CN101896552B - 室温固化性聚有机硅氧烷组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供室温固化性聚有机硅氧烷组合物，其能够形成表面消光的有机硅橡胶，且物理特性也不降低。具体地，室温固化性聚有机硅氧烷组合物，包含：(A)基本直链状的聚有机硅氧烷100重量份，其在25℃的粘度为20～1,000,000厘沲，分子链末端经硅烷醇基或结合硅原子的水解性基团封端，(B)有机硅化合物0.1～15重量份，其在1分子中具有3个以上结合硅原子的水解性基团，(C)缩合反应催化剂0～15重量份，(D)未处理的重质碳酸钙或表面经树脂酸处理的重质碳酸钙100～400重量份(E)未处理的轻质碳酸钙或表面经树脂酸处理的轻质碳酸钙1～200重量份(其中，要求(D)成分、(E)成分的至少一者经树脂酸处理。另外，在(D)成分、(E)成分的总计中，(D)成分为50～99.9重量％)。
Description
技术领域
本发明涉及在室温固化后能形成表面消光的有机硅橡胶的室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
背景技术
现在，作为通过与空气中的水分接触而在室温固化形成橡胶状弹性体的室温固化性聚有机硅氧烷组合物，已知各种类型，且被用作建筑物的外装用密封材料等。
现有的有机硅密封材料在固化后，由于其表面具有光泽，故反射太阳光而使附近的人感到晃眼，或存在在关观上变得与环境不相称的情况。
因此，在固化后能够形成具有消光的表面的有机硅橡胶的室温固化性聚有机硅氧烷组合物受到期待。
为了提供具有这样的消光表面的有机硅橡胶，提出配合硅藻土和/或云母粉末(日本特开平6-157910号公报)，使其含有空气氧化固化性的不饱和高级脂肪酸等(日本特开2000-129128号公报)，使其含有包含具有极性部位而大部分由非极性部位构成的低分子有机化合物(日本特开2000-169711号公报)，通过特定的制备方法不使用特别的添加物而得到消光表面的方法(日本特开20007-39485号公报)等。
但是，在这样的现有方法中，存在消光效果不充分，同时有时对固化物的物理特性带来不良影响的问题。
发明内容
本发明的目的在于，解决上述问题点，提供能够形成表面消光的有机硅橡胶且物理特性也不降低的室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
本发明人为了达到上述目的，进行了深入的研究，结果发现如果在室温固化性聚有机硅氧烷组合物中并用配合特定的2种碳酸钙，则能够抑制固化后的表面光泽，并且，还可维持其物理特性，从而完成了本发明。
即，本发明为室温固化性聚有机硅氧烷组合物，包含：
(A)基本直链状的聚有机硅氧烷100重量份，其在25℃的粘度为20～1,000,000厘沲，分子链末端经硅烷醇基或结合硅原子的水解性基团封端，
(B)有机硅化合物0.1～15重量份，其在1分子中具有3个以上结合硅原子的水解性基团，
(C)缩合反应催化剂0～15重量份，
(D)未处理的重质碳酸钙或表面经树脂酸处理的重质碳酸钙100～400重量份
(E)未处理的轻质碳酸钙或表面经树脂酸处理的轻质碳酸钙1～200重量份
(其中，要求(D)成分、(E)成分的至少一者经树脂酸处理。另外，在(D)成分、(E)成分的总计中，(D)成分为50～99.9重量％)。
具体实施方式
本发明中所使用的(A)成分的聚有机硅氧烷，是分子链末端经硅烷醇基或结合硅原子的水解性基团封端的、基本直链状的聚有机硅氧烷。此处，基本直链状不仅意指完全的直链状，还意指可以是发生若干分支的直线状。作为存在于该聚有机硅氧烷的分子链末端的硅原子结合的水解性基团，可例示甲氧基、乙氧基、丙氧基这样的烷氧基，甲乙酮肟基、二甲基酮肟基这样的肟基，异丙烯氧基这样的烯基氧基以及三甲氧基甲硅烷基丙基。进一步地，作为存在于该聚有机硅氧烷中的其它的结合硅原子的有机基团，可例示甲基、乙基、丙基、丁基、辛基这样的烷基；乙烯基、烯丙基、己烯基这样的烯基；苯基、甲苯基这样的芳基；苄基；3，3，3-三氟丙基、3-氯丙基、3-氰基丙基、氯甲基这样的取代烷基。该聚有机硅氧烷如果粘度过低，则固化的密封剂缺乏橡胶弹性，如果粘度过高，则挤出性变得不畅，由筒等的容器的排出作业变难，因此在25℃的粘度要求在20～1,000,000厘沲的范围内，优选在100～100,000厘沲的范围内。
