JPWO2021085230A1 - ポリフェニレンスルフィド樹脂接着用ポリオルガノシロキサン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1](A)分子中に2個以上のアルケニル基を含有するポリオルガノシロキサン;(B)分子中にケイ素原子に結合した水素原子を3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン;(C)白金系触媒;(D)周期表第2族及び第12族の金属から選択される金属の酸化物又は炭酸塩;並びに(E)接着性付与剤を含む、ポリフェニレンスルフィド樹脂接着用ポリオルガノシロキサン組成物であって、組成物全体に対する(D)成分の含有量が0.1〜20重量%である、組成物。
[2](D)成分がマグネシウム、カルシウム及び亜鉛から選択される金属の酸化物又は炭酸塩である、[1]記載のポリオルガノシロキサン組成物。
[3](D)成分が酸化亜鉛である、[1]又は[2]記載のポリオルガノシロキサン組成物。
[4](E)成分が下記(E1)〜(E4):
(E1)ケイ素原子に結合した水素原子と、ケイ素原子に結合した下記式(1):
で示される側鎖とを有する有機ケイ素化合物、
(E2)Si(OR3)n基とエポキシ基含有基を有する有機ケイ素化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、
(E3)Si(OR3)n基と脂肪族不飽和炭化水素基を有するシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、並びに
(E4)Si(OR4)4で示されるテトラアルコキシシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
(上記各式中、Q1は、ケイ素原子とエステル結合の間に2個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;Q2は、酸素原子と側鎖のケイ素原子の間に3個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;R3は、炭素数1〜4のアルキル基又は2−メトキシエチル基を表し;R4は、炭素数1〜3のアルキル基を表し;nは、1〜3の整数である)
からなる群より選択される少なくとも1種を含む、[1]〜[3]のいずれか1つに記載のポリオルガノシロキサン組成物。
[5](A)成分が、(A1)両末端がR3SiO1/2単位で封鎖され、中間単位がR2 2SiO2/2単位であり、23℃における粘度が0.1〜500Pa・sである直鎖状ポリオルガノシロキサン:並びに、(A2)必須の単位としてSiO4/2単位とR3SiO1/2単位を含み、任意の単位としてR2SiO2/2単位及び/又はRSiO3/2単位からなる群より選択される1種以上の単位を含む、分岐状のポリオルガノシロキサンの組合せ(上記各式中、Rは、R1又はR2であり、R1は、アルケニル基であり、R2は、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基であり、分子中に2個以上のR1を含有する)である、[1]〜[4]のいずれか1つに記載のポリオルガノシロキサン組成物。
[6](C)成分が白金−ビニルシロキサン錯体である、[1]〜[5]のいずれか1つに記載のポリオルガノシロキサン組成物。
[7]更に、(F)ジルコニウム化合物を含む、[1]〜[6]のいずれか1つに記載のポリオルガノシロキサン組成物。
[8]更に、(G)BET比表面積が50〜500m2/gである無機充填剤を含む、[1]〜[7]のいずれか1つに記載のポリオルガノシロキサン組成物。
[9]更に、(H)反応抑制剤を含む、[1]〜[8]のいずれか1つに記載のポリオルガノシロキサン組成物。
[10]ポリフェニレンスルフィド樹脂と[1]〜[9]のいずれか1つに記載のポリフェニレンスルフィド樹脂接着用ポリオルガノシロキサン組成物の硬化物との接着部分を含む物品。
ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS樹脂)は、芳香環と硫黄原子とが結合した構造を繰り返し単位とする樹脂構造を有するものであり、具体的には、下記一般式(2)で表される構造部位を繰り返し単位とする樹脂である。
(式中、R11及びR12は、それぞれ独立的に水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、 ニトロ基、アミノ基、フェニル基、メトキシ基、エトキシ基を表す。)
シロキサン化合物の構造単位を、以下のような略号によって記載することがある(以下、これらの構造単位をそれぞれ「M単位」「DH単位」等ということがある)。
M :Si(CH3)3O1/2
MH:SiH(CH3)2O1/2
MVi:(CH=CH2)(CH3)2SiO1/2
