JP6252466B2 - 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法 - Google Patents
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- Sealing Material Composition (AREA)
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Description
上述した硬化可能な組成物の重要な用途の1つは、自動車用オイルシールや建築用防水シール材、並びに電気電子部品の分野にて使用され、期待される性能としては一般に意匠性を保持するための外観や施工性のための性状、エラストマーとしての物性や基材との接着性である。
また、その後無機質充填剤(D)を添加し、混合分散することで組成物に補強性を持たせることができ、また、目的に応じた速硬化性を得るために追加の硬化触媒(C2)を添加し、混合分散することで組成物に速硬化性を付与することができ、更に、目的に応じた接着性を得るために、接着促進剤(E)を添加し、混合分散することで組成物に自己接着性を付与することができ、更にまた、目的に応じた良好な保存性を得るために、シラザン化合物(F)もしくは後述する一般式(4)で示されるケテンシリルアセタール型化合物及び/又は一般式(5)で示される2−メチルジアルコキシシリルプロピオン酸エステル又はそれらの部分加水分解物(G)を添加することで、良好な保存安定性を有する室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を得ることに成功し、本発明をなすに至った。
〔1〕
以下の工程[1]〜[5]を含むことを特徴とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
[1]:(A)ケイ素原子に結合した水酸基を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサンと、(B)下記一般式(1)
(R1)(4-n)Si(OR2)n (1)
(式中、R1がビニル基であり、R2がメチル基であり、nは2又は3である。)
で示される加水分解性オルガノシランを、混合機中で分散し、ブレンドを形成する工程;
[2]:該ブレンドに、(C1)1級アミン類、2級アミン類、3級アミン類及びグアニジン骨格を有するアミン類から選択される分子内に少なくとも1個のN原子を有する有機化合物を加え、分散させる工程;
[3]:工程[2]を経て得られた該ブレンドに、(D)炭酸カルシウム、アルミナ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、シリカ、カーボン、チタニア、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、クレー及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機質充填剤を添加し、分散させてベースを作製する工程;
[4]:該ベースに、下記の(E)、(F)及び(C2)成分、又は(E)、(G)及び(C2)成分を加え、十分に均質になるまで分散して室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製する工程;
(E)下記一般式(2)で示される窒素含有官能性基を有するアルコキシシランからなる接着促進剤、
(R3O)(3-q)Si(R3)qX (2)
(式中、R3は炭素原子数1〜8のアルキル基又はハロアルキル基であり、Xはアミノ基、ケチミノ基、イソシアネート基及びウレイド基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基によって官能化された、1価の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、qは0〜2である。)
(F)下記一般式(3)で示されるオルガノシラザン化合物、
(G)下記一般式(4)で示されるケテンシリルアセタール型化合物及び/又は下記一般式(5)で示される2−メチルジアルコキシシリルプロピオン酸エステル又はそれらの部分加水分解物、
(R5O)2Si(CH 3 )OC(OR6)=CHCH3 (4)
(R5O)2Si(CH3)CH(CH3)COOR6 (5)
(式中、R5は炭素原子数1〜4のアルキル基であり、R6は炭素原子数1〜12の非置換又は置換のアルキル基であり、R5、R6は互いに同一であっても異種の基であってもよい。)
(C2)硬化触媒、
及び、
[5]:工程[4]で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物から揮発成分を取り除く工程(但し、工程[1]において揮発成分を取り除く工程を除く。)。
〔2〕
バッチプロセスである〔1〕記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
〔3〕
(C2)成分の硬化触媒が、分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有する非ケイ素系有機化合物、分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有するシラン化合物、有機スズ触媒及び有機ビスマス触媒から選ばれる少なくとも1種である〔1〕又は〔2〕記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
〔4〕
(E)成分の接着促進剤が、アミノアルキルアルコキシシラン、ケチミノアルキルアルコキシシラン及びウレイドアルキルアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種である〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
〔5〕
室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の揮発分が70℃、24時間の条件に曝された場合、質量換算で7.0%以下であることを特徴とする〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
〔6〕
工程[1]〜[5]の全工程時間が48時間以内であることを特徴とする〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
〔7〕
〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の製造方法で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより得られる自動車オイルシール。
