JP5019036B2 - シリコーンゴム用接着剤 - Google Patents

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Description

本発明は、シリコーンゴム、特に付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を硬化させることによって得られたシリコーンゴム(以下、単に付加反応硬化型シリコーンゴムという)に対して良好に接着するシリコーンゴム用接着剤に関する。
シリコーンゴムは撥水性、耐候性、耐熱性等が優れることから、各種基材のコーティング剤や皮膜形成剤として使用されている。しかし、シリコーンゴムは接着されにくいという問題があった。そこで、特開昭61−278580号公報(特許文献1)では、ケイ素原子結合アルケニル基とケイ素原子結合アルコキシ基もしくはシラノール基とを有するポリオルガシロキサン、縮合反応触媒、及び有機過酸化物からなるシリコーンゴム用接着剤を提案している。また、特開昭62−90369号公報(特許文献2)では、シリコーン被覆布同士を積み重ね、該積み重ね部分に常温で可塑性の白金系触媒含有付加反応硬化型もしくは有機過酸化物含有ラジカル反応硬化型のシリコーンゴム接着剤を介在させ、圧着後、加熱硬化させるか、圧着しつつ加熱硬化させる方法を提案している。特に、特開昭62−90369号公報(特許文献2)中には、白金系触媒含有付加反応硬化型のシリコーンゴム接着剤が記載されているが、この接着剤は付加反応硬化型シリコーンゴムに対して十分な接着性を示さないという問題があった。
特開2002−285130号公報(特許文献3)には、シリコーンゴム用接着剤として、炭酸カルシム粉末を含有する付加反応硬化型シリコーン組成物が開示されている。この組成物が、特に、脂肪酸、樹脂酸等の処理剤のみで表面処理された軽質(又は沈降)炭酸カルシウム粉末を含有した場合、これらの炭酸カルシウム粉末は白金族金属系触媒に対して触媒毒になり、この組成物は経時で硬化遅延を起こす、又は硬化しなくなるという問題があった。
特開昭61−278580号公報 特開昭62−90369号公報 特開2002−285130号公報
従って、本発明は、シリコーンゴムに対して良好に接着し、かつ保存安定性に優れた付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、特定の比表面積(空気透過法)を有する炭酸カルシウム粉末を含有する付加反応硬化型シリコーン組成物がシリコーンゴム、特に付加反応硬化型シリコーンゴムに対して良好な接着性を示すことを見出し、本発明をなすに至ったものである。
即ち、本発明は、下記のシリコーンゴム用接着剤を提供する。
〔I〕 エアーバッグ用合成繊維製基布にシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴム被覆布同士又はエアーバッグ用合成繊維製基布にシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴム被覆布とシリコーンゴムとを厚さ0.2〜2mmで接着する接着剤であって、
(A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を一分子中に平均2個以上有し、かつ23℃における粘度が0.05〜1,000Pa・sであるオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を一分子中に平均2個以上有し、かつ23℃における粘度が0.001〜100Pa・sであるオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分中のアルケニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.01〜20となる量、
(C)その表面がパラフィン系化合物で処理され、かつ比表面積(空気透過法)が6m2/g以下である炭酸カルシウム粉末:1〜100質量部、
(D)白金族金属系触媒:有効量
を含有してなり、当該シリコーンゴム用接着剤の硬化物から形成されたJIS K6251に規定のダンベル状3号形試験片の伸びが1690%以上であることを特徴とするシリコーンゴム用接着剤。
〔II〕 (C)成分の炭酸カルシウム粉末が、比表面積(空気透過法)6m2/g以下の重質炭酸カルシウム粉末であることを特徴とする〔I〕記載のシリコーンゴム用接着剤。
〔III〕 (E)比表面積(窒素ガス吸着法)が50m2/g以上の微粉末シリカを(A)成分100質量部に対して1〜100質量部を含有することを特徴とする〔I〕又は〔II〕記載のシリコーンゴム用接着剤。
〔IV〕 予め(A)成分と(E)成分が加熱混合されていることを特徴とする〔III〕記載のシリコーンゴム用接着剤。
〔V〕 更に、接着付与剤を含有する〔I〕乃至〔IV〕のいずれか1項記載のシリコーンゴム用接着剤。
〔VI〕 接着対象のシリコーンゴムが、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を硬化させることによって得られるシリコーンゴムである〔I〕乃至〔V〕のいずれか1項記載のシリコーンゴム用接着剤。
