JPWO2012157225A1 - 室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(a1)成分
(a1)成分である分子末端に水酸基またはアルコキシ基を有するポリオルガノシロキサンは、通常室温で硬化し得る縮合型シリコーンゴムのベースポリマーとして用いられるものであり、直鎖状の構造を有するポリジオルガノシロキサンが好ましい。反応速度の観点から、分子末端に水酸基を有するポリオルガノシロキサンの使用がより好ましい。
(a2)成分である無機充填剤は、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、(A)主剤組成物に配合される。公知の無機充填剤を使用することができ、例えば、シリカ粉末、微粉末マイカ粉、けいそう土、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、酸化鉄、酸化チタン、酸化亜鉛、粉砕石英、カーボンブラック等が挙げられる。1種を単独で用いても2種以上を混合して用いてもよい。特に、煙霧質シリカ(ヒュームドシリカ)、沈澱シリカ(湿式シリカ)、シリカエアロゲル、粉砕石英、溶融シリカのようなシリカ粉末の使用が望ましい。また、ポリジメチルシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルジシラザン等の有機ケイ素化合物により、表面処理したシリカ粉末を用いてもよい。
(b1)加水分解性基を有する有機ケイ素化合物またはその部分加水分解物
(b1)成分である1分子中に3個以上の加水分解性基を有する有機ケイ素化合物またはその部分加水分解物は、前記した(a1)成分の架橋剤として作用するものあり、空気中の水分によって加水分解し、(a1)成分の水酸基(シラノール基)またはアルコキシ基と容易に縮合反応することにより硬化物を生成する。
本発明において、前記(b1)成分とともに(B)架橋剤組成物を構成する(b2)成分は、(B)架橋剤組成物中での(b1)成分を希釈し、(A)主剤組成物と(B)架橋剤組成物との配合比を、自動混合吐出機等の計量・混合に適した混合比に調整する働きをする成分である。
(b3)成分は、(a1)成分の水酸基またはアルコキシ基と(b1)成分の加水分解性基とが水分の存在下で反応するための硬化触媒である。このような硬化触媒としては、鉄オクトエート、マンガンオクトエート、亜鉛オクトエート、スズナフテート、スズカプリレート、スズオレートのようなカルボン酸金属塩;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、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジオレート、ジフェニルスズジアセテート、酸化ジブチルスズ、ジブチルスズジメトキサイド、ジブチルビス(トリエトキシシロキシ)スズ、ジオクチルスズジラウレートのような有機スズ化合物;テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン、テトラブトキシチタン、1、3−プロポキシチタンビス(エチルアセチルアセテート)のようなアルコキシチタン類;アルミニウムトリスアセチルアセトナート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、ジイソプロポキシアルミニウムエチルアセトアセテート、トリエトキシアルミニウムなどの有機アルミニウム化合物;ジルコニウムテトラアセチルアセトナート、テトライソプロポキシジルコニウム、テトラブトキシジルコニウム、トリブトキシジルコニウムアセチルアセトネート、トリブトキシジルコニウムステアレートなどの有機ジルコニウム化合物等が挙げられる。微量の存在で大きな触媒能を持つことから、有機スズ化合物およびアルコキシチタン類の使用が好ましい。深部硬化性に優れるため、有機スズ化合物がさらに好ましい。
(R4O)3Si−R5−NH−R6
で表されるアミノ基含有アルコキシシラン(アミノ基置換アルコキシシランともいう。)を使用することができる。
本発明の組成物には、さらに目的に応じて、顔料、チクソトロピー性付与剤、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、各種の添加剤を加えてもよい。これらの添加剤は、通常(A)主剤組成物中に添加され混合される。
粘度3Pa・s(数平均重合度320)の両末端に水酸基を有する直鎖状のポリジメチルシロキサン(α,ω−ビス−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン)(a1)(水酸基含量0.05mモル/g)95部に、シラザンにより表面処理されたシリカ粉末(ROX200;日本アエロジル(株)の商品名)(a2)5部を加え、プラネタリーミキサーにより均一に混合した後、100℃、200mmHgで2時間加熱減圧混練を行い、均一な(A)主剤組成物を得た。
得られた(B)架橋剤組成物の混合の状態を観察した。各成分が均一に混合しているものを「均一」、成分の分離や白濁が見られるものを「不均一」、粘度の上昇が見られ流動性がなくなったものを「ゲル化」と評価した。なお、(B)成分調製の初期状態で「ゲル化」が見られたものについては、以後の評価を行わなかった。
