JP2002201454A - シリコーンゴム接着剤組成物及びシリコーンゴムと熱可塑性樹脂との一体成形体 - Google Patents

シリコーンゴム接着剤組成物及びシリコーンゴムと熱可塑性樹脂との一体成形体

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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 (A)加熱硬化型のオルガノポリシロキ
サン組成物100重量部 (B)補強性シリカ微粉末
1〜100重量部 (C)エポキシ当量が100〜5000g/1mol
で、分子中に芳香族環を少なくとも1個有する有機化合
物又は有機珪素化合物 0.1〜50重量部 を含有することを特徴とするシリコーンゴム接着剤組成
物。 【効果】 本発明によれば、シリコーンゴム接着剤組成
物と熱可塑性樹脂との一体成形体において、射出成形を
用いて簡単かつ短時間で成形可能で、プライマーレス成
型に適した熱可塑性樹脂との接着性良好なシリコーンゴ
ム接着剤組成物を与え、かつ熱可塑性樹脂を改質せずに
接着可能である一体成形体を得ることができ、電気、電
子、自動車、精密機械、建築関係等に有用なものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコーンゴムと
熱可塑性樹脂との一体成形体において、射出成形や押し
出し法或いはロボットなどによる機械塗布によって簡単
かつ短時間で成形可能で、プライマーレス成形に適し、
また、成形体を製造する工程において、例えばクロムメ
ッキ等で表面処理された、あるいは非表面処理の金型を
使用する場合に金型には接着せず、樹脂にのみ接着性を
有する特異的な性質を発現することのできるシリコーン
ゴム接着剤組成物、及びその硬化物(シリコーンゴム)
と熱可塑性樹脂との一体成形体に関するものであり、電
気、電子、自動車、精密機械、建築関係等に有用なもの
である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
シリコーンゴムの特性を生かして、電気、電子、自動
車、建築分野などでその用途が広がり、組立の作業性、
密閉性、絶縁性などが要求される。また、使用用途によ
り樹脂との接着が必要となり、プライマーを介して接着
を行う場合が多いが、作業上プライマー塗布工程が必要
となり、手間がかかる。そこで、シリコーンゴム組成物
に接着剤を添加した自己接着型シリコーンゴム材料を用
いた場合、前記塗布工程が不要となるため作業時間の短
縮ができ、コスト削減ができるし作業性も向上するた
め、樹脂との一体成形体を製造する上で有効な手段とな
っている。
【0003】付加型の加熱硬化性シリコーンゴム材料の
プライマーレス成型において、有機樹脂と接着させる方
法は数多く報告されている。例えば、樹脂上に自己接着
性シリコーンゴム材料を硬化させる方法があり、この自
己接着性シリコーンゴム組成物については、接着成分を
特定した技術が多く提案されている。また、有機樹脂に
珪素原子に直結した水素原子を30モル%以上含有する
オルガノポリシロキサンを添加し、付加硬化型シリコー
ンゴムと接着させる方法(特公平2−34311号公
報)、有機樹脂へのシリコーンゴムの物理的な嵌合方法
により一体化させる方法(特公昭63−4529号公
報)、脂肪族不飽和基と珪素原子結合加水分解性基を有
する化合物をグラフトしたオレフィン樹脂にシリコーン
ゴムを接着一体化させる方法(特開昭63−18384
3号公報)、本出願人が報告した不飽和基及び珪素原子
に直結した水素原子を含有する化合物を添加した熱可塑
性樹脂とシリコーンゴムとを接着一体化させる方法、熱
可塑性樹脂に脂肪族不飽和基を含有してなる熱可塑性オ
リゴマーを配合した樹脂とオイルブリード性シリコーン
ゴムとの一体成形体(特開平9−165516号公報、
特開平9−165517号公報)等が提案されている。
【0004】しかしながら、付加型加熱硬化シリコーン
ゴムの場合、汎用の熱可塑性樹脂、繊維、フィルム、例
えばABS,PPO,PPS,PC,PE,PP,PB
T,アクリル,フェノール樹脂,ポリイミド樹脂,P
A,芳香族PA等やその他共重合体などの各樹脂、繊
維、フィルムに対して短時間の成形で十分な接着性を得
ることができず、十分な接着能を有するためには、上記
提案のように樹脂の改質が必要であった。樹脂を改質し
た場合、余分な工程がかかり、コストが高くなるし、改
質により樹脂の特性に変化を生じやすくしてしまう場合
があった。また樹脂改質しないでも接着する場合は、金
型を使用して成形する場合に金型に接着する難点があ
り、特にポリアミド系樹脂、繊維には要求を十分満足で
きるものがなかった。こうした中で、熱可塑性樹脂とシ
リコーンゴムの一体成形体を形成するのに金型を使用し
た場合、金型には接着せず成型可能であり、かつ熱可塑
性の各樹脂とシリコーンゴムとが強固に接着した一体成
形体の供給が強く望まれていた。
【0005】本発明は、上記要望に応えたもので、熱可
塑性樹脂と強固に一体化することができるシリコーンゴ
ム接着剤組成物及びその硬化物(シリコーンゴム)と熱
可塑性樹脂との一体成形体を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、加熱硬化型のオルガノポリシロキサン組成物にエポ
キシ当量が100〜5000g/1molのエポキシ基
と、分子中に芳香族環を少なくとも1個有した有機化合
物又は有機珪素化合物を配合したシリコーンゴム接着剤
組成物を使用し、これを熱可塑性樹脂と接着一体成形さ
せた場合、両者が強固に接着したシリコーンゴムと熱可
塑性樹脂との一体成形体が得られると共に、射出成型方
法を用いても上記熱可塑性樹脂に対して短時間の硬化条
件で十分な接着力を有し、また成形金型から実用上十分
な剥離をする上記シリコーンゴムと熱可塑性樹脂との一
体成形体を得ることができ、特に結晶性の高いナイロン
66、芳香族ポリアミドなどのポリアミド樹脂やポリア
ミド繊維にも有効であることを知見し、本発明をなすに
至った。
