JP2007126576A - シリコーンゲル組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)一分子中に珪素原子結合アルケニル基を1個以上有するオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B-1)一分子中に分子鎖非末端SiH基を2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 該アルケニル基1個当り該SiH基の個数が0.1〜1.5個となる量、
(B-2)一分子中にSiH基を3個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 該アルケニル基1個当り該SiH基の個数が0.001〜0.2個となる量、
(B-3)一分子中に分子鎖末端SiH基を2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン 該アルケニル基1個当り該SiH基の個数が1.0個以下となる量、及び
(C)白金系触媒 有効量
を含有してなり、該SiH基の総数は該アルケニル基1個当り0.5〜2.0個であるシリコーンゲル組成物。
【選択図】なし
Description
そこで、本発明は、
(A)下記平均組成式(1):
RaR1 bSiO(4−a−b)/2 (1)
(式中、Rは独立にアルケニル基であり、R1は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の1価炭化水素基であり、aは0.0001〜0.2の正数であり、bは1.7〜2.2の正数であり、但しa+bは1.9〜2.4の正数である)
で表される、一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも1個有するオルガノポリシロキサン: 100質量部、
(B-1)下記一般式(2):
(式中、R2は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の1価炭化水素基であり、cは1〜1000の正数であり、ただし、(R2)2SiO2/2単位と(R2) (H)SiO2/2単位との配列はランダムである。)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン: 前記(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1個あたり本(B-1)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数が0.1〜1.5個となる量、
(B-2)下記平均組成式(3):
R3 dHeSiO(4−d−e)/2 (3)
(式中、R3は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の1価炭化水素基であり、dは0.7〜2.2の正数であり、eは0.001〜1.0の正数であり、但しd+eは0.8〜2.7の正数である)
で表され、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも3個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン: 前記(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1個あたり本(B-2)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数が0.001〜0.2個となる量、および
(C)白金系触媒: 有効量
を含有してなり、(B-1)成分および(B-2)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数の合計は(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1個に対し0.5〜2.0個であるシリコーンゲル組成物を提供する。
また、本発明は、更に、
(B-3)下記一般式(4):
(式中、R4は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の1価炭化水素基であり、fは1〜1000の正数である。)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン: 前記(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1個あたり本(B-3)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数が1.0個以下となる量
を含有し、(B-1)〜(B-3)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数の合計は(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1個に対し0.5〜2.0個である前記シリコーンゲル組成物を提供する。
更に、本発明は、その硬化物のJIS K2220で規定される針入度が20〜200である前記シリコーンゲル組成物を提供する。
加えて、本発明は、前記シリコーンゲル組成物を硬化させることにより得られ、JIS K2220で規定される針入度が20〜200である硬化物を提供する。
(A)成分は、シリコーンゲル組成物のベースポリマーである。該(A)成分は、上記平均組成式(1)で表される、一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基(本明細書中において「ケイ素原子結合アルケニル基」という)を少なくとも1個有するオルガノポリシロキサンである。
(式中、R5は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の1価炭化水素基であり、R6は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の1価炭化水素基またはアルケニル基であり、但し、少なくとも1個のR6はアルケニル基であり、分子鎖両末端のR6のいずれかがアルケニル基である場合には、kは40〜1,200の整数であり、mは0〜50の整数であり、nは0〜50の整数であり、分子鎖両末端のR6のいずれもがアルケニル基でない場合には、kは40〜1,200の整数であり、mは1〜50の整数であり、nは0〜50の整数であり、但しm+nは1以上である)
で表されるオルガノポリシロキサン、即ち主鎖が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
(B-1)成分は、上記(A)成分と反応し、鎖長延長剤として作用するものである。該(B-1)成分は、ケイ素原子に結合した水素原子(即ち、SiH基(ヒドロシリル基)を意味し、本明細書中において「ケイ素原子結合水素原子」という)を、該ケイ素原子結合水素原子が分子鎖非末端(即ち、分子鎖途中)に位置する二官能性シロキサン単位中のケイ素原子上に結合した形態で、一分子中に2個有し、分子鎖末端のケイ素原子に結合した水素原子を有さない、オルガノハイドロジェンポリシロキサンである。なお、一般式(2)において、主鎖中における(R2)2SiO2/2単位と(R2) (H)SiO2/2単位との配列はランダムである。