〔8〕
〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の製造方法で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより得られる建築用シーラント。
〔9〕
〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の製造方法で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより得られる電気電子部品。
なお、本発明において「室温」又は「常温」とは、特段の規定がない場合、通常0〜35℃、特に20℃±10℃の範囲を意味する。
(A)ケイ素原子に結合した水酸基を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサン、
(B)下記一般式(1)で示される加水分解性オルガノシラン、
(R1)(4-n)Si(OR2)n (1)
(式中、R1がビニル基であり、R2がメチル基であり、nは2又は3である。)
(C1)分子内に少なくとも1個のN原子を有する有機化合物、
(D)炭酸カルシウム、アルミナ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、シリカ、カーボン、チタニア、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、クレー及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機質充填剤、
(E)下記一般式(2)で示される窒素含有官能性基を有するアルコキシシランからなる接着促進剤、
(R3O)(3-q)Si(R3)qX (2)
(式中、R3は炭素原子数1〜8のアルキル基又はハロアルキル基であり、Xはアミノ基、ケチミノ基、イソシアネート基及びウレイド基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基によって官能化された、1価の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、qは0〜2である。)
(F)下記一般式(3)で示されるオルガノシラザン化合物、
(G)下記一般式(4)で示されるケテンシリルアセタール型化合物及び/又は下記一般式(5)で示される2−メチルジアルコキシシリルプロピオン酸エステル又はそれらの部分加水分解物、
(R5O)2Si(CH 3 )OC(OR6)=CHCH3 (4)
(R5O)2Si(CH3)CH(CH3)COOR6 (5)
(式中、R5は炭素原子数1〜4のアルキル基であり、R6は炭素原子数1〜12の非置換又は置換のアルキル基であり、R5、R6は互いに同一であっても異種の基であってもよい。)
(C2)硬化触媒。
(A)成分であるケイ素原子に結合した水酸基(即ち、シラノール基)を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサンは、本発明の組成物の主剤(ベースポリマー)として作用するものであり、種々の構造で表されるが、その中でも最も単純な構造としては下記一般式(6)で表される主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰返しからなり、分子鎖両末端がヒドロキシジオルガノシロキシ基で封鎖されたα,ω−シラノール基封鎖直鎖状ジオルガノポリシロキサンが挙げられる。
HO(R2SiO)LH (6)
(式中、Rはそれぞれ独立に、炭素原子数1〜20のアルキル基、炭素原子数2〜20のアルケニル基、炭素原子数6〜20のアリール基又はそれらの水素原子の一部がハロゲン原子で置換された基であり、Lは10以上の整数で、このジオルガノポリシロキサンの23℃における粘度が100〜20万mPa・sの範囲となる数である。)
また、Lは10以上の整数で、このジオルガノポリシロキサンの23℃における粘度が100〜20万mPa・sの範囲、好ましくは500〜10万mPa・sの範囲となる数である。なお、粘度は例えば回転粘度計(BL型、BH型、BS型、コーンプレート型、レオメータ等)により測定することができる。なお、上記粘度範囲は、通常、該α,ω−シラノール基封鎖直鎖状ジオルガノポリシロキサンの重合度L(又は分子中のケイ素原子数)が、約50〜3,000、特に約100〜1,500程度に相当するものである。
(B)成分である加水分解性オルガノシランは、下記一般式(1)で示される1分子中に1個のビニル基と3個のメトキシ基と、又は2個のビニル基と2個のメトキシ基とを有する加水分解性のビニルメトキシシラン化合物である。
(R1)(4-n)Si(OR2)n (1)
(式中、R1がビニル基であり、R2がメチル基であり、nは2又は3である。)
(C1)成分である分子内に少なくとも1個、好ましくは1〜10個、より好ましくは1〜5個のN(窒素)原子を有する有機化合物は、(A)成分中に含まれる水酸基と(B)成分のオルガノシランとの反応を、比較的緩やかに促進するために添加することが目的である。ここで、分子内に少なくとも1個のN原子を有する有機化合物はどのような構造のものを用いてもよい。その具体例としては、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、オクチルアミン等の1級アミン類、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン等の2級アミン類、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミン等の3級アミン類、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジンなどのグアニジン骨格を有するアミン類が例示される。また、(C1)成分の分子内に少なくとも1個のN原子を有する有機化合物は、後述する(C2)成分の硬化触媒と同一種類のものであってもよく、即ち(C1)成分として、例えば、後述する(C2)成分と同様の、分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有する非ケイ素系有機化合物及び/又は分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有するシラン化合物を用いても構わない。但し、(C1)成分は、(E)、(F)成分を含まないものである。
