固化性组合物及其固化物的制作方法_5

文档序号:9568189阅读:来源:国知局
脂酸丁酯等。其中,特别优选E-PS。在使用环氧化合物的情况下,其含量优 选相对于聚合物(A)及聚合物(B)的总含量100重量份为0. 5~50重量份。
[0217] 在本发明的固化性组合物中,可以使用光固化性物质。若使用光固化性物质,则在 固化物表面形成光固化性物质的皮膜,可改善固化物的粘性和固化物的耐候性。光固化性 物质为通过光的作用而产生固化(交联)的物质。作为光固化性物质,已知有单体、低聚物 树脂、或含有它们的组合物等。另外,作为光固化性物质,可使用市售品。作为代表性的光 固化性物质,可以举出:不饱和丙烯酸系化合物、聚肉桂酸乙烯酯类或叠氮化树脂等。
[0218] 作为不饱和(甲基)丙烯酸系化合物,为具有多个(甲基)丙烯酰基的单体、低聚 物或它们的混合物,可例示:丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二 醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等单体或由上述单体构成的分子量 10,000以下的低聚酯或聚酯。具体而言,例如可例示:1分子中具有2个(甲基)丙烯酰 基的 Aronix M-210、Aronix M-215、Aronix M-220、Aronix M-233、Aronix M-240、Aronix M-M5 ;1 分子中具有 3 个(甲基)丙烯酰基的 Aronix M3〇5、Aronix M_3〇9、Aronix MHO、 Aronix M-315、Aronix M-320、Aronix M-325 ;1分子中具有4个以上(甲基)丙稀酰基的 Aronix M-400(以上Aronix均为东亚合成化学工业株式会社的制品。)等。特别优选含有 丙烯酰基的化合物,另外,优选1分子中平均具有3个以上的丙烯酰基的化合物。
[0219] 作为聚肉桂酸乙烯酯类,可例示:聚肉桂酸乙烯酯衍生物、将聚乙烯基醇用肉桂酸 酯化而得到的具有肉桂酰基的感光性树脂。叠氮化树脂为具有叠氮基的感光性树脂。"感光 性树脂"(昭和47年3月17日出版、印刷学会出版部发行、第93页~、第106页~、第117 页~)中有叠氮化树脂的详细的例示。
[0220] 光固化性物质可单独使用,也可以根据需要与增感剂和/或促进剂并用。作为增 感剂,可以举出:酮类、硝基化合物等,作为促进剂,可以举出:胺类等。
[0221] 在使用光固化性物质的情况下,其含量优选相对于聚合物(A)及聚合物(B)的总 含量1〇〇重量份为〇. 1~20重量份,更优选为0. 5~10重量份。该含量低于0. 1重量份 时,没有提高耐候性的效果,若多于20重量份,则固化物变得过硬、存在产生裂纹的倾向。
[0222] 在本发明的固化性组合物中,可以使用氧固化性物质。作为氧固化性物质,可例示 能与空气中的氧反应的不饱和化合物。氧固化性物质与空气中的氧反应而在固化物的表面 附近形成固化皮膜,具有防止表面发粘、及防止污垢或尘埃附着在固化物表面的作用。作 为氧固化性物质,可以举出:桐油、亚麻籽油等干性油;将干性油改性而得到的各种醇酸树 脂;由干性油改性而得到的丙烯酸系聚合物、环氧系树脂、硅酮树脂;将丁二烯、氯丁二烯、 异戊二烯、1,3-戊二烯等二烯系化合物聚合或共聚而得到的1,2-聚丁二烯、1,4-聚丁二 烯、C5~C8二烯聚合物等液态二烯系聚合物;将与丙烯腈、苯乙烯等二烯系化合物具有共 聚性的单体和二烯系化合物以二烯系化合物为主体的方式进行共聚而得到的NBR、SBR等 液态共聚物;上述氧固化性物质的改性物(马来化改性物、清油改性物等)等。