JP7485049B2 - 熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物、該組成物で接着、コーティング又はポッティングされた物品、及び該組成物の硬化物を製造する方法 - Google Patents
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Description
[1]
(A)1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)下記一般式(1)
で示されるオルガノポリシロキサン:5~40質量部、
(C)下記一般式(2)
(R5)3-mSiYm (2)
(式中、R5は炭素数1~10の非置換又は置換の一価炭化水素基(ただし、(C)成分が1分子中に加水分解性基を3個以上有する(オルガノ)シラン化合物の部分加水分解縮合物である場合、アルケニル基を除く)であり、Yは独立に加水分解性基であり、mは3又は4である。)
で示される1分子中に加水分解性基を3個以上有する(オルガノ)シラン化合物及び/又はその部分加水分解縮合物:(B)成分の含有量に対して0.1~30質量%となる量、
(D)ラジカル開始剤:0.1~20質量部、
(E)水分硬化開始剤:(B)成分の含有量に対して0.01~10質量%となる量、
(F)無機充填剤:(A)成分と(B)成分の合計量に対して1~500質量%となる量、及び
(G)1分子中にアリル基を2個以上有する有機化合物(ただし、1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサン及び1分子中にアリル基を2個以上有するイソシアヌレート類を除く):1~20質量部
を含むオルガノポリシロキサン組成物であって、第1次硬化として、80~150℃で5~60分間熱硬化させて得られる硬化物の硬さ(H1)と、第2次硬化として、該硬化物を更に、温度23℃、湿度50%RHの環境下で1日間湿気硬化させた後の該硬化物の硬さ(H2)について、H1に対するH2の比(H2/H1)が1.00~1.20である硬化物を与えるものである熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物。
[2]
(G)成分が、1分子中にアリル基を2~4個有する脂肪族多価カルボン酸アリルエステル又は芳香族多価カルボン酸アリルエステルである[1]に記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物。
[3]
(C)成分が、オルガノトリアルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、テトラアルコキシジシラン化合物、テトラアルコキシトリシラン化合物、ヘキサアルコキシジシラン化合物、ヘキサアルコキシトリシラン化合物、(オルガノ)アセトキシシラン、(オルガノ)イソプロペノキシシラン及び(オルガノ)ケトオキシムシランからなる群から選択される1種又は2種以上である[1]又は[2]に記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物。
[4]
(E)成分が、有機チタン化合物又は有機錫化合物である[1]~[3]のいずれかに記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物。
[5]
[1]~[4]のいずれかに記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物の硬化物で接着、コーティング又はポッティングされた物品。
[6]
[1]~[4]のいずれかに記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物を80~150℃で5~30分間熱ラジカル硬化させた後、更に室温で12~36時間縮合硬化させる工程を含む熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物の硬化物を製造する方法。
[(A)成分]
(A)成分は、本発明の組成物の第一のベースポリマー(即ち、熱ラジカル硬化性を有するベースポリマー)であり、1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサンである。(A)成分の分子構造は特に制限されるものではなく、直鎖状構造、環状構造が挙げられ、これらの構造は分岐を有していてもよい。特には主鎖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、直鎖状のジオルガノポリシロキサンが好ましく用いられる。
(B)成分は、本発明の組成物の第二のベースポリマー(即ち、湿気硬化性(縮合硬化性)を有するベースポリマー)であって、分子鎖両末端にそれぞれ2個又は3個のケイ素原子に結合したオルガノオキシ基を有する加水分解性シリル基で封鎖された直鎖状のオルガノポリシロキサンであり、下記一般式(1)で示されるものである。
エチレン基の場合、α,ω-ジビニル末端オルガノポリシロキサンに対し、対応するヒドロシランを金属触媒存在下で付加反応させることにより容易に生成できることから、非常に汎用性がある。
本発明の組成物において、(B)成分のオルガノポリシロキサンの配合量は、該組成物の熱ラジカル硬化性と湿気(縮合)硬化性とのバランスの観点から、(A)成分100質量部に対して5~80質量部、好ましくは10~60質量部、より好ましくは15~40質量部である。(B)成分が5質量部未満では湿気(縮合)硬化が十分進行せず、酸素阻害を受けた硬化物表面を十分に湿気(縮合)硬化させることが難しくなる場合があり、80質量部を超えると熱ラジカル硬化性による短時間硬化が困難になる場合がある。
