WO1999060063A1 - Composition durcissable - Google Patents

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WO1999060063A1
WO1999060063A1 PCT/JP1999/002663 JP9902663W WO9960063A1 WO 1999060063 A1 WO1999060063 A1 WO 1999060063A1 JP 9902663 W JP9902663 W JP 9902663W WO 9960063 A1 WO9960063 A1 WO 9960063A1
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WO
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compound
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curable composition
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PCT/JP1999/002663
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Masashi Sakaguchi
Yoshimichi Yamanaka
Hidenari Tsunemi
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Kaneka Corporation
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    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L23/00Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L23/02Compositions of homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
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    • C08L23/20Homopolymers or copolymers of hydrocarbons having four or more carbon atoms having four to nine carbon atoms
    • C08L23/22Copolymers of isobutene; Butyl rubber ; Homo- or copolymers of other iso-olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes

Definitions

  • the present invention relates to a curable composition. More specifically, a saturated hydrocarbon polymer is liquid in an uncured state and heat-, weather-, water-, and water-resistant in a cured state by using a compound containing a hydrosilyl group.
  • the present invention relates to a curable composition for obtaining a rubber elastic body having excellent durability such as chemical properties.
  • Application fields include sealing materials for electric and electronic parts, sealing materials for batteries and capacitors, sealing materials and sealing materials for various high-frequency compatible components, various coating materials, gasket materials, sealing materials, molding materials. , Paints, adhesives, adhesives, molding materials, fiber treatment agents, impregnated resins for printed wiring boards, materials for built-up wiring boards, and the like. Background art
  • liquid curable materials such as silicone, urethane, and epoxy have been widely used in the fields of rubber moldings as well as coatings, potting agents, and dive agents, taking advantage of the characteristics of liquid rubber. You.
  • silicone is used in a wide range of applications as a highly reliable material such as heat resistance and weather resistance.
  • those having low viscosity before curing and having fluidity are used as sealing materials such as potting agents in the electronics field.
  • Urethane resin is characterized by its high strength derived from the cohesive force of crosslinks and water resistance and heat resistance derived from the main chain skeleton such as hydrogenated polybutadiene. Have been.
  • Epoxy resins have excellent adhesiveness and heat resistance, and are used as high-strength materials, especially in the electronics field such as semiconductor encapsulation materials.
  • silicones have problems such as high moisture permeability, poor adhesion, and low cost.
  • urethane resin may deteriorate its electrical characteristics due to moisture absorption.
  • the problems are that the heat resistance is inferior to that of silicone and epoxy, and that epoxy resin has a high elastic modulus, is weak against thermal shock, and has poor electrical insulation compared to silicone resin.
  • the problem of toxicity of the raw material oligomer to the human body has been considered as a problem.
  • materials having different characteristics from these materials include a saturated hydrocarbon polymer having an alkenyl group (hereinafter, referred to as a main component) and a curing agent having a hydrosilyl group and a hydrosilylation catalyst.
  • Curable materials have been developed, which are essential components, and are expected to be developed in various application fields by taking advantage of their high heat resistance, high weather resistance, high water resistance, and electrical insulation.
  • the main component of this curable material is a polymer
  • the viscosity of the composition in an uncured state may be extremely high depending on the type of the main component.
  • the resulting cured product has excellent durability, low moisture permeability, and excellent vibration absorption, but the viscosity of the isobutylene-based polymer is high. It will be difficult to handle as a liquid unless some low-viscosity technology is applied. That is, in order to use such a curable composition as a potting material / coating material, it is essential to ensure fluidity by some low-viscosity technology.
  • the most versatile technique for such viscosity reduction is the addition of a non-reactive diluent such as oil, which is generally called a plasticizer.
  • a plasticizer a non-reactive diluent such as oil
  • the mechanical strength is also significantly reduced, and the volatilization of the plasticizer at high temperatures significantly reduces the heating loss, volume shrinkage, and mechanical properties of the cured product. , And also causes the dissolution of the plasticizer, leading to a large decrease in reliability.
  • the polymer that forms the It is essential to tie at least two pieces to the point, that is, to the curing agent.
  • the fourth component reacts with the remaining silicon-bonded hydrogen atoms in the curing agent, so that the fourth component is incorporated into the bridge body.
  • the amount of the fourth component is limited by the number of silicon-bonded hydrogen atoms in the curing agent.
  • a curing agent containing a large number of silicon-bonded hydrogen atoms in the molecule is required.
  • the present invention has a low viscosity in the uncured state, and has various durability such as heat resistance, weather resistance, water resistance, chemical resistance, etc., which cannot be attained by the conventional low viscosity technology. And a curable composition for obtaining a uniform rubber elastic body having excellent mechanical strength.
  • the present inventors have developed a diluent for a curable material containing three components such as a saturated hydrocarbon polymer having an alkenyl group (hereinafter referred to as a main component) and a curing agent having a hydrosilyl group and a hydrosilylation catalyst as essential components.
  • a compound containing one alkenyl group in the molecule as well as a compound containing at least two alkenyl groups in the molecule as an agent, low viscosity in an uncured state and wide It has been found that even in a high viscosity range, a uniform rubber elastic body having excellent durability and various mechanical properties such as heat resistance, weather resistance, water resistance, and chemical resistance can be obtained.
  • (B) A component consisting of a compound containing on average more than two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule
  • the component (A) used in the present invention is a saturated hydrocarbon polymer having more than one alkenyl group capable of undergoing a hydrosilylation reaction in the molecule and having a molecular weight of 2000 to 500.000.
  • the saturated hydrocarbon polymer is a concept meaning a polymer that does not substantially contain a carbon-carbon unsaturated bond other than an aromatic ring, and constitutes a main chain excluding the alkenyl group. It means that the repeating unit is composed of a hydrocarbon group.
  • the alkenyl group capable of undergoing a hydrosilylation reaction is not particularly limited as long as it is a group containing a carbon-carbon double bond that is active in a hydrosilylation reaction.
  • alkenyl group examples include an aliphatic unsaturated hydrocarbon group such as a vinyl group, an aryl group, a methylvinyl group, a probenyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, a cyclopropenyl group, a cyclobutenyl group. And a cyclic unsaturated hydrocarbon group such as a cyclopentenyl group and a cyclohexenyl group.
  • the component (A) in the present invention preferably has the alkenyl group capable of undergoing a hydrosilylation reaction at the polymer terminal. When the alkenyl group is located at the terminal of the polymer, the amount of effective network chains of the finally formed cured product increases, and a high-strength, high-elongation rubber-like cured product is easily obtained. Is preferred.
  • the polymer constituting the skeleton of the saturated hydrocarbon polymer of the component (A) is: (1) a olefin compound having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene or the like is polymerized as a main monomer; (2) It can be obtained by a method such as homopolymerizing a gen-based compound such as butadiene or isoprene, or copolymerizing the above-mentioned olefinic compound and a gen-based compound and then hydrogenating.
  • a olefin compound having 2 to 6 carbon atoms such as ethylene, propylene, 1-butene, isobutylene or the like is polymerized as a main monomer
  • It can be obtained by a method such as homopolymerizing a gen-based compound such as butadiene or isoprene, or copolymerizing the above-mentioned olefinic compound and a gen-
  • the isobutylene-based polymer hydrogenated polybutadiene-based polymer, or hydrogenated polyisoprene-based polymer can be used.
  • it is a polymer.
  • the monomer unit having copolymerizability with isobutylene is preferably 50% or less (wt%, the same applies hereinafter), more preferably 30% or less, particularly preferably, in the isobutylene-based polymer. May be contained in the range of 20% or less.
  • Examples of such monomer components include olefins having 4 to 12 carbon atoms, vinyl ethers, aromatic vinyl compounds, vinylsilanes, and arylsilanes.
  • Specific examples of such copolymer components include, for example, 1-butene, 2-butene, 2-methyl-1-butene, 3-methyl-1-butene, pentene, 4-methyl-1-pentene, hexene, vinylcyclohexane, Methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, styrene, ⁇ -methylstyrene, dimethylstyrene, ⁇ -t-butoxystyrene, p-hexenyloxystyrene, p-aryloxystyrene, p-hydroxystyrene, / 3-Pinene, indene, vinyldimethylmethoxysilane, vinyltrimethylsilane, divinyldimethoxysi
  • the saturated hydrocarbon polymer used as the component (A) in the present invention includes butadiene, isoprene, 1,13-tetradecadiene, 1,9-decadiene and 1,9-decadiene as long as the object of the present invention is achieved.
  • the number average molecular weight (GPC method, in terms of polystyrene) of the saturated hydrocarbon polymer, preferably isobutylene polymer, hydrogenated polyisoprene or hydrogenated polybutadiene polymer, is determined based on the ease of handling, rubber elasticity after curing. From 2 0 0 0 to 5 0 It is preferably about 0.000.
  • molecular weight J may be simply used, but it means “number average molecular weight”.
