JP4596151B2 - Heat curable silicone rubber adhesive composition - Google Patents

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本発明は、樹脂及び金属等の種々の基材に対して良好な接着性を有する付加硬化型シリコーンゴム接着剤組成物に関する。   The present invention relates to an addition-curable silicone rubber adhesive composition having good adhesion to various substrates such as resins and metals.

種々の基材に対し、接着性を有する付加硬化型シリコーン接着剤を得るべく、従来から硬化性シリコーン樹脂に接着付与成分を添加し、接着性を発現させる検討が行われてきた。例えば、アルコキシシリル基を含有するハイドロジェンシロキサンを含有する付加硬化型シリコーンゴム組成物(特公昭53−21026号公報:特許文献1)や、エポキシ基を含有するハイドロジェンシロキサンを含有する付加硬化型シリコーンゴム組成物(特公昭53−13508号公報:特許文献2)等が提案されている。
これら従来の検討によって多種の基材に対し、接着性を有する付加硬化型シリコーン接着剤が上市されてきた。
In order to obtain an addition-curable silicone adhesive having adhesiveness to various substrates, studies have been conventionally made to add an adhesion-imparting component to a curable silicone resin to develop adhesiveness. For example, an addition-curable silicone rubber composition containing a hydrogensiloxane containing an alkoxysilyl group (Japanese Patent Publication No. 53-21026: Patent Document 1) or an addition-curable type containing a hydrogensiloxane containing an epoxy group Silicone rubber compositions (Japanese Patent Publication No. 53-13508: Patent Document 2) have been proposed.
Through these conventional studies, addition-curable silicone adhesives having adhesiveness have been put on the market for various types of substrates.

しかしながら、これら接着剤は、一部の基材、特に樹脂に対して自己接着させることが難しく、プライマー成分を使用しないと接着性を発現しない場合がある。難接着性の樹脂として、ポリカーボネートやポリフェニレンサルファイト等が挙げられるが、このような樹脂に対しても良好に自己接着する付加硬化型シリコーン接着剤の必要性が高まっている。   However, these adhesives are difficult to self-adhere to some base materials, particularly resins, and may not exhibit adhesive properties unless a primer component is used. Polycarbonate, polyphenylene sulfite, and the like are listed as difficult-to-adhere resins, and there is an increasing need for addition-curable silicone adhesives that can easily adhere to such resins.

これに対し、難接着性樹脂に自己接着する付加硬化型シリコーン接着剤として、窒素化合物を添加する技術(特公昭52−147963号公報:特許文献3)や、接着付与材として添加されるアルコキシシランの加水分解触媒として有機錫化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物、ジルコニウム化合物を添加する技術が開発され、公知となっている。   On the other hand, as an addition-curable silicone adhesive that self-adheres to a hard-to-adhere resin, a technique of adding a nitrogen compound (Japanese Patent Publication No. 52-147963: Patent Document 3) and an alkoxysilane added as an adhesion-imparting material A technique of adding an organotin compound, an organotitanium compound, an organoaluminum compound, or a zirconium compound as a hydrolysis catalyst has been developed and is publicly known.

しかしながら、これらの技術は、付加硬化型シリコーン接着材の硬化性に影響を及ぼすことがある。付加硬化型シリコーン接着材に窒素化合物を添加した場合、付加反応触媒である白金原子の触媒能力が著しく阻害され、硬化性が非常に不安定となる。また、有機錫化合物、有機チタン化合物、有機アルミニウム化合物、ジルコニウム化合物等を同様に添加した場合、付加硬化型シリコーン接着剤中のオルガノハイドロジェンシロキサンを失活させる。また、熱時にはシリコーンポリマー中のシロキサン結合を開裂させるため、硬化物の耐熱性を低下させる原因ともなる。   However, these techniques can affect the curability of the addition curable silicone adhesive. When a nitrogen compound is added to the addition-curable silicone adhesive, the catalytic ability of platinum atoms that are addition reaction catalysts is significantly hindered, and the curability becomes very unstable. Moreover, when an organotin compound, an organotitanium compound, an organoaluminum compound, a zirconium compound, etc. are added similarly, the organohydrogensiloxane in the addition-curable silicone adhesive is deactivated. Moreover, since the siloxane bond in the silicone polymer is cleaved when heated, it also causes a decrease in the heat resistance of the cured product.

特公昭53−21026号公報Japanese Patent Publication No.53-21026 特公昭53−13508号公報Japanese Patent Publication No.53-13508 特公昭52−147963号公報Japanese Patent Publication No. 52-147963

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、保存後の硬化安定性、硬化物の熱安定性を保ちかつ難接着性樹脂に対しても良好に接着性を発現する加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and maintains thermosetting stability after storage, heat stability of the cured product, and heat-curable silicone rubber bonding that exhibits good adhesion even to difficult-to-adhere resins. An object is to provide an agent composition.

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、(A)下記平均組成式で示される一分子中に珪素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサン、(B)下記平均組成式で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、(C)白金系金属化合物、(D)硬化制御剤、(E)付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物から選ばれる少なくとも1種の有機珪素化合物、及び(G)カルボン酸無水物を含有してなる加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物が、難接着性樹脂に対しても良好に接着性を発現し、かつ材料の保存性や、硬化物の熱安定性に優れることを知見し、本発明をなすに至ったものである。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has (A) an organopolysiloxane containing at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule represented by the following average composition formula: (B) Organohydrogenpolysiloxane represented by the following average composition formula, (C) platinum-based metal compound, (D) curing controller, (E) addition functional group-containing alkoxysilane, addition functional group and alkoxy group-containing organosiloxane And a thermosetting silicone rubber adhesive composition comprising at least one organic silicon compound selected from an addition functional group and an alkoxysilyl group-containing isocyanurate compound, and (G) a carboxylic acid anhydride. Knowing that it also exhibits good adhesion to resin, and is excellent in the storage stability of the material and the thermal stability of the cured product, the present invention Which has led to be.