D :Si(CH3)2O2/2
DH:SiH(CH3)O2/2
DVi:Si(CH=CH2)(CH3)O2/2
T :Si(CH3)O3/2
Q :SiO4/2(四官能性)
1価の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基及びアルケニル基が挙げられる。脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基としては、アルケニル基以外の前記1価の炭化水素基が挙げられる。
アルケニル基は、炭素数2〜6の直鎖又は分岐状の基であり、ビニル基、アリル基、3−ブテニル基及び5−ヘキセニル基等が挙げられる。
アルキル基は、炭素数1〜18の直鎖又は分岐状の基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基及びオクタデシル基等が挙げられる。
シクロアルキル基は、炭素数3〜20の単環又は多環の基であり、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
アリール基は、炭素数6〜20の単環又は多環の基を含む芳香族基であり、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
アラルキル基は、アリール基で置換されたアルキル基であり、2−フェニルエチル基、2−フェニルプロピル基等が挙げられる。
アルキレン基は、炭素数1〜18の直鎖又は分岐状の基であり、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、2−メチルエチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
アルケニル基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基及びアルキレン基は、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン;シアノ基等で置換されていてもよい。ハロゲン又はシアノ基で置換された基としては、クロロメチル基、クロロフェニル基、2−シアノエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。
ポリフェニレンスルフィド樹脂接着用ポリオルガノシロキサン組成物(以下、「組成物」ともいう。)は、(A)分子中に2個以上のアルケニル基を含有するポリオルガノシロキサン;(B)分子中にケイ素原子に結合した水素原子を3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン;(C)白金系触媒;(D)周期表第2族及び第12族の金属から選択される金属の酸化物又は炭酸塩;並びに(E)接着性付与剤を含み、組成物全体に対する(D)成分の含有量が0.1〜20重量%である。
(A)分子中に2個以上のアルケニル基を含有するポリオルガノシロキサン(以下、「(A)アルケニル基含有ポリオルガノシロキサン」ともいう。)は、組成物において、ベースポリマーとなる成分である。(A)は、ケイ素原子に結合したアルケニル基を一分子中に平均で2個以上有し、(B)のヒドロシリル基(Si−H基)との付加反応により、網状構造を形成することができるものであれば、特に限定されない。(A)は、代表的には、一般式(I):
(R1)a(R2)bSiO(4−a−b)/2 (I)
(式中、
R1は、アルケニル基であり;
R2は、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基であり;
aは、1〜3の整数であり;
bは、0〜2の整数であり、但し、a+bは1〜3である)
で示されるアルケニル基含有シロキサン単位を、分子中に、少なくとも2個有する。(A)におけるケイ素原子に結合したアルケニル基の数は、一分子中、2〜100個であることが好ましく、2〜50個であることがより好ましい。なお、(A)は、(E3)ではない。
(B)分子中にケイ素原子に結合した水素原子を3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン(以下、「(B)ポリオルガノハイドロジェンシロキサン」ともいう。)は、分子中に含まれるヒドロシリル基が、(A)のR1との間で付加反応することにより、(A)の架橋剤として機能するものである。(B)は、硬化物を網状化するために、該付加反応に関与するケイ素原子に結合した水素原子を分子中に3個以上有しているものであれば、特に限定されない。(B)は、ケイ素原子に結合した水素原子以外に、エポキシ基、シラノール基、アルコキシシリル基等の反応性有機官能基を有さないことが好ましい。また、(B)が環状シロキサン構造を有する場合、(B)は、主鎖に芳香族骨格を有さないことが好ましい。なお、(B)は、(E)ではない。
(R5)cHdSiO(4−c−d)/2 (II)
