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特開2024-1068251液硬化型組成物に使用される組成物セット
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024106825
(43)【公開日】2024-08-08
(54)【発明の名称】1液硬化型組成物に使用される組成物セット
(51)【国際特許分類】
   C08L 83/06 20060101AFI20240801BHJP
【FI】
C08L83/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023011284
(22)【出願日】2023-01-27
(71)【出願人】
【識別番号】500004955
【氏名又は名称】旭化成ワッカーシリコーン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100120031
【弁理士】
【氏名又は名称】宮嶋 学
(74)【代理人】
【識別番号】100120617
【弁理士】
【氏名又は名称】浅野 真理
(74)【代理人】
【識別番号】100126099
【弁理士】
【氏名又は名称】反町 洋
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 智也
(72)【発明者】
【氏名】田畑 卓哉
【テーマコード(参考)】
4J002
【Fターム(参考)】
4J002CP032
4J002CP061
4J002DE237
4J002DJ017
4J002ES016
4J002EX016
4J002EX018
4J002EX036
4J002EX056
4J002EX076
4J002EX078
4J002EZ049
4J002FD017
4J002FD022
4J002FD146
4J002FD159
4J002FD208
4J002GH00
(57)【要約】
【課題】保存安定性が良好な1液硬化型組成物の組成物セットを提供する。
【解決手段】本発明の一実施態様では、第1組成物および第2組成物を含む、1液硬化型組成物に使用される組成物セットであって、前記第1組成物が、(A)両末端水酸基のシリコーン、(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および(C)加水分解性基を有する接着助剤を少なくとも含み、前記第2組成物が、(D)縮合反応を促進させる触媒を少なくとも含み、前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、組成物セット
【選択図】なし
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1組成物および第2組成物を含む、1液硬化型組成物に使用される組成物セットであって、
前記第1組成物が、
(A)両末端水酸基のシリコーン、
(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および
(C)加水分解性基を有する接着助剤、
を少なくとも含み、
前記第2組成物が、
(D)縮合反応を促進させる触媒
を少なくとも含み、
および
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、組成物セット。
【請求項2】
前記第1組成物および/または前記第2組成物が、シリコーンオイルを含む、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項3】
前記(B)成分が、オキシムシラン系架橋剤である、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項4】
前記(B)成分が、下記一般式(III):
【化1】
(式中、
nは、1~4であり、
およびRは、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基またはC~C10シクロアルケニル基であり、
、RおよびRは、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基またはC~C10ヘテロアリール基であり、
但し、nが2の場合、Rは、存在せず、nが3の場合、RおよびRは、存在せず、nが4の場合、R、RおよびRは、存在しない)
の構造を有する、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項5】
が、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基であり、Rが、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基である、請求項4に記載の組成物セット。
【請求項6】
前記(B)成分が、以下:
メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン
ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン
テトラ(メチルエチルケトオキシム)シラン
フェニル(メチルエチルケトオキシム)シラン
メチルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
ビニルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
テトラ(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
メチルトリス(アセトオキシム)シラン
ビニルトリス(アセトオキシム)シラン
メチルトリス(2-ペンタノオキシム)シラン、および
ビニルトリス(2-ペンタノオキシム)シラン
からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項7】
前記(B)成分が、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン、およびビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランからなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項8】
前記(C)成分が、ケイ素原子に結合したオキシム基を有さないシランカップリング剤である、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項9】
前記(C)成分が、下記一般式(IV):
【化2】

(式中、
mは、1~3であり、
は、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~Cアルキル基、C~Cアルケニル基、C~Cアルキニル基、C~Cシクロアルキル基またはC~Cシクロアルケニル基であり、
およびRは、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基またはC~C10ヘテロアリール基であり、
10は、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~Cアルキル基、C~Cアルケニル基またはC~Cアルキニル基であり、
11およびR12は、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基またはC~C10ヘテロアリール基であり、
但し、mが2の場合、Rは、存在せず、mが3の場合、RおよびRは、存在しない)
の構造を有する、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項10】
は、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基である、請求項9に記載の組成物セット。
【請求項11】
前記(C)成分が、以下:
3-アミノプロピルトリメトキシシラン
3-アミノプロピルトリエトキシシラン
3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン
3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン
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-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン
N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、および
N-シクロヘキシル-3-アミノ-プロピルトリメトキシシラン
からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項12】
前記(D)成分が、スズ系触媒である、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項13】
前記第1組成物が、前記第1組成物および前記第2組成物の合計量100質量部に対して、前記(B)成分を0.01~30質量部含む、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項14】
前記第1組成物が、前記第1組成物および前記第2組成物の合計量100質量部に対して、前記(C)成分を0.01~30質量部含む、請求項1に記載の組成物セット。
【請求項15】
請求項1に記載の第1組成物および第2組成物を含む、1液硬化型組成物。
【請求項16】
(A)両末端水酸基のシリコーンと、(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤と、(C)加水分解性基を有する接着助剤と、(D)縮合反応を促進させる触媒とを少なくとも含む1液硬化型組成物を製造する方法であって、
前記(A)成分と、前記(B)成分と、前記(C)成分とを含む第1組成物と、
前記(D)成分を含む第2組成物と
を混合する工程を含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、方法。
【請求項17】
1液硬化型組成物の組成物セットとして、第2組成物と組み合わせて使用するための第1組成物であって、
前記第1組成物が、
(A)両末端水酸基のシリコーン、
(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および
(C)加水分解性基を有する接着助剤、
を少なくとも含み、
前記第2組成物が、
(D)縮合反応を促進させる触媒
を少なくとも含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、第1組成物。
【請求項18】
1液硬化型組成物の組成物セットとして、第1組成物と組み合わせて使用するための第2組成物であって、
前記第1組成物が、
(A)両末端水酸基のシリコーン、
(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および
(C)加水分解性基を有する接着助剤、
を少なくとも含み、
前記第2組成物が、
(D)縮合反応を促進させる触媒
を少なくとも含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、第2組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、1液硬化型組成物に使用される組成物セットおよびその製造方法等に関する。
【背景技術】
【0002】
加水分解性基を有する重合体は、湿気硬化性組成物として用いられることが知られており、取り扱いの容易性、塗工性や各種機能の良好性から、接着剤、シーリング材、塗膜防水材等として、幅広く使用されている。
【0003】
湿気硬化性組成物としては、すべての成分が混合された状態で充填されている1液硬化型組成物、および一部の成分が混合された2つの組成物が別個に包装等されており、使用時にこれらを混合する2液硬化型組成物が知られている。そのなかでも、1液硬化型組成物は、使用時に混合等の煩雑な作業が不要であることから、好適に使用されている。
【0004】
1液硬化型組成物は、すべての成分を混合し、密閉保存しても、わずかに混入する水分(例えば、空気中の水分)により、徐々に硬化反応が進行することから、一般的には、すべての成分を混合した時を基準にして、使用期限が設定される。したがって、1液硬化型組成物を製造してから供給するまでに時間を要すると、1液硬化型組成物を販売する者や1液硬化型組成物を使用する者にとっては、十分な使用期限が担保されない場合がある。
