JPH10168320A - 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物 - Google Patents

室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物

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JPH10168320A
JPH10168320A JP8342761A JP34276196A JPH10168320A JP H10168320 A JPH10168320 A JP H10168320A JP 8342761 A JP8342761 A JP 8342761A JP 34276196 A JP34276196 A JP 34276196A JP H10168320 A JPH10168320 A JP H10168320A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面処理アルミ材、フッ素塗装鋼板、アクリ
ル電着塗装鋼板等の難接着な被着材に対して、ノンプラ
イマーでも良好に接着し得る上、保存安定性が高く、耐
熱・耐浸水接着性に優れた硬化物を与える室温硬化性オ
ルガノポリシロキサン組成物を得る。 【解決手段】 (A)下記式(1)で示されるオルガノ
ポリシロキサン、(B)(R4O)4-a5 aSi(R4
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基又はビニル
基、R5は一価炭化水素基、aは0又は1)で示される
シラン、(C)融点が100℃以上のカルボン酸で表面
処理された炭酸カルシウム、(D)縮合触媒を配合す
る。 【化1】 (R1、R2は一価炭化水素基、R3はメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基又はビニル基、mは正の整
数、dは0〜10、nは0又は1)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の水分によ
り容易に硬化してゴム弾性体を形成する室温硬化性オル
ガノポリシロキサン組成物に関し、特に難接着な被着材
に対しても良好に接着し得、かつ耐熱・耐浸水接着性に
も優れたゴム弾性体を与える室温硬化性オルガノポリシ
ロキサン組成物に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物としては、1
液型室温硬化性シリコーン組成物がよく知られており、
この組成物は、水分の非存在下で保存され、組成物を硬
化させたい場合には、開封して任意の場所に塗布するこ
とで空気中の水分と反応し、硬化してゴム弾性体を形成
するものである。
【0003】上記室温硬化性オルガノポリシロキサン組
成物としては、当初、シラノール末端停止重合体及びア
シルオキシ架橋剤からなり、スズを触媒として使用した
ものが使用され、その後、アルコキシ官能性型が開発さ
れた。具体的にNitzche等は、米国特許第306
5194号明細書に基本成分としてシラノール末端停止
基を有するジオルガノポリシロキサン、アルコキシ官能
性架橋剤及び架橋触媒として働くキレート有機金属化合
物の金属塩からなるシリコーンゴム組成物類を開示して
いる。その他の1液型アルコキシ官能性RTV組成物と
しては、Broun等が米国特許第3161614号明
細書に記載した架橋触媒と予め混合したシラノール末端
停止ジオルガノポリシロキサン組成物、Cooper等
の米国特許第3383355号明細書に記載された固体
触媒を有するアルコキシ末端停止鎖状シロキサン重合体
などがある。更に、米国特許第3499859号明細書
には、ヒドロカルボキシ末端封鎖ジオルガノポリシロキ
サン重合体及び窒化ホウ素と併用する金属含有硬化触媒
が開示されている。また、Cooper等の米国特許第
3542901号明細書には、2又は3官能性末端封止
単位を有する鎖状シロキサンと、一方の末端に化学的に
非官能性で不活性な末端封鎖単位を有し、他の末端に2
又は3官能性末端封鎖単位を有する鎖状シロキサンとの
混合物と、触媒及び架橋剤を含むものが開示されてい
る。Broun等の米国特許第3122522号明細書
には、触媒と混合可能なセロソルボキシルを含むオルガ
ノポリシロキサン中間体が開示されており、Weyen
bergの米国特許第3175993号明細書には、触
媒と共にアルコキシ化シルカーボン基で末端封鎖された
オルガノポリシロキサン中間体が開示されている。
【0004】しかしながら、前記触媒はこれらのアルコ
キシ系には不利であり、開示されたチタン塩はゲル化し
易く、また混合中及び使用前の長期保存中に望ましくな
い粘度の増加が起きるという欠点があった。
【0005】そこで、SmithとHamiltonの
米国特許第3689454号及び第3779986号、
Weyenbergの米国特許第3294739号及び
第3334067号、Clark等の米国特許第371