(C)成分は、1分子中に加水分解性基を3個以上有する(オルガノ)シラン化合物及び/又はその部分加水分解縮合物であり、上記(B)成分と湿気により加水分解・縮合反応して架橋(硬化)する架橋剤(硬化剤)として作用するものである。1分子中に加水分解性基を3個以上有する(オルガノ)シラン化合物として、好ましくは、下記一般式(2)で示される1分子中に3個以上の加水分解性基を有する加水分解性(オルガノ)シラン化合物や、1分子中に3個以上(特には4~6個)の加水分解性基を有するビスシラン型化合物又はトリシラン型化合物である。
なお、本発明において、部分加水分解縮合物とは、該加水分解性(オルガノ)シラン化合物を部分的に加水分解・縮合して生成する、1分子中に少なくとも2個、好ましくは3個以上、特には3~6個の残存加水分解性基を有する(オルガノ)シロキサンオリゴマーを意味する。
(式中、R5は炭素数1~10の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、Yは独立に加水分解性基であり、mは3又は4である。)
上記式(2)中、mは3又は4である。
(C)成分は、1種を単独で使用しても2種以上を併用してもよい。
(D)成分は、熱によってラジカルを発生させるラジカル開始剤であり、上記(A)成分を熱ラジカル硬化させるための重要な成分である。(D)成分としては特に限定されるものではないが、通常、有機過酸化物が好ましく、例えば、ジクミルペルオキシド、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、ジ-t-ブチルペルオキシド、2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)-2,5-ジメチルヘキサン、1,1-ビス(t-アミルペルオキシ)シクロヘキサン、2,2-ビス(t-ブチルペルオキシ)ブタン、2,4-ペンタンジオンペルオキシド、2,5-ビス(t-ブチルペルオキシ)-2,5-ジメチルヘキサン、2,5-ジ(t-ブチルペルオキシ)-2,5-ジメチル-3-ヘキシン、2-ブタノンペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、t-ブチルヒドロペルオキシド、t-ブチルペルオキシベンゾエート、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、ジ(2,4-ジクロロベンゾイル)ペルオキシド、ジクロロベンゾイルペルオキシド、ジ(t-ブチルペルオキシイソプロピル)ベンゼン、ジ(4-メチルベンゾイル)ペルオキシド、ジ(2-メチルベンゾイル)ペルオキシド、ブチル-4,4-ジ(t-ブチルペルオキシ)バラレート、3,3,5,7,7-ペンタメチル-1,2,4-トリオキセパン、t-ブチルクミルペルオキシド、ジ(4-t-ブチルシクロヘキシル)ペルオキシジカーボネート、ジセチルペルオキシジカーボネート、2,3-ジメチル-2,3-ジフェニルブタン、ジオクタノイルペルオキシド、t-ブチルペルオキシ-2-エチルヘキシルカーボネート、t-アミルペルオキシ-2-エチルヘキサノエート、1,6-ヘキサンジオール-ビス-t-ブチルペルオキシカーボネート等の有機過酸化物、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
(E)成分の水分硬化開始剤は、湿気により硬化を促進させる縮合反応触媒として使用されるもので、ルイス酸、一級、二級、又は三級の有機アミン化合物、金属酸化物、有機チタン化合物、有機錫化合物、有機ジルコニウム化合物、又は鉄、アンチモン、ビスマス、マンガン等の金属の有機カルボン酸塩等が挙げられる。(E)成分は、1種を単独で使用しても2種以上の混合物として使用してもよい。
(F)成分の無機充填剤は、本発明組成物の強度やチキソトロピー性、難燃性や放熱性等の向上を目的として添加される成分であり、具体的には、粉砕シリカ、煙霧質シリカ(ヒュームドシリカ又は乾式シリカ)、沈降性シリカ(湿式シリカ)、結晶性シリカ、球状シリカ(溶融シリカ)、水酸化アルミニウム、アルミナ、ベーマイト、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、塩基性炭酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラック、ガラスビーズ、ガラスバルーン、樹脂ビーズ、樹脂バルーンなどが挙げられ、単独で使用してもよく、また2種類以上を組み合わせてもよい。これらの無機充填剤は、表面処理されていなくても、公知の処理剤で表面処理されていてもよい。公知の処理剤としては、例えば、特開2000-256558号公報記載の加水分解性基含有ポリシロキサンが好ましいが、これに限定されるものではない。
本発明の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物には、各種基材に対する硬化物の接着性をより向上させる目的で、上記の(A)~(F)成分以外に、必要に応じて(G)成分(任意成分)として、マロン酸ジアリル、琥珀酸ジアリル、マレイン酸ジアリル、フマル酸ジアリル、フタル酸ジアリル、トリメリット酸トリアリル、ピロメリット酸テトラアリル等の脂肪族多価カルボン酸アリルエステル又は芳香族多価カルボン酸アリルエステルなどの、1分子中にアリル基を2個以上(好ましくは2~4個)有する有機化合物を(A)成分100質量部に対して0~20質量部、好ましくは1~10質量部程度配合することができる。