(A)主剤組成物200gに対して、(B)架橋剤組成物を表1に示す配合比率になるように容量500mlのディスカップに計量し、直径5mmのガラス棒で1分間激しく撹拌した。その後減圧脱泡したものを、テフロン(登録商標)コーティング30×80×6mmの金型5個にそれぞれ流し入れ、23℃、50%RHで24時間放置して硬化させた。得られた5個の硬化物の硬さをそれぞれ硬度計(タイプE)により測定し、硬さの最大値と最小値との差を求めた。
前記(III)の測定で作製された硬化物の表面状態を観察し、オイルブリードの有無を調べた。そして、オイルブリードのないものを「良好」、オイルブリードが生じているものを「不良」と評価した。
(B)架橋剤組成物を50mlのガラス瓶に30g入れ、密閉後70℃のオーブンに5日間入れた後、状態を観察した。各成分が均一に混合しているものを「均一」、成分の分離や白濁が見られるものを「不均一」と評価した。
70℃で5日間エージングした後の(B)架橋剤組成物を使用し、前記と同様にして硬化物の深部硬化性を調べて評価した。これらの測定結果を表1に示す。
粘度3Pa・sのα,ω−ビス−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン(水酸基含量0.05mモル/g)(a1-1)95部に、シラザンにより表面処理されたシリカ粉末(ROX200;日本アエロジル(株)の商品名)(a2)5部を加え、実施例1と同様に混練して(A)主剤組成物を調製した。
なお、表中の(b2−2)は両末端がメチルジメトキシ基で封鎖された重合度20のポリジメチルシロキサン、(b2−3)は両末端がメチルジメトキシ基で封鎖された重合度25のポリジメチルシロキサン、(b2−4)は両末端がメチルジメトキシ基で封鎖された重合度80のポリジメチルシロキサン、(b2−5)はフェニル基を10モル%含有するポリジメチルシロキサン(粘度0.05Pa・s)、(b2−6)は粘度0.1Pa・sの直鎖状ポリジメチルシロキサン、(b2−7)は(a1)と同じα,ω−ビス−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、(b2-8)はオクタメチルシクロテトラシロキサンをそれぞれ示している。
(A)主剤組成物と(B)架橋剤組成物とを表3に示す質量比で混合してなる組成物を、アルミニウム(JIS H4000合格品;1050P)基材とポリフェニレンサルファイド(PPS)基材およびポリブチレンテレフタレート(PBT)基材の上にそれぞれ塗布し、23℃、50%RHで7日間以上放置して硬化させた後、硬化物を基材から剥がして凝集破壊率を調べた。
前記(A)主剤組成物が、前記(a1)成分100質量部に対して、前記(a2)無機充填剤を1〜500質量部の割合で含み、かつ前記(a1)成分100質量部に対して、前記(b2)成分が0.5〜20質量部、前記(b3)硬化触媒が0.01〜10質量部となり、前記(a1)成分の水酸基またはアルコキシ基1個に対して、前記(b1)成分のアルコキシ基が2〜20個となるように、前記(B)架橋剤組成物を配合してなることを特徴とする。
Claims (6)
- (A)(a1)分子末端に水酸基またはアルコキシ基を有するポリオルガノシロキサンと、(a2)無機充填剤を含む主剤組成物と、
(B)(b1)1分子中にケイ素原子に結合した3個以上の加水分解性基を有する有機ケイ素化合物、またはその部分加水分解物と、(b2)一般式:
とを配合してなることを特徴とする室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物。 - 前記(a1)成分は、分子末端に水酸基を有するポリオルガノシロキサンであることを特徴とする請求項1記載の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物。
- 前記(b3)硬化触媒として、窒素原子を含有する有機化合物を含有することを特徴とする請求項1記載の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物。
- 前記(b3)硬化触媒として、一般式:(R4O)3Si−R5−NH−R6
(式中、R4は互いに同一であっても異なっていてもよい、アルキル基またはアルコキシアルキル基であり、R5は非置換の2価の炭化水素基であり、R6は水素原子、または非置換もしくはハロゲンまたはシアノ基で置換された1価の炭化水素基、またはアミノアルキル基である。)で示されるアミノ基含有アルコキシシランを含有することを特徴とする請求項3記載の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物。 - 前記(A)主剤組成物が、前記(a1)成分100質量部に対して、前記(a2)無機充填剤を1〜500質量部の割合で含み、かつ前記(a1)成分100質量部に対して、前記(b2)成分が0.5〜20質量部、前記(b3)硬化触媒が0.01〜10質量部となり、前記(a1)成分の水酸基またはアルコキシ基1個に対して、前記(b1)成分のアルコキシ基が2〜20個となるように、前記(B)架橋剤組成物を配合してなることを特徴とする請求項1記載の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物。
- 前記(A)主剤組成物と前記(B)架橋剤組成物とを、100:3〜100:20の質量比で配合してなることを特徴とする請求項1記載の室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物。
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