这些可仅使 用1种,也可以并用2种以上。其中,桐油、液态二烯系聚合物。另外,若并用促进氧化固化 反应的催化剂或金属干燥剂和氧固化性物质,则有时提高氧固化性物质的效果。作为这些 催化剂或金属干燥剂,可例示环烷酸钴、环烷酸铅、环烷酸锆、辛酸钴、辛酸锆等金属盐、脒 化合物等。在使用氧固化性物质的情况下,其含量优选相对于聚合物(A)及聚合物(B)的 总含量1〇〇重量份为〇. 1~20重量份,更优选为0. 5~10重量份。若上述含量低于0. 1 重量份,则固化物表面的污染性的改善不充分,若超过20重量份,则产生固化物的拉伸特 性等受损的倾向。如日本特开平3-160053号公报中所记载那样,氧固化性物质优选与光固 化性物质并用。
[0223] 本发明的固化性组合物中可添加环氧树脂。添加了环氧树脂的固化性组合物特别 优选作为粘接剂、特别是外壁瓷砖用粘接剂。作为环氧树脂,可例示:表氯醇-双酚A型环 氧树脂、表氯醇-双酚F型环氧树脂、四溴双酚A的缩水甘油醚等阻燃型环氧树脂、酚醛清 漆型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚A的环氧丙烷加成物的缩水甘油醚型环氧树 月旨、对羟基苯甲酸缩水甘油醚酯型环氧树脂、间氨基苯酚系环氧树脂、二氨基二苯基甲烷系 环氧树脂、氨酯改性环氧树脂、脂环式环氧树脂、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,乙内酰脲型环氧树脂、石油树脂等不饱和聚合物的环氧化物等。但是,本发明并不 限于这些,可使用一般使用的环氧树脂。作为环氧树脂,优选双酚A型环氧树脂及酚醛清漆 型环氧树脂。
[0224] 在使用环氧树脂的情况下,聚合物(A)及聚合物(B)的总量与环氧树脂的重量比 ((聚合物(A)及聚合物(B))/环氧树脂)优选为1/100~100/1。若该重量比低于1/100, 则不易得到利用环氧树脂得到的冲击强度和强韧性的改良效果,若该重量比超过100/1,则 存在固化物的强度变得不充分的倾向。
[0225] 本发明的固化性组合物中的环氧树脂的优选含量根据固化性树脂组合物的用途 等而不同,因此,不能一概而论。例如在为了改善得到的固化物的强度而使用环氧树脂的情 况下,其含量优选相对于聚合物(A)及聚合物(B)的总含量100重量份为1~200重量份, 更优选为5~100重量份。
[0226] 在使用环氧树脂的情况下,在本发明的固化性组合物中,也可以使用环氧树脂用 固化剂。作为环氧树脂用固化剂,没有特别限制,可使用一般使用的环氧树脂用固化剂。例 如可以举出:三亚乙基四胺、四亚乙基五胺、二乙基氨基丙胺、N-氨基乙基哌啶、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、胺末端聚醚等伯或 仲胺;2, 4, 6-三(二甲基氨基甲基)苯酚、三丙胺等叔胺及它们的盐;聚酰胺树脂;咪唑 类;双氰胺;三氟化硼配位化合物;邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、 十二炔基琥珀酸酐、均苯四甲酸酐、氯菌酸酐等羧酸酐;醇;酚;羧酸;铝或锆的二酮配位化 合物等,但本发明并不限于这些。另外,环氧树脂用固化剂可仅使用1种,也可以并用2种以 上。在使用环氧树脂用固化剂的情况下,其使用量优选相对于环氧树脂100重量份为〇. 1~ 300重量份。