  • a functional group such as a hydroxyl group, as disclosed in JP-A-3-152164 and JP-A-7-34909, is used.
  • a method of performing a Friedel-Crafts reaction with an alkenylphenyl ether to introduce an unsaturated group into a polymer having a halogen atom a method of performing a substitution reaction with aryltrimethylsilane or the like in the presence of a Lewis acid, various phenols And a method in which a hydroxyl group is introduced by carrying out a free-drug reaction with a compound, and the above-mentioned method for introducing an alkenyl group is used in combination.
  • monomers such as those disclosed in U.S. Pat.No. 4,316,973, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-2005, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 428,093 / 1989. It is also possible to introduce an unsaturated group at the time of polymerization.
  • the curing agent which is the component (B) of the present invention, is not particularly limited as long as it is a component comprising a compound containing more than two gayne-bonded hydrogen atoms in one molecule on average.
  • a component comprising a compound containing more than two gayne-bonded hydrogen atoms in one molecule on average when two hydrogen atoms are bonded to the same gay atom, it is calculated as two silicon-bonded hydrogen atoms.
  • polyorganohydrogensiloxane is one of the preferable examples.
  • polyorganohydrogensiloxane refers to a siloxane compound having a hydrocarbon group or a hydrogen atom on a silicon atom. To show the structure specifically,
  • R is a hydrocarbon group with 2 to 20 carbon atoms in the main chain and may contain one or more phenyl groups.
  • the main chain may be a hydrocarbon group having 2 to 20 carbon atoms and may contain one or more phenyl groups.
  • R is a hydrocarbon group with 2 to 20 carbon atoms in the main chain and may contain one or more phenyl groups ,
  • R 2 is a divalent to tetravalent organic group
  • R 1 is divalent
  • R 1 may not be required depending on the structure of )
  • R 1 does not need to depend on the structure of R * 4 . )
  • R 1 does not have to depend on the structure of R 2 , and examples thereof include:
  • component (B) When using these components ( ⁇ ), it is necessary to consider the compatibility with the components ( ⁇ ), (C) and (D), or the dispersion stability in the system. In particular When the viscosity of the entire system is low, if a component with low compatibility with the above components is used as component (B), phase separation may occur and poor curing may occur. In selecting the component (B), it is particularly necessary to have good compatibility with the component (A) or good dispersion stability. However, when a filler having a small particle size such as fine powder silica is blended, it acts as a dispersing aid, and a uniform cured product can be obtained.
  • a filler having a small particle size such as fine powder silica
  • R is a hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms.
  • the amount of the component (B) used is determined based on the total amount of the hydrosilylation-reactive alkenyl groups of the component (A), the component (C) and the component (D). It is preferable to use the compound so that the total amount of silicon-bonded hydrogen atoms is 0.8 to 5.0 equivalents in a molar ratio.
  • the molar amount of the component (B) is less than 0.8 equivalent to the total amount of the alkenyl groups capable of hydrosilylation reaction of the above three components, the crosslinking is insufficient. .
  • it exceeds 5.0 equivalents there is a problem that the physical properties are greatly changed due to the influence of the remaining gallium-bonded hydrogen atoms after curing. In particular, if you want to suppress this effect, the molar ratio is 1. PT P99 / 0
  • Component (B) is preferably used in an amount of 0 to 2.0 equivalents, more preferably 1.0 to 1.5 equivalents.
  • the compound having one hydrosilylation-reactive alkenyl group in the molecule which is the component (C) of the present invention, acts as a diluent for lowering the viscosity of the entire system before curing, and has a cross-linking point during curing.
  • the component (C) includes 1) good compatibility with the component (A), 2) low viscosity, 3) low volatile content under curing conditions, and 4) hydrosilyl. It is required to be active in the chemical reaction.
  • the component (C) is a hydrocarbon compound having a low polarity according to the requirement of 1), a compound having a molecular weight of 400 or less according to the requirement of 2), and a compound having 8 or more carbon atoms according to the requirement of 3). From the requirement 4), it is particularly preferable that the alkenyl group is ⁇ -olefin.
  • Specific examples of the component (C) include C6-C20, preferably C8-C18 ⁇ -olefin, styrene, ⁇ -methylstyrene, ⁇ -methylstyrene dimer, arylcyclopentane, and vinylcyclohexane.
  • the amount of the component (C) is usually 1 to 200 parts by weight, preferably 5 to 150 parts by weight, more preferably 10 to 100 parts by weight, per 100 parts by weight of the component (II). If the amount is less than 10 parts by weight, there is little effect on lowering the viscosity, which is the original purpose, and if it exceeds 100 parts by weight, it becomes difficult to obtain a cured product having a high gel fraction.
  • the compound having at least two hydrosilyl-reactive alkenyl groups in the molecule of the component (D) of the present invention and having a molecular weight of less than 2,000 can be reacted with the component (II) by a simulant reaction at the lip opening to form a crosslinking point.
  • This contributes to increasing the amount of component (C), which acts as a diluent, by increasing the number of functional groups.
  • component (D) is added in a large amount, the tensile modulus of the cured product becomes large, and the component becomes hard and brittle, so the optimum amount is relatively small. Therefore, the compatibility with the component ( ⁇ ) and the viscosity of the component (D) as required for the component (C) are not very important.
  • the number of alkenyl groups is not particularly limited as long as it is at least two or more, and three, four, or The purpose can be achieved even with polybutadiene having 1 or more such as 1,2-pinyl.
  • component (D) examples include difunctional tetramethyldivinylsiloxane, bisphenol diaryl ether, 1,7-octadiene, 1,9-decadiene, pentaerythritol diaryl ether, and divinylbenzene.
  • Trimethylolpropane diaryl ether, trifunctional trimethyl trivinylcyclosiloxane, triallyl trimellitate, pentaerythritol triaryl ether, 1,2,4-trivinylcyclosiloxane, tetrafunctional tetramethyl tetra Vinylcyclosiloxanes and higher polyfunctional ones include 1,2-polybutadiene oligomers, but are not limited thereto.
  • the amount of the component (D) is usually 0.5 to 50 parts by weight, preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 2 to 20 parts by weight, per 100 parts by weight of the component (A). If the compounding amount is less than 0.5 parts by weight, the number of functional groups at the cross-linking point, which is the original purpose of the component (D), cannot be increased, and depending on the compounding amount of the component (C), a low gel fraction cannot be obtained. Only a sufficient cured product will be obtained. On the other hand, if the compounding amount exceeds 50 parts by weight, the cured product obtained is hard and brittle, and has poor rubber elasticity.
  • the hydrosilylation catalyst as the component (E) of the present invention is not particularly limited, and any catalyst can be used.
  • platinum one vinylsiloxane complex for example, P t n (V i Me 2 S iOS i Me 2 V i) n, P t [(Me V i S i) J m ⁇ ; Platinum monophosphine complex ⁇ eg, P t (PPh 3 ) 4 , P t (PBu 3 ) 4 ⁇ ; Platinum -Phosphite complex (for example, PtCP (OPh) 3 ] 4 , PtCP (OBu) 3 ] 4 (where Me is a methyl group, Bu is a butyl group, Vi is a vinyl group, and Ph is N, m represent integers), Pt (acac) 2 , and a platinum-hydrocarbon complex described in Ashby et al., US Pat.
  • chloroplatinic acid a platinum-olefin complex, a platinum-vinylsiloxane complex, Pt (acac) 2 and the like are preferable.
  • amount of catalyst it is used in an amount of 1 0- 1 ⁇ 10- 8 mo 1 relative to the alkenyl group 1 mo 1 in component (A). And it is preferably employed in the range of 1 0 one 2 ⁇ 1 0- 6 mo 1.
  • the hydrosilylation catalysts are generally expensive and corrosive, also is better is not used 1 0 1 mole or more because if the cured product generate a large amount of hydrogen gas resulting in foaming.
  • the curable composition is cured by the addition reaction of the Si—H group to the alkenyl group using the noble metal catalyst, the curing speed is extremely high, which is advantageous for line production.
  • a storage stability improving agent can be added to the curable composition of the present invention for the purpose of improving the storage stability.
  • the storage stability improver is not particularly limited as long as it achieves the intended purpose with a usual stabilizer known as the storage stabilizer of the component (B) of the present invention. .
  • compounds containing an aliphatic unsaturated bond, organic phosphorus compounds, organic sulfur compounds, nitrogen-containing compounds, tin compounds, organic peroxides, and the like can be suitably used.
  • inorganic fillers can be added to the curable composition of the present invention according to the purpose.
  • Inorganic fillers include calcium carbonate, talc, silica, and power —A common inorganic filler such as Bon Black can be used.
  • the curable composition of the present invention utilizes the radish produced by the hydrosilylation reaction, it is necessary to consider the effect on the hydrosilylation reaction when using the curable composition. For example, when the water adsorbed on the filter is large, a reaction between the water and the component (B) occurs, leading to foaming during curing.
