JPH0339552B2 - - Google Patents

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JPH0339552B2
JPH0339552B2 JP60049546A JP4954685A JPH0339552B2 JP H0339552 B2 JPH0339552 B2 JP H0339552B2 JP 60049546 A JP60049546 A JP 60049546A JP 4954685 A JP4954685 A JP 4954685A JP H0339552 B2 JPH0339552 B2 JP H0339552B2
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Yoshio Inoe
Masatoshi Arai
Shinichi Sato
Koji Yokoo
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野) 本発明は室温硬化性オルガノポリシロキサン組
成物、特には電気、電子用接点部材周辺の絶縁材
として好適とされる、接点障害を起こすことのな
い室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物に関
するものである。 (従来の技術) 電気、電子用接点部材周辺の絶縁材としては各
種のオルガノポリシロキサン組成物が使用されて
いるが、使用時の利便性から空気中の湿分の作用
で硬化する室温硬化性のオルガノポリシロキサン
組成物が汎用されている。 この室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
については各種のものが知られており、硬化時に
発生するガスから分類して脱アセトンタイプ、脱
アルコールタイプ、脱オキシムタイプ、脱酢酸タ
イプ、脱アミンタイプがあり、この中の脱オキシ
ムタイプ、脱酢酸タイプ、脱アミンタイプのもの
は硬化時に発生するガスが金属に対して腐蝕性で
あるために、接点部材周辺の絶縁材として使用す
るとモーター回路、リレー回路などでの接点障害
を起こすという不利がある。また、脱アセトンタ
イプ、脱アルコールタイプのものは腐蝕性ガスを
発生するという問題点はないが、組成物を形成す
るベースポリマーの中に揮発性の低分子シロキサ
ンが含まれているし、また架橋剤として低分子の
シラン例を用いるために、これらのシランまたは
シロキサンが揮発し、これが接点でのスパークで
焼結して二酸化けい素となつて接点部分が絶縁状
態となり、モーター回路、リレー回路などが正常
な機能をはたさなくなるという接点障害を与える
という欠点がある。 (発明の構成) 本発明はこのような不利を伴なわない接点部材
周辺用の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成
物に関するものであり、これは(1)20℃での蒸気圧
が0.01mmHg以上の低分子シロキサンの含有率が
0.3重量%以下である、分子鎖末端が水酸基で封
鎖されたオルガノポリシロキサン100重量部、(2)
20℃での蒸気圧が0.3mmHg以下である、一般式 (こゝにR1は同一または異種の非置換または置
換1価炭化水素基、R2およびR3は水素原子ある
いは同一または異種の非置換または置換1価炭化
水素基、nは3または4)で示されるα,β−置
換ビニロキシシランまたはその部分加水分解物1
〜25重量部、(3)20℃での蒸気圧が0.3mmHg以下で
ある。一般式 (こゝにR4、R5、R6およびR7は水素原子あるい
は同一または異種の非置換または置換1価炭化水
素基)で示される1価の基を1分子中に少なくと
も1個有するシランまたはシロキサン0.01〜10重
量部、とからなることを特徴とするものである。 すなわち、本発明者らは特に電気、電子用接点
部材周辺の絶縁材としたときに接点障害を起こす
ことのない室温硬化性オルガノポリシロキサン組
成物について種々検討した結果、この組成物を上
記した第1〜第3成分とからなるものとすれば空
気中の湿分と接したときにケトンを放出して硬化
する脱ケトンタイプのものであり、このケトンが
金属に対する腐蝕性をもたないものであること、
またこの第1成分が20℃における蒸気圧が0.01mm
Hg以上であるような低分子シロキサンを0.3重量
%以下しか含有しないものであり、第2、第3成
分も20℃における蒸気圧が0.3mmHg以下のものと
されるので、硬化後も低分子シロキサンが殆んど
発生することがなく、したがつてこのような低分
子シロキサンがスパークによつて燃焼し、これに
よつて生成する二酸化けい素の発生も殆んどなく
すことができ、接点部分における接点障害の発生
を防止することができるということを見出し、こ