[0227] 作为环氧树脂用固化剂,可使用酮亚胺。酮亚胺在没有水分的状态下稳定存在,因 水分而分解为伯胺和酮,所产生的伯胺作为室温固化性的环氧树脂用固化剂发挥作用。若 使用酮亚胺,则可得到单液型的组合物。作为这样的酮亚胺,可以通过胺与羰基化合物的缩 合反应来得到。酮亚胺的合成可以使用公知的胺及羰基化合物。作为胺,例如可以使用乙 二胺、丙二胺、三亚甲基二胺、四亚甲基二胺、1,3-二氨基丁烷、2, 3-二氨基丁烷、五亚甲基 二胺、2, 4-二氨基戊烧、六亚甲基二胺、对苯二胺、p, p' -亚联苯基二胺等二胺;1,2, 3-二 氨基丙烷、三氨基苯、三(2-氨基乙基)胺、四(氨基甲基)甲烷等多元胺;二亚乙基三胺、 三亚乙基三胺、四亚乙基五胺等多亚烷基多胺;聚氧化烯系多胺;γ -氨基丙基三乙氧基硅 烧、Ν- (β -氨基乙基)-γ -氨基丙基二甲氧基硅烷、Ν- (β -氨基乙基)-γ -氨基丙基甲基 二甲氧基硅烷等氨基硅烷等。另外,作为羰基化合物,可以使用乙醛、丙醛、正丁醛、异丁醛、 二乙基乙醛、乙二醛、苯甲醛等醛类;环戊酮、三甲基环戊酮、环己酮、三甲基环己酮等环状 酮类;丙酮、丁酮、甲基丙基酮、甲基异丙基酮、甲基异丁基酮、二乙基酮、二丙基酮、二异丙 基酮、二丁基酮、二异丁基酮等脂肪族酮类;乙酰丙酮、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、丙二 酸二甲酯、丙二酸二乙酯、丙二酸甲乙酯、二苯甲酰基甲烷等β -二羰基化合物等。
[0228] 在酮亚胺中存在亚氨基时,可以使亚氨基与氧化苯乙烯;丁基缩水甘油醚、烯丙基 缩水甘油醚等缩水甘油醚;缩水甘油酯等反应。酮亚胺可仅使用1种,也可以并用2种以 上。在使用酮亚胺的情况下,其使用量根据环氧树脂及酮亚胺的种类而不同,例如相对于环 氧树脂100重量份为1~100重量份。
[0229] 在本发明的固化性组合物中可添加聚磷酸铵、磷酸三甲苯酯等磷系增塑剂、氢氧 化铝、氢氧化镁及热膨胀性石墨等阻燃剂。阻燃剂可仅使用1种,也可以并用2种以上。在 使用阻燃剂的情况下,其含量优选相对于聚合物(Α)及聚合物(Β)的总含量100重量份为 5~200重量份,更优选为10~100重量份。
[0230] 〈固化性组合物〉
[0231] 在本发明的优选的固化性组合物中,
[0232] 聚合物㈧为1分子中平均具有1. 2~6. 0个的作为反应性硅基的二甲氧基甲基 甲硅烷基或三甲氧基甲基,且数均分子量为10, 〇〇〇~50, 000的聚氧丙烯,
[0233] 聚合物(Β)为具有三甲氧基甲基作为反应性硅基、反应性硅基当量为0.30~ 3. Ommol/g、数均分子量为4, 000~100, 000、构成聚合物(B)的全部单体中的单体(b3)及 单体(b4)的总量为50~95重量%、单体(b3)和单体(b4)的重量比(单体(b3):单体 (b4))为95:5~40:60的聚(甲基)丙烯酸酯(B1)或具有三甲氧基甲基作为反应性硅 基、反应性硅基当量为0. 30~3. Ommol/g、数均分子量为1,000以上且低于4, 000、构成聚 合物(B)的全部单体中的单体(b3)及单体(b4)的总量为50~95重量%、单体(b3)和单 体(b4)的重量比(单体(b3):单体(b4))为95 :5~40 :60的聚(甲基)丙烯酸酯(B2),
[0234] 高分子量增塑剂(C)为高分子量增塑剂(C1)、和/或高分子量增塑剂(C2),所述 高分子量增塑剂(C1)为1分子中平均具有0. 3~1个的反应性硅基且数均分子量为500~ 15, 000的聚氧丙烯或聚(甲基)丙烯酸酯,所述高分子量增塑剂(C2)为不具有反应性硅基 且数均分子量为500~15, 000的聚氧丙烯或聚(甲基)丙烯酸酯,
