JP2707029B2 - 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Info
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Description
ーティング材、電気、電子部品の封止材料、ポッティン
グ材料、繊維処理剤、自動車用、建築用、電気電子用の
接着剤等として有用な室温硬化性オルガノポリシロキサ
ン組成物に関する。
ロキサン組成物は、例えば電気・電子、建築建材の分野
で防震特性が要求される部分の接着剤等として用いられ
ている。このような用途においては、硬化速度が速く、
接着力が強く、しかも硬化物が弾性体であることが求め
られる。
キサン組成物としては、従来、架橋剤を可能な限り減量
して、加水分解性基の加水分解により架橋の速度を向上
させた1液型のもの、及び、架橋剤と硬化剤とを別梱包
した2液型のものが知られている。しかし、前者は表面
からの硬化速度は速いものの深部硬化にはかなりの時間
を必要とし、後者は深部硬化性には優れているが、2液
を混合する容量比ないしは重量比が1:1でないために
計量、混合の作業性が悪い上に自動混合機に適合しにく
いという欠点がある。さらに、2液型のものは、深部ま
で完全に硬化させるため必要な架橋剤と硬化剤の添加量
の適切な範囲が狭いため添加量を厳密に制御するか、あ
るいは深部硬化剤として水を添加することが必要であっ
た。
は、速硬化性、深部硬化性及び作業性に優れる室温硬化
性組成物を提供することにある。
リル基含有オルガノポリシロキサンとエポキシ化合物を
主成分として含有する硬化性オルガノポリシロキサン組
成物において、前者の加水分解性シリル基含有オルガノ
ポリシロキサンの架橋、硬化に必要な水分をケトン類と
第1級アミノ基含有有機化合物との反応により組成物内
に発生させることにより、土記の課題を解決することが
できた。
ルガノポリシロキサン、 (B)エポキシ化合物、 (C)ケトン類、 (D)第1級アミノ基含有有機化合物、及び (E)成分(A)の硬化触媒 を含有してなる室温硬化性組成物が提供される。
性シリル基で封鎖されたもので、本発明の組成物の主成
分である。該オルガノポリシロキサンとしては、例え
ば、一般式(1):
メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基、シ
クロヘキシル基などのシクロアルキル基、ビニル基、ア
リル基などのアルケニル基、フェニル基、トリル基など
のアリール基あるいはこれらの基の水素原子が部分的に
ハロゲン原子などで置換されたものなどの、置換もしく
は非置換の1価の炭化水素基を表し、Xは、イソプロペ
ニルオキシ基、イソブテニルオキシ基等のアルケニルオ
キシ基;ジメチルケトオキシム基、メチルエチルケトオ
キシム基等のケトオキシム基;メトキシ基、エトキシ
基、ブトキシ基等のアルコキシ基;アセトキシ基等のア
シルオキシ基;N−ブチルアミノ基、N, N−ジエチル
アミノ基等のアミノ基;N, N−ジエチルアミノキシ基
等のアミノキシ基;N−メチルアセトアミド基等のアミ
ド基;カルボキシル基などから選ばれる加水分解性基を
表し、l及びmは同一でも異なってもよく、0〜2の整
数を表し、nは10以上の整数である。)で示されるもの
である。分子の末端に存在する加水分解性基が複数存在
する場合にはそれらの加水分解性基は同一でも異なって
もよい。
サンの中でも、Xとしてアルケニルオキシ基を含むもの
が、加水分解及びそれに続く縮合により成分(C) である
ケトンを生成する点で好ましい。これにより、成分(C)
の添加量を減少することができ、かつ、加水分解時に生
成する縮合物の量を制御する事が可能となる。 (A)成分のオルガノポリシロキサンの粘度は、25℃にお
いて、25〜1,000,000cSt が好ましく、より好ましくは
1,000〜100,000 cSt である。