9635号明細書においては、前記特許の金属塩の代わ
りにチタンエステルキレート触媒を利用したアルコキシ
硬化性組成物が提案されている。このチタンキレート触
媒は、ゲル化を調節し、混合中及び1〜2年の長期保存
中の望ましくない粘度増加を調節するものである。即
ち、上記したWeyenbergの米国特許第3294
739号及び第3334067号は、1液型アルコキシ
RTV組成物に関して、適当な硬化性組成物を製造する
のに有利に利用されるチタンキレート触媒を開示するも
のである。
【0006】しかし、これら従来の室温硬化性オルガノ
ポリシロキサン組成物は、耐候性が良好な表面処理され
たアルミ材への接着性に問題があり、このようなアルミ
材を使用した場合、長期間の加熱、浸水で剥離が起きや
すくなる上、近年増加しているフッ素塗装鋼板やアクリ
ル電着塗装鋼板等の難接着な被着材に対して、ノンプラ
イマーでは接着性が良くなく、しかも耐熱・耐浸水接着
性も良くないという問題があり、これら問題点の改善が
望まれる。
【0007】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、表面処理アルミ材やフッ素塗装鋼板、アクリル電着
塗装鋼板等の難接着な被着材に満足に接着し得る上、耐
熱・耐浸水接着性に優れた硬化物を与える室温硬化性オ
ルガノポリシロキサン組成物を提供することを目的とす
る。
【0008】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】本
発明者は上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結
果、下記一般式(1)で示されるオルガノポリシロキサ
ンと、下記一般式(2)で示されるシランと、融点が1
00℃以上のカルボン酸で表面処理された炭酸カルシウ
ムと、縮合触媒とを配合することにより、接着性が改善
され、表面処理アルミ材、近年増加しているフッ素塗装
鋼板やアクリル電着塗装鋼板等の難接着な被着材に対し
て、ノンプライマーでも良好に接着し得る上、保存安定
性が高く、耐熱・耐浸水接着性に優れた硬化物を与える
脱アルコール型1成分系の室温硬化性オルガノポリシロ
キサン組成物が得られることを知見し、本発明をなすに
至ったものである。
【0009】従って、本発明は、 (A)下記一般式(1)で示されるオルガノポリシロキ
サン (B)下記一般式(2)で示されるシラン (C)融点が100℃以上のカルボン酸で表面処理され
た炭酸カルシウム (D)縮合触媒 を含有して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を提供する。
【0010】
【化3】 (但し、式中R1、R2はそれぞれ同一又は異種の置換又
は非置換の一価炭化水素基、R3はメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基又はビニル基であり、mは正
の整数、dは0〜10の整数、nは0又は1である。)
【0011】
【化4】 (但し、式中R4はメチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基又はビニル基であり、R5は置換又は非置換の
一価炭化水素基であり、aは0又は1である。)
【0012】以下、本発明につき更に詳細に説明する
と、本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
の第一成分は、下記一般式(1)で示されるオルガノポ
リシロキサンである。
【0013】
【化5】 (但し、式中R1、R2はそれぞれ同一又は異種の置換又
は非置換の一価炭化水素基、R3はメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基又はビニル基であり、mは正
の整数、dは0〜10の整数、nは0又は1である。)
【0014】上記一般式(1)において、R1、R2はそ
れぞれ置換又は非置換の一価炭化水素基であり、炭素数
が1〜10、特に1〜8のものが好ましく、具体的には
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル
基等のアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール
基、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ベンジル基、2
−フェニルエチル基等のアラルキル基や、これらの基の
炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン
原子、シアノ基などで置換した基、例えばクロロメチル
基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などが挙
げられるが、メチル基、フェニル基、ビニル基、トリフ
ルオロプロピル基が好ましく、特に製造上の得易さの点