[0235] 固化性组合物中的聚合物(A)及聚合物(B)的总含量为30~90重量%,
[0236] 聚合物(A)和聚合物⑶的重量比(聚合物(A):聚合物(B))为90:10~30:70,
[0237] 高分子量增塑剂(C)的含量相对于聚合物(A)及聚合物(B)的总含量100重量份 为5~200重量份。
[0238] 在本发明的更优选的固化性组合物中,
[0239] 聚合物(A)为1分子中平均具有1. 3~5. 5个作为反应性硅基的二甲氧基甲基甲 硅烷基或三甲氧基甲基,且数均分子量为15, 000~35, 000的聚氧丙烯,
[0240] 聚合物(B)为具有三甲氧基甲基作为反应性硅基、反应性硅基当量为0.35~ 2. 5mmol/g、数均分子量为6, 000~50, 000、构成聚合物(B)的全部单体中的单体(b3)及单 体(b4)的总量为60~90重量%、单体(b3)和单体(b4)的重量比(单体(b3):单体(b4)) 为90 :10~60 :40的聚(甲基)丙烯酸酯(B1);或具有三甲氧基甲基作为反应性硅基、反 应性硅基当量为0. 35~2. 5mmol/g、数均分子量为1,500~3, 000、构成聚合物(B)的全部 单体中的单体(b3)及单体(b4)的总量为60~90重量%、单体(b3)和单体(b4)的重量 比(单体(b3):单体(b4))为90 :10~60 :40的聚(甲基)丙烯酸酯(B2),
[0241] 高分子量增塑剂(C)为高分子量增塑剂(C1)、和/或高分子量增塑剂(C2),所 述高分子量增塑剂(C1)为1分子中平均具有0. 5~1个的反应性硅基且数均分子量为 1,000~10, 000的聚氧丙烯或聚(甲基)丙烯酸酯,所述高分子量增塑剂(C2)为不具有反 应性硅基且数均分子量为1,〇〇〇~10, 〇〇〇的聚氧丙烯或聚(甲基)丙烯酸酯,
[0242] 固化性组合物中的聚合物(A)及聚合物(B)的总含量为50~80重量%,
[0243] 聚合物(A)和聚合物⑶的重量比(聚合物(A):聚合物(B))为85:15~40:60,
[0244] 高分子量增塑剂(C)的含量相对于聚合物(A)及聚合物(B)的总含量100重量份 为10~150重量份。
[0245] 在本发明的进一步优选的固化性组合物中,
[0246] 聚合物(A)为1分子中平均具有1. 5~5. 0个作为反应性硅基的二甲氧基甲基甲 硅烷基,且数均分子量为20, 000~30, 000的聚氧丙烯,
[0247] 聚合物(B)为具有三甲氧基甲基作为反应性硅基、反应性硅基当量为0.40~ 2. Ommol/g、数均分子量为8, 000~30, 000、构成聚合物(B)的全部单体中的单体(b3)及单 体(b4)的总量为60~90重量%、单体(b3)和单体(b4)的重量比(单体(b3):单体(b4)) 为90 :10~60 :40的聚(甲基)丙烯酸酯(B1);或具有三甲氧基甲基作为反应性硅基、反 应性硅基当量为0. 40~2. Ommol/g、数均分子量为1,500~3, 000、构成聚合物(B)的全部 单体中的单体(b3)及单体(b4)的总量为60~90重量%、单体(b3)和单体(b4)的重量 比(单体(b3):单体(b4))为90 :10~60 :40的聚(甲基)丙烯酸酯(B2),
[0248] 高分子量增塑剂(C)为高分子量增塑剂(C1)、及高分子量增塑剂(C2),所述高分 子量增塑剂(C1)为1分子中平均具有0. 6~1个的反应性硅基且数均分子量为2, 000~ 8, 000的聚氧丙烯或聚(甲基)丙烯酸酯,所述高分子量增塑剂(C2)为不具有反应性硅基 且数均分子量为2, 000~8, 000的聚氧丙烯或聚(甲基)丙烯酸酯,高分子量增塑剂(C1) 及高分子量增塑剂(C2)的重量比(高分子量增塑剂(C1):高分子量增塑剂(C2))为80 : 20 ~50 :50,