(B-2)成分は、上記(A)成分と反応し、架橋剤として作用するものである。該(B-2)成分は、一分子中に、ケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも3個、特には、分子鎖非末端のケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも3個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンが一分子中に有するケイ素原子結合水素原子は、好ましくは3〜500個、より好ましくは5〜100個、特に好ましくは10〜80個である。
(B-3)成分は、上記(A)成分と反応し、架橋剤及び/又は鎖長延長剤として作用するものである。該(B-3)成分は、一分子中に分子鎖末端のケイ素原子に結合した水素原子を2個有し、分子鎖非末端(即ち、分子鎖途中)のケイ素原子に結合した水素原子を有さない、オルガノハイドロジェンポリシロキサンである。
(C)成分は、前記(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基と前記(B-1)〜(B-3)成分中のケイ素原子結合水素原子との付加反応を促進させるための触媒として使用されるものである。該(C)成分は白金系触媒(白金または白金系化合物)であり、公知のものを使用することができる。その具体例としては、白金ブラック、塩化白金酸、塩化白金酸等のアルコール変性物;塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサンまたはアセチレンアルコール類等との錯体等が例示される。
本発明の組成物には、上記(A)成分、(B-1)〜(B-3)成分および(C)成分以外にも、本発明の目的を損なわない範囲で任意成分を配合することができる。この任意成分としては、例えば、反応抑制剤、無機質充填剤、ケイ素原子結合水素原子およびケイ素原子結合アルケニル基の一方または両方を含有しないオルガノポリシロキサン、耐熱性付与剤、難燃性付与剤、チクソ性付与剤、顔料、染料等が挙げられる。
本発明の組成物は、上記(A)成分、(B-1)〜(B-3)成分および(C)成分、ならびに必要に応じ上記任意成分を常法に準じて混合することにより調製することができる。その際に、混合される成分を必要に応じて2パートまたはそれ以上のパートに分割して混合してもよく、例えば、(A)成分の一部および(C)成分からなるパートと、(A)成分の残部および(B-1)〜(B-3)成分からなるパートとに分割して混合することも可能である。
その後、本発明の組成物を常温もしくは用途に応じた温度条件下で硬化させることによりシリコーンゲル硬化物が得られる。
本発明の組成物から得られる硬化物は、JIS K2220で規定される1/4コーンによる針入度が20〜200の範囲を満たすことが必要であり、好ましくは30〜120、より好ましくは40〜80の範囲を満たすものである。この針入度が20より小さい場合には、低弾性率、低応力といったシリコーンゲル硬化物の特徴を発揮することが困難であり、200を超える場合には、シリコーンゲル硬化物としての形態を保持し難く、流動してしまう。
(A)粘度が1,000mPa・sの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100部、(B−1)下記式(5):
(式中、(CH3)2SiO2/2単位と(CH3)(H)SiO2/2単位との配列はランダムである。)
で表される粘度が30mPa・sの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3.5部、(B−2)下記式(6):
(式中、(CH3)2SiO2/2単位と(CH3)(H)SiO2/2単位との配列はランダムである。)
で表される粘度が100mPa・sの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0.05部、(B−3)下記式(7):
で表される粘度が18mPa・sの両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン6.5部、(C)白金原子として1%含有する塩化白金酸ビニルシロキサン錯体のジメチルポリシロキサン溶液0.05部、およびメチルビニルシクロテトラシロキサン0.01部を均一に混合して組成物を得た。得られた組成物において、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基1個あたりのケイ素原子結合水素原子の個数(以下、H/Viという)は(B-1)、(B−2)、(B−3)成分についてそれぞれ0.26、0.02、0.74であった。その後、該組成物を23℃で24時間硬化させて、針入度70の硬化物を得た。なお、針入度は、JIS K2220で規定される1/4コーンによる針入度である(以下、同じ)。
(A)粘度が5,000mPa・sの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20部および粘度が600mPa・sの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80部、(B−1)式(5)で表される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5.5部、(B−2)式(6)で表される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0.05部、(B−3)式(7)で表される両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン4.8部、(C)白金原子として1%含有する塩化白金酸ビニルシロキサン錯体のジメチルポリシロキサン溶液0.05部、ならびにメチルビニルシクロテトラシロキサン0.01部を均一に混合して組成物を得た。得られた組成物において、H/Viは(B-1)、(B−2)、(B−3)成分についてそれぞれ0.37、0.02、0.52であった。その後、該組成物を60℃で60分間加熱することにより硬化させて、針入度70の硬化物を得た。
(A)粘度が1,000mPa・sの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60部および下記式(8):
で表される粘度が800mPa・sのジメチルポリシロキサン40部、(B−1)式(5)で表される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4部、(B−2)式(6)で表される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0.2部、(B−3)式(7)で表される両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン2.8部、(C)白金原子として1%含有する塩化白金酸ビニルシロキサン錯体のジメチルポリシロキサン溶液0.05部、ならびにメチルビニルシクロテトラシロキサン0.01部を均一に混合して組成物を得た。得られた組成物において、H/Viは(B-1)、(B−2)、(B−3)成分についてそれぞれ0.41、0.11、0.44であった。その後、該組成物を23℃で24時間硬化させて、針入度65の硬化物を得た。