従って、本発明は、
(A)下記平均組成式
1 a2 bSiO(4-a-b)/2
(式中、R1は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、R2はアルケニル基、aは0.96〜2.00、bは0.001〜0.5、a+b=1.00〜2.04である。)
で示される、一分子中に珪素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)下記平均組成式
3 cdSiO(4-c-d)/2
(式中、R3は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、cは0.70〜2.0、dは0.01〜1.2、c+d=0.8〜3.0である。)
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン:組成物中のアルケニル基1個に対して珪素原子結合水素原子が0.4〜10個となる量、
(C)白金系金属化合物:組成物全量に対して金属元素含有質量として1〜2,000ppm、
(D)必要量の硬化制御剤、
(E)付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物から選ばれる少なくとも1種の有機珪素化合物、
(F)ジルコニウム化合物:0.001〜10質量部、
(G)カルボン酸無水物:0.001〜10質量部
を含有してなることを特徴とする加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物を提供する。
Therefore, the present invention
(A) The following average composition formula R 1 a R 2 b SiO (4-ab) / 2
Wherein R 1 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond, R 2 is an alkenyl group, a is 0.96 to 2.00, and b is 0.001 to 0.00. 5, a + b = 1.00 to 2.04.)
An organopolysiloxane containing at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule represented by: 100 parts by mass
(B) The following average composition formula R 3 c H d SiO (4-cd) / 2
(Wherein R 3 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond, c is 0.70 to 2.0, d is 0.01 to 1.2, and c + d = 0.0. 8 to 3.0.)
The amount of silicon atom-bonded hydrogen atoms from 0.4 to 10 per alkenyl group in the composition,
(C) platinum-based metal compound: 1 to 2,000 ppm as a metal element-containing mass with respect to the total amount of the composition,
(D) a necessary amount of curing control agent,
(E) at least one organic silicon compound selected from an addition functional group-containing alkoxysilane, an addition functional group and an alkoxy group-containing organosiloxane, an addition functional group and an alkoxysilyl group-containing isocyanurate compound,
(F) Zirconium compound: 0.001 to 10 parts by mass,
(G) Carboxylic anhydride: A thermosetting silicone rubber adhesive composition comprising 0.001 to 10 parts by mass is provided.

本発明の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物は、保存後の硬化安定性、硬化物の熱安定性を保ちかつ難接着性樹脂に対しても良好に接着性を発現するため、電気電子部品周辺や車載用部品周辺用途の接着材として有用である。   The heat-curable silicone rubber adhesive composition of the present invention maintains the curing stability after storage, the thermal stability of the cured product, and exhibits good adhesion even to difficult-to-adhere resins. It is useful as an adhesive for peripheral and in-vehicle components.

本発明の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物は、
(A)下記平均組成式で示される一分子中に珪素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサン、
1 a2 bSiO(4-a-b)/2
(式中、R1は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、R2はアルケニル基、aは0.96〜2.00、bは0.001〜0.5、a+b=1.00〜2.04である。)
(B)下記平均組成式で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
3 cdSiO(4-c-d)/2
(式中、R3は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、cは0.70〜2.0、dは0.01〜1.2、c+d=0.8〜3.0である。)
(C)白金系金属化合物、
(D)硬化制御剤、
(E)付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物から選ばれる少なくとも1種の有機珪素化合物、
(F)ジルコニウム化合物、
(G)カルボン酸無水物
を含有してなるものである。
The heat-curable silicone rubber adhesive composition of the present invention is
(A) an organopolysiloxane containing at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule represented by the following average composition formula:
R 1 a R 2 b SiO (4-ab) / 2
Wherein R 1 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond, R 2 is an alkenyl group, a is 0.96 to 2.00, and b is 0.001 to 0.00. 5, a + b = 1.00 to 2.04.)
(B) an organohydrogenpolysiloxane represented by the following average composition formula:
R 3 c H d SiO (4-cd) / 2
(Wherein R 3 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond, c is 0.70 to 2.0, d is 0.01 to 1.2, and c + d = 0.0. 8 to 3.0.)
(C) a platinum-based metal compound,
(D) a curing control agent,
(E) at least one organic silicon compound selected from an addition functional group-containing alkoxysilane, an addition functional group and an alkoxy group-containing organosiloxane, an addition functional group and an alkoxysilyl group-containing isocyanurate compound,
(F) zirconium compound,
(G) It contains a carboxylic acid anhydride.

成分(A)のオルガノポリシロキサンは、下記平均組成式
1 a2 bSiO(4-a-b)/2
(式中、R1は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、R2はアルケニル基、aは0.96〜2.00、bは0.001〜0.5、a+b=1.00〜2.04、好ましくはaは1.80〜2.00、bは0.001〜0.1、a+bは1.90〜2.04である。)
で示され、一分子中に珪素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するものであるが、その分子構造については特に制限はなく、直鎖状、分岐状、環状あるいは三次元網状のいずれであってもよく、また、単一のシロキサン単位からなる重合体又は二種以上のシロキサン単位からなる共重合体であってもよいが、通常は、主鎖が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ジオルガノポリシロキサンであることが一般的である。
The organopolysiloxane of component (A) has the following average composition formula R 1 a R 2 b SiO (4-ab) / 2
Wherein R 1 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond, R 2 is an alkenyl group, a is 0.96 to 2.00, and b is 0.001 to 0.00. 5, a + b = 1.00 to 2.04, preferably a is 1.80 to 2.00, b is 0.001 to 0.1, and a + b is 1.90 to 2.04.
It contains at least two alkenyl groups bonded to a silicon atom in one molecule, but the molecular structure is not particularly limited and may be linear, branched, cyclic or three-dimensional network It may be a polymer consisting of a single siloxane unit or a copolymer consisting of two or more siloxane units, but the main chain usually consists of repeating diorganosiloxane units. Generally, it is a linear diorganopolysiloxane in which both ends of the molecular chain are blocked with a triorganosiloxy group.