本発明の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物の硬化方法としては、80~150℃、特に100~130℃で5~60分間、特に10~30分間熱ラジカル硬化させた後、更に、好ましくは大気中、より好ましくは湿気を含む環境下で、室温(23℃±15℃)で12~36時間、特に18~24時間で縮合硬化させることが好ましい。
なお、H1に対するH2の比(H2/H1)を上記範囲とするためには、(A)成分と(B)成分を上記で特定した配合比率で混合することにより達成できる。また、1日間湿気硬化させるとは、湿度50%RHの環境下24時間静置して硬化させることである。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が30,000mPa・sのジメチルポリシロキサン90質量部、表面処理剤としてヘキサメチルジシラザン8質量部、水2質量部、及び(F)成分として比表面積300m2/gの煙霧質シリカ40質量部を室温で30分混合し、その後160℃で2時間混合した。該混合物を更に80℃以下になるまで冷却した後、三本ロールに1回通し、シリコーンベースAとした。
可塑剤として分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が1,000mPa・sのジメチルポリシロキサン50質量部、(D)成分としてベンゾイルペルオキシド40質量部、及び(F)成分として比表面積200m2/gの煙霧質シリカ10質量部を室温で30分混合して、ラジカル開始剤Aとした。
可塑剤として分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が500mPa・sのジメチルポリシロキサン48質量部、(D)成分としてジ(4-メチルベンゾイル)ペルオキシド50質量部、及び(F)成分として比表面積200m2/gの煙霧質シリカ2質量部を室温で30分混合して、ラジカル開始剤Bとした。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が10,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部、(A)成分と(F)成分の混合物である上記シリコーンベースA60質量部、及び(B)成分として分子鎖両末端がトリメトキシシリル基で封鎖され、上記式(1)のXがエチレン基であり、R1=R2=メチル基であり、a=0であり、25℃における粘度が45,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部を室温で20分混合した。その後、(C)成分としてn-デシルトリメトキシシラン2.5質量部、(D)成分として上記ラジカル開始剤A5質量部、(E)成分としてジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン0.1質量部、及び(G)成分としてマレイン酸ジアリル2質量部を常圧下にて15分混合後、減圧条件下で15分混合し、組成物1を得た。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が10,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部、(A)成分と(F)成分の混合物である上記シリコーンベースA60質量部、及び(B)成分として分子鎖両末端がトリメトキシシリル基で封鎖され、上記式(1)のXがエチレン基であり、R1=R2=メチル基であり、a=0であり、25℃における粘度が45,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部を室温で20分混合した。その後、(C)成分として1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン2.5質量部、(D)成分として上記ラジカル開始剤A5質量部、(E)成分としてジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン0.1質量部、及び(G)成分としてマレイン酸ジアリル2質量部を常圧下にて15分混合後、減圧条件下で15分混合し、組成物2を得た。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が10,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部、(A)成分と(F)成分の混合物である上記シリコーンベースA60質量部、及び(B)成分として分子鎖両末端がトリメトキシシリル基で封鎖され、上記式(1)のXがエチレン基であり、R1=R2=メチル基であり、a=0であり、25℃における粘度が45,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部を室温で20分混合した。その後、(C)成分として1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン2.5質量部、(D)成分として上記ラジカル開始剤B5質量部、(E)成分としてジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン0.1質量部、及び(G)成分としてマレイン酸ジアリル2質量部を常圧下にて15分混合後、減圧条件下で15分混合し、組成物3を得た。