JP2004315731A - Room temperature curable polyorganosiloxane composition and its preparing method - Google Patents

Room temperature curable polyorganosiloxane composition and its preparing method Download PDF

Info

Publication number
JP2004315731A
JP2004315731A JP2003114218A JP2003114218A JP2004315731A JP 2004315731 A JP2004315731 A JP 2004315731A JP 2003114218 A JP2003114218 A JP 2003114218A JP 2003114218 A JP2003114218 A JP 2003114218A JP 2004315731 A JP2004315731 A JP 2004315731A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
parts
group
weight
component
silica powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2003114218A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shingo Tabei
進悟 田部井
Kazuhisa Ono
和久 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Momentive Performance Materials Japan LLC
Original Assignee
GE Toshiba Silicones Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by GE Toshiba Silicones Co Ltd filed Critical GE Toshiba Silicones Co Ltd
Priority to JP2003114218A priority Critical patent/JP2004315731A/en
Publication of JP2004315731A publication Critical patent/JP2004315731A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a room temperature curable polyorganosiloxane compound with good curability, excellent in imparting fluidity and in reduction in an extrusion force, and with less variation of viscosity and physical properties during long-term preservation. <P>SOLUTION: This room temperature curable polyorganosiloxane compound comprises a compound (A) of 100 pts.wt. such as a silicon functional polydiorganosiloxane having on average ≥2 hydrolyzable groups as a silicon functional group, a silica powder (B) of 1.0-200 pts.wt. having a specific surface area of 20-800 m<SP>2</SP>/g, a titanium chelate compound (C) of 0.5-15 pts.wt. as a curing catalyst and a titanium ester compound (D) of 0.01-3.0 wt%, based on the component (B), as a surface treating agent for the silica powder. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物およびその調製方法に係わり、特に、空気中の水分と接触することにより室温で硬化してゴム状弾性体またはゲル状態を生じるポリオルガノシロキサン組成物とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、硬化反応によりゴム状あるいはゲル状に変換し得るポリオルガノシロキサンには、機械的強度の向上のために、充填剤としてシリカ粉末を配合することが知られている。しかし、シリカ粉末が遊離水酸基を有するため、シリカ充填剤をそのままの状態でポリオルガノシロキサンに配合すると、貯蔵中の未硬化のポリオルガノシロキサン組成物に、経時的な増粘現象やストラクチャーの形成、クリープ硬化現象等を引き起こすことがある。
【0003】
これらの技術的問題を解決するために、従来から、充填剤としてのシリカ粉末の表面処理の研究が数多くなされている。表面処理のために初期に試みられた方法の1つは、シリカ粉末を非常に高い温度、すなわち200℃以上の温度に加熱することによって、すべての水酸基を除去するというものであった。
【0004】
しかし、シリカ粉末は集塊を形成する傾向を示し、そのため自由流動性粉末の状態ではなくなることが判明した。また、このようなシリカ粉末を室温に冷却した場合に、高度の吸湿性を示し大気中から湿気を吸収しやすいことも判った。したがって、シリカ粉末を前記したように加工することは非常に困難であった。
【0005】
また、シリカ粉末を環状シロキサンにより処理する方法が提案された(例えば、特許文献1参照)この方法においては、処理工程で環状シロキサンが分裂して遊離水酸基と結合することにより、シリカの遊離水酸基の反応性を失わせることになる。したがって、この方法により、構造化(ストラクチャーの形成)を起こしにくい組成物が得られる。また、こうして処理されたシリカ粉末により、物理的特性の高いシリコーンゴムが得られる。
【0006】
さらに、シリカ粉末を溶剤中で、フェニルジメチルエトキシシランのようなモノアルコキシシランおよび一級有機アミン化合物で同時に処理する方法(例えば、特許文献2参照)や、前処理にアンモニア誘導体で処理し、その後各種のシリコーン化合物で処理する方法(例えば、特許文献3参照)が提案されており、これらの方法では、シリカ粉末の遊離水酸基を良好に処理することができるという利点があった。
【0007】
さらに、シリカ粉末をヒドロキシルアミン、環状シロキサン、シリル窒素化合物の3種の処理剤で同時に処理する方法が開発されている。(例えば、特許文献4参照)この方法によれば、ある種の用途においては組成物の貯蔵安定性が改善され、かつ所望の物理的特性が得られる。
【0008】
また、オルガノシラザン類で処理した微粉末シリカを、オルガノハイドロジェンポリシロキサンとともに配合して、加熱加硫時などの変色を防止する技術が提案されている。(例えば、特許文献5参照)
【0009】
さらに、シリカ粉末をポリオルガノシロキサンとともにモノシラノールやシラザン化合物でインプロセス処理することにより、貯蔵安定性に優れた組成物を得る方法が提案されている。(例えば、特許文献6参照)
【0010】
またさらに、シリカ粉末を、ポリオルガノシロキサンとともにアミノ基含有ケイ素化合物でインプロセス処理する方法が提案されている。(例えば、特許文献7参照)この方法により、処理剤が残存しても特性上の不利を生じることがなく、かつ貯蔵安定性に優れた室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を得ることができることが記載されている。
【0011】
【特許文献1】
米国特許第2938009号公報
【特許文献2】
米国特許第3024126号公報
【特許文献3】
米国特許第3635743号公報
【特許文献4】
特開昭49−98861号公報
【特許文献5】
特開昭53−141362号公報
【特許文献6】
特公平4−22179号公報
【特許文献7】
特開平8−104816号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献1に記載された方法では、結合または排除される遊離水酸基が一部にすぎないため、組成物の作業性が経時的に劣化するという問題があった。
【0013】
また、特許文献2または特許文献3に記載された方法では、所望の物理的特性を有するシリコーンゴム組成物を得ることができなかった。
【0014】
また、特許文献4に記載された方法では、シリル窒素化合物およびその分解物の除去が困難であるため、得られる組成物の貯蔵安定性が不十分であり、経時的に粘度が上昇するばかりでなく、硬化後の物理的特性が不十分であるという問題があった。
【0015】
また、特許文献5に記載された方法でも、組成物の貯蔵安定性の点で十分に満足できるものを得ることができなかった。
【0016】
さらに、特許文献6に記載された方法では、ポリオルガノシロキサンの反応性基がシラノール基の場合には適用することができず、また残存する過剰の処理剤およびシラザン化合物の分解により生成するアンモニアまたはアンモニア誘導体の除去に、多くの時間と工程を要するばかりでなく、アンモニア臭を完全に除去することができなかった。さらに、アンモニアまたはアンモニア誘導体が残存した場合、銅系金属をはじめとする電気電子部品材料への腐食の原因となるため、それらの材料等には使用が困難であるなどの問題があった。
【0017】
またさらに、特許文献7に記載された方法においても、最近の電子電気部品の微細化や電極部材の変化等に対応し、十分に満足できる優れた特性を有する室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を得ることが難しかった。
【0018】
すなわち、近年、有機錫化合物は環境ホルモン等としての懸念があり、多くの面で使用が制限されているため、特許文献7に記載された方法においても、硬化触媒として有機錫化合物に代わってアルコキシチタン系化合物を使用することが考えられる。しかし、シリカ粉末をアミノ基含有ケイ素化合物によりインプロセス処理する方法において、アルコキシチタン系化合物を硬化触媒として配合した場合、アミノ基含有ケイ素化合物のアミノ基がアルコキシチタン系化合物に配位して触媒作用を阻害(被毒)し、硬化触媒としての活性を著しく低下させるなど、組成物の硬化性に大きな悪影響を与えるという問題があった。また、アルコキシチタン系化合物の触媒活性が有機錫化合物のそれと比較して低いため、配合量の増加を余儀なくされ、またアルコキシチタン系化合物の配位子にカルボキシ基を含む場合に、前記したアミノ基により着色および変色のおそれがあるなどの問題があった。
【0019】
本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、硬化性が良好で、流動性の付与、押出し力の低減などの作業性に優れ、かつ長期間保管しても粘度変化が少なく、物理的特性を損なうことのない室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を提供することを目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記した問題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、シリカ粉末をポリオルガノシロキサンとともに表面処理剤および表面処理促進剤であるチタンエステル化合物を用いてインプロセス処理することにより、残存する処理剤により、硬化触媒としてのアルコキシチタン系化合物の活性を低下させることなく、貯蔵安定性に優れたポリオルガノシロキサン組成物が得られることを見出した。
【0021】
すなわち、本発明の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物は、(A)(A1)分子中にケイ素官能基として平均2個を超える数の加水分解性基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサン、および/または(A2)分子中に2個以上のケイ素官能基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサンと架橋剤とから成るポリオルガノシロキサンを含む室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物であって、前記(A)ポリオルガノシロキサン100重量部に対して、(B)比表面積20〜800m/gのシリカ粉末1.0〜200重量部と、(C)硬化触媒であるチタンキレート化合物0.5〜15重量部を含み、かつ(D)シリカ粉末の表面処理剤および表面処理促進剤であるチタンエステル化合物を、前記(B)シリカ粉末に対して0.01〜3.0重量%の割合で含有することを特徴とする。
【0022】
本発明の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物において、架橋剤の少なくとも一部として、炭素官能性シランを0.05〜15重量部含むことができる。また、(C)硬化触媒であるチタンキレート化合物が、アルキルアセチルアセテートを配位子として有することができる。
【0023】
本発明の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の調製方法は、以下の(A)〜(D)の各成分を必須成分とする室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を調製するに際し、混合混練前の(A)成分に(D)成分を添加するか、または(A)、(B)成分の混合混練時に(D)成分を添加することを特徴とする。
(A)(A1)分子中にケイ素官能基として平均2個を超える数の加水分解性基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサン、および/または(A2)分子中に2個以上のケイ素官能基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサンと架橋剤とから成るポリオルガノシロキサン100重量部
(B)比表面積20〜800m/gのシリカ粉末1.0〜200重量部
(C)硬化触媒であるチタンキレート化合物0.5〜15重量部
(D)シリカ粉末の表面処理剤および表面処理促進剤であるチタンエステル化合物0.01〜3.0重量%(但し、前記(B)シリカ粉末に対する割合である。)
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【0025】