〔VII〕 エアーバッグ用合成繊維製基布にシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴム被覆布同士又はエアーバッグ用合成繊維製基布にシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴム被覆布とシリコーンゴムとを〔I〕乃至〔VI〕のいずれか1項記載の接着剤にて接着されてなる物品。
本発明のシリコーンゴム用接着剤は、シリコーンゴム、特に付加反応硬化型シリコーンゴムに対して良好に接着し、かつ保存安定性に優れているものである。
本発明のシリコーンゴム用接着剤は、
(A)アルケニル基含有オルガノポリシロキサン、
(B)オルガノハイドロジェンポリシロキサン、
(C)パラフィン系化合物で表面処理された炭酸カルシウム粉末、
(D)白金族金属系触媒
を含有する。
(A)成分は、本発明接着剤のベースポリマーであり、ケイ素原子に結合したアルケニル基を一分子中に平均して少なくとも2個、好ましくはそれぞれの分子につき少なくとも2個(通常2〜50個)、より好ましくは2〜20個程度含有し、23℃における粘度が0.05〜1,000Pa・sであるオルガノポリシロキサンである。なお、本発明において、粘度値は回転粘度計による測定値である。
(A)成分の分子構造は特に限定されず、例えば、直鎖状構造、一部分岐を有する直鎖状構造、分岐鎖状構造、環状構造、分岐を有する環状構造が挙げられる。(A)成分は、通常、実質的に直鎖状のオルガノポリシロキサンであることが好ましく、具体的には、分子鎖が主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ジオルガノポリシロキサンであることが好ましい。また、(A)成分は、単一のシロキサン単位からなる重合体であっても、2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。更に、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基の位置は特に制限されず、該アルケニル基は分子鎖末端のケイ素原子及び分子鎮非末端(分子鎖途中)のケイ素原子のどちらか一方にのみ結合していてもよいし、これら両者に結合していてもよい。
(A)成分の23℃における粘度は、通常0.05〜1,000Pa・sであるが、好ましくは0.1〜500Pa・sである。前記粘度が低すぎると、得られる接着剤の硬化物の物理的特性と接着性とが十分満足するものとなりにくい場合がある。また、前記粘度が高すぎると、得られる接着剤は著しく流動性に欠けたものとなりやすく、作業性が劣ったものとなりやすい。
(A)成分としては、例えば、下記平均組成式(1)
1 m2 nSiO(4-m-n)/2 (1)
(式中、R1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一価炭化水素基を表し、R2は独立にアルケニル基を表し、mは、通常0.7〜2.2、好ましくは1.8〜2.1、より好ましくは1.95〜2.0の正数であり、nは、通常0.0001〜0.2、好ましくは0.0005〜0.1、より好ましくは0.01〜0.05の正数であり、但し、m+nは、通常0.8〜2.3、好ましくは1.9〜2.2、より好ましくは1.98〜2.05の正数である。)
で表され、ケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有し、23℃における粘度が、通常0.05〜1,000Pa・s、好ましくは0.1〜500Pa・sであるオルガノポリシロキサンが挙げられる。
上記R1としては、例えば、炭素原子数1〜10の、脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の一価炭化水素基が挙げられる。該R1の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基等のアルキル基;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;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ベンジル基、2−フェニルエチル基、3−フェニルプロピル基等のアラルキル基;これらの炭化水素基中の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全てが塩素原子、臭素原子、沃素原子等のハロゲン原子;シアノ基等によって置換された基、例えば、クロロメチル基、2−ブロモエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。
これらの中でも、メチル基、フェニル基又はこれら両者の組み合わせが好ましい。R1がメチル基、フェニル基又はこれら両者の組み合わせである(A)成分は、合成が容易であり、化学的安定性が良好であるからである。また、(A)成分として特に耐溶剤性が良好なオルガノポリシロキサンを用いようとする場合には、R1は更にメチル基、フェニル基又はこれら両者の組み合わせと3,3,3−トリフルオロプロピル基との組み合わせであることが好ましい。
上記R2としては、例えば、炭素原子数2〜8のアルケニル基が挙げられる。該R2の具体例としては、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、1−ブテニル基、イソブテニル基、ヘキセニル基等が挙げられる。これらの中でもビニル基が好ましい。R2がビニル基である(A)成分は、合成が容易であり、化学的安定性が良好であるからである。
