JP2000212541A - 室温硬化性シリコーンゴム組成物 - Google Patents
室温硬化性シリコーンゴム組成物Info
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Abstract
ム組成物を提供する。 【解決手段】 (A)末端にケイ素原子結合アルコキシ基
を有するジオルガノポリシロキサン、(B)アルコキシシ
ラン、(C)有機チタン化合物、(D)光安定剤および/ま
たは紫外線吸収剤からなる室温硬化性シリコーンゴム組
成物。
Description
ンゴム組成物に関し、詳しくは、硬化後、接着耐久性に
優れ、屋外で長期間使用しても接着力を保持する室温硬
化性シリコーンゴム組成物に関する。
り室温で硬化してシリコーンゴムになり得る室温硬化性
シリコーンゴム組成物としては数多くの組成物が知られ
ている。これらの中でも、分子鎖両末端にアルコキシシ
リル基を有するジオルガノポリシロキサンとアルコキシ
シランを主成分とし、有機チタン化合物触媒の存在下
に、アルコールを放出して硬化する室温硬化性シリコー
ンゴム組成物(脱アルコール硬化型室温硬化性シリコー
ンゴム組成物)は、不快臭がないこと、金属類を腐食し
ないことから、電気・電子機器類のシーリング材、接着
剤、建築用部材のシーリング材として多用されている
(特公昭39−27643号公報、特開昭55−431
19号公報、特開昭62−252456号公報参照)。
しかし、この種の室温硬化性シリコーンゴム組成物は屋
外で、特にガラスのシーリングや接着に長期間使用する
と経時的に接着力が低下するという欠点があり、例え
ば、建築用シーリング材としては十分に満足できるもの
ではなかった。
を解消するために鋭意検討した結果、特定のジオルガノ
ポリシロキサンを主剤とする脱アルコール硬化型室温硬
化性シリコーンゴム組成物に少量の光安定剤および/ま
たは紫外線吸収剤を添加配合すれば上記のような問題点
が解消することを見出し、本発明に至った。即ち、本発
明の目的は、接着耐久性に優れ、屋外で長期間にわたっ
て使用しても接着力を保持する室温硬化性シリコーンゴ
ム組成物を提供することにある。
キル基であり、R3は一価炭化水素基、ハロゲン化炭化水
素基およびシアノアルキル基から選ばれる基であり、a
は0または1であり、Yは酸素原子、二価炭化水素基、
または一般式:
ある。)で示される基であり、nは25℃における粘度が
20〜1,000,000mPa・sとなるような整数を表わ
す。}で示されるジオルガノポリシロキサン20〜10
0重量部と (A-2)一般式:
される(A)成分のジオルガノポリシロキサンは、本発
明の組成物の主剤となるものであり、この(A)成分を
構成する(A-1)成分は、分子鎖両末端に加水分解性基
であるアルコキシ基またはアルコキシアルコキシ基を有
するジオルガノポリシロキサンである。このようなジオ
ルガノポリシロキサンは、上式中、R1およびR2は、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル
基;メトキシエチル基、エトキシエチル基、メトキシプ
ロピル基、メトキシブチル基等のアルコキシアルキル基
である。また、R3は、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シク
ロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビニル基、アリル
基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基、ナフチル
基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基、フ
ェニルフロピル基等のアラルキル基;クロロメチル基、
トリフルオロプロピル基、クロロプロピル基等のハロゲ
ン化炭化水素基;β−シアノエチル基、γ−シアノプロ
ピル基、γ―シアノプロピル基等のシアノアルキル基で
ある。これらの中でも、メチル基が好ましい。Yおよび
Zの二価炭化水素基としては、メチレン基、プロピレン
基、ブチレン基が例示される。
解性基であるアルコキシ基またはアルコキシアルコキシ
基を有するジオルガノポリシロキサンである。この(A-
2)成分は本発明組成物の硬化物であるシリコーンゴム
のモジュラスを低くする働きをする。このような(A-
1)成分は、上式中、R1、R2、R3、a、n、Zは上記(A