本発明の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の実施形態は、(A)(A1)分子中にケイ素官能基として平均2個を超える数の加水分解性基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサン、および/または(A2)分子中に2個以上のケイ素官能基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサンと架橋剤とから成るポリオルガノシロキサンを含み、(A)成分であるポリオルガノシロキサン100重量部に対して、(B)比表面積20〜800m/gのシリカ粉末1.0〜200重量部と、(C)硬化触媒であるチタンキレート化合物0.5〜15重量部をそれぞれ含有する。また、(D)成分として、(B)成分であるシリカ粉末の表面処理剤および表面処理促進剤であるチタンエステル化合物を、(B)シリカ粉末に対して0.01〜3.0重量%の割合で含有する。
【0026】
本発明において、ベースポリマーとして用いられる(A)ポリオルガノシロキサンは、ケイ素官能基を有する(A1)成分および/または(A2)成分と架橋剤とを組合わせたものからなり、(A1)成分は、それ自体が(C)成分の触媒作用によって架橋反応を起こし硬化する。また、(A2)成分と架橋剤とを組合わせたものは、(C)成分の触媒作用によって(A2)成分と架橋剤とが架橋反応を起こして硬化する。いずれの場合も、反応は加水分解反応とそれに続く縮合反応であり、空気中の水分の存在で反応が進行する。
【0027】
本発明の実施形態では、(D)表面処理剤および表面処理促進剤であるチタンエステル化合物を用いてシリカ粉末の表面処理を行っており、初期の擬似架橋により著しい増粘を生じるため、ベースポリマーとして(A1)成分の使用が好ましい。
【0028】
本発明の実施形態に用いられる(A)成分である(A1)成分および(A2)成分は、代表的には、下記の一般式:
【化1】

Figure 2004315731
で示される実質的に直鎖状のポリオルガノシロキサンである。
【0029】
式中、Rは互いに同一でも異なっていてもよい置換または非置換の1価の炭化水素基を表し、Rは―ZSiR 3−pを表す。ここで、Zは酸素および/または2価の炭化水素基を表し、Rは互いに同一でも異なっていてもよい置換または非置換の1価の炭化水素基を表し、Xは加水分解性基であるアルコキシ基を表し、pは1〜3の数である。また、nは当該(A)成分の23℃における粘度を20〜1,000,000mPa・sにする数である。末端基Rは、ケイ素官能基である加水分解性基Xを少なくとも1個有するケイ素官能性シロキシ単位であり、(A1)成分および(A2)成分は、分子の両末端に、それぞれ上記の加水分解性基Xを少なくとも1個有する。
【0030】
は、互いに同一でも異なっていてもよい置換または非置換の1価の炭化水素基である。R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、オクチル基、デシル基、ドデシル基のようなアルキル基;ビニル基、アリール基のようなアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基のようなアリール基;2−フェニルエチル基、2−フェニルプロピル基のようなアラルキル基が例示され、さらにこれらの炭化水素基の水素原子の一部が他の原子または基で置換されたもの、すなわちクロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基のようなハロゲン化アルキル基;3−シアノプロピル基のようなシアノアルキル基などの置換炭化水素基が例示される。合成が容易であり、かつ(A)成分が分子量の割に低い粘度を有し、硬化前の組成物に良好な押し出し性を与えること、および硬化後の組成物に良好な物理的性質を与えることから、全有機基の85%以上がメチル基であることが好ましく、実質的にすべての有機基がメチル基であることがより好ましい。
【0031】
一方、特に耐熱性、耐放射線性、耐寒性または透明性を組成物に付与する場合には、Rの一部として必要量のフェニル基を、耐油性、耐溶剤性を付与する場合には、Rの一部として3,3,3−トリフルオロプロピル基や3−シアノプロピル基を、また塗装適性を有する表面を付与する場合には、Rの一部として長鎖アルキル基やアラルキル基を、それぞれメチル基と併用するなど、目的に応じて任意に選択することができる。
【0032】
末端基Rにおいてケイ素原子に結合するRは、互いに同一でも異なっていてもよく、またRと同一でも異なっていてもよい置換または非置換の1価の炭化水素基であり、Rと同様なものが例示される。合成が容易で、加水分解性基Xの反応性が優れていることから、メチル基またはビニル基が好ましい。また、Zは、互いに同一でも異なっていてもよく、酸素原子ならびにメチレン基、エチレン基、トリメチレン基のようなアルキレン基;フェニレン基等の2価の炭化水素基が例示される。合成が容易なことから、酸素原子およびエチレン基が好ましく、酸素原子が特に好ましい。
【0033】
Xは、末端基Rに少なくとも1個存在するケイ素官能基、すなわち加水分解性基であるアルコキシ基である。このようなXとしては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基のようなアルコキシ基;2−メトキシエトキシ基、2−エトキシエトキシ基のような置換アルコキシ基;イソプロペノキシ基のようなエノキシ基などが例示され、互いに同一でも異なっていても良い。合成の容易さ、硬化前の組成物の物性、保存中の安定性、硬化性、経済性、および広範囲の用途に用いられ、とりわけ電気電子部品の用途における耐腐食性を鑑みた場合、アルコシキ基が好ましい。
【0034】
末端基Rにおけるケイ素官能基Xの数pは、1〜3であることが好ましい。
【0035】
また、硬化前の組成物に適度の押し出し性を付与するとともに、硬化後のゴム状弾性体に優れた機械的特性を与えるために、(A)成分(すなわち(A1)成分あるいは(A2)成分)を表す一般式におけるnは、当該(A)成分の23℃における粘度が20〜1,000,000mPa・sの範囲になるように選択される。(A)成分の粘度が20mPa・s未満では、硬化後のゴム状弾性体の伸びが十分でなく、一方1,000,000mPa・sを超えると、均一な組成物が得にくく押し出し作業性も低下する。硬化前および硬化後の組成物に要求される性質がバランスよく得られることから、特に好ましい粘度は500〜200,000mPa・sの範囲である。
【0036】
架橋剤を用いなくとも硬化するタイプの室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物においては、上記(A)成分すなわち(A1)成分中のXが架橋手段となり、架橋剤がなくても架橋反応が進行し、硬化してゴム状弾性体を生じる。好ましいXとしては、メトキシ基のようなアルコキシ基;アセトキシ基のようなアシロキシ基;およびメチルエチルケトキシマト基が例示されるが、耐腐食性の観点からアルコキシ基が好ましい。このような(A1)成分をベースポリマーとして使用することにより、硬化前の組成物が安定化されるとともに、優れた硬化性が得られる。
【0037】
また、架橋剤を用いて硬化させるタイプの室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物においては、(A2)成分を架橋剤と組合わせて用いることにより、架橋構造を形成させる。(A2)成分としては、Xが水酸基であるか、pが1(すなわち、分子中に水酸基および/または上記と同様の加水分解性基である2個のXを有する)のものを用いることができる。
【0038】
このような(A2)成分と組合わせて使用される架橋剤としては、水および硬化触媒の存在下に(A2)成分中のケイ素官能性基Xと反応し、組成物を硬化させるためのケイ素官能性基を有するケイ素化合物、および/またはその部分加水分解縮合物が用いられる。
【0039】
この架橋剤は、一般式:R 4−qSiY
(式中、Rは互いに同一でも異なっていてもよい置換または非置換の1価の炭化水素基を表し、Yは加水分解性基を表す。またqは、平均2を超え、4以下の数である。)で示される。
【0040】
としては、(A)成分のケイ素原子に直接結合した有機基Rと同様な基を例示することができる。入手のしやすさと優れた架橋反応速度が得られることから、メチル基またはビニル基が好ましい。また、加水分解反応性基Yとしては、(A)成分の末端基に存在するXとして挙げられたものと同様のものが例示される。
【0041】
このような架橋剤の例としては、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、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、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライソプロポキシシランおよびそれらの部分加水分解縮合物のようなアルコキシ基含有化合物;テトラキス(2−エトキシエトキシ)シラン、メチルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニル(2−エトキシエトキシ)シラン、フェニルトリス(2−メトキシエトキシ)シランおよびそれらの部分加水分解縮合物のような置換アルコキシ基含有化合物;メチルトリイソプロペノキシシラン、ビニルトリイソプロペノキシシラン、フェニルトリイソプロペノキシシラン、ジメチルジイソプロペノキシシラン、メチルビニルジイソプロペノキシシランおよびそれらの部分加水分解縮合物のようなエノキシ基含有化合物などが例示される。qが2であるシランのみであると(A)成分が(A2)である場合、鎖長が延長されるのみで架橋構造が形成されず、ゴム硬化物が生成じ得ない。したがって、qが2であるシランのみを用いるのではなく、qが3または4であるシランと併用される。(A)成分が(A1)であり、かつ前記した一般式[化1]の加水分解性基であるXを1分子中に3個以上有している場合は、この限りでない。
【0042】
合成が容易で、組成物の保存安定性を損なうことがなく、しかも大きな架橋反応速度すなわち大きな硬化速度を与えることを考慮すると、これらのシラン化合物の中で、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリス(イソプロペノキシ)シラン、ビニルトリス(イソプロペノキシ)シランおよびそれらの部分加水分解縮合物を用いることが好ましい。
【0043】
なお、(A)成分として、前記した(A1)成分であるXが加水分解性基でpが平均1を超えるものを用いる場合は、前記したように架橋剤がなくても硬化が可能であるが、このような場合においても、組成物の硬化性と、硬化して得られるゴム状弾性体の機械的性質とをバランスよく実現するために、前記の架橋剤を併用することが好ましい。さらに、加水分解性基YがXと同じである架橋剤を用いることがより好ましい。
【0044】
架橋剤の配合量は、(A)成分100重量部に対して、通常0.1〜15重量部であり、好ましくは0.3〜10重量部である。0.1重量部未満では架橋が十分に行われず、硬度の低い硬化物しか得られないばかりでなく、架橋剤を配合した組成物の保存安定性が悪くなる。一方、15重量部を超えて配合すると、経済的に無意味であるばかりか、組成物の硬化性および硬化後の機械的特性とのバランスが著しく低下するため好ましくない。
【0045】
本発明においては、先に具体例を列挙したような、Rとして1価の炭化水素基を有するケイ素官能性化合物の他、置換された1価の炭化水素基を有する炭素官能性の同様な化合物を、架橋剤の一部または全部として用いてもよい。このようなRとしては、置換のアミノ基、エポキシ基、イソシアナト基、(メタ)アクリロキシ基、メルカプト基、またはハロゲン原子で置換されたアルキル基やフェニル基が例示される。置換アルキル基としては、置換メチル基、3−置換プロピル基、4−置換ブチル基が例示されるが、合成が容易なことから、3−置換プロピル基が好ましい。
【0046】
このようなRを有する化合物としては、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、3−アミノプロピルトリアセトアミドシラン、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、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−メチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ジメチル−3−アミノプロピルトリメトキシシランのような置換または非置換のアミノ基含有シラン;3−グリシド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メチルジメトキシシラン、3,4−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシランのようなエポキシ基含有シラン;3−イソシアナトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルメチルジメトキシシラン、3−イソシアナトプロピルトリエトキシシランのようなイソシアナト基含有シラン;3−アクリロキシプロピ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−アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランのような(メタ)アクリロキシ基含有シラン;3−メルカプトプロピルトリメトキシシランのようなメルカプト基含有シラン;および3−クロロプロピルトリメトキシシランのようなハロゲン原子含有シランが例示される。
【0047】
また、前述のイソシアナト基含有シランのイソシアナト基がシクロ環(トリアジン−トリオン)を形成したトリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート、トリス(N−トリエトキシプロピル)イソシアヌレート、トリス(N−メチルジメトキシプロピル)イソシアヌレートも接着向上成分として、同様に用いられる。
【0048】
このような置換炭化水素基含有シランや前記のビニル基含有シランは、炭素官能性シランであって、これらを配合することにより、組成物が硬化する際の各種基材への接着性を向上させることができる。なお、炭素官能性シランの配合は、組成物の硬化性、貯蔵安定性および物理的特性を損なわない限り可能であるが、多量のアミノアルキル基含有シランおよびメルカプト基含有シランの配合は、(C)成分であるチタンキレート化合物を被毒し、その触媒機能を著しく低下させるため、貯蔵安定性の面から好ましくない。
【0049】
炭素官能性シランの配合量は、(A)成分100重量部に対して0.05〜15重量部が好ましく、0.1〜10重量部がさらに好ましい。0.05重量部未満では接着性の向上効果が少なく、またその発現が遅い。また、15重量部を超えて配合すると、前記した問題点のほか、保存安定性と作業性が悪くなり、また黄変現象を生じるため好ましくない。
【0050】
本発明において(B)成分のシリカ粉末は、ポリオルガノシロキサン組成物をゴム状態あるいはゲル状態に硬化させた場合の補強材であり、20〜800m/gの比表面積を有する。シリカ粉末の比表面積が20m/g未満である場合には、補強性が不十分である。また、比表面積が800m/gを超えると、粉末同士の凝集性が大きすぎるため、本発明の組成物に適さない。これらのシリカ粉末の中でも、機械的強度の点から、50m/g以上の比表面積を有するものが好ましく、さらに製造上および入手の容易さの観点から、500m/g以下の比表面積を有するシリカ粉末の使用が好ましい。
