JP5120776B2 - 付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤 - Google Patents
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(A)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、25℃における粘度が0.05〜10,000Pa・sであるオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンシラン、およびジオルガノハイドロジェンシリル基を少なくとも2個含有する炭化水素化合物からなる群より選択される少なくとも1種の有機ケイ素化合物:全接着剤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0.01〜5.0となる量、
(C)窒素ガス吸着法による比表面積が50m2/g以上である微粉末シリカ:1〜100質量部、ならびに
(D)白金族金属系触媒:有効量
を含有する付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤を提供する。
(A)成分のオルガノポリシロキサン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少なくとも2個含有し、25℃における粘度が0.05〜10,000Pa・sである。(A)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。
R1 mR2 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また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の数であり、ただし、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、25℃における粘度が、通常、0.05〜10,000Pa・s、好ましくは0.1〜1,000Pa・sであるオルガノポリシロキサンが挙げられる。
(B)成分の有機ケイ素化合物は、本発明接着剤の硬化剤であり、ケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンシラン、およびジオルガノハイドロジェンシリル基(即ち、分子鎖末端のケイ素原子に結合した水素原子として)を少なくとも2個(特に、2個又は3個)含有する炭化水素化合物からなる群より選択される少なくとも1種である。(B)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。
Ha−Si−R4−a
(式中、Rは非置換または置換の1価炭化水素基を表し、aは2または3である。)
で表される有機ケイ素化合物、下記一般式:
(式中、Rは前記のとおりであり、cは2または3である。)
で表される有機ケイ素化合物が挙げられる。
上記Rの具体例としては、(B)成分中のケイ素原子に結合する有機基の具体例として挙げた上記の基が挙げられる。
(B−1)ケイ素原子結合水素原子を2個のみ含有するオルガノハイドロジェンシラン、およびジオルガノハイドロジェンシリル基を2個のみ含有する炭化水素化合物からなる群より選択される少なくとも1種と、
(B−2)ケイ素原子結合水素原子を少なくとも3個含有するオルガノハイドロジェンシラン、およびジオルガノハイドロジェンシリル基を少なくとも3個含有する炭化水素化合物からなる群より選択される少なくとも1種と
を混合して使用してもよい。
(C)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。(C)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。(C)成分は、一種単独で使用しても、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
(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、一種単独で使用しても、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
(E)成分は、前記(C)成分以外の前記無機充填剤で、本発明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任意成分であり、その比表面積が1〜60m2/gであり、好ましくは、10〜50m2/gであることを特徴とする。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、一種単独で使用しても、二種以上を組み合わせて使用してもよい。
本発明接着剤には、上記(A)〜(E)成分に加えて、必要に応じ他の成分を配合することができる。
本発明接着剤を調製する方法は限定されず、(A)成分〜(D)成分、ならびに必要に応じて(E)成分および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、予め(A)成分と(C)成分を加熱混合して調製したベースコンパウンドに、(B)および(D)成分、ならびに必要に応じて(E)成分を添加することが好ましい。なお、その他任意の成分は、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、その他任意の成分が加熱混合により変質する場合には、ベースコンパウンドに(B)および(D)成分、ならびに必要に応じて(E)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、前記の疎水化処理剤を添加して、(C)成分の表面をin-situで疎水化処理してもよい。本発明接着剤を調製する際、2本ロールミル、3本ロールミル、ニーダーミキサー、プラネタリーミキサー等の公知の混練装置を用いることができる。
本発明接着剤は付加反応硬化型シリコーンゴムに塗布した後、硬化させることができる。本発明接着剤の硬化条件は、公知の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物の硬化条件と同様でよい。本発明接着剤は、例えば、常温でも十分硬化し、付加反応硬化型シリコーンゴムに対して接着性を発現するが、必要に応じて40〜180℃で1〜60分間程度に加熱して硬化させてもよい。本発明接着剤は、付加反応硬化型シリコーンゴムを被着体とする接着剤として用いることができる。
粘度40Pa・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、BET比表面積が200m2/gであるヒュームドシリカ10質量部、シリカの表面疎水化処理剤としてヘキサメチルジシラザン5質量部、および水2.5質量部を均一に混合した後、減圧下(40mmHg)、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。
