JP2006348068A - 液状シリコーンゴムコーティング剤組成物及びエアーバッグ - Google Patents
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Abstract
(A−2)一分子中に平均2個以上のアルケニル基を分子鎖非末端にのみ有する実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサン、
(B)一分子中に平均2個以上のケイ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、
(C)付加反応触媒、
(D)接着性向上剤、
(E)光触媒酸化チタン
を含有し、25℃の粘度が1万〜10万mPa・sである液状シリコーンゴムコーティング剤組成物。
【効果】 本発明の組成物は、有機溶剤に溶解しなくても好適に使用可能であり、繊維に対する接着性及びゴム強度に優れ、その硬化物は引張り強度、引裂き強度、せん断時伸び等の物理的特性に優れるものである。
【選択図】 なし
Description
(A)(A−1)分子鎖両末端の各々にのみアルケニル基を有する実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサン、
(A−2)一分子中に平均2個以上のアルケニル基を分子鎖非末端にのみ有する実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサン:
(A−1)成分及び(A−2)成分の合計で100質量部、
(B)一分子中に平均2個以上のケイ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:組成物中のケイ素原子に結合したアルケニル基1モルに対して本成分中のケイ素原子に結合した水素原子が1〜7モルの範囲となる量、
(C)付加反応触媒:有効量、
(D)接着性向上剤:0.1〜10質量部、及び
(E)光触媒酸化チタン:0.1〜10質量部
を含有してなり、25℃における粘度が10,000〜100,000mPa・sである液状シリコーンゴムコーティング剤組成物を提供する。
更に本発明は、上記組成物の硬化物からなるゴムコーティング層を有するエアーバッグを提供する。
(A)成分であるオルガノポリシロキサンは、本発明の組成物の主剤となる成分であって、下記の(A−1)分子鎖両末端の各々のケイ素原子上にのみアルケニル基を有する実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサンと、(A−2)一分子中に平均2個以上のアルケニル基を分子鎖非末端(分子鎖途中)ケイ素原子上にのみ有する実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサンとからなるものである。
・(A−1)分子鎖両末端アルケニル基封鎖オルガノポリシロキサン
(A−1)成分のオルガノポリシロキサンは、分子鎖両末端の各々にのみ少なくとも1個のケイ素原子に結合したアルケニル基を有するものであり、好ましくは一分子中に平均2〜6個のケイ素原子に結合したアルケニル基を有するものである。
(A−2)成分のオルガノポリシロキサンは、一分子中に平均2個以上のアルケニル基を分子鎖非末端にのみ有するものであり、好ましくは一分子中に平均4〜50個、より好ましくは一分子中に平均8〜30個のアルケニル基を有するものである。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、(A)成分と反応し、架橋剤として作用する成分であって、硬化物に接着性を付与する成分である。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中に平均2個以上、好ましくは3個以上のケイ素原子に結合した水素原子(以下、「SiH基」ともいう)を有し、好ましくは分子中にアルケニル基を有しないものである。このSiH基は、平均で一分子中に通常2〜500個、好ましくは3〜200個、より好ましくは3〜100個である。また、SiH基は分子鎖末端又は分子鎖非末端のいずれに位置していてもよく、それらの両方に位置していてもよい。
R5 aHbSiO(4-a-b)/2 (3)
[式中、R5は、好ましくは脂肪族不飽和結合を有しない非置換又は置換の一価炭化水素基を表し、aは0.7〜2.1の数であり、bは0.001〜1.0の数であり、但しa+bは0.8〜3.0の数である。]
で表されるものが挙げられる。
具体的には、(1)分子鎖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と、(2)分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基又はジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖された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とを併用したものが好ましい。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