【0051】
このようなシリカ粉末としては、煙霧質シリカ、湿式シリカ、溶融シリカ等が例示され、その1種または2種以上を併用してもよい。(B)成分であるシリカ粉末の配合量は、(A)成分100重量部に対して1.0〜200重量部とし、より好ましくは3.0〜50重量部とする。シリカ粉末の配合量が1.0重量部未満では、得られる硬化物の機械的強度が不十分であり、また200重量部を超えると、混合が困難であり均一な組成物が得られない。また、このようなシリカ粉末は、処理済み、未処理を問わず使用することができるが、本発明において、トリメチルシリル基で処理したもののうちで処理度が高いものは、効果が低い場合がある。
【0052】
本発明において(C)成分の硬化触媒であるチタンキレート化合物は、(A)成分自体の架橋手段として含有される加水分解性基のX同士、および/または(A)成分の加水分解性基Xと架橋剤の加水分解性基Yとを、水分の存在下に反応させて架橋構造を形成させ、ゴム状弾性体を得るための硬化触媒である。アルキルアセチルアセテートを配位子として有するチタンキレート化合物の使用が好ましい。
【0053】
このような(C)成分としては、ジイソプロポキシチタンビス(メチルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(ブチルアセチルアセテート)、ジブトキシチタンビス(メチルアセチルアセテート)、ジブトキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(ブチルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(2−エチルヘキシルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(2−エチルヘキシルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(2−エチルヘキシルアセチルアセテート)、ジブトキシチタンビス(2−エチルヘキシルアセチルアセテート)、ジブトキシチタンビス(2−エチルヘキシルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(2−エチルヘキシルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(アセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(アセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(アセチルアセテート)、ジブトキシチタンビス(アセチルアセテート)、ジブトキシチタンビス(アセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(アセチルアセテート)のようなチタンキレート化合物が例示される。
【0054】
耐腐食性、硬化促進性および入手のし易さから、前記化合物のうちで、ジイソプロポキシチタンビス(メチルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(ブチルアセチルアセテート)、ジイソプロポキシチタンビス(2−エチルヘキシルアセチルアセテート)等が好ましい。
【0055】
(C)成分の配合量は、(A)成分100重量部あたり0.5〜15重量部、より好ましくは1.0〜10重量部である。0.5重量部未満では、硬化触媒として十分に作用せず、硬化に長い時間がかかるばかりでなく、特に空気との接触面から遠いゴム層の深部における硬化が不十分となり、反対に15重量部を超える場合には、その配合量に見合う効果がなく無意味であるばかりでなく、経済的にも不利益となり好ましくない。
【0056】
本発明の(D)成分の表面処理剤および表面処理促進剤であるチタンエステル化合物は、シリカ粉末の表面処理剤として、および(A)成分とシリカ粉末との混合を容易にするための表面促進剤としての作用を有するものである。(D)成分中の反応性基であるアルコキシ基により、シリカ粉末表面のシラノール基が処理されるばかりでなく、(D)成分中の反応性基により(A)成分中の反応性基とシリカ粉末表面のシラノールとの反応が適度に促進されることにより、(A)成分によってもシリカ粉末表面のシラノール基が処理される。
【0057】
こうして、組成物に流動性が付与され、押し出し力の低減が可能となる。また、シリカ粉末表面のシラノール基を処理することにより、経時的に硬化性の低下や増粘を引き起こすことなく、貯蔵安定性に優れた組成物を得ることができる。
【0058】
このようなチタンエステル化合物として、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルジアクリルイソステアロイルチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートのようなカルボン酸エステル、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のようなスルホン酸エステル、イソプロピルトリス(ジオクチルバイロホスフェート)チタネート、ビス(ジオクチルバイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス(ジオクチルバイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネートのようなリン酸エステル、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネートのような亜リン酸エステルが例示される。表面処理の効果、取り扱いの容易さおよび入手のし易さから、カルボン酸エステル、リン酸エステルおよび亜リン酸エステルが好ましい。また、耐腐食性の観点から、カルボン酸エステルの使用がさらに好ましい。さらに、カルボン酸部位の炭素数は、表面処理の効果および得られる組成物における相溶性の観点から、20以下が好ましく、さらに耐腐食性の観点から炭素数4以上が好ましい。
【0059】
(D)チタンエステル化合物の配合量は、(B)成分であるシリカ粉末に対して0.01〜3.0重量%の割合とする。表面処理の効率の点から0.05重量%以上が好ましく、また得られるベースコンパンドの貯蔵安定性の観点から2.0重量%以下がさらに好ましい。
【0060】
本発明の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物には、硬化前の組成物に適度の流動性を与えるとともに、硬化して得られるゴム状弾性体に、例えばシーリング材、接着剤、現場成形ガスケットなどとして用いる場合に要求される高い機械的強度を付与するために、前記した(B)成分であるシリカ粉末以外に、通常用いられている充填剤を配合することができる。
【0061】
このような充填剤としては、沈殿シリカ、煙霧質酸化チタンのような補強性充填剤、けいそう土、粉砕シリカ、アルミノケイ酸、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、有機酸表面処理炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、タルク、酸化第二鉄のような非補強性充填剤が例示され、硬化後のゴム状弾性体に要求される物性に応じて選択される。なお、これらの充填剤の表面をオルガノクロロシラン類、ポリオルガノシロキサン類、ヘキサメチルジシラザンなどで表面処理しても良いが、充填剤の表面処理を行う場合には、過剰となった表面処理剤および表面処理剤が反応して生成した副生成物を組成物中から除く必要がある。これら表面処理剤およびその副生成物が組成物中に存在すると、長期間保存で粘度や物理的特性の変化が少ないという本願の目的が達成できない場合がある。
【0062】
また、例えば透明性が要求される場合には、煙霧質シリカを用いることが好ましく、建築用シーリング材として、とりわけ低モジュラスが要求される場合には、非補強性の充填剤を用いることが好ましい。上記の充填剤のうちで、補強性充填剤の量が少なすぎると、機械的特性の向上の効果がほとんど現れず、逆に多すぎる場合には、モジュラスが大きくなりすぎて破断時の伸びが小さくなる。前記したシリカ粉末以外の充填剤の添加量は、(A)成分100重量部に対して1〜200重量部が好ましく、5〜100重量部の範囲がより好ましい。
【0063】
さらに、本発明の組成物には、目的に応じて、顔料、チクソトロピー性付与剤、押し出し作業性を改良するための粘度調整剤、紫外線吸収剤、防かび剤、耐熱性向上剤、難燃化剤など、各種の添加剤を加えても良い。
【0064】
本発明の組成物は、以上の全ての成分および必要に応じて各種添加剤を、湿気を遮断した状態で混合することにより得られる。なお、(D)成分であるチタンエステル化合物の添加順に関しては、系内に均一に分散可能でかつシリカ粉末の表面を十分均一に処理することができるように、また硬化触媒による硬化物の形成への影響を少なくするためにも、(C)成分を混合する以前に、混合混練前の(A)成分に(D)成分を最初に添加するか、あるいは(A)成分と(B)成分との混合混練時に(D)成分を添加することが望ましい。
【0065】
得られた組成物は、密閉容器中でそのまま保存し、使用時に空気中の水分に曝すことによってはじめて硬化する、いわゆる1包装型室温硬化性組成物として使用することができる。また、本発明の組成物を、例えば架橋剤と硬化触媒を分けた組成物として調製し、適宜2〜3個の別々の容器に分けて保存し、使用時にこれらを混合する、いわゆる多包装型室温硬化性組成物として使用することもできる。
【0066】
本発明により得られる室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物は、湿気の存在しない密封条件下では安定であり、空気中の水分と接触することにより、室温で硬化してゴム状弾性体を生じる。特に本発明は、従来品より優れた硬化性を有し、貯蔵安定性に優れる室温硬化性ポリオルガノシロキサンを提供する。
【0067】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。なお、実施例中、部とあるのはいずれも重量部を表し、粘度などの物性値は全て23℃、相対湿度50%での値を示す。
【0068】
実施例1
粘度1,000mPa・sのα,ω−ビス(メチルジメトキシシロキシ)ポリジメチルシロキサン100部に、シリカ粉末の表面処理剤であるイソプロピルトリイソステアロイルチタネート0.14部を加え、常温で15分間均一に混合した後、比表面積が150m/gの煙霧質シリカ14部とともに万能混合機に仕込み、常温で1時間均一に混練した。次に、80〜100℃で30分間加熱減圧下で混練を行い、均一なベースコンパンドB−1を得た。次いで、得られたベースコンパンドB−1の114部に、メチルトリメトキシシラン3.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.5部を加え、湿気遮断下で均一に混合し、ポリオルガノシロキサン組成物1を得た。
【0069】
実施例2
粘度1,000mPa・sのα,ω−ビス(メチルジメトキシシロキシ)ポリジメチルシロキサン100部に、シリカ粉末の表面処理剤であるテトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート0.14部を加え、常温で15分間均一に混合した後、比表面積が150m/gの煙霧質シリカ14部とともに万能混合機に仕込み、常温で1時間均一に混練した。次に、80〜100℃で30分間加熱減圧下で混練を行い、均一なベースコンパンドB−2を得た。次いで、得られたベースコンパンドB−2の114部に、メチルトリメトキシシラン3.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.5部を加え、湿気遮断下で均一に混合しポリオルガノシロキサン組成物2を得た。
【0070】
実施例3
粘度20,000mPa・sのα,ω−ビス(メチルジメトキシシロキシ)ポリジメチルシロキサン100部に、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート0.15部を加え、常温で15分間均一に混合した後、比表面積が200m/gの煙霧質シリカ15部とともに万能混合機に仕込み、常温で1時間均一に混練した。次に、80〜100℃で30分間加熱減圧下で混練を行い、均一なベースコンパンドB−3を得た。次いで、得られたベースコンパンドB−3の115部に、メチルトリメトキシシラン2.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.0部を加え、湿気遮断下で均一に混合しポリオルガノシロキサン組成物3を得た。
【0071】
実施例4
粘度20,000mPa・sのα,ω−ビス(メチルジメトキシシロキシ)ポリジメチルシロキサン100部に、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート0.15部を加え、常温で15分間均一に混合した後、比表面積が200m/gのオクタメチルシクロテトラシロキサンで処理された煙霧質シリカ15部とともに万能混合機に仕込み、常温で1時間均一に混練した。次に、80〜100℃で45分間加熱減圧下で混練を行い、均一なベースコンパンドB−4を得た。次いで、得られたベースコンパンドB−4の115部に、メチルトリメトキシシラン2.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.0部を加え、湿気遮断下で均一に混合しポリオルガノシロキサン組成物4を得た。
【0072】
実施例5
シリカ粉末の表面処理剤として、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネートの代わりに、イソプロピルトリイソステアロイルチタネートを用い、実施例4と同様にしてベースコンパンドB−5を得た。次いで、得られたベースコンパンドB−5の115部に、メチルトリメトキシシラン2.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.0部を加え、湿気遮断下で均一に混合しポリオルガノシロキサン組成物5を得た。
【0073】
比較例1
粘度1,000mPa・sのα,ω−ビス(メチルジメトキシシロキシ)ポリジメチルシロキサン100部に、比表面積が150m/gの煙霧質シリカ14部を加えたものを万能混合機に仕込み、常温で15分間均一に混合した後、さらに常温で1時間均一に混練した。次いで、80〜100℃で30分間加熱減圧下で混練を行い、均一なベースコンパンドC−1を得た。次いで、得られたベースコンパンドC−1の114部に、メチルトリメトキシシラン3.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.5部を加え、湿気遮断下で均一に混合し比較組成物1を得た。
【0074】
比較例2