(式中、
R5は、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基を表し;
cは、0〜2の整数であり;
dは、1〜3の整数であり、但し、c+dは1〜3の整数である)
で示される単位を分子中に3個以上有する。
(C)白金系触媒は、(A)中のアルケニル基と(B)中のヒドロシリル基との間の付加反応を促進させ、また同様の付加反応によって、架橋重合体のシロキサン網状構造に、後述する(E1)及び/又は(E3)を導入するための触媒である。
(C)は、1種又は2種以上の組合せであってもよい。
(D)周期表第2族及び第12族の金属から選択される金属の酸化物又は炭酸塩は、ポリフェニレンスルフィド樹脂と組成物の硬化物との接着体を高温環境下で使用した場合において、接着界面に移行したポリフェニレンスルフィド樹脂由来の硫黄を含む化合物を捕捉し、硬化物中の樹脂の分解を抑制する成分である。
(D)は、1種又は2種以上の組合せであってもよい。
(E)接着性付与剤は、組成物に、ポリフェニレンスルフィド樹脂を含む様々な基材に対する接着性を付与する成分である。また、組成物が(E)を含むことにより、ポリフェニレンスルフィド樹脂を含む様々な基材に対する接着性が付与される。これらの特性をいっそう向上させる点から、(E)は、下記(E1)〜(E4)からなる群より選択される少なくとも1種を含むことが好ましい。(E)成分は、通常、23℃における粘度が80cP以下の流動性に富む液体である。
で示される側鎖とを有する有機ケイ素化合物、
(E2)Si(OR3)n基とエポキシ基含有基を有する有機ケイ素化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、
(E3)Si(OR3)n基と脂肪族不飽和炭化水素基を有するシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、並びに
(E4)Si(OR4)4で示されるテトラアルコキシシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物。
(上記各式中、Q1、Q2、R3、R4及びnは、前記のとおりである。)
(E1)は、組成物の硬化の際に(A)と付加反応して、(A)及び(B)との付加反応によって架橋したシロキサン構造に導入され、式(1)の側鎖が接着性を発現する部分として、組成物の室温における接着性に寄与する成分である。また、(E1)の側鎖に存在するアルコキシ基(以下、OR3は、炭素数1〜4のアルコキシ基又は2−メトキシエトキシ基を表す)は、(E2)、(E3)及び/又は(E4)のアルコキシ基との共加水分解・縮合反応により、(E2)、(E3)及び/又は(E4)をシロキサン構造に導入することにも寄与する。
(E2)は、ケイ素原子に結合したアルコキシ基と、(E1)、(E3)及び/又は(E4)のケイ素原子に結合したアルコキシ基との共加水分解・縮合反応によって、架橋したシロキサン構造に導入され、エポキシ基が接着性を発現する部分として、組成物の室温における接着性、特にプラスチックに対する接着性の向上に寄与する成分である。
(E3)は、組成物の硬化の際に(B)と付加反応して、(A)及び(B)との付加反応によって架橋したシロキサン構造に導入され、側鎖に存在するアルコキシ基が、接着性を発現する部分として、組成物の室温における接着性、特に金属に対する接着性の向上に寄与する成分である。また、(E3)のアルコキシ基は、(E1)、(E2)及び/又は(E4)のアルコキシ基との共加水分解・縮合反応により、(E1)、(E2)及び/又は(E4)を架橋したシロキサン構造に導入することにも寄与する。(E3)は、Si(OR3)n基と1個の脂肪族不飽和炭化水素基を有するシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物であることが好ましい。
アルコキシ基が他の(E3)のアルコキシ基、及び(E2)と併用する場合は、(E2)のアルコキシ基との共加水分解・縮合反応によって、他の(E3)及び/又は(E2)をシロキサン構造に導入する。
(E4)は、組成物の室温における金属への接着性を、更に向上させる成分である。R4としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルのような、直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられ、容易に入手でき、取扱いが容易で、接着性の向上効果が著しいことから、メチル基、エチル基が好ましい。また、(E4)は、テトラアルコキシシラン化合物単体で使用できるが、加水分解性に優れる点及び毒性が低くなる点から、テトラアルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物であることが好ましい。