[0249] 固化性组合物中聚合物(A)及聚合物(B)的总含量为50~80重量%,
[0250] 聚合物(A)和聚合物⑶的重量比(聚合物(A):聚合物(B))为80:20~50:50,
[0251] 高分子量增塑剂(C)的含量相对于聚合物(A)及聚合物(B)的总含量100重量份 为20~100重量份。
[0252] 本发明的固化性组合物的制造方法没有特别限定。例如可采用将上述成分配合, 使用混合机、辊或捏合机等在常温或加热下进行混炼的方法或使上述成分溶解于少量的溶 剂并进行混合的方法来制造本发明的固化性组合物。
[0253] 本发明的固化性组合物可用于粘合剂、建筑物?船舶?汽车?道路等密封材料、粘 接剂、印模剂(型取剤)、防震材料、减震材料、隔音材料、发泡材料、涂料、喷射材料、涂膜防 水剂等。本发明的固化性组合物为低粘度,且作业性优异。另外,由本发明的固化性组合物 得到的固化物具有强度及伸长率高这样的特征。因此,本发明的固化性组合物优选在密封 材料、粘接剂或涂膜防水剂中使用,更优选在涂膜防水剂中使用。因此,本发明也提供一种 含有上述固化性组合物的涂膜防水剂。
[0254] 另外,本发明的固化性组合物可利用于太阳能电池背面封装材料等电气·电子零 件材料、电线?电缆用绝缘被覆材料等电绝缘材料、弹性粘接剂、接触型粘接剂、喷雾型密封 材料、裂缝修补材料、粘贴瓷砖用粘接剂、粉体涂料、注模材料、医疗用橡胶材料、医疗用粘 接剂、医疗器械密封材料、食品包装材料、胶粘板等外装材料的接缝用密封材料、涂布材料、 底漆、电磁波屏蔽用导电性材料、热传导性材料、热融材料、电气电子用罐封剂、膜、垫片、各 种成形材料以及嵌网玻璃或夹层玻璃端面(切断部)的防锈?防水用封装材料、在汽车零 件、电机零件、各种机械零件等中所使用的液态密封剂等各种用途。进而,本发明的固化性 组合物单独或本发明的固化性组合物及底漆的混合物可密合于玻璃、瓷器、木材、金属、树 脂成形物等宽范围的基质,因此,也可以作为各种类型的密封组合物及粘接组合物使用。另 外,本发明的固化性组合物也可以用作内装面板用粘接剂、外装面板用粘接剂、粘贴瓷砖用 粘接剂、粘贴石材用粘接剂、顶棚加工用粘接剂、地板加工用粘接剂、壁加工用粘接剂、车辆 面板用粘接剂、电气?电子?精密设备组装用粘接剂、无窗框安装(direct glazing)用密 封材料、复层玻璃用密封材料、SSG工艺用密封材料、或建筑物的施工缝用密封材料。
[0255] 实施例
[0256] 以下,举出具体的实施例对本发明更详细地说明,但本发明并不限定于下述实施 例。
[0257] (合成例1 :聚合物(A-1)的合成)
[0258] 使用数均分子量约2, 000的聚氧化丙烯二元醇作为引发剂,用六氰钴酸锌甘醇二 甲醚络合物催化剂进行环氧丙烷的聚合,得到数均分子量28, 500的聚氧化丙烯二元醇。接 着,相对于该聚氧化丙烯二元醇的羟基1当量,添加含有1. 2当量的NaOMe的甲醇溶液,蒸 馏除去甲醇后,进一步添加1. 5当量的3-氯-2-甲基-1-丙烯,将末端的羟基转换为甲基 烯丙基。接着,将容器内用6体积% 02/N2置换,相对于得到的甲基烯丙基末端聚氧丙烯100 重量份加入硫(〇. 25重量%的己烧溶液)100重量ppm、二乙烯基二硅氧烷钼络合物(以钼 换算计为3重量%的异丙醇溶液)100重量ppm,一边搅拌一边缓慢滴加二甲氧基甲基硅 烷2. 30重量份。使该混合溶液在100°C下反应5小时后,在减压下蒸馏除去未反应的二甲 氧基甲基硅烷,由此得到末端为二甲氧基甲基甲硅烷基、每1分子的反应性硅基数平均为 1. 9、数均分子量(Μη)为28, 500、分子量分布(Mw/Mn)为1. 2的直链状的聚氧丙烯(聚合物 (A-1)) 〇