(A)粘度が5000mPa・sの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35部および式(8)で表されるジメチルポリシロキサン65部、(B−1)式(5)で表される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5.6部、(B−2)式(6)で表される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0.17部、(C)白金原子として1%含有する塩化白金酸ビニルシロキサン錯体のジメチルポリシロキサン溶液0.05部、ならびにメチルビニルシクロテトラシロキサン0.01部を均一に混合して組成物を得た。(B−3)成分は用いなかった。得られた組成物において、H/Viは(B-1)、(B−2)、(B−3)成分についてそれぞれ1.05、0.18、0であった。その後、該組成物を23℃で24時間硬化させて、針入度73の硬化物を得た。
実施例1において、(B−1)式(5)で表される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は使用せず、(B−2)式(6)で表される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量を0.5部に変更し、(B−3)式(7)で表される両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサンの量を3.5部に変更した以外は実施例1と同様にして、組成物および針入度65の硬化物を得た。得られた組成物において、H/Viは(B-1)、(B−2)、(B−3)成分についてそれぞれ0、0.21、0.41であった。
実施例1において、(B−1)式(5)で表される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と(B−3)式(7)で表される両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサンは使用せず、(B−2)式(6)で表される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量を0.9部に変更した以外は実施例1と同様にして、組成物および針入度55の硬化物を得た。得られた組成物において、H/Viは(B-1)、(B−2)、(B−3)成分についてそれぞれ0、0.38、0であった。
実施例3において、(B−1)式(5)で表される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は使用せず、(B−3)式(7)で表される両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサンの量を7.1部に変更した以外は実施例3と同様にして、組成物および針入度65の硬化物を得た。得られた組成物において、H/Viは(B-1)、(B−2)、(B−3)成分についてそれぞれ0、0.11、1.12であった。
図1に示すように、アルミニウム製の基材片1および2((株)エンジニアリングテストサービス社製のAlテストピース、長さ50mm×幅25mm×厚さ1mm)おのおのの一方の端部を、実施例1〜4および比較例1〜3のおのおので得られた組成物からなる組成物層を間に挟んで、長さ10mmにわたって重ね、前述の硬化条件で該組成物層を硬化させて、厚さ1.0mmのゲル層3を有する試験体を作成した。島津製作所製オートグラフAG-ISを用いてこの試験体の両端4と5を矢印の方向に剪断速度50mm/minで引っ張ることにより、剪断粘着力を測定した。結果を表1に示す。
実施例1〜4および比較例1〜3のおのおので得られた硬化物の表面を指触した時の糸引きの有無を観察した。結果を表1に示す。糸引きが観察されなかった場合、表面硬化性が良好であると評価し、糸引きが観察された場合、表面硬化性が不良であると評価した。
2 基材片
3 ゲル層
4,5 試験体の両端
Claims (4)
- (A)下記平均組成式(1):
RaR1 bSiO(4−a−b)/2 (1)
(式中、Rは独立にアルケニル基であり、R1は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の1価炭化水素基であり、aは0.0001〜0.2の正数であり、bは1.7〜2.2の正数であり、但しa+bは1.9〜2.4の正数である)
で表される、一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも1個有するオルガノポリシロキサン: 100質量部、
(B-1)下記一般式(2):
(式中、R2は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の1価炭化水素基であり、cは1〜1000の正数であり、ただし、(R2)2SiO2/2単位と(R2) (H)SiO2/2単位との配列はランダムである。)
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン: 前記(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1個あたり本(B-1)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数が0.1〜1.5個となる量、
(B-2)下記平均組成式(3):
R3 dHeSiO(4−d−e)/2 (3)
(式中、R3は独立に脂肪族不飽和結合を含まない非置換または置換の1価炭化水素基であり、dは0.7〜2.2の正数であり、eは0.001〜1.0の正数であり、但しd+eは0.8〜2.7の正数である)
で表され、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも3個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン: 前記(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1個あたり本(B-2)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数が0.001〜0.2個となる量、および
(C)白金系触媒: 有効量
を含有してなり、(B-1)成分および(B-2)成分中のケイ素原子に結合した水素原子の個数の合計は(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基1個に対し0.5〜2.0個であるシリコーンゲル組成物。 - その硬化物のJIS K2220で規定される針入度が20〜200である請求項1または2に係るシリコーンゲル組成物。
- 請求項1〜3のいずれか一項に係るシリコーンゲル組成物を硬化させることにより得られ、JIS K2220で規定される針入度が20〜200である硬化物。
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