JP3705343B2 - 付加反応硬化型シリコーンゴム組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ土類金属炭酸塩粉末を充填した付加反応硬化型シリコーンゴム組成物及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アルカリ土類金属炭酸塩粉末は、シリコーンゴムの耐熱性、電気絶縁性、ゴム硬化物の耐酸性向上等の目的のために使用されており、主に有機過酸化架橋によるミラブル型シリコーンゴム組成物や縮合架橋によるＲＴＶシリコーンゴム組成物に使用されている。しかし、付加反応架橋によるシリコーンゴムには使用されていない。その理由は、通常の充填剤として使用されるアルカリ土類金属炭酸塩粉末はアルカリ性を呈するため、付加反応硬化型のシリコーンゴム組成物中に架橋剤として含まれるオルガノハイドロジェンポリシロキサンと反応して水素ガスを発生するからである。そして、このように水素ガスが発生することにより、保存中に組成物が発泡したり、該組成物を収納した容器の内圧が上昇して該容器が破裂する危険性もある。
【０００３】
一方、付加反応硬化型のシリコーンゴム組成物は、縮合型ＲＴＶシリコーンゴム組成物のように長い硬化時間を必要とすることもなく、また付加反応架橋によるシリコーンゴム組成物は、縮合架橋によるＲＴＶシリコーンゴム組成物のように密封下での高温状態において、構成成分のポリシロキサンが開裂する、所謂リバージョンを起こさない点で有利であるから、アルカリ土類金属炭酸塩粉末を充填した付加反応硬化型のシリコーンゴム組成物が望まれている。
【０００４】
特に接着剤として使用した場合の接着力の向上のためにアルカリ土類金属炭酸塩粉末を含有した安定保存可能な付加反応硬化型のシリコーンゴム組成物が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、アルカリ土類金属炭酸塩粉末を充填した、保存中における水素ガス発生量が極めて少なく、保存安定性の優れた付加反応硬化型シリコーンゴム組成物及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、アルカリ土類金属炭酸塩をジオルガノポリシロキサンによって実質的に表面処理したものを使用することにより、保存安定性に優れた付加反応硬化型シリコーンゴム組成物が得られること、また、この付加反応硬化型シリコーンゴム組成物は、電気電子部品等を封止する目的で使用した場合に、外気中の腐食性ガスによる電気電子部品の腐食を防ぐ効果があることも確認され、自動車などのＮＯx，ＳＯxによる電気電子部品の腐食による問題を解決する手段としても非常に有用であることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【０００７】
即ち、本発明は、
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ a ＳｉＯ (4-a)/2 （１）
（式中、Ｒは互いに同一又は異種の炭素数１〜１２の非置換又は置換の１価炭化水素基であるが、Ｒのうち少なくとも２個はアルケニル基であり、ａは１．５〜２．８の正数である。）
で示される一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサン １００重量部、
（Ｂ）アルカリ土類金属炭酸塩粉末 １〜１００重量部、
（Ｃ）珪素原子に結合する水素原子を一分子中に少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
（Ａ）成分のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン中のアルケニ
ル基１モル当たり、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン
中の珪素原子に結合した水素原子が０．５〜４モルとなるような量、
（Ｄ）白金族金属系触媒 触媒量
を含み、前記（Ｂ）成分のアルカリ土類金属炭酸塩粉末を予め前記（Ａ）成分の一部又は全部と加熱混合処理することによって得られた表面処理されたアルカリ土類金属炭酸塩と、この表面処理に（Ａ）成分の一部を用いた場合は（Ａ）成分の残余のジオルガノポリシロキサンと、前記（Ｃ），（Ｄ）成分とを配合してなることを特徴とする付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を提供する。
また、本発明は、
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ a ＳｉＯ (4-a)/2 （１）
（式中、Ｒは互いに同一又は異種の炭素数１〜１２の非置換又は置換の１価炭化水素基であるが、Ｒのうち少なくとも２個はアルケニル基であり、ａは１．５〜２．８の正数である。）
で示される一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサン １００重量部、
（Ｂ）アルカリ土類金属炭酸塩粉末 １〜１００重量部
を使用し、前記（Ｂ）成分のアルカリ土類金属炭酸塩粉末を予め前記（Ａ）成分の一部又は全部と加熱混合処理することにより、アルカリ土類金属炭酸塩を表面処理した後、この表面処理に（Ａ）成分の一部を用いた場合は（Ａ）成分の残余のジオルガノポリシロキサンを混合し、次いで
（Ｃ）珪素原子に結合する水素原子を一分子中に少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
（Ａ）成分のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン中のアルケニ
ル基１モル当たり、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン
中の珪素原子に結合した水素原子が０．５〜４モルとなるような量、
（Ｄ）白金族金属系触媒 触媒量
を混合することを特徴とする付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の製造方法を提供する。
【０００８】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
（Ａ）アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン
本発明の組成物に用いる主剤（ベースポリマー）としてのアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンは、一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するもので、下記平均組成式（１）
ＲaＳｉＯ(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒは互いに同一又は異種の炭素数１〜１２、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６の非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ａは１．５〜２．８、好ましくは１．８〜２．５、より好ましくは１．９５〜２．０５の範囲の正数である。）
【０００９】
上記Ｒで示される珪素原子に結合した非置換又は置換１価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基等のアラルキル基；ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等のアルケニル基；並びにこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部がフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、シアノ基などで置換された基、例えば、クロロメチル基、２−ブロモエチル基、３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、シアノエチル基、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシル基などが挙げられる。
【００１０】
これらの中で、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、クロロメチル基、ブロモエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等の炭素原子数１〜３の非置換又は置換のアルキル基及びフェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基等の非置換又は置換のフェニル基である。また、アルケニル基としては、ビニル基、アリル基等の低級アルケニル基が好ましい。
【００１１】