(C2)成分の硬化触媒は、得られる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物において必要に応じた速硬化性を付与することが目的で添加される任意成分である。この(C2)成分は、反応プロセスを促進すればどのような触媒種であってもよいが、その中でもより適切な触媒としては、分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有する非ケイ素系有機化合物、分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有するシラン化合物、有機スズ触媒あるいは有機ビスマス触媒が好ましい。その具体例としては、1,1,3,3−テトラメチルグアニジン、1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジンなどのグアニジン骨格を有するアミン類、ジメチルジメトキシスズ、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、ジブチルスズジベンジルマレート、ジオクチルスズジアセテート、ジオクチルスズジバーサテート等の有機スズ化合物類、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス等の有機ビスマス化合物類が例示される。また前述同様、(C1)成分の分子内に少なくとも1個のN原子を有する有機化合物と(C2)成分の硬化触媒とは、同一種類のものであってもよく、即ち、(C1)成分及び(C2)成分として、いずれも、分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有する非ケイ素系有機化合物及び/又は分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有するシラン化合物同士を使用しても構わない。但し、(C2)成分は、(E)、(F)成分を含まないものである。
(D)成分である炭酸カルシウム、アルミナ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、シリカ、カーボン、チタニア、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、クレー及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機質充填剤は、硬化後のゴム状弾性体に機械的強度や硬さを付与する目的で配合される成分である。これら無機質充填剤は1種であっても、複数種を使用しても構わない。これら無機質充填剤の表面処理については制限を受けないが、より形状保持性を高めるためには表面処理剤により表面を疎水化処理した無機質充填剤を使用することが好ましい。しかしながら、表面処理をすることにより価格的に高騰するようであれば、無処理の充填剤を使用する方が好ましい。表面疎水化処理又は未処理の、炭酸カルシウムの具体例としては、表面疎水化処理又は未処理の重質炭酸カルシウム、コロイド質炭酸カルシウム等が挙げられ、シリカの具体例としては、表面疎水化処理又は未処理の煙霧状シリカ、沈降性シリカ等が挙げられる。
(E)成分である接着促進剤は、下記一般式(2)で示される窒素含有官能性基を有するアルコキシシランからなるものである。
(R3O)(3-q)Si(R3)qX (2)
(式中、R3は炭素原子数1〜8のアルキル基又はハロアルキル基であり、Xはアミノ基、ケチミノ基、イソシアネート基及びウレイド基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基によって官能化された、1価の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、qは0〜2、好ましくは0又は1である。)
また、Xはアミノ基、ケチミノ基、イソシアネート基及びウレイド基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基によって官能化された、1価の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、具体的には、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピル基、3−アミノプロピル基、N−(1,3−ジメチルブチリデン)アミノプロピル基、3−イソシアネートプロピル基、3−ウレイドプロピル基等を挙げることができる。
(F)成分の下記一般式(3)で示されるオルガノシラザン化合物は、必要に応じて得られる組成物に良好な保存安定性と吐出性を付与するために添加する任意成分であって、後述する(G)成分であるケテンシリルアセタール型化合物及び/又は2−メチルジアルコキシシリルプロピオン酸エステル又はそれらの部分加水分解物も(F)成分の代わりとして添加することができ、どちらかを使用してもその両方を併用しても構わない。
(G)成分の下記一般式(4)で示されるケテンシリルアセタール型化合物及び/又は下記一般式(5)で示される2−メチルジアルコキシシリルプロピオン酸エステル又はそれらの部分加水分解物は、必要に応じて得られる組成物に良好な保存安定性と吐出性を付与するために添加する任意成分であって、前述した(F)成分のシラザン化合物も(G)成分の代わりとして添加することができ、どちらかを使用してもその両方を併用しても構わない。
(R5O)2Si(CH 3 )OC(OR6)=CHCH3 (4)
(R5O)2Si(CH3)CH(CH3)COOR6 (5)
(式中、R5は炭素原子数1〜4のアルキル基であり、R6は炭素原子数1〜12の非置換又は置換のアルキル基であり、R5、R6は互いに同一であっても異種の基であってもよい。)
また、R6の炭素原子数1〜12の非置換又は置換のアルキル基は、直鎖状、環状、分岐状のいずれでもよく、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の直鎖状のアルキル基、シクロヘキシル基等の環状のアルキル基及びtert−ブチル基、2−エチルヘキシル基等の分岐状のアルキル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部を塩素、フッ素、臭素等のハロゲン原子で置換したクロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換1価炭化水素基等で置換された基等を挙げることができる。これらの基は同一であっても異なっていてもよい。また、これらは1種を単独で又は2種以上を併用して使用することができる。本発明において、R5は、メチル基、エチル基が好ましく、その中でもよりメチル基が好ましい。またR6は、メチル基、エチル基、n−ブチル基、2−エチルヘキシル基が好ましく、その中でもより2−エチルヘキシル基が好ましい。