ここで、上記式中のR1で表される非置換又は置換の一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、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、ナフチル基等のアリール基、べンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、或いはこれらの炭化水素基の水素原子の一部又は全部がフッ素原子、塩素原子、ニトリル基等で置換された置換炭化水素基、例えばトリフルオロプロピル基、クロロメチル基、シアノエチル基等が例示される。R1は同一でも相互に異なっていてもよいが、これらの中ではその化学的安定性や合成の容易さから全てメチル基であることが好ましい。特性上必要な場合は、メチル基の一部がフェニル基又はトリフルオロプロピル基で置換していてもよい。 Here, as the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group represented by R 1 in the above formula, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, etc. Alkyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, cycloalkyl groups such as cycloheptyl groups, aryl groups such as phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups, naphthyl groups, aralkyl groups such as benzyl groups, phenylethyl groups, phenylpropyl groups, etc. Or a substituted hydrocarbon group in which some or all of the hydrogen atoms of these hydrocarbon groups are substituted with fluorine atoms, chlorine atoms, nitrile groups, etc., such as trifluoropropyl groups, chloromethyl groups, cyanoethyl groups, etc. The R 1 may be the same or different from each other, but in these, all of them are preferably methyl groups in view of their chemical stability and ease of synthesis. If necessary for characteristics, a part of the methyl group may be substituted with a phenyl group or a trifluoropropyl group.

一方、R2で表されるアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基等が例示される。R2は、好ましくはビニル基又はアリル基であり、その合成の容易さや化学的安定性の点からはビニル基が最も好ましい。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、分子鎖非末端(分子鎖途中)の珪素原子に結合していてもよく、これらの両方に結合していてもよいが、少なくとも分子鎖両末端の珪素原子に結合したアルケニル基を含有するジオルガノポリシロキサンであることが好ましい。 On the other hand, examples of the alkenyl group represented by R 2 include a vinyl group, an allyl group, an isopropenyl group, a butenyl group, and a pentenyl group. R 2 is preferably a vinyl group or an allyl group, and is most preferably a vinyl group from the viewpoint of ease of synthesis and chemical stability. This alkenyl group may be bonded to the silicon atom at the end of the molecular chain, or may be bonded to the silicon atom at the non-terminal end of the molecular chain (in the middle of the molecular chain), or may be bonded to both of these, A diorganopolysiloxane containing alkenyl groups bonded to silicon atoms at both ends of the molecular chain is preferred.

また、この成分(A)としてのオルガノポリシロキサンの25℃における粘度は、10mPa・s以上であることが好ましいが、より好ましくは50〜500,000mPa・sの範囲から選ばれるものである。この粘度が10mPa・sより低いと硬化物が脆くなり、また基材の変形に対応できなくなる場合があり、一方、粘度が高すぎると硬化前の組成物の粘度が大きくなり、作業性が低下するおそれがある。なお、これらのオルガノポリシロキサンは、粘度が上記範囲にあれば、2個以上を組合せて使用してもよい。ここで、本発明において、粘度は回転粘度計等により測定することができる。   The viscosity at 25 ° C. of the organopolysiloxane as the component (A) is preferably 10 mPa · s or more, and more preferably selected from the range of 50 to 500,000 mPa · s. If this viscosity is lower than 10 mPa · s, the cured product becomes brittle and may not be able to cope with the deformation of the substrate. On the other hand, if the viscosity is too high, the viscosity of the composition before curing increases and the workability decreases. There is a risk. These organopolysiloxanes may be used in combination of two or more if the viscosity is in the above range. Here, in the present invention, the viscosity can be measured by a rotational viscometer or the like.

成分(B)のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、珪素原子に結合した水素原子(即ち、SiH基)を分子中に少なくとも2個(通常、2〜200個)、好ましくは3個以上(例えば3〜150個程度)含有し、下記平均組成式
3 cdSiO(4-c-d)/2
(式中、R3は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、cは0.70〜2.0、dは0.01〜1.2、c+d=0.8〜3.0、好ましくはcは1.0〜2.0、dは0.01〜1.0、c+dは1.1〜2.2である。)
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、成分(B)中の珪素原子に結合する水素原子(SiH基)が、後述する成分(D)白金系触媒の存在下に、成分(A)中の珪素原子に結合したアルケニル基と反応して、三次元網目構造を与える架橋剤として作用する。
The component (B) organohydrogenpolysiloxane has at least two hydrogen atoms (that is, SiH groups) bonded to silicon atoms in the molecule (usually 2 to 200), preferably 3 or more (for example 3 to 3). About 150) and the following average composition formula R 3 c H d SiO (4-cd) / 2
(Wherein R 3 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond, c is 0.70 to 2.0, d is 0.01 to 1.2, and c + d = 0.0. 8 to 3.0, preferably c is 1.0 to 2.0, d is 0.01 to 1.0, and c + d is 1.1 to 2.2.
In which hydrogen atoms (SiH groups) bonded to silicon atoms in the component (B) are contained in the component (A) in the presence of the component (D) platinum-based catalyst described later. It acts as a crosslinking agent that reacts with an alkenyl group bonded to a silicon atom to give a three-dimensional network structure.