【0007】従って、本発明は、 (A)加熱硬化型のオルガノポリシロキサン組成物 100重量部 (B)補強性シリカ微粉末 1〜100重量部 (C)エポキシ当量が100〜5000g/1molで、分子中に芳香族環を少 なくとも1個有する有機化合物又は有機珪素化合物 0.1〜50重量部 を含有してなり、好ましくは金属より有機樹脂に対する
接着力が大きいことを特徴とするシリコーンゴム接着剤
組成物を提供する。また、本発明は、この接着剤組成物
の硬化物(シリコーンゴム)と熱可塑性樹脂との一体成
形体を提供する。
【0008】以下、本発明につき更に詳しく説明する。
本発明のシリコーンゴム接着剤組成物は、(A)加熱硬
化型のオルガノポリシロキサン組成物、(B)補強性シ
リカ微粉末、(C)エポキシ当量が100〜5000g
/1molで、分子中に芳香族環を少なくとも1個有す
る有機化合物又は有機珪素化合物を必須成分とする。
【0009】上記(A)成分に係る熱硬化性オルガノポ
リシロキサン組成物としては、付加反応硬化型オルガノ
ポリシロキサン組成物又は有機過酸化物硬化型オルガノ
ポリシロキサン組成物とすることが好ましく、特に付加
反応硬化型のオルガノポリシロキサン組成物が好まし
い。この場合、付加反応硬化型オルガノポリシロキサン
組成物は、 (1)1分子中に平均2個以上のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン 100重量部 (2)1分子中に平均2個以上の珪素原子に結合した水素原子を有するオルガノ ハイドロジェンポリシロキサン 0.1〜50重量部 (3)付加反応触媒 触媒量 からなるものであることが好ましく、有機過酸化物硬化
型オルガノポリシロキサン組成物は、 (i)1分子中に平均2個以上のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン 100重量部 (ii)有機過酸化物 触媒量 からなるものであることが好ましい。
【0010】ここで、付加反応硬化型オルガノポリシロ
キサン組成物の(1)成分の1分子中に平均2個以上の
アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンとして
は、下記平均組成式(1)で示されるものを用いること
ができる。
【0011】 R1 aSiO(4-a)/2 (1) (式中、R1は互いに同一又は異種の炭素数1〜12、
好ましくは1〜8の非置換又は置換の1価炭化水素基で
あり、aは1.5〜2.8、好ましくは1.8〜2.
5、より好ましくは1.95〜2.05の範囲の正数で
ある。)
【0012】上記R1で示される珪素原子に結合した非
置換又は置換の1価炭化水素基としては、例えばメチル
基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル
基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、
ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オク
チル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル
基、トリル基、キシリル基、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、フェニルプロピル
基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル
基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シ
クロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基や、
これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、
塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例
えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル
基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げ
られる。
【0013】この場合、R1のうち少なくとも2個はア
ルケニル基(特に炭素数2〜8のものが好ましく、更に
好ましくは2〜6)であることが必要である。なお、ア
ルケニル基の含有量は、珪素原子に結合する全有機基中
(即ち、前記平均組成式(1)におけるR1としての非
置換又は置換の1価炭化水素基中)0.001〜20モ
ル%、特に0.01〜10モル%とすることが好まし
い。このアルケニル基は、分子鎖末端の珪素原子に結合
していても、分子鎖途中の珪素原子に結合していても、
両者に結合していてもよいが、組成物の硬化速度、硬化
物の物性等の点から、本発明で用いるオルガノポリシロ
キサンは、少なくとも分子鎖末端の珪素原子に結合した
アルケニル基を含んだものであることが好ましい。な
お、アルケニル基以外のR1としては、メチル基等のア
ルキル基、フェニル基等のアリール基、トリフルオロプ
ロピル基等のフルオロアルキル基が好ましく、特にアル
キル基が好ましい。
【0014】上記オルガノポリシロキサンの構造は、通
常は、主鎖がR1 2SiO2/2で示されるジオルガノシロ
キサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がR1 3
iO 1/2で示されるトリオルガノシロキシ基で封鎖され
た基本的には直鎖状構造を有するジオルガノポリシロキ
サンであるが、部分的にはR1SiO3/2単位やSiO
4/2単位を含んだ分岐状構造、環状構造などであっても
よい。このアルケニル基含有オルガノポリシロキサンの
重合度(或いは粘度)には特に制限がなく、室温(25
℃)で液状の低重合度のものから、生ゴム状(ガム状)
の高重合度のものまで使用可能であるが、通常、平均重
合度(重量平均重合度)10〜10,000、特に50
〜10,000であり、好ましくは100〜10,00