(A)成分の具体例としては、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・メチルビニル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メチルビニルポリシロキサン、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・メチルビニルシロキサン・メチルフェニル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・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシ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ビニルシロキシ基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジビニルメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端トリビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン等が挙げられる。これらのオルガノポリシロキサンは、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよく、また重合度の異なる1種又は2種以上を併用してもよい。
(B)成分は(A)成分を硬化させるための本発明の接着剤の硬化剤であり、ケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を一分子中に平均2個以上、好ましくは3個以上有し、かつ23℃における粘度が0.001〜100Pa・s、好ましくは0.001〜10Pa・s程度のオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、(A)成分と反応し、架橋剤として作用するものであり、その分子構造に特に制限はなく、従来製造されている例えば線状、環状、分岐状、三次元網状構造(樹脂状)等各種のものが使用可能であるが、一分子中に2個以上、好ましくは3個以上のケイ素原子に結合した水素原子(SiHで表されるヒドロシリル基)を有する必要があり、通常2〜500個、好ましくは3〜200個、より好ましくは3〜100個程度のSiH基を有することが望ましい。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、下記平均組成式(2)で示されるものが用いられる。
3 bcSiO(4-b-c)/2 (2)
上記式(2)中、R3は、脂肪族不飽和結合を除く、好ましくは炭素数1〜10の、ケイ素原子に結合した非置換又は置換の一価炭化水素基であり、このR3における非置換又は置換の一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、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、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、ベンジル基、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や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基等が挙げられる。R3の非置換又は置換の一価炭化水素基としては、好ましくはアルキル基、アリール基であり、より好ましくはメチル基、フェニル基である。また、bは0.7〜2.1、cは0.001〜1.0で、かつb+cが0.8〜3.0を満足する正数であり、好ましくはbは1.0〜2.0、cは0.01〜1.0、b+cが1.5〜2.5である。
一分子中に2個以上、好ましくは3個以上含有されるSiH基は、分子鎖末端、分子鎖途中のいずれに位置していてもよく、またこの両方に位置するものであってもよい。また、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、一分子中のケイ素原子の数(又は重合度)は通常2〜1,000個、好ましくは3〜300個、より好ましくは4〜150個程度のものが望ましい。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとして具体的には、例えば、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、トリス(ハイドロジェンジメチルシロキシ)メチルシラン、トリス(ハイドロジェンジメチルシロキシ)フェニルシラン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、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、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、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