【0005】
また、昨今の輸送コスト高騰やサプライチェーンの混乱による原料調達難のリスクを踏まえると、すべての原料を特定の製造サイトに集約させたうえで1液硬化型組成物を製造することは、経済的な側面や1液硬化型組成物を含む製品の安定供給の観点から、非合理的な場合がある。
【0006】
そのため、使用期限の担保の観点、経済的な側面および/または安定供給の観点から、一部の成分のみを含む中間組成物を製造し、所望の時期および/または場所においてその他の成分を混合することで、1液硬化型組成物を製造したいという社会的ニーズが存在する。
【0007】
特許文献1には、使用時に混合する方式の湿気硬化性組成物(すなわち、2液硬化型組成物)の組成物をセットが開示されているものの、1液硬化型組成物として使用することを前提とした組成物セットは開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開2001-1070023号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
1液硬化型組成物は、通常、ベースポリマー(例えば、両末端水酸基のシリコーン)と架橋剤だけでは所望の硬化および接着が起こらず、触媒および接着助剤が存在することで、所望の硬化および接着が起こることが知られている。そこで、本発明者らは、かかる1液硬化型組成物の性質と、上記社会的ニーズに鑑み、両末端水酸基のシリコーンおよび架橋剤を含む中間組成物と、接着助剤および触媒を含む中間組成物を別個に製造して組成物セットとし、一定期間保存した後にこれらを混合することで、1液硬化型組成物を得ることを試みた。得られた1液硬化型組成物の物性を評価したところ、すべての成分を一度に混合した従来の1液硬化型組成物と比較して、各成分の添加時期によって硬化速度が顕著に遅延する場合があった。また、1液硬化型組成物を構成する各成分の組み合わせによっては、中間組成物が変性してしまうという新たな課題を見出した。このような硬化速度の顕著な遅延や変性の問題は、1液硬化型組成物を使用する消費者等において作業効率の低下等につながるため、市場に許容され得ない重大な問題である。
【0010】
したがって、本発明は、保存安定性が良好な1液硬化型組成物の組成物セットを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、意外にも、両末端水酸基のシリコーン、架橋剤、および加水分解性基を有する接着助剤を含む第1組成物と、触媒を含む第2組成物の組成物セットにおいて、架橋剤よりも加水分解速度が速い加水分解性基を有する接着助剤を選択することで、保存安定性が良好な1液硬化型組成物の組成物セットが得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0012】
したがって、本発明は、要旨、以下のものを提供する。
〔1〕 第1組成物および第2組成物を含む、1液硬化型組成物に使用される組成物セットであって、
前記第1組成物が、
(A)両末端水酸基のシリコーン、
(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および
(C)加水分解性基を有する接着助剤、
を少なくとも含み、
前記第2組成物が、
(D)縮合反応を促進させる触媒
を少なくとも含み、
および
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、組成物セット。
〔2〕 前記第1組成物および/または前記第2組成物が、シリコーンオイルを含む、〔1〕に記載の組成物セット。
〔3〕 前記(B)成分が、オキシムシラン系架橋剤である、〔1〕または〔2〕に記載の組成物セット。
〔4〕 前記(B)成分が、下記一般式(III):
【化1】
(式中、
nは、1~4であり、
およびRは、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基またはC~C10シクロアルケニル基であり、
、RおよびRは、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基またはC~C10ヘテロアリール基であり、
但し、nが2の場合、Rは、存在せず、nが3の場合、RおよびRは、存在せず、nが4の場合、R、RおよびRは、存在しない)
の構造を有する、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の組成物セット。
〔5〕 Rが、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基であり、Rが、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基である、〔4〕に記載の組成物セット。
〔6〕 前記(B)成分が、以下:
メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン
ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン
テトラ(メチルエチルケトオキシム)シラン
フェニル(メチルエチルケトオキシム)シラン
メチルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
ビニルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
テトラ(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
メチルトリス(アセトオキシム)シラン
ビニルトリス(アセトオキシム)シラン
メチルトリス(2-ペンタノオキシム)シラン、および
ビニルトリス(2-ペンタノオキシム)シラン
からなる群より選択される少なくとも1種を含む、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の組成物セット。
〔7〕 前記(B)成分が、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン、およびビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランからなる群より選択される少なくとも1種を含む、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の組成物セット。
〔8〕 前記(C)成分が、ケイ素原子に結合したオキシム基を有さないシランカップリング剤である、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の組成物セット。
〔9〕 前記(C)成分が、下記一般式(IV):
【化2】

(式中、
mは、1~3であり、
は、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~Cアルキル基、C~Cアルケニル基、C~Cアルキニル基、C~Cシクロアルキル基またはC~Cシクロアルケニル基であり、
およびRは、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基またはC~C10ヘテロアリール基であり、
10は、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~Cアルキル基、C~Cアルケニル基またはC~Cアルキニル基であり、
11およびR12は、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基またはC~C10ヘテロアリール基であり、
但し、mが2の場合、Rは、存在せず、mが3の場合、RおよびRは、存在しない)
の構造を有する、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の組成物セット。
〔10〕 Rは、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基である、〔9〕に記載の組成物セット。
〔11〕 前記(C)成分が、以下:
3-アミノプロピルトリメトキシシラン
3-アミノプロピルトリエトキシシラン
3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン
3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン
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-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン
N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、および
N-シクロヘキシル-3-アミノ-プロピルトリメトキシシラン
からなる群より選択される少なくとも1種を含む、〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の組成物セット。
〔12〕 前記(D)成分が、スズ系触媒である、〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の組成物セット。
〔13〕 前記第1組成物が、前記第1組成物および前記第2組成物の合計量100質量部に対して、前記(B)成分を0.01~30質量部含む、〔1〕~〔12〕のいずれかに記載の組成物セット。
〔14〕 前記第1組成物が、前記第1組成物および前記第2組成物の合計量100質量部に対して、前記(C)成分を0.01~30質量部含む、〔1〕~〔13〕のいずれかに記載の組成物セット。
〔15〕 〔1〕~〔14〕のいずれかに記載の第1組成物および第2組成物を含む、1液硬化型組成物。
〔16〕 (A)両末端水酸基のシリコーンと、(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤と、(C)加水分解性基を有する接着助剤と、(D)縮合反応を促進させる触媒とを少なくとも含む1液硬化型組成物を製造する方法であって、
前記(A)成分と、前記(B)成分と、前記(C)成分とを含む第1組成物と、
前記(D)成分を含む第2組成物と
を混合する工程を含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、方法。
〔17〕 1液硬化型組成物の組成物セットとして、第2組成物と組み合わせて使用するための第1組成物であって、
前記第1組成物が、
(A)両末端水酸基のシリコーン、
(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および
(C)加水分解性基を有する接着助剤、
を少なくとも含み、
前記第2組成物が、
(D)縮合反応を促進させる触媒
を少なくとも含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、第1組成物。
〔18〕 1液硬化型組成物の組成物セットとして、第1組成物と組み合わせて使用するための第2組成物であって、
前記第1組成物が、
(A)両末端水酸基のシリコーン、
(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および
(C)加水分解性基を有する接着助剤、
を少なくとも含み、
前記第2組成物が、
(D)縮合反応を促進させる触媒
を少なくとも含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、第2組成物。
【発明の効果】
【0013】
本発明の一実施態様によれば、保存安定性が良好な1液硬化型組成物の組成物セットを提供することが可能となる。また、本発明の一実施態様によれば、第1組成物と第2組成物を所望のタイミングで混合して1液硬化型組成物を得ることができるため、第2組成物中に含まれる触媒の種類を変更するだけで、所望の用途や硬化速度に応じた1液硬化型組成物を幅広く提供することができ得る。
【発明を実施するための形態】
【0014】
[定義]
本明細書中で用いられる「C~C10炭化水素基」とは、1~10個の炭素原子、および水素原子を含む基を意味する。C~C10炭化水素基は、直鎖状、分枝鎖状または環状のいずれであってもよく、飽和または不飽和のいずれであってもよい。また、C~C10炭化水素基は、1つまたは複数の環構造を含んでいてもよい。C~C10炭化水素基は、その末端または分子鎖中に、1つまたは複数の窒素原子、酸素原子、硫黄原子等を有していてもよい。C~C10炭化水素基としては、これらに限定されるものではないが、例えば、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基、C~C10ヘテロアリール基等が挙げられる。