実施例1において、一分子中に2個のケイ素原子結合水素原子を有する1,4−ビス(ジメチルハイドロジェンシリル)ベンゼン、一分子中に3個のケイ素原子結合水素原子を有するトリス(ジメチルハイドロジェンシロキシ)フェニルシランの代わりに、一分子中に3個のケイ素原子結合水素原子を有するトリス(ジメチルハイドロジェンシロキシ)フェニルシランのみ(ベースコンパウンドに含まれているジメチルポリシロキサン中のビニル基に対する本成分中のケイ素原子水素原子のモル比が0.8となる量)を用いた以外は実施例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、硬化物の物性および接着力を測定した。それらの結果を表1に示す。
実施例1において、平均粒径が0.12μmであり、BET比表面積が18m2/gである沈降炭酸カルシウム粉末の代わりに、樹脂酸により表面処理された、平均粒径が0.07μmであり、BET比表面積が17m2/gである軽質炭酸カルシウム粉末(丸尾カルシウム株式会社製のMT−100)を用いた以外は実施例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、硬化物の物性および接着力を測定した。それらの結果を表1に示す。
実施例1において、平均粒径が0.12μmであり、BET比表面積が18m2/gである沈降炭酸カルシウム粉末の代わりに、平均粒径が0.68μmであり、BET比表面積が3.4m2/gである重質炭酸カルシウム粉末(東洋ファインケミカル製のP−30)を用いた以外は実施例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、硬化物の物性および接着力を測定した。それらの結果を表1に示す。
実施例1において、平均粒径が0.12μmであり、BET比表面積が18m2/gである沈降炭酸カルシウム粉末の代わりに、平均粒径が5μmであり、BET比表面積が3.4m2/gである粉砕石英粉末(株式会社龍森製のクリスタライトVXS2)を用いた以外は実施例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、硬化物の物性および接着力を測定した。それらの結果を表1に示す。
実施例1において、一分子中に2個のケイ素原子結合水素原子を有する1,4−ビス(ジメチルハイドロジェンシリル)ベンゼンの代わりに、粘度0.008Pa・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を用い、一分子中に3個のケイ素原子結合水素原子を有するフェニルトリス(ジメチルシロキシ)シランの代わりに、一分子中に平均3個のケイ素原子結合水素原子を有する粘度0.01Pa・sの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を用いた以外は実施例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、硬化物の物性および接着力を測定した。それらの結果を表1に示す。
実施例2において、一分子中に3個のケイ素原子結合水素原子を有するトリス(ジメチルハイドロジェンシロキシ)フェニルシランの代わりに、一分子中に平均3個のケイ素原子結合水素原子を有する粘度0.01Pa・sの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を用いた以外は実施例2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、硬化物の物性および接着力を測定して、それらの結果を表1に示した。
Claims (7)
- (A)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、25℃における粘度が0.05〜10,000Pa・sであるオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ケイ素原子結合水素原子を少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンシラン、およびジオルガノハイドロジェンシリル基を少なくとも2個含有する炭化水素化合物からなる群より選択される少なくとも1種の有機ケイ素化合物:全接着剤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0.01〜5.0となる量、
(C)窒素ガス吸着法による比表面積が50m2/g以上である微粉末シリカ:1〜100質量部、ならびに
(D)白金族金属系触媒:有効量
を含有する付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤。 - (B)成分が、メチルシラン、ジメチルシラン、エチルシラン、ジエチルシラン、ヘキシルシラン、ジヘキシルシラン、n−オクチルシラン、ジ(n−オクチル)シラン、フェニルシラン、ジフェニルシラン、トリス(ジメチルハイドロジェンシロキシ)メチルシラン、トリス(ジメチルハイドロジェンシロキシ)フェニルシラン、トリス(ジメチルハイドロジェンシリルエチル)メチルシラン、トリス(ジメチルハイドロジェンシリルエチル)フェニルシラン、および1,4−ビス(ジメチルハイドロジェンシリル)ベンゼンからなる群から選ばれる一種または二種以上である請求項1に係る付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤。
- (E)前記(C)成分以外の、窒素ガス吸着法による比表面積が1〜60m2/gである無機充填剤:前記(A)成分100質量部に対して、0質量部を超え200質量部以下
を更に含有する請求項1又は2に係る付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤。 - 前記無機充填剤が炭酸カルシウム粉末である請求項3に係る付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤。
- 前記炭酸カルシウム粉末が軽質炭酸カルシウム粉末である請求項4に係る付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤。
- 予め(A)および(C)成分を加熱混合してベースコンパウンドを調製し、
こうして調製したベースコンパウンドに(B)および(D)成分を添加する
ことにより調製された請求項1又は2に係る付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤。 - 予め(A)および(C)成分を加熱混合してベースコンパウンドを調製し、
こうして調製したベースコンパウンドに(B)、(D)および(E)成分を添加する
ことにより調製された請求項3〜5のいずれか一項に係る付加反応硬化型シリコーンゴム用接着剤。
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