JP2002285130A - シリコーンゴム用接着剤 - Google Patents

シリコーンゴム用接着剤

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリコーンゴムに良好に接着するシリコーン
ゴム用接着剤を提供する。 【解決手段】 (A)一分子中に平均2個以上のアルケニ
ル基を有するポリオルガノシロキサン100重量部、
(B)一分子中に平均2個以上のケイ素原子結合水素原子
を有するポリオルガノシロキサン{(A)成分中のアルケ
ニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモ
ル比が0.01〜20となる量}、(C)BET比表面積
が5〜50m2/gである炭酸カルシウム粉末5〜20
0重量部、および(D)白金系触媒(本組成物を硬化させ
る量)から少なくともなるシリコーンゴム用接着剤。

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に対
して良好に接着するシリコーンゴム用接着剤に関する。
【0002】
【従来の技術】シリコーンゴムは撥水性、耐候性、耐熱
性等が優れることから、各種基材のコーティング剤や皮
膜形成剤として使用されている。しかし、シリコーンゴ
ムは接着されにくく、そのため、特開昭61−2785
80号公報には、ケイ素原子結合アルケニル基およびケ
イ素原子結合アルコキシ基もしくはシラノール基を有す
るポリオルガシロキサン、縮合反応触媒、および有機過
酸化物からなるシリコーンゴム用接着剤が提案されてお
り、また、特開昭62−90369号公報には、シリコ
ーン被覆布同士を積み重ね、該積み重ね部分に常温で可
塑性の白金系触媒含有付加反応硬化型もしくは有機過酸
化物含有ラジカル反応硬化型のシリコーンゴム接着剤を
介在させ、圧着後、加熱硬化させるか、圧着しつつ加熱
硬化させる方法が提案されている。特に、特開昭62−
90369号公報中には、付加反応硬化性シリコーン組
成物が記載されているが、十分な接着性を示さないとい
う問題があった。
【0003】一方、特開平10−60281号公報に
は、炭酸カルシム粉末を含有する、付加反応硬化性シリ
コーン組成物が開示されているが、シリコーンゴム用接
着剤の用途については記載されておらず、また、シリコ
ーンゴムに対する接着性も十分でないという問題があっ
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記の
課題を解決するために鋭意検討した結果、特定のBET
比表面積を有する炭酸カルシウム粉末を含有する付加反
応硬化性シリコーン組成物がシリコーンゴムに対して良
好な接着性を示すことを見出し、本発明に到達した。す
なわち、本発明の目的は、シリコーンゴムに対して良好
に接着するシリコーンゴム用接着剤を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のシリコーンゴム
用接着剤は、 (A)一分子中に平均2個以上のアルケニル基を有するポリオルガノシロキサン 100重量部、 (B)一分子中に平均2個以上のケイ素原子結合水素原子を有するポリオルガノシ ロキサン{(A)成分中のアルケニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原 子のモル比が0.01〜20となる量}、 (C)BET比表面積が5〜50m2/gである炭酸カルシウム粉末 5〜200重量部、 (D)白金系触媒(本組成物を硬化させる量) から少なくともなることを特徴とする。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明のシリコーンゴム用接着剤
を詳細に説明する。(A)成分のポリオルガノシロキサン
は本接着剤の主剤であり、一分子中に平均2個以上のア
ルケニル基を有することを特徴とする。このアルケニル
基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテ
ニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基が例示され、好ま
しくは、ビニル基である。また、(A)成分中のアルケニ
ル基以外のケイ素原子に結合する有機基としては、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、
ヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キ
シリル基等のアリール基;3−クロロプロピル基、3,
3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキ
ル基が例示され、好ましくは、メチル基である。(A)成
分の分子構造としては、例えば、直鎖状、一部分枝を有
する直鎖状、分枝鎖状、網状、樹枝状が挙げられる。
(A)成分の25℃における粘度は限定されないが、好ま
しくは、100〜1,000,000mPa・sの範囲内であ
り、特に好ましくは、100〜500,000mPa・sの範
囲内である。
【0007】このような(A)成分のポリオルガノシロキ
サンとしては、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基