く使用することができる。例えば、グリシジルエーテル
−ビスフェノールA型エポキシ樹脂、グリシジルエーテ
ル−ビスフェノールF型エポキシ樹脂、グリシジルエー
テル−テトラプロモビスフェノールA型エポキシ樹脂、
ノボラック型エポキシ樹脂、m−アミノフェノール型エ
ポキシ樹脂、ジアミノジフェニルメタン系エポキシ樹
脂、ウレタン変性エポキシ樹脂、各種脂環式エポキシ樹
脂、各種脂肪族エポキシ樹脂、N,N−ジグリシジルア
ニリン、トリグリシジルイソシアヌレート、ポリアルキ
レングリコールグリシジルエーテル、ポリシロキサング
リシジルエーテル、ポリシラングリシジルエーテル、エ
ポキシ変性シロキサン化合物( KF105、 X-22-163A、X-
22-163B、 X-22-163C、KF100T、 KF101、X-22-169AS、
X-22-169B、 KF102、KF103。信越化学社製商品名)など
があげられる。これらの中でも、エピコート828 及び82
7 (油化シェル社製商品名)、KF100T及び KF102(信越
化学社製商品名)が好ましい。また、3次元架橋をスム
ーズに進行させ良好な硬化物を得るためには、分子中に
エポキシ基を少なくとも2個含有するものが好ましい。
分(B) の和を 100重量部として場合、成分(A):成分(B)
が1:99〜99:1の範囲で配合されるのが好ましく、8
0:20〜50:50重量部の範囲がより好ましい。
含有有機化合物と反応して深部硬化剤として作用する水
を生成する。かかるケトン類としては、例えば、アセト
ン、メチルエチルケトン、アセトフェノン、シクロヘキ
サノンなどがあげられる。これらの化合物の中でも好ま
しいものは、アセトン及びシクロヘキサノンである。
を組み台わせても使用することができる。この成分
(C)の組成物における配合量は上記した成分(A)と
成分(B)との合計100重量部に対し、0.001〜
1モルの範囲が好ましく、特に0.01〜0.1モルの
範囲が好ましい。この配合量が少なすぎると、組成物が
硬化時に十分な深部硬化性を示さず、また、多すぎると
組成物を硬化させて得られる弾性体は適量のものより、
やわらかく、強度が低下したものとなる。
深部硬化剤として作用する水を発生させる特性と、成分
(B)のエポキシ化合物の硬化剤として作用する特性を
兼ね備えたものである。かかる、第1級アミノ基含有有
機化合物としては、メチルアミン、エチルアミン、ブチ
ルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミ
ン、アリニン、4,4’ジアミノジフエニルエーテルな
どの第1アミン類、γ−アミノプロピルトリエトキシシ
ランなどの第1級アミノ基を官能基として有するシラン
カップリング剤のごときアミノ基含有有機珪素化合物、
脂肪族ポリアミン、第1級アミノ基含有アルキレンオキ
シド重合体、第1級アミノ基含有ポリシロキサン等、第
1級アミノ基を有するポリマー、オリゴマーなどが例示
される。
物は特に良好なゴム弾性特性が得られる点で好適であ
る。かかるアミノ基含有機珪素化合物の例としては、基
本骨格が一般式(2):
フェニル基等のアリール基、ビニル基、アリル基等のア
ルケニル基、トリフルオロプロピル基、メトキシ基、エ
トキシ基、イロプロポキシ基等のアルコキシ基、アミノ
基、アミノキシ基、アセトキシ基等が例示される)等で
例示される構造の1種又は2種以上から構成されてい
て、その基本骨格に第1級アミノ基が適当な連結基を介
して結合した物である。アミノ基含有有機珪素化合物の
構造は、直鎖状、分岐状、環状あるいはこれらの構造の
組合せでも良く、また、これらの分子量は、特に制約さ
れない。具体的には、
KF86、 KF861、 KF867、KF869、 KF880、KF8002、KF800
4、KF8005、 KF864、 KF865、 KF868、KF8003の商品名
(信越化学製品)で市販のものが例示される。