0、より好ましくは100〜2,000程度のものが使
用される。この平均重合度が10未満では、硬化物とし
てのゴム物性が不十分となる場合がある。なお、その粘
度は25℃において100〜1,000,000cps
(センチポイズ)、特に500〜500,000cps
であることが好ましい。
【0015】また、(2)成分のオルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンは、下記平均組成式(2) R2 bcSiO(4-b-c)/2 (2) で示され、1分子中に少なくとも2個(通常2〜300
個)、好ましくは3個以上、より好ましくは3〜150
個程度の珪素原子結合水素原子(即ち、Si−H基)を
有することが必要である。
【0016】上記式(2)中、R2は炭素数1〜12の
非置換又は置換の1価炭化水素基であり、このR2とし
ては、上記式(1)中のR1と同様の基を挙げることが
できるが、脂肪族不飽和基を有さないものが好ましく、
特にメチル基等のアルキル基が好ましい。また、bは
0.7〜2.1、cは0.001〜1で、かつb+cは
0.8〜3を満足する正数であり、好ましくはbは1〜
2、cは0.01〜1、b+cは1.5〜2.8であ
る。
【0017】1分子中に少なくとも2個、好ましくは3
個以上含有されるSi−H基は、分子鎖末端、分子鎖途
中のいずれに位置していてもよく、またこの両方に位置
するものであってもよい。また、このオルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分
岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、1分
子中の珪素原子の数(又は重合度)は通常、平均2〜3
00個、好ましくは3〜150個程度の室温(25℃)
で液状のものが望ましく、その粘度は25℃において
0.1〜10,000cps、特に0.5〜5,000
cpsであることが望ましい。
【0018】式(2)のオルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンとして具体的には、例えば、1,1,3,3−
テトラメチルジシロキサン、メチルハイドロジェンシク
ロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・
ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシ
ロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両
末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メ
チルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチ
ルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサ
ン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメ
チルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重
合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロ
ジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両
末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシ
ロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン
共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封
鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサ
ン・ジフェニルシロキサン共重合体、(CH32HSi
1/2単位と(CH33SiO1/2単位とSiO4/2単位
とからなる共重合体、(CH32HSiO1/2単位とS
iO4/2単位とからなる共重合体、(CH32HSiO
1/2単位とSiO4/2単位と(C653SiO1 /2単位と
からなる共重合体などが挙げられる。
【0019】このオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ンの配合量は、(1)成分のオルガノポリシロキサン1
00部(重量部、以下同じ)に対して0.1〜300
部、好ましくは0.3〜200部、特に好ましくは0.
5〜100部である。また、(2)成分のオルガノハイ
ドロジェンポリシロキサンは、(1)成分中の珪素原子
に結合したアルケニル基1モルに対して、(2)成分中
の珪素原子に結合した水素原子(Si−H基)の量が
0.3〜20モル、好ましくは0.5〜5モル、より好
ましくは0.8〜3モル、特に0.8〜2.5モル程度
となる量で配合することもできる。
【0020】(3)成分の付加反応触媒としては、白金
黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と1価アル
コールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯
体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジ
ウム系触媒、ロジウム系触媒などの白金族金属触媒が挙
げられる。なお、この付加反応触媒の配合量は触媒量と
することができ、通常、白金族金属として0.1〜1,
000ppm、好ましくは0.5〜1,000ppm、
特に1〜500ppm程度とすればよい。
【0021】付加反応硬化型オルガノポリシロキサン組
成物は、上記(1)、(2)、(3)成分にて構成され
る。
【0022】一方、有機過酸化物硬化型オルガノポリシ
ロキサン組成物の(i)成分の1分子中に平均2個以上
のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンとして
は、上記(1)成分と同様のものを使用することができ
る。
【0023】また、(ii)成分の有機過酸化物として
は、従来公知のものを使用することができ、例えばベン
ゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパ
ーオキサイド、p−メチルベンゾイルパーオキサイド、
o−メチルベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクミ
ルパーオキサイド、2,5−ジメチル−ビス(2,5−
t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、ジ−t−ブチルパー
オキサイド、t−ブチルパーベンゾエート、1,1−ビ
ス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5−トリメチルシ
クロヘキサン、1,6−ビス(t−ブチルパーオキシカ
ルボキシ)ヘキサン等が挙げられる。
【0024】有機過酸化物の配合量は触媒量であり、通
常、(i)成分のオルガノポリシロキサン100部に対
して0.01〜10部、好ましくは0.1〜10部とす
ることができる。
【0025】有機過酸化物硬化型オルガノポリシロキサ
ン組成物は、上記(i)、(ii)成分にて構成され
る。
【0026】次に、(B)成分の補強性シリカ微粉末
は、シリカの種類に特に限定はなく、通常使用されるも
のであればよく、ゴムの補強材として使用されるもので
ある。
【0027】その補強性シリカ微粉末としては、従来の
シリコーンゴム組成物に使用されているものを使用でき
るが、好ましくは比表面積が50m2/g以上である補
強性シリカ微粉末を用いる。特に50〜400m2/g
の沈澱シリカ、ヒュームドシリカ、焼成シリカなどが好
適に使用される。ゴム強度を向上させるにはヒュームド
シリカが好適である。また、上記補強性シリカ微粉末は
有機珪素化合物等で表面が疎水化処理されたシリカ微粉
末であってもよい。
【0028】その場合、これらのシリカ微粉末は、予め
粉体の状態で直接処理されたものを用いることができ
る。その処理法としては一般的周知の技術により処理で
き、例えば、常圧で密閉された機械混練装置或いは流動
槽に上記未処理のシリカ微粉末と処理剤を入れ、必要に
応じて不活性ガス存在下において室温或いは熱処理にて
混合処理し、場合により触媒を使用して処理を促進して
もよいが、混練後乾燥することにより調製することがで
きる。処理剤の配合量は、その処理剤の被覆面積から計
算される量以上であればよい。
【0029】処理剤は、ヘキサメチルジシラザン、ジビ
ニルテトラメチルジシラザン等のオルガノシラザン類、
メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラ
ン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシ
シラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキ
シシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメト
キシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメ
トキシシラン、ビニルトリス(メトキシエトキシ)シラ
ン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラ
ン、ジビニルジメトキシシラン及びクロロプロピルトリ
メトキシシラン等のオルガノアルコキシシランなどのシ
ランカップリング剤、ポリジメチルシロキサン、オルガ
ノハイドロジェンポリシロキサン等のオルガノポリシロ
キサンなどの有機珪素化合物が挙げられ、これらの処理
剤で表面処理し、疎水性シリカ微粉末として用いる。処
理剤としては、シラン系カップリング剤又はシラザン類
が好ましい。
【0030】(B)成分の配合量は、(A)成分100
部に対して1〜100部とすることがよく、1部未満で
は機械的強度が弱くなり、100部を超えると(B)成
分の充填が困難となり、作業性、加工性が悪くなる。好
ましくは2〜80部がよい。
【0031】なお、上記疎水化処理したシリカ微粉末を
更に配合時に疎水化処理すればより好適である。その場
合、配合時に使用する疎水性を与える表面処理剤として
は、シラン系カップリング剤やその部分加水分解物、オ
ルガノシラザン類、チタネート系カップリング剤、オル
ガノポリシロキサンオイル或いはオルガノハイドロジェ
ンポリシロキサンオイル等が挙げられる。
【0032】使用される表面処理剤において、シラン系
カップリング剤としては、メチルトリメトキシシラン、
エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラ
ン、ブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、ジエチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシ
シラン、ビニルトリメトキシシラン、トリメチルメトキ
シシラン、トリエチルメトキシシラン、ビニルトリス
(メトキシエトキシ)シラン、トリメチルクロロシラ
ン、トリメチルアミノシラン、グリシドキシプロピルト
リメトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジエト
キシシラン、(エポキシシクロヘキシル)エチルトリメ
トキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ジ
メチルジメトキシシラン、ジビニルジメトキシシラン及
びクロロプロピルトリメトキシシラン等のオルガノアル
コキシシランなどが例示されるが、シラン系であれば特
に限定なく使用でき、また上記シランの部分加水分解物
も使用できる。
【0033】使用されるオルガノシラザン類としては、
ヘキサメチルジシラザン、ジビニルテトラメチルジシラ