封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビ
ニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニル
シロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ
基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共
重合体、式:(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単
位と式:(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2で示されるシ
ロキサン単位と式:SiO4/2で示されるシロキサン単位
からなるポリオルガノシロキサン、これらのポリオルガ
ノシロキサンのメチル基の一部または全部をエチル基、
プロピル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基等の
アリール基;3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハ
ロゲン化アルキル基で置換したポリオルガノシロキサ
ン、これらのポリオルガノシロキサンのビニル基の一部
または全部をアリル基、プロペニル基等のアルケニル基
で置換したポリオルガノシロキサン、およびこれらのポ
リオルガノシロキサンの二種以上の混合物が例示され
る。
【0008】(B)成分のポリオルガノシロキサンは本接
着剤の硬化剤であり、一分子中に平均2個以上のケイ素
原子結合水素原子を有することを特徴とする。(B)成分
中のケイ素原子に結合する有機基としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシ
ル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル
基等のアリール基;3−クロロプロピル基、3,3,3−
トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が例
示され、好ましくは、メチル基である。(B)成分の分子
構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝
鎖状、網状、樹枝状が例示される。(B)成分の25℃に
おける粘度は限定されないが、好ましくは、1〜1,0
00,000mPa・sの範囲内であり、特に好ましくは、1
〜10,000mPa・sの範囲内である。
【0009】このような(B)成分のポリオルガノシロキ
サンとしては、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシ
ロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサン、分子鎖両末端ト
リメチルシロキシ基封鎖ポリメチルハイドロジェンシロ
キサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ封鎖ジメチル
シロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合
体、環状ポリメチルハイドロジェンシロキサン、式:
(CH3)2HSiO1/2で示されるシロキサン単位と式:S
iO4/2で示されるシロキサン単位からなるポリオルガノ
シロキサン、これらのポリオルガノシロキサンのメチル
基の一部または全部をエチル基、プロピル基等のアルキ
ル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;3,3,3
−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基で
置換したポリオルガノシロキサン、およびこれらのポリ
オルガノシロキサンの二種以上の混合物が例示され、得
られる硬化物の機械的特性、特には、伸びが向上するこ
とから、分子鎖両末端にのみケイ素原子結合水素原子を
有するポリオルガノシロキサンと分子鎖側鎖にケイ素原
子結合を有するポリオルガノシロキサンの混合物である
ことが好ましい。
【0010】本接着剤において(B)成分の含有量は、
(A)成分中のアルケニル基に対する本成分中のケイ素原
子結合水素原子のモル比が0.01〜20の範囲内とな
る量であり、好ましくは、0.1〜10の範囲内となる
量であり、特に好ましくは、0.1〜5の範囲内となる
量である。これは、(B)成分の含有量が上記範囲の下限
未満であると、得られる接着剤が十分に硬化しなくなる
傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限を超える
と、得られる接着剤硬化物の機械的特性が低下する傾向
があるからである。また、(B)成分として、分子鎖両末
端にのみケイ素原子結合水素原子を有するポリオルガノ
シロキサンと分子鎖側鎖にケイ素原子結合を有するポリ
オルガノシロキサンの混合物を用いる場合には、前者の
ポリオルガノシロキサンの含有量は、(A)成分中のアル
ケニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子の