(C)成分の付加反応触媒は、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基と、(B)成分中のSiH基との付加反応を促進するものである。この付加反応触媒は、特に限定されず、例えば、白金、パラジウム、ロジウム等の白金族金属;塩化白金酸;アルコール変性塩化白金酸;塩化白金酸と、オレフィン類、ビニルシロキサン又はアセチレン化合物との配位化合物;テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の白金族金属化合物等が挙げられ、好ましくは白金化合物である。(C)成分の付加反応触媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
(D)成分の接着性向上剤は、エアーバッグ用の合成繊維織物基材、不織布基材、熱可塑性樹脂シート状又はフィルム状基材等に対する接着性を向上させる作用を有する成分である。この接着性向上剤は、組成物の自己接着性を向上させることができるものであれば特に限定されない。例えば、有機ケイ素化合物系接着性向上剤及び非ケイ素系有機化合物系接着性向上剤が挙げられる。具体的には、有機ケイ素化合物系接着性向上剤としては、例えば、有機ケイ素化合物からなる接着性向上剤が挙げられ、非ケイ素系化合物系接着性向上剤としては、例えば、有機酸アリルエステル、エポキシ開環触媒又は有機チタン化合物からなる接着性向上剤が挙げられる。これらは一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
(E)成分の光触媒酸化チタンは、アナターゼ型の結晶構造を有する酸化チタンであり、得られる組成物の硬化時及び/又は硬化後の基布の繊維処理剤に由来するにおいを抑制するための成分である。
上記(A)〜(E)成分以外にも、本発明の効果を損なわない範囲で、以下の任意成分を配合してもよい。なお、これらの任意成分は一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
微粉末シリカは、本発明の組成物を硬化して得られる硬化物に高引裂き強度を付与する補強剤として作用する成分である。この微粉末シリカは、より良好な引裂き強度を有するゴムコーティング層を形成することが可能となることから、BET法による比表面積が、通常50m2/g以上のものであり、好ましくは50〜400m2/gのものであり、より好ましくは100〜300m2/gのものである。
反応制御剤は、上記(C)成分の付加反応触媒に対して硬化反応抑制作用を有する化合物であれば特に限定されず、従来公知のものを用いることもできる。その具体例としては、トリフェニルホスフィン等のリン含有化合物;トリブチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ベンゾトリアゾール等の窒素原子を含有する化合物;硫黄原子を含有する化合物;アセチレンアルコール類等のアセチレン系化合物;メチルビニルシロキサン環状体等のアルケニル基を2個以上含む化合物;ハイドロパーオキシ化合物;マレイン酸誘導体等が挙げられる。
無機充填剤としては、例えば、結晶性シリカ、中空フィラー、シルセスキオキサン、ヒュームド二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、層状マイカ、カーボンブラック、ケイ藻土、ガラス繊維等の無機充填剤;これらをオルガノアルコキシシラン化合物、オルガノクロロシラン化合物、オルガノシラザン化合物、低分子量シロキサン化合物等の有機ケイ素化合物により表面疎水化処理した無機充填剤;シリコーンゴムパウダー;シリコーンレジンパウダー等が挙げられる。
その他の任意成分として、例えば、分子鎖の一方の末端にアルケニル基又はヒドロシリル基を有し、他方の末端がトリアルキルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジオルガノポリシロキサンや、分子鎖両末端がトリアルキルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジオルガノポリシロキサン等のような、一分子中に1個のSiH基又は1個のアルケニル基を有し、他の官能基を含有しないオルガノポリシロキサン;SiH基及びアルケニル基を含有しない非反応性のオルガノポリシロキサン;クリープハードニング防止剤、可塑剤、チクソ性付与剤、顔料、染料、防カビ剤等や、硬化物のゴム強度を向上させるために、例えばR3SiO1/2単位(Rは前述で定義したR1又はR2と同じである)及びSiO4/2単位を含有するアルケニル基含有あるいは非含有の三次元網状構造のオルガノポリシロキサンレジン等を配合することができる。
本発明の組成物は、上記(A)〜(E)成分、及び場合によっては任意成分を混合することにより調製することができる。このようにして得られた組成物は、繊維用のコーティング剤として、中でもエアーバッグ用のコーティング剤として、特に袋織りタイプのエアーバッグ用のコーティング剤として有用である。