独でも、2種以上を組み合わせても使用することができ
る。特に組成物の硬化速度の勘案から一分子中に1個の
第1級アミノ基を有する化合物は、一分子中に2個以上
の第1級アミノ基を有する化合物と併用して使用するの
が好ましい。この成分(D) の配合量は成分(B) 100重量
部に対し、0.01〜200 重量部の範囲が好ましく、特に組
成物の硬化速度、未硬化状態での長期保存性、経済性等
を勘案すると5〜50重量部の範囲が好ましい。
促進させる目的で、必要に応じ上記成分(D) の他に、エ
ポキシ化合物を硬化させることが可能な化合物を添加す
ることは何等差し支えない。具体的には、脂肪族ポリア
ミン、ポリアミド樹脂、ジシアンジアミド、イミダゾー
ル3級アミン、アミノ基含有有機珪素化合物等の第1級
アミンを含有しないアミン系化合物、酸無水物系化合
物、フェノール樹脂、メルカプタン系化合物、ジシアン
ジアミド、ルイス酸錯化合物等があげられる。これらも
1種単独でも、2種以上を組み合わせても使用すること
ができる。
物は特にゴム弾力特性を出す上で好適である。かかるア
ミノ基含有有機珪素化合物の例は、基本骨格が前記の一
般式(2) 等で例示される構造1種又は2種以上から構成
されていて、その基本骨格に第1級アミノ基が直接にあ
るいは適当な連結基を介して結合した物である。アミノ
基は第1級アミノ基をシッフベースで保護した物、第2
級及び第3級のアミノ基いずれでもよい。アミノ基含有
有機珪素化合物の構造は、直鎖状、分岐状、環状あるい
はこれらの構造の組合せでも良く、また、これらの分子
量は、特に制約されない。
的形態としては、例えば、
る。これらのアミノ基は、脂環式、芳香族、脂肪族ある
いはこれらが組み合わさった連結基を介して上述の基本
骨格に結合している。具体的に好ましいのは、
とが可能な化合物を添加する場合の配合量は、成分(B)
100重量部に対し成分(D) の配合量と合わせて0.01〜20
0 重量部の範囲が好ましく、特に組成物の硬化速度、未
硬化状態での長期保存性、経済性等を勘案すると5〜50
重量部の範囲が好ましい。
シロキサン(A) の硬化触媒 成分(E) は、オルガノポリシロキサン(A) の硬化触媒で
あり、例えば、スズ系触媒及びチタン系触媒などを用い
ることができる。具体的には、ナフテン酸スズ、カプリ
ル酸スズ、オレイン酸スズ、ジブチルスズジアセテー
ト、ジブチルスズジオクテート、ジブチルスズジラウレ
ート、ジブチルスズジオレート、ジフェニルスズジアセ
テート、ジブチルスズオキサイド、ジブチルスズジメト
キサイド、ジブチルビス(トリエトキシシロキシ)ス
ズ、ジブチルスズベンジルマレートなどの有機スズ化合
物、テトライソプロポキシチタン、テトラ−n−ブトキ
シチタン、テトラビス(2−エチルヘキソキシ)チタ
ン、ジプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン、
チタニウムイソプロポキシオクチレングリコールなどの
チタン酸エステル又はチタンキレート化合物などが例示
される。
性化合物を併用してもよい。具体的には、オクチルアミ
ン、ラウリルアミンなどのアミン類、環式アミンである
イミダゾリン、テトラハイドロピリミジン、 1,8−ジア
ザビシクロ (5,4,0)ウンデセン−7やグアニジンプロピ
ルトリス(トリメチルシロキシ)シランなどのグアニジ
ル基含有シラン化合物及びその部分加水分解物や、グア
ニジル基含有シロキサンなどが例示される。この触媒
(E) の配合量は成分(A) 100重量部に対して、 0.1〜10
重量部の範囲が好ましく、特に硬化速度、未硬化状態で
の長期間保存性及び経済性などを勘案すると 0.5〜5重
量部の範囲が好ましい。
必要に応じて種々の成分を添加することができる。例え
ばメチルトリメトキシシラン、メチルトリプロペノキシ
シラン、ビニルトリブタノキシムシラン、メチルトリア
セトキシシランなどの保存安定剤、煙霧質シリカ、沈降