[0259] 需要说明的是,聚氧化丙烯二元醇及聚合物(A-1)的数均分子量(Mn)、重均分 子量(Mw)及分子量分布(Mw/Mn)为使用东曹制HLC-8120GPC作为送液系统、使用东曹制 TSK-GEL Η型作为柱、使用THF作为溶剂、使用聚苯乙烯作为标准而测得的值。后述的Mn、 Mw及Mw/Mn也相同。
[0260] (合成例2 :聚合物(A-2)的合成)
[0261] 使用数均分子量约3, 000的聚氧化丙烯三元醇作为引发剂,用六氰钴酸锌甘醇二 甲醚络合物催化剂进行环氧丙烷的聚合,得到数均分子量26, 200的聚氧化丙烯三元醇。接 着,相对于该聚氧化丙烯三元醇的羟基1当量,添加含有1. 2当量的NaOMe的甲醇溶液,蒸 馏除去甲醇后,进一步添加1. 5当量的3-氯-1-丙烯,将末端的羟基转换为烯丙基。接着, 相对于得到的烯丙基末端聚氧丙烯100重量份加入二乙烯基二硅氧烷铂络合物(以铂换算 计为3重量%的异丙醇溶液)36重量ppm,一边搅拌一边缓慢滴加 TES (三乙氧基硅烷)1. 69 重量份。使该混合溶液在90°C下反应2小时后,在减压下蒸馏除去未反应的TES。进而, 添加甲醇20重量份、HC1 12重量ppm而将末端的乙氧基转换为甲氧基,由此得到末端为三 甲氧基甲娃烷基、每1分子的反应性娃基数平均为1. 8、数均分子量为26, 200、分子量分布 (Mw/Mn)为1. 3的支链状聚氧丙烯(聚合物(A-2))。
[0262] (合成例3 :聚合物(A-3)的合成)
[0263] 使用数均分子量约2, 000的聚氧化丙烯二元醇作为引发剂,用六氰钴酸锌甘醇二 甲醚络合物催化剂进行环氧丙烷的聚合,得到数均分子量约28, 500的聚氧化丙烯二元醇。 接着,相对于该聚氧化丙烯二元醇的羟基1当量,添加含有1. 〇当量的NaOMe的甲醇溶液, 蒸馏除去甲醇,接着,添加1. 0当量的烯丙基缩水甘油醚并在130°C下反应2小时。然后,添 加含有0. 28当量的甲醇钠的甲醇溶液,除去甲醇后,进一步添加1. 79当量的3-氯-1-丙 烯,将末端的羟基转换为烯丙基。通过以上操作,得到在1个末端部位平均具有2. 1个 碳-碳不饱和键的聚氧丙烯。接着,对得到的聚合物100重量份加入二乙烯基二硅氧烷铂 络合物(以铂换算计为3重量%的异丙醇溶液)36重量ppm,一边搅拌一边缓慢滴加二甲氧 基甲基硅烷1. 9重量份,使其在90°C下反应2小时后,在减压下蒸馏除去未反应的二甲氧基 甲基硅烷,由此得到末端为二甲氧基甲基甲硅烷基、每1分子的反应性硅基数为3. 2、数均 分子量为28, 500的直链状的聚氧丙烯(聚合物(A-3))。
[0264] (合成例4 :聚合物(B-1)的合成)
[0265] 在具备搅拌机的四口烧瓶中放入异丁醇48. 6重量份,在氮气氛下升温至105°C。 经5小时向其中滴加使甲基丙烯酸甲酯65. 0重量份、丙烯酸2-乙基己酯25. 0重量份、 3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷10. 0重量份、3-巯基丙基三甲氧基硅
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