この場合、Ｒのうち少なくとも２個はアルケニル基（特に炭素数２〜８のものが好ましく、更に好ましくは２〜６）であることが必要である。なお、アルケニル基の含有量は、珪素原子に結合する全有機基中（即ち、前記平均組成式（１）におけるＲとしての非置換又は置換の１価炭化水素基中）０．００１〜２０モル％、特に０．０１〜１０モル％とすることが好ましい。このアルケニル基は、分子鎖末端の珪素原子に結合していても、分子鎖途中の珪素原子に結合していても、両者に結合していてもよいが、組成物の硬化速度、硬化物の物性等の点から、本発明で用いるジオルガノポリシロキサンは、少なくとも分子鎖末端の珪素原子に結合したアルケニル基を含んだものであることが好ましい。
【００１２】
上記ジオルガノポリシロキサンの構造は、通常は主鎖部分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ものであるのが一般的であるが、これは分子構造の一部に分枝状の構造を含んだものであってもよく、また環状体であってもよいが、硬化物の機械的強度等の物性の点から直鎖状のジオルガノポリシロキサンが好ましい。また、このようなアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンは、２５℃における粘度が１０〜１，０００，０００ｃＳｔ（センチストークス）、特に１００〜５００，０００ｃＳｔ程度のものが好ましい。
【００１３】
上記アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンとしては、下記一般式で示されるものが好適に用いられるが、これに限定されるものではない。
【００１４】
【化１】
【００１５】
ここで、Ｒ1はそれぞれ独立に脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、上記に定義したＲのうち、アルケニル基を除いた基が例示される。Ｘはアルケニル基であり、上述したアルケニル基と同様なものが例示される。ｎは０又は１以上の整数、ｍは０又は１以上の整数であり、またｎ，ｍは、１０≦ｎ＋ｍ≦１０，０００を満たす整数であることが好ましく、より好ましくは５０≦ｎ＋ｍ≦２，０００であり、かつ０≦ｍ／（ｎ＋ｍ）≦０．２を満足する数である。
【００１６】
（Ｂ）アルカリ土類金属炭酸塩粉末
本発明に用いるアルカリ土類金属炭酸塩粉末は、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムなど塩基性を有するものである。アルカリ土類金属炭酸塩粉末は実質的にジオルガノポリシロキサンによって表面処理されていることが必要である。
【００１７】
この場合、アルカリ土類金属炭酸塩粉末としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられ、中でも炭酸カルシウムが入手が容易であり、工業用途に適している。炭酸カルシウム粉末は重質、沈降性、コロイダルなど公知のものを使用できるが、樹脂酸や脂肪酸類で表面処理されたものは、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを変質させてしまうため、無処理のものが好ましい。アルカリ土類金属炭酸塩粉末は、シリコーンゴム組成物に配合した場合の流動性・補強性を考慮すると、凝集した２次粒子を含めた平均粒径が０．０５〜５０μｍ、好ましくは０．５〜３０μｍである。この平均粒径は、例えばレーザー光回折法による重量平均（又はメジアン径）等として求めることができる。
【００１８】
一方、表面処理に用いるジオルガノポリシロキサンとしては、分子中にアルケニル基等の反応性官能基を含有しない、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等の無官能性ジオルガノポリシロキサンや、分子中にアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサン等を使用することができるが、好ましくは（Ａ）成分で説明したと同様のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンが使用される。この場合、アルカリ土類金属炭酸塩は、（Ａ）成分の一部を用いて予め表面処理し、これを（Ａ）成分の残部及び他の成分と混合するようにしてもよく、（Ａ）成分の全部と混合することにより、表面処理するようにしてもよい。表面処理手段としては、ジメチルポリシロキサンとアルカリ土類金属炭酸塩粉末とを加熱処理する方法が挙げられる。加熱温度は５０℃以上、好ましくは８０〜２００℃であり、常圧（１気圧）下において処理すればよいが、更に減圧によって処理を促進することも有用である。この場合の減圧度は特に制限はなく、７６０ｍｍＨｇ未満であればよいが、通常１〜２５０ｍｍＨｇ、好ましくは５〜１００ｍｍＨｇ程度の減圧下に行うことができる。なお、処理時間は１０分〜６００分、特に３０分〜１８０分であることが好ましい。アルカリ土類金属炭酸塩粉末は、実質的にジメチルポリシロキサンで処理されることによって、含有している水分を放出するため、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物とした際に、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを変質させることなく安定した付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を提供できる。
【００１９】
上記（Ｂ）成分のアルカリ土類金属炭酸塩粉末の配合量は、（Ａ）成分（（Ｂ）成分の表面処理に用いたジオルガノポリシロキサンを含む）１００重量部に対して１〜１００重量部、特に３〜５０重量部とすることが好ましく、少なすぎると組成物の接着性や腐食性ガスに対するシール性等に劣る場合があり、多すぎるとシリコーンゴム硬化物に安定したゴム弾性が得られない場合がある。
【００２０】
（Ｃ）オルガノハイドロジェンポリシロキサン
本発明の組成物に用いるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、架橋剤として作用するものであり、一分子中に少なくとも２個、好ましくは３個以上の珪素原子に結合する水素原子（即ち、ＳｉＨ基）を含有する直鎖状、分岐状、環状或いは三次元網状構造の樹脂状物のいずれでもよい。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンの代表例としては、例えば、下記平均組成式（２）
ＨbＲ2 cＳｉＯ(4-b-c)/2 （２）
（式中、Ｒ2は独立に脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ｂ及びｃは、０＜ｂ＜２、０．８≦ｃ≦２かつ０．８＜ｂ＋ｃ≦３となる数であり、好ましくは０．０５≦ｂ≦１、１．５≦ｃ≦２かつ１．８≦ｂ＋ｃ≦２．７となる数である。）
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。
【００２１】
式中、Ｒ2の脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価炭化水素基としては、前記平均組成式（１）のＲとして例示したものと同様のものが挙げられ、代表的なものは炭素原子数が１〜１０、特に１〜７のものであり、好ましくはメチル基等の炭素原子数１〜３の低級アルキル基、フェニル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基である。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルテトラシクロシロキサン、１，３，５，７，８−ペンタメチルペンタシクロシロキサン等のシロキサンオリゴマー；分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖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、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端シラノール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、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンジロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖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シロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖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シロキサン・ジフェニルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体等；Ｒ2 2（Ｈ）ＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位からなり、任意にＲ2 3ＳｉＯ1/2単位、Ｒ2 2ＳｉＯ2/2単位、Ｒ2（Ｈ）ＳｉＯ2/2単位、（Ｈ）ＳｉＯ3/2単位又はＲ2ＳｉＯ3/2単位を含み得るシリコーンレジン（式中、Ｒ2は前記と同じ非置換又は置換の１価炭化水素基である）などが挙げられ、更には下記式などで表されるものが挙げられる。
【００２２】
【化２】