からメチル基であることが好ましい。R3は、メチル
基、エチル基、プロピル基、ブチル基及びビニル基から
選択される置換基である。
【0015】また、dは0〜10までの整数で、製造の
し易さとコストの点で0又は2が好ましい。nは0又は
1であり、従って、上記式(1)のオルガノポリシロキ
サンは、末端が2官能又は3官能のオルガノポリシロキ
サンとなるが、特に保存の点で末端が2官能のオルガノ
ポリシロキサンが好ましい。
【0016】また、一般式(1)において、mは重合度
に相当する数であり、正の整数であるが、粘度や作業性
などの面から50〜2000の範囲の整数であることが
好ましい。
【0017】このような上記式(1)のオルガノポリシ
ロキサンの具体例として、下記の化学式で示されるもの
を挙げることができる。
【0018】
【化6】 (式中、Meはメチル基、Phはフェニル基であり、p
及びqはそれぞれ正の整数であり、p+qは、nに相当
する整数である。)
【0019】次に、第二成分は、下記一般式(2)で示
されるシランである。
【0020】
【化7】 (但し、式中R4はメチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基又はビニル基であり、R5は置換又は非置換の
一価炭化水素基であり、aは0又は1である。)
【0021】上記式(2)において、R4はメチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基又はビニル基であり、
4Oは加水分解性基となる。また、R5は置換又は非置
換の一価炭化水素であり、前記した(A)成分における
1と同様の基を挙げることができるが、特に合成が容
易であるという面から、炭素原子数が1〜8のアルキル
基、特にメチル基、エチル基、炭素原子数2〜10のア
ルケニル基、特にビニル基及びフェニル基などが好まし
い。aは0又は1である。
【0022】上記式(2)のシランの具体例としては、
例えばメチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシ
ラン、テトラプロポキシシラン、3−クロロプロピルト
リメトキシシラン等のアルコキシシランや、これらの有
機珪素化合物の部分加水分解物などが挙げられる。
【0023】上記シランの使用量は、上記第一成分のオ
ルガノポリシロキサン100部(重量部、以下同様)に
対して0.1〜20部、特に0.5〜5部が好ましく、
0.1部に満たないと組成物の硬化が不十分になる場合
があり、20部を超えると得られる硬化物が硬く脆くな
り、シール材としての性能を損なう場合がある。
【0024】第三成分は、融点が100℃以上、好まし
くは150℃以上のカルボン酸で表面処理された炭酸カ
ルシウムであり、特に平均粒径が0.01〜0.2μm
の炭酸カルシウムを使用し、処理剤の融点が100℃以
上のカルボン酸の処理量が炭酸カルシウムに対して1〜
2.5重量%であるものが接着性向上の点からより好適
である。
【0025】この場合、炭酸カルシウムの平均粒径は
0.01〜0.2μm、特に0.02〜0.1μmであ
ることが好ましく、0.01μmに満たないと炭酸カル
シウムが凝集し易くなり、0.2μmを超えるとゴムの
機械的特性が低下することがある。
【0026】また、処理剤の種類は、融点が100℃以
上のカルボン酸であれば特に限定されず、代表的な処理
剤としては、ロジン酸、アビエチン酸、デヒドロアビエ
チン酸、Cn 2n+1COOHで示される融点100℃以
上の飽和脂肪酸などが挙げられ、これらの処理剤を単独
で使用しても複数種が混在したものを使用してもよい。
これらの中では、アビエチン酸、デヒドロアビエチン酸
が好ましい。
【0027】上記処理剤の使用量は、使用する炭酸カル
シウムに対して1〜2.5重量%、特に1.8〜2.3
重量%の範囲が好ましく、1重量%に満たないと満足な
接着性改善効果が得られない場合があり、2.5重量%
を超えると処理剤が一部炭酸カルシウムから遊離して接
着性が悪くなることがある。
【0028】なお、上記カルボン酸による炭酸カルシウ
ムの処理は、通常の表面処理方法により行うことができ
る。
【0029】上記カルボン酸処理炭酸カルシウムの配合
量は、第一成分のオルガノポリシロキサン100部に対
して10〜200部、特に50〜100部の範囲が好ま
しく、10部より少ないと流れ易くなるため、作業性が
悪くなる場合があり、逆に200部より多いと硬くなる
ため、やはり作業性が悪くなる場合がある。
【0030】本発明の組成物には、組成物の硬化を促進
するために縮合触媒を使用する。縮合触媒としては、こ
の種の組成物における硬化促進剤として従来から一般的
に使用されている縮合触媒、例えばジブチルスズジメト
キサイド、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジ
オクテート、ジブチルスズジラウレート、ジメチルスズ
ジメトキサイド、ジメチルスズジアセテート等の有機ス