れら各成分の特定、これらの配合量などについて
の研究を進めて本発明を完成させた。 本発明の組成物を構成する第1成分としてのオ
ルガノポリシロキサンは一般式RaSiO4-a/2で示さ
れ、このRはメチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基などのアルキル基、ビニル基、アリル基
などのアルケニル基、フエニル基、トリル基など
のアリール基、シクロヘキシル基、シクロペンチ
ル基などのシクロアルキル基、ベンジル基、フエ
ニルエチル基などのアラルキル基、またはこれら
の基の炭素原子に結合した水素原子の一部または
全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換したク
ロロメチル基、トリフルオロプロピル基、プロモ
フエニル基、2−シアノエチル基、3−シアノプ
ロピル基などから選択される同一または異種の非
置換または置換1価炭化水素基、aは1.90〜2.05
であり、分子鎖末端が水酸基で封鎖されたジオル
ガノポリシロキサンとされるが、このものはこれ
に含まれる20℃における蒸気圧が0.01mmHg以上
の低分子シロキサンが0.3重量%以上であるとこ
の組成物の硬化反応時に発生する低分子シロキサ
ンによつてこの組成物を使用した週辺にある接点
部材に障害が発生するおそれがあるので、この低
分子シロキサン量は0.3重量%以下とする必要が
ある。また、このオルガノポリシロキサンはこの
組成物の主成分とされるものであり、粘度が低す
ぎるとこの組成物から得られる硬化物が良好なゴ
ム弾性を示さず、機械的強度も低いものとなるの
で、25℃における粘度が25cS以上、好ましくは
500〜100000cSの範囲とすればよい。 なお、このオルガノポリシロキサンは分子鎖末
端が水酸基以外の基、例えばトリメチルシリル基
で封鎖されたジオルガノポリシロキサンなどとの
混合物であつてもよいが、この場合であつても上
記した分子鎖末端が水酸基で封鎖されたジオチル
ガノポリシロキサンは全体の50重量%以上とする
ことが必要であり、これに併用されるジオルガノ
ポリシロキサンも20℃での蒸気圧が0.01mmHg以
上の低分子シロキサン含有率が0.3重量%以下の
ものとすることが必要とされる。 また、本発明の組成物を構成する第2成分とし
てのビニロキシシランまたはその部分加水分解物
は、本発明の組成物において硬化剤として作動す
るものであるが、このものは一般式 で示され、このR1は前記したRと同様の同一ま
たは異種の非置換または置換1価炭化水素基、
R2、R3は水素原子またはR1と同様の同一または
異種の非置換または置換1価炭化水素基で、nは
3または4とされる。このビニロキシシランまた
はその加水分解物としてはフエニルトリ(イソプ
ロペノキシ)シラン、プロピルトリ(イソプロペ
ノキシ)シラン、テトラ(イソプロペノキシ)シ
ラン、3,3,3−トリフルオロプロピル(イソ
プロペノキシ)シラン、3−クロロプロピルトリ
(イソプロペノキシ)シラン、メチルトリ(1−
フエニルエチニロキシ)シラン、メチルトリ(1
−イソブテニロキシ)シラシ、メチルトリ(1−
メチル−1−プロペノキシ)シラン、ビニルトリ
(シクロペンタキシ)シラシ、メチルトリ(シク
ロヘキサノキシ)シランならびにこれらの部分加
水分解物などが例示されるが、これらは該当する
各種ケトンとハロゲン化シランとをトリエチルア
ミン、ジメチルアニリンなどの有機アミンまたは
金属ナトリウムなどを酸受容体とし、必要に応じ
て塩化亜鉛などを触媒として脱塩酸反応させるこ
とによつて得ることができる。 なお、この第2成分の第1成分に対する配合量
は、上記した第1成分100重量部に対し1重量部
以下ではこの組成物の製造時あるいは保存中にゲ
ル化を起したり、得られる弾性体が目的とする物
性を示さなくなり、25重量部以上とするとこの組
成物の硬化時における収縮率が大きくなり、この
硬化物の弾性も低下するので、0〜25重量部の範
囲とする必要がある。 つぎに本発明の組成物を構成する第3成分とし
てのシランまたはシロキサンは本発明の組成物に
おいて硬化助剤として作動するものであるが、こ
のものは一般式 で示され、R4、R5、R6、R7が前記したR2、R3
同様の水素原子あるいは同一または異種の非置換
または置換1価炭化水素とされる1価の基を1分
子中に少なくとも1個有するシランまたはシロキ
サンとされるが、上記の式で示される1価の基は
どのような2価の基を介してけい素原子に結合し
ていてもよく、この2価の基としてはアルキレン
基またはオキシアルキレン基が例示される。この
シランまたはシロキサンとしては下記のもの が例示されるが、これらのうちではその合成が容
易であるなどの理由から式 で示されるものが好ましいものとされる。 このシランまたはシロキサンは例えばグアニジ