（式中、Ｌは１〜２００の整数、Ｍは０〜３００の整数、Ｌ＋Ｍは１〜３００の整数であり、Ｐは０〜２００の整数、Ｑは２〜３００の整数、Ｐ＋Ｑは２〜３００の整数である。）
【００２３】
なお、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの重合度（又は一分子中の珪素原子の数）は２〜３００、好ましくは４〜２００程度でよく、また粘度は２５℃において０．１〜１，０００ｃＳｔ、好ましくは０．５〜５００ｃＳｔ程度のものであればよい。
【００２４】
本発明の組成物に用いるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、公知の方法で得ることができ、例えば、下記一般式
Ｒ2ＳｉＨＣｌ2及びＲ2 2ＳｉＨＣｌ
（式中、Ｒ2は前記と同じである。）
から選ばれる少なくとも１種のクロロシランを共加水分解し、或いは該クロロシランと下記一般式
Ｒ2 3ＳｉＣｌ及びＲ2 2ＳｉＣｌ2
（式中、Ｒ2は前記と同じである。）
から選ばれる少なくとも１種のクロロシランを組み合わせて共加水分解して得ることができる。また、オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、このように共加水分解して得られたポリシロキサンを平衡化したものでもよい。
【００２５】
（Ｃ）成分の使用量は、（Ａ）成分のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン中のアルケニル基１モル当たり、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン中の珪素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）が、通常０．５〜４モルとなるような量、好ましくは１〜２．５モルとなるような量である。
【００２６】
（Ｄ）白金族金属系触媒
本発明に用いる白金族金属系触媒は、前記（Ａ）成分の珪素原子に結合したアルケニル基と（Ｃ）成分の珪素原子に結合する水素原子との付加反応を促進するための触媒であり、ヒドロシリル化反応に用いられる触媒として周知の触媒が挙げられる。その具体例としては、例えば、白金（白金黒を含む）、ロジウム、パラジウム等の白金族金属単体；
Ｈ2ＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ，Ｈ2ＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ，ＮａＨＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ，ＫＨＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ，Ｎａ2ＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ，Ｋ2ＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ，ＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ，ＰｔＣｌ2，Ｎａ2ＨＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ
（式中、ｎは０〜６の整数であり、好ましくは０又は６である。）
等の塩化白金、塩化白金酸及び塩化白金酸塩；アルコール変性塩化白金酸（米国特許第３，２２０，９７２号明細書参照）；塩化白金酸とオレフィンとのコンプレックス（米国特許第３，１５９，６０１号明細書、同第３，１５９，６６２号明細書、同第３，７７５，４５２号明細書参照）；白金黒、パラジウム等の白金族金属をアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させたもの；ロジウム−オレフィンコンプレックス；クロロトリス（トリフェニルフォスフィン）ロジウム（ウィルキンソン触媒）；塩化白金、塩化白金酸又は塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサン、特にビニル基含有環状シロキサンとのコンプレックスなどの白金系、パラジウム系、ロジウム系触媒が挙げられる。
【００２７】
（Ｄ）成分の使用量は、触媒量でよく、（Ａ）成分及び（Ｃ）成分の合計量に対する白金族金属の重量換算で、通常０．１〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは０．２〜５００ｐｐｍ、特には０．５〜２００ｐｐｍ程度でよい。
【００２８】
（Ｅ）接着性付与成分
本発明の組成物には、接着性付与成分を配合することができる。
この接着性付与成分としては、例えば、分子中にＳｉＨ基（即ち、珪素原子に結合した水素原子）、アルケニル基、アクリル基、メタクリル基、エポキシ基、アルコキシシリル基、エステル基、無水カルボキシ基、アミノ基及びアミド基の１種又は２種以上を含有する有機化合物又は有機珪素化合物、或いはこれらの混合物などが挙げられるが、好ましくは一分子中に少なくとも１個、通常１〜１０個、特には２〜６個程度のＳｉＨ基（即ち、珪素原子に結合した水素原子）及び／又はアルケニル基を有しかつグリシドキシ基等のエポキシ基、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基などのアルコキシシリル基、アクリル基、メタクリル基、エステル基、無水カルボキシ基、アミノ基、アミド基の１種又は２種以上を含有する珪素原子数１〜３０、好ましくは２〜２０、特には４〜１０程度の直鎖状又は環状のオルガノシロキサンオリゴマーやオルガノアルコキシシランなどの有機珪素化合物を使用することができる。
【００２９】
具体的には、エポキシ基、アルコキシシリル基、エステル基、アルケニル基、アミノ基、無水カルボキシ基、アクリル基、メタクリル基を含むものとして、例えば、アリルグリシジルエーテル等のアルケニル基とエポキシ基を有する非珪素系の有機化合物、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシ官能性基含有アルコキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ（メトキシエトキシ）シラン等のアルケニル基含有アルコキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル基又はメタクリル基含有アルコキシシランなどのオルガノアルコキシシラン等が挙げられる他、オルガノシロキサンオリゴマーとして下記のような化合物が挙げられる。
【００３０】
【化３】
【００３１】
【化４】
【００３２】
以上のようなエポキシ基、アルコキシ基、無水カルボキシ基を含有する珪素化合物は、金属及び有機樹脂と良好に接着する。一方、熱可塑性樹脂又は該樹脂を含む組成物と良好に接着しながら金属に対して接着し難い化合物として、一分子中に少なくとも１個、通常１〜２０個、特には３〜１０個程度のＳｉＨ基を有しかつ通常珪素原子には直接結合していない１〜３価のフェニル骨格又はフェニレン骨格等を有する珪素原子数１〜３０、好ましくは２〜２０、特には４〜１２程度の直鎖状、分岐状、環状のオルガノシロキサンオリゴマーなどの有機珪素化合物を使用することができる。このようなものとして下記のような化合物を例示することができる。これらのうち特にフェニル骨格或いはフェニレン骨格を２個以上含む化合物が好適である。
【００３３】
【化５】
【００３４】
【化６】
【００３５】
また、アミノ基、アミド基を有する接着性付与成分としては、通常使用されるものでよいが、その他に下記のものが例示される。
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−Ｐｈ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ2Ｈ4−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ2Ｈ4−Ｘ
Ｘ−Ｃ2Ｈ4−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ2Ｈ4−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ2Ｈ4−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−Ｏ−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ2Ｈ4−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−ＣＯ−Ｐｈ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−ＣＯ−Ｐｈ−ＣＯ−Ｐｈ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＣＨ2−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
但し、Ｘは、１，３，５，７−テトラメチル−３，５，７−トリヒドロシクロテトラシロキサン基を示す。また、Ｐｈはフェニル基又はフェニレン基を示す。