  • the filler contains a component that inhibits the hydrosilylation reaction, such as a nitrogen atom or a sulfur atom, the curability may be extremely reduced or poor curing may be caused. It has also been confirmed that the storage stability of the curable composition is greatly affected by the filler added. That is, before using these inorganic fillers, it is necessary to confirm the effects on curability and storage stability in advance.
  • an antioxidant an ultraviolet absorber, a pigment, a surfactant, and the like can be appropriately added to the curable composition of the present invention.
  • the influence on the hydrosilylation reaction must be taken into consideration as in the case of the inorganic filler.
  • various silane coupling agents can be added to the composition of the present invention for the purpose of imparting adhesiveness.
  • a silane coupling agent having a functional group such as an epoxy group, a methacryloyl group, or a vinyl group has a small effect on the curability, has a large effect on the adhesiveness, and is easy to use.
  • the silane coupling agent that can be used is not limited to these.
  • various types of mixing devices generally used can be used. However, when a component that does not dissolve in the composition such as an inorganic filler is added, it is preferable to mix with a device such as a twin-screw mixer or a roll capable of uniformly dispersing while applying shear. In using the composition obtained in this way, after defoaming using various defoaming devices, it may be applied to various processing methods such as casting, diving, potting, and coating.
  • the present invention Before curing, it has a low viscosity with fluidity of several tens of voids, it cures in a few minutes at 100, has a high gel fraction of more than 80%, and heats up to 150 T for 1 week It is also possible to obtain a rubber elastic body having a sufficient degree of cross-linkage such that the weight loss is at a level of several percent even under the conditions.
  • the composition is not limited to such a fluid composition.
  • a relatively high-viscosity composition applicable to liquid injection molding systems widely used as a molding method for silicone is used, a sufficiently high strength such as a breaking strength of 60 kgf Zcm2 or more is obtained. It is also possible to obtain a rubber elastic body.
  • the obtained rubber elastic body has excellent heat resistance, weather resistance, and water resistance. It has properties, chemical resistance and electrical insulation, and its application range is wide and can be used for a wide range of applications. Furthermore, when an isobutylene-based polymer is used as the component (A), a rubber elastic body excellent in low moisture permeability, low moisture absorption, low gas permeability, and vibration absorption, in addition to the above characteristics, can be obtained.
  • Various molding materials such as sealing materials for electronic parts, various sealing materials for batteries and capacitors, various high-frequency compatible parts materials, various coating materials, gasket materials, sealing materials, medical rubber products, etc. It is also a suitable material for paints, adhesives, and molding materials.
  • GPC analysis system; Waters system (pump 600E, differential refractometer 401), column: Showa Denko Co., Ltd. Shod ex K-804, mobile phase: chloroform, number average molecular weight, etc. are converted to polystyrene Expressed by
  • the physical properties of the curable composition were evaluated by measuring the viscosity of the composition before curing, the tensile properties and gel fraction after curing, and the loss on heating when exposed for 1 week in a 150 hot air dryer.
  • Composition viscosity measurement method After mixing and defoaming the composition, the composition was measured using an E-type viscometer at a temperature of 23 and a rotation speed of 5 rpm. When an inorganic filler was included, the workability of casting into a mold during the production of a cured product was relatively compared.
  • Tensile property measurement method A sheet-shaped cured product was prepared using a 2 (1/3) No. dumbbell Punched with a formwork, using a Shimadzu Autograph A G-200 OA at a temperature of 23, a constant temperature chamber of 65% humidity, 5%, a pulling speed of 20 Omm / min, and a distance between chucks of 20 mm. went.
  • Gel fraction measurement method Cut the pieces from the sheet-shaped cured product, weigh it in advance (W1), put it in a wire mesh bag, and weigh it again (W2). This is immersed in toluene at room temperature for 2 days, and dried in a hot air dryer for 3 hours. The weight is weighed (W3), and the gel fraction is determined by the following formula (1) as the weight% that does not dissolve in toluene.
  • the heating loss is calculated by the following equation (2).
  • This composition was filled in an aluminum mold frame covered with a Teflon sheet, and then heated at 150 in a hot air drier for 30 minutes.
  • the obtained sheet-shaped cured product was punched out with a mold for mini-dumbbells, the tensile strength was measured, and the gel fraction and loss on heating were tested according to the method described above. Table 2 shows the recipe and the results.
  • Example 11 A tensile test, a gel fraction, and a measurement of loss on heating were carried out in the same manner as in Example 11 except for using. Table 2 shows the results. In Examples 115, 118 and 119, the viscosity of the composition was measured by the above method using an E-type viscometer. Table 2 shows the recipe and the results. Comparative Example 1-1
  • Compound A1 is used as component (A), and paraffin oil (Idemitsu Kosan Co., Ltd. "PS-32") is 50 parts by weight as plasticizer with respect to 100 parts by weight of component (A).
  • Antioxidant 1 part by weight of MARK AO-50 (Adeka Gas Chemical Co., Ltd.) was added and mixed by hand. At this time, it was heated to about 70 to dissolve the antioxidant. After the mixture was returned to room temperature, a compound B 4 having the following structure was used as the component (B).
  • the viscosity of the composition was measured using the method described above; 'Kohori ⁇ type viscometer, and after filling in an aluminum mold covered with a Teflon sheet, the mixture was heated at 150 ° C and 3 ° C in a hot air dryer. Heated for 0 minutes. The obtained sheet-shaped cured product was punched out with a mini-dumbbell mold, and the tensile strength was measured. In addition, the gel fraction and the heat loss were tested according to the above-mentioned method. Table 3 shows the recipe and the results. Table 3
  • the composition of the present invention can be designed to have a lower viscosity than the case where a plasticizer is used, and the obtained cured product has a high mechanical strength and a high gel fraction. Is high and the weight loss on heating is small.
  • the component (C) is used as a diluent, the composition of the present invention has a higher mechanical strength even if the viscosity is lower than that of the case where the component (D) is not added. .
  • Example 2-1 to 2-3 examples in which a higher molecular weight component (A) is used and where the amount of the component (C) added is changed are described below.
  • Example 2-1 to 2-3 examples in which a higher molecular weight component (A) is used and where the amount of the component (C) added is changed are described below.
  • Example 2-1 to 2-3 examples in which a higher molecular weight component (A) is used and where the amount of the component (C) added is changed are described below.
  • Example 2-1 to 2-3 examples in which a higher molecular weight component (A) is used and where the amount of the component (C) added is changed are described below.
  • Example 1-1 was carried out in the same manner as in Example 1-1, except that the addition amount of the linearene 18 (C) component (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) and the addition amount of the compound B1 (B) component were adjusted. , Tensile test, gel fraction and loss on heating were measured. Further, the viscosity of a mixture obtained by mixing only the component (A) and the component (C) was measured using an E-type viscometer according to the method described above. Table 4 shows the formulation and results. en
  • Example 2-1 Example 2-2 Example 2-3 Example 2-4 Example 2-5 Example 2-6 Example 2-7 Example 2-8
  • Example 21 except that compound A 2 (analytical value is shown in Table 1) is used as the component. Performed in the same manner as in steps 2-3 to measure the tensile test, gel fraction, loss on heating, and viscosity. Table 4 shows the recipe and the results.
  • the gel fraction is slightly reduced, but the high gel fraction and the low heat loss are reduced. It can be seen that they can be compatible.
  • Example 3-1 examples in which an inorganic filler is used as the composition of the present invention will be described below.
  • Compound A1 is used as the component (A), 36 parts by weight of Linearen 18 (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) as the component (C), and 100 parts by weight of the component (A).
  • One part by weight of AO-50 (Adeka Gas Chemicals Co., Ltd.) was added and mixed by hand. At this time, it was heated to about 70 to dissolve the antioxidant. After the mixture was returned to room temperature, Hugherex ZA—40 C (inorganic filler)
  • component (A) 75 parts by weight per 100 parts by weight of component (A), mix by hand, and then apply three times using three paint rolls (Kodaira Seisakusho Co., Ltd., ceramic mouthpiece). Kneaded.
  • LS-8670 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • Dimethyl malate as a storage stability improver was added to 100 g of the component (A), and bis (1, 1) was used as a catalyst for the component (E).
  • Example 3-1 Example 3-2
  • Example 3-1 B3 other than compound B1 as component, and Nisseki polybutadiene B-700 (Nippon Petrochemical Co., Ltd.) other than (LS) 8670 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as (D) component ) was used in the same manner as in Example 3-1. Tensile strength was measured, and a test for a gel fraction and a decrease in ripening was conducted in accordance with the method described above. Table 5 shows the recipe and the results. Comparative Example 3-1
  • Compound A1 was used as the component (A), and 100 parts by weight of the component (A).
  • MARK AO-50 Adeka Gas Chemical Co., Ltd.
  • MARK AO-50 Adeka Gas Chemical Co., Ltd.