本製造方法にて製造する室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、期待される性能を損なわないことを条件とし、目的に応じて任意の成分を添加することができる。その具体例としては、ゴム物性を調整するための末端未反応性ポリマーである可塑剤、着色するための顔料や染料、導電性や放熱性を付与するための金属粉、押し出し作業性を改良するための粘度調整剤、紫外線吸収剤、防かび剤、耐熱性向上剤、難燃化剤など、各種の添加剤が例示できる。
本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法は、以下の工程[1]〜[5]を含むことを特徴とするものである。なお、本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、バッチプロセスにて製造されることが好ましい。
[1]:(A)ケイ素原子に結合した水酸基を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサンと、(B)前記一般式(1)で示される加水分解性オルガノシランを、適切な混合機、例えば井上製作所製プラネタリミキサーなどの混合機中で分散し、ブレンドを形成する工程;
[2]:該ブレンドに、(C1)分子内に少なくとも1個のN原子を有する有機化合物を加え、分散させる工程;
[3]:工程[2]を経て得られた該ブレンドに、(D)炭酸カルシウム、アルミナ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、シリカ、カーボン、チタニア、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、クレー及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機質充填剤を添加し、分散させてベースを作製する工程;
[4]:該ベースに、硬化触媒(C2)、接着促進剤(E)、オルガノシラザン化合物(F)及びケテンシリルアセタール型化合物及び/又は2−メチルジアルコキシシリルプロピオン酸エステル又はそれらの部分加水分解物(G)から選ばれる1種又は2種以上を加え、十分に均質になるまで分散して室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製する工程;
[5]:工程[4]で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物から揮発成分を取り除く工程(但し、工程[1]において揮発成分を取り除く工程を除く。)。
なお、本発明の製造方法において、工程[5]に係る揮発成分の除去工程は、工程[1]〜[4]を経て製造された生成物(室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物)に対して初めて施される工程であって、本発明の製造方法では、工程[1]において揮発成分を取り除く工程を含む場合を除くものである。
[1]粘度20,000mPa・sのα,ω−ビス−ジヒドロキシ−ジメチルポリシロキサン((A)成分)を100質量部、ビニルトリメトキシシラン((B)成分)を7質量部加え、分散混合したのち、
[2]1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジン((C1)成分)を0.5質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[3]その後、煙霧状シリカ(商品名;MU−215、ジメチルジクロロシラン表面疎水化処理品、BET比表面積;120m2/g、水分量0.5質量%、信越化学工業(株)製)((D)成分)を15質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[4]その後、3−アミノプロピルトリメトキシシラン((E)成分)を1質量部、ヘキサメチルジシラザン((F)成分)を2質量部、1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジン((C2)成分)を0.1質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[5]その後、副生成物のメタノールを取り除くため、−0.08MPa以下にて減圧脱泡分散混合を行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物1を得た。
[1]粘度20,000mPa・sのα,ω−ビス−ジヒドロキシ−ジメチルポリシロキサン((A)成分)を100質量部、ビニルトリメトキシシラン((B)成分)を4質量部加え、分散混合したのち、
[2]1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジン((C1)成分)を0.5質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[3]その後、煙霧状シリカ(商品名;MU−215(前出)、信越化学工業(株)製)((D)成分)を15質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[4]その後、3−アミノプロピルトリメトキシシラン((E)成分)を1質量部、アクリル酸2−エチルヘキシルとジメトキシメチルシランとの反応物(商品名;OCMS−2、信越化学工業(株)製)((G)成分)を2質量部、1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジン((C2)成分)を0.1質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[5]その後、副生成物のメタノールを取り除くため、−0.08MPa以下にて減圧脱泡分散混合を行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物2を得た。
[1]粘度20,000mPa・sのα,ω−ビス−ジヒドロキシ−ジメチルポリシロキサン((A)成分)を100質量部、ビニルトリメトキシシラン((B)成分)を7質量部加え、分散混合したのち、