(E1)〜(E4)以外の他の接着性付与剤としては、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリプロポキシド、アルミニウムトリブトキシドのようなアルミニウムアルコキシド;チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、チタンテトライソブトキシド、チタンテトライソプロペニルオキシドのようなチタンアルコキシド等の金属アルコキシド類(但し、ジルコニウムアルコキシドを含まない)等が挙げられる。
等の一分子中に加水分解性シリル基と反応性有機官能基を有する化合物及び/又はその部分加水分解縮合物(但し、(E1)〜(E4)を含まない);
等の一分子中にケイ素原子に結合した水素原子と反応性有機官能基を有する化合物;
(式中、kは1〜3の整数である)等の一分子中にケイ素原子に結合した水素原子と2価の芳香族基を有する化合物等が挙げられる。他の接着性付与剤の併用により、更に接着強さを高めることができる。
(E)は、(E1)、(E2)、(E3)及び/又は(E4)の組合せを含むことが好ましい。(E1)〜(E4)は、それぞれ1種又は2種以上の組合せであってもよい。
組成物は、ポリフェニレンスルフィド樹脂を含む様々な基材に対する室温における接着性を更に向上させるために、任意成分として(F)ジルコニウム化合物を含有することが好ましい。(F)は、ジルコニウムを有する化合物であれば特に制限されない。(F)としては、オクタン酸ジルコニウム、テトラ(2−エチルヘキサン酸)ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム等のジルコニウムアシレート;n−プロピルジルコネート、n−ブチルジルコネート等のジルコニウムアルコキシド(但し、ジルコニウムキレートを除く。);トリブトキシジルコニウムアセチルアセトネート、ジブトキシジルコニウムビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジルコニウムエチルアセトアセテート等のジルコニウムキレート等が挙げられる。なお、ジルコニウムキレートは、分子中に1つ以上のキレート配位子(例えば、C5H7O2、C6H9O3等)を有する限り、アルコキシ基を有していてもよい。様々な基材に対する接着性により優れる点から、(F)は、ジルコニウムキレート化合物であることが好ましい。
組成物は、適度の流動性を与え、その硬化物に高い機械的強度を付与するために、任意成分として(G)BET比表面積(本明細書において、単に「比表面積」ともいう。)が50〜500m2/gである無機充填剤を含有することが好ましい。なお、(G)は、(D)周期表第2族及び第12族の金属から選択される金属の酸化物又は炭酸塩を含まないものとする。
組成物は、任意成分として(H)反応抑制剤を含有することが好ましい。(H)としては、マレイン酸ジアリル等の分子中に極性基を有する有機化合物;アセチレンアルコール類やその誘導体等の不飽和結合を有する有機化合物;等が挙げられる。(H)は、組成物の硬化反応速度を抑制して、取扱いの作業性、及び接着性の発現と硬化速度とのバランスの向上にも寄与する。
組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、(I)更なる成分を含むことができる。このような成分として、(I1)分子中にケイ素原子に結合した水素原子を2個有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン、(I2)各種の添加剤等が挙げられる。なお、(I1)は、(E)ではない。(I)更なる成分は、それぞれ、1種又は2種以上の組合せであってもよい。
組成物は、更に、(I1)分子中にケイ素原子に結合した水素原子を2個有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを含むことができる。(I1)は、(A)等と反応して付加反応することにより、鎖延長剤として機能し得る。このような(I1)は、分子中にケイ素原子に結合した水素原子を2個有すること以外は、(B)において説明したとおりである。(I1)は、(B)において前記した一般式(II)で示される単位を分子中に2個有する。
組成物は、目的に応じて、更に、有機溶媒、顔料(但し、(D)及び(G)を除く)、カーボンブラックのような導電性充填剤、チクソトロピー性付与剤、塗布作業性を改良するための粘度調整剤、紫外線防止剤、防かび剤、耐熱性向上剤、難燃化剤等の(I2)各種の添加剤を含むことができる。(I2)各種の添加剤は、それぞれ、1種又は2種以上の組合せであってもよい。なお、用途によっては、組成物を、トルエン、キシレンのような有機溶媒に溶解ないし分散させてもよい。
組成物中の各成分の含有量は以下のとおりである。
