)の主鎖には、オキシアルキレン重合体又はビニル系重合体を用いる。オキシアルキレン重合体には、−CH
2CH
2O−、−CH
2CH(CH
3)O−、−CH
2CH(C
2H
5)O−、−CH(CH
3)CH
2O−、−CH(C
2H
5)CH
2O−、−CH
2CH
2CH
2O−、及び−CH
2CH
2CH2CH
2O−から選択された1種以上の繰り返し単位からなるものを用いることができる。好ましくは、−CH
2CH(CH
3)O−である。また、ビニル系重合体には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリ(メタ)アクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、及びこれら重合体のいずれか2種以上を成分として含む共重合体等を挙げることができる。好ましくは、ポリ(メタ)アクリレートである。
【0011】
主鎖にオキシアルキレン重合体を用いた場合、重合体Aの分子量は、500〜30000、好ましくは5000〜20000である。ここで、重合体Aの分子量は、原料である水酸基末端オキシアルキレン重合体の水酸基価換算分子量に基づいて算出した数平均分子量である。
【0012】
また、主鎖にビニル系重合体を用いた場合、重合体Aの数平均分子量は3000〜50000、好ましくは5000〜40000である。
【0013】
また、加水分解性ケイ素基は分子鎖末端に対する加水分解性ケイ素基の導入率が50%以上であれば十分である。ここで、分子鎖末端に対する加水分解性ケイ素基の導入率は、末端基が水酸基である場合、加水分解性ケイ素基導入後の未反応の水酸基を水酸基価分析法を用いて算出することができる。また、末端基の種類に限定されない方法として、IR法やNMR法を用いて加水分解性ケイ素基導入後の末端基を定量することにより算出する方法を用いることもできる。
【0014】
加水分解性ケイ素基は、例えば、以下の一般式(I)で表すことができる。
−SiR
3−aX
a (I)
ここで、Rは、炭素数1〜20のアルキル基、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基、Xは水酸基または炭素数1〜6のアルコキシ基、aは1、2または3である。
【0015】
例えば、加水分解性ケイ素基には、アルキルジアルコキシシリル基やトリアルコキシシリル基を用いることができる。アルキルジアルコキシシリル基は、アルキル基が炭素数1から6のアルキル基が好ましく、アルコキシ基が炭素数1から6のアルコキシ基、すなわち、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基又はn−ヘキシルオキシ基が好ましく、より好ましくはメチルジメトキシシリル基又はメチルジエトキシシリル基、さらに好ましくはメチルジメトキシシリル基である。また、トリアルコキシシリル基は、アルコキシ基が炭素数1から6のアルコキシ基、すなわち、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、n−ヘキシルオキシ基が好ましく、より好ましくはトリメトキシシリル基である。
【0016】
オキシアルキレン重合体に加水分解性ケイ素基を導入する方法としては、2官能の開始剤の存在下、環状エーテルを開環重合させてオキシアルキレンジオールを製造し、このジオールの水酸基に加水分解性ケイ素基を導入する方法等の公知の方法を用いることができる。また、ビニル系重合体に加水分解性ケイ素基を導入する方法としては、ビニル系モノマーと、加水分解性ケイ素基含有モノマーとを共重合する方法を用いることができる。加水分解性ケイ素基の導入率を変化させる方法としては、オキシアルキレン重合体の場合、ジオールの水酸基に対する加水分解性ケイ素基のモル数を変化させることに行うことができる。また、ビニル系重合体の場合、共重合させる加水分解性ケイ素基含有モノマーの配合比を変化させることにより加水分解性ケイ素基の導入率を変化させることができる。
【0017】
硬化触媒としては、例えば、アルキルチタン酸塩、有機ケイ素チタン酸塩、ビスマストリス−2−エチルヘキサノエート等の金属塩、リン酸、p−トルエンスルホン酸、フタル酸等の酸性化合物、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ラウリルアミン等の脂肪族モノアミン、エチレンジアミン、ヘキサンジアミン等の脂肪族ジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン等の脂肪族ポリアミン類、ピペリジン、ピペラジン等の複素環式アミン類、メタフェニレンジアミン等の芳香族アミン類、エタノールアミン類、トリエチルアミン、エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる各種変性アミン等のアミン化合物を挙げることができる。また、ジオクチル酸スズ、ジナフテン酸スズ、ジステアリン酸スズ等の有機アルキルスズ塩と上記アミン類の混合物を挙げることもできる。また、有機アルキルスズオキシドとエチルシリケート、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、マレイン酸ジオクチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジオクチル等のエステル化合物との反応生成物を挙げることもできる。またキレートスズ化合物とアルコキシシランとの反応生成物を挙げることもできる。