粘度1,000mPa・sのα,ω−ビス(メチルジメトキシシロキシ)ポリジメチルシロキサン100部に、従来からのシリカ粉末の表面処理剤であるテトラブトキシチタン0.14部を加え、常温で15分間均一に混合した後、比表面積が150m/gの煙霧質シリカ14部とともに万能混合機に仕込み、常温で1時間均一に混練した。次に、80〜100℃で30分間加熱減圧下で混練を行い、均一なベースコンパンドC−2を得た。次いで、得られたベースコンパンドC−2の114部に、メチルトリメトキシシラン3.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.5部をさらに加え、湿気遮断下で均一に混合し比較組成物2を得た。
【0075】
比較例3
テトラブトキシチタンの代わりにジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)0.14部を用い、比較例2と同様にして均一なベースコンパンドC−3を得た。次いで、得られたベースコンパンドC−3の114部に、メチルトリメトキシシラン3.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.5部を加え、湿気遮断下で均一に混合し比較組成物3を得た。
【0076】
比較例4
テトラブトキシチタンの代わりに3−アミノプロピルトリエトキシシラン0.2部を用い、比較例2と同様にして均一なベースコンパンドC−4を得た。次いで、得られたベースコンパンドC−4の114部に、メチルトリメトキシシラン3.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.5部を加え、湿気遮断下で均一に混合し比較組成物4を得た。
【0077】
比較例5
表面処理剤であるチタンエステル化合物を用いなかった以外は実施例4と同様にして、ベースコンパンドC−5を得た。次いで、得られたベースコンパンドC−5の115部に、メチルトリメトキシシラン2.0部、トリス(N−トリメトキシプロピル)イソシアヌレート0.5部およびジイソプロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)2.0部を加え、湿気遮断下で均一に混合し比較組成物5を得た。
【0078】
次に、実施例1〜5および比較例1〜5で調製し密封して保存したポリオルガノシロキサン組成物について、指触乾燥時間、物理的特性、保存安定性、接着性を、実施例1〜3および比較例1〜4については粘度を、実施例4〜5および比較例5については押し出し力を、それぞれ測定し評価した。
【0079】
また、実施例1〜3および比較例1〜4で得られたベースコンパンドについて、外観、収量、粘度および経時後の粘度を調べるとともに、経時後のベースコンパンドを用いて得られた組成物に関して、外観、粘度と指触乾燥時間および物理的特性を測定した。
【0080】
なお、指触乾燥時間、物理的特性、保存安定性、接着性および押し出し力の測定は、それぞれ以下に示すようにして行った。
【0081】
(a)指触乾燥時間:組成物を23℃、50%RHの雰囲気中に押し出した後、指で表面に接触して乾燥状態にあることを確認するに至る時間を測定した。
【0082】
(b)物理的特性:組成物を厚さ2mmのシート状に押し出し、得られたシートを23℃、50%RHで168時間放置して空気中の湿気により硬化させ、硬化物の物理的特性をJIS K6301により測定した。
【0083】
(c)保存安定性:湿気を遮断した容器に組成物を入れ、70℃で5日間加熱した後、指触乾燥時間および粘度を23℃、50%RHの雰囲気で測定した。また、厚さ2mmのシート状に押し出し、これを23℃、50%RHで168時間放置して空気中の湿気により硬化させ、硬化物の物理的特性を前記(b)と同様にJIS K6301により測定した。
【0084】
(d)接着性:JIS K 6301の方法により、アルミニウム、ガラス、ポリカーボネート、フェノール樹脂をそれぞれ被着体として、引張り剪断強さおよび凝集破壊率を測定した。
【0085】
(e)押し出し力:実際に市販されている333MLのカートリッジを用い、ノズルの先端を内径6.2mmに調整したものを装着し、カートリッジの底部のプランジャーを押し出す力をオートグラフにより測定した。
【0086】
これらの測定結果を表1および表2に示す。
【0087】
【表1】
Figure 2004315731
【0088】
【表2】
Figure 2004315731
【0089】
表1および表2からわかるように、実施例1〜5で調製されたポリオルガノシロキサン組成物は、保存安定性に優れ、湿気の存在しない密封条件下で安定であるうえに、空気中の水分と接触することによりはじめて室温で硬化する。また、貯蔵により硬化性が低下することがなく、接着性が良好で物理的特性に優れたゴム状弾性体が得られる。
【0090】
【発明の効果】
以上の記載から明らかなように、本発明の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物は、湿気の存在しない密封条件下では安定であり、空気中の水分と接触することにより室温で硬化して、機械的特性が良好で優れた接着耐久性を有するゴム状弾性体を生じる。また、優れた貯蔵安定性を有し、長期間の貯蔵によっても硬化性が低下することがない。したがって、シーリング材、接着剤、現場成形ガスケットなどとして好適する。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a room temperature-curable polyorganosiloxane composition and a method for preparing the same, and more particularly to a polyorganosiloxane composition which cures at room temperature by contact with moisture in the air to produce a rubbery elastic body or a gel state. It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
In general, it is known that silica powder is compounded as a filler with a polyorganosiloxane that can be converted into a rubber or gel by a curing reaction in order to improve mechanical strength. However, since the silica powder has a free hydroxyl group, if the silica filler is added to the polyorganosiloxane as it is, the uncured polyorganosiloxane composition during storage has a thickening phenomenon and the formation of a structure with the passage of time. May cause creep hardening phenomenon.
[0003]
In order to solve these technical problems, many studies have been made on surface treatment of silica powder as a filler. One of the earliest methods attempted for surface treatment was to remove all hydroxyl groups by heating the silica powder to a very high temperature, i.e. a temperature above 200 <0> C.
[0004]
However, it has been found that silica powders tend to form agglomerates and are no longer free flowing. It was also found that when such a silica powder was cooled to room temperature, it exhibited a high degree of hygroscopicity and easily absorbed moisture from the atmosphere. Therefore, it was very difficult to process the silica powder as described above.
[0005]
In addition, a method of treating silica powder with a cyclic siloxane has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this method, the cyclic siloxane is split in the treatment step and combines with the free hydroxyl group to form a free hydroxyl group of the silica. The reactivity will be lost. Thus, a composition that is less prone to structuring (structure formation) is obtained by this method. Further, a silicone rubber having high physical properties can be obtained by the silica powder thus treated.
[0006]
Furthermore, a method in which silica powder is simultaneously treated with a monoalkoxysilane such as phenyldimethylethoxysilane and a primary organic amine compound in a solvent (for example, see Patent Document 2), or a pretreatment with an ammonia derivative followed by various treatments (For example, refer to Patent Document 3), and these methods have an advantage that free hydroxyl groups of silica powder can be satisfactorily treated.
[0007]
Further, a method has been developed in which silica powder is simultaneously treated with three treatment agents, hydroxylamine, cyclic siloxane, and silyl nitrogen compound. According to this method, for some applications, the storage stability of the composition is improved and the desired physical properties are obtained.
[0008]
In addition, a technique has been proposed in which fine powdered silica treated with an organosilazane is blended with an organohydrogenpolysiloxane to prevent discoloration during heating and vulcanization. (For example, see Patent Document 5)
[0009]
Furthermore, there has been proposed a method of obtaining a composition having excellent storage stability by in-process treatment of silica powder with a monosilanol or silazane compound together with a polyorganosiloxane. (For example, see Patent Document 6)
[0010]
Furthermore, a method has been proposed in which silica powder is in-process treated with an amino group-containing silicon compound together with a polyorganosiloxane. (See, for example, Patent Document 7) By this method, it is possible to obtain a room-temperature-curable polyorganosiloxane composition which does not cause a disadvantage in properties even if the treating agent remains and has excellent storage stability. Has been described.
[0011]
[Patent Document 1]
U.S. Pat. No. 2,938,009
[Patent Document 2]
U.S. Pat. No. 3,024,126
[Patent Document 3]
U.S. Pat. No. 3,635,743
[Patent Document 4]
JP-A-49-98861
[Patent Document 5]
JP-A-53-141362
[Patent Document 6]
Japanese Patent Publication No. 4-22179
[Patent Document 7]
JP-A-8-104816
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the method described in Patent Document 1, there is a problem that the workability of the composition deteriorates with time because only a part of the free hydroxyl groups is bound or eliminated.