  • 100 parts by weight of Fuselex ZA-400C was added as an inorganic filler to 100 parts by weight of the component (A), followed by manual mixing.
  • Compound (A) was used as component (A), and (C) component was added to 100 parts by weight of component (A).
  • 36 parts by weight of Linearene 18 (manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd.) and 1 part by weight of MARKAO-50 (Adeka Gas Chemicals Co., Ltd.) as an antioxidant were added, and the mixture was manually mixed and kneaded. At this time, the mixture was heated to about 70 to dissolve the antioxidant. After the mixture was returned to room temperature, 75 parts by weight of 100 parts by weight of component (A) was added with Hughexrex ZA-400C (Tatsumori Co., Ltd.) as an inorganic filler, and mixed by hand.
  • Table 7 shows the measured values of moisture permeability and volume resistivity.
  • the moisture permeability was measured in accordance with JIS Z0208
  • the volume resistivity was measured in accordance with JISK6911.
  • the cured product obtained by curing while maintaining good workability of fluidity before curing has good mechanical properties, a high gel fraction, and a loss on heating. It is possible to obtain a rubber elastic body having a small size.
  • the rubber elastomer obtained has excellent durability such as heat resistance, water resistance, chemical resistance, etc. due to the skeleton of the saturated hydrocarbon polymer of the component (A), as well as electrical insulation and low permeability. It has characteristics such as wetness.
  • the composition of the present invention is a curable composition mainly composed of a saturated hydrocarbon polymer such as an isopylene polymer which can be cured by utilizing hydrosilylation.
  • the present invention has made it possible to reduce the viscosity of the composition without deteriorating the excellent properties caused by the composition.
  • the use of a commonly used non-reactive plasticizer which cannot be avoided due to the elution or volatilization of the plasticizer component, reduces the reliability and greatly reduces the mechanical properties as a diluent.
  • the improvement is achieved by incorporating a diluent itself into the crosslinked body by using a compound that reacts with the SiH-containing compound serving as a curing agent of the composition.
  • usable curing agents are limited, and as a result, the composition undergoes phase separation during curing, leading to poor curing.
  • a compound having one alkenyl group in a molecule is used as a diluent, while a compound having at least two alkenyl groups in a molecule is used in combination, thereby contributing to the curing failure.
  • Restrictions on SiH-containing compounds as hardeners Is greatly reduced, and as a result, it is possible to obtain a uniform cured product over a wide range regardless of viscosity.
  • the use of a compound having a relatively small number of SiH groups of about 5 as a SiH-containing compound that is, a compound that easily ensures compatibility with the main component or dispersion stability was made possible.
  • the compatibility or dispersion stability of each component in the composition could be ensured over a wide range.

Description

明細書 硬化性組成物 技術分野
本発明は硬化性組成物に関し、 さらに詳しくは、 飽和炭化水素系重合体をヒド ロシリル基含有化合物を用いることにより、 未硬化状態では液状であり、 かつ硬 化状態では耐熱、 耐候、 耐水、 耐薬品性等の各種耐久性に優れたゴム弾性体を得 るための硬化性組成物に関するものである。 その応用分野としては、 電気 ·電子 部品等の封止材料や各種電池やコンデンサ用シール材、 各種高周波対応部品用シ ール材及び封止材、 各種コーティング材、 ガスケット材料、 シーリング材、 成形 材料、 塗料、 接着剤、 粘着材、 型取り材、 繊維処理剤、 プリント配線板用含浸樹 脂、 ビルトアップ型配線板用材料等が挙げられる。 背景技術
従来よりシリコーンやウレタン, エポキシといった各種液状の硬化性材料が、 ゴム成型体分野だけでなく、 コーティング剤、 ポッティング剤、 デイツビング剤 等の各分野において、 その液状ゴムといった特徴を生かして幅広く使用されてい る。
このうち、 シリコーンは、 耐熱性、 耐候性等、 信頼性の高い材料として幅広い 用途に使用されている。 特に硬化前の粘度が低く、 流動性を有するものは、 エレ クトロニクス分野におけるポッティング剤等の封止材として使用されている。 ま た、 ウレタン樹脂は、 架橘結合の凝集力からくる高強度、 水添ポリブタジエン等 の主鎖骨格からくる耐水性や耐熱性を特徴として、 エレクトロニクス分野はもち ろん, 防水コーティング等にも使用されている。 また、 エポキシ樹脂は接着性、 耐熱性に優れるほか、 強度の高い材料として特に半導体封止材料等のエレクトロ ニクス分野を中心に使用されている。
しかし、 シリコーンは透湿性が高い、 接着性が劣る、 コストが髙ぃ等の点が問 題として挙げられる。 また、 ウレタン樹脂は吸湿により電気特性が低下すること や、 シリコーンやエポキシに比較し耐熱性が劣る点が、 またエポキシ樹脂は弾性 率が高く、 冷熱衝撃に弱いほか、 電気絶縁性がシリコーン樹脂などより劣る点が 課題として挙げられる。 また、 これらウレタン樹脂やエポキシ樹脂の場合には, 原料オリゴマ一の人体への毒性といった点も問題視されている。