【0015】
本明細書中で用いられる「C~C10アルキル基」は、1~10個の炭素原子を含む飽和の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基を意味し、これらに限定されるものではないが、例えば、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、tert-ペンチル、ヘキシル(例えば、n-ヘキシル)、ヘプチル(例えば、n-ヘプチル)、オクチル(n-オクチル、イソオクチル、2,2,4-トリメチルペンチル)、ノニル(例えば、n-ノニル)、デシル(例えば、n-デシル)等を含む。本明細書中で用いられる「C~Cアルキル基」は、1~6個の炭素原子を含む飽和の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基を意味する。本明細書中で用いられる「C~Cアルキル基」は、1~3個の炭素原子を含む飽和の直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基を意味する。
【0016】
本明細書中で用いられる「C~C10アルケニル基」は、2~10個の炭素原子を含み、少なくとも1つの不飽和二重結合を有する直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基を意味し、これらに限定されるものではないが、例えば、エテニル(ビニル)、プロペニル、イソプロペニル、ブテニル、ペンテニル、へキセニル等を含む。本明細書中で用いられる「C~Cアルケニル基」は、2~6個の炭素原子を含み、少なくとも1つの不飽和二重結合を有する直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基を意味する。
【0017】
本明細書中で用いられる「C~C10アルキニル基」は、2~10個の炭素原子を含み、少なくとも1つの不飽和三重結合を有する直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基を意味し、これらに限定されるものではないが、例えば、アセチニル、プロパルギル等を含む。本明細書中で用いられる「C~Cアルキニル基」は、2~6個の炭素原子を含み、少なくとも1つの不飽和三重結合を有する直鎖状または分岐鎖状の炭化水素基を意味し、
【0018】
本明細書中で用いられる「C~C10シクロアルキル基」は、3~10個の炭素原子を含む飽和の単環式または二環式の炭化水素基を意味し、これらに限定されるものではないが、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル等を含む。
【0019】
本明細書中で用いられる「C~C10シクロアルケニル基」は、3~10個の炭素原子を含み、少なくとも1つの不飽和二重結合を有する単環式または二環式の炭化水素基を意味し、これらに限定されるものではないが、例えば、シクロプロペニル、シクロブテニル、シクロヘキセニル等を含む。
【0020】
本明細書中で用いられる「C~C10アリール基」は、6~10個の炭素原子を環構成に含む、単環式、多環式(例えば二環式または三環式)のいずれであってもよく、これらに限定されるものではないが、例えば、フェニル、ナフチル等が挙げられる。
【0021】
本明細書中で用いられる「C~C10ヘテロアリール基」は、3~10個の炭素原子を環構成に含み、かつ1または複数の酸素原子、窒素原子および/または硫黄原子を環構成に含むものであれば、単環式、多環式(例えば二環式または三環式)のいずれであってもよく、これらに限定されるものではないが、例えば、フェニル、ナフチル、フリル、チエニル、ピリジル、インドリル、キノリル、イソキノリル、イミダゾリル等が挙げられる。
【0022】
本明細書中で用いられる「水酸基」とは、「-OH」で表される基を意味する。
【0023】
本明細書中で用いられる「C~C10アルコキシ基」とは、式「-O-C~C10アルキル基」の構造を有する基を意味し、これらに限定されるものではないが、例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ等を含む。
【0024】
本明細書中で用いられる「アルデヒド基」は、「-C(=O)H」の構造を有する基を意味する。
【0025】
本明細書中で用いられる「カルボキシル基」は、「-C(=O)OH」の構造を有する基を意味する。
【0026】
本明細書中で用いられる「エステル基」は、「-C(=O)O-R」(式中、Rは、炭化水素基を示す)の構造を有する基を意味する。
【0027】
本明細書中で用いられる「アシルオキシ基」は、「-O-C(=O)-R」(式中、Rは、炭化水素基を示す)の構造を有する基を意味する。
【0028】
本明細書中で用いられる「アミド基」は、「-C(=O)NR(R’)」(式中、RおよびR’は、独立して、水素、または炭化水素基を示す)の構造を有する基を意味する。そのため、アミド基としては、カルバモイル基(-C(=O)NH)、モノアルキルカルバモイル基(例えば、メチルカルバモイル基)、ジアルキルカルバモイル基(例えば、ジメチルカルバモイル基)等を含む。
【0029】
本明細書中で用いられる「アミノ基」は、「-NR」(式中、各Rは、独立して、水素、または炭化水素基を示す)で表される基を意味する。すべてのRが水素の場合、第1級アミノ基であり、1つのRが水素の場合、第2級アミノ基であり、2つのRがいずれも水素でない場合、第3級アミノ基である。
【0030】
本明細書中で用いられる「ハロゲン基」は、例えば、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を意味する。
【0031】
本明細書中で用いられる「チオール基」は、「-SH」で表される基を意味する。
【0032】
本明細書中で用いられる「イミノ基」は、「RN=C(R’)-」(式中、RおよびR’は、独立して、任意の置換基を示す)の構造を有する基を意味する。
【0033】
本明細書中で用いられる「オキシム基」は、「RC=N-O-」(式中、各Rは、独立して、任意の置換基を示す)の構造を有する基を意味する。
【0034】
本明細書中で用いられる「置換基」は、本明細書中に定義される炭化水素基、水酸基、C~C10アルコキシ基、アルデヒド基、カルボキシル基、エステル基、アシルオキシ基、アミド基、アミノ基、ハロゲン基、チオール基、イミノ基、オキシム基等を含む置換基を意味する。
【0035】
本明細書中で用いられる「加水分解性基」は、加水分解されることが可能な基である限り特段限定されるものではない。加水分解性基としては、これらに限定されるものではないが、例えば、カルボキシル基、エステル基、アルコキシ基、アミド基、イミノ基、ハロゲン基、オキシム基、アシルオキシ基等が挙げられる。
【0036】
本明細書中で用いられる「加水分解速度」は、加水分解性基が加水分解される際の速度を表す。加水分解速度は、例えば、文献値を参考にしてもよいし、これら文献値等を参考に熱化学的に(例えば、熱化学方程式により)算出ないし推定してもよいし、公知の方法もしくは本明細書中に記載の方法、またはこれらに準じた方法により実験科学的に測定ないし算出してもよい。また、加水分解速度を評価する簡易的な手法として、例えば、架橋剤((B)成分)および/または接着助剤((C)成分)と、水とを混合した混合物を所定温度で放置し、一定時間後の混合物の状態を確認し、混合物が二相分離しているか、混合物の粘度に急激な変化があるか等を目視にて判断することができる。詳細については後述する。
【0037】
[組成物セットの構成]
本発明の一実施態様では、第1組成物および第2組成物を含む、1液硬化型組成物に使用される組成物セットであって、
前記第1組成物が、
(A)両末端水酸基のシリコーン、
(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および
(C)加水分解性基を有する接着助剤、
を少なくとも含み、
前記第2組成物が、
(D)縮合反応を促進させる触媒
を少なくとも含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、組成物セットを提供する。
【0038】
本明細書中で用いられる「第1組成物」とは、(A)両末端水酸基のシリコーン、(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および(C)加水分解性基を有する接着助剤を少なくとも含み、前記(B)成分よりも前記(C)成分の方が加水分解速度が速く、本明細書中に記載の第2組成物と混合することで1液硬化型組成物を得ることができるものである限り、特段限定されるものではない。
【0039】
[(A)成分]
本明細書中で用いられる「両末端水酸基のシリコーン」(本明細書中、「(A)成分」ともいう)とは、両末端に水酸基を有し、架橋剤の存在下、縮合反応を受けることが可能なシリコーンである限り特段限定されるものではない。両末端水酸基のシリコーンは、典型的には、両末端に水酸基を有するシロキサン系ポリマーである。
【0040】
両末端水酸基のシリコーンは、例えば、下記一般式(I):
【化3】
(式中、Aは、シロキサン含有ポリマー鎖である。)
の構造を有していてもよい。Aは、シロキサン含有ポリマー鎖であれば特段限定されるものではなく、直鎖状であってもよいし、分岐鎖状であってもよい。
【0041】
Aは、好ましくは、下記一般式(II):
【化4】
(式中、各Rは、独立して、1または複数の置換基により置換されていてもよい、C~C10炭化水素基であり、sは、0、1または2である。)
の構造を有するシロキサン単位を含む。
【0042】
両末端水酸基のシリコーンは、一般式(II)の構造を有するシロキサン単位を含む場合、単一種の主鎖(すなわち、一般式(II)の構造を有するシロキサン単位が、1種類のみ)から構成されていてもよいし、2種以上の主鎖(すなわち、一般式(II)の構造を有するシロキサン単位が、2種類以上含まれる)から構成されるものであってもよい。2種以上の主鎖が含まれる場合、各々のシロキサン単位の繰り返し数は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。両末端水酸基のシリコーンは、一般式(II)の構造を有するシロキサン単位を含む場合、単一種の主鎖(すなわち、一般式(II)の構造を有するシロキサン単位が、1種類のみ)から構成されていることが好ましい。
【0043】
両末端水酸基のシリコーンは、一般式(II)の構造を有するシロキサン単位を含む場合、直鎖状であってもよいし、3官能形(RSiO2/3)および/または4官能形(RSiO)を含む分岐鎖状であってもよいし、2官能形(R SiO)および/または1官能形(R SiO1/2)を組み合わせたものであってもよい。
【0044】
本発明の一実施態様では、各Rは、独立して、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10シクロアルキル基またはC~C10アリール基であり、好ましくは、独立して、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基であり、より好ましくは、独立して、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、さらに好ましくは、独立して、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい、メチル、エチル、プロピルまたはブチルであり、よりさらに好ましくは、メチルである。
【0045】
本発明の一実施態様では、sは、2である。
【0046】
本発明の一実施態様では、各Rは、独立して、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10シクロアルキル基またはC~C10アリール基であり、かつ、sは、2であり、好ましくは、各Rは、独立して、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基であり、かつ、sは、2であり、より好ましくは、各Rは、独立して、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、かつ、sは、2であり、さらに好ましくは、各Rは、独立して、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよい、メチル、エチル、プロピルまたはブチルであり、かつ、sは、2であり、よりさらに好ましくは、各Rは、メチルであり、かつ、sは、2である。