[0013]
Further, the method described in Patent Document 2 or Patent Document 3 cannot obtain a silicone rubber composition having desired physical properties.
[0014]
Further, in the method described in Patent Document 4, it is difficult to remove the silyl nitrogen compound and its decomposed product, so that the storage stability of the obtained composition is insufficient, and the viscosity only increases with time. Thus, there was a problem that the physical properties after curing were insufficient.
[0015]
Further, even with the method described in Patent Document 5, a composition sufficiently satisfactory in terms of storage stability of the composition could not be obtained.
[0016]
Furthermore, the method described in Patent Document 6 cannot be applied to the case where the reactive group of the polyorganosiloxane is a silanol group, and furthermore, ammonia or ammonia generated by decomposition of the remaining excess treating agent and silazane compound is not applicable. Not only did it take much time and steps to remove the ammonia derivative, but the ammonia odor could not be completely removed. Furthermore, if ammonia or an ammonia derivative remains, it causes corrosion to electric and electronic component materials such as copper-based metals, and there is a problem that it is difficult to use such materials and the like.
[0017]
Furthermore, even in the method described in Patent Document 7, a room-temperature-curable polyorganosiloxane composition having sufficiently satisfactory and excellent characteristics in response to recent miniaturization of electronic and electric components and changes in electrode members is disclosed. It was difficult to get.
[0018]
That is, in recent years, there has been a concern that an organotin compound is an environmental hormone or the like, and its use is restricted in many aspects. Therefore, even in the method described in Patent Document 7, an alkoxytin compound is used instead of an organotin compound as a curing catalyst. It is conceivable to use a titanium compound. However, in a method in which the silica powder is in-processed with an amino group-containing silicon compound, when an alkoxytitanium-based compound is blended as a curing catalyst, the amino group of the amino group-containing silicon compound coordinates with the alkoxytitanium-based compound to act as a catalyst. There is a problem that the curability of the composition is greatly adversely affected, for example, by inhibiting (poisoning) the composition and significantly reducing the activity as a curing catalyst. Further, since the catalytic activity of the alkoxytitanium compound is lower than that of the organotin compound, the compounding amount has to be increased, and when the alkoxytitanium compound contains a carboxy group in the ligand, the amino group described above is used. There is a problem that coloring and discoloration may occur.
[0019]
The present invention has been made to solve these problems, has good curability, imparts fluidity, excels in workability such as reduction of extrusion force, and has a small change in viscosity even when stored for a long time. Another object of the present invention is to provide a room temperature-curable polyorganosiloxane composition which does not impair physical properties.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have conducted intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, silica powder was subjected to in-process treatment using a titanium ester compound which is a surface treatment agent and a surface treatment accelerator together with a polyorganosiloxane. It has been found that a polyorganosiloxane composition having excellent storage stability can be obtained without lowering the activity of the alkoxytitanium compound as a curing catalyst by the remaining treating agent.
[0021]
That is, the room temperature-curable polyorganosiloxane composition of the present invention comprises (A) (A1) a silicon-functional polydiorganosiloxane having an average of more than two hydrolyzable groups as silicon functional groups in a molecule, and / or Or (A2) a room-temperature-curable polyorganosiloxane composition comprising a polyorganosiloxane comprising a silicon-functional polydiorganosiloxane having two or more silicon functional groups in a molecule and a crosslinking agent, wherein the (A) (B) Specific surface area of 20 to 800 m per 100 parts by weight of organosiloxane2/ G of 1.0 to 200 parts by weight of silica powder and (C) 0.5 to 15 parts by weight of a titanium chelate compound as a curing catalyst, and (D) a surface treatment agent and a surface treatment accelerator for silica powder. It is characterized in that a certain titanium ester compound is contained at a ratio of 0.01 to 3.0% by weight based on the silica powder (B).
[0022]
The room temperature-curable polyorganosiloxane composition of the present invention may contain 0.05 to 15 parts by weight of a carbon-functional silane as at least a part of the crosslinking agent. Further, (C) the titanium chelate compound as a curing catalyst may have alkylacetyl acetate as a ligand.
[0023]
The method for preparing the room-temperature-curable polyorganosiloxane composition of the present invention includes the steps of: preparing a room-temperature-curable polyorganosiloxane composition containing the following components (A) to (D) as essential components before mixing and kneading. It is characterized in that the component (D) is added to the component (A) or the component (D) is added during mixing and kneading of the components (A) and (B).
(A) (A1) a silicon-functional polydiorganosiloxane having an average of more than two hydrolyzable groups as silicon functional groups in the molecule, and / or (A2) two or more silicon functional groups in the molecule. 100 parts by weight of a polyorganosiloxane comprising a silicon-functional polydiorganosiloxane and a crosslinker
(B) Specific surface area 20 to 800 m2/ G of silica powder 1.0 to 200 parts by weight
(C) 0.5 to 15 parts by weight of a titanium chelate compound as a curing catalyst
(D) 0.01 to 3.0% by weight of a titanium ester compound which is a surface treatment agent and a surface treatment accelerator of the silica powder (however, the ratio to the (B) silica powder).
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
[0025]
Embodiments of the room temperature curable polyorganosiloxane composition of the present invention include (A) (A1) a silicon-functional polydiorganosiloxane having on average more than two hydrolyzable groups as silicon functional groups in the molecule; and And / or (A2) a polyorganosiloxane comprising a silicon-functional polydiorganosiloxane having two or more silicon functional groups in the molecule and a crosslinking agent, and based on 100 parts by weight of the polyorganosiloxane as the component (A). , (B) specific surface area 20 to 800 m2/ G of silica powder in an amount of 1.0 to 200 parts by weight, and (C) 0.5 to 15 parts by weight of a titanium chelate compound as a curing catalyst. As the component (D), a surface treatment agent for the silica powder as the component (B) and a titanium ester compound as a surface treatment accelerator are used in an amount of 0.01 to 3.0% by weight based on the silica powder (B). Contains in proportions.
[0026]
In the present invention, the polyorganosiloxane (A) used as the base polymer comprises a combination of the component (A1) and / or the component (A2) having a silicon functional group and a crosslinking agent, and the component (A1) is Itself causes a crosslinking reaction by the catalytic action of the component (C) to be cured. In addition, the combination of the component (A2) and the crosslinking agent is cured by causing a crosslinking reaction between the component (A2) and the crosslinking agent due to the catalytic action of the component (C). In each case, the reaction is a hydrolysis reaction followed by a condensation reaction, and the reaction proceeds in the presence of moisture in the air.
[0027]
In the embodiment of the present invention, the surface treatment of the silica powder is performed by using (D) a surface treatment agent and a titanium ester compound as a surface treatment accelerator. The use of the component (A1) is preferred.
[0028]
The components (A1) and (A2), which are the components (A) used in the embodiment of the present invention, are typically represented by the following general formula:
Embedded image
Figure 2004315731
Is a substantially linear polyorganosiloxane represented by
[0029]
Where R1Represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may be the same or different from each other;2Is -ZSiR3 3-pXpRepresents Here, Z represents oxygen and / or a divalent hydrocarbon group;3Represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may be the same or different, X represents an alkoxy group which is a hydrolyzable group, and p is a number of 1 to 3. N is a number that makes the viscosity of the component (A) at 23 ° C. 20 to 1,000,000 mPa · s. Terminal group R2Is a silicon-functional siloxy unit having at least one hydrolyzable group X which is a silicon functional group, and the component (A1) and the component (A2) have the above-mentioned hydrolyzable group X at both ends of the molecule. At least one.
[0030]
R1Is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may be the same or different from each other. R1As alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, decyl group and dodecyl group; alkenyl groups such as vinyl group and aryl group; phenyl group and tolyl And aryl groups such as xylyl groups; aralkyl groups such as 2-phenylethyl group and 2-phenylpropyl group; and further, some of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups are substituted with other atoms or groups. A substituted hydrocarbon group such as a halogenated alkyl group such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group or a 3,3,3-trifluoropropyl group; a cyanoalkyl group such as a 3-cyanopropyl group. Is exemplified. It is easy to synthesize, and the component (A) has a low viscosity for its molecular weight, giving good extrudability to the composition before curing, and giving good physical properties to the composition after curing. For this reason, it is preferable that 85% or more of all the organic groups are methyl groups, and it is more preferable that substantially all the organic groups are methyl groups.
[0031]
On the other hand, especially when heat resistance, radiation resistance, cold resistance or transparency is imparted to the composition, R1When imparting oil resistance and solvent resistance to a required amount of phenyl group as a part of1When a 3,3,3-trifluoropropyl group or a 3-cyanopropyl group is given as a part of1Can be arbitrarily selected depending on the purpose, for example, using a long-chain alkyl group or an aralkyl group together with a methyl group.
[0032]
Terminal group R2In which R is bonded to a silicon atom3May be the same or different from each other, and R1A substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may be the same or different from1Are the same as those described above. A methyl group or a vinyl group is preferred because synthesis is easy and the reactivity of the hydrolyzable group X is excellent. Z may be the same or different, and examples thereof include an oxygen atom and an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group and a trimethylene group; and a divalent hydrocarbon group such as a phenylene group. An oxygen atom and an ethylene group are preferred because of easy synthesis, and an oxygen atom is particularly preferred.
[0033]
X represents a terminal group R2At least one silicon functional group, that is, an alkoxy group which is a hydrolyzable group. Examples of such X include an alkoxy group such as a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group and a butoxy group; a substituted alkoxy group such as a 2-methoxyethoxy group and a 2-ethoxyethoxy group; an enoxy group such as an isopropenoxy group. And may be the same or different from each other. It is used for a wide range of applications, including ease of synthesis, physical properties of the composition before curing, stability during storage, curability, economical efficiency, and corrosion resistance in electric and electronic component applications. Is preferred.
[0034]
Terminal group R2The number p of the silicon functional group X in is preferably 1 to 3.
[0035]
The component (A) (that is, the component (A1) or the component (A2)) is used to impart appropriate extrudability to the composition before curing and to impart excellent mechanical properties to the rubber-like elastic body after curing. ) Is selected such that the viscosity of the component (A) at 23 ° C is in the range of 20 to 1,000,000 mPa · s. When the viscosity of the component (A) is less than 20 mPa · s, the elongation of the rubber-like elastic body after curing is not sufficient. On the other hand, when it exceeds 1,000,000 mPa · s, it is difficult to obtain a uniform composition, and the extrusion workability is poor. descend. Particularly desirable viscosity is in the range of 500 to 200,000 mPa · s, because the properties required for the composition before and after curing are obtained in a well-balanced manner.
