よく「MS シーラントとは何ですか?」と尋ねられます。シリコーンシーラントと具体的にはどう違うのですか?
1. MS シーラントの化学構造と調製
なお、「MS」とは「変性シリコーン」(具体的にはシラン変性ポリエーテル)の略称です。これは、ポリエーテル主鎖と加水分解性シロキサン末端基を特徴とするプレポリマーの一種です。その分子構造を下の図に示します。
前述のプレポリマーを調製するには、まず高分子量ジアリルポリエーテルポリオールを合成することが重要なステップです。次に、下図に示すように、触媒の存在下でメチルジメトキシシラン (MDMS) と高分子量ジアリルポリエーテルポリオールのヒドロシリル化反応により、シラン変性ポリエーテル (MS) 樹脂が生成されます。
2. MSシーラントの硬化メカニズム
一液性 MS シーラントの硬化メカニズムは、一液性シリコーンシーラントと同様に湿気硬化です。室温では、水分と触媒の組み合わせ作用により、ポリマー鎖の末端にあるシロキサン基が最初に加水分解を受けてシラノール基 (Si-OH) を形成します。続いて、2 つの Si-OH 基間、または Si-OH 基と Si-OR 基の間で縮合反応が起こり、水またはアルコールが放出され、Si-O-Si 結合が形成されます。これにより分子が架橋され、三次元網目構造を持つエラストマーが形成されます。
3. MSシーラントの特徴
分子構造に基づいて、MS シーラントのポリマー主鎖はシリコーン シーラントのポリマー主鎖とは大きく異なります。これは、ポリスルフィド、シリコーン、ポリウレタン シーラントの後に開発された新世代の建築用シーラントです。
多硫化物シーラントは、低温硬化が遅い、老化して硬化する傾向がある、耐久性が低い、強い刺激臭があるなどの理由から、工業用途から徐々に消えつつあります。
ポリウレタン シーラント (主に工業用途で使用される) は、高強度、耐引裂性、柔軟性、耐摩耗性、耐穿刺性、および耐油腐食性および耐化学腐食性を特徴としています。しかし、従来のポリウレタンシーラントには遊離イソシアネートが含まれることが多く、施工中に刺激臭を発し、健康上のリスクを引き起こします。さらに、硬化中に二酸化炭素が放出されると気泡が発生し、シーラントの外観と機械的特性の両方が損なわれる可能性があります。
シリコーン シーラント (市場に出ている窓ガラスやカーテン ウォール シーラントの大部分を構成する) は、急速硬化、気泡のない性能、非多孔質表面への強力な接着性、熱、湿気、老化に対する優れた耐性、および良好な保存安定性を備えています。ただし、引き裂き強度が低く、耐突き刺し強度が低いという欠点があります。さらに、シーラント層は油性の浸出を起こしやすく、コンクリート、石、その他の装飾材料を汚す可能性があり、その結果、美観が低下し、塗装できなくなります。
MS シーラントは、シリコーン シーラントとポリウレタン シーラントの利点のほとんどを兼ね備えており、優れた全体的なパフォーマンスを提供します。
1) 幅広い基材接着性: シリル末端ポリエーテルの低い表面エネルギーと高い浸透性により、この材料はほとんどの無機、金属、およびプラスチック基材上で優れた湿潤能力を示し、強力な接着性をもたらします。
2) 環境への優しさ: シラン変性ポリエーテルは、シリルオキシ末端ポリエーテル基を備えた長鎖構造を特徴としています。ポリウレタン シーラントとは異なり、有毒なイソシアネート基や遊離イソシアネートは含まれません。粘度が低く作業性に優れているため、加工特性を調整するために有機溶剤を必要とせず、揮発性有機化合物(VOC)含有量が非常に低くなります。
3)塗装性:標準的なシリコーンシーラントは塗布後の塗装や着色ができず、事前に色を調合する必要がありますが、シラン変性ポリエーテルシーラントは塗装が可能であり、塗装性に優れています。
4)シリコンに比べて優れた耐汚染性:建物の表面や目地を汚す油性分子の浸出がなく、建物の美観を長期間維持します。対照的に、シリコーンシーラントは小さな分子を滲出させ、雨水や埃と結合して建物の外装に頑固な汚れを形成する可能性があります。
5) ポリウレタンに比べ優れた耐候性:Si-O-Siの化学結合と柔軟なポリエーテルセグメントからなる三次元架橋網目構造を持っています。 Si-O-Si 結合は優れた耐老化性と耐候性を提供し、柔軟なポリエーテル セグメントは良好な柔軟性と高い伸びをもたらします。