ズ化合物、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、ジ
メトキシチタンジアセトナート等の有機チタン化合物な
どの金属ルイス酸、3−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン、テトラメチルグラニジルピルトリメトキシシラン
等のアミン化合物及びその塩などを1種又は2種以上の
組み合わせで使用することができる。
【0031】縮合触媒の使用量は、一般に第一成分のオ
ルガノポリシロキサン100部に対して10部以下、特
に0.01〜5部が好適であり、縮合触媒の使用量が1
0部より多いと耐久性試験後の亀裂、破損が起きやすく
なる場合がある。使用量が少ないと硬化までの時間が長
くなり実用的に好ましくない。
【0032】本発明の組成物には、上記縮合触媒以外に
も必要に応じて各種の配合剤、例えば充填材、顔料、シ
リカ、染料、接着付与剤、チクソトロピー向上剤、防腐
剤、難燃剤、防カビ剤などを添加してもよい。なお、こ
れら任意成分の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲
で通常量とすることができる。
【0033】本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサ
ン組成物は、水分の非存在下で保存し、使用時に開封す
るなどして空気中に晒すことで空気中の水分と反応し、
室温で硬化してゴム弾性体となる。
【0034】
【発明の効果】本発明の室温硬化性オルガノポリシロキ
サン組成物は、表面処理アルミ材やフッ素塗装鋼板、ア
クリル電着塗装鋼板等の難接着な被着材に対して、ノン
プライマーでも良好に接着し得る上、保存安定性が高
く、耐熱・耐浸水接着性に優れた硬化物を与えるもの
で、各種の被着材を使用可能であり、幅広く使用するこ
とができる。
【0035】
【実施例】以下、実施例及び比較例を示して本発明を具
体的に説明するが、本発明は下記実施例に制限されるも
のではない。なお、各例中の部はいずれも重量部であ
る。また、粘度は25℃における値を示す。
【0036】〔実施例1〕粘度2万cstの末端トリメ
トキシジメチルポリシロキサン60部、デヒドロアビエ
チン酸(融点172℃)2.3%処理炭酸カルシウム
(粒径0.10μm)50部、メチルトリメトキシシラ
ン3部、ポリプロピレングリコール0.02部、ジブチ
ルスズジメトキサイド0.1部、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン1部を万能混合機に仕込み、脱泡混合
して得たサンプルを用いてH型試験体を得た。
【0037】〔実施例2〕粘度5万cstの末端トリメ
トキシジメチルポリシロキサン60部、アビエチン酸
(融点175℃)2.3%処理炭酸カルシウム(粒径
0.10μm)50部、メチルトリメトキシシラン2
部、ポリプロピレングリコール0.02部、ジブチルス
ズジメトキサイド0.1部、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン1部を万能混合機に仕込み、脱泡混合して
得たサンプルを用いてH型試験体を得た。
【0038】〔実施例3〕粘度2万cstの末端ジメト
キシジメチルポリシロキサン60部、アビエチン酸2.
3%処理炭酸カルシウム(粒径0.10μm)50部、
メチルトリメトキシシラン3部、ポリプロピレングリコ
ール0.02部、ジブチルスズジメトキサイド0.1
部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン1部を万能
混合機に仕込み、脱泡混合して得たサンプルを用いてH
型試験体を得た。
【0039】〔実施例4〕粘度2万cstの末端トリメ
トキシジメチルポリシロキサン60部、ロジン酸2.3
%処理炭酸カルシウム(粒径0.10μm)25部、ア
ビエチン酸2.3%処理炭酸カルシウム(粒径0.10
μm)25部、メチルトリメトキシシラン3部、ポリプ
ロピレングリコール0.02部、テトラブトキシチタネ
ート0.5部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
1部を万能混合機に仕込み、脱泡混合して得たサンプル
を用いてH型試験体を得た。
【0040】〔実施例5〕粘度2万cstの末端エチレ
ントリメトキシシリルジメチルポリシロキサン60部、
アビエチン酸2.3%処理炭酸カルシウム(粒径0.0
6μm)43部、テトラメトキシシラン3部、ポリプロ
ピレングリコール0.02部、ジブチルスズジメトキサ
イド0.1部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン
1部を万能混合機に仕込み、脱泡混合して得たサンプル
を用いてH型試験体を得た。
【0041】〔比較例1〕粘度2万cstの末端トリメ
トキシジメチルポリシロキサン60部、ステアリン酸
(融点72℃)2.3%処理炭酸カルシウム(粒径0.