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が10,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部、(A)成分と(F)成分の混合物である上記シリコーンベースA60質量部、及び(B)成分として分子鎖両末端がトリメトキシシリル基で封鎖され、上記式(1)のXがエチレン基であり、R1=R2=メチル基であり、a=0であり、25℃における粘度が45,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部を室温で20分混合した。その後、(C)成分として1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン2.5質量部、(D)成分として上記ラジカル開始剤A5質量部、(E)成分としてジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン0.1質量部、及び(G)成分としてピロメリット酸テトラアリル1質量部を常圧下にて15分混合後、減圧条件下で15分混合し、組成物4を得た。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が10,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部、(A)成分と(F)成分の混合物である上記シリコーンベースA60質量部、及び(B)成分として分子鎖両末端がトリメトキシシリル基で封鎖され、上記式(1)のXが酸素原子であり、R1=R2=メチル基であり、a=0であり、25℃における粘度が23,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部を室温で20分混合した。その後、(C)成分として1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン2.5質量部、(D)成分として上記ラジカル開始剤A5質量部、(E)成分としてジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン0.1質量部、及び(G)成分としてマレイン酸ジアリル2質量部を常圧下にて15分混合後、減圧条件下で15分混合し、組成物5を得た。
(C)成分の1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサンを添加しなかった以外は、実施例2に記載の同じ成分を配合し、組成物6を得た。
(E)成分のジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタンを添加しなかった以外は、実施例2に記載の同じ成分を配合し、組成物7を得た。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が10,000mPa・sのジメチルポリシロキサン40質量部、及び(A)成分と(F)成分の混合物である上記シリコーンベースA60質量部を室温で20分混合した。その後、(C)成分として1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン2.5質量部、(D)成分として上記ラジカル開始剤A5質量部、(E)成分としてジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン0.1質量部、及び(G)成分としてマレイン酸ジアリル2質量部を常圧下にて15分混合後、減圧条件下で15分混合し、組成物8を得た。
調製した組成物1~8の性状を目視にて確認した。
調製した組成物1~8を厚みが約3mmになるように鉄板で挟み込み、油圧成型機(株式会社ショージ製)にて120℃条件にて10分加熱し、更に23℃/50%RH雰囲気下に24時間放置して硬化物を得た。得られた硬化物を、JIS K 6249に従い硬さ(デュロメータタイプA)、引張り強度(MPa)、切断時伸び率(%)を測定した。いずれの数値も、測定値の三桁目を四捨五入して有効数字二桁とした。
上記120℃条件で10分熱硬化させた後の硬さ(デュロメータタイプA)をH1、追加で23℃/50%RHの室温環境で1日(24時間)放置した後の硬さ(デュロメータタイプA)をH2とし、H2とH1の比(H2/H1)を算出した。いずれの数値も、算出値の四桁目を四捨五入して有効数字三桁とした。
調製した組成物1~8をφ10mm、高さ13mmのガラスシャーレに入れ、120℃の乾燥機に10分放置した。10分後乾燥機から組成物1~8を入れたガラスシャーレを取り出し、23℃/50%RH雰囲気下に24時間放置した。24時間後、硬化した組成物1~8の表面タックを確認した。表面タックの指標は以下の通りとした。
○:硬化物表面のタック感が全くない
×:硬化物表面が全く硬化していない
組成物1~8を厚みが2mmになるように以下の被着体で挟み込み、120℃の乾燥機に20分放置し、更に23℃/50%RH雰囲気下に24時間放置して組成物1~8を完全に硬化させた。得られた試験体を用いて、JIS K 6249に従いせん断接着力(MPa)を測定した。いずれの数値も、測定値の三桁目を四捨五入して有効数字二桁とした。また凝集破壊率(%)についても測定を行った。
被着体:アルミニウム、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)