ンまたはグアニジン誘導体とハロゲン置換アルキ
ル基を有するシランまたはシロキサンとを適当な
酸受容体の存在下で反応させることによつて合成
することができる。なお、このものの配合量はこ
れを第1成分100重量部に対して0.01重量部以下
とするとこの組成物を空気中に曝した場合にタツ
クフリーの皮膜形成に長時間を要するし、その内
部硬化性がわるくなり、10重量部以上とすると皮
膜形成時間が数秒間と極めて短くなつて作業性に
劣るようになるほか加熱時に変色などが起るの
で、0.01〜10重量部の範囲とする必要があるが、
好ましい範囲は0.1〜1重量部とされる。 なお、この第2〜第3成分についてはこれを20
℃での蒸気圧が0.3mmHg以上のものとするとこれ
らが本発明の組成物の硬化反応に作用する前にそ
の1部が揮散するという現象が起こり、この組成
物を使用した周辺にある接点部材に障害の発生す
るおそれがあるので、これらは20℃での蒸気圧が
0.3mmHg以下のものとする必要がある。 本発明の組成物は上記した第1〜第3成分の所
定量を乾燥雰囲気下に均一に混合することによつ
て得られるが、これには必要に応じ各種の充填剤
を配合してもよく、この充填剤としてはヒユーム
ドシリカ、沈降シリカなどの微粉末シリカ、けい
そう土、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化チタンなどの金
属酸化物あるいはそれらの表面をシラン処理した
もの、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸
亜鉛などの金属炭酸塩、アスベスト、ガラスウー
ル、カーボンブラツク、微粉マイカ、溶融シリカ
粉末、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロ
ピレンなどの合成樹脂粉末などが例示され、これ
らは使用に当つては予じめ乾燥処理で水分を除去
しておくことが好ましいが、この配合量は本発明
の目的を損なわない限り任意とされる。また、本
発明の組成物にはさらに顔料、染料、老化防止
剤、酸化防止剤、帯電防止剤、酸化アンチモン、
塩化パラフインなどの難燃剤、窒化ほう素などの
熱伝導性改良剤などを添加することは任意であ
り、さらにはアミノ基、エポキシ基、チオール基
などを有する、いわゆるカーボンフアンクシヨナ
ルシランを接着助剤として、またカルボン酸の金
属塩、金属アルコラートなどのような従来公知の
添加剤を混合してもよいが、このカーボンフアン
クシヨナルシランは20℃での蒸気圧が0.3mmHg以
下のものとする必要がある。 本発明の組成物は必要に応じトルエン、石油エ
ーテルなどの炭化水素系溶剤、ケトン、エステル
などに希釈して使用されるが、このものは密封下
では安定で空気中に曝したときにはその湿分によ
つてすみやかに硬化して弾性体となり、このもの
は各種基材、特に金属面によく接着するが、硬化
時に毒性あるいは腐蝕性のガスを放出せず、また
接着面に錆を生ぜしめることもないので、このも
のは特にモーター、リレーなどの電気、電子用接
点部材周辺の絶縁被覆剤として使用しても接点障
害を起こすというおそれがないという有用性をも
つものであるが、これはまた各種基板に対する接
着剤、被覆剤、シール剤、コーキング剤、撥水
剤、繊維処理剤、離型用処理剤としても広く使用
することができる。 つぎに本発明の参考例および実施例をあげる
が、例中の部は重量部を、粘度は25℃での測定値
を示したものである。 参考例 1 フエニルトリ(イソプロペノキシ)シランの合
成 撹拌棒、滴下ロート、温度計および還流冷却器
を付した2の四ツ口フラスコに、アセトン
376.0g、トリエチルアミン404.0g、N,N′−ジ
メチルホルムアミド75.0gおよび塩化第1銅1.3
gを仕込み、この混合物中にフエニルトリクロロ
シラン211.6gを1時間かけて滴下し、滴下後12
時間還流撹拌してから反応混合物を過してトリ
エチルアミン塩酸塩を除去し、液を減圧蒸留し
たところ、沸点117〜119℃/5mmHg、屈折率
1.486(25℃)の留分163.0g(収率59.0%)が得ら
れたので、これを赤外吸収スペクトル、元素分析
およびマススペクトル分析したところ下記の結果
が得られ、このものはフエニルトリ(イソプロペ
ノキシ)シランであることが確認された。 赤外スペクトル:νc=c:1.640cm-1、 マススペクトル(親ピーク):276(分子量
276.41)、 元素分析 C% H% Si% 計算値 65.18 7.29 10.16 実測値 65.3 7.1 10.0 参考例 2 1,1,3,3−テトラメチルグアニジルプロ
ピルトリメトキシシランの合成 撹拌棒、温度計、還流冷却器および窒素ガス導
入管を付した1の四ツ口フラスコに、1,1,