【００３６】
上記接着性付与成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、０．１〜１０重量部、特に０．５〜５重量部とすることが好ましい。
【００３７】
その他の成分
本発明の組成物には、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分以外に、必要に応じて、例えば、ヒュームドシリカ、沈殿シリカ、ヒュームド二酸化チタン等の補強性無機充填剤；補強性のシリコーンレジン；珪酸カルシウム、二酸化チタン、酸化第二鉄、カーボンブラック等の非補強性無機充填剤などを添加することができる。これらの無機充填剤の使用量は、該無機充填剤を除く成分の合計量１００重量部当たり、通常、０〜２００重量部である。
【００３８】
本発明のシリコーンゴム組成物は、上記（Ａ）成分の一部と（Ｂ）成分とを混練し、上述したように加熱処理して（Ｂ）成分を（Ａ）成分により表面処理し、次いでこれに（Ａ）成分の残部と必要に応じ無機充填剤を添加、混練し、シリコーンゴムベースを得るか、又は（Ａ）成分の全量と（Ｂ）成分、更に必要に応じ無機充填剤を添加、混練し、上述したように加熱処理を行って（Ｂ）成分を（Ａ）成分により表面処理すると同時にシリコーンゴムベースを得、このシリコーンゴムベースに（Ｃ）、（Ｄ）成分、更に必要により（Ｅ）成分等の成分を添加、混練して、１液型のシリコーンゴム組成物を得ることができる。また、上記シリコーンゴムベースと、（Ｃ）、（Ｄ）成分、更に必要により（Ｅ）成分等の成分を別途混練した混練物とからなり、使用時に両者を混合する２液型として調製することもできる。
【００３９】
なお、本発明のシリコーンゴム組成物は、２５℃の粘度が１〜１，０００Ｐａ・ｓｅｃ（即ち、１，０００〜１，０００，０００ｃＰ）、特に５〜３００Ｐａ・ｓｅｃの液状であることが好ましく、上記方法で得られたシリコーンゴム組成物の流動性は良好である。
【００４０】
硬化条件としては、公知の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物と同様でよく、例えば常温でも十分硬化するが、必要に応じて４０〜２００℃、好ましくは６０〜１８０℃程度に加熱してもよい。
【００４１】
本発明のシリコーンゴム組成物の硬化物（シリコーンゴム）は、耐熱性、電気絶縁性に優れたものである。
【００４２】
また、本発明の研究中に得られた新たな知見として、本発明による付加反応硬化型シリコーンゴム組成物は、電気電子部品等を封止する目的で使用した場合に、外気中の腐食性ガスによる電気電子部品の腐食を防ぐ効果があることも確認された。従って、車載電装部品（エアフローセンサ、圧力センサ、スロットコントロールモジュール、クランク角センサ、ノックセンサ、温度センサ、酸素センサ、ＮＯxセンサ、加速度センサ、及びエンジン制御回路や、ディスチャージランプ制御回路等）の電気電子部品のＮＯx，ＳＯxによる腐食による問題を解決する手段としても非常に有用である。
【００４３】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００４４】
［実施例、比較例］
下記原料を使用し、表１，２に示すシリコーンゴム組成物を得た。
【化７】
（式中、ｎは該ジオルガノポリシロキサンの２５℃における粘度が１０，０００ｃＳｔとなるような数である。）
で表されるビニル基含有の直鎖状ジメチルポリシロキサン
(ｂ）
（ｂ−１）無処理炭酸カルシウム（白石工業（株），ホワイトンＳＳＢ，平均粒径約１．５μｍ）
（ｂ−２）樹脂酸処理炭酸カルシウム（丸尾カルシウム（株），ＭＴ−１００，平均粒径約２μｍ）
（ｂ−３）無処理炭酸マグネシウム
(ｃ）白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体／トルエン溶液（白金元素含有量０．５重量％）
【化８】
(ｅ）硬化制御剤（エチニルシクロヘキサノール／５０％トルエン溶液）
【化９】
(ｇ）シリカ（デグッサ，Ｒ８２００）
【００４５】
以上の原料を用い、加熱減圧が可能な品川万能混合機（３Ｌ）によって混練を行った。まず、ａ，ｂ，ｇ成分を混合し、表１に示す条件で２時間加熱処理を行ったものに、冷却後ｃ，ｅ，ｄ，ｆ成分を添加し、混合を行った（実施例１〜７）。また、比較例１〜４はａ，ｂ，ｇ成分を加熱せずに混合処理（３０℃）を行い、比較例５はｂ成分を配合せずに加熱混合処理を行った以外は、実施例と同様にして組成物を調製した。
【００４６】
保存性の評価は、組成物を５００ｍｌ金属缶に入れ、４０℃×２４時間保存したものを開封し、内圧があるかどうかを確認した。
硬化条件は１２０℃×１時間とし、硬化物断面の外観と金属／樹脂への接着性を確認した。
結果を表１，２に示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】
【表２】
アルミ：アルミニウム
ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート樹脂
ＰＰＳ：ポリフェニレンサルファイド樹脂
接着性 ○：接着 ×：剥離
【００４９】
表１，２に示す通り、本発明の組成物（実施例１〜５）は、炭酸カルシウムの添加により金属／樹脂への接着性が向上しており、保存性・硬化物外観も良好である。実施例６は接着は良好であるものの、保存性・硬化物外観で若干問題があり、樹脂酸処理炭酸カルシウムはあまり好ましくないことが確認された。無処理炭酸カルシウム又は炭酸マグネシウムを用いた実施例１〜５及び７においては十分なゴム特性が得られ、当初の目的を達成している。
【００５０】
また、実施例３、比較例５につき、腐食性ガスによる電気電子部品を保護するための封止材としての能力を下記方法で評価した。条件は以下の通りであり、腐食の程度は試験終了後に封止材を削り取り、電極表面の外観変化を観察した。
結果を表３に示す。
封止方法：
（１）Ｂ型櫛形電極上に組成物を直接塗布後加熱硬化（１２０℃×１時間）
（２）ガラスケース及びガラス蓋の組み合わせケース中に、電極を設置し蓋の接着シールに組成物を使用し加熱硬化（１２０℃×１時間）
評価雰囲気：空気とＮＯ2ｇａｓ：３０ｐｐｍ、ＳＯ2ｇａｓ：３０ｐｐｍの混合気体
評価温度：２３℃
時間：５００時間
電極：ＪＩＳ Ｂ型櫛形電極（銅、アルミ電極）
電圧印加：直流１２Ｖ
【００５１】
【表３】
○：腐食無し ×：腐食有り
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、保存中における水素ガスの発生量が極めて少ないアルカリ土類金属炭酸塩粉末充填付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を提供することができる。該組成物は電気電子部品を腐食から保護する能力及び接着性に優れており、広範な用途、例えば電気電子部品の封止などの用途に利用することができる。
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ土類金属炭酸塩粉末を充填した付加反応硬化型シリコーンゴム組成物及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アルカリ土類金属炭酸塩粉末は、シリコーンゴムの耐熱性、電気絶縁性、ゴム硬化物の耐酸性向上等の目的のために使用されており、主に有機過酸化架橋によるミラブル型シリコーンゴム組成物や縮合架橋によるＲＴＶシリコーンゴム組成物に使用されている。しかし、付加反応架橋によるシリコーンゴムには使用されていない。その理由は、通常の充填剤として使用されるアルカリ土類金属炭酸塩粉末はアルカリ性を呈するため、付加反応硬化型のシリコーンゴム組成物中に架橋剤として含まれるオルガノハイドロジェンポリシロキサンと反応して水素ガスを発生するからである。そして、このように水素ガスが発生することにより、保存中に組成物が発泡したり、該組成物を収納した容器の内圧が上昇して該容器が破裂する危険性もある。
【０００３】
一方、付加反応硬化型のシリコーンゴム組成物は、縮合型ＲＴＶシリコーンゴム組成物のように長い硬化時間を必要とすることもなく、また付加反応架橋によるシリコーンゴム組成物は、縮合架橋によるＲＴＶシリコーンゴム組成物のように密封下での高温状態において、構成成分のポリシロキサンが開裂する、所謂リバージョンを起こさない点で有利であるから、アルカリ土類金属炭酸塩粉末を充填した付加反応硬化型のシリコーンゴム組成物が望まれている。
【０００４】
特に接着剤として使用した場合の接着力の向上のためにアルカリ土類金属炭酸塩粉末を含有した安定保存可能な付加反応硬化型のシリコーンゴム組成物が望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、アルカリ土類金属炭酸塩粉末を充填した、保存中における水素ガス発生量が極めて少なく、保存安定性の優れた付加反応硬化型シリコーンゴム組成物及びその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、アルカリ土類金属炭酸塩をジオルガノポリシロキサンによって実質的に表面処理したものを使用することにより、保存安定性に優れた付加反応硬化型シリコーンゴム組成物が得られること、また、この付加反応硬化型シリコーンゴム組成物は、電気電子部品等を封止する目的で使用した場合に、外気中の腐食性ガスによる電気電子部品の腐食を防ぐ効果があることも確認され、自動車などのＮＯx，ＳＯxによる電気電子部品の腐食による問題を解決する手段としても非常に有用であることを知見し、本発明をなすに至ったものである。