組成物1~8を密閉可能容器に入れ、室温にて30日間放置して、組成物の安定性(変化の有無)を確認し、変化のないものを良好とした。
比較例1(組成物6)は、硬化特性、表面硬化性、接着性は良好であったものの、密閉可能容器に入れ室温1日放置しただけで急激な増粘が確認された。
比較例2(組成物7)は、硬化特性、接着性、貯蔵安定性は良好であったが、表面硬化性は全く発現しなかった。(E)成分を添加しなかったため、湿気による室温硬化が進行しなかったと考えられる。
比較例3(組成物8)は、硬化特性、接着性、貯蔵安定性は良好であったが、表面硬化性は発現しなかった。(B)成分のオルガノポリシロキサンを添加しなかったため、湿気による室温硬化が進行しなかったと考えられる。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が400mPa・sのジメチルポリシロキサン70質量部、(A)成分と(F)成分の混合物である上記シリコーンベースA10質量部、及び(B)成分として分子鎖両末端がトリメトキシシリル基で封鎖され、上記式(1)のXがエチレン基であり、R1=R2=メチル基であり、a=0であり、25℃における粘度が45,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部を室温で20分混合した。その後、(C)成分として1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン2質量部、(D)成分として上記ラジカル開始剤A5質量部、(E)成分としてジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン0.5質量部、テトラ-(2-エチルヘキシル)チタネート0.1質量部、及び(G)成分としてマレイン酸ジアリル4質量部を常圧下にて15分混合後、減圧条件下で15分混合し、組成物9を得た。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が400mPa・sのジメチルポリシロキサン70質量部、(A)成分と(F)成分の混合物である上記シリコーンベースA10質量部、及び(B)成分として分子鎖両末端がトリメトキシシリル基で封鎖され、上記式(1)のXがエチレン基であり、R1=R2=メチル基であり、a=0であり、25℃における粘度が45,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部を室温で20分混合した。その後、(C)成分として1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン2質量部、(D)成分として上記ラジカル開始剤A5質量部、(E)成分としてジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン0.5質量部、テトラ-(2-エチルヘキシル)チタネート0.1質量部、及び(G)成分としてピロメリット酸テトラアリル1質量部を常圧下にて15分混合後、減圧条件下で15分混合し、組成物10を得た。
(A)成分として分子鎖両末端がビニルジメチルシリル基で封鎖され、25℃における粘度が400mPa・sのジメチルポリシロキサン70質量部、(A)成分と(F)成分の混合物である上記シリコーンベースA10質量部、及び(B)成分として分子鎖両末端がトリメトキシシリル基で封鎖され、上記式(1)のXがエチレン基であり、R1=R2=メチル基であり、a=0であり、25℃における粘度が45,000mPa・sのジメチルポリシロキサン20質量部を室温で20分混合した。その後、(C)成分としてn-デシルトリメトキシシラン2質量部、(D)成分として上記ラジカル開始剤A5質量部、(E)成分としてジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン0.5質量部、テトラ-(2-エチルヘキシル)チタネート0.1質量部、及び(G)成分としてピロメリット酸テトラアリル1質量部を常圧下にて15分混合後、減圧条件下で15分混合し、組成物11を得た。
(C)成分の1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサンを添加しなかった以外は、実施例6に記載の同じ成分を配合し、組成物12を得た。
(E)成分のジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)チタン、及びテトラ-(2-エチルヘキシル)チタネートを添加しなかった以外は、実施例6に記載の同じ成分を配合し、組成物13を得た。
調製した組成物9~13を用いて、JIS K 6249に準拠し、23℃/50%RH環境下で粘度を測定した。
調製した組成物9~13を厚みが約3mmになるように鉄板で挟み込み、油圧成型機(株式会社ショージ製)にて120℃条件にて15分加熱し、更に23℃/50%RH雰囲気下に24時間放置して硬化物を得た。得られた硬化物を、JIS K 6249に従い硬さ(デュロメータタイプA)、引張り強度(MPa)、切断時伸び率(%)を測定した。いずれの数値も、測定値の三桁目を四捨五入して有効数字二桁とした。
上記120℃条件で15分熱硬化させた後の硬さ(デュロメータタイプA)をH1、追加で23℃/50%RHの室温環境で1日(24時間)放置した後の硬さ(デュロメータタイプA)をH2とし、H2とH1の比(H2/H1)を算出した。いずれの数値も、算出値の四桁目を四捨五入して有効数字三桁とした。