—方、 これらの材料と異なった特徵を有するものとして、 アルケニル基を有す る飽和炭化水素重合体 (以後これを主成分と呼ぶ) と、 ヒドロシリル基を有する 硬化剤及びヒドロシリル化触媒といった 3成分を必須成分としてなる硬化性材料 が開発されており、 その高耐熱、 高耐候、 高耐水性や電気絶縁性などを生かして 様々な用途分野への展開が期待されている。
しかしながら、 この硬化性材料においては主成分がポリマーであるために、 そ の主成分の種類によっては、 未硬化状態における組成物粘度が極めて高いものと なることもある。 特に、 主成分としてイソブチレン系重合体を用いる場合には、 得られる硬化物は各種耐久性に優れる他、 透湿度が低く、 振動吸収性にも優れる ものの、 イソブチレン系重合体の粘度が高いため、 何らかの低粘度化技術を付与 しなければ液状として取り扱うことは困難となる。 すなわち、 このような硬化性 組成物をポッティング材ゃコ一ティング材として利用するためには、 何らかの低 粘度化技術により、 流動性を確保することが必須となる。 そのような低粘度化技 術として最も汎用的な手法は、 一般的に可塑剤と呼ばれているオイル等の非反応 性希釈剤の添加である。 しかし、 この場合、 可塑剤の配合により粘度は低下する ものの、 機械強度も大幅に低下する他、 高温下での可塑剤の揮発により硬化物の 加熱減量や体積収縮、 機械特性にも大幅な変動をもたらし、 また可塑剤の溶出も 引き起こすことから、 大きな信頼性の低下を招いてしまう。
一方、 これらの課題を解決するために、 前記 3成分に加え、 第 4成分として分 子中に少なくとも 1個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基あるいはアルキ 二ル基を含有する有機化合物を併用する方法が提案されている。 この方法は、 架 橘点となる硬化剤のゲイ素原子結合水素原子と主成分であるアルケニル基含有ポ リマ一とが反応し, 網目鎖を形成するとともに、 第 4成分である希釈剤自体もそ のケィ素原子結合水素原子と反応することにより架橘体に取り込まれるといった 設計である。 ここで、 架橋体を形成するためには、 網目鎖となるポリマーが架橘 点、 すなわち硬化剤に少なくとも 2個結台することが必須となる。 そして、 第 4 成分が硬化剤中の残りのケィ素原子結合水素原子と反応することにより、 その架 橘体に取り込まれることになる。 このため, 硬化剤中のケィ素原子結合水素原子 の数により、 第 4成分の配合量は制限を受けることになる。 また言い換えれば第 4成分を多量に配合するためには、 分子中にケィ素原子結合水素原子を多く含む 硬化剤が必要となる。 しかし、 この場合、 主成分である飽和炭化水素重合体と硬 化剤との相溶性を確保することは困難であり、 特に低粘度で相分離しやすい配合 系においては均一な硬化物が得られないといつた問題が生じ, 改善が求められて いた。
本発明はこのような従来の低粘度化技術では到達し得なかつた、 未硬化状態で は低粘度であり、 かつ幅広い粘度領域においても、 耐熱、 耐候、 耐水、 耐薬品性 等の各種耐久性や機械強度に優れる均一なゴム弾性体を得るための硬化性組成物 を提供するものである。 発明の要約
本発明者らは、 アルケニル基を有する飽和炭化水素重合体 (以後これを主成分 と呼ぶ) と、 ヒドロシリル基を有する硬化剤及びヒドロシリル化触媒といった 3 成分を必須成分としてなる硬化性材料において、 希釈剤として分子中に 1個のァ ルケ二ル基を含有する化合物のほか、 分子中に少なくとも 2個のアルケニル基を 含有する化合物を併用することにより、 未硬化状態では低粘度であり、 かつ幅広 い粘度領域においても、 耐熱、 耐候、 耐水、 耐薬品性等の各種耐久性や機械強度 に優れる均一なゴム弾性体が得られることを見出した。
すなわち、 本発明は、
(A) 平均して 1分子中に 1個を越えるヒドロシリル化反応可能なアルケニル基 を有し、 分子量が 2 0 0 0〜 5 0 0 0 0の飽和炭化水素系重合体
( B ) 平均して 1分子中に 2個を越えるケィ素原子結合水素原子を含有する化合 物からなる成分
( C ) 分子中に 1個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有する化合物
( D ) 分子中に少なくとも 2個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有し 、 分子量が 2 0 0 0に満たない化合物
( E ) ヒドロシリル化触媒
からなる硬化性組成物に関するものである。 発明の詳細な開示
本発明に用いる (A ) 成分は、 分子中に 1個を越えるヒドロシリル化反応可能 なアルケニル基を有し、 分子量が 2 0 0 0〜 5 0 0 0 0の飽和炭化水素系重合体 である。 ここで、 飽和炭化水素系重合体とは、 芳香環以外の炭素一炭素不飽和結 合を実質的に含有しない重合体を意味する概念であり、 該ァルケ二ル基を除く主 鎖を構成する繰り返し単位が炭化水素基から構成されることを意味する。 また、 ヒドロシリル化反応可能なアルケニル基とは、 ヒドロシリル化反応に対して活性 のある炭素一炭素 2重結合を含む基であれば特に制限されるものではない。 アル ケニル基としては、 ビニル基、 ァリル基、 メチルビニル基、 プロべ二ル基、 ブテ ニル基、 ペンテニル基、 へキセニル基等の脂肪族不飽和炭化水素基、 シクロプロ ぺニル基、 シクロブテニル基、 シクロペンテニル基、 シクロへキセニル基等の環 式不飽和炭化水素基が挙げられる。 本発明における (A) 成分は、 上記ヒドロシ リル化反応可能なアルケニル基を重合体末端に有することが望ましい。 このよう にアルケニル基が重合体末端にあるときは、 最終的に形成される硬化物の有効網 目鎖量が多くなり、 高強度で高伸びのゴム状硬化物が得られやすくなるなどの点 から好ましい。
(A ) 成分の飽和炭化水素系重合体の骨格をなす重合体は、 (1 ) エチレン、 プロピレン, 1—ブテン、 イソブチレンなどのような炭素数 2〜 6のォレフイン 化合物を主モノマーとして重合させる、 (2 ) ブタジエン、 イソプレンなどのよ うなジェン系化合物を単独重合させたり、 上記ォレフィン系化合物とジェン系化 合物とを共重合させたりした後水素添加する、 などの方法により得ることができ るが、 末端に官能基を導入しやすい、 分子量制御しやすい、 末端官能基の数を多 くすることができるなどの点から、 イソプチレン系重合体や水添ポリブタジエン 系重合体あるいは水添ポリイソプレン系重合体であるのが望ましい。
前記ィソプチレン系重合体は、 単量体単位のすべてがィソプチレン単位から形 成されていてもよく > ィソブチレンと共重合性を有する単量体単位をイソブチレ ン系重合体中の好ましくは 5 0 % (重量%、 以下同様) 以下、 更に好ましくは 3 0 %以下, 特に好ましくは 2 0 %以下の範囲で含有してもよい。
このような単量体成分としては、 例えば炭素数 4〜 1 2のォレフィン、 ビニル エーテル、 芳香族ビニル化合物、 ビニルシラン類、 ァリルシラン類等が挙げられ る。 このような共重合体成分の具体例としては、 例えば 1ーブテン、 2—ブテン 、 2—メチルー 1ーブテン、 3—メチルー 1—ブテン、 ペンテン、 4—メチルー 1 一ペンテン、 へキセン、 ビニルシクロへキサン、 メチルビニルエーテル, ェチ ルビニルエーテル、 イソプチルビニルエーテル、 スチレン、 α—メチルスチレン 、 ジメチルスチレン、 ρ— t —ブトキシスチレン、 p—へキセニルォキシスチレ ン、 p—ァリロキシスチレン、 p —ヒドロキシスチレン、 /3—ピネン、 インデン 、 ビニルジメチルメトキシシラン、 ビニルトリメチルシラン、 ジビニルジメトキ シシラン、 ジビニルジメチルシラン, 1 , 3—ジビニル一 1, 1, 3, 3—テト ラメチルジシロキサン, トリビニルメチルシラン、 テトラビニルシラン、 ァリル ジメチルメトキシシラン、 ァリルトリメチルシラン、 ジァリルジメトキシシラン 、 ジァリルジメチルシラン, ァーメタクリロイルォキシプロビルトリメトキシシ ラン、 ァーメタクリロイルォキシプロピルメチルジメトキシシラン等が挙げられ る。
前記水添ポリブタジエン系重合体や他の飽和炭化水素系重合体においても、 上 記イソブチレン系重合体の場合と同様に, 主成分となる単量体単位の他に、 他の 単量体単位を含有させてもよい。
また、 本発明中 (A ) 成分として用いる飽和炭化水素系重合体には、 本発明の 目的が達成される範囲でブタジエン、 イソプレン、 1 , 1 3—テトラデカジエン 、 1 , 9—デカジエン、 1 , 7—ォク夕ジェン、 1 , 5—へキサジェンのような ポリェン化合物のごとき重合後 2重結合の残るような単量体単位を少量、 好まし くは 1 0 %以下の範囲で含有させてもよい。
前記飽和炭化水素系重合体、 好ましくはイソブチレン系重合体、 水添ポリイソ プレンまたは水添ポリブタジエン系重合体の数平均分子量 (G P C法、 ポリスチ レン換算) は、 その取り扱いやすさ、 硬化後のゴム弾性の点から 2 0 0 0〜 5 0 0 0 0程度であるのが好ましい。 なお、 本発明において、 単に「分子量 Jと記載す る場合もあるが、 これは「数平均分子量」を意味するものである。