ここで、上記式中のR3で表される非置換又は置換の一価炭化水素基としては、上記R1と同様のものが例示され、同一でも相互に異なっていてもよいが、合成の容易さや化学的安定性から全てメチル基であることが好ましい。特性上必要な場合は、メチル基の一部がフェニル基又はトリフルオロプロピル基で置換していてもよい。なお、これらのオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一種を単独で又は二種以上を組合せて使用してもよい。 Here, examples of the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group represented by R 3 in the above formula include the same groups as those described above for R 1 , which may be the same or different from each other. From the standpoint of ease and chemical stability, all are preferably methyl groups. If necessary for characteristics, a part of the methyl group may be substituted with a phenyl group or a trifluoropropyl group. In addition, you may use these organohydrogenpolysiloxane individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

また、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造については特に制限はなく、直鎖状、分岐状、環状及び三次元網状のいずれであってもよく、珪素−水素結合を有するシロキサン単位のみからなる重合体でも、これとトリオルガノシロキシ単位、ジオルガノシロキシ単位、モノオルガノシロキシ単位及びSiO2単位のうち一種又は二種以上との共重合体でもよい。また、分子中のSiH基の位置も特に制限はなく、分子鎖末端又は分子鎖非末端(分子鎖途中)のいずれに位置したものでもよく、これらの両方に位置するものでもよい。 Further, the molecular structure of the organohydrogenpolysiloxane is not particularly limited, and may be any of linear, branched, cyclic and three-dimensional network, and a polymer composed only of siloxane units having a silicon-hydrogen bond. However, it may be a copolymer of one or two or more of these with triorganosiloxy units, diorganosiloxy units, monoorganosiloxy units and SiO 2 units. Further, the position of the SiH group in the molecule is not particularly limited, and may be located at either the molecular chain end or the molecular chain non-terminal (in the middle of the molecular chain), or may be located in both of them.

更に、重合度(又は分子中の珪素原子の数)についても特に制限はないが、成分(A)との相溶性や合成の容易さ等の点から珪素原子の数が2〜200個、特に4〜150個のものが好適である。   Further, the degree of polymerization (or the number of silicon atoms in the molecule) is not particularly limited, but the number of silicon atoms is preferably 2 to 200 in terms of compatibility with the component (A) and ease of synthesis. 4 to 150 are preferred.

成分(B)の配合量は、組成物全体中(例えば、後述する成分(E)がアルケニル基を含有するものである場合には成分(A),(D),(E)の合計中)、特に成分(A)中に含有されるアルケニル基1個に対して、この成分(B)中あるいは、後述する成分(E)がSiH基を含有するものである場合には成分(B),(E)の合計のオルガノハイドロジェンポリシロキサンに含有される珪素原子に結合した水素原子(SiH基)の数が0.4〜10個の範囲であり、好ましくは1.2〜5個の範囲である。0.4個より少ないと硬化が不十分となり、必要な硬化物の強度が得られず、10個より多いと硬化時に発泡したり、物性の経時変化の原因となる。   The blending amount of component (B) is in the entire composition (for example, in the case where component (E) described later contains an alkenyl group, in the total of components (A), (D), (E)). In particular, for one alkenyl group contained in component (A), in this component (B) or when component (E) described later contains an SiH group, component (B), The number of hydrogen atoms (SiH groups) bonded to silicon atoms contained in the total organohydrogenpolysiloxane of (E) is in the range of 0.4 to 10, preferably 1.2 to 5. It is. If it is less than 0.4, the curing becomes insufficient and the required strength of the cured product cannot be obtained, and if it exceeds 10, the foaming occurs at the time of curing or the physical properties change over time.

成分(C)の白金系金属化合物は、上記した脂肪族不飽和基含有オルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンの付加硬化反応(ハイドロサイレーション)を促進させるための触媒として使用されるものであるが、これは公知のものが使用できる。   The platinum-based metal compound of component (C) is used as a catalyst for promoting the addition curing reaction (hydrosilation) of the above-described aliphatic unsaturated group-containing organopolysiloxane and organohydrogenpolysiloxane. However, this can use a well-known thing.

白金系金属化合物として具体的には、白金ブラック、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール変性物、塩化白金酸とオレフィン、アルデヒド、ビニルシロキサン又はアセチレンアルコール類等との錯体や、ロジウムなどが例示される。   Specific examples of platinum-based metal compounds include platinum black, chloroplatinic acid, alcohol-modified products of chloroplatinic acid, complexes of chloroplatinic acid and olefins, aldehydes, vinyl siloxanes or acetylene alcohols, and rhodium. The

更に本発明において、組成物の用途を考慮した場合には、腐食性成分の混入は望ましくなく、このため白金系金属化合物も塩素イオンフリーとすることが好ましい。従って、白金系金属化合物としては、塩素イオンが5ppm以下の0価の白金錯体が好ましく使用され、具体的には、米国特許第3,715,334号、米国特許第3,775,452号、米国特許第3,814,730号明細書等に記載されたビニルシロキサン/白金錯体などが挙げられる。   Furthermore, in the present invention, when the use of the composition is taken into consideration, mixing of corrosive components is not desirable. For this reason, it is preferable that the platinum-based metal compound is also free of chlorine ions. Therefore, as the platinum-based metal compound, a zero-valent platinum complex having a chlorine ion of 5 ppm or less is preferably used. Specifically, US Pat. No. 3,715,334, US Pat. No. 3,775,452, Examples thereof include vinyl siloxane / platinum complexes described in US Pat. No. 3,814,730.

