JP2010083946A - 被覆用シリコーン組成物及びその硬化被膜により被覆された被覆膜 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)重合度が100以上であり、Si原子結合置換基の1.5〜25モル%がアルケニル基であり、分子鎖末端にアルケニル基を含まないオルガノポリシロキサン 100質量部、(B)特定の一般式で表され、SiH基を2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン (B)成分中のSiH基:(A)成分中のアルケニル基のモル比が0.7:1〜10:1となる量、(C)平均粒径0.5〜15μm、最大粒径150μm以下の含水珪酸マグネシウム 5〜200質量部、及び(D)白金族金属系触媒 有効量、を含む被覆用シリコーン組成物;膜状基材と、該膜状基材の少なくとも一方の表面を被覆する上記組成物の硬化被膜とを有する被覆膜。
【選択図】なし
Description
従来、エアバッグはナイロン等の合成繊維の織物をクロロプレン系樹脂で被覆した複合材料から構成されたものであった。このようなエアバッグを長期間一定温度以上の環境に放置すると、被覆樹脂の種類によっては当該樹脂から遊離する塩化水素により基布を構成する分子鎖が切断されエアバッグ自身の強度が低下するという問題がある。またクロロプレン系樹脂は硬化後の硬度が高く、エアバッグの風合いが硬くなってしまい、その結果エアバッグのコンパクト化が困難である。更に、クロロプレン系樹脂からなるコーティング膜は軽量化が困難である点からもエアバッグのコンパクト化は妨げられている。そのため、従来エアバッグが搭載されている大型車両においては意匠性の低下を招き、小型車両においてはエアバッグの搭載が困難である。
即ち、本発明は第一に、
(A)重合度が100以上であり、ケイ素原子に結合した置換基の1.5〜25mol%がアルケニル基であり、分子鎖末端にアルケニル基を含有しないオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)下記一般式(1):
(XR1 2SiO1/2)2(HR1SiO)p(R1 2SiO)q (1)
(式中、pは2〜75の整数を表し、qは0〜25の整数を表し、R1はアルケニル基以外の一価炭化水素基を表し、Xは独立に水素原子又はアルケニル基以外の一価炭化水素基を表す。)
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2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン (B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子のモル数:(A)成分中のアルケニル基のモル数が0.7:1〜10:1となるような量、
(C)平均粒径が0.5〜15μmであり、且つ、最大粒径が150μm以下である含水珪酸マグネシウム 5〜200質量部、ならびに
(D)白金族金属系触媒 有効量
を含有する被覆用シリコーン組成物を提供する。
本発明は第二に、膜状基材と、該膜状基材の少なくとも一方の表面を被覆する上記組成物の硬化被膜とを有する被覆膜を提供する。
(A)成分は、重合度が100以上であり、ケイ素原子に結合した置換基の1.5〜25mol%がアルケニル基であり、分子鎖末端にアルケニル基を含有しないオルガノポリシロキサンである。(A)成分のオルガノポリシロキサンは1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
R3SiO(R’RSiO)m(R2SiO)nSiR3
(式中、R’はアルケニル基を示し、Rは独立にアルケニル基以外の非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、m及びnは1以上の整数であり、m+nはm+n≧100および0.05≦m/(m+n)≦0.5を満たす整数を示す。)
で表されるオルガノポリシロキサンが挙げられる。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、後記する(D)成分存在下において本(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子(以下、「SiH基」という場合がある。)と(A)成分中のアルケニル基とのヒドロシリル化反応により、本発明組成物を硬化させ、シリコーンゴム硬化物を与えるための成分である。当該オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記一般式(1):
(XR1 2SiO1/2)2(HR1SiO)p(R1 2SiO)q (1)
