JP3193754B2 - 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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、室温硬化性オルガノポ
リシロキサン組成物に関し、詳しくは、硬化途上で接触
しているガラス,プラスチック,金属類等の各種基材に
対する接着性に優れ、またその接着性が硬化初期に発現
し、温水浸せきなどの苛酷な環境下での接着耐久性に優
れた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、分
子鎖末端に水酸基を有するオルガノポリシロキサン、ア
ミノアルキルアルコキシシランとエポキシアルキルアル
コキシシランの反応物もしくは混合物および硬化触媒か
ら成り、硬化途上で接触している各種基材に対して接着
性を有するオルガノポリシロキサン組成物は知られてい
る(特公昭52−8854,特公昭63−2322
6)。しかしながら、この組成物を硬化させてなるシリ
コーンゴムは、耐水接着性、特に、フロートガラス類に
対して温水浸せき等の苛酷な環境下では、その接着力が
低下するという欠点があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らは、この欠
点を解消するために鋭意検討したところ、樹脂酸の添加
とアミノアルキルアルコキシシランとエポキシアルキル
アルコキシシランの反応混合物を添加配合してなる室温
硬化性オルガノポリシロキサン組成物が接着耐久性に優
れることを見出し、この組成物について既に特許出願を
したが、この組成物は、特定の被着材に対して硬化初期
の接着力の発現性が遅いことが判明した。そこで本発明
者らは、さらに検討を進めた結果、本発明を完成させる
に至った。
【0004】即ち、本発明の目的は、硬化途上で接触し
ているガラス,プラスチック,金属類等の各種基材に対
して硬化初期において良好な接着性に優れ、また硬化後
は耐水性に優れ、温水浸せき等の苛酷な環境下において
さえ、その接着力を長期間保持するシリコーンゴムとな
り得る、接着耐久性に優れた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にある。
【0005】
【課題を解決するための手段とその作用】本発明は、 (A)分子鎖末端が水酸基またはアルコキシ基で封鎖され、25℃における粘度 が20〜1,000,000センチストークスの範囲内にあるオルガノポリシロ キサン 100重量部、 (B)無機質充填剤 1〜300重量部、 (C)ロジンエステル 0.1〜10重量部、 (D)アミノアルキルアルコキシシランとエポキシアルキルアルコキシシランの 反応混合物 0.5〜30重量部、 および (E)硬化触媒 0.001〜10重量部、 から成る室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物に関
するものである。
【0006】これを説明すると、本願発明に使用される
(A)成分のオルガノポリシロキサンは本発明組成物の主
成分であり、これは分子鎖末端が水酸基またはアルコキ
シ基で封鎖されていることが必要である。また、その粘
度は低すぎると硬化後のゴム弾性が乏しくなり、高すぎ
ると作業性が低下するので、25℃における粘度が20
〜1,000,000センチストークスの範囲内にあるこ
とが必要であり、100〜100,000センチストー
クスの範囲内にあることが好ましい。このオルガノポリ
シロキサンの分子構造は、直鎖状が好ましく、やや分岐
した鎖状がついで好ましい。このオルガノポリシロキサ
ン中の有機基としては、メチル基,エチル基,プロピル
基,ブチル基,オクチル基のようなアルキル基;ビニル
基,アリル基,ヘキセニル基のようなアルケニル基;フ
ェニル基,トリル基のようなアリール基;3,3,3−ト
リフルオロプロピル基,3−クロルプロピル基,シアノ
アルキル基のような置換アルキル基が例示される。この
ようなオルガポリノシロキサンの具体例としては、例え
ばジメチルポリシロキサン,メチルエチルポリシロキサ
ン,メチルオクチルポリシロキサン,メチルビニルポリ
シロキサン,メチルフェニルポリシロキサン,メチル
(3,3,3−トリフルオロプロピル)ポリシロキサン,
ジメチルシロキサンとメチルフェニルシロキサンの共重
合体,ジメチルシロキサンとメチル(3,3,3−トリフ
ルオロプロピル)シロキサンの共重合体が挙げられる。
このオルガノポリシロキサンの分子鎖末端は水酸基、ア
ルコキシ基により封鎖されているのであるが、水酸基に
より封鎖された分子鎖末端としては、ジメチルヒドロキ
シシロキシ基,メチルフェニルヒドロキシシロキシ基が
例示され、アルコキシ基により封鎖された分子鎖末端と
しては、ビニルジメトキシシロキシ基,メチルジメトキ
シシロキシ基,トリメトキシシロキシ基,メチルジエト
キシシロキシ基,トリエトキシシロキシ基が例示され
る。
【0007】本発明に使用される(B)成分の無機質充
填剤は、本発明組成物に粘稠性を付与し、その硬化物に
機械的強度を付与する働きをし、アルカリ土類金属塩,
無機酸化物,金属水酸化物,カーボンブラックが挙げら
れる。アルカリ土類金属塩としてはカルシウム,マグネ
シウムまたはバリウムの炭酸塩,重炭酸塩または硫酸塩
等が挙げられ、無機酸化物としては煙霧質シリカ,焼成
シリカ,沈澱シリカ,石英微粉末,酸化チタン,けいそ
う土,アルミナ等が挙げられ、金属水酸化物として水酸
化アルミが挙げられる。また、これらをシラン類,シラ
ザン類,低重合度シロキサン類または有機化合物で表面
処理したものを用いてもよい。これらのうちでは硬化物