モル比が0.01〜10の範囲内となる量であることが
好ましく、さらには、0.1〜10の範囲内となる量で
あることが好ましく、特には、0.1〜5の範囲内とな
る量であることが好ましく、後者のポリオルガノシロキ
サンの含有量は、(A)成分中のアルケニル基に対する本
成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.5〜2
0の範囲内となる量であることが好ましく、さらには、
0.5〜10の範囲内となる量であることが好ましく、
特には、0.5〜5の範囲内となる量であることが好ま
しい。
【0011】(C)成分の炭酸カルシウム粉末は本接着剤
のシリコーンゴムに対する接着性を向上させるための成
分であり、そのBET比表面積が5〜50m2/gであ
り、好ましくは、10〜50m2/gであることを特徴
とする。このような(C)成分の炭酸カルシウム粉末とし
ては、重質(または乾式粉砕)炭酸カルシウム粉末、軽質
(または沈降)炭酸カルシウム粉末、これらの炭酸カルシ
ウム粉末を脂肪酸や樹脂酸等の有機酸で表面処理した粉
末が例示され、好ましくは、軽質(または沈降)炭酸カル
シウム粉末であり、特に好ましくは、脂肪酸や樹脂酸等
の有機酸で表面処理した軽質(または沈降)炭酸カルシウ
ム粉末である。
【0012】本接着剤において(C)成分の含有量は、
(A)成分100重量部に対して5〜200重量部の範囲
内であり、好ましくは、10〜100重量部の範囲内で
ある。これは、(C)成分の含有量が上記範囲の下限未満
であると、本接着剤のシリコーンゴムに対する接着性が
低下する傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限
を超えると、均一な接着剤を調製することが困難となる
からである。
【0013】(D)成分の白金系触媒は本接着剤の硬化を
促進するための触媒である。このような(D)成分の白金
系触媒としては、白金微粉末、白金黒、塩化白金酸、四
塩化白金、塩化白金酸のアルコール溶液、白金のオレフ
ィン錯体、白金のアルケニルシロキサン錯体、白金のカ
ルボニル錯体、これらの白金系触媒をメチルメタクリレ
ート樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、
シリコーン樹脂等の熱可塑性有機樹脂中に分散してなる
微粉末が例示される。
【0014】本接着剤において(D)成分の含有量は本組
成物を硬化させる量であれば特に限定されないが、好ま
しくは、(A)成分100万重量部に対して(D)成分中の
白金金属が0.01〜500重量部の範囲内となる量で
あり、特に好ましくは、0.1〜100重量部の範囲内
となる量である。
【0015】本接着剤には、得られる接着剤硬化物の機
械的強度を向上させるため、さらに(E)シリカ粉末を含
有してもよい。この(E)成分としては、例えば、ヒュー
ムドシリカ、沈降性シリカ、焼成シリカ、粉砕石英、お
よびこれらのシリカ粉末をオルガノアルコキシシラン、
オルガノハロシラン、オルガノシラザン等の有機ケイ素
化合物で表面処理した粉末が挙げられる。特に、得られ
る接着剤硬化物の機械的強度を十分に向上させるために
は、(E)成分として、BET比表面積が50m 2/g以
上であるシリカ粉末を用いることが好ましい。
【0016】本接着剤において(E)成分の含有量は任意
であるが、得られる接着剤硬化物の機械的強度を向上さ
せるためには、(A)成分100重量部に対して1〜10
0重量部の範囲内であることが好ましく、さらには、1
〜50重量部の範囲内であることが好ましい。
【0017】また、本接着剤には、その他任意の成分と
して、例えば、ヒュームド酸化チタン、カーボンブラッ
ク、ケイ藻土、酸化鉄、酸化アルミニウム、アルミノケ
イ酸塩、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、水酸化アルミニウ
ム、銀、ニッケル等の無機質充填剤;これらの充填剤の
表面を前記の有機ケイ素化合物で処理した充填剤を含有
してもよい。
【0018】また、本接着剤には、その接着性を向上さ
せるための接着付与剤として、メチルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシ
ラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3
−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミ
ノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、
ビス(トリメトキシシリル)プロパン、ビス(トリメトキ
シシリル)ヘキサン等のシランカップリング剤;テトラ
エチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラ
ブチルチタネート、テトラ(2−エチルヘキシル)チタネ
ート、チタンエチルアセトネート、チタンアセチルアセ
トネート等のチタン化合物;エチルアセトアセテートア
ルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス
(エチルアセトアセテート)、アルキルアセトアセテート
アルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス
(アセチルアセトネート)、アルミニウムモノアセチルア
セトネートビス(エチルアセトアセテート)等のアルミニ
ウム化合物;ジルコニウムアセチルアセトネート、ジル
コニウムブトキシアセチルアセトネート、ジルコニウム
ビスアセチルアセトネート、ジルコニウムエチルアセト
アセテート等のジルコニウム化合物を含有してもよい。
これらの接着付与剤の含有量は限定されないが、好まし
くは、(A)成分100重量部に対して0.01〜10重
量部の範囲内である。
【0019】さらに、本接着剤には、その貯蔵安定性を
向上させたり、取扱扱作業性を向上させるために、3−
メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−
1−ヘキシン−3−オール、3−フェニル−1−ブチン
−3−オール等のアセチレン系化合物;3−メチル−3
−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセ
ン−1−イン等のエンイン化合物;1,3,5,7−テト
ラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシ
ロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−
テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、分子鎖両末
端シラノール基封鎖メチルビニルシロキサン、分子鎖両
末端シラノール基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチ
ルシロキサン共重合体等の1分子中にビニル基を5重量
%以上持つオルガノシロキサン化合物;ベンゾトリアゾ
ール等のトリアゾール類、フォスフィン類、メルカプタ
ン類、ヒドラジン類等の硬化抑制剤を含有することが好
ましい。これらの硬化抑制剤の含有量は限定されない
が、(A)成分100重量部に対して0.001〜5重量
部の範囲内であることが好ましい。
【0020】本接着剤を調製する方法は限定されず、
(A)成分〜(D)成分、および必要に応じてその他任意の
成分を混合することにより調製することができるが、本
接着剤が(E)成分を含有する場合には、予め(A)成分と
(E)成分を加熱混合して調製したベースコンパウンド
に、(B)成分〜(D)成分を添加することが好ましい。な
お、その他任意の成分を添加する必要がある場合、ベー
スコンパウンドを調製する際に添加してもよく、また、
これが加熱混合により変質する場合には、(B)成分〜
(D)成分を添加する際に添加することが好ましい。ま
た、このベースコンパウンドを調製する際、前記の有機
ケイ素化合物を添加して、(E)成分の表面をin-situ処
理してもよい。本接着剤を調製する際、2本ロール、ニ
ーダーミキサー、ロスミキサー等の周知の混練装置を用
いることができる。
【0021】
【実施例】本発明のシリコーンゴム用接着剤を実施例に
より詳細に説明する。なお、粘度は25℃における値で
ある。
【0022】[実施例1]粘度40,000mPa・sの分子
鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ポリジメチルシ
ロキサン100重量部、BET比表面積が200m2
gであるヒュームドシリカ10重量部、シリカの表面処
理剤としてヘキサメチルジシラザン1.5重量部、およ
び水1重量部を均一に混合した後、減圧下、170℃で
2時間加熱混合してベースコンパウンドを調製した。
【0023】次に、このベースコンパウンド110重量
部に、脂肪酸で表面処理された、平均粒径が0.12μ
mであり、BET比表面積が18m2/gである沈降炭
酸カルシウム粉末(白石工業株式会社製の白艶化CC
R)40重量部、粘度10mPa・sの分子鎖両末端ジメチ
ルハイドロジェンシロキシ基封鎖ポリジメチルシロキサ
ン(上記ベースコンパウンドに含まれているポリジメチ
ルシロキサン中のビニル基に対する本成分中のケイ素原
子結合水素原子のモル比が0.2となる量)、一分子中
に平均3個のケイ素原子結合水素原子を有する粘度6mP
a・sの分子鎖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
(上記ベースコンパウンドに含まれているポリジメチル
シロキサン中のビニル基に対する本成分中のケイ素原子
水素原子のモル比が2.8となる量)、硬化抑制剤とし
て、粘度40mPa・sの分子鎖両末端シラノール基封鎖ジ
メチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体
(ビニル基の含有量=10重量%)0.2重量部、チタン
テトラブトキシド0.5重量部、および白金の1,3−ジ
ビニルテトラメチルジシロキサン錯体(上記ベースコン
パウンド中のポリジメチルシロキサン100万重量部に
対して本触媒中の白金金属が30重量部となる量)を混
合してシリコーンゴム用接着剤を調製した。
【0024】この接着剤を25℃で7日間放置すること
により硬化させた。この接着剤硬化物の硬さをJIS
K 6253に規定のタイプAデュロメータにより測定
した。また、この接着剤を25℃で7日間放置すること