(A)の含有量は、(B)、(C)、(D)及び(E)の合計100重量部に対し、10〜5,000重量部であることが好ましく、50〜4,000重量部であることがより好ましく、100〜3,000重量部であることが特に好ましい。このような範囲であると、室温において接着性を効率的に高めることができる。
組成物は、必須成分である(A)〜(E)及び任意成分である(F)〜(I)を、万能混練機、ニーダー等の混合手段によって均一に混練して製造することができる。(B)、(C)及び(E)の添加順番は、任意であるが、(A)に(D)及び任意成分である(G)を加えて混合する工程の後に、(B)、(C)及び(E)の順に加えて混合することが好ましい。
安定に長期間貯蔵するために、(B)と(E1)に対して、(C)が別の容器になるように、適宜、2個の容器に配分して保存しておき、使用直前に混合し、減圧で脱泡して使用に供してもよい。この場合の組成物は、(A)〜(E)及び任意成分である(F)〜(I)を含む、第1部分及び第2部分からなる組成物であって、第1部分が(C)を含み、第2部分が(B)及び(E1)を含み、(A)、(D)、(E2)〜(E4)及び任意成分である(F)〜(I)は、それぞれ独立に、第1部分及び/又は第2部分に含まれる。この場合の組成物の製造方法は、工程(1a)(A)に(D)及び任意成分である(G)を加えて混合する工程と、工程(1b)工程(1a)で得られた混合物に(C)並びに任意成分である(F)、(H)及び(I2)、また必要に応じて(E2)〜(E4)を加えて混合する工程と、を含む第1部分を得る工程;並びに、工程(2a)(A)に(D)及び任意成分である(G)を加えて混合する工程と、工程(2b)工程(2a)で得られた混合物に(B)、(E)並びに任意成分である(F)、(H)及び(I)を加えて混合する工程と、を含む第2部分を得る工程;を含むことが好ましい。
ポリフェニレンスルフィド樹脂と組成物の硬化物とは、接着部分を有していればよく、その形状には限定されない。
例えば、ポリフェニレンスルフィド樹脂と組成物の硬化物との接着部分を含む物品の製造方法の第一の態様は、ポリフェニレンスルフィド樹脂を含む部品及び組成物を準備する工程;前記部品の表面に前記組成物を塗布する工程;並びに前記組成物を硬化して、前記部品及び前記組成物の硬化物を接着する工程を含む。本態様では、組成物の硬化物は、部品の保護膜として作用し得る。組成物の硬化物が保護膜として作用する場合、保護膜としての特性を保持していればよく、その厚みは特に限定されない。
部品は、ポリフェニレンスルフィド樹脂を含んでいてもよく、含まなくてもよいが、含んでいることが好ましい。また、部品は、ポリフェニレンスルフィド樹脂と1種以上の他の材料との複合材料であってもよい。
第一の部品及び第二の部品は、電気電子部品、光学部品又は自動車部品であることが好ましい。
組成物を塗布する工程及び第一の部品と第二の部品とを組成物を介して重ね合わせる工程は、例えば、所定の間隔に保持された第一の部品と第二の部品との間に、組成物を注入等することによって、同時に行われてもよい。
重ね合わせる部分は、組成物を貼り合わせる形になればよく、その形状に制限はない。また、貼り合わせた部位のシール性、機械的強度等が保持されていれば、組成物の厚みは、特に制限されない。
組成物を塗布する工程、第一の部品と第二の部品とを組成物を介して重ね合わせる工程、及び硬化・接着工程は、トランスファー成形や射出成形により、第一の部品、組成物の硬化物及び第二の部品を一体成形することによって同時に行われてもよい。
ポリフェニレンスルフィド樹脂と組成物の硬化物との接着部分を含む物品は、該接着部分の接着性が優れ、高温環境下で使用した場合でも接着性の低下が少ない。ポリフェニレンスルフィド樹脂と他の材料が組成物の硬化物を介して接着される場合、他の材料の材質は、特に限定されず、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、鉄、銅等の金属又はそれらの合金、及び、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂)、ポリカーボネート樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂)、PPS(ポリフェニレンスルフィド樹脂)等の有機樹脂等を使用することができる。
組成物は、電気電子用及び自動車用部品の実装又は封止、半導体又は汎用プラスチックの接着等に用いることができる。具体的には、組成物は、光学素子、半導体モジュール、パッキン等の各種部品用のシール剤又はポッティング剤に用いることができる。組成物は、これらの部品等におけるポリフェニレンスルフィド樹脂に対する接着用途に好適である。更に、ポリフェニレンスルフィド樹脂と組成物の硬化物との接着部分を含む物品は、100℃以上、具体的には、120℃以上、特には150℃以上の高温環境に晒される用途に好適に使用することができる。
実施例及び比較例にて用いた成分は、以下のとおりである。