ザン、ジフェニルテトラメチルジシラザン等が例示され
る。
【0034】使用されるチタネート系カップリング剤と
しては、テトラi−プロピルチタネート、テトラn−ブ
チルチタネート、ブチルチタネートダイマー、テトラス
テアリルチタネート、トリエタノールアミンチタネー
ト、チタニウムアセチルアセトネート、チタニウムエチ
ルアセトアセテート、チタニウムラクテート及びオクチ
レングリコールチタネート、イソプロピルトリステアロ
イルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンス
ルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチル
ピロホスフェート)チタネート、ビス(ジオクチルピロ
ホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジ
オクチルピロホスフェート)エチレンチタネート等が例
示される。
【0035】使用されるオルガノポリシロキサンオイル
としては、環状、鎖状、分岐状、網目構造のいずれでも
よいが、粘度0.65〜100,000センチストーク
ス(25℃)の直鎖状又は環状のジメチルポリシロキサ
ンが好適に使用される。使用されるオルガノハイドロジ
ェンポリシロキサンオイルとしては、分子構造が環状、
鎖状、分岐状、網目構造のいずれでもよいが、下記平均
組成式(3)で示される直鎖状のメチルハイドロジェン
ポリシロキサンが望ましく使用される。
【0036】
【化1】
【0037】なお、式中rは0〜50の整数、sは1〜
50の整数の範囲である。rが50より多いと、粘度が
高く処理しにくくなる。sが50より多くても同様に粘
度が高く、表面が濡れ難く好ましくない。
【0038】処理剤の配合量は、その処理剤の被覆面積
から計算される量以上であればよいが、特に問題がなけ
ればそれより少ない配合量で行ってもよい。特には、上
記シリカ微粉末100部に対して0.1部未満では、処
理剤としての効果がなく、20部より多いと、工程上無
駄となり、コスト的にも不利であることから、0.1〜
20部となるような量であり、好ましくは0.5〜10
部となる量である。
【0039】処理法は、シリカ微粉末だけを処理するよ
うにしても他の成分と混練しながら処理してもどちらで
もよいが、一般的周知の技術により処理でき、例えば、
常圧で機械混練装置に他の配合物と処理剤を入れ、必要
に応じて不活性ガス存在下において室温或いは熱処理に
て混合処理し、場合により触媒を使用して処理を促進し
てもよいが、混練することにより調製することができ
る。
【0040】本発明に使用される(C)成分は、接着性
を付与させるために必須なものであり、エポキシ当量が
100〜5000g/1molで、分子中に芳香族環を
少なくとも1個有する有機化合物又は有機珪素化合物で
ある。
【0041】本発明の(C)成分は、分子中に芳香族環
(ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環等)を少
なくとも1個、好ましくは1〜20個含有するものであ
る。分子中に芳香族環を有することで(A)成分との相
溶性が低下し、それによりゴムと樹脂界面での接着性が
向上する。(A)成分と(C)成分とに相溶性があると
接着性付与成分がゴム成分中に存在しやすくなり、樹脂
との接着性が悪くなるため、(C)成分は(A)成分に
半相溶又は非相溶であることがよい。
【0042】また、(C)成分は、グリシドキシ基等の
エポキシ基を分子中に少なくとも1個有するものであ
る。このグリシドキシ基等のエポキシ基は、接着性を発
現するために必要なものであり、そのエポキシ当量は1
00〜5000g/1mol、好ましくは120〜40
00g/1molの範囲である。エポキシ当量が100
未満では合成が困難であり、またシリコーンゴム組成物
との相溶性が悪くなりすぎ、またゴム物性にも影響を与
えてしまう。5000を超えると求める接着性が不十分
となる。
【0043】また、本発明の(C)成分としては、分子
中に少なくとも1個のSi−H基(即ち、珪素原子に結
合した水素原子)を含有するものが好ましく、1分子中
に少なくとも1個、通常1〜100個、好ましくは1〜
50個、特には2〜20個程度のSi−H基を有する、
珪素原子数1〜500、好ましくは1〜200のオルガ
ノシラン、オルガノシロキサン等の有機珪素化合物であ
るものが好適に使用できる。
【0044】上述したように、本発明は、(C)成分と
して、エポキシ当量が100〜5000g/1molの
エポキシ基を有し、分子中に芳香族環としてフェニル骨
格又はフェニル基に代表されるベンゼン環や、ナフタレ
ン環、アントラセン環等を少なくとも1個有する有機化
合物又はオルガノシラン、オルガノシロキサンなどの有
機珪素化合物、更に好ましくはエポキシ当量が100〜
5000g/1molのエポキシ基を有し、分子中にフ
ェニル骨格又はフェニル基等のベンゼン環を少なくとも
1個有し、少なくとも1個のSi−H基を含有する有機
珪素化合物を使用する。本出願人が先願した接着性シリ
コーンゴム組成物(特開平6−172738号公報)、
シリコーン接着組成物(特開平8−53661号公報)
に使用される接着性付与成分は、分子中にフェニル骨格
又はフェニル基等のベンゼン環を有しているが、エポキ
シ基を有していないものであり、これら接着性シリコー
ンゴム組成物のポリメチルメタクリレート、ポリフェニ
レンスルフィド、ポリアミド、ポリフタルアミド等の熱
可塑性樹脂に対する接着性は不十分であった。また、一
方で接着性付与成分としてSi−H基とエポキシ基を含
有した組成物の例が以前から提案されているが、この接
着性付与成分は分子中にフェニル骨格又はフェニル基等
のベンゼン環構造を含有していないものであり、これも
また上記熱可塑性樹脂に対して十分な接着性が得られな
いものであった。
【0045】本発明で使用される(C)成分として、具
体的には下記のものが例示される。
【化2】 から選ばれる基であり、Rw,Rxは置換又は非置換の一
価炭化水素基である。q=1〜50、h=0〜50、好