【0018】
なお、重合体Aはシリコーン樹脂または変成シリコーン樹脂として市販されており、本発明ではそれらを用いることができる。例えば、カネカ社製のMSポリマーシリーズのS203、S303、サイリルシリーズのサイリルSAT350、サイリルSAT400、旭硝子社製のエクスターシリーズのエクスターS2410、エクスター2420、エクスターS3630等を挙げることができる。
【0019】
(ヒュームドシリカ)
ヒュームドシリカは、熱分解により製造されるシリカであり、例えば、四塩化炭素を、水素火炎中で燃焼させることにより製造できる。ヒュームドシリカの平均一次粒子径は1〜100nmである。本発では、表面が疎水性となるように処理した疎水性ヒュームドシリカを用いる。表面処理には、ジメチルシランやトリメチルシラン等のシラン化合物や、ジメチルポリシロキサン等のシロキサン化合物を用いることができる。
【0020】
疎水性ヒュームドシリカの比表面積は、50〜400m
2/g、好ましくは100〜300m
2/g、より好ましくは100〜200m
2/gである。50m
2/gより小さいと、樹脂組成物の透明性が低下し、メタリック感が損なわれるからである。また、400m
2/gより大きいと樹脂組成物の粘度の上昇が大きくなり、シーリングの使用時に使い勝手が悪くなるためであるからである。なお、比表面積は、BET法を用いて測定された値である。
【0021】
疎水性ヒュームドシリカの量は、加水分解性ケイ素基を有する重合体100重量部に対して5.0〜35.0重量部、好ましくは8.0〜35.0重量部、より好ましくは10.0〜30.0重量部、さらに好ましくは15.0〜30.0重量部である。5.0重量部より少ないと樹脂組成物の粘度が上がらず、シーリング材として適さないためであり、35.0重量部より多いと貯蔵安定性が悪くなるためであるからである。
【0022】
本発明に用いる疎水性ヒュームドシリカとしては、例えば、日本アエロジル社から入手できる以下の疎水性ヒュームドシリカを用いることができる。
アエロジルR912(比表面積110±20m
2/g)
アエロジルR974(比表面積170±20m
2/g)
アエロジルR104(比表面積150±25m
2/g)
アエロジルR106(比表面積250±30m
2/g)
アエロジルR202(比表面積100±20m
2/g)
アエロジルR805(比表面積150±25m
2/g)
アエロジルR812(比表面積260±30m
2/g)
アエロジルR812−S(比表面積220±25m
2/g)
アエロジルR816(比表面積190±20m
2/g)
アエロジルR7200(比表面積150±25m
2/g)
アエロジルR8200(比表面積160±25m
2/g)
アエロジルR9200(比表面積170±20m
2/g)
アエロジルR711(比表面積150±25m
2/g)
アエロジルRX200(比表面積140±25m
2/g)
アエロジルRX300(比表面積210±20m
2/g)
アエロジルR504(比表面積150±25m
2/g)
【0023】
(メタリック顔料)
本発明に用いるメタリック顔料は、アルミニウム、真鍮、銀、金、白金、ニッケル、クロム、錫、亜鉛、インジウム、チタン、銅、およびこれらの合金からなる群より選択されるメタリック顔料を用いることができる。金属光沢性およびコストの観点から、好ましくは、アルミニウム顔料またはアルミニウム合金顔料である。
【0024】
メタリック顔料の平均一次粒子径は、1〜500μm、好ましくは5〜50μmである。メタリック顔料は、球状、板状、フレーク状、塊状等の種々の形状をとることができる。板状またはフレーク状のメタリック顔料の場合、平均厚さは、10〜500nm、好ましくは30〜100nmである。なお、本発明で用いる平均一次粒子径は、特に断らない限り、積算値50%の粒径(d50)を表す。粒子径は、例えば、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いてレーザー回折法で測定することができる。
【0025】