本発明の (A) 成分の製造方法としては、 特開平 3— 1 5 2 1 6 4ゃ特開平 7 — 3 0 4 9 0 9各公報に開示されているような、 水酸基などの官能基を有する重 合体に不飽和基を有する化合物を反応させて、 重合体に不飽和基を導入する方法 が挙げられる。 またハロゲン原子を有する重合体に不飽和基を導入するのにアル ケニルフエ二ルェ一テルとフリーデルクラフツ反応を行う方法、 ルイス酸存在下 ァリルトリメチルシランなどと置換反応を行う方法、 種々のフエノール類とフリ —デルクラフッ反応を行い水酸基を導入した上でさらに前記のアルケニル基導入 方法を併用する方法などが上げられる。 さらに米国特許第 4 3 1 6 9 7 3号、 特 開昭 6 3— 1 0 5 0 0 5号公報、 特開平 4一 2 8 8 3 0 9号公報に開示されてい るような単量体の重合時に不飽和基を導入する方法も可能である。
本発明の (B ) 成分である硬化剤としては、 平均して 1分子中に 2個を越える ゲイ素原子結合水素原子を含有する化合物からなる成分であれば、 制限はない。 ここで、 同一ゲイ素原子に水素原子が 2個結合している場合はケィ素原子結合水 素原子 2個と計算する。
( B ) 成分としては、 ポリオルガノハイドロジェンシロキサンが好ましいもの の一つとして挙げられる。 ここで言うポリオルガノハイドロジェンシロキサンと は、 ケィ素原子上に炭化水素基あるいは水素原子を有するシロキサン化合物を指 す。 その構造について具体的に示すと、
Figure imgf000009_0001
(2≤m+n≤50, 2<m, 0≤n. Rとしては主鎮の炭素数 が 2〜 20の炭化水素基で 1個以上のフェ二ル基を含有しても よい。 )
Figure imgf000009_0002
(0<m+n≤50, 0<m、 0≤n, Rとしては主鎖の炭素数 が 2〜20の炭化水素基で 1個以上のフエ二ル基を含有しても よい。 )
Figure imgf000009_0003
(3≤m+n≤20, 2<m≤19、 0≤η<18, Rとしては 主鎖の炭素数が 2 ~ 20の炭化水素基で 1個以上のフェニル基 を含有してもよい, )
などで示される鎖状、 環状のものや、 これらのユニットを 2個以上有する
CH3— Si— CH3
CH3
(l≤m+ n≤ 50, 1≤m, 0≤n, Rとしては主鎖の炭素数
が 2〜 2 0の炭化水素基で 1個以上のフエ二ル基を含有しても
よい。 2≤し R2は 2〜4価の有機基であり、 R 1は 2価
の有機基。 但し、 R 1は の構造によってはなくてもよい。 )
Figure imgf000010_0001
(0≤m+n≤50, 0≤m. Ό≤η, Rとしては主鎖の炭素致
が 2〜 20の炭化水素基で 1個以上のフェ二ル基を含有しても
よい。 2^ 1 , 只 は 2〜4価の有機基であり、 R 1は 2価
の有機基。 但し, R 1は R*4の構造によってはなくてもよい。 )
Figure imgf000010_0002
(3≤m+n≤50, 1≤m, 0≤n, Rとしては主銷の炭素数
が 2〜20の炭化水素基で 1個以上のフエ二ル基を含有しても
よい。 2≤ 1、 Κώは 2〜4価の有機基であり、 R1は 2価
の有機基。 但し、 R1は R 2の構造によってはなくてもよい, ) などで示されるものが挙げられる。
またこれら (Β) 成分の使用にあたっては, (Α) 成分や (C) 成分, (D) 成分との相溶性、 あるいは系中における分散安定性を考慮する必要がある。 特に 系全体の粘度が低い場合には、 (B) 成分として上記各成分との相溶性の低いも のを使用すると, 相分離が起こり硬化不良を引き起こすことがある。 (B) 成分 の選定にあたっては特に (A) 成分との相溶性が良好であること、 あるいは分散 安定性が良好であることが必要となる。 但し、 微粉末シリカ等の粒径の小さいフ イラ一を配合した場合には、 それが分散性助剤として作用し、 均一な硬化物を得 ることも可能である。
(A) 成分との相溶性、 あるいは分散安定性が比較的良好なものとして具体的に 示すと、
Figure imgf000011_0001
(nは 6あるいは 8)
Figure imgf000011_0002
(2<k<l 0, 0< 1<5, Rは炭素数 8以上の炭化水素基) などが挙げられる。
また、 本発明における (B) 成分の使用量としては、 (A) 成分、 (C) 成分 及び (D) 成分のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基量の総量に対して、 ( B) 成分中のケィ素原子結合水素原子の総量がモル比で 0. 8〜5. 0当量とな るように使用することが好ましい。 上記 3成分のヒドロシリル化反応可能なアル ケニル基量の総量に対して (B) 成分のゲイ素原子結合水素原子の総量がモル比 で 0. 8当量に満たない場合, 架橋が不十分となる。 また、 5. 0当量を越える 場合には、 硬化後に残留するゲイ素原子結合水素原子の影響により物性が大きく 変化することが問題となる。 特にこの影響を抑制したい場合には、 モル比で 1. P T P99/0
10
0〜2. 0当量、 さらに好ましくは 1. 0〜1. 5当量となるように (B) 成分 を用いることが好ましい。
本発明の (C) 成分である分子中に 1個のヒドロシリル化反応可能なアルケニ ル基を有する化合物は、 硬化前は系全体の低粘度化を図る希釈剤として働き、 硬 化時に架橋点となる (B) 成分とヒドロシリル化反応することにより、 硬化後は 架橋構造に取り込まれることになるものである。 この (C) 成分には、 1) (A ) 成分との相溶性が良好であること、 2) 低粘度であること、 3) 硬化条件下に おいて揮発分が少ないこと、 及び 4) ヒドロシリル化反応に活性であることが要 求される。 すなわち (C) 成分としては、 1) の要求から極性の低い炭化水素系 化合物であること、 2) の要求から分子量が 400以下であること、 3) の要求 から炭素数 8以上の化合物であること、 4) の要求からアルケニル基が α—ォレ フィンであることが特に好ましい。 (C) 成分の具体例としては、 C 6〜C 20 、 好ましくは C 8〜C 1 8の α—ォレフィン、 スチレン、 α—メチルスチレン, α—メチルスチレンダイマー、 ァリルシクロペンタン、 ビニルシクロへキサンな どが挙げられるが、 これらに限定されるものではない。 (C) 成分の配合量は、 通常, (Α) 成分 1 00重量部に対して 1〜200重量部、 好ましくは 5〜1 5 0重量部、 さらに好ましくは 1 0〜 100重量部である。 配合量が 1 0重量部未 満では本来の目的である低粘度化にあまり効果がなく、 1 00重量部を越えると ゲル分率の高い硬化物を得ることが困難になる。
本発明の (D) 成分である分子中に少なくとも 2個のヒドロシリル化反応可能 なアルケニル基を有する分子量が 2000に満たない化合物は、 (Β) 成分とヒ ド口シリル化反応することにより架橋点の官能基数をかせぎ、 その結果希釈剤と して作用する (C) 成分の配合量を多くすることに寄与する。 この (D) 成分は 多量に配合すると硬化物の引張弾性率が大きくなり、 堅く脆いものとなるため、 その最適な配合量は比較的少ないところにある。 そのため (C) 成分に求められ るような (Α) 成分との相溶性や (D) 成分自体の粘度はあまり重要とはならな レ 但し、 1) 硬化条件下において揮発分が少ないこと、 及び 2) ヒドロシリル 化反応に活性であることは, (C) 成分と同様に求められる。 一方、 アルケニル 基の個数は少なくとも 2個以上であれば特に制限はなく、 3個、 4個、 あるいは ポリブタジエンの 1 , 2—ピニルのように 1◦個以上有するものであっても目的 は達せられる。
(D) 成分の具体例としては、 2官能のものとしてテトラメチルジビニルシロ キサン、 ビスフエノール Αァリルエーテル、 1, 7—ォクタジェン、 1, 9—デ カジエン、 ペン夕エリスリ トールジァリルエーテル, ジビニルベンゼン、 トリメ チロールプロパンジァリルエーテル、 3官能のものとして卜リメチル卜リビニル シクロシロキサン、 トリメリット酸トリアリル、 ペンタエリスリ トールトリァリ ルエーテル、 1, 2, 4一トリビニルシクロシロキサン、 4官能のものとしてテ トラメチルテトラビニルシクロシロキサン、 それ以上の多官能のものとして 1, 2—ポリブタジエンオリゴマーなどが挙げられるが、 これらに限定されるもので はない。
(D) 成分の配合量は、 通常、 (A) 成分 100重量部に対して 0. 5〜50 重量部、 好ましくは 1 ~30重量部、 さらに好ましくは 2重量部〜 20重量部で ある。 配合量が 0. 5重量部未満では (D) 成分本来の目的である架橘点の官能 基数をかせぐことができず、 (C) 成分の配合量によっては、 ゲル分率が低い架 橋不十分な硬化物しか得られないことになる。 一方、 配合量が 50重量部を越え ると得られる硬化物は、 硬く脆いものとなり、 ゴム弾性に乏しいものとなる。 本発明の (E) 成分であるヒドロシリル化触媒については、 特に制限はなく、 任意のものが使用できる。