ましくはq=1〜20、h=1〜100である。)で示
される基、R''は
【化3】 (Rw,Rxは上記と同様であり、y=0〜100であ
る。)から選ばれる基であり、Y’は
【化4】 (Rw,Rx,q,hは上記と同様である。)である。z
=1〜10である。〕
【0046】更に、上記化合物にトリメトキシシリル
基、トリエトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基
などのアルコキシシリル基、アクリル基、メタクリル
基、エステル基、無水カルボキシ基、アミノ基、アミド
基等を含有させた有機化合物や有機珪素化合物も使用す
ることができる。
【0047】上記Rw,Rxの置換又は非置換の一価炭化
水素基としては、炭素数1〜12、特に1〜8のものが
好ましく、アルキル基、アリール基、アラルキル基、ア
ルケニル基等、R1で例示したと同様のものが挙げられ
るほか、置換一価炭化水素基としてアルコキシ基、アク
リル基、メタクリル基、アクリロイル基、メタクリロイ
ル基、アミノ基、アルキルアミノ基等で置換したものが
挙げられる。
【0048】なお、上記接着性付与成分は上記成分を単
独で用いても併用してもよい。或いは、上記成分の反応
物でもよい。
【0049】接着性付与成分の配合量は、(A)成分の
オルガノポリシロキサン組成物100部に対して0.1
〜50部であり、配合量が0.1部未満では十分な接着
性が得られず、50部を超えると物性低下を引き起こす
可能性がある。好ましくは0.2〜30部である。
【0050】また、(C)成分の接着性付与成分を効果
的に補助する目的で、分子中に1個のアルケニル基と少
なくとも1個のエステル基を有する有機化合物或いは有
機珪素化合物、例えばアクリル酸、メタクリル酸、ビニ
ル酢酸等の不飽和カルボン酸類、安息香酸アリルエステ
ル、フタル酸ジアリルエステル、ピロメリット酸テトラ
アリルエステル、アルキル酸アリルエステル等のアリル
エステル類などを含有した有機化合物或いは有機珪素化
合物を配合してもよい。また、有機金属キレート、アミ
ン系、アミド系、イミダゾール系、酸無水物系などのエ
ポキシ基開環触媒を添加してもよい。これらは本発明の
効果を妨げない範囲で添加することができる。
【0051】上記の成分以外に接着性向上の目的で
(A)成分と非相溶なシロキサン骨格を有する有機珪素
化合物を添加してもよい。例えば、フェニル基含有シリ
コーンオイル、フロロシリコーンオイル、シリコーン変
性パーフルオロアルキルエーテル化合物、ポリエーテル
変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、
アミド変性シリコーンオイル、イミド変性シリコーンオ
イル、ウレタン変性シリコーンオイルなどが挙げられ
る。
【0052】また、本発明にオイルブリード性を付与す
るために1種以上のフェニル基含有の無官能オルガノポ
リシロキサンを(A)成分100部に対して1〜20部
添加してもよい。
【0053】本発明のシリコーンゴム接着剤組成物に
は、上記した成分以外に、目的に応じて各種の添加剤、
例えば酸化チタン、酸化鉄、酸化セリウム、酸化バナジ
ウム、酸化コバルト、酸化クロム、酸化マンガン等の金
属酸化物及びその複合物、石英粉末、珪藻土、炭酸カル
シウム、炭酸マグネシウム、アルミナ、カーボン等の無
機充填剤を添加することができ、また目的とする特性を
損なわない限り、顔料、耐熱剤、難燃剤、可塑剤、反応
制御剤等を添加してもよい。なお、これら任意成分の添
加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量とするこ
とができる。
【0054】また、付加硬化型オルガノポリシロキサン
組成物を用いる場合、ビニルシクロテトラシロキサン等
のビニル基含有オルガノポリシロキサン、トリアリルイ
ソシアネート、アルキルマレエート、エチニルシクロヘ
キサノール等のアセチレンアルコール類、シラン、シロ
キサン変性物、ハイドロパーオキサイド、テトラメチル
エチレンジアミン、ベンゾトリアゾール及びそれらの混
合物からなる群から選ばれる化合物などの付加反応制御
剤等を本発明の効果を妨げない範囲で添加することがで
きる。
【0055】本発明のシリコーンゴム接着剤組成物は、
上記した(A)〜(C)成分、任意成分を常温で均一に
混合するだけでも得ることが可能であるが、好ましくは
(B)成分は、(A)成分のうち(2)、(3)成分、
或いは(ii)成分を除いた成分とプラネタリーミキサ
ーやニーダー等で100〜200℃の範囲で1〜4時間
熱処理し、その時点で上記処理剤を添加してもよい。そ
の後室温で(2)、(3)成分、或いは(ii)成分、
(C)成分を混合して組成物を得ることができる。成型
方法は、混合物の粘度により自由に選択することがで
き、注入成型、圧縮成型、射出成型、押出成型、トラン
スファー成型等いずれの方法を採用してもよい。その硬
化条件は、通常60〜200℃で10秒〜24時間の範
囲内で加熱成形することができる。
【0056】本発明のシリコーンゴム接着剤組成物は、
有機樹脂との一体成形体を得る場合に好適に用いられ
る。この場合、本発明に使用される有機樹脂は、通常の
オレフィン重合系或いは縮重合系等の熱可塑性樹脂が挙
げられ、具体的にはアクリロニトリル−ブタジエン−ス
チレン(ABS)樹脂、スチレン樹脂、ポリエチレン樹
脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアセタール樹脂、アクリ
ル樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリエチレン
テレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート(P
BT)樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹
脂、ポリスルフォン樹脂、ナイロン樹脂、芳香族ポリア
ミド樹脂、ポリイミド樹脂、液晶樹脂等、或いはこれら
の混合物であってもよい。なお、これらは繊維状、フィ
ルム状のものでもよい。