表面が被覆されたメタリック顔料としては、無機化合物でメタリック顔料を処理したものや、有機樹脂で被覆したものを挙げることができる。その無機化合物としては、加水分解性ケイ素化合物、リン酸、モリブデン酸、クロム酸等を挙げることができるが、加水分解性ケイ素化合物が好ましい。加水分解性ケイ素化合物としてはシランカップリング剤を用いることができる。例えば、テトラエトキシシラン等のシランカップリング剤をメタリック顔料の表面に接触させ、加水分解することで、シリカを析出させてメタリック顔料の表面をシリカで被覆することができる。メタリック顔料にアルミニウム顔料を用いる場合、シリカで被覆されたアルミニウム顔料として、例えば、東洋アルミニウム社から入手できる、EMRシリーズのEMR−D5422、EMR−D125、EMR−D767E、EMR−6340、EMR−5660等を挙げることができる。
【0026】
また、有機樹脂は、メタリック顔料の表面の被覆に用いられているものであれば、特に限定されない。例えば、特開昭62−253668号公報に記載されている、ラジカル重合性不飽和カルボン酸および/またはラジカル重合性二重結合を有するリン酸モノまたはジエステルおよびラジカル重合性二重結合を3個以上有する単量体から生成した樹脂を挙げることができる。メタリック顔料にアルミニウム顔料を用いる場合、有機樹脂としてアクリル系樹脂で被覆されたアルミニウム顔料として、例えば、東洋アルミニウム社から入手できる、FZシリーズのFZ0534−60等を挙げることができる。
【0027】
メタリック顔料の表面を被覆することで、シランカップリング剤として用いるアミン化合物と金属顔料とが反応することを抑制できるので、硬化剤樹脂組成物の貯蔵安定性を向上させることができる。
【0028】
メタリック顔料の量は、加水分解性ケイ素基を有する重合体100重量部に対して2.0〜10.0重量部、好ましくは2.0〜8.0重量部、より好ましくは4.0〜7.0重量部である。2.0重量部より少ないと樹脂組成物の色が薄くなりメタリック感に乏しくなるためであり、10.0重量部より多いと貯蔵安定性が悪くなるためであるからである。
【0029】
なお、表面が被覆されたメタリック顔料の場合でも、その被覆顔料の平均一次粒子径は、1〜500μm、好ましくは5〜50μmである。
【0030】
本発明の組成物には、必要に応じて、可塑剤、脱水剤等の公知の添加剤を添加することができる。
【0031】
可塑剤としては、例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル等のフタル酸アルキルエステル類;アジピン酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、セバシン酸ジブチル、オレイン酸ブチル等の脂肪族カルボン酸アルキルエステル類;ペンタエリスリトールエステル等;リン酸トリオクチル、リン酸トリクレジル等のリン酸エステル類;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;ポリプロピレングリコール;ポリエチレングリコール;塩素化パラフィン;等を挙げることができる。これらの可塑剤を単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。
【0032】
脱水剤として、硬化物の物性や硬化性及び貯蔵安定性を調節する目的で加水分解性ケイ素化合物を任意に添加できる。具体例としては、テトラメチルシリケート、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシランなどやこれらのメトキシ基がエトキシ基に置換された化合物などを挙げることができるが、これらに限定されない。
【0033】
本発明の硬化性樹脂組成物の用途は、接着剤やシーリング材が使用される用途であれば特に限定されない。特に意匠性という特徴を有していることから、ショーウィンドー内のパネル目地や住宅展示場モデルハウスの各種内装部材および外装部材の目地シールに用いることができる。また、住宅などの建築物において、室内や階段部分の床面と壁面との接合部に取り付けられる帯状の仕上げ材(幅木)や、天井と壁面との接合部に取り付けられる帯状の仕上げ材(回り縁)に、本発明の硬化性樹脂組成物を用いることができる。幅木や回り縁を一部または全部を本発明の硬化性樹脂組成物で作製してもよく、あるいは幅木や回り縁の端部や縁部のシーリングに用いてもよい。なお、本発明の硬化性樹脂組成物が接着対象とする基体の材質は特に限定されず、例えば、金属、ガラス、プラスチック、セラミックス、コンクリート、石材、木質材料、繊維等の各種の材料が含まれる。
【実施例】
【0034】
以下、実施例を用いて本発明を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0035】
実施例1
重合体AとしてS303(カネカ社製:変成シリコーン樹脂)を100g、可塑剤としてエクセノール3020(旭硝子社製:ポリエチレングリコール)を40g、疎水性フェームドシリカとしてAEROSIL R974(日本アエロジル社製)を30g、それぞれ自公転式攪拌機に添加し、撹拌することによって混練した。その混合物にメタリック顔料としてEMR−D5422(東洋アルミニウム社製:シリカコートアルミペースト)を4g、脱水剤としてZ−6300(東レ・ダウコーニング社製:ビニルトリメトキシシラン)を4g、接着促進剤としてZ−6094(東レ・ダウコーニング社製:3−(2−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン)を4g、硬化触媒としてネオスタンU303(日東化成社製:ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)を1gそれぞれ添加し組成物を調製した。得られた組成物の組成を表1に示す。なお、表1中の配合割合は重量部で示している。
