JP2522711B2 - 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物 - Google Patents

室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、特に塩素化ポリエチレンに対して優れた接
着性を示す室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物に
関する。
(従来の技術) 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、その優
れた物性から各種の電気、電子用部品の接着固定用とし
て多用されている。従来の室温硬化性オルガノポリシロ
キサン組成物には、一般に接着助剤としてアミノシラン
が配合されており、多くの被着体に対して良好な接着性
を有している。
また最近になって、電気、電子用部品等の一部に難燃
性の塩素化ポリエチレンが多く使用されるようになっ
た。
(発明が解決しようとする課題) 然しながら、従来公知の室温硬化性オルガノポリシロ
キサン組成物は、上記の塩素化ポリエチレンに対して全
く接着性を示さないという問題がある。
従って本発明は、塩素化ポリエチレンに対して優れた
接着性を示す室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
を提供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明は、接着助剤として、下記一般式〔I〕: Y3Si−R1−SiY3 〔I〕 〔ここで、Yはアルコキシ基であり、R1は −NHCHRCH2COO− (式中、Rは水素原子または一価有機基を示す)で表
される基を有する有機基を示す〕で表される有機ケイ素
化合物を使用することにより、塩素化ポリエチレンに対
する接着性を著しく向上させることに成功したものであ
る。即ち本発明によれば、 (A)分子鎖末端が、水酸基若しくは2〜3個のアルコ
キシ基乃至ビニロキシ基で封鎖されたジオルガノポリシ
ロキサン、 (B)充填剤、 (C)一分子中に加水分解性基を少なくとも3個含有す
る有機ケイ素化合物またはその部分加水分解物、 (D)硬化触媒、 及び、 (E)一般式〔I〕:Y3Si−R1−SiY3 〔I〕 〔ここで、Yはアルコキシ基であり、R1は−NHCHRCH2CO
O− (式中、Rは水素原子または一価有機基を示す)で表
される基を有する有機基を示す〕で表される有機ケイ素
化合物、 を必須成分として含有する室温硬化性オルガノポリシロ
キサン組成物が提供される。
(A)ジオルガノポリシロキサン 本発明において、成分(A)のジオルガノポリシロキ
サンは、本発明組成物の主剤となるものであり、例えば
下記平均組成式: RaSiO4a/2 で表され、且つ分子鎖末端が、水酸基若しくは2〜3個
のアルコキシ基乃至ビニロキシ基で封鎖されたものであ
る。
かかる平均組成式において、基Rの例としては、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、2−エチルブ
チル基、オクチル基等のアルキル基;シクロヘキシル
基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基;ビニル
基、ヘキセニル基等のアルケニル基;フェニル基、トリ
ル基、キシレル基、ナフチル基、ジフェニル基等のアラ
ルキル基;或いはこれらの基の炭素原子に結合した水素
原子の一部又は全部がハロゲン原子、シアノ基等で置換
されたクロロメチル基、トリフルオロプロピル基、2−
シアノエチル基、3−シアノプロピル基等の置換炭化水
素基;等を挙げることができるが、炭素数1〜10のも
の、特に炭素数1〜6のものが好適に用いられる。
また、成分(A)のジオルガノポリシロキサンは、本
質的には直鎖状のものとされるが、一部分枝状の構造を
含んだものであってもよい。
更に本発明の組成物から得られる硬化物に良好なゴム
弾性と機械的強度を付与するためには、上記ジオルガノ
ポリシロキサンの25℃における粘度が25cSt以上の範囲
にあることが好適である。
(B)充填剤 本発明組成物において、成分(B)として使用する充
填剤は、それ自体公知のものでよく、例えば微粉末シリ
カ、シリカエアロゲル、沈降シリカ、けいそう土、酸化
鉄、酸化亜鉛、酸化チタン等の金属酸化物;或いはこれ
らの表面をシラン処理したもの;炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、炭酸亜鉛等の金属炭酸塩;ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン等の合成樹脂粉
末;及びアスベスト、ガラスウール、カーボンブラッ
ク、微粉マイカ、溶融シリカ粉末等を用いることができ
る。
これらの充填剤は、1種単独または2種以上の組合せ
で使用することができ、更に前記オルガノポリシロキサ
ン(A)100重量部当り1〜400重量部、特に5〜200重
量部の割合で配合されていることが好適である。充填剤
の配合量が1重量部よりも少ない場合には、この組成物
から得られる硬化物が機械的強度に劣ったものとなる傾
向にあり、また400重量部よりも多量に配合された場合
には、組成物の粘度が増大して作業性が低下するととも
に、硬化物のゴム強度が低下して目的とするゴム弾性体
が得られなくなる場合がある。