なお、この添加量は、希望する硬化速度に応じて適宜増減すればよいが、通常は組成物全量に対して白金金属質量で1〜2,000ppm、好ましくは1〜200ppmの範囲である。   The addition amount may be appropriately increased or decreased depending on the desired curing rate, but is usually in the range of 1 to 2,000 ppm, preferably 1 to 200 ppm in terms of platinum metal mass based on the total amount of the composition.

成分(D)の硬化制御剤は、本発明の材料を実用に供するため、硬化時間の調整を行うために機能するものであり、制御剤として従来公知とされるものが使用される。具体的には、ビニルメチルシクロテトラシロキサン、トリアリルイソシアヌレート、アルキルマレエート、アセチレンアルコール類及びこれらのシラン、シロキサン変性物、ハイドロパーオキサイド、テトラメチルエチレンジアミン、ベンゾトリアゾール及びそれらの混合物からなる群から選ばれる化合物などが挙げられる。
成分(D)の添加量は必要量であり、特に限定されないが、通常、成分(A)100質量部に対して0.001〜10質量部、好ましくは0.1〜5質量部程度とすることができる。
The component (D) curing control agent functions to adjust the curing time in order to use the material of the present invention in practical use, and those conventionally known as control agents are used. Specifically, from the group consisting of vinylmethylcyclotetrasiloxane, triallyl isocyanurate, alkyl maleate, acetylene alcohols and their silanes, siloxane modified products, hydroperoxides, tetramethylethylenediamine, benzotriazole and mixtures thereof. Examples include selected compounds.
Although the addition amount of a component (D) is a required amount and it is not specifically limited, Usually, 0.001-10 mass parts with respect to 100 mass parts of a component (A), Preferably you may be about 0.1-5 mass parts. be able to.

成分(E)の付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物から選ばれる少なくとも1種の有機珪素化合物は、本発明の材料を接着剤として機能させるための接着性付与成分である。付加官能基とは、ビニル基やアリル基に代表される珪素原子に結合したアルケニル基、及び珪素原子に結合した水素原子を指す。
付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサンとして具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルアルコキシシラン及び/又はこの部分加水分解縮合物としてのビニル基及びアルコキシ基含有シロキサン、ビニルアルコキシシランとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとのヒドロシリル化付加反応物としてのヒドロシリル基(SiH基)及びアルコキシ基含有オルガノポリシロキサン等が挙げられる。また、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物としては、トリアリルイソシアヌレートの3個のアリル基のうち1個又は2個のアリル基に、ハイドロジェントリアルコキシシランがヒドロシリル化付加反応したアルコキシシリル変性トリアリルイソシアヌレート及び/又はその部分加水分解縮合物等が挙げられる。なお、上記アルコキシ基は炭素数1〜6、特に1,2,3のものが好適である。
Component (E), an addition functional group-containing alkoxysilane, an addition functional group and an alkoxy group-containing organosiloxane, at least one organosilicon compound selected from an addition functional group and an alkoxysilyl group-containing isocyanurate compound, It is an adhesion-imparting component for functioning as an adhesive. The additional functional group refers to an alkenyl group bonded to a silicon atom typified by a vinyl group or an allyl group, and a hydrogen atom bonded to a silicon atom.
Specific examples of the additional functional group-containing alkoxysilane, the additional functional group and the alkoxy group-containing organosiloxane include vinyl alkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane, and / or vinyl groups as partial hydrolysis condensates thereof. Examples thereof include an alkoxy group-containing siloxane, a hydrosilyl group (SiH group) and an alkoxy group-containing organopolysiloxane as a hydrosilylation addition reaction product of vinyl alkoxysilane and organohydrogenpolysiloxane. In addition, as an isocyanurate compound containing an additional functional group and an alkoxysilyl group, alkoxysilyl obtained by hydrosilylation addition reaction of one or two allyl groups of triallyl isocyanurate with one or two allyl groups Examples include modified triallyl isocyanurate and / or a partial hydrolysis condensate thereof. The alkoxy group preferably has 1 to 6 carbon atoms, particularly 1, 2 or 3 carbon atoms.

なお、成分(E)の添加量は特に制限されず、効果発現と硬化物物性への影響から適量が選択されるが、通常、成分(A)100質量部に対して0.01〜20質量部、好ましくは0.1〜10質量部である。   The amount of component (E) to be added is not particularly limited, and an appropriate amount is selected from the expression of effects and the effect on the properties of the cured product, but usually 0.01 to 20 masses per 100 parts by mass of component (A). Parts, preferably 0.1 to 10 parts by mass.

成分(F)のジルコニウム化合物は、成分(E)の付加官能基含有アルコキシシランの接着性付与剤としての効果を高める機能を有する。その構造は、アルコキシド、アセチルアセトン、脂肪酸などの置換体、配位子を有する有機ジルコニウム化合物であることが好ましく、その置換体は単一、複合のいずれでもよく、以下の組成式を挙げることができる。
Zr(OC254
Zr(OC374
Zr(OC494
Zr(OC8174
Zr(OC372(ACAC)2
Zr(ACAC)4
Zr(OC373(OCOC1225
(式中、ACACはアセチルアセトンを表す。)
これらの中でもZr(ACAC)4を使用した場合、組成物の保存安定性が優れるために好ましい。
The zirconium compound of component (F) has a function of enhancing the effect as an adhesiveness-imparting agent of the alkoxysilane containing additional functional group of component (E). The structure is preferably a substituted product such as alkoxide, acetylacetone, and fatty acid, and an organic zirconium compound having a ligand. The substituted product may be either single or complex, and the following compositional formula can be given. .
Zr (OC 2 H 5 ) 4 ,
Zr (OC 3 H 7 ) 4 ,
Zr (OC 4 H 9 ) 4 ,
Zr (OC 8 H 17 ) 4 ,
Zr (OC 3 H 7 ) 2 (ACAC) 2 ,
Zr (ACAC) 4 ,
Zr (OC 3 H 7 ) 3 (OCOC 12 H 25 )
(In the formula, ACAC represents acetylacetone.)
Among these, when Zr (ACAC) 4 is used, it is preferable because the storage stability of the composition is excellent.