(A)アルケニル基含有ポリオルガノシロキサン
A−1:MviDnMvi(式中、nは、23℃における粘度が10Pa・sであるような値である)で示される直鎖状ポリメチルビニルシロキサン
A−2:M単位、Mvi単位及びQ単位のみからなり、モル単位比がM5MviQ8で示される分岐状ポリメチルビニルシロキサン(重量平均分子量4,000、1分子当たり平均4個のビニル基)
(B)ポリオルガノハイドロジェンシロキサン
B:MDH 20D20Mで示され、23℃における粘度が20mPa・sである直鎖状ポリメチルハイドロジェンシロキサン(1分子当たり平均20個の水素原子)
(C)白金系触媒
C:塩化白金酸をMviMviで示されるシロキサン二量体と加熱することによって得られ、白金含有量が2.0重量%である白金−ビニルシロキサン錯体(Pt−MviMvi錯体)
(D)周期表第2族及び第12族の金属から選択される金属の酸化物又は炭酸塩
D−1:炭酸カルシウム(日東粉化工業株式会社製、NS#400、平均粒子径:1.7μm)
D−2:酸化マグネシウム(協和化学工業株式会社、パイロキスマ5301、平均粒子径:2.0μm)
D−3:酸化亜鉛(三井金属鉱業株式会社製、亜鉛華1号、平均粒子径:0.75μm)
(E)接着性付与剤
E−1:式:
で示される環状シロキサン
E−2:3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
E−3:ビニルトリメトキシシラン
E−4:テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物(4量体)(三菱ケミカル株式会社製、MKC(登録商標)シリケートMS51)
(F)ジルコニウム化合物
F:(n−C4H9O)3Zr(C5H7O2) トリブトキシジルコニウムアセチルアセトネート(マツモトファインケミカル株式会社製、ZC−540)、有効成分45重量%、金属含有量10.2重量%
(G)BET比表面積が50〜500m2/gである無機充填剤
G:比表面積160m2/gの煙霧質シリカ(アエロジルR−8200、日本アエロジル株式会社製)
(H)反応抑制剤
H:マレイン酸ジアリル
(1)第1部分の調製
あらかじめ重量比1:1でA−2をA−1に溶解したもの47.0重量部、1.0重量部のD−1及び18.0重量部のGを万能混練機に移して、室温(23℃)で60分間撹拌し、150℃で60分間減圧下に撹拌した。50℃以下まで冷却して、40.0重量部のA−1を加えて30分間撹拌した。こうして得た混合物に、A−1及びA−2の合計に対し白金金属原子換算で100重量ppmになるようにCを加えて、室温で10分間撹拌した。0.25重量部のFを加えて、室温で10分間撹拌して、「第1部分」を調製した。第1部分の配合比を表1に示す。
(2)第2部分の調製
あらかじめ重量比1:1でA−2をA−1に溶解したもの47.0重量部、1.0重量部のD−1及び18.0重量部のGを万能混練機に移して、室温(23℃)で60分間撹拌し、150℃で60分間減圧下に撹拌した。50℃以下まで冷却して、28.9重量部のA−1を加えて30分間撹拌した。3.135重量部のBを加えて、室温で10分間撹拌した。0.03重量部のH、6.0重量部のE−1、0.88重量部のE−2、1.0重量部のE−3、及び0.32重量部のE−4を加えて、室温で10分間撹拌して、「第2部分」を調製した。第2部分の配合比を表2に示す。
(3)ポリオルガノシロキサン組成物(第1部分及び第2部分の混合物)の調製
あらかじめ調製しておいた「第1部分」及び「第2部分」を混合し、10分間すばやく減圧混練することにより、脱泡を行って、ポリオルガノシロキサン組成物(第1部分及び第2部分の混合物)を調製した。なお、組成物におけるH/Viは、0.60であった。
D成分の種類及び量を変更した以外は、実施例1と同様にして「第1部分」及び「第2部分」を調製し、実施例2〜6のポリオルガノシロキサン組成物を調製した。実施例2〜6の第1部分及び第2部分の配合比をそれぞれ表1及び表2に示す。
D成分を配合しなかった以外は、実施例1と同様にして「第1部分」及び「第2部分」を調製し、比較例1のポリオルガノシロキサン組成物を調製した。比較例1の第1部分及び第2部分の配合比をそれぞれ表1及び2に示す。
<試験片の作製>
JIS K6249:2003に準拠して、せん断接着試験用の試験片を以下のようにして作製した。具体的には、以下のとおりである。
実施例1〜6及び比較例1の組成物を、それぞれコーカーに充填した。ポリフェニレンスルフィド樹脂(東ソー株式会社製、サスティール(登録商標) GS−40%)の樹脂板(80mm×25mm×2mm)を2枚用意した。1枚の樹脂板の一方の面に、一方の短辺からの塗布長さが10mm、塗布部分が25mm×10mm、厚さが1.0mmになるように、組成物をコーカーから押出して塗布した。組成物が塗布された部分に、もう1枚の樹脂板を、接着部分が25mm×10mmになるように一つの短辺から重ね合わせ、重ね合わせた部分を治具で固定した。このようにして固定した樹脂板を50℃で30分間加熱し、組成物を硬化し、樹脂板同士を接着させて、試験片を得た。