【0047】
本発明の一実施態様では、両末端水酸基のシリコーンは、α,ω-ジヒドロキシポリジメチルシロキサンである。
【0048】
両末端水酸基のシリコーンの数平均分子量(Mn)は、特段限定されるものではないが、例えば、約5,000~約150,000g/mol、好ましくは約25,000~約120,000g/mol、より好ましくは約60,000~約100,000g/molである。
【0049】
両末端水酸基のシリコーンの粘度は、特段限定されるものではないが、例えば、23℃において、約100~約500,000mPa・s、好ましくは約1,000~約200,000mPa・s、より好ましくは約10,000~約100,000mPa・s、さらに好ましくは約40,000~約60,000mPa・sである。粘度は、例えば、回転粘度計(例えば、BL型、BH型、BS型、コーンプレート型、レオメータ)等にて測定してもよい。
【0050】
本発明の好ましい一実施態様では、両末端水酸基のシリコーンは、約100~約500,000mPa・s(好ましくは約1,000~約200,000mPa・s、より好ましくは約10,000~約100,000mPa・s、さらに好ましくは約40,000~約60,000mPa・s)の粘度を有するα,ω-ジヒドロキシポリジメチルシロキサンである。
【0051】
両末端水酸基のシリコーンの含有量は、本発明の目的を達成することができる限り特段限定されるものではない。両末端水酸基のシリコーンの含有量は、例えば、前記第1組成物および前記第2組成物の合計量100質量部に対して、約10~約95質量部、好ましくは約15~約90質量部、より好ましくは約20~約80質量部、さらに好ましくは約30~約75質量部である。あるいは、両末端水酸基のシリコーンの含有量は、例えば、100質量部の第1組成物に対して、約10~約95質量部、好ましくは約15~約90質量部、より好ましくは約20~約80質量部、さらに好ましく約30~約75質量部である。
【0052】
[(B)成分]
本明細書中で用いられる「両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤」(本明細書中、「架橋剤」、「(B)成分」ともいう)とは、両末端水酸基のシリコーンが有する末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を分子内に1つまたは複数含む架橋剤であれば、特段限定されるものではない。架橋剤としては、典型的には、ケイ素原子を含むものが挙げられる。
【0053】
前記架橋剤は、1つのケイ素原子を有する化合物(例えば、シランの誘導体)であってもよいし、2つ以上のケイ素原子を有する化合物であってもよい。また、前記架橋剤は、2つ以上のケイ素を有する化合物である場合、各ケイ素原子が酸素で架橋されるシロキサン結合により連結した構造を有していてもよく、その分子骨格は、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよい。
【0054】
前記架橋剤は、加水分解性基の他に反応性官能基(例えば、第1級アミノ基、エポキシ基、(メタ)アクリロイル基、(メタ)アクリロキシ基、メルカプト基、イソシアナト基等)を有していてもよい。この場合、そのような反応性官能基を有する前記架橋剤は、縮合反応に寄与するだけではなく、接着付与剤等としても機能し得る。
【0055】
前記架橋剤は、加水分解性基がケイ素原子に結合したものであることが好ましい。前記架橋剤が分子内に複数のケイ素原子を含む場合には、各々の加水分解性基は、同一のケイ素原子に結合していてもよいし、異なるケイ素原子に結合していてもよい。
【0056】
加水分解性基がケイ素原子に結合した架橋剤としては、例えば、加水分解性基としてオキシム基が結合したもの(オキシムシラン系架橋剤ともいい、例えば、後述する一般式(IIII)の構造を有するもの等が挙げられる);加水分解性基としてアルコキシ基が結合したもの(アルコキシシラン系架橋剤ともいい、例えば、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、3-クロロプロピルトリメトキシシラン、テトラキス(2-エトキシエトキシ)シラン、メチルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニル(2-エトキシエトキシ)シラン、フェニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、これらの部分加水分解縮合物等が挙げられる);加水分解性基として基「-O-C(R)=CR」(式中、各Rは、独立して、水素、または炭化水素基である。)が結合したもの(エノキシシラン系架橋剤ともいい、例えば、メチルトリプロペノキシシラン、メチルトリイソプロペノキシシラン、ビニルトリイソプロペノキシシラン、フェニルトリイソプロペノキシシラン、ジメチルジイソプロペノキシシラン、メチルビニルジイソプロペノキシシラン、これらの部分加水分解縮合物等が挙げられる);加水分解性基としてアシルオキシ基が結合したもの(アシルオキシシラン系架橋剤ともいい、メチルトリアセトキシシラン、この部分加水分解縮合物等が挙げられる);等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせ用いてもよい。加水分解性基がケイ素原子に結合した前記架橋剤としては、オキシムシラン系架橋剤またはアルコキシシラン系架橋剤が好ましく、オキシムシラン系架橋剤がより好ましい。
【0057】
本発明の一実施態様では架橋剤は、下記一般式(III):
【化5】
(式中、
nは、1~4であり、
およびRは、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基またはC~C10シクロアルケニル基であり、
、RおよびRは、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基またはC~C10ヘテロアリール基であり、
但し、nが2の場合、Rは、存在せず、nが3の場合、RおよびRは、存在せず、nが4の場合、R、RおよびRは、存在しない。)
の構造を有する。
【0058】
本発明の一実施態様では、Rは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基であり、好ましくは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、より好ましくは、メチル、エチルまたはイソブチルである。
【0059】
本発明の一実施態様では、Rは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基であり、好ましくは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、より好ましくは、メチル、エチルまたはイソブチルである。
【0060】
本発明の一実施態様では、Rは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基であり、かつRは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基であり、好ましくは、Rは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、かつRは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、より好ましくは、Rは、メチル、エチルまたはイソブチルであり、かつRは、メチル、エチルまたはイソブチルである。
【0061】
本発明の一実施態様では、nは、2、3または4であり、好ましくは、3または4である。
【0062】
本発明の一実施態様では、Rは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基またはC~C10アリール基であり、好ましくは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~Cアルキル基、C~Cアルケニル基またはCアリール基であり、より好ましくは、メチル、エテニルまたはフェニルである。
【0063】
本発明の一実施態様では、架橋剤は、以下:
メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン
ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン
テトラ(メチルエチルケトオキシム)シラン
フェニル(メチルエチルケトオキシム)シラン
メチルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
ビニルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
テトラ(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
メチルトリス(アセトオキシム)シラン
ビニルトリス(アセトオキシム)シラン
メチルトリス(2-ペンタノオキシム)シラン、および
ビニルトリス(2-ペンタノオキシム)シラン
からなる群より選択される少なくとも1種を含む。
【0064】
本発明の一実施態様では、架橋剤は、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン、およびビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランからなる群より選択される少なくとも1種を含む。
【0065】
架橋剤の含有量は、本発明の目的を達成することができる限り特段限定されるものではない。架橋剤の含有量は、例えば、前記第1組成物および後述する第2組成物の合計量100質量部に対して、約0.01~約30質量部、好ましくは約0.1~約20質量部、より好ましくは約1~約15質量部、さらに好ましく約3~約10質量部である。あるいは、架橋剤の含有量は、例えば、100質量部の前記第1組成物に対して、約0.01~約30質量部、好ましくは約0.1~約20質量部、より好ましくは約1~約15質量部、さらに好ましくは約3~約10質量部である。
【0066】
両末端水酸基のシリコーン((A)成分)と架橋剤((B)成分)の比率は、本発明の目的を達成することができる限り特段限定されるものではないが、例えば、100質量部の(A)成分に対して、(B)成分が、約0.01~約50質量部であり、好ましくは約0.1~約40質量部であり、より好ましくは約0.5~約30質量部であり、さらに好ましくは約1~約25質量部であり、よりさらに好ましくは約5~約15質量部である。
【0067】
[(C)成分]
本明細書中で用いられる「加水分解性基を有する接着助剤」(本明細書中、単に「接着助剤」、「(C)成分」ともいう)とは、1つまたは複数の加水分解性基を有し、被着体への接着性を補助し得るものである限り、特段限定されるものではない。接着助剤の加水分解性基は、接着助剤が加水分解されて発生し得るオキシム系化合物が外観(例えば、色調)に影響を及ぼし得ることもあることから、オキシム基を有さないことが好ましい。
【0068】
接着助剤としては、接着力等の観点から、シランカップリング剤が好ましい。シランカップリング剤は、通常、有機官能基とケイ素原子に結合した加水分解性基を有する。シランカップリング剤は、有機官能基の種類に応じて、例えば、アミノ基含有シランカップリング剤(例えば、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、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン);ビニル基含有シランカップリング剤(例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ジエトキシメチルビニルシラン);(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤(例えば、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン);イソシアネート基含有シランカップリング剤(例えば、3-イソシアネートプロピルトリエトキシシラン);エポキシ基含有シランカップリング剤(例えば、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン);ウレイド基含有シランカップリング剤(例えば、3-ウレイドプロピルトリエトキシシラン);メルカプト基含有シランカップリング剤(例えば、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン);等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0069】