ポリシロキサン、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、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シロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、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シロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、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シロキサン・メチルフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、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シロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、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シロキサン・ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、(CH32HSiO1/2単位と(CH33SiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH32HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C653SiO1/2単位とからなる共重合体などやこれらポリオルガノシロキサンのメチル基の一部又は全部をエチル基、プロピル基等の他のアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;又は3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基で置換したオルガノハイドロジェンポリシロキサン、及びこれらオルガノハイドロジェンポリシロキサンの2種以上の混合物が例示され、得られる硬化物の機械的特性、特には伸びが向上することから、分子鎖両末端にのみケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、分子鎖側鎖にケイ素原子結合水素原子を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンの混合物(例えば、ジオルガノハイドロジェンシロキシ基封鎖ジオルガノポリシロキサンと、トリオルガノシロキシ基封鎖オルガノハイドロジェンポリシロキサン、トリオルガノシロキシ基封鎖ジオルガノシロキサン・オルガノハイドロジェンシロキサン共重合体、ジオルガノハイドロジェンシロキシ基封鎖オルガノハイドロジェンポリシロキサン及び/又はジオルガノハイドロジェンシロキシ基封鎖ジオルガノシロキサン・オルガノハイドロジェンシロキサン共重合体との組み合わせなど)であることが好ましい。
本発明の接着剤における(B)成分の配合量は(A)成分中のアルケニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.01〜20となる量であり、好ましくは0.05〜15、特に好ましくは0.1〜10、更に好ましくは0.5〜5となる量である。
(C)成分のパラフィン系化合物で表面処理された炭酸カルシウム粉末は、本発明の接着剤のシリコーンゴムに対する接着性を向上させるための成分であり、その比表面積(空気透過法)が6m2/g以下であり、好ましくは5m2/g以下、より好ましくは4m2/g以下である。一方、下限は特に制限されないが、通常0.1m2/g以上である。このような(C)成分の炭酸カルシウム粉末としては、重質(又は乾式粉砕)炭酸カルシウム粉末、軽質(又は沈降)炭酸カルシウム粉末が例示され、好ましくは重質炭酸カルシウム粉末である。
本発明の接着剤において、(C)成分の含有量は、(A)成分100質量部に対して1〜100質量部であり、好ましくは、2〜50質量部である。1質量部未満では、本発明の接着剤のシリコーンゴムに対する接着性が低下し、100質量部を超えると、均一な接着剤を調製することが困難となる。
本発明によれば、(C)成分として、表面がパラフィン系化合物で処理されている炭酸カルシウム粉末、特に好ましくは重質炭酸カルシウム粉末を用いることから、非処理重質炭酸カルシウム粉末や脂肪酸、樹脂酸等のパラフィン系化合物以外の処理剤で表面処理された重質炭酸カルシウム粉末を用いる場合とは異なり、白金系触媒に対して触媒毒として作用することがないため、本発明組成物に硬化阻害を与えることがなく、かつ保存安定性に優れているものである。
前記表面処理に用いるパラフィン系化合物としては、例えば、分子式:CH3−(CH2n−CH3(n;16〜40、好ましくは20〜30の正数)で示される、パラフィンワックスやポリエチレンワックス等が挙げられる。パラフィン系化合物の使用量としては、原料の炭酸カルシウム粉末100質量部に対して、通常0.1〜10質量部、好ましくは0.5〜5質量部程度でよい。