性シリカ、酸化アルミニウム、石英粉末、炭素粉末、タ
ルク及びベントナイトなどの補強剤、アスベスト、ガラ
ス繊維及び有機繊維などの繊維質充填剤、顔料、染料な
どの着色剤、ベンガラ及び酸化セリウムなどの耐熱性向
上剤、耐寒性向上剤、脱水剤、γ−グリシドキシプロピ
ルトリエトキシシランなどの接着性向上剤、トリオルガ
ノシロキシ単位及び SiO2単位よりなる網状ポリシロキ
サンなどの液状補強剤等が挙げられる。これらは必要に
応じてその所定量を添加すればよい。
される任意的な成分それぞれの所要量を乾燥雰囲気中で
均一に混合することにより1液型の室温硬化性組成物と
して得られる。その際に成分(C) 又は(D) をマイクロカ
プセル化した状態で混合することにより保存性が改良さ
れた1液型の室温硬化性組成物とすることができる。ま
た、2液に分けて梱包し、使用時にこれらを混合する方
式とする2液型とすることも可能である。なお、2液型
とする場合には、2液の混合比を1:1とすることも容
易であり、作業性は良好である。
ば建築用のシール材、コーティング材、電気、電子部品
の封止材料、ポッティング材料、繊維処理剤、自動車
用、建築用、電気電子用の接着剤等として有用である。
特に、製造工程状高い速硬化性、深部硬化性が求められ
る、自動車用オイルシール材料、近年工程の合理化が求
められている電気電子用シーリング材、ポッティング材
において効果的に使用することができる。
有するカルボニル基と成分(D)が有する第1アミノ基
が、次式:
硬化剤として生成したその系内で利用され、該組成物の
速硬化性及び深部硬化性を大幅に向上させる。これは、
2液梱包して使用時にこれらを混合する方式とした場
合、2液を1:1混合することが容易であるという利点
を有し、さらに、この水を生成させるために添加する成
分、すなわち、C=O基を有するケトン類と第1級アミ
ノ基含有有機化合物とが共に容易に入手し得るものであ
ることから実用性に優れている。
イソプロペニルオキシシリル基で封鎖された、粘度(25
℃)が20,000cSt のジメチルポリシロキサン(ポリマー
A)、分子鎖両末端がビニルジイソプロペニルオキシシ
リル基で封鎖された、粘度(25℃)が 8,000cSt のジメ
チルポリシロキサン(ポリマーB)、及び分子鎖両末端
がトリメトキシシリル基で封鎖された、粘度(25℃)が
8,000cSt のジメチルポリシロキサン(ポリマーC)を
表1に示す配合比で、表に示した諸成分と混合すること
により組成物を調製した。次いで、得られた各組成物を
厚さ2mmのシート状に成形したのち、20℃、60%RHの雰
囲気中に放置した。24時間後、得られた硬化物の物性、
すなわち、硬度、引張り強さ及び伸びをJIS-K-6301に準
拠して測定した。なお、硬度はスプリング式硬さ試験機
A型を用いて測定した。得られた結果を表1に示す。ま
た、深部硬化性は深さ10mmのプラスチック容器に組成物
を入れ、2時間後の深部硬化厚(硬化層の表面からの厚
さ)を測定することにより評価した。
及び作業性に優れ、また、得られる硬化物のゴム物性に
も優れている。
Claims (4)
- 【請求項1】(A)分子鎖末端が加水分解性シリル基で
封鎖されたオルガノポリシロキサン、 (B)エポキシ化合物、 (C)ケトン類、 (D)第1級アミノ基含有有機化合物、及び (E)成分(A)の硬化触媒 を含有してなる室温硬化性組成物。 - 【請求項2】 成分(A) の前記の加水分解性シリル基が
加水分解によりケトンを生成するものである請求項1に
記載の組成物。 - 【請求項3】 成分中)の前記の第1級アミノ基含有有
機化合物が1分子中に2個以上の第1級アミノ基を有す
る有機ケイ素化合物である請求項1に記載の組成物。 - 【請求項4】 請求項1に記載の組成物を硬化させるこ
とにより得られた硬化物。
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