【０００７】
即ち、本発明は、
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ a ＳｉＯ (4-a)/2 （１）
（式中、Ｒは互いに同一又は異種の炭素数１〜１２の非置換又は置換の１価炭化水素基であるが、Ｒのうち少なくとも２個はアルケニル基であり、ａは１．５〜２．８の正数である。）
で示される一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサン １００重量部、
（Ｂ）アルカリ土類金属炭酸塩粉末 １〜１００重量部、
（Ｃ）珪素原子に結合する水素原子を一分子中に少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
（Ａ）成分のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン中のアルケニ
ル基１モル当たり、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン
中の珪素原子に結合した水素原子が０．５〜４モルとなるような量、
（Ｄ）白金族金属系触媒 触媒量
を含み、前記（Ｂ）成分のアルカリ土類金属炭酸塩粉末を予め前記（Ａ）成分の一部又は全部と加熱混合処理することによって得られた表面処理されたアルカリ土類金属炭酸塩と、この表面処理に（Ａ）成分の一部を用いた場合は（Ａ）成分の残余のジオルガノポリシロキサンと、前記（Ｃ），（Ｄ）成分とを配合してなることを特徴とする付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を提供する。
また、本発明は、
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ a ＳｉＯ (4-a)/2 （１）
（式中、Ｒは互いに同一又は異種の炭素数１〜１２の非置換又は置換の１価炭化水素基であるが、Ｒのうち少なくとも２個はアルケニル基であり、ａは１．５〜２．８の正数である。）
で示される一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサン １００重量部、
（Ｂ）アルカリ土類金属炭酸塩粉末 １〜１００重量部
を使用し、前記（Ｂ）成分のアルカリ土類金属炭酸塩粉末を予め前記（Ａ）成分の一部又は全部と加熱混合処理することにより、アルカリ土類金属炭酸塩を表面処理した後、この表面処理に（Ａ）成分の一部を用いた場合は（Ａ）成分の残余のジオルガノポリシロキサンを混合し、次いで
（Ｃ）珪素原子に結合する水素原子を一分子中に少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
（Ａ）成分のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン中のアルケニ
ル基１モル当たり、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン
中の珪素原子に結合した水素原子が０．５〜４モルとなるような量、
（Ｄ）白金族金属系触媒 触媒量
を混合することを特徴とする付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の製造方法を提供する。
【０００８】
以下、本発明につき更に詳しく説明する。
（Ａ）アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン
本発明の組成物に用いる主剤（ベースポリマー）としてのアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンは、一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するもので、下記平均組成式（１）
ＲaＳｉＯ(4-a)/2 （１）
（式中、Ｒは互いに同一又は異種の炭素数１〜１２、好ましくは１〜１０、より好ましくは１〜６の非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ａは１．５〜２．８、好ましくは１．８〜２．５、より好ましくは１．９５〜２．０５の範囲の正数である。）
【０００９】
上記Ｒで示される珪素原子に結合した非置換又は置換１価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基等のアラルキル基；ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等のアルケニル基；並びにこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部がフッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、シアノ基などで置換された基、例えば、クロロメチル基、２−ブロモエチル基、３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、シアノエチル基、３，３，４，４，５，５，６，６，６−ノナフルオロヘキシル基などが挙げられる。
【００１０】
これらの中で、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、クロロメチル基、ブロモエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等の炭素原子数１〜３の非置換又は置換のアルキル基及びフェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基等の非置換又は置換のフェニル基である。また、アルケニル基としては、ビニル基、アリル基等の低級アルケニル基が好ましい。
【００１１】
この場合、Ｒのうち少なくとも２個はアルケニル基（特に炭素数２〜８のものが好ましく、更に好ましくは２〜６）であることが必要である。なお、アルケニル基の含有量は、珪素原子に結合する全有機基中（即ち、前記平均組成式（１）におけるＲとしての非置換又は置換の１価炭化水素基中）０．００１〜２０モル％、特に０．０１〜１０モル％とすることが好ましい。このアルケニル基は、分子鎖末端の珪素原子に結合していても、分子鎖途中の珪素原子に結合していても、両者に結合していてもよいが、組成物の硬化速度、硬化物の物性等の点から、本発明で用いるジオルガノポリシロキサンは、少なくとも分子鎖末端の珪素原子に結合したアルケニル基を含んだものであることが好ましい。
【００１２】
上記ジオルガノポリシロキサンの構造は、通常は主鎖部分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ものであるのが一般的であるが、これは分子構造の一部に分枝状の構造を含んだものであってもよく、また環状体であってもよいが、硬化物の機械的強度等の物性の点から直鎖状のジオルガノポリシロキサンが好ましい。また、このようなアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンは、２５℃における粘度が１０〜１，０００，０００ｃＳｔ（センチストークス）、特に１００〜５００，０００ｃＳｔ程度のものが好ましい。
【００１３】
上記アルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンとしては、下記一般式で示されるものが好適に用いられるが、これに限定されるものではない。
【００１４】
【化１】
ここで、Ｒ1はそれぞれ独立に脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、上記に定義したＲのうち、アルケニル基を除いた基が例示される。Ｘはアルケニル基であり、上述したアルケニル基と同様なものが例示される。ｎは０又は１以上の整数、ｍは０又は１以上の整数であり、またｎ，ｍは、１０≦ｎ＋ｍ≦１０，０００を満たす整数であることが好ましく、より好ましくは５０≦ｎ＋ｍ≦２，０００であり、かつ０≦ｍ／（ｎ＋ｍ）≦０．２を満足する数である。
【００１６】
（Ｂ）アルカリ土類金属炭酸塩粉末
本発明に用いるアルカリ土類金属炭酸塩粉末は、炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムなど塩基性を有するものである。アルカリ土類金属炭酸塩粉末は実質的にジオルガノポリシロキサンによって表面処理されていることが必要である。
【００１７】
この場合、アルカリ土類金属炭酸塩粉末としては、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等が挙げられ、中でも炭酸カルシウムが入手が容易であり、工業用途に適している。炭酸カルシウム粉末は重質、沈降性、コロイダルなど公知のものを使用できるが、樹脂酸や脂肪酸類で表面処理されたものは、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを変質させてしまうため、無処理のものが好ましい。アルカリ土類金属炭酸塩粉末は、シリコーンゴム組成物に配合した場合の流動性・補強性を考慮すると、凝集した２次粒子を含めた平均粒径が０．０５〜５０μｍ、好ましくは０．５〜３０μｍである。この平均粒径は、例えばレーザー光回折法による重量平均（又はメジアン径）等として求めることができる。