ジルコニウム化合物の添加量は、接着促進効果が得られる必要十分な量を添加する必要があり、成分(A)100質量部に対して0.001〜10質量部、好ましくは0.01〜5質量部を添加する。添加量が少なすぎると接着促進効果が不十分であり、多すぎると硬化物の物性が不安定になる等の悪影響がある。   The addition amount of the zirconium compound needs to be added in a necessary and sufficient amount to obtain an adhesion promoting effect, and is 0.001 to 10 parts by mass, preferably 0.01 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). Add parts. If the addition amount is too small, the adhesion promoting effect is insufficient, and if it is too much, there are adverse effects such as the physical properties of the cured product becoming unstable.

成分(G)のカルボン酸無水物は、成分(F)のジルコニウム化合物による組成物の保存性の劣化、及び硬化物の熱特性劣化の悪影響を低減する機能を目的として添加されるものである。   The component (G) carboxylic anhydride is added for the purpose of reducing the adverse effects of deterioration of the storage stability of the composition due to the zirconium compound of component (F) and deterioration of the thermal properties of the cured product.

前述したように、接着促進効果を期待して錫、チタン、アルミニウム、ジルコニウム化合物を添加すると、組成物中のアルコキシシラン類の加水分解や、ハイドロジェンシロキサンの劣化による材料の保存安定性不良、熱時のシロキサン開裂による硬化物特性劣化などの問題が発生する。本発明者は、上記ジルコニウム化合物とカルボン酸無水物を合わせて添加することで、これらの金属化合物の活性をコントロールすることが可能となり、得られるシリコーンゴム接着剤組成物の保存性や、硬化物の耐熱性が向上すること、特に、一液性材料とした時などの材料の保存性が問題になる場合に有用であることを知見した。   As described above, when tin, titanium, aluminum, and zirconium compounds are added in anticipation of an adhesion promoting effect, the storage stability of the material is poor due to hydrolysis of alkoxysilanes in the composition or deterioration of hydrogensiloxane. Problems such as deterioration of properties of cured products due to siloxane cleavage at the time occur. The present inventor can control the activity of these metal compounds by adding the zirconium compound and the carboxylic acid anhydride together, and the storage stability and cured product of the resulting silicone rubber adhesive composition It has been found that this is useful when the heat resistance of the material is improved, in particular, when the storage stability of the material becomes a problem, such as when it is a one-component material.

カルボン酸無水物の構造としては、分子間、分子内無水化物のいずれでもよいが、加水分解後の沸点が低いと、臭いや周囲汚染等の問題が発生することがあるため、加水分解後の沸点が加熱硬化温度以上であることが好ましく、例えば炭素数10〜30程度の長鎖脂肪族カルボン酸無水物や分子中に1〜4個程度、特に1〜2個の芳香族環を含有する芳香族カルボン酸無水物等が挙げられる。以下の化合物を代表例として挙げることができる。   The structure of the carboxylic anhydride may be either an intermolecular or intramolecular anhydride, but if the boiling point after hydrolysis is low, problems such as odor and ambient contamination may occur. It is preferable that the boiling point is equal to or higher than the heat curing temperature, for example, a long-chain aliphatic carboxylic acid anhydride having about 10 to 30 carbon atoms or a molecule containing about 1 to 4, especially 1 to 2 aromatic rings. An aromatic carboxylic acid anhydride etc. are mentioned. The following compounds can be mentioned as typical examples.

Figure 0004596151
(C1225CO)2O、(C65CO)2
Figure 0004596151
(C 12 H 25 CO) 2 O, (C 6 H 5 CO) 2 O

カルボン酸無水物の添加量は、成分(A)100質量部に対して0.001〜10質量部、好ましくは0.01〜5質量部である。添加量が少なすぎると成分(F)のジルコニウム化合物が失活してしまい、多すぎると硬化物物性が不安定になる等の悪影響がある。   The addition amount of carboxylic acid anhydride is 0.001-10 mass parts with respect to 100 mass parts of component (A), Preferably it is 0.01-5 mass parts. If the addition amount is too small, the zirconium compound of component (F) is deactivated, and if it is too much, there are adverse effects such as the physical properties of the cured product becoming unstable.

更に、本発明の効果を妨げない量の補強性シリカ充填材、あるいは石英粉末、珪藻土、炭酸カルシウム等の非補強性の充填材、コバルトブルー等の無機顔料、有機染料などの着色剤、酸化セリウム、炭酸亜鉛、炭酸マンガン、ベンガラ、酸化チタン、カーボンブラック等の耐熱性、難燃性向上剤等の添加も可能である。更に導電安定性を向上させる目的でこれらの組成物に粉状、ウイスカー状、ストラクチャーの発達したカーボンブラック、グラファイト等を添加することも任意である。   Further, a reinforcing silica filler in an amount that does not interfere with the effect of the present invention, or a non-reinforcing filler such as quartz powder, diatomaceous earth, calcium carbonate, an inorganic pigment such as cobalt blue, a colorant such as an organic dye, cerium oxide It is also possible to add heat resistance and flame retardancy improvers such as zinc carbonate, manganese carbonate, bengara, titanium oxide, and carbon black. Furthermore, it is optional to add powdery, whisker-like, carbon black having a developed structure, graphite or the like to these compositions for the purpose of improving the conductive stability.