(C)加水分解性基を有する有機ケイ素化合物 本発明においては、成分(C)として、一分子中に加
水分解性基を少なくとも3個含有する有機ケイ素化合物
またはその部分加水分解物が使用されるが、この成分
は、組成物を湿気の存在下において室温で硬化させるた
めの必須成分である。
ここで加水分解性基としては、アシロキシ基、ケトオ
キシム基、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アミノ
基、アミノキシ基、アミド基を例示することができ、こ
のような加水分解性基を有する成分(C)の有機ケイ素
化合物としては、例えばメチルトリメトキシシラン、ビ
ニルトリエトキシシラン、3−クロロプロピルトリメト
キシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシランな
どのアルコキシシラン;メチルトリス(ジメチルオキシ
ム)シラン、メチルトリス(メチルエチルケトオキシ
ム)シラン、テトラ(メチルエチルケトオキシム)シラ
ンなどのケトオキシムシラン;ビニルトリアセトキシシ
ラン、メチルトリアセトキシシランなどのアシルオキシ
シラン;ビニルトリプロペニルオキシシラン、メチルト
リイソブテニルオキシシランなどのアルケニルオキシシ
ラン;フェニルトリス(N−メチルアセトアミド)シラ
ン、ビニルトリス(N−エチルアセトアミド)シランな
どのアミドシラン;ビニルトリス(N−ブチルアミノ)
シラン、フェニルトリス(N,N−ジエチルアミノ)シラ
ンなどのアミノシラン;メチルトリス(N,N−ジメチル
アミノオキシ)シラン、ビニルトリス(N,N−ジエチル
アミノオキシ)シランなどのアミノオキシシラン;及び
これらの部分加水分解物等が例示され、これらは1種単
独でも2種以上の組合せでも使用することができる。
これら成分(C)の有機ケイ素化合物若しくはその部
分加水分解物は、前記オルガノポリシロキサン(A)10
0重量部当り0.5〜50重量部、特に1〜10重量部の割合で
配合されていることが好適である。即ち、この配合量が
0.5重量部よりも少ないと、組成物の硬化が有効に進行
せず、また50重量部よりも多量に配合されると、得られ
る硬化弾性体の物性低下が生じたり、或いは経済的にも
不利となる傾向がある。
(D)硬化触媒 成分(D)の硬化触媒としては、従来からこの種の組
成物において使用されている種々の硬化触媒を用いるこ
とができ、例えば鉛−2−エチルオクトエート、ジブチ
ル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ブチル錫
−2−エチルヘキソエート、鉄−2−エチルヘキソエー
ト、コバルト−2−エチルヘキソエート、マンガン−2
−エチルヘキソエート、亜鉛−2−エチルヘキソエー
ト、カプリル酸第一錫、ナフテン酸錫、オレイン酸錫、
ブチル酸錫、ナフテン酸チタン、ナフテン酸亜鉛、ナフ
テン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛などの有機カルボン
酸の金属塩;テトラブチルチタネート、テトラ−2−エ
チルヘキシルチタネート、トリエタノールアミンチタネ
ート、テトラ(イソプロペニルオキシ)チタネートなど
の有機チタン酸エステル;オルガノシロキチタン、β−
カルボニルチタンなどの有機チタン化合物;アルコキシ
アルミニウム化合物、3−アミノプロピルトリエトキシ
ラン、N−(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジ
アミンなどのアミノアルキル基置換アルコキシシラン;
ヘキシルアミン、リン酸ドデシルアミンなどのアミン化
合物及びその塩;ベンジルトリエチルアンモニウムアセ
テートなどの第4級アンモニウム塩;酢酸カリウム、酢
酸ナトリウム、シュウ酸リチウムなどのアリカリ金属の
低級脂肪酸塩;ジメチルヒドロキシルアミン、ジエチル
ヒドロキシルアミンなどのジアルキルヒドキシルアミ
ン;下記式、 で表されるグアニジン化合物及びグアニジル基含有シラ
ン若しくはシロキサン;等を単独または二種以上の組合
せで使用することができる。
これら成分(D)の硬化触媒は、前記成分(C)の有
機ケイ素化合物の種類によっても相違するが、一般に前
記オルガノポリシロキサン(A)100重量部当り0.01〜1
0重量部、特に0.1〜3重量部の割合で配合されているこ
とが好適である。即ち、この配合量が上記範囲よりも少
ないと、組成物の硬化に長時間を要し、特に厚みのある
ものの場合には深部まで均一に硬化させることが困難と
なる傾向にあり、逆に上記範囲よりも多量に配合される
と、皮膜形成に要する時間が極端に短くなって作業面に
おいて種々の不都合を生じるようになり、また得られる
硬化物は、耐熱性、耐候性等の特性が劣ったものとなり
やすい。
(E)特定有機基含有有機ケイ素化合物 本発明においては、下記式〔I〕: Y3Si−R1−SiY3 〔I〕 〔ここで、Yはアルコキシ基であり、R1は −NHCHRCH2COO− で表される有機基を含有する有機基を示す〕で表される
有機ケイ素化合物を使用することが重要である。この有
機ケイ素化合物は、接着助剤として作用するものであ
り、これを配合することにより、特に塩素化ポリエチレ
ンに対する接着性が飛躍的に増大するのである。
上記式において、基Rは、水素原子またはアルキル
基、フェニル基等の一価有機基を示し、好ましくは炭素
数1〜6のものが挙げられるが、この様な有機ケイ素化
合物としては、次のようなシラン化合物を挙げることが