【0036】
(色調試験)
得られた組成物を縦30mm×横30mm×厚み1mm以上でアルミ板(品番:A5052P、縦60mm×横60mm)とガラス板(縦30mm×横30mm)に挟んだシートを作製した。目視により作製したシートの色調を確認し、組成物と下地のアルミ板との色調の差異の有無を確認した。差異がない場合の評価を○とし、差異がある場合の評価を×とした。評価結果を表1に示す。
【0037】
(貯蔵安定性試験)
得られた組成物をアルミチューブに入れ50℃で28日間乾燥機に入れて、組成物の粘度上昇の有無、アルミペーストと組成物中の3−(2−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン)との反応による水素などの気体の発生の有無の確認を行い、異常がない場合の評価を○とし、粘度の上昇があるもしくは気体の発生がある場合の評価を×とした。評価結果を表1に示す。
【0038】
(接着強度)
50×50mmのアルミ板(TP技研品)を用いて、JIS A1439に準じ、アルミH型試験体を23℃、50%RH条件下で7日間、30℃、50%RH条件下で7日間養生して試験用片を作製した。接着強度は、引張試験機(東洋精機社製型式ストログラフVE5D)を用いて行い、引張強度(N/mm
2)を測定した。結果を表1に示す。
【0039】
実施例2
重合体AとしてS303(カネカ社製:変成シリコーン樹脂)を100g、可塑剤としてエクセノール3020(旭硝子社製:ポリエチレングリコール)を40g、疎水性フェームドシリカとしてAEROSIL R974(日本アエロジル社製)を30g、それぞれ自公転式攪拌機に添加し、撹拌することによって混練した。その混合物にメタリック顔料としてFZ0534−60(東洋アルミニウム社製:アクリル樹脂コートアルミペースト)を4g、脱水剤としてZ−6300(東レ・ダウコーニング社製:ビニルトリメトキシシラン)を4g、接着促進剤としてZ−6094(東レ・ダウコーニング社製:3−(2−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン)を4g、硬化触媒としてネオスタンU303(日東化成社製:ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)を1gそれぞれ添加し組成物を調製した。得られた組成物の組成を表1に示す。評価結果を表1に示す。
【0040】
実施例3
重合体AとしてS303(カネカ社製:変成シリコーン樹脂)を100g、可塑剤としてエクセノール3020(旭硝子社製:ポリエチレングリコール)を40g、疎水性フェームドシリカとしてAEROSIL R974(日本アエロジル社製)を30g、それぞれ自公転式攪拌機に添加し、撹拌することによって混練した。その混合物にメタリック顔料としてEMR−D5422(東洋アルミニウム社製:シリカコートアルミペースト)を7g、脱水剤としてZ−6300(東レ・ダウコーニング社製:ビニルトリメトキシシラン)を4g、接着促進剤としてZ−6094(東レ・ダウコーニング社製:3−(2−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン)を4g、硬化触媒としてネオスタンU303(日東化成社製:ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)を1gそれぞれ添加し組成物を調製した。得られた組成物の組成を表1に示す。評価結果を表1に示す。
【0041】
実施例4
重合体AとしてS303(カネカ社製:変成シリコーン樹脂)を100g、可塑剤としてエクセノール3020(旭硝子社製:ポリエチレングリコール)を40g、疎水性フェームドシリカとしてAEROSIL R974(日本アエロジル社製)を15g、それぞれ自公転式攪拌機に添加し、撹拌することによって混練した。その混合物にメタリック顔料としてFZ0534−60(東洋アルミニウム社製:アクリル樹脂コートアルミペースト)を7g、脱水剤としてZ−6300(東レ・ダウコーニング社製:ビニルトリメトキシシラン)を4g、接着促進剤としてZ−6094(東レ・ダウコーニング社製:3−(2−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン)を4g、硬化触媒としてネオスタンU303(日東化成社製:ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)を1gそれぞれ添加し組成物を調製した。得られた組成物の組成を表1に示す。評価結果を表1に示す。