本発明のシリコーンゴム接着剤組成物は、上記各成分を常法に準じて混合することにより製造することができ、使用直前に混合してから用いる二成分系以上とすることもできるが、保存安定性が良好であることから、一液性とすることができる。
また、本発明のシリコーンゴム接着剤組成物は、加熱により硬化するものであり、この硬化条件としては、60〜250℃、特に70〜150℃で30秒〜5時間、特に1分〜2時間とすることができる。
The silicone rubber adhesive composition of the present invention can be produced by mixing the above-mentioned components according to a conventional method, and can be made into two or more components used after mixing immediately before use. Since stability is good, it can be made into one liquid property.
The silicone rubber adhesive composition of the present invention is cured by heating. The curing conditions are 60 to 250 ° C., particularly 70 to 150 ° C., 30 seconds to 5 hours, particularly 1 minute to 2 hours. It can be.

このようにして得られた本発明の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物は、樹脂や金属等の基材に対して、特には難接着性樹脂、例えばポリフェニレンサルファイト、ポリカーボネート等に対しても良好に接着性を発現し、かつ材料の保存安定性や、硬化物の熱安定性に優れるため、電気電子部品周辺や車載用部品周辺用途の接着材として有用である。   The heat-curable silicone rubber adhesive composition of the present invention thus obtained can be applied to a substrate such as a resin or metal, particularly to a poorly adhesive resin such as polyphenylene sulfite or polycarbonate. Since it exhibits excellent adhesiveness and is excellent in the storage stability of materials and the thermal stability of cured products, it is useful as an adhesive for use in the vicinity of electrical and electronic parts and in-vehicle parts.

以下、実施例及び比較例を示し、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。なお、下記の例において、部は質量部を示し、粘度は回転粘度計により測定した25℃における値を示し、また、Meはメチル基、Viはビニル基、iPrはイソプロピル基、ACACはアセチルアセトンを示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are shown and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to the following Example. In the following examples, “part” means “part by mass”, “viscosity” indicates a value measured at 25 ° C. measured by a rotational viscometer, “Me” represents a methyl group, “Vi” represents a vinyl group, “iPr” represents an isopropyl group, and “ACAC” represents acetylacetone. Show.

[実施例1〜6、比較例1〜4]
表1に示す成分及び配合量で混合し、シリコーンゴム接着剤組成物を調製した。得られた組成物を用いて、粘度、硬さ、剪断接着力を下記に示す方法により評価した。結果を表1に併記する。
《粘度》
シリコーンゴム接着剤組成物の粘度を回転粘度計により測定した。また、同様に40℃、7日間保存後の粘度を測定した。
《硬さ》
混合初期の値として120℃で60分の硬化条件で硬化させた直後の値、硬化物の耐熱後の値として上記硬化物を150℃で100時間加熱した後の値、液状組成物の保存後の値として未硬化の上記組成物を40℃で7日間保存後に120℃で60分の硬化条件で硬化させた時の値をそれぞれJIS K 6301に準拠してA型硬度計にて測定した。
《剪断接着力》
基材として板状(幅25mm)のガラス板、ステンレス(SUS)板、ポリフェニレンサルファイド(PPS)板を使用し、2枚の基材同士をシリコーンゴム硬化物で接着し(接着面:長さ10mm×幅25mm×ゴム厚み2mm)、2枚の基材をそれぞれ反対方向(ゴム厚みに対して垂直方向)に引張り速度50mm/分の速度で引張った際の、基材とシリコーンゴム硬化物の接着界面が剥離するまでの応力をオートグラフで測定し、単位面積当たりの応力として剪断接着力を算出した。なお、シリコーンゴム硬化物は、上記シリコーンゴム接着剤組成物を120℃、60分の条件で硬化したものである。
また、液状組成物としての保存性を確認する目的で、40℃、7日間保存後に120℃、60分の条件で硬化したものについても上記と同様にして剪断接着力を測定した。
[Examples 1-6, Comparative Examples 1-4]
A silicone rubber adhesive composition was prepared by mixing the components and amounts shown in Table 1. Using the obtained composition, the viscosity, hardness, and shear adhesive strength were evaluated by the methods shown below. The results are also shown in Table 1.
"viscosity"
The viscosity of the silicone rubber adhesive composition was measured with a rotational viscometer. Similarly, the viscosity after storage at 40 ° C. for 7 days was measured.
"Hardness"
The value immediately after curing at 120 ° C. for 60 minutes as the initial mixing value, the value after heating the cured product at 150 ° C. for 100 hours as the value after heat resistance of the cured product, after storage of the liquid composition The values when the uncured composition was stored at 40 ° C. for 7 days under curing conditions at 120 ° C. for 60 minutes were measured with a type A hardness meter in accordance with JIS K 6301.
<Shear adhesive strength>
A plate-like (width 25 mm) glass plate, stainless steel (SUS) plate, polyphenylene sulfide (PPS) plate is used as a base material, and the two base materials are bonded to each other with a cured silicone rubber (adhesive surface: length 10 mm). X width 25 mm x rubber thickness 2 mm) Adhesion between the base material and the cured silicone rubber when the two base materials are pulled in opposite directions (perpendicular to the rubber thickness) at a pulling speed of 50 mm / min. The stress until the interface peeled was measured with an autograph, and the shear adhesive force was calculated as the stress per unit area. The cured silicone rubber is obtained by curing the silicone rubber adhesive composition at 120 ° C. for 60 minutes.
Further, for the purpose of confirming the storage stability as a liquid composition, the shear adhesive strength was measured in the same manner as described above for those cured under conditions of 120 ° C. and 60 minutes after storage at 40 ° C. for 7 days.