10μm)50部、メチルトリメトキシシラン3部、ポ
リプロピレングリコール0.02部、ジブチルスズジメ
トキサイド0.1部、γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン1部を万能混合機に仕込み、脱泡混合して得たサ
ンプルを用いてH型試験体を得た。
【0042】〔比較例2〕粘度2万cstの末端ジメト
キシジメチルポリシロキサン60部、ステアリン酸とオ
レイン酸(融点16℃)を重量比6:4で予め混合した
ものを処理剤として使用した2.3%処理炭酸カルシウ
ム(粒径0.10μm)50部、メチルトリメトキシシ
ラン3部、ポリプロピレングリコール0.02部、ジブ
チルスズジメトキサイド0.1部、γ−アミノプロピル
トリエトキシシラン1部を万能混合機に仕込み、脱泡混
合して得たサンプルを用いてH型試験体を得た。
【0043】〔比較例3〕粘度5万cstの末端トリメ
トキシジメチルポリシロキサン60部、ステアリン酸
2.3%処理炭酸カルシウム(粒径0.10μm)50
部、メチルトリメトキシシラン3部、ポリプロピレング
リコール0.02部、ジブチルスズジメトキサイド0.
1部、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン1部を万
能混合機に仕込み、脱泡混合して得たサンプルを用いて
H型試験体を得た。
【0044】〔比較例4〕粘度2万cstのα,ω−ジ
ヒドロジメチルポリシロキサン60部、ロジン酸2.3
%処理炭酸カルシウム(粒径0.10μm)50部、メ
チルトリメトキシシラン7部、ポリプロピレングリコー
ル0.02部、ジブチルスズジメトキサイド0.1部、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン1部を万能混合
機に仕込み、脱泡混合して得たサンプルを用いてH型試
験体を得た。
【0045】上記の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の養生後(20℃で
14日間保存後、30℃で14日間保存)、及び浸水後
(前記養生後、更に50℃で浸水したまま28日間放置
の場合と100℃で28日間放置の場合)の引張り接着
性試験をJISA 5758の引張り接着性試験方法に
従って行った。なお、引張り接着性の被着材は、フロー
トガラス、JISアルミ、フッ素樹脂塗装鋼板、アクリ
ル電着塗装鋼板を用いた。
【0046】また、評価結果は、引張り接着性について
は破壊状況のうちシーリング材の凝集破壊の割合を目視
で確認し、耐久性については、試験後の状況を目視で確
認した。以上の結果を表1〜3に示す。
【0047】表1〜3の結果より、本発明の室温硬化性
オルガノポリシロキサン組成物(実施例)は、上記のよ
うな難接着な被着材との接着性に優れ、かつ耐熱・耐浸
水接着性にも優れた硬化物を与えることが確認された。
【0048】
【表1】
【0049】
【表2】
【0050】
【表3】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成9年11月26日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0018
【補正方法】変更
【補正内容】
【0018】
【化6】 (式中、Meはメチル基、Phはフェニル基であり、p
及びqはそれぞれ正の整数であり、p+qは、mに相当
する整数である。)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08L 83/04 C08L 83/04 (72)発明者 藤木 弘直 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内 (72)発明者 永井 一清 群馬県碓氷郡松井田町大字人見1番地10 信越化学工業株式会社シリコーン電子材料 技術研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)下記一般式(1)で示されるオル
    ガノポリシロキサン 【化1】 (但し、式中R1、R2はそれぞれ同一又は異種の置換又
    は非置換の一価炭化水素基、R3はメチル基、エチル
    基、プロピル基、ブチル基又はビニル基であり、mは正
    の整数、dは0〜10の整数、nは0又は1である。) (B)下記一般式(2)で示されるシラン 【化2】 (但し、式中R4はメチル基、エチル基、プロピル基、
    ブチル基又はビニル基であり、R5は置換又は非置換の
    一価炭化水素基であり、aは0又は1である。) (C)融点が100℃以上のカルボン酸で表面処理され
    た炭酸カルシウム (D)縮合触媒 を含有して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。
  2. 【請求項2】 炭酸カルシウムの平均粒径が0.01〜
    0.2μm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。
  3. 【請求項3】 融点100℃以上のカルボン酸の処理量
    が炭酸カルシウムに対して1〜2.5重量%となるよう
    に表面処理された炭酸カルシウムを使用する請求項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。
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