【００１８】
一方、表面処理に用いるジオルガノポリシロキサンとしては、分子中にアルケニル基等の反応性官能基を含有しない、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン等の無官能性ジオルガノポリシロキサンや、分子中にアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサン等を使用することができるが、好ましくは（Ａ）成分で説明したと同様のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサンが使用される。この場合、アルカリ土類金属炭酸塩は、（Ａ）成分の一部を用いて予め表面処理し、これを（Ａ）成分の残部及び他の成分と混合するようにしてもよく、（Ａ）成分の全部と混合することにより、表面処理するようにしてもよい。表面処理手段としては、ジメチルポリシロキサンとアルカリ土類金属炭酸塩粉末とを加熱処理する方法が挙げられる。加熱温度は５０℃以上、好ましくは８０〜２００℃であり、常圧（１気圧）下において処理すればよいが、更に減圧によって処理を促進することも有用である。この場合の減圧度は特に制限はなく、７６０ｍｍＨｇ未満であればよいが、通常１〜２５０ｍｍＨｇ、好ましくは５〜１００ｍｍＨｇ程度の減圧下に行うことができる。なお、処理時間は１０分〜６００分、特に３０分〜１８０分であることが好ましい。アルカリ土類金属炭酸塩粉末は、実質的にジメチルポリシロキサンで処理されることによって、含有している水分を放出するため、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物とした際に、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを変質させることなく安定した付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を提供できる。
【００１９】
上記（Ｂ）成分のアルカリ土類金属炭酸塩粉末の配合量は、（Ａ）成分（（Ｂ）成分の表面処理に用いたジオルガノポリシロキサンを含む）１００重量部に対して１〜１００重量部、特に３〜５０重量部とすることが好ましく、少なすぎると組成物の接着性や腐食性ガスに対するシール性等に劣る場合があり、多すぎるとシリコーンゴム硬化物に安定したゴム弾性が得られない場合がある。
【００２０】
（Ｃ）オルガノハイドロジェンポリシロキサン
本発明の組成物に用いるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、架橋剤として作用するものであり、一分子中に少なくとも２個、好ましくは３個以上の珪素原子に結合する水素原子（即ち、ＳｉＨ基）を含有する直鎖状、分岐状、環状或いは三次元網状構造の樹脂状物のいずれでもよい。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンの代表例としては、例えば、下記平均組成式（２）
ＨbＲ2 cＳｉＯ(4-b-c)/2 （２）
（式中、Ｒ2は独立に脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価炭化水素基であり、ｂ及びｃは、０＜ｂ＜２、０．８≦ｃ≦２かつ０．８＜ｂ＋ｃ≦３となる数であり、好ましくは０．０５≦ｂ≦１、１．５≦ｃ≦２かつ１．８≦ｂ＋ｃ≦２．７となる数である。）
で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンが挙げられる。
【００２１】
式中、Ｒ2の脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の１価炭化水素基としては、前記平均組成式（１）のＲとして例示したものと同様のものが挙げられ、代表的なものは炭素原子数が１〜１０、特に１〜７のものであり、好ましくはメチル基等の炭素原子数１〜３の低級アルキル基、フェニル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基である。このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３，５，７−テトラメチルテトラシクロシロキサン、１，３，５，７，８−ペンタメチルペンタシクロシロキサン等のシロキサンオリゴマー；分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖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、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端シラノール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、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンジロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖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シロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖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シロキサン・ジフェニルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体等；Ｒ2 2（Ｈ）ＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位からなり、任意にＲ2 3ＳｉＯ1/2単位、Ｒ2 2ＳｉＯ2/2単位、Ｒ2（Ｈ）ＳｉＯ2/2単位、（Ｈ）ＳｉＯ3/2単位又はＲ2ＳｉＯ3/2単位を含み得るシリコーンレジン（式中、Ｒ2は前記と同じ非置換又は置換の１価炭化水素基である）などが挙げられ、更には下記式などで表されるものが挙げられる。
【００２２】
【化２】
【００２３】
なお、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの重合度（又は一分子中の珪素原子の数）は２〜３００、好ましくは４〜２００程度でよく、また粘度は２５℃において０．１〜１，０００ｃＳｔ、好ましくは０．５〜５００ｃＳｔ程度のものであればよい。
【００２４】
本発明の組成物に用いるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、公知の方法で得ることができ、例えば、下記一般式
Ｒ2ＳｉＨＣｌ2及びＲ2 2ＳｉＨＣｌ
（式中、Ｒ2は前記と同じである。）
から選ばれる少なくとも１種のクロロシランを共加水分解し、或いは該クロロシランと下記一般式
Ｒ2 3ＳｉＣｌ及びＲ2 2ＳｉＣｌ2
（式中、Ｒ2は前記と同じである。）
から選ばれる少なくとも１種のクロロシランを組み合わせて共加水分解して得ることができる。また、オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、このように共加水分解して得られたポリシロキサンを平衡化したものでもよい。
【００２５】
（Ｃ）成分の使用量は、（Ａ）成分のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン中のアルケニル基１モル当たり、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン中の珪素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）が、通常０．５〜４モルとなるような量、好ましくは１〜２．５モルとなるような量である。
【００２６】
（Ｄ）白金族金属系触媒
本発明に用いる白金族金属系触媒は、前記（Ａ）成分の珪素原子に結合したアルケニル基と（Ｃ）成分の珪素原子に結合する水素原子との付加反応を促進するための触媒であり、ヒドロシリル化反応に用いられる触媒として周知の触媒が挙げられる。その具体例としては、例えば、白金（白金黒を含む）、ロジウム、パラジウム等の白金族金属単体；
Ｈ2ＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ，Ｈ2ＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ，ＮａＨＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ，ＫＨＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ，Ｎａ2ＰｔＣｌ6・ｎＨ2Ｏ，Ｋ2ＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ，ＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ，ＰｔＣｌ2，Ｎａ2ＨＰｔＣｌ4・ｎＨ2Ｏ