Figure 0004596151
Figure 0004596151

V−Sx:下記式で示されるビニル基含有オルガノポリシロキサン、粘度4,990mPa・s
ViMe2Si−O−(SiMe2−O)400−SiMe2Vi
H−Sx:下記式で示されるハイドロジェンポリシロキサン、粘度:50mPa・s
Me3Si−O−(SiMe2−O)15−(SiMeH−O)20−SiMe3
白金触媒:白金の1,2−ジビニル−1,1,2,2−テトラメチル−ジシロキサンの錯体/トルエン溶液(Pt=0.5質量%)
制御剤:エチニル−シクロヘキサノール/トルエン溶液(50質量%)
V-Sx: Vinyl group-containing organopolysiloxane represented by the following formula, viscosity 4,990 mPa · s
ViMe 2 Si—O— (SiMe 2 —O) 400 —SiMe 2 Vi
H-Sx: hydrogen polysiloxane represented by the following formula, viscosity: 50 mPa · s
Me 3 Si—O— (SiMe 2 —O) 15 — (SiMeH—O) 20 —SiMe 3
Platinum catalyst: 1,2-divinyl-1,1,2,2-tetramethyl-disiloxane complex of platinum / toluene solution (Pt = 0.5% by mass)
Control agent: Ethynyl-cyclohexanol / toluene solution (50% by mass)

接着助剤

Figure 0004596151
Adhesive aid
Figure 0004596151

加水分解触媒
a:Zr(ACAC)4
b:Zr(O−iPr)4
c:Zr(O−iPr)3(OCOC1225
d:Ti(O−iPr)4
Hydrolysis catalyst a: Zr (ACAC) 4
b: Zr (O-iPr) 4
c: Zr (O-iPr) 3 (OCOC 12 H 25 )
d: Ti (O-iPr) 4

酸無水物

Figure 0004596151
Acid anhydride
Figure 0004596151

表1の結果から明らかなように、本発明の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物は、難接着性材料に対して良好な接着性を示すだけではなく、保存性に優れ、硬化後の物性変化が小さく、安定性に優れる材料となり得る。
As is apparent from the results in Table 1, the heat-curable silicone rubber adhesive composition of the present invention not only exhibits good adhesion to difficult-to-adhere materials but also has excellent storage properties and physical properties after curing. It can be a material with small change and excellent stability.

Claims (3)

(A)下記平均組成式
1 a2 bSiO(4-a-b)/2
(式中、R1は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、R2はアルケニル基、aは0.96〜2.00、bは0.001〜0.5、a+b=1.00〜2.04である。)
で示される一分子中に珪素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)下記平均組成式
3 cdSiO(4-c-d)/2
(式中、R3は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、cは0.70〜2.0、dは0.01〜1.2、c+d=0.8〜3.0である。)
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン:組成物中のアルケニル基1個に対して珪素原子結合水素原子が0.4〜10個となる量、
(C)白金系金属化合物:組成物全量に対して金属元素含有質量として1〜2,000ppm、
(D)必要量の硬化制御剤、
(E)付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物から選ばれる少なくとも1種の有機珪素化合物、
(F)ジルコニウム化合物:0.001〜10質量部、
(G)カルボン酸無水物:0.001〜10質量部
を含有してなることを特徴とする加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物。
(A) The following average composition formula R 1 a R 2 b SiO (4-ab) / 2
Wherein R 1 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond, R 2 is an alkenyl group, a is 0.96 to 2.00, and b is 0.001 to 0.00. 5, a + b = 1.00 to 2.04.)
An organopolysiloxane containing at least two alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule represented by: 100 parts by mass
(B) The following average composition formula R 3 c H d SiO (4-cd) / 2
(Wherein R 3 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond, c is 0.70 to 2.0, d is 0.01 to 1.2, and c + d = 0.0. 8 to 3.0.)
The amount of silicon atom-bonded hydrogen atoms from 0.4 to 10 per alkenyl group in the composition,
(C) platinum-based metal compound: 1 to 2,000 ppm as a metal element-containing mass with respect to the total amount of the composition,
(D) a necessary amount of curing control agent,
(E) at least one organic silicon compound selected from an addition functional group-containing alkoxysilane, an addition functional group and an alkoxy group-containing organosiloxane, an addition functional group and an alkoxysilyl group-containing isocyanurate compound,
(F) Zirconium compound: 0.001 to 10 parts by mass,
(G) Carboxylic anhydride: A heat-curable silicone rubber adhesive composition comprising 0.001 to 10 parts by mass.
成分(F)が、下記式で示されるジルコニウム化合物である請求項1記載の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物。
Zr(ACAC)4
(式中、ACACはアセチルアセトンを示す。)
The thermosetting silicone rubber adhesive composition according to claim 1, wherein the component (F) is a zirconium compound represented by the following formula.
Zr (ACAC) 4
(In the formula, ACAC represents acetylacetone.)
一液性であることを特徴とする請求項1又は2記載の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物。
The heat-curable silicone rubber adhesive composition according to claim 1 or 2, wherein the composition is one-component.
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