[0036]
In a room-temperature-curable polyorganosiloxane composition of the type that cures without using a crosslinking agent, X in the component (A), ie, the component (A1), serves as a crosslinking means, and the crosslinking reaction proceeds even without a crosslinking agent. Hardens to form a rubber-like elastic body. Preferable examples of X include an alkoxy group such as a methoxy group; an acyloxy group such as an acetoxy group; and a methylethylketoximato group. An alkoxy group is preferable from the viewpoint of corrosion resistance. By using such a component (A1) as a base polymer, the composition before curing is stabilized and excellent curability is obtained.
[0037]
In a room-temperature-curable polyorganosiloxane composition of the type cured using a crosslinking agent, a crosslinked structure is formed by using the component (A2) in combination with a crosslinking agent. As the component (A2), those in which X is a hydroxyl group or p is 1 (that is, a compound having a hydroxyl group and / or two Xs which are hydrolyzable groups similar to the above in the molecule) may be used. it can.
[0038]
Examples of the crosslinking agent used in combination with the component (A2) include a silicone for reacting with the silicon functional group X in the component (A2) in the presence of water and a curing catalyst to cure the composition. A silicon compound having a functional group and / or a partially hydrolyzed condensate thereof are used.
[0039]
This crosslinking agent has the general formula: R4 4-qSiYq
(Where R4Represents a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group which may be the same or different from each other, and Y represents a hydrolyzable group. In addition, q is a number exceeding 2 on average and 4 or less. ).
[0040]
R4The organic group R directly bonded to the silicon atom of the component (A)1The same groups can be exemplified. A methyl group or a vinyl group is preferred because of its availability and an excellent crosslinking reaction rate. Examples of the hydrolysis-reactive group Y are the same as those exemplified as X present in the terminal group of the component (A).
[0041]
Examples of such crosslinking agents include tetramethoxysilane, methyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, tetraethoxysilane, methyltriethoxysilane, vinyltriethoxysilane, phenyltriethoxysilane, tetrapropoxy Alkoxy group-containing compounds such as silane, tetraisopropoxysilane and partial hydrolysis condensates thereof; tetrakis (2-ethoxyethoxy) silane, methyltris (2-methoxyethoxy) silane, vinyl (2-ethoxyethoxy) silane, phenyl Substituted alkoxy group-containing compounds such as tris (2-methoxyethoxy) silane and partially hydrolyzed condensates thereof; methyltriisopropenoxysilane, vinyltriisopropenoxysilane, phenyltrii Propenoxyethyl silane, dimethyl isopropenoxysilane silane, such as an enoxy group-containing compounds such as methyl vinyl di- isopropenoxysilane silane and their partially hydrolyzed condensates are exemplified. When the component (A) is only the silane having q of 2 (A2), the crosslinked structure is not formed only by extending the chain length, and a cured rubber product cannot be produced. Therefore, instead of using only the silane in which q is 2, it is used in combination with the silane in which q is 3 or 4. This is not the case when the component (A) is (A1) and has three or more hydrolyzable groups X of the above general formula [Chemical Formula 1] in one molecule.
[0042]
Considering that the synthesis is easy and the storage stability of the composition is not impaired, and that a high crosslinking reaction rate, that is, a high curing rate is given, among these silane compounds, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, methyl It is preferable to use trimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, methyltris (isopropenoxy) silane, vinyltris (isopropenoxy) silane, and partially hydrolyzed condensates thereof.
[0043]
In the case where the component (A) X is a hydrolyzable group and p exceeds 1 on average, the component (A1) can be cured without a crosslinking agent as described above. However, even in such a case, it is preferable to use the above-mentioned crosslinking agent in combination in order to achieve a good balance between the curability of the composition and the mechanical properties of the rubber-like elastic material obtained by curing. Further, it is more preferable to use a crosslinking agent in which the hydrolyzable group Y is the same as X.
[0044]
The amount of the crosslinking agent to be added is generally 0.1 to 15 parts by weight, preferably 0.3 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the component (A). If the amount is less than 0.1 part by weight, crosslinking is not sufficiently performed, and not only a cured product having low hardness is obtained, but also the storage stability of the composition containing the crosslinking agent is deteriorated. On the other hand, if the amount is more than 15 parts by weight, it is not economically meaningless, and the balance between the curability of the composition and the mechanical properties after curing is remarkably reduced.
[0045]
In the present invention, as described in the specific examples above, R4In addition to the silicon-functional compound having a monovalent hydrocarbon group, a similar carbon-functional compound having a substituted monovalent hydrocarbon group may be used as part or all of the crosslinking agent. Such R4Examples thereof include a substituted amino group, epoxy group, isocyanato group, (meth) acryloxy group, mercapto group, or alkyl group or phenyl group substituted with a halogen atom. Examples of the substituted alkyl group include a substituted methyl group, a 3-substituted propyl group, and a 4-substituted butyl group, and a 3-substituted propyl group is preferable because of easy synthesis.
[0046]
Such R4Examples of the compound having the following formula: 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltriisopropoxysilane, 3-aminopropyltriacetamidosilane, N- (2-aminoethyl) -3- Aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, N-methyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, N, N Substituted or unsubstituted amino group-containing silanes such as dimethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane; 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyl Trimethoxysilane Isocyanato group-containing silanes such as 3-isocyanatopropyltrimethoxysilane, 3-isocyanatopropylmethyldimethoxysilane and 3-isocyanatopropyltriethoxysilane; 3-acryloxypropyltrimethoxysilane; (Meth) acryloxy group-containing silanes such as methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane and 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane; mercapto group-containing silanes such as 3-mercaptopropyltrimethoxysilane And halogen-containing silanes such as 3-chloropropyltrimethoxysilane.
[0047]
Further, tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate, tris (N-triethoxypropyl) isocyanurate, and tris (N-methyldimethoxy) in which the isocyanato group of the above-mentioned isocyanato group-containing silane forms a cyclo ring (triazine-trione). Propyl) isocyanurate is likewise used as an adhesion-improving component.
[0048]
Such substituted hydrocarbon group-containing silanes and the above-mentioned vinyl group-containing silanes are carbon-functional silanes, and by blending them, improve the adhesion to various substrates when the composition is cured. be able to. The compounding of the carbon-functional silane is possible as long as the curability, the storage stability and the physical properties of the composition are not impaired, but the compounding of a large amount of the aminoalkyl group-containing silane and the mercapto group-containing silane is as follows: ) Poisons the titanium chelate compound as a component and significantly lowers its catalytic function, which is not preferable in terms of storage stability.
[0049]
The blending amount of the carbon-functional silane is preferably 0.05 to 15 parts by weight, more preferably 0.1 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the component (A). If the amount is less than 0.05 part by weight, the effect of improving the adhesiveness is small, and its expression is slow. Further, if the amount is more than 15 parts by weight, in addition to the above-mentioned problems, storage stability and workability deteriorate, and a yellowing phenomenon occurs, which is not preferable.
[0050]
In the present invention, the silica powder as the component (B) is a reinforcing material when the polyorganosiloxane composition is cured into a rubber state or a gel state, and is 20 to 800 m2/ G specific surface area. Specific surface area of silica powder is 20m2/ G, the reinforcing property is insufficient. The specific surface area is 800m2/ G is not suitable for the composition of the present invention because the cohesion between the powders is too large. Among these silica powders, from the viewpoint of mechanical strength, 50 m2/ G or more is preferable, and from the viewpoints of production and availability, 500 m2/ G of silica powder having a specific surface area of not more than / g is preferred.
[0051]
Examples of such silica powder include fumed silica, wet silica, and fused silica, and one or more of these may be used in combination. The compounding amount of the silica powder as the component (B) is 1.0 to 200 parts by weight, more preferably 3.0 to 50 parts by weight, per 100 parts by weight of the component (A). If the amount of the silica powder is less than 1.0 part by weight, the mechanical strength of the obtained cured product is insufficient, and if it exceeds 200 parts by weight, mixing is difficult and a uniform composition cannot be obtained. Such silica powder can be used regardless of whether it has been treated or not, but in the present invention, among those treated with a trimethylsilyl group, those having a high treatment degree may have a low effect.
[0052]
In the present invention, the titanium chelate compound which is the curing catalyst of the component (C) may have a structure in which X of the hydrolyzable groups contained as a crosslinking means of the component (A) itself and / or the hydrolyzable group X of the component (A) are used. And a hydrolyzable group Y of a cross-linking agent are reacted in the presence of moisture to form a cross-linked structure, and are a curing catalyst for obtaining a rubber-like elastic body. It is preferable to use a titanium chelate compound having alkylacetyl acetate as a ligand.
[0053]
Such components (C) include diisopropoxytitanium bis (methylacetyl acetate), diisopropoxytitanium bis (ethylacetylacetate), diisopropoxytitanium bis (butylacetylacetate), dibutoxytitanium bis (methylacetylacetate), Butoxy titanium bis (ethyl acetyl acetate), diisopropoxy titanium bis (butyl acetyl acetate), diisopropoxy titanium bis (2-ethylhexyl acetyl acetate), diisopropoxy titanium bis (2-ethylhexyl acetyl acetate), diisopropoxy titanium bis (2-ethyl hexyl) Acetylacetate), dibutoxytitanium bis (2-ethylhexyl acetylacetate), dibutoxytitanium bis (2-ethylhexylacetyl) Acetate), diisopropoxy titanium bis (2-ethylhexyl acetyl acetate), diisopropoxy titanium bis (acetyl acetate), diisopropoxy titanium bis (acetyl acetate), diisopropoxy titanium bis (acetyl acetate), dibutoxy titanium bis (acetyl acetate), Titanium chelate compounds such as dibutoxytitanium bis (acetyl acetate) and diisopropoxy titanium bis (acetyl acetate) are exemplified.
[0054]
Among the above compounds, diisopropoxytitanium bis (methylacetyl acetate), diisopropoxytitanium bis (ethylacetylacetate), diisopropoxytitanium bis (butylacetylacetate) among the above-mentioned compounds because of their corrosion resistance, curing acceleration and availability. And diisopropoxytitanium bis (2-ethylhexylacetyl acetate).
[0055]
The compounding amount of the component (C) is 0.5 to 15 parts by weight, more preferably 1.0 to 10 parts by weight, per 100 parts by weight of the component (A). If the amount is less than 0.5 part by weight, it does not act sufficiently as a curing catalyst, and it takes a long time to cure. In addition, the curing in the deep part of the rubber layer far from the contact surface with air becomes insufficient, and on the contrary, 15 parts by weight If the amount is more than one part, there is no effect corresponding to the compounding amount and it is not only meaningless, but also economically disadvantageous, which is not preferable.