（式中、ｎは０〜６の整数であり、好ましくは０又は６である。）
等の塩化白金、塩化白金酸及び塩化白金酸塩；アルコール変性塩化白金酸（米国特許第３，２２０，９７２号明細書参照）；塩化白金酸とオレフィンとのコンプレックス（米国特許第３，１５９，６０１号明細書、同第３，１５９，６６２号明細書、同第３，７７５，４５２号明細書参照）；白金黒、パラジウム等の白金族金属をアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させたもの；ロジウム−オレフィンコンプレックス；クロロトリス（トリフェニルフォスフィン）ロジウム（ウィルキンソン触媒）；塩化白金、塩化白金酸又は塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサン、特にビニル基含有環状シロキサンとのコンプレックスなどの白金系、パラジウム系、ロジウム系触媒が挙げられる。
【００２７】
（Ｄ）成分の使用量は、触媒量でよく、（Ａ）成分及び（Ｃ）成分の合計量に対する白金族金属の重量換算で、通常０．１〜１，０００ｐｐｍ、好ましくは０．２〜５００ｐｐｍ、特には０．５〜２００ｐｐｍ程度でよい。
【００２８】
（Ｅ）接着性付与成分
本発明の組成物には、接着性付与成分を配合することができる。
この接着性付与成分としては、例えば、分子中にＳｉＨ基（即ち、珪素原子に結合した水素原子）、アルケニル基、アクリル基、メタクリル基、エポキシ基、アルコキシシリル基、エステル基、無水カルボキシ基、アミノ基及びアミド基の１種又は２種以上を含有する有機化合物又は有機珪素化合物、或いはこれらの混合物などが挙げられるが、好ましくは一分子中に少なくとも１個、通常１〜１０個、特には２〜６個程度のＳｉＨ基（即ち、珪素原子に結合した水素原子）及び／又はアルケニル基を有しかつグリシドキシ基等のエポキシ基、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基などのアルコキシシリル基、アクリル基、メタクリル基、エステル基、無水カルボキシ基、アミノ基、アミド基の１種又は２種以上を含有する珪素原子数１〜３０、好ましくは２〜２０、特には４〜１０程度の直鎖状又は環状のオルガノシロキサンオリゴマーやオルガノアルコキシシランなどの有機珪素化合物を使用することができる。
【００２９】
具体的には、エポキシ基、アルコキシシリル基、エステル基、アルケニル基、アミノ基、無水カルボキシ基、アクリル基、メタクリル基を含むものとして、例えば、アリルグリシジルエーテル等のアルケニル基とエポキシ基を有する非珪素系の有機化合物、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン等のエポキシ官能性基含有アルコキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ（メトキシエトキシ）シラン等のアルケニル基含有アルコキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、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、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有アルコキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル基又はメタクリル基含有アルコキシシランなどのオルガノアルコキシシラン等が挙げられる他、オルガノシロキサンオリゴマーとして下記のような化合物が挙げられる。
【００３０】
【化３】
【化４】
以上のようなエポキシ基、アルコキシ基、無水カルボキシ基を含有する珪素化合物は、金属及び有機樹脂と良好に接着する。一方、熱可塑性樹脂又は該樹脂を含む組成物と良好に接着しながら金属に対して接着し難い化合物として、一分子中に少なくとも１個、通常１〜２０個、特には３〜１０個程度のＳｉＨ基を有しかつ通常珪素原子には直接結合していない１〜３価のフェニル骨格又はフェニレン骨格等を有する珪素原子数１〜３０、好ましくは２〜２０、特には４〜１２程度の直鎖状、分岐状、環状のオルガノシロキサンオリゴマーなどの有機珪素化合物を使用することができる。このようなものとして下記のような化合物を例示することができる。これらのうち特にフェニル骨格或いはフェニレン骨格を２個以上含む化合物が好適である。
【００３３】
【化５】
【化６】
また、アミノ基、アミド基を有する接着性付与成分としては、通常使用されるものでよいが、その他に下記のものが例示される。
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−Ｐｈ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−Ｐｈ−Ｐｈ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ2Ｈ4−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ2Ｈ4−Ｘ
Ｘ−Ｃ2Ｈ4−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ2Ｈ4−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ2Ｈ4−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−Ｏ−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｃ2Ｈ4−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−ＣＯ−Ｐｈ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−ＣＯ−Ｐｈ−ＣＯ−Ｐｈ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＣＨ2−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−Ｏ−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−Ｏ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
Ｘ−Ｃ3Ｈ6−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｐｈ−ＣＨ2−Ｐｈ−ＮＨ−ＣＯ−ＮＨ−Ｃ3Ｈ6−Ｘ
但し、Ｘは、１，３，５，７−テトラメチル−３，５，７−トリヒドロシクロテトラシロキサン基を示す。また、Ｐｈはフェニル基又はフェニレン基を示す。
【００３６】
上記接着性付与成分の配合量は、（Ａ）成分１００重量部に対し、０．１〜１０重量部、特に０．５〜５重量部とすることが好ましい。
【００３７】
その他の成分
本発明の組成物には、前記（Ａ）成分、（Ｂ）成分、（Ｃ）成分及び（Ｄ）成分以外に、必要に応じて、例えば、ヒュームドシリカ、沈殿シリカ、ヒュームド二酸化チタン等の補強性無機充填剤；補強性のシリコーンレジン；珪酸カルシウム、二酸化チタン、酸化第二鉄、カーボンブラック等の非補強性無機充填剤などを添加することができる。これらの無機充填剤の使用量は、該無機充填剤を除く成分の合計量１００重量部当たり、通常、０〜２００重量部である。
【００３８】
本発明のシリコーンゴム組成物は、上記（Ａ）成分の一部と（Ｂ）成分とを混練し、上述したように加熱処理して（Ｂ）成分を（Ａ）成分により表面処理し、次いでこれに（Ａ）成分の残部と必要に応じ無機充填剤を添加、混練し、シリコーンゴムベースを得るか、又は（Ａ）成分の全量と（Ｂ）成分、更に必要に応じ無機充填剤を添加、混練し、上述したように加熱処理を行って（Ｂ）成分を（Ａ）成分により表面処理すると同時にシリコーンゴムベースを得、このシリコーンゴムベースに（Ｃ）、（Ｄ）成分、更に必要により（Ｅ）成分等の成分を添加、混練して、１液型のシリコーンゴム組成物を得ることができる。また、上記シリコーンゴムベースと、（Ｃ）、（Ｄ）成分、更に必要により（Ｅ）成分等の成分を別途混練した混練物とからなり、使用時に両者を混合する２液型として調製することもできる。
【００３９】
なお、本発明のシリコーンゴム組成物は、２５℃の粘度が１〜１，０００Ｐａ・ｓｅｃ（即ち、１，０００〜１，０００，０００ｃＰ）、特に５〜３００Ｐａ・ｓｅｃの液状であることが好ましく、上記方法で得られたシリコーンゴム組成物の流動性は良好である。
【００４０】
硬化条件としては、公知の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物と同様でよく、例えば常温でも十分硬化するが、必要に応じて４０〜２００℃、好ましくは６０〜１８０℃程度に加熱してもよい。
【００４１】
本発明のシリコーンゴム組成物の硬化物（シリコーンゴム）は、耐熱性、電気絶縁性に優れたものである。
【００４２】