本发明中所使用的(B)成分的有机硅化合物，作为本组合物的交联剂起作用，且是用于使本组合物交联固化的成分。该有机硅化合物是在1分子中具有3个以上结合硅原子的水解性基团的有机硅化合物。优 选该结合硅原子的水解性基团与(A)成分中的结合硅原子的水解性基团相同，作为这样的水解基团，有在(A)成分的说明项中说明的烷氧基、烯基氧基、肟基，特别优选烷氧基和肟基。作为具有烷氧基的有机硅化合物，可例示甲基三甲氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷等3官能性烷氧基硅烷类和其部分水解缩合物，正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸正丙酯、甲基溶纤剂硅酸酯等硅酸烷基酯类和其部分水解缩合物，环状烷氧基硅氧烷类，直链状烷氧基硅氧烷类等。作为具有烯基氧基的有机硅化合物，可例示甲基三异丙烯氧基硅烷、乙烯基三异丙烯基硅烷、苯基三异丙烯基硅烷、四异丙烯基硅烷、甲基三环己烯氧基硅烷、乙烯基三环己烯氧基硅烷等烯基氧基硅烷类和其部分水解缩合物。
这些有机硅化合物可以使用1种或2种以上。另外，还可以使用在1分子中具有多个水解性基团的有机硅化合物。
(B)成分的添加量相对于(A)成分100重量份为0.1～15重量份的范围，优选为0.5～10重量份的范围。这是由于，如果(B)成分的添加量比0.1重量份少，则本组合物不发生固化，另外如果比15重量份多，则固化变慢，在经济上变得不利。
本发明中所使用的(C)成分的缩合反应催化剂是为了促进本发明组合物的固化而根据需要使用的催化剂。作为这种催化剂，可以列举锡、钛、锆、铁、锑、铋、锰等的有机酸盐，有机钛酸酯，有机钛螯合化合物等。作为这样的缩合反应催化剂的具体例，可例示二月桂酸二丁基锡、二辛酸二丁基锡、辛酸亚锡等有机锡化合物，钛酸四丁基酯、钛酸四异丙基酯、二异丙氧基双(乙酰丙酮)钛、二异丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛等的有机钛化合物。此处，在(B)成分为乙烯基三肟硅烷时，可以不需要(C)成分。本成分的添加量相对于(A)成分100重量份为0～15重量份，优选为0.001～10重量份的范围。
在本发明中，具有并用配合(D)成分、(E)成分这2种碳酸钙的特征。
如本领域技术人员所公知，碳酸钙存在重质碳酸钙、轻质碳酸钙、胶态碳酸钙等，另外，还有用脂肪酸、树脂酸、表面活性剂等对其进行表面处理得到的碳酸钙。
本发明人发现，(D)未处理的重质碳酸钙和(E)表面经树脂酸处理的轻质碳酸钙的组合、(D)表面经树脂酸处理的重质碳酸钙和(E)表面经树脂酸处理的轻质碳酸钙的组合、(D)表面经树脂酸处理的重质碳酸钙和(E)未处理的轻质碳酸钙的组合对表面消光表现出显著效果。如由后述的实施例、比较例的比较可知的，上述以外的组合，例如表面经脂肪酸处理的重质碳酸钙和表面经树脂酸或脂肪酸处理的轻质碳酸钙的组合、未处理的重质碳酸钙和表面经脂肪酸处理的轻质碳酸钙的组合、未处理的重质碳酸钙的单独配合等不能得到有效的消光效果。
对于(D)成分、(E)成分的粒径、其它的性状没有特别限定，可以广泛使用所认识的通常的重质碳酸钙、轻质碳酸钙。另外，作为(D)成分、(E)成分中的碳酸钙的表面处理剂的树脂酸的种类，一般所使用的即可，没有特别限定，例如可以列举松香酸等。其处理量也没有特别限定，优选为3％左右。
作为(D)成分、(E)成分，可以使用市售的各种碳酸钙，作为(D)成分，可以例示MARUO CALCIUM株式会社制ス一パ一SS、ス一パ一#2000、Bihoku粉化工业株式会社制μ-POWDER 2R，作为(E)成分，可以例示白石工业株式会社制白艶華TDD、Brilliant-1500、MARUO CALCIUM株式会社制轻质碳酸钙。
在本发明中，(D)成分、(E)成分的配合量相对于(A)成分100重量份要求为(D)成分100～400重量份、(E)成分1～200重量份，且在(D)成分、(E)成分的总计中，(D)成分要求为50～99.9重量％。如果(D)成分、(E)成分的配合量过少，则消光性、机械强度和粘着性不足，如果过多，则对固化前由容器的挤出作业性造成不良影响。本发明的组合物可以通过将上述的(A)成分～(E)成分，或(A)成分、(B)成分、(D)成分和(E)成分均匀混合而容易地制造。另外，除了这些成分之外，只要不损害本发明的目的，可以无妨碍地添加配合有机溶剂、流动性控制剂、防霉剂、阻燃剂、耐热剂、粘着促进剂、颜料、(D)成分和(E)成分以外的无机质填充剂、导电性赋予成分等。
实施例
以下，通过实施方案对本发明进一步详细说明。应予说明，实施例和比较例中的份都表示重量份。另外，只要没有说明，粘度等特性值表示在23℃的测定值。
实施例1
将粘度为20,000mPa·s的分子链两末端经甲基二甲氧基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷100份、未处理的重质碳酸钙(MARUO CALCIUM株式会社制/ス一パ一SS)200份、经树脂酸表面处理的轻质碳酸钙(白石工业株式会社制/白艶華TDD)100份、炭黑2份、粘度为100mPa·s的分子链两末端经三甲基甲硅烷氧基封端的聚二甲基硅氧烷33份均匀混合后，混合甲基三甲氧基硅烷5份、二异丙氧基双(乙酰乙酸乙酯)钛5份、异氰脲酸1，3，5-三[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]酯1份，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