-1)成分で説明したものと同じである。R4はメチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基;ビニ
ル基、アリル基等のアルケニル基である。(A)成分は
上記のような(A-1)成分20重量部〜100重量部と
(A-2)成分0〜80重量部からなるジオルガノポリシ
ロキサンである。
シランまたはその部分加水分解物は架橋剤であり、一般
式:R5 bSi(OR6)4-b (式中、R5はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基等のアルキル基;ビニル基、アリル基等のアルケニル
基で例示される一価炭化水素基であり、R6はメチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基;メト
キシエチル基、エトキシエチル基、メトキシプロピル
基、メトキシブチル基等のアルコキシアルキル基であ
り、bは0または1である。)で示されるアルコキシシラ
ンまたはその部分加水分解縮合物である。このような
(B)成分としては、メチルトリメトキシシラン、メチル
トリエトキシシラン、エチルトリメトキシラン、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、メ
チルトリメトキシエトキシシラン等の3官能性アルコキ
シシラン;テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラ
ン等の4官能性アルコキシシランおよびこれらの加水分
解縮合物が挙げられる。(B)成分はこれらの化合物を単
独で用いても良く、また2種類以上を混合して用いても
良い。本成分の添加量は(A)成分100重量部に対して
1〜25重量部の範囲であり、好ましくは2〜10重量
部の範囲である。これは添加量が少なすぎると本発明組
成物の硬化が不十分となったり、保存中に増粘してゲル
化し易くなり、また、多すぎると硬化が遅くなったり、
コスト的に不利益となるからである。
化合物は本組成物を硬化させるための触媒であり、この
ようなチタン化合物としては、テトラ(i-プロポキシ)チ
タン、テトラ(n−ブトキシ)チタン、テトラ(t−ブ
トキシ)チタン等のチタン酸エステル;ジ(i-イソプロ
ポキシ)ビス(アセト酢酸エチル)チタン、ジ(i−プロポ
キシ)ビス(アセト酢酸メチル)チタン、ジ(i-プロポキ
シ)ビス(アセチルアセトン)チタン等のチタンキレート
が挙げられる。本成分の添加量は(A)成分100重量部
に対して0.5〜10重量部の範囲であり、好ましくは
1〜5重量部の範囲である。これは添加量が少なすぎる
と本発明の組成物の硬化が遅くなり、多すぎると保存安
定性が悪くなったり、コスト的に不利益となるからであ
る。
紫外線吸収剤は本発明の特徴をなす成分であり、本発明
の組成物に接着耐久性を付与する働きをする。このよう
な光安定剤と紫外線吸収剤としては、一般に、有機樹脂
あるいは有機ゴムに添加配合され、耐侯性を向上させる
ために使用されている光安定剤、紫外線吸収剤が使用可
能である。これらの中でも、本発明においては、光安定
剤としてはヒンダードアミン系化合物からなるものが好
ましい。このヒンダードアミン系化合物からなる光安定
剤としては、下記化学構造式で表わされる化合物が例示
される。
アデガスタブLA-57、アデガスタブLA-62、アデガスタブ
LA-67、アデガスタブLA-63P、アデガスタブLA-68LD、チ
バ・スペシャリティー・ケミカルズ株式会社製、商品名
CHIMASSORB 944、CHIMASSORB 119等が挙げられる。
ル系化合物、ベンゾフェノン系化合物、アリールエステ
ル系化合物、シアノアクリレート系化合物、トリアジン
系化合物等が挙げられる。これらの中でもシアノアクリ
レート系化合物からなる紫外線吸収剤とトリアジン系化
合物からなる紫外線吸収剤が好ましい。シアノアクリレ
ート系化合物からなる紫外線吸収剤としては、下記化学
構造式で表わされる化合物が例示される。
化学構造式で表わされる化合物が例示される。
に対して0.01〜5重量部の範囲であり、好ましくは
0.1〜2重量部の範囲である。これは添加量が少なす
ぎると接着耐久性が低下し、また、多すぎると接着性、
機械的強度が低下するからである。尚、(D)成分は光安
定剤と紫外線吸収剤を併用して添加することが好まし
い。 光安定剤と紫外線吸収剤を併用する場合は、光安
定剤と紫外線吸収剤の配合割合は重量比で、(1:0.