また、本発明の研究中に得られた新たな知見として、本発明による付加反応硬化型シリコーンゴム組成物は、電気電子部品等を封止する目的で使用した場合に、外気中の腐食性ガスによる電気電子部品の腐食を防ぐ効果があることも確認された。従って、車載電装部品（エアフローセンサ、圧力センサ、スロットコントロールモジュール、クランク角センサ、ノックセンサ、温度センサ、酸素センサ、ＮＯxセンサ、加速度センサ、及びエンジン制御回路や、ディスチャージランプ制御回路等）の電気電子部品のＮＯx，ＳＯxによる腐食による問題を解決する手段としても非常に有用である。
【００４３】
【実施例】
以下、実施例と比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００４４】
［実施例、比較例］
下記原料を使用し、表１，２に示すシリコーンゴム組成物を得た。
【化７】
で表されるビニル基含有の直鎖状ジメチルポリシロキサン
(ｂ）
（ｂ−１）無処理炭酸カルシウム（白石工業（株），ホワイトンＳＳＢ，平均粒径約１．５μｍ）
（ｂ−２）樹脂酸処理炭酸カルシウム（丸尾カルシウム（株），ＭＴ−１００，平均粒径約２μｍ）
（ｂ−３）無処理炭酸マグネシウム
(ｃ）白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体／トルエン溶液（白金元素含有量０．５重量％）
【化８】
【化９】
【００４５】
以上の原料を用い、加熱減圧が可能な品川万能混合機（３Ｌ）によって混練を行った。まず、ａ，ｂ，ｇ成分を混合し、表１に示す条件で２時間加熱処理を行ったものに、冷却後ｃ，ｅ，ｄ，ｆ成分を添加し、混合を行った（実施例１〜７）。また、比較例１〜４はａ，ｂ，ｇ成分を加熱せずに混合処理（３０℃）を行い、比較例５はｂ成分を配合せずに加熱混合処理を行った以外は、実施例と同様にして組成物を調製した。
【００４６】
保存性の評価は、組成物を５００ｍｌ金属缶に入れ、４０℃×２４時間保存したものを開封し、内圧があるかどうかを確認した。
硬化条件は１２０℃×１時間とし、硬化物断面の外観と金属／樹脂への接着性を確認した。
結果を表１，２に示す。
【００４７】
【表１】
【表２】
ＰＢＴ：ポリブチレンテレフタレート樹脂
ＰＰＳ：ポリフェニレンサルファイド樹脂
接着性 ○：接着 ×：剥離
【００４９】
表１，２に示す通り、本発明の組成物（実施例１〜５）は、炭酸カルシウムの添加により金属／樹脂への接着性が向上しており、保存性・硬化物外観も良好である。実施例６は接着は良好であるものの、保存性・硬化物外観で若干問題があり、樹脂酸処理炭酸カルシウムはあまり好ましくないことが確認された。無処理炭酸カルシウム又は炭酸マグネシウムを用いた実施例１〜５及び７においては十分なゴム特性が得られ、当初の目的を達成している。
【００５０】
また、実施例３、比較例５につき、腐食性ガスによる電気電子部品を保護するための封止材としての能力を下記方法で評価した。条件は以下の通りであり、腐食の程度は試験終了後に封止材を削り取り、電極表面の外観変化を観察した。
結果を表３に示す。
封止方法：
（１）Ｂ型櫛形電極上に組成物を直接塗布後加熱硬化（１２０℃×１時間）
（２）ガラスケース及びガラス蓋の組み合わせケース中に、電極を設置し蓋の接着シールに組成物を使用し加熱硬化（１２０℃×１時間）
評価雰囲気：空気とＮＯ2ｇａｓ：３０ｐｐｍ、ＳＯ2ｇａｓ：３０ｐｐｍの混合気体
評価温度：２３℃
時間：５００時間
電極：ＪＩＳ Ｂ型櫛形電極（銅、アルミ電極）
電圧印加：直流１２Ｖ
【００５１】
【表３】
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、保存中における水素ガスの発生量が極めて少ないアルカリ土類金属炭酸塩粉末充填付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を提供することができる。該組成物は電気電子部品を腐食から保護する能力及び接着性に優れており、広範な用途、例えば電気電子部品の封止などの用途に利用することができる。
Claims (11)
- （Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ a ＳｉＯ (4-a)/2 （１）
（式中、Ｒは互いに同一又は異種の炭素数１〜１２の非置換又は置換の１価炭化水素基であるが、Ｒのうち少なくとも２個はアルケニル基であり、ａは１．５〜２．８の正数である。）
で示される一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサン １００重量部、
（Ｂ）アルカリ土類金属炭酸塩粉末 １〜１００重量部、
（Ｃ）珪素原子に結合する水素原子を一分子中に少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
（Ａ）成分のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン中のアルケニ
ル基１モル当たり、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン
中の珪素原子に結合した水素原子が０．５〜４モルとなるような量、
（Ｄ）白金族金属系触媒 触媒量
を含み、前記（Ｂ）成分のアルカリ土類金属炭酸塩粉末を予め前記（Ａ）成分の一部又は全部と加熱混合処理することによって得られた表面処理されたアルカリ土類金属炭酸塩と、この表面処理に（Ａ）成分の一部を用いた場合は（Ａ）成分の残余のジオルガノポリシロキサンと、前記（Ｃ），（Ｄ）成分とを配合してなることを特徴とする付加反応硬化型シリコーンゴム組成物。 - （Ｂ）成分のアルカリ土類金属炭酸塩粉末を（Ａ）成分の全部と加熱混合処理することによって（Ｂ）成分を表面処理したものを配合した請求項１記載の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物。
- アルカリ土類金属炭酸塩粉末が炭酸カルシウム粉末であることを特徴とする請求項１又は２記載の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物。
- 粉末表面が無処理である炭酸カルシウム粉末を使用することを特徴とする請求項３記載の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物。
- 炭酸カルシウム粉末の平均粒径が０．０５〜５０μｍであることを特徴とする請求項３又は４記載の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物。
- エポキシ基、アルコキシシリル基、カルボニル基、フェニル基から選択される官能基を有する接着性付与成分を含有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物。
- 接着性付与成分が、金属及び／又は有機樹脂に対して自己接着性を与えるものである請求項６記載の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物。
- １液型である請求項１乃至７のいずれか１項記載の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物。
- 車載電装部品の封止又はシール用である請求項１乃至８のいずれか１項記載の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物。
- （Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ a ＳｉＯ (4-a)/2 （１）
（式中、Ｒは互いに同一又は異種の炭素数１〜１２の非置換又は置換の１価炭化水素基であるが、Ｒのうち少なくとも２個はアルケニル基であり、ａは１．５〜２．８の正数である。）
で示される一分子中に少なくとも２個のアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサン １００重量部、
（Ｂ）アルカリ土類金属炭酸塩粉末 １〜１００重量部
を使用し、前記（Ｂ）成分のアルカリ土類金属炭酸塩粉末を予め前記（Ａ）成分の一部又は全部と加熱混合処理することにより、アルカリ土類金属炭酸塩を表面処理した後、この表面処理に（Ａ）成分の一部を用いた場合は（Ａ）成分の残余のジオルガノポリシロキサンを混合し、次いで
（Ｃ）珪素原子に結合する水素原子を一分子中に少なくとも２個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
（Ａ）成分のアルケニル基含有ジオルガノポリシロキサン中のアルケニ
ル基１モル当たり、（Ｃ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン
中の珪素原子に結合した水素原子が０．５〜４モルとなるような量、
（Ｄ）白金族金属系触媒 触媒量
を混合することを特徴とする付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の製造方法。 - ジオルガノポリシロキサンによるアルカリ土類金属炭酸塩粉末の表面処理を、常圧又は減圧下、５０℃以上の温度で行うことを特徴とする請求項１０記載の製造方法。
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