できる。
(EtO)3SiC3H6NHCH2CH2COOC3H6Si(OMe)3, (MeO)3SiC3H6NHCH2CH2COOC3H6Si(OMe)3, (MeO)3SiC3H6NHCH2CH2NHCH2COOC3H6Si(OEt)3(EtO)3SiCH2NHCH2CH2COOC3H6Si(OMe)3 ここでMeはメチル基を示し、Etはエチル基を示す。以
下同様である。
このような2個のトリアルコキシシラン骨格が、前記
式で表される基を有する有機基を介して結合されている
シラン化合物が、顕著な接着性向上作用を示す。
これらの有機ケイ素化合物は、一級アミン基を有する
アミノシラン若しくは有機アミンと、一般式:RCH=CH−
COO−,で表される有機基を有する有機ケイ素化合物乃
至有機化合物とを加熱して反応させることによって容易
に得られる。この反応の一例は、次式で表される。
(EtO)3SiC3H6NH2+CH2=CHCOOC3H6Si(OMe)3 →(EtO)3SiC3H6NHCH2CH2COOC3H6Si(OMe)3 この成分(E)の有機ケイ素化合物は、一般に前記オ
ルガノポリシロキサン(A)100重量部当り0.01〜10重
量部、特に0.1〜5重量部の割合で配合されていること
が好適である。この配合量が0.01重量部よりも少ない場
合には、塩素化ポリエチレンに対する接着性向上効果が
有効に発現せず、また10重量部よりも多量に配合した場
合には、硬化物の物性低下を来すことがある。
他の配合剤 上述した(A)〜(E)の成分を必須成分として含有
している本発明の組成物には、塩素化ポリエチレンに対
する接着性を向上させるという本発明の目的を損なわな
い範囲において、チクソトロンピー付与剤、無機顔料及
び有機染料などの着色剤、老化防止剤、酸化防止剤、帯
電防止剤、熱伝導性改良剤等の各種添加剤を、その用途
に応じて適宜配合することができる。また使用時におけ
る作業性を向上させるために、炭化水素系溶剤等の希釈
剤を用いることもできる。
(実施例) 以下の実施例において、配合量を示す「部」は全て重
量基準である。
実施例1 25℃における粘度が20,000cStであり、分子末端が水
酸基で封鎖されたジメチルポリシロキサン100部に、ト
リメチルシリル基で表面処理したヒュームドシリカ12部
を添加し、均一に混合してベースコンパウンドを調製し
た。
次いで、このベースコンパウンド112部に、下記の成
分、 を添加して均一に混合し、室温硬化性の組成物を調製し
た。
次いで厚さ2mmの塩素化ポリエチレン(昭和電工製)
のシート2枚の間に前記組成物を挟んで第1図に示すよ
うな剪断試験片を作製し、20℃,55%RH×7日間で硬化
を行なった後、剪断接着力を測定したところ、11Kgf/cm
2であった。
実施例2〜4,比較例1〜5 実施例1で用いた節分(E)に相当するシラン化合物
の代わりに種々のシラン化合物を用いて、実施例1と同
様に室温硬化性組成物を調製し、同様の剪断接着試験を
行った。用いたシラン化合物及び測定された剪断接着力
を第1表に示す。
実施例5 25℃における粘度が20,000cStであり、分子末端がト
リメトキシシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサ
ン100部に、トリエチルシリル基で表面処理したヒュー
ムドシリカ18部を添加し、180℃で4時間加熱混合して
ベースコンパウンドを調製した。
次いで、このベースコンパウンド118部に、下記の成
分、 を添加して均一に混合し、室温硬化性組成物を調製し
た。
この組成物について、実施例1と同様にして剪断接着
力の測定を行ったところ、18Kgf/cm2であった。
(発明の効果) 本発明の室温硬化性組成物は、上述したように、塩素
化ポリエチレンに対する接着性に極めて優れており、特
に塩素化ポリエチレンが使用されている電気、電子部品
用接着剤として有用である。勿論塩素化ポリエチレン以
外の各種基材に対する接着性等の特性にも優れており、
各種基材に対するシール剤、コーキング剤、被覆剤、撥
水剤、離型処理剤及び繊維処理剤等としても有用に使用
される。
【図面の簡単な説明】
第1図は、実施例で使用する剪断接着試験片の構造を示
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原田 良文 群馬県安中市磯部2丁目13番1号 信越 化学工業株式会社シリコーン電子材料技 術研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−222150(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)分子鎖末端が、水酸基若しくは2〜
    3個のアルコキシ基乃至ビニロキシ基で封鎖されたジオ
    ルガノポリシロキサン、 (B)充填剤、 (C)一分子中に加水分解性基を少なくとも3個含有す
    る有機ケイ素化合物またはその部分加水分解物、 (D)硬化触媒、 及び、 (E)一般式:Y3Si−R1−SiY3 〔ここで、Yはアルコキシ基であり、R1は−NHCHRCH2CO
    O−(式中、Rは水素原子または一価有機基を示す)で
    表される基を有する有機基を示す〕で表される有機ケイ
    素化合物、 を必須成分として含有する室温硬化性オルガノポリシロ
    キサン組成物。
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