(C)成分は、予めパラフィン系化合物で表面処理された炭酸カルシウム粉末を使用してもよいし、また本組成物を調製する段階で、後記(D)成分の白金族金属系触媒を配合する以前に、上記(A)成分、(B)成分等と共に、炭酸カルシウム、パラフィン系化合物を通常150〜200℃程度で加熱下に混合することにより表面処理を施してもよい。但し、本組成物を調製する段階で表面処理を施す場合には、後記(D)成分の白金族金属系触媒を配合する以前に表面処理が完了する必要がある。
(C)成分としては、市販されているものを使用してもよく、例えばパラフィン系化合物で表面処理された重質炭酸カルシウムMCコートP−20などのMCコートシリーズ(丸尾カルシウム(株)製)等を挙げることができる。
(D)成分は、白金族金属系触媒であり、ヒドロシリル化反応触媒として公知のものが全て使用できる。(D)成分は、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。(D)成分としては、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;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錯体(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;白金とトリフェニルフォスフィンとの錯体;ロジウム−オレフィン錯体;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錯体などが挙げられる。これらの中では、白金黒;塩化白金酸;塩化白金酸とオレフィンとの錯体;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錯体;白金とトリフェニルフォスフィンとの錯体等の白金系触媒が望ましい。
(D)成分の配合量は、ヒドロシリル化反応触媒としての有効量でよく、所望の硬化速度が得られる限り、特に制限されない。該配合量としては、例えば、(D)成分を除く本発明の接着剤全体の量に対して(D)成分中の白金族金属の量が、質量基準で、通常、0.1〜1,000ppm、好ましくは0.1〜500ppm、特に好ましくは0.5〜200ppmとなる量が挙げられる。
(E)成分は、比表面積が50m2/g以上(通常、50〜400m2/g)、好ましくは100〜350m2/gである微粉末シリカである。該比表面積は、例えば、窒素ガス吸着法、特にBET法により測定することができる。(E)成分は、得られる接着剤に強度を付与するために配合される。(E)成分は、1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(E)成分としては、公知の微粉末シリカを用いることができる。また、(E)成分は、親水性の微粉末シリカであっても疎水性の微粉末シリカであってもよい。親水性の微粉末シリカとしては、例えば、沈降シリカ等の湿式シリカ、シリカキセロゲル、ヒュームドシリカ等の乾式シリカが挙げられる。疎水性の微粉末シリカとしては、例えば、親水性の微粉末シリカの表面を疎水化処理して得られる微粉末シリカが挙げられる。疎水化処理剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン等のオルガノシラザン;メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン等のハロゲン化シラン;該ハロゲン化シランのハロゲン原子がメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基で置換されたオルガノアルコキシシラン等が挙げられる。疎水化処理方法としては、例えば、親水性の微粉末シリカを疎水化処理剤により150〜200℃、特に150〜180℃で2〜4時間程度加熱処理する方法が挙げられる。このようにして親水性の微粉末シリカの表面を予め疎水化処理して得た疎水性の微粉末シリカを本発明接着剤に配合してもよいし、また、本発明接着剤中に親水性の微粉末シリカとともに疎水化処理剤を配合することにより、本発明接着剤を調製する段階で該親水性の微粉末シリカの表面が疎水化処理されるようにしてもよい。
(E)成分の具体例としては、アエロジル(登録商標)50、130、200及び300(商品名、日本アエロジル社製)、キャボシル(登録商標)MS−5及びMS−7(商品名、キャボット社製)、レオロジルQS−102及び103(商品名、トクヤマ社製)、ニプシルLP(商品名、日本シリカ社製)等の親水性の微粉末シリカ;アエロジル(登録商標)R−812,R−812S、R−972及びR−974(商品名、デグッサ社製)、レオロジルMT−10(商品名、トクヤマ社製)、ニプシルSSシリーズ(商品名、日本シリカ社製)等の疎水性の微粉末シリカが挙げられる。
(E)成分は必要に応じて配合される任意成分であり、その配合量は、前記(A)成分100質量部に対して、通常100質量部以下(0〜100質量部)、好ましくは1〜100質量部であり、より好ましくは2〜50質量部である。前記配合量が少なすぎると(D)成分による強度付与効果が不充分となる場合があり、100質量部を超えると、得られる接着剤は、著しく流動性に欠けたものとなりやすく、作業性が劣ったものとなりやすい。