(式中、pは2〜75の整数を表し、qは0〜25の整数を表し、R1はアルケニル基以外の一価炭化水素基を表し、Xは独立に水素原子又はアルケニル基以外の一価炭化水素基を表す。)
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2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。(B)成分は1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
(C)成分は、平均粒径が0.5〜15μmであり、且つ、最大粒径が150μm以下である含水珪酸マグネシウムであり、得られる硬化被膜表面において低摩擦性を達成するための無機充填材として本発明組成物に添加される。(C)成分の含水珪酸マグネシウムは、一般的にタルクと呼ばれるもので、通常の粉末では層状を成す構造を有する。(C)成分は1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
(D)成分は、白金族金属系触媒であり、前記の(A)成分中のアルケニル基と(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子との付加反応を促進するための触媒である。(D)成分は1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
本発明の組成物は、前記(A)成分〜(D)成分を含有するものであるが、更に(E)成分の微粉末シリカを含有することが好ましい。この微粉末シリカは、本発明組成物を硬化させて得られる硬化被膜の機械的強度等の物理的特性を向上させるものである。(E)成分は1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
本発明組成物には、上記(A)〜(E)成分に加えて、必要に応じ他の成分を配合することができる。
本発明の組成物の接着性を更に向上させる必要がある場合には、該組成物に接着性付与剤を添加することが好ましい。接着性付与剤としては、例えば、アルコキシ基及びビニル基を有するエポキシ基含有オルガノポリシロキサン、ケイ素原子結合水素原子を有するエポキシ基含有オルガノポリシロキサン、ケイ素原子結合水素原子とアルコキシ基とを有するエポキシ基含有オルガノポリシロキサン等のエポキシ基含有オルガノポリシロキサンや、ケイ素原子結合水素原子を有するアルコキシ基含有オルガノポリシロキサン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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、ビニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤等が挙げられる。
本発明組成物に接着性付与剤を添加する場合、その配合量は、(A)成分100質量部に対し0.1〜20質量部、特に0.2〜10質量部であることが好ましい。
本発明の組成物の耐熱性を更に向上させる必要がある場合には、該組成物に耐熱性向上剤を添加することが好ましい。耐熱性向上剤としては、例えば、カーボン、NiO2、FeO、FeO2、FeO2O3、FeO3O4、CoO2,CeO2、TiO2及びAl(OH)3等が挙げられる。
本発明組成物に耐熱性向上剤を添加する場合、その配合量は、(A)成分100質量部に対し0.1〜30質量部であることが好ましく、更に好ましくは0.3〜10質量部である。
本発明の組成物には前記成分以外にも必要に応じてヒドロシリル化反応制御剤などを配合してもよい。ヒドロシリル化反応制御剤としては具体的にはトリアリルイソシアヌレート、アセチレンアルコール類などが挙げられる。さらに白金触媒や白金化合物触媒などの白金族金属系触媒を内在してなるマイクロカプセルのような形態をもつ触媒を使用してヒドロシリル化反応を制御することもできる。
本発明の組成物は、(A)〜(D)成分、ならびに必要に応じて(E)成分及びその他の任意の成分を混合することにより調製することができるが、通常の硬化性シリコーンゴム組成物と同様に2液に分け、使用時にこの2液を混合して硬化させる所謂2液型の組成物としてもよい。その場合には架橋剤である(B)成分と触媒である(D)成分を同一グループ内に共存させないことが好ましい。
本発明の被覆膜は、膜状基材と、該膜状基材の少なくとも一方の表面を被覆する本発明組成物の硬化被膜とを有する被覆膜である。本発明の被覆膜は、好ましくはエアバッグ用であり、例えば、縫製等により袋状に形成することにより、エアバッグを製造するのに用いることができる。
各実施例または比較例の被覆用シリコーン組成物を下記のとおりに評価した。結果を表1および2に示す。