[2]イソプロピルアミン((C1)成分)を1質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[3]その後、煙霧状シリカ(商品名;MU−215(前出)、信越化学工業(株)製)((D)成分)を15質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[4]その後、3−アミノプロピルトリメトキシシラン((E)成分)を1質量部、ヘキサメチルジシラザン((F)成分)を2質量部、ジオクチルスズジラウレート((C2)成分)を0.01質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[5]その後、副生成物のメタノールを取り除くため、−0.08MPa以下にて減圧脱泡分散混合を行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物3を得た。
[1]粘度20,000mPa・sのα,ω−ビス−ジヒドロキシ−ジメチルポリシロキサン((A)成分)を100質量部、ビニルトリメトキシシラン((B)成分)を7質量部加え、分散混合したのち、
[2]1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジン((C1)成分)を0.5質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[3]その後、煙霧状シリカ(商品名;MU−215(前出)、信越化学工業(株)製)((D)成分)を15質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[4]その後、3−アミノプロピルトリメトキシシラン((E)成分)を1質量部、ヘキサメチルジシラザン((F)成分)を2質量部、ジオクチルスズジラウレート((C2)成分)を0.01質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[5]その後、副生成物のメタノールを取り除くため、−0.08MPa以下にて減圧脱泡分散混合を行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物4を得た。
[1]粘度20,000mPa・sのα,ω−ビス−ジヒドロキシ−ジメチルポリシロキサン((A)成分)を100質量部、ビニルトリメトキシシラン((B)成分)を7質量部加え、分散混合したのち、
[2]1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジン((C1)成分)を0.5質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[3]その後、重質炭酸カルシウム(商品名;MCコートS−20、丸尾カルシウム(株)製)((D)成分)を80質量部、コロイド質炭酸カルシウム(商品名;白艶華CC−R、白石カルシウム(株)製)((D)成分)を20質量部、煙霧状シリカ(商品名;MU−215(前出)、信越化学工業(株)製)((D)成分)を7質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[4]その後、3−アミノプロピルトリメトキシシラン((E)成分)を2質量部、ヘキサメチルジシラザン((F)成分)を2質量部、1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジン((C2)成分)を0.1質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[5]その後、副生成物のメタノールを取り除くため、−0.08MPa以下にて減圧脱泡分散混合を行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物5を得た。
実施例1において[2]工程を省いた以外は同様の製造方法にて行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物6を得た。
実施例1において[1]工程中に1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジン((C1)成分)を1質量部加えて、[2]工程を省いた以外は同様の製造方法にて行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物7を得た。
[1]粘度20,000mPa・sのα,ω−ビス−ジヒドロキシ−ジメチルポリシロキサン((A)成分)を100質量部に、
[3]煙霧状シリカ(商品名;MU−215(前出)、信越化学工業(株)製)((D)成分)を15質量部加え、減圧脱泡分散混合を行った。
その後、ビニルトリメトキシシラン((B)成分)を7質量部加え、混合したのち、
[4]3−アミノプロピルトリメトキシシラン((E)成分)を1質量部、ヘキサメチルジシラザン((F)成分)を2質量部、ジオクチルスズジラウレート((C2)成分)を0.01質量部加え、減圧保持脱泡分散混合を行った。
[5]その後、副生成物のメタノールを取り除くため、−0.08MPa以下にて減圧脱泡分散混合を行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物8を得た。
実施例1において、工程[1]〜[4]のすべての工程において揮発成分を取り除く操作を行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物9を得た。
実施例1において、工程[5]を省いた以外は同様の製造方法にて行い、目的とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物10を得た。
上述したように各室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物をバッチプロセスにて製造後、製造後の釜内部に硬化物ゲルの有無を目視にて確認した。
硬化速度試験方法は、内径が10mmのガラスシャーレに実施例及び比較例で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を充填し、23℃、50%RH×1日後に、空気に触れた部分から硬化した厚さを測定した。
更に、実施例及び比較例で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を70℃にて24時間曝し、その前後の質量から揮発分を算出した。
また、実施例及び比較例で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物より、幅25mm、長さ100mmのアルミニウム被着体を用いて接着面積2.5mm2、接着厚さ1mmの剪断接着試験体を作製し、23℃、50%RHで7日間養生して測定を行い、剪断接着力と凝集破壊率を確認した。
それに対し、比較例1では[2]工程を省いたため、[1]工程でポリマーとオルガノシランの反応が行われず、保存安定性が悪化する結果となっている。