の機械的強度をより大きくする点で、煙霧質シリカ,沈
澱シリカ,コロイド状炭酸カルシウムが好ましい。
(B)成分の添加量は、(A)成分100重量部に対し
て1〜300重量部であり、これらを単独で、あるいは
任意の混合物として添加する。これはこの添加量が1重
量部未満ではこの組成物から得られる硬化物が機械的強
度に劣るものとなり、一方それが300重量部を越える
と良質のゴム弾性を持つ硬化物を得ることが困難となる
からである。
【0008】本発明に使用される(C)成分のロジンエ
ステルは、(D)成分と併用することにより本発明組成
物の硬化物に硬化初期の接着発現性を損わず、温水浸せ
きなどの苛酷な環境下での接着性能を付与する働きをす
る。このようなロジンエステルは、松などの針葉樹の樹
脂を水蒸気蒸留しテレピン油を除いた不揮発成分である
ロジンを、エチレングリコール,グリセリン,ペンタエ
リストール等のアルコールでエステル化したものであ
る。また、ロジンは通常二重結合を2個有するが、不均
化、2量化または水素添加により変性した変性ロジンの
エステル化合物を使用しても差し支えない。(C)成分
の添加量は、(A)成分100重量部に対して0.1〜
10重量部であり、これはこの添加量が0.1重量部未
満では十分な接着耐久性を発揮せず、一方これが10重
量部を越えると硬化速度が遅くなったり、硬化後のゴム
強度が低下するからである。
【0009】(D)成分のアミノアルキルアルコキシシ
ランとエポキシアルキルアルコキシシランの反応混合物
は、本発明組成物の架橋剤として作用し、また硬化途上
で接触している各種基材に対する接着性を付与する働き
をし、(C)成分と併用することにより本発明組成物の
硬化物に温水浸せきなどの苛酷な条件下での接着耐久性
を付与する。このような(D)成分を構成するアミノア
ルキルアルコキシシランとしては、アミノメチルトリエ
トキシシラン,γ−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン,γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン,N−
(β−アミノエチル)アミノメチルトリブトキシシラ
ン,N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン,N−(β−アミノエチル)−γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン,γ−アニリノプ
ロピルトリエトキシシランが例示される。また、エポキ
シアルキルオルガノアルコキシシランとしては、γ−グ
リシドキシプロリルトリメトキシシラン,γ−グリシド
キシプロピルメチルジメトキシシラン,β−(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,
β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルメチル
ジメトキシシランが例示される。これらアミノアルキル
アルコキシシランとエポキシアルキルアルコキシシラン
とをモル比で(1:1.5)〜(1:5)好ましくは
(1:2)〜(1:4)の範囲で混合し、室温保管また
は加温することにより容易に反応混合物が得られる。
(D)成分の添加量は、(A)成分100重量部に対し
て0.5〜30重量部であり、好ましくは1〜10重量
部である。これは(D)成分が少なすぎると十分なゴム
強度や接着性が得られず、多すぎると硬化速度が遅くな
ったり、硬化後のゴムが固くなりすぎたりするためであ
る。
【0010】(E)成分の硬化触媒は本発明組成物の硬
化を促進する触媒の働きをし、錫,チタン,ジルコニウ
ム,鉄,アンチモン,ビスマスまたはマンガンの有機カ
ルボン酸塩,有機チタン酸エステル,有機チタンキレー
ト化合物などが挙げられる。使用される触媒の具体例と
しては、ジブチル錫ジラウレート,ジブチル錫ジオクト
エート,ジオクチル錫ジラウレート,ジブチル錫マレー
トエステル,スタナスオクトエートなどの錫化合物;テ
トラブチルチタネート,ジイソプロポキシビス(アセチ
ルアセトネート)チタン,ジイソプロポキシビス(エチ
ルアセトアセテート)などのチタン化合物が挙げられ
る。(E)成分の添加量は、(A)成分100重量部に
対して0.001〜10重量部の範囲であり、好ましく
は0.01〜5重量部である。これは(E)成分が少な
すぎると硬化速度が遅すぎて実用に適さず、多すぎると
硬化速度が速すぎ作業時間が取れないからである。
【0011】本発明組成物はその硬化性や硬化後のゴム
強度を調節するために、さらに(D)成分とは異なるアル
コキシシランを架橋剤として添加することができる。こ
のようなアルコキシシランとしては、テトラメトキシシ
ラン,テトラエトキシシラン,メチルセロソルブオルソ
シリケート,n−プロピルオルソシリケートなどの4官
能アルコキシシラン類;メチルトリメトキシシラン,メ
チルトリエトキシシラン,エチルトリメトキシシラン,
ビニルトリメトキシシラン,フェニルトリメトキシシラ
ン,メチルトリ(メトキシエトキシ)シランなどの3官
能アルコキシシラン類およびこれらの部分加水分解物な
どが挙げられる。
【0012】さらに、本発明組成物は必要に応じて有機
溶剤、末端トリメチルシロキシ化されたジオルガノポリ
シロキサン,難燃剤,可塑剤,チクソ性付与剤,着色
剤,通常の接着促進剤,防カビ剤などを添加すること
は、本発明の目的を損わない限り差し支えない。
【0013】
【実施例】次に本発明を実施例によって説明するが、実
施例および比較例中で部とあるのは重量部を意味し、粘
度は25℃における値である。また、表中次の略号を用
いた。 Tmax:最大引張応力 Emax:最大荷重時の