硬化被膜表面の摩擦性を評価するため、JIS-P8147の規格に準じて硬化被膜表面の動摩擦係数を測定した。すなわち、PETフィルム上に被覆用シリコーン組成物を平均質量約5g/m2程度になるように薄膜状に塗布した後、180℃のオーブン中にて1分間加熱し硬化させた。得られた動摩擦係数測定用被覆膜サンプルの被覆面と重さ1kgfの金属製スレッド面との間における動摩擦係数を摩擦係数測定機により測定した。この方法で測定された動摩擦係数が0.2以下の場合を合格と評価し、0.2を超える場合を不合格と評価した。
硬化被膜表面の耐ブロッキング性を評価するため、ISO-5978の規格に準じて下記の試験を行った。まず、前述と同様に動摩擦係数測定用被覆膜サンプルを作製した。この被覆膜サンプルから15cm×15cmの大きさの切片を切り出し、被覆面同士を貼り合わせた後に同じ大きさの平滑な板(金属またはガラス等)に挟み、被覆面に均一に力がかかるように5kgfの錘を乗せた。このサンプルを70℃のオーブン中に3時間静置した後、錘をはずし、被覆されたPETフィルム同士が被覆面で貼り合わされたサンプル(貼り合わせサンプル)をオーブンから取り出して自然冷却させた。この貼り合わせサンプルの一辺から平行に2cm程までの領域を手で剥がし、剥がされた一方のPETフィルムの端を固定し、他方のPETフィルムの端に50gfの錘をぶら下げて、貼り合わせ面全体が剥離するまでの時間を測定した。該時間が30秒以内である場合(測定前に既に剥離していた場合を含む。)を合格と評価し、30秒を超える場合を不合格と評価した。
被覆膜表面の硬化被膜があまりに高硬度の場合、基材への追随性に乏しいため、コーティング面がひび割れ等を起こし、そこから硬化被膜が剥離する等の懸念がある。そこで、硬化被膜の柔軟性を評価するために、前述の動摩擦係数測定用サンプルを目視によりチェックし、ひび割れの有無を確認した。ひび割れがない場合、柔軟性があると判断し、合格と評価した。一方、ひび割れがある場合、柔軟性がないと判断し、不合格と評価した。
動摩擦係数、耐ブロッキング性および柔軟性のいずれの評価項目においても合格と評価された場合に総合判定では合格とし、それ以外の場合に総合判定では不合格とした。
分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖されたジメチルシロキシ単位95mol%およびメチルビニルシロキシ単位5mol%(ビニル基として2.5mol%)からなる粘度が900mPa・s(重合度約220)である直鎖状オルガノポリシロキサン100質量部、最大粒径が135μm、平均粒径が約12μmである微粉末タルク100質量部、微粉末煙霧質シリカ3質量部、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体を分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖された粘度が約500mPa・sのジメチルポリシロキサンで希釈した白金触媒溶液(白金原子含有量約1質量%)0.6質量部、ならびに反応制御剤としてエチニルシクロヘキサノール0.2質量部をゲートミキサーにより十分に攪拌混合し、調合液を調製した。
次いでこの調合液に下記の平均分子式で表されるハイドロジェンポリシロキサン(1)を10質量部添加、混合しシリコーン組成物を調製した。この組成物の粘度は約2Pa・sであった。また、この組成物においてケイ素原子結合水素原子/ビニル基のモル比は3であった。
ハイドロジェンポリシロキサン(1):
Me3SiO(MeHSiO)48SiMe3
(式中、Meはメチル基を表す)
実施例1で使用した微粉末タルク100質量部の代わりに最大粒径が65μm、平均粒径が約7μmである微粉末タルク80質量部を使用し、ハイドロジェンポリシロキサン(1)10質量部の代わりに下記の平均分子式で表されるハイドロジェンポリシロキサン(2)15.5質量部を使用した以外は実施例1と同様にしてシリコーン組成物を調製した。この組成物のケイ素原子結合水素原子/ビニル基のモル比は2であった。
ハイドロジェンポリシロキサン(2):
Me3SiO(MeHSiO)20(Me2SiO)20SiMe3
(式中、Meは前記の通りである)
実施例1で使用した直鎖状オルガノポリシロキサン100質量部の代わりに分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖されたジメチルシロキシ単位90mol%およびメチルビニルシロキシ単位10mol%(ビニル基として5mol%)からなる粘度が700mPa・s(重合度約190)である直鎖状オルガノポリシロキサン100質量部を使用し、実施例1で使用した微粉末タルク100質量部の代わりに最大粒径が65μm、平均粒径が約7μmである微粉末タルク80質量部を使用し、ハイドロジェンポリシロキサン(1)の添加量を10質量部から30質量部に変更した以外は実施例1と同様にしてシリコーン組成物を調製した。この組成物のケイ素原子結合水素原子/ビニル基のモル比は2である。