また、本発明の接着剤には、その他任意の成分として、例えば、ヒュームド酸化チタン、カーボンブラック、ケイ藻土、酸化鉄、酸化アルミニウム、アルミノケイ酸塩、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、銀、ニッケル等の無機質充填剤及びこれらの充填剤の表面を前記の有機ケイ素化合物で処理した充填剤を含有してもよい。
更に本発明の接着剤には、その接着性を向上させるための接着付与剤として、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ビス(トリメトキシシリル)プロパン、ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン等のシランカップリング剤;テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、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、チタンエチルアセトネート、チタンアセチルアセトネート等の有機チタン化合物;アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートその他のアルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)等の有機アルミニウム化合物;ジルコニウムアセチルアセトネート、ジルコニウムブトキシアセチルアセトネート、ジルコニウムビスアセチルアセトネート、ジルコニウムエチルアセトアセテート等の有機ジルコニウム化合物を含有してもよい。これらの接着付与剤の含有量は限定されず、通常は(A)成分100質量部に対して20質量部以下(0〜20質量部)程度でよく、好ましくは、(A)成分100質量部に対して0.01〜10質量部である。
本発明の接着剤には、その貯蔵安定性を向上させたり、取扱い作業性を向上させるために、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、3−フェニル−1−ブチン−3−オール等のアセチレン系化合物;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン等のエンイン化合物;1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルビニルシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体等の一分子中にビニル基を5質量%以上持つオルガノシロキサン化合物;ベンゾトリアゾール等のトリアゾール類、フォスフィン類、メルカプタン類、ヒドラジン類等の硬化抑制剤を含有することが好ましい。これらの硬化抑制剤の含有量は限定されないが、(A)成分100質量部に対して、通常0.001〜5質量部、好ましくは0.01〜5質量部である。
本発明の接着剤を調製する方法は限定されず、(A)〜(D)成分、及び必要に応じてその他任意の成分を混合することにより調製することができるが、本発明の接着剤が(E)成分を含有する場合には、予め(A)成分と(E)成分を加熱混合して調製したベースコンパウンドに、(B)〜(D)成分を添加することが好ましい。なお、その他任意の成分を添加する必要がある場合、ベースコンパウンドを調製する際に添加してもよく、また、これが加熱混合により変質する場合には、(B)〜(D)成分を添加する際に添加することが好ましい。また、このベースコンパウンドを調製する際、前記の有機ケイ素化合物を添加して、(E)成分の表面をin−situ処理してもよい。本発明の接着剤を調製する際、2本ロール、ニーダーミキサー、ロスミキサー等の周知の混練装置を用いることができる。
本発明の接着剤は、通常の硬化性シリコーンゴム組成物と同様に2液に分け、使用時にこの2液を混合して硬化させるいわゆる2液型の組成物でもよい。
なお、本発明の接着剤の硬化条件としては、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しシリコーンゴムに接着発現するが、必要に応じて40〜180℃程度に加熱して硬化させてもよい。
本発明の接着剤は、シリコーンゴムの接着に使用される。この場合、シリコーンゴムとしては、特に制限されないが、本発明の接着剤は、特に付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を硬化して得られたシリコーンゴムに対して優れた接着性を与えるため、付加反応硬化型シリコーンゴムに対する接着剤として有効である。なお、この付加反応硬化型シリコーンゴム組成物としては、アルケニル基含有オルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン、付加反応触媒を含有する公知のいずれの付加反応硬化型シリコーンゴム組成物をも用いることができる。
なお、本発明の接着剤は、このようにシリコーンゴムに対し優れた接着性を与えるものであり、このシリコーンゴム同士、シリコーンゴムとシリコーンゴム被覆物あるいはシリコーンゴム被覆物同士を接着させるのに使用され、この場合、シリコーンゴム被覆物における被覆される物(基材)としては特に限定されないが、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46などのポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、レーヨン繊維、ポリオレフィン繊維、ポリエーテルイミド繊維等からなるエアーバッグ用合成繊維製基布などであることが好ましい。