3,3−テトラメチルグアニジン345g(3モル)
と3−クロロプロピルトリメトキシシラン208g
(1モル)を仕込み、120〜130℃で4時間加熱撹
拌したのち室温まで冷却し、こゝに生成した1,
1,3,3−テトラメチルグアニジン塩酸塩145
gを別してから液を減圧蒸留したところ、沸
点135〜137℃/10mmHgの留分166g(収率58%)
が得られた。 この化合物は無色透明の液体で比重が1.073(25
℃)、屈折率が1.4540(25℃)、赤外吸収スペクト
ル分析では1045cm-1にSi−O−CH3の吸収、
1200cm-1に−N(CH32の吸収、1620cm-1に>C
=N−の吸収があり、=N−Hの吸収がないこと
から、分子式 で示されるシランであることが確認された。 実施例 1 20℃での蒸気圧が0.01mmHg以上の低分子シロ
キサン含有率が0.10重量%で粘度が5100cSであ
る、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたジメチル
ポリシロキサン100部に、表面をトリメチルクロ
ロシランで処理した比表面積が200m2/gのヒユ
ームドシリカ12部を混合し、三本ロールに1回通
してから、これに上記参考例1で得たフエニルト
リ(イソプロペノキシ)シラン6部と上記参考例
2で得た1,1,3,3−テトラメチルグアニジ
ルプロピルトリメトキシシラン0.5部を無水の状
態で混合し、ついで脱泡処理を行なつて組成物I
−1を作つた。 この組成分I−1は密封状態では6ヶ月以上安
定であり、この6ヶ月経過後のものを厚さ2mmの
シートに成形し、温度23℃、相対湿度が55%の雰
囲気中に7日間放置したところ、このシートは硬
化してゴム弾性体となり、この初期物性および
150℃および200℃の雰囲気中に5日間放置後の物
性をJIS−C−2123の方法に準じて測定したとこ
ろ、下記の第1表に示したとおりの結果が得られ
た。
【表】 ついで、比較のために上記におけるジメチルポ
リシロキサンを20℃での蒸気圧が0.01mmHg以上
の低分子シロキサン含有率が0.32%、0.62%、
0.98%であるものとし、これに上記と同じように
フエニルトリ(イソプロペノキシ)シランと1,
1,3,3−テトラメチルグアニジルプロピルト
リメトキシシランを加えて組成物1−2〜4を作
つた。 つぎにこれらの組成物1−1〜4を用いて第1
図に示した可変定電圧電源(2.0V−150mA)に
よるマイクロモーター(M)の実装試験を行な
い、このモーターの波形をシンクロスコープを用
いて観察し、モーター波形が異常になつた時点で
接点不良になつたものとして、これらの組成物に
ついての接点不良発生をしらべたところ、第2表
に示したとおりの結果が得られた。
【表】 実施例 2 実施例1で使用したものと同じ分子鎖末端が水
酸基で封鎖されたジメチルポリシロキサン100部
に、表面をトリメチルクロロシランで処理した比
表面積が130m2/gのヒユームドシリカ12部を加
えて混合し、三本ロールに1回通してから、これ
に上記参考例1で得たフエニルトリ(イソプロペ
ノキシ)シラン6部、3−アミノプロピルエトキ
シシラン1部および上記参考例2で得た1,1,
3,3−テトラメチルグアニジルプロピルトリメ
トキシシラン0.5部を無水の状態で混合し、つい
で脱泡処理をして組成物−1を作つた。 この組成物−1は密封状態では6ヶ月以上も
安定に保存することができ、この期間に変色ある
いは着色することがなく、これを厚さ2mmのシー
トに成形し、温度23℃、相対湿度55%の雰囲気中
に放置したところ、このシートは3分間でその表
面に硬化皮膜が形成され、2〜3mm/日の硬化速
度で硬化してゴム弾性体となつた。また、上記で
成形した厚さ2mmのシートを温度23℃、相対湿度
55%の雰囲気中に7日間放置して得たゴム弾性体
の初期物性およびこれを温度150℃または200℃の
雰囲気中で5日間放置したものの物性は、つぎの
第3表に示したとおりであり、このものの腐蝕性
をMIL−A−46146の方法に準じてしらべたとこ
ろ、これには腐蝕性は全く認められなかつた。
【表】
【表】 つぎに、比較のために第4表に示した第2成分
として20℃における蒸気圧の相異する各種のシラ
ン、および第3成分としての各種の化合物を上記
と同様の量で添加して組成物−2〜5を作り、
この組成物−1〜5を用いて実施例1と同様の
マイクロモーター(M)の実装試験を行なつたと
ころ、第4表に併記したとおりの結果が得られ
た。
【表】 実施例 3 20℃での蒸気圧が0.01mmHg以上の低分子シロ
キサン含有率が0.18重量%で粘度が20800cSであ
る、分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたジメチル
ポリシロキサン90部、20℃での蒸気圧が0.01mm
Hg以上の低分子シロキサン含有率が0.05重量%
で粘度が500cSである、分子鎖両末端がトリメチ
ルシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン
10部に、表面をジメチルポリシロキサンで処理し
た比表面積180m2/gのヒユームドシリカ15部を
混合し、三本ロールに1回通してから、これに上
記参考例1で得たフエニルトリ(イソプロペノキ
シ)シラン6部とN−β−(アミノエチル)γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン0.5部および
上記参考例の方法に準じて合成した式 で示されるシラン0.6部を無水の状態で混合し、
ついで脱泡処理をして組成物を作つた。 この組成物は密封状態では6ヶ月以上安定で、
これから作つた2mmのシートを23℃で相対湿度55
%の雰囲気中に7日間放置して得たゴム弾性体の
物性はつぎの第5表に示したとおりであり、この
組成物について実施例1と同様のマイクロモータ
ーの実装試験を行なつたところ、このものは20℃
×500時間後および90℃×120時間後においても使
用した3個のモーター波形に異常は認められなか
つた。
【表】
【表】 実施例 4 実施例3で使用した分子鎖両末端が水酸基で封
鎖されたジメチルポリシロキサン100部に、粒子
径が約5μmの石英粉末100部を混合し三本ロール
に1回通してから、これに上記参考例の方法に準
じて合成した3,3,3−トリフルオロプロピル
トリ(イソプロペノキシ)シラン6部と上記参考
例2の方法に準じて合成した式 で示されるシラン0.7部を無水の状態で混合し、
ついで脱泡処理をして組成物を作つた。 この組成物は密封状態では6ヶ月以上も安定
で、これから作つた厚2mmのシートを23℃で相対
湿度が55%の雰囲気中で7日間放置して得たゴム
弾性体の物性はつぎの第6表に示したとおりであ
り、この組成物について実施例1と同様のマイク
ロモーターの実装試験を行なつたところ、このも
のは20℃×500時間後においても使用した3個の
モーター波形に異常は認められなかつた。
【表】 実施例 5 20℃の蒸気圧が0.01mmHg以上の低分子シロキ
サン含有率が0.15重量%で粘度が9800cSである、
分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたジメチルポリ
シロキサン100部に、カーボン粉末・デンカブラ
ツク〔電気化学工業(株)製商品各〕10部を混合し、
三本ロールに1回通してから、これに上記参考例
1の方法に準じて合成した3−クロロプロピルト
リ(イソプロペノキシ)シラン6部、3−アミノ
プロピルトリメトキシシラン0.5部および上記参
考例2の方法に準じて合成した式 で示されるシラン0.5部を無水の状態で混合し、
ついで脱泡処理して組成物Vを作つた。 この組成物は密封状態では6ケ月以上も安定で
あり、これから作つた厚さ2mmのシートを23℃で
相対湿度が55%の雰囲気中に7日間放置して得た
ゴム弾性体の物性は第7表に示したとおりであ
り、この組成物について実施例1と同様のマイク
ロモーターの実験試験を行なつたところ、このも
のは20℃×500時間後においても使用した3個の
モーター波形に異常は認められなかつた。
【表】 【図面の簡単な説明】
第1図は実施例におけるマイクロモーターの実
装試験装置の回路図を示したものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (1) 20℃での蒸気圧が0.01mmHg以上の低分
    子シロキサンの含有率が0.3重量%以下である。
    分子鎖末端が水酸基で封鎖されたオルガノポリ
    シロキサン100重量部。 (2) 20℃での蒸気圧が0.3mmHg以下である、一般
    (こゝにR1は同一または異種の非置換または
    置換1価炭化水素基、R2およびR3は水素原子
    あるいは同一または異種の非置換または置換1
    価炭化水素基、nは3または4)で示される
    α,β−置換ビニロキシシランまたはその部分
    加水分解物1〜25重量部。 (3) 20℃での蒸気圧が0.3mmHg以下である、一般
    (こゝにR4、R5、R6およびR7は水素原子ある
    いは同一または異種の非置換または置換1価炭
    化水素基)で示される一価の基を1分子中に少
    なくとも1個有するシランまたはシロキサン
    0.01〜10重量部 とからなる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。
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