実施例2で使用した微粉末タルク80質量部の代わりに最大粒径が15μm、平均粒径が約2.5μmである微粉末タルク50質量部を使用し、ハイドロジェンポリシロキサン(2)の添加量を15.5質量部から32質量部に変更した以外は実施例2と同様にしてシリコーン組成物を調製した。この組成物のケイ素原子結合水素原子/ビニル基のモル比は4.1である。
実施例1で使用した直鎖状オルガノポリシロキサン100質量部の代わりに分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖されたジメチルシロキシ単位60mol%およびメチルビニルシロキシ単位40mol%(ビニル基として20mol%)からなる粘度が1000mPa・s(重合度約190)である直鎖状オルガノポリシロキサン100質量部を使用し、ハイドロジェンポリシロキサン(1)の添加量を10質量部から25質量部に変えた以外は実施例1と同様にしてシリコーン組成物を調製した。この組成物のケイ素原子結合水素原子/ビニル基のモル比は1.4である。
実施例1で使用した直鎖状オルガノポリシロキサン100質量部の代わりに分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖されたジメチルシロキシ単位からなる粘度が100mPa・s(重合度約70)である直鎖状ジメチルポリシロキサン100質量部を使用し、ハイドロジェンポリシロキサン(1)の添加量を10質量部から7.5質量部に変更した以外は実施例1と同様にしてシリコーン組成物を調製した。この組成物のケイ素原子結合水素原子/ビニル基のモル比は3.1である。
実施例1で使用した直鎖状オルガノポリシロキサン100質量部の代わりに分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖されたジメチルシロキシ単位60mol%およびメチルビニルシロキシ単位40mol%(ビニル基として20mol%)からなる粘度が50mPa・s(重合度約40)である直鎖状オルガノポリシロキサン100質量部を使用し、ハイドロジェンポリシロキサン(1)の添加量を10質量部から46質量部に変更した以外は実施例1と同様にしてシリコーン組成物を調製した。この組成物のケイ素原子結合水素原子/ビニル基のモル比は3である。
実施例1で使用した微粉末タルク100質量部の代わりに最大粒径が200μm、平均粒径が約25μmである微粉末タルク80質量部を使用した以外は実施例1と同様にしてシリコーン組成物を調製した。
実施例1で使用した微粉末タルク100質量部の代わりに最大粒径が20μm、平均粒径が約5μmである結晶性微粉末シリカ80質量部を使用した以外は実施例1と同様にしてシリコーン組成物を調製した。
Claims (4)
- (A)重合度が100以上であり、ケイ素原子に結合した置換基の1.5〜25mol%がアルケニル基であり、分子鎖末端にアルケニル基を含有しないオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)下記一般式(1):
(XR1 2SiO1/2)2(HR1SiO)p(R1 2SiO)q (1)
(式中、pは2〜75の整数を表し、qは0〜25の整数を表し、R1はアルケニル基以外の一価炭化水素基を表し、Xは独立に水素原子又はアルケニル基以外の一価炭化水素基を表す。)
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2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン (B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子のモル数:(A)成分中のアルケニル基のモル数が0.7:1〜10:1となるような量、
(C)平均粒径が0.5〜15μmであり、且つ、最大粒径が150μm以下である含水珪酸マグネシウム 5〜200質量部、ならびに
(D)白金族金属系触媒 有効量
を含有する被覆用シリコーン組成物。 - 更に、(E)微粉末シリカを1〜100質量部含有する請求項1に係る組成物。
- 膜状基材と、該膜状基材の少なくとも一方の表面を被覆する請求項1または2記載の組成物の硬化被膜とを有する被覆膜。
- エアバッグ用である請求項3に係る被覆膜。
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