接着方法としては、シリコーンゴム及び/又はシリコーンゴム被覆物に0.1〜5mm、特に0.2〜2mmの厚さになるように本発明の接着剤を塗布し、シリコーンゴム及び/又はシリコーンゴム被覆物を重ねて室温下(23℃±10℃)又は加熱下に本発明の接着剤を硬化させる等の方法を採用することができる。
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。なお、下記例で粘度は回転粘度計による23℃での測定値である。
[実施例1]
(A)粘度30Pa・sの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン100質量部、(E)窒素ガス吸着法(BET法)により測定された比表面積が300m2/gであるヒュームドシリカ15質量部、シリカの表面に対する疎水化処理剤としてヘキサメチルジシラザン1.5質量部、及び水1質量部を均一に混合した後、減圧下、160℃で4時間加熱混合してベースコンパウンドを調製した。
このベースコンパウンド115質量部に、(C)空気透過法における比表面積が2.0m2/gでありパラフィン系化合物で表面処理された重質炭酸カルシウム粉末(丸尾カルシウム株式会社製のMCコートP−20)を7質量部、(B−1)粘度0.01Pa・sの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ポリシロキサン(上記ベースコンパウンドに含まれる(A)成分中のケイ素原子に結合したビニル基に対する本(B−1)成分中のケイ素原子結合水素原子(即ち、SiH基)のモル比が1.2となる量)、(B−2)(Me2HSiO)3SiMeで表され、3個のケイ素原子結合水素原子を有し、粘度が0.0012Pa・sであるオルガノハイドロジェンポリシロキサン(上記ベースコンパウンドに含まれる(A)成分中のビニル基に対する本(B−2)成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.3となる量)、(F)硬化抑制剤として粘度40mPa・sの分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体(ビニル基の含有量=8質量%)0.2質量部、及び(D)白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体(上記ベースコンパウンド中の(A)成分のジメチルポリシロキサン100万質量部に対して本成分中の白金金属の量が25質量部となる量)と混合してシリコーンゴム用接着剤を調製した。
《評価方法》
・硬さ
上記接着剤を23℃で1日間(24時間)放置することにより硬化させた。この接着剤硬化物の硬さをJIS K 6253に規定のタイプAデュロメータにより測定した。測定結果を表1に示す。
・伸び及び引張強さ
上記接着剤を23℃で1日間(24時間)放置することにより硬化させて、JIS K 6251に規定のダンベル状3号形試験片を作製した。この試験片について伸び及び引張強さをJIS K 6251に規定の方法により測定した。測定結果を表1に示す。
・接着力及び破壊モード
上記接着剤の付加反応硬化型シリコーンゴムに対する接着力をJIS K 6854に規定の方法に準じて、次のようにして測定した。付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の硬化物(シリコーンゴム)を被覆した幅25mmのシリコーンゴム被覆ナイロンテープ同士を上記接着剤の厚さが0.6mmとなるように貼り合わせ、23℃で1日間放置することにより該接着剤を硬化させた。次に、この貼り合わせたテープについて、200mm/分の引張速度においてT型剥離試験を行なって、接着力を測定した。測定結果を表1に示す。
また、剥離後に上記接着剤硬化物と上記テープとの界面の状態を目視にて観察することにより破壊モードを確認した。接着剤硬化物が完全に凝集破壊している場合、表1では「凝集破壊」と表示した。接着剤とテープに被覆されたシリコーンゴムとの界面において、接着剤自身の部分剥離が観察された場合、表1では「接着剤剥離」と表示した。
・保存安定性
保存安定性を評価するために、まず、上記接着剤のうち、硬化剤成分、即ち、(B)及び(D)成分のみを除いた成分からなる組成物を調製した。この組成物を70℃で1週間放置した後、該硬化剤成分(B),(D)を混合して接着剤を調製した。この接着剤を硬化させて硬化物を得、この硬化物について上記と同様に物性(硬さ、伸び、引張強さ、接着力)を測定し、破壊モードを観察した。この際、放置前の接着剤と比較して、硬化遅延が起こるかどうかを確認した。具体的には、放置後の接着剤の硬化時間が、放置前の接着剤の硬化時間に対して1.5倍以上であった場合に、放置後の接着剤について硬化遅延が起こったと評価した。また、放置前後で上記物性が低下するかどうかを確認した。具体的には、放置後の接着剤硬化物の値が、放置前における接着剤硬化物の値の70%以下であった場合に、放置前後でその物性が低下したと評価した。更に、破壊モードが放置前後で変化するかどうかを確認した。