接着助剤としては、アミノ基含有シランカップリング剤またはビニル基含有シランカップリング剤が好ましく、アミノ基含有シランカップリング剤がより好ましい。接着助剤としては、ケイ素原子に結合した加水分解性基としてオキシム基を有さないシランカップリング剤が好ましい。接着助剤としては、ケイ素原子に結合したオキシム基を有さないアミノ基含有シランカップリング剤がより好ましい。
【0070】
本発明の一実施態様では、前記接着助剤は、下記一般式(IV):
【化6】
(式中、
mは、1~3であり、
は、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~Cアルキル基、C~Cアルケニル基、C~Cアルキニル基、C~Cシクロアルキル基またはC~Cシクロアルケニル基であり、
およびRは、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基またはC~C10ヘテロアリール基であり、
10は、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~Cアルキル基、C~Cアルケニル基またはC~Cアルキニル基であり、
11およびR12は、独立して、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよい、C~C10アルキル基、C~C10アルケニル基、C~C10アルキニル基、C~C10シクロアルキル基、C~C10シクロアルケニル基、C~C10アリール基またはC~C10ヘテロアリール基であり、
但し、mが2の場合、Rは、存在せず、mが3の場合、RおよびRは、存在しない)
の構造を有する。
【0071】
本発明の一実施態様では、mは、2または3である。
【0072】
本発明の一実施態様では、Rは、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、好ましくは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、より好ましくは、メチルまたはエチルである。
【0073】
本発明の一実施態様では、Rは、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、好ましくは、メチルまたはエチルであり、より好ましくは、メチルである。
【0074】
本発明の一実施態様では、R10は、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、好ましくは、1つまたは複数の置換基で置換されていてもよいC~Cアルキル基であり、より好ましくは、メチル、エチル、プロピルまたはイソプロピルであり、さらに好ましくは、プロピルである。
【0075】
本発明の一実施態様では、R11は、水素である。
【0076】
本発明の一実施態様では、R12は、水素、あるいは、1つもしくは複数の置換基で置換されていてもよいC~C10アルキル基またはC~C10シクロアルキル基であり、好ましくは、水素、あるいは、1つもしくは複数のアミノ基で置換されていてもよいC~C10アルキル基またはC~C10シクロアルキル基であり、より好ましくは、水素、アミノメチル、ジアミノメチル、トリアミノメチル、1-アミノエチル、2-アミノエチル、1,2-ジアミノエチル、シクロペンチル、シクロへキシル、またはシクロヘプチルであり、さらに好ましくは、2-アミノエチルまたはシクロへキシルである。
【0077】
本発明の一実施態様では、接着助剤は、以下:
3-アミノプロピルトリメトキシシラン
3-アミノプロピルトリエトキシシラン
3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン
3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン
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-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン
N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、および
N-シクロヘキシル-3-アミノ-プロピルトリメトキシシラン
からなる群より選択される少なくとも1種を含む。
【0078】
接着助剤の含有量は、本発明の目的を達成することができる限り特段限定されるものではない。接着助剤の含有量は、例えば、前記第1組成物および後述する第2組成物の合計量100質量部に対して、約0.01~約30質量部、好ましくは約0.05~約20質量部、より好ましくは約0.1~約10質量部、さらに好ましく約0.5~約5質量部である。あるいは、接着助剤の含有量は、例えば、100質量部の第1組成物に対して、約0.01~約30質量部、好ましくは約0.05~約20質量部、より好ましくは約0.1~約10質量部、さらに好ましく約0.5~約5質量部である。
【0079】
架橋剤((B)成分)と接着助剤((C)成分)の比率は、本発明の目的を達成することができる限り特段限定されるものではないが、例えば、100質量部の(B)成分に対して、(C)成分が、約0.01~約300質量部であり、好ましくは約0.1~約100質量部であり、より好ましくは約0.5~約50質量部であり、さらに好ましくは約5~約30質量部であり、よりさらに好ましくは約10~約20質量部である。あるいは、(B)成分と(C)成分の比率は、例えば、1molの(B)成分に対して、(C)成分が、約0.001~約100molであり、好ましくは約0.01~約30molであり、より好ましくは約0.05~約10molであり、さらに好ましくは約0.1~約3molである。あるいは、(B)成分と(C)成分の比率は、例えば、(B)成分の加水分解性基 1molに対して、(C)成分の加水分解性基が、約0.001~約30molであり、好ましくは約0.003~約10molであり、より好ましくは約0.01~約3molであり、さらに好ましくは約0.03~約1molである。
【0080】
本明細書中に記載の発明においては、架橋剤((B)成分)よりも、接着助剤((C)成分)の方が、加水分解速度が速いことが重要である。そのような2成分((B)成分および(C)成分)を同一の組成物(第1の組成物)中に併存させることにより、架橋剤の加水分解が原因と考えられる着色や変性を抑制することができる。加水分解性基は、アミド基、アシルオキシ基、オキシム基およびアルコキシ基を例示する場合、アミド基>アシルオキシ基>オキシム基>アルコキシ基の順で加水分解速度が速いと一般的に考えられている。そのため、例えば、(B)成分および(C)成分が、いずれもケイ素原子に結合する加水分解性基を有する場合、(B)成分における加水分解性基と(C)成分の加水分解性基の組み合わせは、以下のものが例示される。
【0081】
【表1】
【0082】
一方で、加水分解性基は、一般的に、炭素数が増えるにつれて、および/または、嵩高い構造になるにつれて、加水分解されにくくなるとも考えられている。そのため、当業者は、上記表に示した組み合わせが成立しない場合があり得ることを理解する。そして、当業者は、このような場合を当然に想定しうることから、後述する実験科学的な手法等により、所望の架橋剤と所望の接着助剤のいずれの加水分解速度が速いか(または遅いか)を評価してもよいことも理解するであろう。
【0083】
架橋剤および接着助剤が同じ種類の加水分解性基を有する場合(例えば、架橋剤および接着助剤が加水分解性基としてアルコキシ基を有する場合)には、加水分解性基の炭素数や嵩高さを考慮して、架橋剤と接着助剤のいずれの加水分解速度が速いか(遅いか)を確認ないし推定してもよい。このような場合であっても、後述する実験科学的な手法等により、所望の架橋剤と所望の接着助剤のいずれの加水分解速度が速いか(または遅いか)を評価してもよい。
【0084】
なお、加水分解速度は、反応系中に存在する他の成分(例えば、加水分解反応に対して触媒活性を有する成分)や反応系のpHや温度等によって、影響され得る。そのため、当業者は、第1組成物に含まれる成分の構成、第1組成物のpHや温度等も考慮し、架橋剤と接着助剤のいずれの加水分解速度が速いか(または遅いか)を確認ないし推定することができる。このような場合であっても、後述する実験科学的な手法等により、所望の架橋剤と所望の接着助剤のいずれの加水分解速度が速いか(または遅いか)を評価してもよい。
【0085】
加水分解速度は、例えば、アレニウスの式やアレニウスプロット等により反応速度定数を算出し、算出された反応速度定数に基づき、架橋剤と接着助剤のいずれの加水分解速度が速いか(または遅いか)を評価してもよい。
【0086】
あるいは、加水分解速度は、例えば、所望の条件下(例えば、室温)、所望の架橋剤および/または所望の接着助剤と、水とを混合し、所定時間経過後における、混合物中の架橋剤および/もしくは接着助剤の量を公知の方法(例えば、質量分析法、核磁気共鳴分光法、赤外分光分析法もしくはフーリエ変換赤外分光分析法、紫外・可視分光分析法、ガスクロマトグラフィー、液体クロマトグラフィーもしくはサイズ排除クロマトグラフィー等のクロマトグラフィー、またはこれらの組み合わせ)等で測定し、水と混合する前の架橋剤および/もしくは接着助剤の量と比較することで、混合物中の生成物の量を公知の方法で測定することで、または混合物の物性(例えば、pH、粘度、色調、濁度、結晶等の析出物の有無、吸光度、透過度、反射率、温度、水との混和性、またはこれらの組み合わせ)を目視もしくは所望機器等で評価することで、実験科学的に算出、評価等してもよい。加水分解速度は、得られた混合物の物性で算出、評価等することが困難ないし適切でない場合には、混合物中の架橋剤および/もしくは架橋剤の量ならびに/または生成物の量をさらに測定することで、算出、評価等してもよい。
【0087】
一般的に、加水分解速度と活性化エネルギーは、逆相関の関係を有すると考えられている。そのため、加水分解速度を直接算出等することができない場合には、例えば、文献(例えば、T.Ozawa,Bull.Chem.Soc.Jpn.,38,1881(1965))に開示されている方法等を参考にして活性化エネルギーを算出し、算出された活性化エネルギーに基づき、架橋剤と接着助剤のいずれの加水分解速度が速いか(または遅いか)を推定してもよい。
【0088】
第1組成物は、(A)成分、(B)成分、および(C)成分の他に、必要に応じて本発明の目的を損なわない範囲で、可塑剤、充填剤、チキソ調整剤、溶剤、垂れ止め剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、難燃剤、脱水剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤(レベリング剤を含む)、分散剤などの各種添加剤等を含んでもよい。
【0089】
本明細書中で用いられる「第2組成物」とは、(D)縮合反応を促進させる触媒を少なくとも含み、前記第1組成物と混合することで1液硬化型組成物を得ることができるものである限り、特段限定されるものではない。
[(D)成分]
【0090】
本明細書中で用いられる「縮合反応を促進させる触媒」(本明細書中、単に、「触媒」、「(D)成分」ともいう)とは、前記両末端水酸基のシリコーン((A)成分)と前記架橋剤((B)成分)との縮合反応、および/または該縮合反応により得られる生成物同士の縮合反応を促進させることが可能なものである限り特段限定されるものではない。縮合反応を促進させる触媒は、少なくとも前記両末端水酸基のシリコーン((A)成分)と前記架橋剤((B)成分)との縮合反応を促進させることが可能なものであることが好ましい。縮合反応を促進させる触媒は、好ましくは、金属含有触媒である。
【0091】