【0042】
比較例1
重合体AとしてS303(カネカ社製:変成シリコーン樹脂)を100g、可塑剤としてエクセノール3020(旭硝子社製:ポリエチレングリコール)を40g、親水性フェームドシリカとしてAEROSIL200(日本アエロジル社製)を30g、それぞれ自公転式攪拌機に添加し、撹拌することによって混練した。その混合物にメタリック顔料としてEMR−D5422(東洋アルミニウム社製:シリカコートアルミペースト)を4g、脱水剤としてZ−6300(東レ・ダウコーニング社製:ビニルトリメトキシシラン)を4g、接着促進剤としてZ−6094(東レ・ダウコーニング社製:3−(2−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン)を4g、硬化触媒としてネオスタンU303(日東化成社製:ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)を1gそれぞれ添加し組成物を調製した。得られた組成物の組成を表1に示す。評価結果を表1に示す。
【0043】
比較例2
重合体AとしてS303(カネカ社製:変成シリコーン樹脂)を100g、可塑剤としてエクセノール3020(旭硝子社製:ポリエチレングリコール)を40g、白艶華CCR(白石工業社製:炭酸カルシウム)を30g、それぞれ自公転式攪拌機に添加し、撹拌することによって混練した。その混合物にメタリック顔料としてEMR−D5422(東洋アルミニウム社製:シリカコートアルミペースト)を4g、脱水剤としてZ−6300(東レ・ダウコーニング社製:ビニルトリメトキシシラン)を4g、接着促進剤としてZ−6094(東レ・ダウコーニング社製:3−(2−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン)を4g、硬化触媒としてネオスタンU303(日東化成社製:ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)を1gそれぞれ添加し組成物を調製した。得られた組成物の組成を表1に示す。評価結果を表1に示す。
【0044】
比較例3
重合体AとしてS303(カネカ社製:変成シリコーン樹脂)を100g、可塑剤としてエクセノール3020(旭硝子社製:ポリエチレングリコール)を40g、疎水性フェームドシリカとしてAEROSIL R974(日本アエロジル社製)を30g、それぞれ自公転式攪拌機に添加し、撹拌することによって混練した。その混合物にメタリック顔料として、表面被覆されていないRFA4000(東洋アルミニウム社製:スタンダードアルミペースト)を4g、脱水剤としてZ−6300(東レ・ダウコーニング社製:ビニルトリメトキシシラン)を4g、接着促進剤としてZ−6094(東レ・ダウコーニング社製:3−(2−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン)を4g、硬化触媒としてネオスタンU303(日東化成社製:ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)を1gそれぞれ添加し組成物を調製した。得られた組成物の組成を表1に示す。評価結果を表1に示す。
【0045】
比較例4
重合体AとしてS303(カネカ社製:変成シリコーン樹脂)を100g、可塑剤としてエクセノール3020(旭硝子社製:ポリエチレングリコール)を40g、疎水性フェームドシリカとしてAEROSIL R974(日本アエロジル社製)を40g、それぞれ自公転式攪拌機に添加し、撹拌することによって混練した。その混合物にメタリック顔料としてEMR−D5422(東洋アルミニウム社製:シリカコートアルミペースト)を1g、脱水剤としてZ−6300(東レ・ダウコーニング社製:ビニルトリメトキシシラン)を4g、接着促進剤としてZ−6094(東レ・ダウコーニング社製:3−(2−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン)を4g、硬化触媒としてネオスタンU303(日東化成社製:ジブチル錫ビス(トリエトキシシリケート)を1gそれぞれ添加し組成物を調製した。得られた組成物の組成を表1に示す。評価結果を表1に示す。
【0046】
【表1】
【0047】
(結果)
表1に示すように、実施例1〜4は、色調と貯蔵安定性の両方とも良好であった。これに対し、親水性ヒュームドシリカを用いた比較例1では貯蔵安定性が不良であった。また、疎水性ヒュームドシリカに代えて炭酸カルシウムを用いた比較例2では、色調が不良であった。また、メタリック顔料として表面被覆されていないアルミニウム顔料を用いた比較例3の場合、色調も貯蔵安定性も不良であった。そして疎水性ヒュームドシリカの添加量が35.0重量部より多く、メタリック顔料の添加量が2.0重量部よりも少ない比較例4の場合、色調も貯蔵安定性も不良であった。