本発明の組成物の硬化物からなるゴムコーティング層を有するエアーバッグ、好ましくは袋織りタイプのエアーバッグとしては、特に限定されず、従来公知のものを用いることができる。その具体例としては、ナイロン66、ナイロン6、ポリエステル繊維、アラミド繊維、ポリアミド繊維等の合成繊維;不織布基材;熱可塑性樹脂シート状又はフィルム状基材等の織生地を基布とするエアーバッグ等が挙げられる。
粘度が1,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン40部、粘度が5,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン40部、分子鎖非末端(主鎖)のジオルガノシロキサン単位中にメチルビニルシロキサン単位5モル%とジメチルシロキサン単位95モル%とを含有し、粘度が700mPa・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・メチルビニルシロキサン共重合体20部、トリメチルシリル基で表面疎水化処理されたBET比表面積120m2/gの疎水性微粉末シリカ17部、粘度が50mPa・sの分子鎖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(ケイ素原子に結合した水素原子:1.14質量%)5.0部、粘度が25mPa・sの分子鎖両末端及び分子鎖非末端にSiH基を有する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(ケイ素原子に結合した水素原子:0.54質量%)2.2部[ここで、組成物中のケイ素原子に結合したアルケニル基1モルに対する(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子のモル数(以下、「SiH/アルケニル」という)=3.9モル/モル]、1−エチニルシクロヘキサノール0.05部、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンの錯体を白金金属の質量換算で、(A)成分と(B)成分との合計量に対して30ppm、接着性向上剤(i)1.5部、接着性向上剤(ii)0.5部、チタン酸オクチル0.5部、及び光触媒酸化チタン(商品名:ST−01、石原産業(株)製、平均粒子径7nm)3部を混合することにより、組成物Aを調製した。
この組成物Aを150℃で5分間加熱することにより硬化させ、得られた硬化物から、150mm×200mm×2mm(厚さ)の試験シートを作製した。この試験シートを用いて、JIS K6249に準じて一般物性(硬度、引張り強度、せん断時伸び、引裂き強度)を測定した。
また、該組成物を用いて下記の評価方法に従って、におい試験を行った(以下、一般物性の測定及びにおい試験の評価を単に「特性の評価」という)。得られた結果を表1に示す。
前記で調製した組成物Aをエアーバッグに塗布し、180℃で3分間加熱した後、密閉袋に入れて室温(25℃)で24時間放置した。その後、前記エアーバッグのにおいを評価した。においの評価基準は、密閉袋の開放時に、袋内の空気及びエアーバッグのいずれに関してもテスター(官能試験者)が、全くあるいはほとんど異臭を感知しなかった場合には「良好」と評価し、「A」と示した。一方、密閉袋の開放時に、袋内の空気及びエアーバッグのいずれに関してもテスター(官能試験者)が、強い異臭を感知した場合には「不良」と評価し、「B」と示した。
粘度が1,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン40部、粘度が5,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン45部、分子鎖非末端(主鎖)のジオルガノシロキサン単位中にメチルビニルシロキサン単位10モル%とジメチルシロキサン単位90モル%とを含有し、粘度が500mPa・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・メチルビニルシロキサン共重合体15部、(CH3)3SiO1/2単位39.5モル%、(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2単位6.5モル%、SiO2単位54モル%からなるオルガノポリシロキサン樹脂5部、トリメチルシリル基で表面疎水化処理されたBET比表面積170m2/gの疎水性微粉末シリカ22部、粘度が45mPa・sの分子鎖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(ケイ素原子に結合した水素原子:1.14質量%)5.8部、粘度が12mPa・sの分子鎖両末端及び分子鎖非末端にSiH基を有する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(ケイ素原子に結合した水素原子:0.54質量%)5.3部[SiH/アルケニル=3.4モル/モル]、1−エチニルシクロヘキサノール0.03部、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンの錯体を白金金属の質量換算で、(A)成分と(B)成分との合計量に対して15ppm、接着性向上剤(i)1部、接着性向上剤(iii)0.5部、チタン酸オクチル0.5部、及び光触媒酸化チタン(商品名:ST−01、石原産業(株)製、平均粒子径7nm)3部を混合することにより、組成物Bを調製した。