せん断接着試験用の試験片を、それぞれ、熱風循環式乾燥機中150℃で250、500及び1000時間加速試験し、以下のせん断接着試験及び凝集破壊率の評価に供した。
初期評価用として作製1日後、並びに150℃で250、500及び1000時間加速試験後の各試験片について、JIS K6249:2003に準拠して、せん断接着力を評価した。但し、引張速度は、10mm/minとした。
せん断接着試験後の試験片の接着面を観察し、全接着面積当たりの、ポリフェニレンスルフィド樹脂に硬化物が付着している割合を凝集破壊率として評価した。凝集破壊率は、10%刻みの数値として算出した。凝集破壊率が大きいほど、ポリフェニレンスルフィド樹脂と組成物の硬化物との間の界面が強く接着していることを示す。
Claims (10)
- (A)分子中に2個以上のアルケニル基を含有するポリオルガノシロキサン;
(B)分子中にケイ素原子に結合した水素原子を3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン;
(C)白金系触媒;
(D)周期表第2族及び第12族の金属から選択される金属の酸化物又は炭酸塩;並びに(E)接着性付与剤
を含む、ポリフェニレンスルフィド樹脂接着用ポリオルガノシロキサン組成物であって、
組成物全体に対する(D)成分の含有量が0.1〜20重量%である、組成物。 - (D)成分がマグネシウム、カルシウム及び亜鉛から選択される金属の酸化物又は炭酸塩である、請求項1記載のポリオルガノシロキサン組成物。
- (D)成分が酸化亜鉛である、請求項1又は2記載のポリオルガノシロキサン組成物。
- (E)成分が、下記(E1)〜(E4):
(E1)ケイ素原子に結合した水素原子と、ケイ素原子に結合した下記式(1):
で示される側鎖とを有する有機ケイ素化合物、
(E2)Si(OR3)n基とエポキシ基含有基を有する有機ケイ素化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、
(E3)Si(OR3)n基と脂肪族不飽和炭化水素基を有するシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、並びに
(E4)Si(OR4)4で示されるテトラアルコキシシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
(上記各式中、Q1は、ケイ素原子とエステル結合の間に2個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;Q2は、酸素原子と側鎖のケイ素原子の間に3個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;R3は、炭素数1〜4のアルキル基又は2−メトキシエチル基を表し;R4は、炭素数1〜3のアルキル基を表し;nは、1〜3の整数である)
からなる群より選択される少なくとも1種を含む、請求項1〜3のいずれか1項記載のポリオルガノシロキサン組成物。 - (A)成分が、(A1)両末端がR3SiO1/2単位で封鎖され、中間単位がR2 2SiO2/2単位であり、23℃における粘度が0.1〜500Pa・sである直鎖状ポリオルガノシロキサン:並びに、(A2)必須の単位としてSiO4/2単位とR3SiO1/2単位を含み、任意の単位としてR2SiO2/2単位及び/又はRSiO3/2単位からなる群より選択される1種以上の単位を含む、分岐状のポリオルガノシロキサンの組合せ(上記各式中、Rは、R1又はR2であり、R1は、アルケニル基であり、R2は、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基であり、分子中に2個以上のR1を含有する)である、請求項1〜4のいずれか1項記載のポリオルガノシロキサン組成物。
- (C)成分が白金−ビニルシロキサン錯体である、請求項1〜5のいずれか1項記載のポリオルガノシロキサン組成物。
- 更に、(F)ジルコニウム化合物を含む、請求項1〜6のいずれか1項記載のポリオルガノシロキサン組成物。
- 更に、(G)BET比表面積が50〜500m2/gである無機充填剤を含む、請求項1〜7のいずれか1項記載のポリオルガノシロキサン組成物。
- 更に、(H)反応抑制剤を含む、請求項1〜8のいずれか1項記載のポリオルガノシロキサン組成物。
- ポリフェニレンスルフィド樹脂と請求項1〜9のいずれか1項記載のポリフェニレンスルフィド樹脂接着用ポリオルガノシロキサン組成物の硬化物との接着部分を含む物品。
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