により硬化させて、JISK 6251に規定のダンベ
ル状3号形試験片を作成した。次に、この接着剤硬化物
の引張強さおよび伸びをJIS K 6251に規定の
方法により測定した。これらの測定結果を表1に示し
た。また、この接着剤のシリコーンゴムに対する接着力
をJIS K6854に規定の方法に準じて、次のよう
にして測定した。この測定結果を表1に示した。幅50
mmのシリコーンゴム被覆ナイロンテープ同士をこの接着
剤の厚さが0.5mmとなるように貼り合わせ、25℃で
7日間放置することにより接着剤を硬化させた。次に、
この貼り合わせたテープについて、200mm/分の引張
速度においてT形剥離試験を行なった。
【0025】[実施例2]実施例1において、粘度10
mPa・sの分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ
基封鎖ポリジメチルシロキサンと一分子中に平均3個の
ケイ素原子結合水素原子を有する粘度6mPa・sの分子鎖
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の代わりに一
分子中に平均3個のケイ素原子結合水素原子を有する粘
度6mPa・sの分子鎖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
重合体のみをベースコンパウンドに含まれているポリジ
メチルシロキサン中のビニル基に対する本成分中のケイ
素原子水素原子のモル比が3.0となる量用いた以外は
実施例1と同様にしてシリコーンゴム用接着剤を調製し
た。この接着剤について、実施例1と同様にして、硬化
物の物性および接着力を測定して、それらの結果を表1
に示した。
【0026】[実施例3]実施例1において、平均粒径
が0.12μmであり、BET比表面積が18m2/gで
ある沈降炭酸カルシウム粉末の代わりに、樹脂酸により
表面処理された、平均粒径が0.07μmであり、BE
T比表面積が17m2/gである軽質炭酸カルシウム粉
末(丸尾カルシウム株式会社製のMT−100)を用い
た以外は実施例1と同様にしてシリコーンゴム用接着剤
を調製した。この接着剤について、実施例1と同様にし
て、硬化物の物性および接着力を測定して、それらの結
果を表1に示した。
【0027】[比較例1]実施例1において、平均粒径
が0.12μmであり、BET比表面積が18m2 /gで
ある沈降炭酸カルシウム粉末の代わりに、平均粒径が
0.68μmであり、BET比表面積が3.4m2/gで
ある重質炭酸カルシウム粉末(東洋ファインケミカル製
のP−30)を用いた以外は実施例1と同様にしてシリ
コーンゴム用接着剤を調製した。この接着剤について、
実施例1と同様にして、硬化物の物性および接着力を測
定して、それらの結果を表1に示した。
【0028】[比較例2]実施例1において、平均粒径
が0.12μmであり、BET比表面積が18m2 /gで
ある沈降炭酸カルシウム粉末の代わりに、平均粒径が5
μmであり、BET比表面積が3.4m2/gである粉砕
石英粉末(株式会社龍森製のクリスタライトVXS2)
を用いた以外は実施例1と同様にしてシリコーンゴム用
接着剤を調製した。この接着剤について、実施例1と同
様にして、硬化物の物性および接着力を測定して、それ
らの結果を表1に示した。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】本発明のシリコーンゴム用接着剤は、シ
リコーンゴムに対して良好に接着するという特徴があ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西海 航 千葉県市原市千種海岸2番2 東レ・ダウ コーニング・シリコーン株式会社研究開発 本部内 Fターム(参考) 4J040 EK041 EK091 GA03 HA066 HA096 HA196 HA306 HD43 KA03 KA14 LA01 MA12 PA30

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)一分子中に平均2個以上のアルケニル基を有するポリオ ルガノシロキサン 100重量部、 (B)一分子中に平均2個以上のケイ素原子結合水素原子を有するポリオルガノシ ロキサン{(A)成分中のアルケニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原 子のモル比が0.01〜20となる量}、 (C)BET比表面積が5〜50m2/gである炭酸カルシウム粉末 5〜200重量部、 (D)白金系触媒(本組成物を硬化させる量) から少なくともなるシリコーンゴム用接着剤。
  2. 【請求項2】 (C)成分が軽質(または沈降)炭酸カルシ
    ウム粉末であることを特徴とする、請求項1記載のシリ
    コーンゴム用接着剤。
  3. 【請求項3】 さらに、(E)シリカ粉末{(A)成分10
    0重量部に対して1〜100重量部}を含有することを
    特徴とする、請求項1記載のシリコーンゴム用接着剤。
  4. 【請求項4】 予め(A)成分と(E)成分が加熱混合され
    ていることを特徴とする、請求項3記載のシリコーンゴ
    ム用接着剤。
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