金属含有触媒としては、これらに限定されるものではないが、例えば、スズ系触媒(例えば、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクタノエート、ジブチルスズアセチルアセトネート、ジブチルスズビスマレイン酸モノブチルエステル、ジオクチルビスマレイン酸モノブチルエステル、ジブチルスズ酸化物(例えば、ビス(アセトキシジブチルスズ)オキサイド、ビス(ラウロキシジブチルスズ)オキサイド)、これらに対応するジオクチルスズ化合物等);チタン系触媒(例えば、テトラブチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトライソプロピルチタネート、チタンテトラアセチルアセトネート、ジイソプロポキシチタンビス(アセチルアセトネート)、ジオクタノキシチタンジオクタネート、ジイソプロポキシチタンビス(エチルアセトアセテート)、チタン酸テトライソプロピル、チタン酸テトラブチル等);ジルコニウム系触媒(例えば、ジルコニウムテトラノルマルブトキシド等)等が挙げられ、これらを単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0092】
前記触媒は、好ましくは、スズ系触媒を含み、より好ましくは、ジブチルスズジラウレートを含む。
【0093】
前記触媒の含有量は、本発明の目的を達成することができる限り特段限定されるものではない。前記触媒の含有量は、例えば、前記第1組成物および前記第2組成物の合計量 100質量部に対して、約0.001~約20質量部、好ましくは約0.005~約5質量部、より好ましくは約0.01~約1質量部である。あるいは、縮合反応を促進させる触媒の含有量は、例えば、100質量部の前記第2組成物に対して、約0.001~約100質量部、好ましくは約0.01~約50質量部、より好ましくは約0.1~約25質量部、さらに好ましくは約1~約10質量部である。
【0094】
前記第2組成物は、(D)成分の他に、必要に応じて本発明の目的を損なわない範囲で、可塑剤、充填剤、チキソ調整剤、溶剤、垂れ止め剤、老化防止剤、酸化防止剤、顔料(染料)、難燃剤、脱水剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、界面活性剤(レベリング剤を含む)、分散剤などの各種添加剤等を含んでもよい。
【0095】
[その他成分]
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる可塑剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、無官能性シリコーンオイル;フタル酸エステル(例えば、フタル酸ジオクチル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジウンデシル);ペルヒドロ化フタル酸エステル(例えば、ジイソノニル 1,2-シクロヘキサンジカルボキシレート、ジオクチル 1,2-シクロヘキサンジカルボキシレート);アジピン酸エステル(例えば、アジピン酸ジオクチル);安息香酸エステル;グリコールエステル;飽和アルカンジオールのエステル(例えば、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールモノイソブチレート、2,2,4-トリメチル-1,3-ペンタンジオールジイソブチレート);リン酸エステル;スルホン酸エステル;ポリエステル;ポリエーテル(例えば、モル質量が1000~10000g/molのポリエチレングリコールまたはポリプロピレングリコール;ポリスチレン;ポリブタジエン;ポリイソブチレン;パラフィン系炭化水素;高分子量の分岐炭化水素;等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0096】
可塑剤としては、無官能性シリコーンオイルが好ましい。無官能性シリコーンオイルは、縮合反応にほとんど関与しないかまたは全く関与しないシリコーンオイルを意味し、通常、前記両末端水酸基のシリコーン((A)成分)と架橋反応が可能な反応性官能基(例えば、ケイ素原子に結合したアルケニル基や水素原子等)や、その他の反応性官能基を分子中に含まないシリコーンオイルである。無官能性シリコーンオイルは、好ましくは、分子鎖末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された、縮合反応に関与しない直鎖状または分岐鎖状のジオルガノポリシロキサン、あるいは分子中に反応性官能基を有さない環状ジオルガノポリシロキサンであり、より好ましくは、ポリジメチルシロキサンである。
【0097】
第1組成物および/または第2組成物に可塑剤が含まれる場合、可塑剤の含有量は、例えば、第1組成物および第2組成物の合計量100質量部に対して、約0.1~約50質量部、好ましくは約1~約40質量部、より好ましくは約10~約35質量部、さらに好ましくは約15~約30質量部である。あるいは、第1組成物に可塑剤が含まれる場合、可塑剤の含有量は、例えば、第1組成物100質量部に対して、約0.1~約50質量部、好ましくは約1~約40質量部、より好ましくは約10~約35質量部、さらに好ましくは約20~約30質量部である。あるいは、第2組成物に可塑剤が含まれる場合、可塑剤の含有量は、例えば、第2組成物100質量部に対して、約1~約99質量部、好ましくは約10~約99質量部、より好ましくは約50~約99質量部、さらに好ましくは約80~約99質量部である。
【0098】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる充填剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、カーボンブラック、炭酸カルシウム、重質炭酸カルシウム、沈降性炭酸カルシウム(軽質炭酸カルシウム)、コロイダル炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、金属酸化物粉末(例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、それらの混合酸化物)、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、シリカ(例えば、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、沈降シリカ、粉砕シリカ、溶融シリカ)、セッコウ、石英、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ケイソウ土、ケイ砂、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、タルク、カオリン、ゼオライト、窒化ホウ素、ガラス粉末、ポリマー粉(例えば、ポリアクリロニトリル粉末)、酸化バリウム、ろう石クレー、カオリンクレー、焼成クレー、磁性マイクロビーズ、弾性ポリマービーズ、ガラスビーズ、繊維形状の充填剤(例えば、アスベストおよび/またはポリマー繊維)等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0099】
充填剤は、例えば、オルガノシランおよび/もしくはオルガノシロキサンまたはステアリン酸による処理によって、あるいは、水酸基のアルコキシ基へのエーテル化によって、疎水化されていてもよい。
【0100】
第1組成物および/または第2組成物に充填剤が含まれる場合、充填剤の含有量は、例えば、第1組成物および第2組成物の合計量100質量部に対して、約0.1~約70質量部、好ましくは約1~約60質量部、さらに好ましくは約3~約55質量部、より好ましくは約5~約50質量部である。
【0101】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれるチキソ調整剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、シリカ、二酸化チタン、ベントナイト、酸化亜鉛、タルク、カオリン、雲母、パーミキュライト、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸バリウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸ストロンチウム、タングステン酸金属塩、マグネシウム、ゼオライト、硫酸バリウム、焼成硫酸カルシウム、リン酸カルシウム、フッ素アパタイト、ヒドロキシアパタイト、金属石鹸等の無機粒子、これら無機粒子に金属酸化物等を被覆させて得られる複合粒子、無機粒子表面を化合物等で処理した改質粒子;水素添加ひまし油系、アマイド系、酸化ポリエチレン系、植物油重合油系、界面活性剤系等の有機系のもの;等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0102】
チキソ調整剤としては、凝集構造や他の成分との親和性等を考慮すると、無機粒子であることが好ましく、シリカを含む無機粒子であることがより好ましく、フュームドシリカ、湿式シリカ、コロイダルシリカであることがさらに好ましく、フュームドシリカであることがよりさらに好ましい。
【0103】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる溶剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0104】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる垂れ止め剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、コロイダルシリカ等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0105】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる老化防止剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、ヒンダードフェノール系等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0106】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる酸化防止剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、ブチルヒドロキシトルエン(BHT)、ブチルヒドロキシアニソール(BHA)等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0107】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる顔料(染料)としては、これらに限定されるものではないが、例えば、酸化チタン、酸化亜鉛、群青、ベンガラ、リトポン、鉛、カドミウム、鉄、コバルト、アルミニウム、塩酸塩、硫酸塩などの無機顔料;アゾ顔料、フタロシアニン顔料、キナクリドン顔料、キナクリドンキノン顔料、ジオキサジン顔料、アントラピリミジン顔料、アンサンスロン顔料、インダンスロン顔料、フラバンスロン顔料、ペリレン顔料、ペリノン顔料、ジケトピロロピロール顔料、キノナフタロン顔料、アントラキノン顔料、チオインジゴ顔料、ベンズイミダゾロン顔料、イソインドリン顔料、カーボンブラックなどの有機顔料;等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0108】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる難燃剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、クロロアルキルホスフェート、ジメチルメチルホスホネート、臭素化合物、リン化合物、アンモニウムポリホスフェート、ネオペンチルブロマイド-ポリエーテル、臭素化ポリエーテル等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0109】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる脱水剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、1,1,1-トリメトキシエタン、1,1,1-トリエトキシエタン、トリメトキシメタン、トリエトキシメタン等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。本発明の一実施態様では、(C)成分が脱水剤としての機能も兼ね得ることから、第1組成物においては、上述した追加の脱水剤を必要としない。