1)〜(1:2)の範囲内が好ましい。
成分からなるが、基材に対する接着性をさらに向上させ
るために、これらの成分に加えて、アミノ基含有シラン
カップリング剤、エポキシ基含有カップリング剤シラン
やメルカプト含有シランカップリング剤等のシランカッ
プリング剤を加えても良い。これらのシランカップリン
グ剤は、単独で用いても良いし、2種以上のシランカッ
プリング剤を組み合わせても良い。また、有機アミンや
アミノ基含有シランカップリング剤とエポキシ基含有シ
ランカップリング剤の反応混合物を用いても良い。上記
の成分の中でも、特にアミノ基を含むものが、接着性向
上の効果が大きく、有効である。また、硬化後のゴム弾
性体を低モジュラスにするために、ジメチルジメトキシ
シラン、ジフェニルジメトキシシラン等の2官能性アル
コキシシラン類、ジメチルポリシロキサン、ジメチルシ
ロキサンオリゴマーを添加しても良い。
成分からなるが、これらの成分に加えて、シリコーンゴ
ム組成物に配合することが公知とされる各種添加剤、例
えば、無機質充填剤、有機溶剤、防カビ剤、難燃剤、耐
熱剤、可塑剤、チクソ性付与剤、接着付与剤、硬化促進
剤、顔料を配合することは、本発明の目的を損なわない
限り差し支えない。ここで、無機質充填剤としては、煙
霧質シリカ、沈降性シリカ、石英微粉末、炭酸カルシウ
ム、煙霧質二酸化チタン、けいそう土、水酸化アルミニ
ウム粉末、アルミナ粉末、マグネシウム粉末、酸化亜鉛
粉末、炭酸亜鉛粉末およびこれらの表面をオルガノシラ
ン類、シラザン類、シロキサンオリゴマー等で表面処理
して疎水化したものが例示される。
分および必要に応じて各種添加剤を湿気を遮断下で均一
に混合することにより容易に製造できる。そして得られ
た本発明の組成物は密閉容器中に封入して保存し、使用
に際して空気中に放出すれば、空気中に存在する水分に
よって硬化して、ゴム弾性を有するシリコーンゴムとな
る。
いて長期間暴露しても、その接着性が低下しないという
特徴を有するので、かかる特性の要求される用途、例え
ば建築用シーリング材、特に、ガラスのような光を透過
する基材に適用される建築用シーリング材として極めて
有効である。
中、粘度は25℃において測定した値である。また、Meは
メチル基であり、Etはエチル基である。尚、室温硬化性
シリコーンゴム組成物の接着耐久性の評価は次に示す方
法にしたがって行なった。 <室温硬化性シリコーンゴム組成物の接着耐久性の評価
方法>JIS A 1439 建築用シーリング材の試
験方法に規定する方法に準じて接着耐久試験体を作成し
た。即ち、室温硬化性シリコーンゴム組成物を2枚のフ
ロートガラス板(JIS R3202に規定されたフロ
ート板ガラス)の間に充填して、後記する図1に示した
接着耐久試験体(通称、H形試験体)を作成した。続い
て、温度23℃、湿度50%の条件下で7日間放置して
室温硬化性シリコーンゴム組成物を硬化させた。次い
で、上記で得られた接着耐久試験体を、蛍光紫外線強化
型促進暴露試験機(アトラス社製、商品名 ユブコン
UC−1)に入れ、ASTM G53に基づき、UVA
−340蛍光ランプを使用し、接着耐久試験体のガラス
越しに紫外線を照射した。紫外線照射後、1000時
間、2000時間および3000時間して、接着耐久試
験体を取出し、JIS A1439に基づく引張試験を
行い、その時のシリコーンゴムの破断状態を観察した。
結果は次のようにして表した。 ○印…シリコーンゴム層で破断した(凝集破壊率100
%)。 △印…一部界面剥離した(凝集破壊率50〜99%)。 ×印…界面剥離した(凝集破壊率0〜49%)。
Pa・sとなる整数である。)で示される粘度15,00
0mPa・sのα,ω―トリエトキシシリルエチレンジメチ
ルポリシロキサン40重量部、下記式2(式中、nは粘
度が15,000mPa・sとなる整数である。)で示され
る粘度15,000mPa・sのα−メチル−ω―トリエト
キシシリルエチレンジメチルポリシロキサン60重量
部、ジメチルジメトキシシラン、およびヘキサメチルジ
シラザンで表面処理されたBET法比表面積が130m
m2/gである乾式法シリカ12重量部を混合してシリ
コーンゴムベースコンパウンドを調製した。次に、この
シリコーンゴムベースコンパウンドに、メチルトリメト
キシシラン4.5重量部、テトラ(t−ブトキシ)チタ
ン3.0重量部、γ−アミノプロピルトリメトキシシラ
ンとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランの反
応混合物(γ−アミノプロピルトリメトキシシランとγ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランをモル比で
1:2の割合いで混合した後、温度25℃、湿度50%
の条件下に4週間放置したもの)0.5重量部を混合し
た。次に、下記式3で示される光安定剤(三共株式会社
製、商品名:SANOL LS−770)0.3重量部
および下記式4で示される紫外線吸収剤(共同薬品株式
会社製、商品名:Viosorb 930)0.3重量
部を湿気遮断下で均一になるまで混合して、室温硬化性
シリコーンゴム組成物を製造した。この室温硬化性シリ
コーンゴム組成物の接着耐久性を測定して後記する表1