[0056]
The titanium ester compound as the surface treatment agent and the surface treatment accelerator of the component (D) of the present invention is used as a surface treatment agent for silica powder and for promoting surface mixing for facilitating the mixing of the component (A) with the silica powder. It has an action as an agent. The silanol group on the surface of the silica powder is not only treated by the alkoxy group, which is the reactive group in the component (D), but also the reactive group in the component (A) is converted into the silica by the reactive group in the component (D). By appropriately promoting the reaction with the silanol on the surface of the powder, the silanol group on the surface of the silica powder is also treated by the component (A).
[0057]
Thus, fluidity is imparted to the composition, and the extrusion force can be reduced. In addition, by treating the silanol groups on the surface of the silica powder, a composition having excellent storage stability can be obtained without causing deterioration in curability or thickening over time.
[0058]
As such a titanium ester compound, carboxylic acid esters such as isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyl dimethacryl isosteroyl titanate, isopropyl diacryl isostearyl titanate, diisostearoyl ethylene titanate, isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridodecyl benzene Sulfonate such as sulfonyl titanate, phosphate such as isopropyl tris (dioctyl borophosphate) titanate, bis (dioctyl borophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctyl borophosphate) ethylene titanate, isopropyl tri (dioctyl phosphate) titanate , Tetraisopropylbis (dioctylphosphine) Site) titanate, tetraoctylbis (ditridecylphosphite) phosphite such as titanates are exemplified. Carboxylic acid esters, phosphoric acid esters, and phosphites are preferred from the viewpoint of the effect of the surface treatment, ease of handling and availability. From the viewpoint of corrosion resistance, use of a carboxylic acid ester is more preferable. Further, the number of carbon atoms in the carboxylic acid moiety is preferably 20 or less from the viewpoint of the effect of the surface treatment and the compatibility in the obtained composition, and more preferably 4 or more from the viewpoint of corrosion resistance.
[0059]
(D) The amount of the titanium ester compound is 0.01 to 3.0% by weight based on the silica powder as the component (B). It is preferably at least 0.05% by weight from the viewpoint of the efficiency of surface treatment, and more preferably at most 2.0% by weight from the viewpoint of storage stability of the obtained base compound.
[0060]
The room-temperature-curable polyorganosiloxane composition of the present invention imparts an appropriate fluidity to the composition before curing, and gives a rubber-like elastic body obtained by curing, for example, a sealing material, an adhesive, an in-situ molded gasket, and the like. In order to provide the high mechanical strength required when used as a filler, a filler generally used can be blended in addition to the silica powder as the component (B).
[0061]
Such fillers include precipitated silica, reinforcing fillers such as fumed titanium oxide, diatomaceous earth, ground silica, aluminosilicate, zinc oxide, aluminum oxide, calcium carbonate, organic acid surface-treated calcium carbonate, and carbonic acid. Non-reinforcing fillers such as magnesium, calcium silicate, talc and ferric oxide are exemplified, and are selected according to the physical properties required of the rubber-like elastic body after curing. The surface of these fillers may be surface-treated with organochlorosilanes, polyorganosiloxanes, hexamethyldisilazane, or the like. It is necessary to remove by-products produced by the reaction of the surface treating agent from the composition. If these surface treatment agents and their by-products are present in the composition, the object of the present application, in which there is little change in viscosity and physical properties during long-term storage, may not be achieved.
[0062]
Further, for example, when transparency is required, it is preferable to use fumed silica, and as a building sealing material, particularly when a low modulus is required, it is preferable to use a non-reinforcing filler. . Among the above fillers, if the amount of the reinforcing filler is too small, the effect of improving the mechanical properties hardly appears, and if it is too large, the modulus becomes too large and the elongation at break is increased. Become smaller. The amount of the filler other than the silica powder is preferably 1 to 200 parts by weight, more preferably 5 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of the component (A).
[0063]
Further, according to the purpose of the composition of the present invention, a pigment, a thixotropic agent, a viscosity modifier for improving extrusion workability, an ultraviolet absorber, a fungicide, a heat resistance improver, a flame retardant Various additives such as an agent may be added.
[0064]
The composition of the present invention can be obtained by mixing all of the above components and, if necessary, various additives in a state where moisture is blocked. The order of addition of the titanium ester compound as the component (D) is such that the silica powder can be uniformly dispersed in the system and the surface of the silica powder can be sufficiently uniformly treated, and the cured product is formed by a curing catalyst. In order to reduce the influence on the component (C), before the component (C) is mixed, the component (D) is first added to the component (A) before mixing and kneading, or the component (A) and the component (B) are mixed. It is desirable to add the component (D) at the time of mixing and kneading.
[0065]
The resulting composition can be used as a so-called one-package room temperature curable composition that is stored as it is in a closed container and cured only when exposed to moisture in the air at the time of use. Further, the composition of the present invention is prepared, for example, as a composition in which a cross-linking agent and a curing catalyst are separated, and is appropriately divided and stored in two to three separate containers, and these are mixed at the time of use, so-called multi-package type. It can also be used as a room temperature curable composition.
[0066]
The room-temperature-curable polyorganosiloxane composition obtained according to the present invention is stable under sealed conditions free from moisture, and cures at room temperature upon contact with moisture in the air to produce a rubber-like elastic body. In particular, the present invention provides a room-temperature-curable polyorganosiloxane that has better curability than conventional products and has excellent storage stability.
[0067]
Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the examples. In Examples, “parts” means “parts by weight”, and all physical property values such as viscosity are values at 23 ° C. and 50% relative humidity.
[0068]
Example 1
To 100 parts of α, ω-bis (methyldimethoxysiloxy) polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPa · s, 0.14 parts of isopropyl triisostearoyl titanate which is a surface treating agent for silica powder is added, and the mixture is uniformly mixed at room temperature for 15 minutes. After mixing, the specific surface area is 150m2/ G of fumed silica in an all-purpose mixer, and kneaded uniformly at room temperature for 1 hour. Next, the mixture was kneaded under heating and reduced pressure at 80 to 100 ° C. for 30 minutes to obtain a uniform base compound B-1. Next, 3.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 part of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and diisopropoxytitanium bis (ethylacetyl acetate) were added to 114 parts of the obtained base compound B-1. 5 parts were added and mixed homogeneously while keeping moisture out, to obtain a polyorganosiloxane composition 1.
[0069]
Example 2
To 100 parts of α, ω-bis (methyldimethoxysiloxy) polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPa · s, 0.14 parts of tetraisopropylbis (dioctylphosphite) titanate which is a surface treating agent for silica powder is added, and the mixture is added at room temperature. After 15 minutes of uniform mixing, the specific surface area is 150m2/ G of fumed silica in an all-purpose mixer, and kneaded uniformly at room temperature for 1 hour. Next, the mixture was kneaded under heating and reduced pressure at 80 to 100 ° C. for 30 minutes to obtain a uniform base compound B-2. Then, in 114 parts of the obtained base compound B-2, 3.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 part of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and 0.5 parts of diisopropoxytitanium bis (ethylacetyl acetate) 2. 5 parts were added, and the mixture was uniformly mixed under the exclusion of moisture to obtain a polyorganosiloxane composition 2.
[0070]
Example 3
0.15 parts of tetraisopropylbis (dioctylphosphite) titanate is added to 100 parts of α, ω-bis (methyldimethoxysiloxy) polydimethylsiloxane having a viscosity of 20,000 mPa · s, and the mixture is uniformly mixed at room temperature for 15 minutes. Specific surface area is 200m2/ G of fumed silica of 15 g / g were charged into a universal mixer and kneaded uniformly at room temperature for 1 hour. Next, kneading was performed under heating and reduced pressure at 80 to 100 ° C. for 30 minutes to obtain a uniform base compound B-3. Then, in 115 parts of the obtained base compound B-3, 2.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 part of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and diisopropoxytitanium bis (ethylacetylacetate) 2. 0 parts were added, and the mixture was uniformly mixed under the exclusion of moisture to obtain a polyorganosiloxane composition 3.
[0071]
Example 4
0.15 parts of tetraisopropylbis (dioctylphosphite) titanate is added to 100 parts of α, ω-bis (methyldimethoxysiloxy) polydimethylsiloxane having a viscosity of 20,000 mPa · s, and the mixture is uniformly mixed at room temperature for 15 minutes. Specific surface area is 200m2/ G of octamethylcyclotetrasiloxane treated with 15 parts of fumed silica were charged into a universal mixer and kneaded uniformly at room temperature for 1 hour. Next, the mixture was kneaded under heating and reduced pressure at 80 to 100 ° C. for 45 minutes to obtain a uniform base compound B-4. Then, in 115 parts of the obtained base compound B-4, 2.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 part of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and diisopropoxytitanium bis (ethylacetyl acetate) 2. 0 parts were added, and the mixture was uniformly mixed under the exclusion of moisture to obtain a polyorganosiloxane composition 4.
[0072]
Example 5
Base compound B-5 was obtained in the same manner as in Example 4, except that isopropyl triisostearoyl titanate was used instead of tetraisopropyl bis (dioctyl phosphite) titanate as a surface treatment agent for the silica powder. Then, in 115 parts of the obtained base compound B-5, 2.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 parts of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and diisopropoxytitanium bis (ethylacetyl acetate) 2. 0 parts were added, and the mixture was uniformly mixed under the exclusion of moisture to obtain a polyorganosiloxane composition 5.
[0073]
Comparative Example 1
A specific surface area of 150 m is added to 100 parts of α, ω-bis (methyldimethoxysiloxy) polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPa · s.2/ G of fumed silica was charged into a universal mixer, mixed uniformly at room temperature for 15 minutes, and further kneaded uniformly at room temperature for 1 hour. Next, kneading was performed under heating and reduced pressure at 80 to 100 ° C. for 30 minutes to obtain a uniform base compound C-1. Then, in 114 parts of the obtained base compound C-1, 3.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 part of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and diisopropoxytitanium bis (ethylacetyl acetate) 2. Five parts were added, and the mixture was uniformly mixed under the exclusion of moisture to obtain Comparative Composition 1.
[0074]
Comparative Example 2
To 100 parts of α, ω-bis (methyldimethoxysiloxy) polydimethylsiloxane having a viscosity of 1,000 mPa · s, add 0.14 parts of tetrabutoxytitanium, which is a conventional surface treatment agent for silica powder, and uniformly mix at room temperature for 15 minutes. After mixing, the specific surface area is 150m2/ G of fumed silica in an all-purpose mixer, and kneaded uniformly at room temperature for 1 hour. Next, the mixture was kneaded under heating and reduced pressure at 80 to 100 ° C. for 30 minutes to obtain a uniform base compound C-2. Then, in 114 parts of the obtained base compound C-2, 3.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 part of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and diisopropoxytitanium bis (ethylacetyl acetate) 2. 5 parts were further added, and the mixture was uniformly mixed under the exclusion of moisture to obtain Comparative Composition 2.