【0110】
第1組成物および/または第2組成物に必要に応じて含まれる帯電防止剤としては、これらに限定されるものではないが、例えば、第四級アンモニウム塩;ポリグリコール、エチレンオキサイド誘導体等の親水性化合物;等が挙げられ、これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
【0111】
第1組成物と第2組成物の使用量は、特段限定されるものではないが、例えば、100質量部の第1組成物に対して、第2組成物が、約0.001~約500質量部、好ましくは約0.01~約100質量部、より好ましくは約0.05~約50質量部、さらに好ましく約0.1~約10質量部である。
【0112】
[組成物セットおよび1液硬化型組成物の製造方法]
本明細書中に記載の組成物セットおよび1液硬化型組成物の製造方法は、特段限定されるものではないが、例えば、後述する方法であってもよい。
【0113】
(A)成分、(B)成分、(C)成分、および必要に応じてチキソ調整剤、可塑剤等のその他の成分を、所望の条件下(例えば、乾燥条件下)で混合して得た第1組成物、ならびに、(D)成分、および必要に応じてチキソ調整剤、可塑剤等のその他の成分を、所望の条件下(例えば、乾燥条件下)で混合して得た第2組成物により、本明細書中に記載の組成物セットを製造してもよい。
【0114】
本明細書中に記載の1液硬化型組成物は、上記で得られた第1組成物および第2組成物を、所望の条件下(例えば、乾燥条件下)で混合することで製造することができる。
【0115】
本発明の一実施態様では、(A)両末端水酸基のシリコーンと、(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤と、(C)加水分解性基を有する接着助剤と、(D)縮合反応を促進させる触媒とを少なくとも含む1液硬化型組成物を製造する方法であって、
前記(A)成分と、前記(B)成分と、前記(C)成分とを含む第1組成物と、
前記(D)成分を含む第2組成物と
を混合する工程を含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、方法を提供する。
【0116】
本発明の一実施態様では、(A)両末端水酸基のシリコーンと、(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤と、(C)加水分解性基を有する接着助剤と、(D)縮合反応を促進させる触媒とを少なくとも含む1液硬化型組成物を製造する方法であって、
前記(A)成分と、前記(B)成分と、前記(C)成分とを含む第1組成物を準備する工程、
前記(D)成分を含む第2組成物を準備する工程、および
前記第1組成物と前記第2組成物を混合する工程を含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、方法を提供する。
【0117】
[組成物セット等の用途]
本明細書中に記載の組成物セットは、1液硬化型組成物を製造するための組成物セットとして使用することができる。1液硬化型組成物の用途は、特段限定されるものではないが、例えば、土木建築用、コンクリート用、木材用、金属用、ガラス用、プラスチック用などのシーリング材、接着剤、シール剤、ポッティング剤、弾性接着剤、コーティング材、ライニング材、コンクリートやモルタル中の構造用接着剤、ひび割れ注入材等であってもよい。
【0118】
本発明の別の実施態様では、本明細書中に記載の第1組成物および第2組成物を含む、シーリング材を提供する。
【0119】
本発明の別の実施態様では、1液硬化型組成物の組成物セットとして、第2組成物と組み合わせて使用するための第1組成物であって、
前記第1組成物が、
(A)両末端水酸基のシリコーン、
(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および
(C)加水分解性基を有する接着助剤、
を少なくとも含み、
前記第2組成物が、
(D)縮合反応を促進させる触媒
を少なくとも含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、第1組成物を提供する。
【0120】
本発明の別の実施態様では、1液硬化型組成物の組成物セットとして、第1組成物と組み合わせて使用するための第2組成物であって、
前記第1組成物が、
(A)両末端水酸基のシリコーン、
(B)前記両末端水酸基のシリコーンの末端水酸基と縮合反応し得る加水分解性基を有する架橋剤、および
(C)加水分解性基を有する接着助剤、
を少なくとも含み、
前記第2組成物が、
(D)縮合反応を促進させる触媒
を少なくとも含み、
前記(B)成分よりも、前記(C)成分の方が、加水分解速度が速い、第2組成物を提供する。
【実施例0121】
以下、実施例を用いて本明細書中に記載の組成物セットをより詳細に説明する。但し、以下の実施例は、本明細書中に記載の組成物セットを何ら限定することを意図するものではない。
【0122】
[実施例1]
30.5質量部の両末端水酸基のポリジメチルシロキサン(粘度:約50,000mPa・s(23℃)、製品名:POLYMER FD 50、Wacker Chemie AG社製)、20質量部の無官能性ポリジメチルシロキサン(製品名:WACKER(商標登録)AK 100、Wacker Chemie AG社製)、3.8質量部のメチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン(製品名:MOS、KOREA BIO-GEN社製)、0.2質量部のビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン(製品名:VOS、KOREA BIO-GEN社製)、4.45質量部のシリカ(製品名:KONASIL(登録商標)K-150D、OCI社製)、39質量部の重質炭酸カルシウム(製品名:ソフトン2200、備北粉化工業社製)、および1質量部の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(製品名:GENIOSIL(登録商標)GF 91、Wacker Chemie AG社製)を混合し、実施例1の第1組成物を得た。また、1質量部の無官能性ポリジメチルシロキサン(製品名:WACKER(商標登録)AK 100、Wacker Chemie AG社製)、および0.05質量部のジブチルスズジラウレート(製品名:DABCO T-12 Catalyst、EVONIC Industries AG社製)を混合し、実施例1の第2組成物を得た。実施例1の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、白色であった。
【0123】
[実施例2]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを48.5質量部、無官能性ポリジメチルシロキサンを21質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを4.8質量部、シリカを6.45質量部、重質炭酸カルシウムを17質量部としたこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、実施例2の第1組成物および第2組成物を得た。実施例2の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、白色であった。
【0124】
[実施例3]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを59.5質量部、無官能性ポリジメチルシロキサンを23.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを8.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部、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を1.5質量部としたこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、実施例3の第1組成物および第2組成物を得た。実施例3の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0125】
[実施例4]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを64.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを7.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部としたこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、実施例4の第1組成物および第2組成物を得た。実施例4の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0126】
[実施例5]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを72.5質量部、無官能性ポリジメチルシロキサンを13質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを6.37質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを0.13質量部、シリカを5.95質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部としたこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、実施例5の第1組成物および第2組成物を得た。実施例5の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0127】
[実施例6]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを64.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランに替えてテトラ(メチルエチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを7.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部としたこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、実施例6の第1組成物および第2組成物を得た。実施例6の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0128】
[実施例7]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを64.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランに替えてメチルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランに替えてビニルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを7.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部としたこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、実施例7の第1組成物および第2組成物を得た。実施例7の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0129】
[実施例8]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを64.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを7.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部、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に替えて3-アミノプロピルトリエトキシシラン(製品名:GENIOSIL(商標登録)GF 93、Wacker Chemie AG社製)を1質量部としたこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、実施例8の第1組成物および第2組成物を得た。実施例8の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0130】