硬化遅延が起こらず、上記各物性が低下せず、かつ破壊モードが変化しなかった場合に、保存安定性が良好であると評価し、表1では「○」と表示した。また、前記破壊モードのみが変化した場合は、表1では「△」と表示した。それ以外の場合は保存安定性が「不良」であると表示した。
[実施例2]
実施例1において、(C)成分の量を、15質量部に変更した以外は、実施例1と同様にしてシリコーンゴム用接着剤を調製した。この接着剤について実施例1と同様にして測定を行った。測定結果を表1に示す。
[実施例3]
実施例1におけるベースコンパウンド115質量部に、(C)空気透過法における比表面積が2.0m2/gであり表面が未処理の重質(乾式粉砕)炭酸カルシウム粉末(丸尾カルシウム株式会社製の#スーパー2000)を7質量部、融点が42〜44℃のパラフィン系化合物1質量部を混合し、更に160℃で4時間加熱処理した後、残りの成分を配合した以外は、実施例1と同様にしてシリコーンゴム用接着剤を調製した。この接着剤について実施例1と同様にして測定を行った。測定結果を表1に示す。
[比較例1]
実施例1において、(C)成分を除いた以外は、実施例1と同様にしてシリコーンゴム用接着剤を調製した。この接着剤について実施例1と同様にして測定を行った。測定結果を表1に示す。
[比較例2]
実施例1において、(C)成分を、空気透過法における比表面積が5.3m2/gであり脂肪酸で表面処理された沈降炭酸カルシウム粉末(白石工業株式会社製の白艶華CCR)に変更した以外は、実施例1と同様にしてシリコーンゴム用接着剤を調製した。この接着剤について実施例1と同様にして測定を行った。測定結果を表1に示す。
[比較例3]
実施例1において、(C)成分を、空気透過法における比表面積が5.3m2/gであり樹脂酸で表面処理された沈降炭酸カルシウム粉末(丸尾カルシウム株式会社製のMT−100)に変更した以外は、実施例1と同様にしてシリコーンゴム用接着剤を調製した。この接着剤について実施例1と同様にして測定を行った。測定結果を表1に示す。
[比較例4]
実施例1において、(C)成分を、空気透過法における比表面積が2.0m2/gであり表面が未処理の重質(乾式粉砕)炭酸カルシウム粉末(丸尾カルシウム株式会社製の#スーパー2000)に変更した以外は、実施例1と同様にしてシリコーンゴム用接着剤を調製した。この接着剤について実施例1と同様にして測定を行った。測定結果を表1に示す。
Figure 0005019036

Claims (7)

  1. エアーバッグ用合成繊維製基布にシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴム被覆布同士又はエアーバッグ用合成繊維製基布にシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴム被覆布とシリコーンゴムとを厚さ0.2〜2mmで接着する接着剤であって、
    (A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を一分子中に平均2個以上有し、かつ23℃における粘度が0.05〜1,000Pa・sであるオルガノポリシロキサン:100質量部、
    (B)ケイ素原子に結合した水素原子を一分子中に平均2個以上有し、かつ23℃における粘度が0.001〜100Pa・sであるオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分中のアルケニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.01〜20となる量、
    (C)その表面がパラフィン系化合物で処理され、かつ比表面積(空気透過法)が6m2/g以下である炭酸カルシウム粉末:1〜100質量部、
    (D)白金族金属系触媒:有効量
    を含有してなり、当該シリコーンゴム用接着剤の硬化物から形成されたJIS K6251に規定のダンベル状3号形試験片の伸びが1690%以上であることを特徴とするシリコーンゴム用接着剤。
  2. (C)成分の炭酸カルシウム粉末が、比表面積(空気透過法)6m2/g以下の重質炭酸カルシウム粉末であることを特徴とする請求項1記載のシリコーンゴム用接着剤。
  3. (E)比表面積(窒素ガス吸着法)が50m2/g以上の微粉末シリカを(A)成分100質量部に対して1〜100質量部を含有することを特徴とする請求項1又は2記載のシリコーンゴム用接着剤。
  4. 予め(A)成分と(E)成分が加熱混合されていることを特徴とする請求項3記載のシリコーンゴム用接着剤。
  5. 更に、接着付与剤を含有する請求項1乃至4のいずれか1項記載のシリコーンゴム用接着剤。
  6. 接着対象のシリコーンゴムが、付加反応硬化型シリコーンゴム組成物を硬化させることによって得られるシリコーンゴムである請求項1乃至5のいずれか1項記載のシリコーンゴム用接着剤。
  7. エアーバッグ用合成繊維製基布にシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴム被覆布同士又はエアーバッグ用合成繊維製基布にシリコーンゴムが被覆されたシリコーンゴム被覆布とシリコーンゴムとを請求項1乃至のいずれか1項記載の接着剤にて接着されてなる物品。
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