具体的に例示すれば、 塩化白金酸、 白金の単体、 アルミナ、 シリカ、 カーボン ブラック等の担体に固体白金を担持させたもの; 白金一ビニルシロキサン錯体 { 例えば、 P t n (V i Me 2S i OS i Me2V i ) n、 P t 〔 (Me V i S i〇 ) J m} ; 白金一ホスフィン錯体 {例えば、 P t (PPh3) 4、 P t (PBu3 ) 4} ; 白金ーホスフアイ ト錯体 (例えば、 P t CP (OP h) 34、 P t CP (OB u) 34 (式中、 Meはメチル基、 Buはブチル基、 V iはビニル基、 Phはフエ二ル基を表し、 n、 mは整数を表す) 、 P t (a c a c ) 2、 また、 A s h b yらの米国特許第 3 1 59601及び 3 159662号明細書中に記載 された白金—炭化水素複合体, 並びに L amo r e a υ xらの米国特許第 322 0972号明細書中に記載された白金アルコラ一卜触媒も挙げられる。 また、 白金化合物以外の触媒の例としては、 RhC l (P P h 3) 3、 Rh C 13 « RhZAl23、 RuC l 3、 I r C l 3、 F e C l 3、 A 1 C 13, P d C 12 · 2 H2〇、 N i C 12、 T i C 14、 等が挙げられる。 これらの触媒は単独 で使用してもよく、 2種以上併用しても構わない。 触媒活性の点から塩化白金酸 、 白金—ォレフィン錯体、 白金一ビニルシロキサン錯体、 P t (a c a c) 2等 が好ましい。 触媒量としては特に制限はないが、 (A) 成分中のアルケニル基 1 mo 1 に対して 1 0―1〜 10— 8mo 1の範囲で用いるのがよい。 好ましくは 1 0一2〜 1 0—6mo 1の範囲で用いるのがよい。 また、 ヒドロシリル化触媒は、 一般に高価で腐食性であり、 また, 水素ガスを大量に発生して硬化物が発泡して しまう場合があるので 1 0—1モル以上用いない方がよい。
本発明においては、 貴金属触媒を用いたアルケニル基に対する S i— H基の付 加反応によって硬化性組成物が硬化するので, 硬化速度が非常に速く、 ライン生 産を行う上で好都合である。
また、 本発明の硬化性組成物には保存安定性を改良する目的で、 保存安定性改 良剤を添加することができる。 この保存安定性改良剤としては、 本発明の (B) 成分の保存安定剤として知られている通常の安定剤で所期の目的を達成するもの であればよく、 特に限定されるものではない。 具体的には、 脂肪族不飽和結合を 含有する化合物, 有機リン化合物、 有機硫黄化合物、 窆素含有化合物、 スズ系化 合物、 有機過酸化物等を好適に用いることができる。 さらに具体的には、 2—べ ンゾチアゾリルサルファイド、 ベンゾチアゾ—ル、 チアブール、 ジメチルァセチ レンダイ力ルポキシレ一 卜、 ジェチルアセチレンダイカルボキシレート、 BHT 、 プチルヒドロキシァニソール、 ビタミン E、 2— (4—モルフォジニルジチォ ) ベンゾチアゾ—ル、 3—メチルー 1ーブテン一 3—オール、 アセチレン性不飽 和基含有オルガノシロキサン、 アセチレンアルコール、 3—メチルー 1—ブチル — 3—オール、 ジァリルフマレート、 ジァリルマレエ一ト、 ジェチルフマレート 、 ジェチルマレエート、 ジメチルマレエート, 2—ペンテン二トリル、 2, 3— ジクロロプロペン等が挙げられるが、 これらに限定されるわけではない。
さらに、 本発明の硬化性組成物には、 目的に応じて各種無機フィラーを添加す ることができる。 無機フイラ一としては、 炭酸カルシウム、 タルク, シリカ、 力 —ボンブラックといった一般的な無機フイラ一が使用できる。 しかし、 本発明の 硬化性組成物はヒドロシリル化反応による架橘を利用するため、 その使用にあた つては、 ヒドロシリル化反応に対する影響を考慮しなければならない。 例えばフ イラ一の吸着水分が多い場合には、 該水分と (B ) 成分との反応が起こり、 硬化 時の発泡につながる。 また, フイラ一に窒素原子、 硫黄原子等ヒドロシリル化反 応を阻害する成分が含有されている場合には、 硬化性が極端に低下したり、 硬化 不良を引き起こすことがある。 また, 添加するフイラ一によつて硬化性組成物の 保存安定性も大きく影響を受けることも確認されている。 すなわち、 これら無機 フィラーの使用にあたっては、 事前に硬化性や保存安定性に及ぼす影響を確認す ることが必要となる。
また、 本発明の硬化性組成物には、 酸化防止剤、 紫外線吸収剤、 顔料、 界面活 性剤等を適宜添加することができる。 これらの使用にあたっても、 前記無機フィ ラーと同搽に、 ヒドロシリル化反応に対する影響を考慮しなければならない。 また、 本発明の組成物には、 接着性を付与する目的で各種シランカップリング剤 を添加することもできる。 特にエポキシ基、 メタクリロイル基、 ビニル基等の官 能基を有するシランカップリング剤は, 硬化性に及ぼす影響も小さく、 接着性の 発現にも効果が大きく使いやすい。 但し, 使用できるシランカップリング剤とし てこれらに限定されるものではない。
本発明の硬化性組成物を作製するにあたっては、 通常使用される各種混合装置 を使用できる。 但し、 無機フィラーをはじめとする組成物中に溶解しない成分を 添加する場合には、 2軸ミキサーやロール等のようにせん断をかけながら均一に 分散できるような装置により混合することが好ましい。 このようにして得られる 組成物を使用するにあたっては、 各種脱泡装置を用いて脱泡した後、 注型、 ディ ッビング, ポッティング、 コーティングといった各種加工方法に適用すればよい 本発明に従えば、 硬化前は数十ボイズの流動性のある低粘度でありながら、 1 0 0で、 数分で硬化し、 8 0 %以上の高いゲル分率を有し、 1 5 0 T、 1週間の 加熱条件下においても減量が数%レベルであるような、 十分な架橘度を有するゴ ム弾性体を得ることも可能である。 また、 このように流動性ある組成物に限らず 、 シリコーンの成型方法として広く使用されている液状射出成形システムに適用 可能な、 比較的高粘度の組成物を用いた場合、 破断強度が 60 k g f Zcm2以 上であるような, 十分に高強度なゴム弾性体を得ることも可能となる。
本発明においては、 このような優れた作業性に加え、 (A) 成分として飽和炭 化水素系重合体を用いていることから、 得られるゴム弾性体は優れた耐熱性、 耐 候性、 耐水性、 耐薬品性、 電気絶縁性を有し、 その適用範囲は広く幅広い用途に 使用しうる。 さらに (A) 成分としてイソブチレン系重合体を用いれば、 前記特 性に加え、 低透湿性、 低吸湿性、 低気体透過性、 振動吸収性に優れたゴム弾性体 を得ることができ、 特に電気 ·電子部品等の封止材料や各種電池やコンデンサ用 シ一ル材、 各種高周波対応部品材料、 各種コーティング材、 ガスケット材料、 シ —リング材、 医療用ゴム製品等をはじめとする各種成形材料、 塗料、 接着剤、 型 取り材等にも好適な材料となる。 発明を実施するための最良の形態
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、 本発明はこれら実施例 のみに限定されるものではない。 以下の実施例に示す化合物 Aの分子量及び末端 官能基数は、 GPC、 — NMRで測定した。
GP C分析: システム; Wa t e r s社製システム (ポンプ 600 E、 示差屈折 計 401 ) 、 カラム ;昭和電工 (株) S h od e x K— 804、 移動相; ク ロロホルム、 数平均分子量などはポリスチレン換算で表す。
'H-NMR : V a r i a n社製 Gem i n i— 300、 測定溶媒;四塩化炭 素/重アセトン混合溶媒
硬化性組成物の物性評価としては、 硬化前の組成物粘度を、 硬化後の引張特性 及びゲル分率、 さらに 150 熱風乾燥機中で 1週間暴露した際の加熱減量を測 定した。
組成物粘度測定方法:組成物を混合、 脱泡した後、 E型粘度計を用い、 温度 23 下, 回転数 5 r pmの条件で測定を行った。 また、 無機フイラ一を含む場合に は、 硬化物作製時に型枠に流し込む際の、 作業性を相対比較することにした。 引張特性測定方法:シート状硬化物を 2 (1/3) 号形ダンベル (以後ミニダン ベルと呼ぶ) 用型枠で打ち抜き、 温度 23で、 湿度 65土 5 %の恒温室中、 引張 速度 20 Omm/m i n、 チャック間距離 20 mmの条件で島津オートグラフ A G-200 OAを用いて行った。
ゲル分率測定方法: シート状硬化物から破片を切り取り、 あらかじめ重量を計つ た (W1) 金網の袋に入れ、 再度重量 (W2) を計る。 これを室温下, トルエン に 2日間浸潰した後、 80 熱風乾燥機にて 3時間乾燥させる。 これの重量を計 り (W3) 、 下式 (1) によりトルエンに溶解しない重量%としてゲル分率を求 める。
式 (1) ゲル分率 (%) = (W3 -Wl ) / (W2 -W 1 ) X 100 加熱減量測定方法:引張特性測定用に用意したミニダンベルの重量を計り (W4
) 、 金属パットの上にテフロンシートを敷き、 その上に並べる。 これを 1 50で 熱風乾燥機に入れ、 1週間後に取り出す。 室温に戻した後, 重量を計り (W5)
、 下式 (2) により加熱減量を求める。
式 (2) 加熱減量 (%) = 1 00— W5 W4 X 100 実施例 1
特開昭 63 - 10500 5号公報により合成した下記に構造を示す (A) 成分 である化合物 A 1 (分析値は表 1に示す)
Figure imgf000018_0001
表 1
Figure imgf000018_0002
100重量部に対し、 (C) 成分としてリニアレン 18 (出光石油化学 (株) 製 ) を 36重量部、 酸化防止剤として MARK AO- 50 (アデカァ一ガス化学 (株) ) を 1重量部加えて, 手混ぜ混練した。 この際、 酸化防止剤を溶解させる ため 7 Ot:程度に加温した。 該配合物を室温に戻した後、 (D) 成分として L S - 7 2 5 0 (信越化学工業 (株) ) を (Α) 成分 1 0 0重量部に対して 1 3. 2 重量部、 及び下記に構造を示す (Β) 成分である化合物 B l