実施例1と同様にして、組成物Bの粘度を測定し、また組成物Bから作製した試験シートを用いて、その特性の評価を行った。得られた結果を表1に示す。
実施例1において、光触媒酸化チタン(商品名:ST−01、石原産業(株)製、平均粒子径7nm)を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして、組成物Cを調製し、この組成物Cの粘度を測定すると共に、該組成物Cから作製した試験シートを用いて、その特性の評価を行った。得られた結果を表1に示す。
実施例2において、光触媒酸化チタン(商品名:ST−01、石原産業(株)製、平均粒子径7nm)を配合しなかった以外は、実施例2と同様にして、組成物Dを調製し、この組成物Dの粘度を測定すると共に、該組成物Dから作製した試験シートを用いて、その特性の評価を行った。得られた結果を表1に示す。
Claims (9)
- (A)(A−1)分子鎖両末端の各々にのみアルケニル基を有する実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサン、
(A−2)一分子中に平均2個以上のアルケニル基を分子鎖非末端にのみ有する実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサン:
(A−1)成分及び(A−2)成分の合計で100質量部、
(B)一分子中に平均2個以上のケイ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:組成物中のケイ素原子に結合したアルケニル基1モルに対して本成分中のケイ素原子に結合した水素原子が1〜7モルの範囲となる量、
(C)付加反応触媒:有効量、
(D)接着性向上剤:0.1〜10質量部、及び
(E)光触媒酸化チタン:0.1〜10質量部
を含有してなり、25℃における粘度が10,000〜100,000mPa・sである液状シリコーンゴムコーティング剤組成物。 - 前記(A−2)成分が、メチルビニルシロキサン単位を含有してなるオルガノポリシロキサンである請求項1に記載の組成物。
- 前記(A)成分が、(A−1)成分として、分子鎖両末端が独立に、式:RARB 2SiO1/2(式中、RAはアルケニル基を表し、RBは独立に脂肪族不飽和結合を有しない非置換又は置換の一価炭化水素基を表す。以下同じである。)で表される基、式:RA 2RBSiO1/2で表される基又は式:RA 3SiO1/2で表される基で封鎖され、主鎖がRB 2SiO2/2単位の繰り返しからなるジオルガノポリシロキサンと、(A−2)成分として、分子鎖両末端が式:RB 3SiO1/2で表される基で封鎖され、主鎖がRB 2SiO2/2単位とRARBSiO2/2単位とのランダムな繰り返しからなるジオルガノシロキサン・アルケニルオルガノシロキサン共重合体とを併用してなるものである請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記(A−2)成分の量が、(A−1)成分と(A−2)成分の合計に対して0.1〜30質量%である請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記(B)成分が、(1)分子鎖両末端が、式:RC 3SiO1/2(式中、RCは独立に脂肪族不飽和結合を有しない非置換又は置換の一価炭化水素基を表す。以下同じである。)で表される基で封鎖されたオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、(2)分子鎖両末端が独立に、式:RC 3SiO1/2で表される基又は式:RC 2HSiO1/2で表される基で封鎖されたジオルガノシロキサン・オルガノハイドロジェンシロキサン共重合体を含有する請求項1〜4のいずれか1項に記載の組成物。
- 前記(D)成分が、エポキシ当量が100〜5,000g/molの有機酸アリルエステル、エポキシ当量が100〜5,000g/molのエポキシ開環触媒、エポキシ当量が100〜5,000g/molの有機ケイ素化合物、一分子中にアルケニル基及び/又はヒドロシリル基とアルコキシ基とを各々少なくとも1個有する有機ケイ素化合物、窒素原子を含有する有機ケイ素化合物、並びに炭素原子数12以上の有機チタン化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜5のいずれか1項に記載の組成物。
- 有機溶剤を含まない請求項1〜6のいずれか1項に記載の組成物。
- 請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物の硬化物からなるゴムコーティング層を有するエアーバッグ。
- 織りにより袋部を形成した請求項8に記載のエアーバッグ。
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