在所得组合物不粘着的特氟龙(注册商标)板上，放置以同样的特氟龙(注册商标)板构成的厚度2mm的模子，以不混入泡的方式填充所得组合物，使用刮刀平整表面。之后，在23℃、50％RH条件下静置7天使其固化，制作150mm×300mm×2mm的样品。对于得到的固化物，测定光泽度和物理特性。另外，在相同的固化条件下，制作对于玻璃和铝的剪断粘着试验体(厚度为2mm，粘着面积为25mm×10mm)，测定其粘着力和凝集破坏率。
结果如表1所示。作为消光性指标的光泽度根据JIS Z 8741，使用光泽度计IG-310(掘场制作所制)测定60度镜面光泽。数值越小意味着光泽越少。其它特性根据JIS A 5758和K 6301进行测定。
实施例2
除了在实施例1中，将未处理的重质碳酸钙变为270份，将经树脂酸表面处理的轻质碳酸钙变为30份以外，与实施例1相同地，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
实施例3
除了在实施例1中，将未处理的重质碳酸钙变为290份，将经树脂酸表面处理的轻质碳酸钙变为10份以外，与实施例1相同地，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
实施例4
除了在实施例1中，将未处理的重质碳酸钙变为297份，将经树脂酸表面处理的轻质碳酸钙变为3份以外，与实施例1相同地，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
实施例5
除了在实施例2中，代替未处理的重质碳酸钙270份，配合经树脂 酸表面处理的重质碳酸钙(Bihoku粉化工业株式会社制/μ-POWDER 2R)270份以外，与实施例1相同地，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
实施例6
除了在实施例2中，代替未处理的重质碳酸钙270份，变为经树脂酸表面处理的重质碳酸钙(Bihoku粉化工业株式会社制/μ-POWDER 2R)270份，代替经树脂酸表面处理的轻质碳酸钙30份，变为未处理的轻质碳酸钙(白石工业株式会社制/Brilliant-1500)30份以外，与实施例1相同地，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
比较例1
除了在实施例1中，代替未处理的重质碳酸钙200份，变为经脂肪酸表面处理的重质碳酸钙(OMYA Inc.制/OMYACARB FT)200份以外，与实施例1相同地，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
比较例2
除了在实施例1中，代替经树脂酸表面处理的轻质碳酸钙100份，变为经脂肪酸表面处理的轻质碳酸钙(白石工业株式会社制/白艶華CCR)100份以外，与实施例1相同地，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
比较例3
除了在实施例1中，代替未处理的重质碳酸钙200份，变为经脂肪酸表面处理的重质碳酸钙(OMYA Inc.制/OMYACARB FT)200份，代替经树脂酸表面处理的轻质碳酸钙100份，变为经脂肪酸表面处理的轻质碳酸钙(白石工业株式会社制/白艶華CCR)100份以外，与实施例1相同地，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
比较例4
除了在实施例1中，将未处理的重质碳酸钙(MARUO CALCIUM株式会社制/ス一パ一SS)变为300份，不使用经树脂酸表面处理的轻质碳酸钙以外，与实施例1相同地，制备一液型室温固化性聚有机硅氧烷组合物。
[表1]
Claims (1)
1.室温固化性聚有机硅氧烷组合物，包含：
(A)直链状的聚有机硅氧烷100重量份，其在25℃的粘度为20～1,000,000厘沲，分子链末端经硅烷醇基或结合硅原子的水解性基团封端，
(B)有机硅化合物0.1～15重量份，其在1分子中具有3个以上结合硅原子的水解性基团，
(C)缩合反应催化剂0～15重量份，
(D)未处理的重质碳酸钙或表面经树脂酸处理的重质碳酸钙100～400重量份，
(E)未处理的轻质碳酸钙或表面经树脂酸处理的轻质碳酸钙1～200重量份，
其中，对于上述(D)成分和(E)成分，要求(D)成分、(E)成分的至少一者经树脂酸处理，并且，在(D)成分、(E)成分的总计中，(D)成分为50～99.9重量％。
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