[実施例9]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを64.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを7.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部、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に替えてビニルトリメトキシシラン(製品名:GENIOSIL(商標登録)XL 10、Wacker Chemie AG社製)を1質量部としたこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、実施例9の第1組成物および第2組成物を得た。実施例9の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0131】
[参考例]
実施例4で得た第1組成物および第2組成物を混合し、参考例の1液硬化型組成物を得た。
【0132】
[比較例1]
第1組成物において、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を0質量部とし、第2組成物において、1質量部の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を混合したこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、比較例1の第1組成物および第2組成物を得た。比較例1の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、白色であった。
【0133】
[比較例2]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを64.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを7.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部、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を0質量部とし、第2組成物において、1質量部の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を混合したこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、比較例2の第1組成物および第2組成物を得た。比較例2の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0134】
[比較例3]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを64.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランに替えてメチルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランに替えてビニルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを7.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部、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を0質量部とし、第2組成物において、1質量部の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を混合したこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、比較例3の第1組成物および第2組成物を得た。比較例3の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0135】
[比較例4]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを64.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを7.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部、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を0質量部とし、第2組成物において、1質量部の3-アミノプロピルトリエトキシシランを混合したこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、比較例4の第1組成物および第2組成物を得た。比較例4の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0136】
[比較例5]
第1組成物において、両末端水酸基のポリジメチルシロキサンを64.5質量部、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを5.88質量部、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シランを0.12質量部、シリカを7.45質量部、重質炭酸カルシウムを0質量部、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を0質量部とし、第2組成物において、1質量部のビニルトリメトキシシランを混合したこと以外、実施例1と全く同じ方法を繰り返し、比較例5の第1組成物および第2組成物を得た。比較例5の第1組成物および第2組成物の調製直後の外観は、半透明であった。
【0137】
[試験例1:加水分解速度の評価]
下記試験法により、下記架橋剤および接着助剤の加水分解速度を評価した。
23℃、50%相対湿度下で、2gの架橋剤または接着助剤と、0.1gの精製水とを混合し、撹拌した。約10分後、約20分後および30分後に、得られた混合物の状態を目視にて評価した。結果を表2に示す。
<架橋剤>
・メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン
・ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン
・テトラ(メチルエチルケトオキシム)シラン
・メチルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
・ビニルトリス(メチルイソブチルケトオキシム)シラン
<接着助剤>
・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
・3-アミノプロピルトリエトキシシラン
・3-アミノプロピルトリメトキシシラン
【0138】
[試験例2:保存安定性の評価1(指触乾燥時間の評価)]
実施例1~9の第1組成物および第2組成物、参考例の1液硬化型組成物、ならびに比較例1~5の第1組成物および第2組成物を用いて、下記試験方法により、指触乾燥時間を評価した。
実施例1~9の第1組成物、参考例の1液硬化型組成物、および比較例1~5の第1組成物を、それぞれ容器に充填し、50℃で4週間保存した。その後、実施例1~9の第1組成物と直前に製造した実施例1~9の第2組成物とをそれぞれ混合し、実施例1~9の1液硬化型組成物を得た。同様に、比較例1~5の第1組成物と直前に製造した比較例1~5の第2組成物とをそれぞれ混合し、比較例1~5の1液硬化型組成物を得た。
このようにして得た実施例1~9の1液硬化型組成物、比較例1~5の1液硬化型組成物、および参考例の1液硬化型組成物における指触乾燥時間を、JIS K 6249 10 (b)による方法に準じて評価した。結果を表3~5に示す。
【0139】
[試験例3:保存安定性の評価2(外観の評価)]
実施例1~9の第1組成物、参考例の1液硬化型組成物、および比較例1~5の第1組成物を用いて、下記試験方法により、外観を評価した。
実施例1~9の第1組成物、参考例の1液硬化型組成物、および比較例1~5の第1組成物を、それぞれ容器に充填し、50℃で4週間保存した。保存後、各組成物の外観(色調)を目視にて評価した。結果を表3~表5に示す。
【0140】
【表2】
【0141】
【表3】
【0142】
【表4】
【0143】
【表5】
【0144】
試験例1の結果から、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン等の架橋剤は、水と混合してから30分経過しても、水と分離した状態であった。このことから、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン等の架橋剤は、加水分解反応がほとんど進行しなかったか、または加水分解反応が全く進行しなかったと考えられた。一方、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等の接着助剤は、水と混合してから30分以内に、粘性の液体を生じた。このことから、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等の接着助剤は、加水分解反応が一定程度進行したと考えられた。
したがって、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン等の架橋剤よりも、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等の接着助剤の方が、加水分解速度が速いと考えられる。
【0145】
試験例2の結果からも明らかなとおり、実施例1~9の第1組成物は、50℃で4週間保存した後に第2組成物と混合しても、参考例の1液硬化型組成物と同程度の指触乾燥時間だった。一方、比較例1~5の第1組成物は、50℃で4週間保存した後に第2組成物と混合すると、実施例1~9や参考例と比較して、指触乾燥時間が顕著に遅延した。
したがって、本明細書中に記載の組成物セットは、硬化速度が顕著に遅延しない、保存安定性が良好なものである。
比較例1においては、架橋剤は、第1組成物中に存在する水分(非意図的に含まれる水分を含む)により加水分解されて、加水分解物を生じる。そして、この加水分解物が互いに脱水縮合し、架橋剤が消費される結果、第1組成物と第2組成物を混合した際に所望の程度の架橋反応が進行せず、指触乾燥時間が顕著に遅延したと考えられる。一方、実施例1においては、架橋剤と、該架橋剤よりも加水分解速度が速い加水分解性基を有する接着助剤とが第1組成物中に共存し、第1組成物中に存在する水分(非意図的に含まれる水分を含む)が該接着助剤と優先的に反応することで、該架橋剤の加水分解が抑制され、第1組成物と第2組成物を混合した際に所望の程度の架橋反応が進行し、指触乾燥時間が顕著に遅延しなかったと考えられる。
【0146】
試験例3の結果からも明らかなとおり、50℃で4週間保存した後であっても、実施例1~9の第1組成物は、半透明ないし白色であった。一方、比較例1~5の第1組成物は、50℃で4週間保存すると、明らかに黄変した。
したがって、本明細書中に記載の組成物セットは、外観(例えば、色調)を損なわない、保存安定性が良好なものである。
特に、オキシムシラン系架橋剤は、第1組成物中に存在する水分(非意図的に含まれる水分を含む)により加水分解されてオキシムを発生させ得る。そして、発生したオキシムが、第1組成物やこれと第2組成物を混合した1液硬化型組成物の外観(例えば、色調)をより損なうと考えられる。
そのため、オキシムシラン系架橋剤を用いる場合、該架橋剤よりも加水分解速度が速い加水分解性基を有する接着助剤を第1組成物中に共存させることで、外観(例えば、色調)の変化をより抑制しやすいと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【0147】
本発明は、保存安定性が良好な1液硬化型組成物の組成物セットに関することから、産業上十分に利用可能である。