【0057】本発明に係る未硬化シリコーンゴム接着剤
組成物を上記熱可塑性樹脂の上に一体成形する方法とし
ては、予め成形された熱可塑性樹脂の上に未硬化のシリ
コーンゴム接着剤組成物を所望の形状にしてのせ、熱可
塑性樹脂の溶融する温度以下の温度で加熱する方法、予
め成形された熱可塑性樹脂の上に未硬化のシリコーンゴ
ム接着剤組成物をのせ、熱可塑性樹脂の溶融する温度以
下で圧縮する方法、射出成型機により熱可塑性樹脂を金
型に先に射出成形し、次いで該金型内にシリコーンゴム
接着剤組成物を加熱射出する方法等が挙げられる。な
お、上記熱可塑性樹脂の成形体を製造する方法の一例と
して、例えば上記熱可塑性樹脂をペレット化し、熱可塑
性樹脂の軟化点以上に加熱した成形金型へ注入し、次い
で金型を熱可塑性樹脂の軟化点以下に冷却する公知の方
法が便利である。この場合、一般に射出成型機、トラン
スファー成型機と呼ばれている機器の使用が可能であ
る。なお、金型としては、通常表面処理されていないス
チール、ステンレス等の金属製のものや、これらの金属
に、例えばクロムメッキ、ニッケルメッキ等の表面処理
を施したものを使用することができる。
【0058】一方、シリコーンゴム接着剤組成物は未硬
化の状態で液状、パテ状、ペースト状のいずれでもよい
が、成形のし易さから液状もしくはペースト状のものが
好ましい。なお、本発明に係るシリコーンゴム接着剤組
成物の硬化条件は、熱可塑性樹脂との強固な接着性を発
現させるために、樹脂が変形、溶融、変質しない温度、
硬化時間で行うことが必要である。樹脂の種類にもよる
が、50〜150℃で0.2〜5時間程度、とりわけ
0.4〜30分程度の硬化条件で一体成形体を得ること
ができる。
【0059】
【発明の効果】本発明によれば、シリコーンゴム接着剤
組成物と熱可塑性樹脂との一体成形体において、射出成
形を用いて簡単かつ短時間で成形可能で、プライマーレ
ス成型に適した熱可塑性樹脂との接着性良好なシリコー
ンゴム接着剤組成物を与え、かつ熱可塑性樹脂を改質せ
ずに接着可能である一体成形体を得ることができ、電
気、電子、自動車、精密機械、建築関係等に有用なもの
である。
【0060】
【実施例】以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。シリコーンゴム接着剤組成物調製例 表1に示すように、(A)成分中の(1)成分として両
末端がそれぞれジメチルビニルシロキシ基で封鎖された
25℃の粘度が10,000cpsのジメチルポリシロ
キサン、(B)成分のシリカ微粉末として比表面積20
0m2/gのヒュームドシリカを使用し、ヘキサメチル
ジシラザンを(1)成分100部に対して8部加え、ニ
ーダーミキサーに配合して均一に混合した後、更に15
0℃で1時間加熱混合してシリコーンゴムベースを得
た。このシリコーンゴムベースに残りの(A)成分中の
(2)成分として下記平均組成式(4)で示されるメチ
ルハイドロジェンポリシロキサン、(3)成分として塩
化白金酸の1%2−エチルヘキサノール溶液、更に反応
制御剤としてエチニルシクロヘキサノールの50%エタ
ノール溶液を加え、更に(C)成分として下記I〜IV
の接着性付与成分を均一に混合し、シリコーンゴム接着
剤組成物を得た。
【0061】
【化5】
【0062】
【化6】
【0063】[実施例1]熱可塑性樹脂用射出成型機に
数平均分子量が約1万のポリカーボネート樹脂(P
C)、数平均分子量が約2万のポリブチレンテレフタレ
ート樹脂(PBT)、ポリメチルメタクリレート樹脂
(PMMA)、ポリフェニレンスルフィド樹脂(PP
S)、ナイロン6−6(PA66)、ポリフタルアミド
(PPA)をそれぞれ投入し、290℃で可塑化した
後、多数個取りシート型金型キャビティに射出し(射出
条件は、射出時間6秒、冷却時間30秒、射出圧力1,
000kg/cm2、硬締圧力35ton、キャビティ
温度100℃)、厚み2mm×幅25mm×長さ100
mmの各樹脂シートを数枚得た。次に、作成した各樹脂
シート、同寸法のクロムメッキ金属板を引張り剪断接着
試験片作成治具に固定し、上記調製例で(C)成分とし
て式(I)のものを使用し、添加して得たシリコーンゴ
ム接着剤組成物を同治具に適量流し込み、120℃の恒
温槽にて10分間加熱し、硬化させた。このように得ら
れた図1の試験片を用いて、JIS K6850の方法
に準じて接着性を調べた。
【0064】ここで、図1において、a,bは樹脂シー
ト、c,dはそれぞれ支持体把持部、eはシリコーンゴ
ム接着剤組成物の硬化物である。
【0065】[実施例2]熱可塑性樹脂用射出成型機に
実施例1と同様の樹脂を投入し、290℃で可塑化した
後、多数個取りシート型金型キャビティに射出し(射出
条件は、射出時間6秒、冷却時間30秒、射出圧力1,
000kg/cm2、硬締圧力35ton、キャビティ
温度100℃)、厚み2mm×幅25mm×長さ100
mmのシートを数枚得た。次に、作成したシート、同寸
法のクロムメッキ金属板を引張り剪断接着試験片作成治
具に固定し、上記調製例で(C)成分として式(II)
のものを使用し、添加して得たシリコーンゴム接着剤組
成物を同治具に適量流し込み、120℃の恒温槽にて1
0分間加熱し、硬化させた。このように得られた図1の
試験片を用いて、JIS K6850の方法に準じて接
着性を調べた。
【0066】[比較例1]熱可塑性樹脂用射出成型機に
実施例1と同様の樹脂を投入し、290℃で可塑化した
後、多数個取りシート型金型キャビティに射出し(射出
条件は、射出時間6秒、冷却時間30秒、射出圧力1,
000kg/cm2、硬締圧力35ton、キャビティ
温度100℃)、厚み2mm×幅25mm×長さ100
mmのシートを数枚得た。次に、作成したシート、同寸
法のクロムメッキ金属板を引張り剪断接着試験片作成治
具に固定し、(C)成分として式(III)のものを使
用し、添加して得たシリコーンゴム接着剤組成物を同治
具に適量流し込み、120℃の恒温槽にて10分間加熱
し、硬化させた。このように得られた図1の試験片を用
いて、JIS K6850の方法に準じて接着性を調べ
た。
【0067】[比較例2]熱可塑性樹脂用射出成型機に