[0075]
Comparative Example 3
A uniform base compound C-3 was obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that 0.14 parts of diisopropoxytitanium bis (ethyl acetylacetate) was used instead of tetrabutoxytitanium. Then, in 114 parts of the obtained base compound C-3, 3.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 part of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and diisopropoxytitanium bis (ethylacetylacetate) 2. Five parts were added, and the mixture was uniformly mixed under the exclusion of moisture to obtain Comparative Composition 3.
[0076]
Comparative Example 4
A uniform base compound C-4 was obtained in the same manner as in Comparative Example 2, except that 0.2 parts of 3-aminopropyltriethoxysilane was used instead of tetrabutoxytitanium. Then, in 114 parts of the obtained base compound C-4, 3.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 part of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and diisopropoxytitanium bis (ethylacetylacetate) 2. 5 parts were added, and the mixture was uniformly mixed under the exclusion of moisture to obtain Comparative Composition 4.
[0077]
Comparative Example 5
A base compound C-5 was obtained in the same manner as in Example 4, except that the titanium ester compound as the surface treating agent was not used. Next, 2.0 parts of methyltrimethoxysilane, 0.5 part of tris (N-trimethoxypropyl) isocyanurate and diisopropoxytitanium bis (ethylacetyl acetate) were added to 115 parts of the obtained base compound C-5. 0 parts were added, and the mixture was homogeneously mixed under the exclusion of moisture to obtain Comparative Composition 5.
[0078]
Next, for the polyorganosiloxane compositions prepared and sealed and stored in Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5, the dry time to touch, physical properties, storage stability, and adhesiveness were measured in Examples 1 to 5. 3 and Comparative Examples 1 to 4 were measured for viscosity, and Examples 4 to 5 and Comparative Example 5 were measured for extrusion force.
[0079]
In addition, for the base compounds obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 4, the appearance, the yield, the viscosity and the viscosity after aging were examined, and for the composition obtained using the base compound after aging, Appearance, viscosity and dry time to touch and physical properties were measured.
[0080]
The measurement of the dry time to touch, physical properties, storage stability, adhesiveness, and extrusion force were performed as described below.
[0081]
(A) Drying time to the touch: After extruding the composition in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH, the time required to confirm that the composition was in a dry state by contacting the surface with a finger was measured.
[0082]
(B) Physical properties: The composition was extruded into a sheet having a thickness of 2 mm, and the obtained sheet was left at 23 ° C. and 50% RH for 168 hours to be cured by moisture in the air. Was measured according to JIS K6301.
[0083]
(C) Storage stability: The composition was placed in a container protected from moisture, heated at 70 ° C. for 5 days, and then the touch dry time and viscosity were measured in an atmosphere of 23 ° C. and 50% RH. Also, the sheet was extruded into a sheet having a thickness of 2 mm, left at 223 ° C. and 50% RH for 168 hours, and was cured by the moisture in the air. It was measured.
[0084]
(D) Adhesion: Tensile shear strength and cohesive failure rate were measured according to JIS K 6301 using aluminum, glass, polycarbonate, and phenolic resin as adherends.
[0085]
(E) Extrusion force: A commercially available 333 ML cartridge was used, with the nozzle tip adjusted to an inner diameter of 6.2 mm, and the force for extruding the plunger at the bottom of the cartridge was measured by an autograph.
[0086]
Tables 1 and 2 show the measurement results.
[0087]
[Table 1]
Figure 2004315731
[0088]
[Table 2]
Figure 2004315731
[0089]
As can be seen from Tables 1 and 2, the polyorganosiloxane compositions prepared in Examples 1 to 5 have excellent storage stability, are stable under sealed conditions free from moisture, and have a high moisture content in the air. Cured at room temperature only upon contact with In addition, a rubber-like elastic body having good adhesiveness and excellent physical properties can be obtained without a decrease in curability due to storage.
[0090]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the room-temperature-curable polyorganosiloxane composition of the present invention is stable under sealed conditions in the absence of moisture, cures at room temperature by contact with moisture in the air, A rubber-like elastic body having good mechanical properties and excellent adhesion durability is produced. In addition, it has excellent storage stability, and its curability does not decrease even after long-term storage. Therefore, it is suitable as a sealing material, an adhesive, an in-situ molded gasket, and the like.

Claims (4)

(A)(A1)分子中にケイ素官能基として平均2個を超える数の加水分解性基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサン、および/または(A2)分子中に2個以上のケイ素官能基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサンと架橋剤とから成るポリオルガノシロキサンを含む室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物であって、
前記(A)ポリオルガノシロキサン100重量部に対して、
(B)比表面積20〜800m/gのシリカ粉末1.0〜200重量部と、
(C)硬化触媒であるチタンキレート化合物0.5〜15重量部を含み、かつ(D)シリカ粉末の表面処理剤および表面処理促進剤であるチタンエステル化合物を、前記(B)シリカ粉末に対して0.01〜3.0重量%の割合で含有することを特徴とする室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物。
(A) (A1) a silicon-functional polydiorganosiloxane having an average of more than two hydrolyzable groups as silicon functional groups in the molecule, and / or (A2) two or more silicon functional groups in the molecule. A room temperature curable polyorganosiloxane composition comprising a polyorganosiloxane comprising a silicon-functional polydiorganosiloxane having
With respect to 100 parts by weight of the polyorganosiloxane (A),
(B) 1.0 to 200 parts by weight of silica powder having a specific surface area of 20 to 800 m 2 / g;
(C) a titanium catalyst compound containing 0.5 to 15 parts by weight of a titanium chelate compound as a curing catalyst and (D) a titanium ester compound as a surface treatment agent and a surface treatment accelerator for the silica powder, Room temperature-curable polyorganosiloxane composition, characterized in that it is contained in an amount of 0.01 to 3.0% by weight.
前記架橋剤の少なくとも一部として、炭素官能性シランを0.05〜15重量部含むことを特徴とする請求項1記載の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物。The room temperature curable polyorganosiloxane composition according to claim 1, wherein the crosslinker contains 0.05 to 15 parts by weight of a carbon-functional silane as at least a part of the crosslinker. 前記(C)硬化触媒であるチタンキレート化合物が、アルキルアセチルアセテートを配位子として有することを特徴とする請求項1または2記載の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物。The room temperature curable polyorganosiloxane composition according to claim 1 or 2, wherein the (C) titanium chelate compound as a curing catalyst has alkylacetyl acetate as a ligand. 以下の(A)〜(D)の各成分を必須成分とする室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物を調製するに際し、混合混練前の(A)成分に(D)成分を添加するか、または(A)、(B)成分の混合混練時に(D)成分を添加することを特徴とする室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物の調製方法。
(A)(A1)分子中にケイ素官能基として平均2個を超える数の加水分解性基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサン、および/または(A2)分子中に2個以上のケイ素官能基を有するケイ素官能性ポリジオルガノシロキサンと架橋剤とから成るポリオルガノシロキサン100重量部
(B)比表面積20〜800m/gのシリカ粉末1.0〜200重量部
(C)硬化触媒であるチタンキレート化合物0.5〜15重量部
(D)シリカ粉末の表面処理剤および表面処理促進剤であるチタンエステル化合物0.01〜3.0重量%(但し、前記(B)シリカ粉末に対する割合である。)
In preparing a room-temperature-curable polyorganosiloxane composition containing the following components (A) to (D) as essential components, component (D) is added to component (A) before mixing and kneading, or ( A method for preparing a room-temperature-curable polyorganosiloxane composition, wherein the component (D) is added during mixing and kneading of the components (A) and (B).
(A) (A1) a silicon-functional polydiorganosiloxane having an average of more than two hydrolyzable groups as silicon functional groups in the molecule, and / or (A2) two or more silicon functional groups in the molecule. 100 parts by weight of a polyorganosiloxane comprising a silicon-functional polydiorganosiloxane and a crosslinking agent (B) 1.0 to 200 parts by weight of silica powder having a specific surface area of 20 to 800 m 2 / g (C) Titanium chelate compound as a curing catalyst 0.5 to 15 parts by weight (D) 0.01 to 3.0% by weight of a titanium ester compound which is a surface treatment agent and a surface treatment accelerator of the silica powder (however, the ratio to the (B) silica powder).
JP2003114218A 2003-04-18 2003-04-18 Room temperature curable polyorganosiloxane composition and its preparing method Withdrawn JP2004315731A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003114218A JP2004315731A (en) 2003-04-18 2003-04-18 Room temperature curable polyorganosiloxane composition and its preparing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003114218A JP2004315731A (en) 2003-04-18 2003-04-18 Room temperature curable polyorganosiloxane composition and its preparing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004315731A true JP2004315731A (en) 2004-11-11

Family

ID=33473880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003114218A Withdrawn JP2004315731A (en) 2003-04-18 2003-04-18 Room temperature curable polyorganosiloxane composition and its preparing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004315731A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006182935A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Ge Toshiba Silicones Co Ltd Room temperature-curing polyorganosiloxane composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006182935A (en) * 2004-12-28 2006-07-13 Ge Toshiba Silicones Co Ltd Room temperature-curing polyorganosiloxane composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4912754B2 (en) Room temperature curable organopolysiloxane composition
JP2009007553A (en) Room temperature-curable organopolysiloxane composition
JPWO2019069706A1 (en) Method for Producing Room Temperature Curable Organopolysiloxane Composition, Room Temperature Curable Organopolysiloxane Composition and Articles
JP4864318B2 (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition
JP2004182942A (en) Room temperature-curable organopolysiloxane composition
JP4357991B2 (en) Curable polymer composition and method for preparing curable polymer composition
JP2007177032A (en) Room temperature-curable polyorganosiloxane composition
JP2003119385A (en) Room temperature-curing polyorganosiloxane composition
JP2019019241A (en) Room temperature-curable organopolysiloxane composition, and sealant, coating agent, adhesive, and molded product containing the same
JP5545924B2 (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition
JP4781810B2 (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition
JP2005162974A (en) Room temperature-curable organopolysiloxane composition
JP2003128917A (en) Room temperature curing polyorganosiloxane composition
JP4085177B2 (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition
JP4183940B2 (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition
JP2005213487A (en) Room temperature-curing polyorganosiloxane composition
JPH09241509A (en) Room-temperature-curing polyorganosiloxane composition
JP3178998B2 (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition
JP4070858B2 (en) Low specific gravity polyorganosiloxane composition
JP4884601B2 (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition
JP2003183499A (en) Room temperature-curable polyorganosiloxane composition
JP2004315731A (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition and its preparing method
JP2020026492A (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition and cured product thereof
JP2020026493A (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition and cured product thereof
JP6490367B2 (en) Room temperature curable polyorganosiloxane composition

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060704