更に、比較例2においては、[1]工程中に(C1)分子内に少なくとも1個のN原子を有する有機化合物である1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジンが添加されたため、ポリマーとオルガノシランとの反応が急激に進行し、装置内及び組成物中に硬化物ゲルが発生・混入する結果となっている。
また、比較例3においては、(A)成分のポリシロキサンと(D)成分の無機質充填剤を混合後、(B)成分の加水分解性オルガノシラン、(E)成分の接着促進剤と(F)成分のオルガノシラザン化合物と(C2)成分の硬化触媒の順で混合されたため、ポリマー末端の水酸基や充填剤表面の水酸基等とオルガノシランとの反応が経時で起こったことから、保存安定性が悪化する結果となっている。
比較例4においては、最終目的物から副生成物を取り除く工程をすべての工程後に行ったため、添加された(B)成分の加水分解性オルガノシラン(ビニルトリメトキシシラン)や(F)成分のオルガノシラザン化合物(ヘキサメチルジシラザン)も本工程により取り除かれてしまい、保存安定性が悪化する結果となっている。
比較例5においては、比較例4とは逆に最終目的物から副生成物を取り除く工程を行っていないため、副生成物のメタノールが除去できず、保存安定性が低下する結果となっている。これは得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の揮発分からも裏付けられる。
これらの結果から、本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法は有効であることが分かる。
Claims (9)
- 以下の工程[1]〜[5]を含むことを特徴とする室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
[1]:(A)ケイ素原子に結合した水酸基を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサンと、(B)下記一般式(1)
(R1)(4-n)Si(OR2)n (1)
(式中、R1がビニル基であり、R2がメチル基であり、nは2又は3である。)
で示される加水分解性オルガノシランを、混合機中で分散し、ブレンドを形成する工程;
[2]:該ブレンドに、(C1)1級アミン類、2級アミン類、3級アミン類及びグアニジン骨格を有するアミン類から選択される分子内に少なくとも1個のN原子を有する有機化合物を加え、分散させる工程;
[3]:工程[2]を経て得られた該ブレンドに、(D)炭酸カルシウム、アルミナ、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、シリカ、カーボン、チタニア、酸化亜鉛、炭酸亜鉛、クレー及びマイカからなる群から選ばれる少なくとも1種の無機質充填剤を添加し、分散させてベースを作製する工程;
[4]:該ベースに、下記の(E)、(F)及び(C2)成分、又は(E)、(G)及び(C2)成分を加え、十分に均質になるまで分散して室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製する工程;
(E)下記一般式(2)で示される窒素含有官能性基を有するアルコキシシランからなる接着促進剤、
(R3O)(3-q)Si(R3)qX (2)
(式中、R3は炭素原子数1〜8のアルキル基又はハロアルキル基であり、Xはアミノ基、ケチミノ基、イソシアネート基及びウレイド基からなる群から選ばれる少なくとも1種の基によって官能化された、1価の脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基であり、qは0〜2である。)
(F)下記一般式(3)で示されるオルガノシラザン化合物、
(G)下記一般式(4)で示されるケテンシリルアセタール型化合物及び/又は下記一般式(5)で示される2−メチルジアルコキシシリルプロピオン酸エステル又はそれらの部分加水分解物、
(R5O)2Si(CH 3 )OC(OR6)=CHCH3 (4)
(R5O)2Si(CH3)CH(CH3)COOR6 (5)
(式中、R5は炭素原子数1〜4のアルキル基であり、R6は炭素原子数1〜12の非置換又は置換のアルキル基であり、R5、R6は互いに同一であっても異種の基であってもよい。)
(C2)硬化触媒、
及び、
[5]:工程[4]で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物から揮発成分を取り除く工程(但し、工程[1]において揮発成分を取り除く工程を除く。)。 - バッチプロセスである請求項1記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
- (C2)成分の硬化触媒が、分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有する非ケイ素系有機化合物、分子内に少なくとも1個のグアニジン骨格を有するシラン化合物、有機スズ触媒及び有機ビスマス触媒から選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
- (E)成分の接着促進剤が、アミノアルキルアルコキシシラン、ケチミノアルキルアルコキシシラン及びウレイドアルキルアルコキシシランからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
- 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の揮発分が70℃、24時間の条件に曝された場合、質量換算で7.0%以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
- 工程[1]〜[5]の全工程時間が48時間以内であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の製造方法で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより得られる自動車オイルシール。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の製造方法で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより得られる建築用シーラント。
- 請求項1〜6のいずれか1項記載の製造方法で得られた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を硬化させることにより得られる電気電子部品。
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