実施例1と同様の樹脂を投入し、290℃で可塑化した
後、多数個取りシート型金型キャビティに射出し(射出
条件は、射出時間6秒、冷却時間30秒、射出圧力1,
000kg/cm2、硬締圧力35ton、キャビティ
温度100℃)、厚み2mm×幅25mm×長さ100
mmのシートを数枚得た。次に、作成したシート、同寸
法のクロムメッキ金属板を引張り剪断接着試験片作成治
具に固定し、(C)成分として式(IV)を使用し、添
加して得たシリコーンゴム接着剤組成物を同治具に適量
流し込み、120℃の恒温槽にて10分間加熱し、硬化
させた。このように得られた図1の試験片を用いてJI
S K6850の方法に準じて接着性を調べた。
【0068】[実施例3]実施例2と同様の樹脂とシリ
コーンゴム接着剤組成物の成形を2基の射出装置を備え
た2色射出成型機を使用して行った。この成型機は、射
出装置のノズル部(1)及び(2)が図2のように金型
に連結する。ノズル部(1)は金型パーティングライン
から、ノズル部(2)は金型右側面中央部から射出す
る。また、使用した金型は、左側金型片(3)と右側金
型片(4)とからなり、それぞれの相対向する面の2カ
所には成形凹部が形成されており、該各成形凹部により
図2に示したようにキャビティ部(5)及び(6)が形
成されている(図2参照)。
【0069】この射出成型機にて各樹脂を290℃にて
溶融し、ノズル部(1)からキャビティ部(5)に射出
し、樹脂シート成形体(7)を形成させた。その条件
は、射出時間6秒、冷却時間35秒、キャビティ部
(5)及び左側金型片(3)の温度は100℃であった
(図3参照)。
【0070】次に、右側金型片(4)を外し、片開きを
行うと共に、左側金型片(3)の凹部に樹脂シート成形
体(7)を保持したまま左側金型片(3)を180°回
転させ、右側金型片(4)を合わせて再び型締めし、シ
リコーンゴムシート成形体形成用のキャビティ部をシー
ト成形体(7)に形成された面と左側金型片(4)の形
成凹部とで形成せしめた(図4参照)。
【0071】この状態で射出装置のノズル部(2)から
樹脂シート成形体(7)に形成された面に実施例1と同
様のシリコーンゴム接着剤組成物(組成を表1に示す)
を射出し、ゴムシート成形体(8)を形成させた。その
条件は射出時間6秒、冷却時間90秒、左側金型片
(3)の温度は100℃、右側金型片(4)の温度は1
20℃であった(図5参照)。
【0072】以上の製造工程によって図6に示すような
樹脂シートとゴムシートからなる複合体(幅2.5m
m、長さ15cm、厚み2mm(樹脂とゴムは同寸法)
を得た。金型離型性、寸法精度、生産性は良好であっ
た。またその接着性を調べた。
【0073】以上の各例の評価結果を表1に示す。な
お、評価方法は下記の通りである。 接着試験条件:JIS K6850引張り剪断接着試験
において25kgf/cm2以上を接着とした。
【0074】
【表1】
【0075】表1に示した本発明のシリコーンゴム接着
剤組成物は、短時間硬化が可能で、各樹脂と強固に接着
した一体成形体を得ることができるものであった。ま
た、金型離型性、寸法精度、生産性も良好であった。
【図面の簡単な説明】
【図1】接着性を調べた試験片を示し、(A)は断面
図、(B)は平面図である。
【図2】2色射出成型装置の概略図である。
【図3】同装置を用いて第1のキャビティ部に樹脂を射
出した状態を示す概略図である。
【図4】樹脂成形体を第2のキャビティ部に挿入した状
態を示す概略図である。
【図5】第2のキャビティ部にシリコーンゴム接着剤組
成物を射出した状態を示す概略図である。
【図6】2色射出成型装置を用いて得られた複合体の斜
視図である。
【符号の説明】
1 ノズル部 2 ノズル部 3 左側金型片 4 右側金型片 5 キャビティ部 6 キャビティ部 7 樹脂シート成形体 8 ゴムシート成形体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4F100 AA20A AA20H AH02A AH02H AK01B AK52A AN02A BA02 BA10A BA10B BA15 DC01A DC01H GB07 GB32 JB13A JB16B JG04 JK06 JL05 YY00A 4J040 EC052 EC062 EC182 EK041 EK042 EK052 EK081 EK082 HA306 HB44 HD35 JB02 KA03 KA42 LA01 LA05 LA06 MA10 NA12 NA16 NA19

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)加熱硬化型のオルガノポリシロキサン組成物 100重量部 (B)補強性シリカ微粉末 1〜100重量部 (C)エポキシ当量が100〜5000g/1molで、分子中に芳香族環を少 なくとも1個有する有機化合物又は有機珪素化合物 0.1〜50重量部 を含有することを特徴とするシリコーンゴム接着剤組成
    物。
  2. 【請求項2】 (C)成分が、分子中に少なくとも1個
    のSi−H基を含有する有機珪素化合物である請求項1
    記載のシリコーンゴム接着剤組成物。
  3. 【請求項3】 金属より有機樹脂に対する接着力が大き
    いことを特徴とする請求項1又は2記載のシリコーンゴ
    ム接着剤組成物。
  4. 【請求項4】 (A)加熱硬化型のオルガノポリシロキサン組成物 100重量部 (B)補強性シリカ微粉末 1〜100重量部 (C)エポキシ当量が100〜5000g/1molで、分子中に芳香族環を少 なくとも1個有する有機化合物又は有機珪素化合物 0.1〜50重量部 を含有するシリコーンゴム接着剤組成物の硬化物と熱可
    塑性樹脂との一体成形体。
  5. 【請求項5】 (C)成分が、分子中に少なくとも1個
    のSi−H基を含有する有機珪素化合物である請求項4
    記載のシリコーンゴム接着剤組成物の硬化物と熱可塑性
    樹脂との一体成形体。
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