調製した組成物9~13をφ10mm、高さ13mmのガラスシャーレに入れ、120℃の乾燥機に20分放置した。20分後乾燥機から組成物9~13を入れたガラスシャーレを取り出し、23℃/50%RH雰囲気下に24時間放置した。24時間後、硬化した組成物9~13の表面タックを指触により確認した。表面硬化性(表面タックの有無)の指標は以下の通りとした。
○:硬化物表面のタック感が全くない(表面タックなし)
×:硬化物表面が全く硬化していない(表面タックあり)
組成物9~13を厚みが1mmになるようにFr-4基板(プリント基板、Flame Retardant Type 4)に塗布し、120℃の乾燥機に20分放置し、更に23℃/50%RH雰囲気下に24時間放置して組成物9~13を完全に硬化させた。得られた試験体について、Fr-4基板に対し組成物9~13の硬化物が接着しているか、以下の指標で評価した。
○:組成物の硬化物がFr-4に対し接着している(接着良好)
×:組成物の硬化物がFr-4から剥がれる(接着不良)
組成物9~13を密閉可能容器に入れ、室温にて30日間放置して、組成物の安定性(変化の有無)を確認し、変化のないものを良好とした。
比較例4(組成物12)は、硬化特性、表面硬化性、接着性は良好であった。また、接着性は良好であったものの、密閉可能なビンに入れ室温3日放置しただけで急激な増粘が確認された。室温で3日間放置後の粘度は、5,600mPa・sであり、貯蔵安定性に欠ける組成物であることがうかがわれた。
比較例5(組成物13)は、硬化特性、接着性、貯蔵安定性は良好であったが、表面硬化性は全く発現しなかった。(E)成分の有機チタン化合物を添加しなかったため、湿気による室温硬化が進行しなかったと考えられる。
また、本発明の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物は、汎用性のあるオルガノポリシロキサンを使用しているため、コストメリットが大きく、熱ラジカル硬化で通常使用されるアクリル基を持ったポリマー等と比較して、臭気が少ないこともメリットの一つとして考えられる。
Claims (6)
- (A)1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)下記一般式(1)
で示されるオルガノポリシロキサン:5~40質量部、
(C)下記一般式(2)
(R5)3-mSiYm (2)
(式中、R5は炭素数1~10の非置換又は置換の一価炭化水素基(ただし、(C)成分が1分子中に加水分解性基を3個以上有する(オルガノ)シラン化合物の部分加水分解縮合物である場合、アルケニル基を除く)であり、Yは独立に加水分解性基であり、mは3又は4である。)
で示される1分子中に加水分解性基を3個以上有する(オルガノ)シラン化合物及び/又はその部分加水分解縮合物:(B)成分の含有量に対して0.1~30質量%となる量、
(D)ラジカル開始剤:0.1~20質量部、
(E)水分硬化開始剤:(B)成分の含有量に対して0.01~10質量%となる量、
(F)無機充填剤:(A)成分と(B)成分の合計量に対して1~500質量%となる量、及び
(G)1分子中にアリル基を2個以上有する有機化合物(ただし、1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個有するオルガノポリシロキサン及び1分子中にアリル基を2個以上有するイソシアヌレート類を除く):1~20質量部
を含むオルガノポリシロキサン組成物であって、第1次硬化として、80~150℃で5~60分間熱硬化させて得られる硬化物の硬さ(H1)と、第2次硬化として、該硬化物を更に、温度23℃、湿度50%RHの環境下で1日間湿気硬化させた後の該硬化物の硬さ(H2)について、H1に対するH2の比(H2/H1)が1.00~1.20である硬化物を与えるものである熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物。 - (G)成分が、1分子中にアリル基を2~4個有する脂肪族多価カルボン酸アリルエステル又は芳香族多価カルボン酸アリルエステルである請求項1に記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物。
- (C)成分が、オルガノトリアルコキシシラン、テトラアルコキシシラン、テトラアルコキシジシラン化合物、テトラアルコキシトリシラン化合物、ヘキサアルコキシジシラン化合物、ヘキサアルコキシトリシラン化合物、(オルガノ)アセトキシシラン、(オルガノ)イソプロペノキシシラン及び(オルガノ)ケトオキシムシランからなる群から選択される1種又は2種以上である請求項1又は2に記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物。
- (E)成分が、有機チタン化合物又は有機錫化合物である請求項1~3のいずれか1項に記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物の硬化物で接着、コーティング又はポッティングされた物品。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物を80~150℃で5~30分間熱ラジカル硬化させた後、更に室温で12~36時間縮合硬化させる工程を含む熱ラジカル硬化可能なオルガノポリシロキサン組成物の硬化物を製造する方法。
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