伸び CF率:試料の凝集破断率
【0014】
【実施例1】粘度15,000センチストークスの両末
端水酸基封鎖ポリジメチルシロキサン100部と平均粒
径0.08μmの脂肪酸で処理された炭酸カルシウム1
00部、粘度2000ポイズのロジンのエチレングリコ
ールエステル2部を均一になるまで混合した(以下、得
られた混合物をベースという)。一方、n−プロピルオ
ルソシリケート60部、γ−アミノプロピルトリエトキ
シシランとγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ンとのモル比1:2反応混合物40部、ジブチル錫ジラ
ウレート1部を混合した(以下、得られた混合物をキャ
タリストという)。次いで、ベースとキャタリストを1
00:5の重量比で混合し、室温硬化性オルガノポリシ
ロキサン組成物を得た。この組成物についてJIS A
5758に基づき、引張接着性試験体を作製した。被
着材はフロートガラス、高性能熱線反射ガラスSGY−
32[旭ガラス(株)製]の2種を使用した。これを2
0℃で5日間養生して硬化させた後、引張接着性を測定
した。また、20℃で7日、次いで50℃で7日間養生
した後、80℃の温水に1ヶ月間浸せきした後の引張接
着性を測定した。これらの測定結果をそれぞれ20℃5
日養生後、80℃温水浸せき浸せき後として表1に示し
た。
【0015】
【実施例2】実施例1において、ロジンのエチレングリ
コールエステルの代わりにロジンのグリセリンエステル
(軟化点90℃)のトルエン溶液(固形分80%)2.
5部を用いた以外は実施例1と同様にして室温硬化性オ
ルガノポリシロキサン組成物を得た。この組成物につい
て実施例1と同様な測定を行なったところ表1に示す結
果を得た。
【0016】
【実施例3】実施例1において、ロジンのエチレングリ
コールエステルの代わりにロジンのペンタエリストール
エステル(軟化点120℃)のトルエン溶液(固形分8
0%)2.5部を用いた以外は実施例1と同様にして室
温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を得た。この組
成物について実施例1と同様な測定を行なったところ表
1に示す結果を得た。
【0017】
【実施例4】実施例1において、ロジンのエチレングリ
コールエステルの代わりに水素添加ロジンのグリセリン
エステル(軟化点90℃)のトルエン溶液(固形分80
%)2.5部を用いた以外は実施例1と同様にして室温
硬化性オルガノポリシロキサン組成物を得た。この組成
物について実施例1と同様な測定を行なったところ表1
に示す結果を得た。
【0018】
【比較例1】実施例1において、ロジンのエチレングリ
コールエステルの代わりにロジンのトルエン溶液(固形
分80%)2.5部を用いた以外は実施例1と同様にし
て室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を得た。こ
の組成物について実施例1と同様な測定を行なったとこ
ろ表1に示す結果を得た。
【0019】
【比較例2】実施例1において、ベースにロジンのエチ
レングリコールエステルを添加しない以外は実施例1と
同様にして室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を
得た。この組成物について実施例1と同様な測定を行な
ったところ表1に示す結果を得た。
【表1】
【0020】
【発明の効果】本発明の室温硬化性オルガノポリシロキ
サン組成物は、(A)成分〜(E)成分からなり、特に
(C)成分のロジンエステルと(D)成分のアミノアル
キルアルコキシシランとエポキシアルキルアルコキシシ
ランの反応混合物を含有しているので、硬化途上で接触
している基材によく接着し、硬化初期に良好な接着性を
示し、硬化後は耐水性に優れ、温水浸せき等の苛酷な環
境下においてさえ、その接着力を長期間保持し得るとい
う特徴を有する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI C08L 93:04) (56)参考文献 特開 平3−17158(JP,A) 特開 平2−151659(JP,A) 特開 昭48−75633(JP,A) 特開 昭54−77642(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 83/06 C08K 3/00 - 3/40 C08K 5/544 C09J 183/06

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またはアルコキ
    シ基で封鎖され、25℃における粘度が20〜1,00
    0,000センチストークスの範囲内にあるオルガノポ
    リシロキサン
    100重量部、 (B)無機質充填剤
    1〜300重量部、 (C)ロジンエステル
    0.1〜10重量部、 (D)アミノアルキルアルコキシシランとエポキシアルキ
    ルアルコキシシランの反応混合物
    0.5〜30重量部、 および (E)硬化触媒
    0.001〜10重量部、 から成る室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
JP35540391A 1991-10-31 1991-10-31 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物 Expired - Fee Related JP3193754B2 (ja)

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