に示した。 式1:
剤0.3重量部を配合しなかった以外は実施例1と同様
にして、室温硬化性シリコーンゴム組成物を製造した。
この室温硬化性シリコーンゴム組成物の接着耐久性を実
施例1と同様にして測定して、その結果を後記する表1
に示した。
吸収剤0.3重量部を配合しなかった以外は実施例1と
同様にして、室温硬化性シリコーンゴム組成物を製造し
た。この室温硬化性シリコーンゴム組成物の接着耐久性
を実施例1と同様にして測定して、その結果を後記する
表1に示した。
sのα,ω―トリエトキシシリルエチレンジメチルポリ
シロキサン100重量部、ジメチルジメトキシシラン、
およびヘキサメチルジシラザンで表面処理されたBET
法比表面積が130mm2/gの乾式法シリカ12重量
部を混合してシリコーンゴムベースコンパウンドを調製
した。次に、このシリコーンゴムベースコンパウンド
に、メチルトリメトキシシラン4.5重量部、テトラ
(t−ブトキシ)チタン3.0重量部、γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシランとγ−グリシドキシプロピルト
リメトキシシランの反応混合物(γ−アミノプロピルト
リメトキシシランとγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランをモル比で1:2の割合いで混合した後、温
度25℃、湿度50%の条件下で4週間放置したもの)
0.5重量部を混合した。次に、実施例1で使用した式
3で示される光安定剤(三共株式会社製、商品名:SA
NOLLS−770)0.3重量部および式4で示され
る紫外線吸収剤(共同薬品株式会社製、商品名:Vio
sorb 930)0.3重量部を湿気遮断下で均一に
なるまで混合して、室温硬化性シリコーンゴム組成物を
製造した。この室温硬化性シリコーンゴム組成物を接着
耐久性を測定して後記する表1に示した。 式5:
紫外線吸収剤0.3を配合しなかった以外は実施例1と
同様にして、室温硬化性シリコーンゴム組成物を製造し
た。この室温硬化性シリコーンゴム組成物の接着耐久性
を測定して、その結果を後記する表1に併記した。
の替わりにトリエチルアミン0.3重量部を配合した以
外は実施例3と同様にして、室温硬化性シリコーンゴム
組成物を製造した。この室温硬化性シリコーンゴム組成
物の接着耐久性を測定して、その結果を後記する表1に
併記した。
の替わりにγ−アミノプロピルトリメトキシシラン0.
3重量部を配合した以外は実施例3と同様にして、室温
硬化性シリコーンゴム組成物を製造した。この室温硬化
性シリコーンゴム組成物の接着耐久性を測定して、その
結果を後記する表1に併記した
(D)成分あるいは(A)成分〜(E)成分からなり、
特に(D)成分の光安定剤および/または紫外線吸収剤
所定量を含有しているので、接着耐久性に優れ、屋外で
長期間使用しても接着力を保持するという特徴を有す
る。
〜比較例2において、室温硬化性シリコーンゴム組成物
の接着耐久性の評価に使用した接着耐久試験体の慨略図
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 (A)(A-1)一般式: 【化1】 {式中、R1およびR2はアルキル基またはアルコキシアル
キル基であり、R3は一価炭化水素基、ハロゲン化炭化水
素基およびシアノアルキル基から選ばれる基であり、a
は0または1であり、Yは酸素原子、二価炭化水素基、
または一般式: 【化2】 (式中、R3は前記と同じであり、Zは二価炭化水素基で
ある。)で示される基であり、nは25℃における粘度が
20〜1,000,0000mPa・sとなるような整数を表
わす。}で示されるジオルガノポリシロキサン 20〜
100重量部と(A-2)一般式: 【化3】 (式中、R1、R2、R3は前記と同じであり、R4はアルキル基またはアルケニル基で あり、Y、a、nは前記と同じである。) で示されるジオルガノポリシロキサン0〜80重量部とからなるジオルガノポリ シロキサン 100重量部、 (B)一般式:R5 bSi(OR6)4-b (式中、R5は一価炭化水素基、R6はアルキル基またはアルコキシアルキル基であ り、bは0または1である。)で示されるアルコキシシランまたはその部分加水分 解縮合物 1〜25重量部、 (C)有機チタン化合物 0.5〜10重量部、 および (D)光安定剤および/または紫外線吸収剤 0.01〜5重量部 からなる室温硬化性シリコーンゴム組成物。 - 【請求項2】 (A-1)成分および(A-2)成分中のYが
アルキレン基である請求項1記載の室温硬化性シリコー
ンゴム組成物。 - 【請求項3】 光安定剤がヒンダードアミン系の化合物
である請求項1記載の室温硬化性シリコーンゴム組成
物。 - 【請求項4】 紫外線吸収剤がシアノアクリレート系の
化合物である請求項1記載の室温硬化性シリコーンゴム
組成物。 - 【請求項5】 建築用シーリング材である請求項1記載
の室温硬化性シリコーンゴム組成物。 - 【請求項6】 ガラスの接着用シーリング材である請求
項1記載の室温硬化性シリコーンゴム組成物。
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