化 物 B 1
Figure imgf000019_0001
を 3 9重量部秤量し混合した。 更に保存安定性改良剤としてジメチルマレートを (A) 成分 1 0 0 gに対し 7 Ό \ , (E) 成分の触媒としてビス ( 1 , 3—ジ ビニルー 1 , 1 3 3—テトラメチルジシロキサン) 白金錯体触媒 (1 7. 9 X 1 0 -5mmo l /u l , キシレン溶液) を 1 0 0 z 1秤量し、 均一に混合し た。 次に、 真空脱泡撹拌装置 (シーテック (株) 製) で 1 0分間脱泡を行った。 この配合物を、 テフロンシートを敷いたアルミの金型枠に充填した後、 熱風乾燥 機中で 1 5 0で、 3 0分間加熱した。 得られたシート状硬化物をミニダンベル用 型枠で打ち抜き、 引張強度を測定するとともに、 前記方法に従い、 ゲル分率及び 加熱減量の試験を行った。 配合表及び結果を表 2に示す。
ϋΐ o o o t
Figure imgf000020_0001
1 ) 出光石油化学 (株) 製 6) E型粘度計、 5 r pm 2 3°C
2) 信越化学工業 (株) 製 7) 最大強度発現時の伸び
3) ダイソー (株) 製 8) トルエン浸演 48時間
4) 日本.石油化学 (株) 製 9) 1 50UC熱風乾燥機中、 7 W間曝露
5) アデカァーガス化学 (株) 製
実施例 1一 2〜 1一 9
(D) 成分として表 2に示した 1 , 9ーデカジエン、 L S— 8 1 80 (信越化学 工業 (株) )·、 ネオアリル P— 30M (ダイソ一 (株) ) 、 L S— 8670 (信 越化学工業 (株) ) , 日石ポリブタジエン B— 700、 B— 1 000 (日本石油 化学 (株) ) 各種を用いるとともに、 (B) 成分としての化合物 B 1の添加量を 調整したほか、 (B) 成分としても B 1以外に下記に構造を示す B 2、 B 3
CH3— i-0— f-p-O ~~-†i-0— J4- i-0-j ~ i - CH3
CH, ,CH, ,CH? 、CH3 I CH3
1.5 2.5 化合物 B 2
化合物 B 3
Figure imgf000021_0001
を用いた以外は実施例 1一 1と同様に行い、 引張試験、 ゲル分率、 加熱減量の測 定を行った。 結果を表 2に示す。 尚、 実施例 1一 5、 1一 8及び 1一 9について は前記方法により E型粘度計を用いて組成物の粘度を測定した。 配合表及び結果 を表 2に示す。 比較例 1― 1
(A) 成分として化合物 A 1を用い、 (A) 成分 1 00重量部に対し、 可塑剤と してパラフィンオイル (出光興産 (株) "P S— 32" ) を 50重量部. 酸化防 止剤として MARK AO- 50 (アデカァーガス化学 (株) ) を 1重量部加え て、 手混ぜ混練した。 この際、 酸化防止剤を溶解させるため 70 程度に加温し た。 該配合物を室温に戻した後、 (B) 成分として下記に構造を示す化合物 B 4
化合物 B4
Figure imgf000021_0002
を (A) 成分 1 00重量部に対して 9. 3重量部枰量し混合した。 更に保存安定 性改良剤としてジメチルマレ一トを (A) 成分 1 0 0 gに対し 70 1 、 (E) 成分の触媒としてビス ( 1 , 3—ジビエル一 1, 1, 3, 3—テ トラメチルジシ ロキサン) 白金錯体触媒 ( 1 7. 9 X 1 0— 5mmo \ / \ ^ キシレン溶液) を 1 Ο Ο μ 1枰量し、 均一に混合した。 次に、 真空脱泡撹拌装置 (シーテック ( 株) 製) で 1 0分間脱泡を行った。 この配合物の粘度を前記方法;'こより Ε型粘度 計を用いて測定するとともに、 テフロンシートを敷いたアルミの金型枠に充填し た後、 熱風乾燥機中で 1 5 0°C、 3 0分間加熱した。 得られたシート状硬化物を ミニダンベル用型枠で打ち抜き、 引張強度を測定するとともに、 前記方法に従い 、 ゲル分率及び加熱減量の試験を行った。 配合表及び結果を表 3に示す。 表 3
Figure imgf000022_0001
差替え用紙 (規貝 IJ26) 比較例 1 一 2
( A ) 成分 1 0 0重量部に対し、 リニアレン 1 8 (出光石油化学 (株) 製) を 3 6重量部、 (B ) 成分として下記に構造を示す化合物 B 5
化合物 B 5
Figure imgf000023_0001
を 2 7重量部した以外は比較例 1 一 1と同様に行い、 配合物の粘度測定、 引張試 験、 ゲル分率、 加熱減量の測定を行った。 結果を表 3に示す
これら表 2及び表 3の結果から、 本発明の組成物は、 可塑剤を用いた場合と比較 し、 低粘度の設計が可能であり、 得られる硬化物は機械強度が強いほか、 ゲル分 率は高く、 加熱減量も小さいことがわかる。 また、 希釈剤として (C ) 成分を用 いるが、 (D ) 成分を添加しない場合と比較すると、 本発明の組成物は、 より低 い粘度でも得られる硬化物の機械強度は強いことがわかる。
次に、 (A ) 成分としてより大きな分子量のものを用いる場合や、 (C ) 成分の 添加量を変化させた場合の実施例を, 以下に示す。 実施例 2— 1〜 2— 3
( C ) 成分のリニアレン 1 8 (出光石油化学 (株) 製) の添加量及び、 (B ) 成 分である化合物 B 1の添加量を調整した以外は、 実施例 1— 1と同様に行い, 引 張試験、 ゲル分率、 加熱減量の測定を行った。 また、 (A) 成分と (C ) 成分の みを混合した配合物の粘度を前記方法に従い E型粘度計を用いて測定した。 配合 表及び結果を表 4に示す。 en
実施例 2-1 実施例 2- 2 実施例 2 - 3 実施例 2 - 4 実施例 2 - 5 実施例 2 - 6 実施例 2 - 7 実施例 2 - 8
(A) 成分 化合物 A 1 】00 100 100
化合物 A 2 g 100 100 100 100 100
(B) 成分 化合物 B 1 g 18 25 34 19 1 38 43 55
(C) 成分 リニアレン 18 U g 18 27 36 20 30 40 49 75
(D) 成分 日石ホ'リフ"タシ"ェン B-7002) 4 6 10 6 12 14 14 14
(【':) 成分 PI.ビュルシリキサン錯体 /'】 100 100 100 55 55 55 55 55 保存安定性改良剤 シ"メチルマレエ-' -1' μ 1 70 70 70 :)7 :!7 37 37 」 37 酸化防止剤 MARK AO 503) g 1 1 1 1 1 1 1 1 粘度4) poise 410 160 70 770 270 120 60 60
M30 kgf/cm2 2.7 2.7 3.5 2.3 3.2 3.4 2.7 2.1 引張特性 Tmax 8.7 5.3 5.1 18.3 12.4 12.4 7.2 5.1
Emax ) % 120 70 50 170 90 80 70 50 ケ'ル分率 6 > % 96 94 93 94 93 92 89 82 加熱減量7) % 0.6 0.7 0.8 0.9 0.9 1.0 0.9 1.3
1 ) 出光石油化学 (株) 製 4) (A) + (C) 成分の粘度 (組成物としてはさらに低粘度となる) E型粘度計、 5 pm、 2 3°C
2) S本石油化学 (株) 製 5) 最大強度発現時の伸び
3) アデカァーガス化学 (株) 製 6) トルエン浸演 48時間
7) 1 5 ()UC熱風乾燥機中、 7
¾4 実施例 2— 4〜 2— 8
(A) 成分として化合物 A 2 (分析値は表 1に示す) を用いる以外は、 実施例 2 一;!〜 2— 3と同様に行い、 引張試験、 ゲル分率、 加熱減量、 粘度の測定を行つ た。 配合表及び結果を表 4に示す。
このように、 (A) 成分の分子量が大きくても、 また (C) 成分の添加量を增 やしても、 多少ゲル分率の低下は見られるものの、 高いゲル分率、 低い加熱減量 が両立できることがわかる。
また、 次に本発明の組成物として無機フイラ一を用いる場合の実施例を以下に 示す。 実施例 3 - 1
(A) 成分として化合物 A 1を用い、 (A) 成分 100重量部に対し、 (C) 成 分としてリニアレン 18 (出光石油化学 (株) 製) を 36重量部、 酸化防止剤と して MARK AO- 50 (アデカァ一ガス化学 (株) ) を 1重量部加えて、 手 混ぜ混練した。 この際、 酸化防止剤を溶解させるため 70 程度に加温した。 該 配合物を室温に戻した後、 無機フイラ一としてヒューズレックス ZA— 40 C (
(株) 龍森) を (A) 成分 100重量部に対して 75重量部加え、 手混ぜにより 混合した後、 3本ペイントロール (小平製作所 (株) 、 セラミック口一ル) を用 いて 3回混練した。 このようにして得られた均一な配合物に、 (D) 成分として L S - 8670 (信越化学工業 (株) 〉 を (A) 成分 100重量部に対して 10 . 5重量部、 及び (B) 成分である化合物 B 1を 37重量部秤量し手混ぜにより 混合した。 更に保存安定性改良剤としてジメチルマレートを (A) 成分 1 00 g に対し し (E) 成分の触媒としてビス (1, 3—ジビニルー 1, 1, 3 , 3—テトラメチルジシロキサン) 白金錯体触媒 ( 1 7. 9 X 1 0— 5mmo l / H 1 , キシレン溶液) を 100 1抨量し, 均一に混合した。 次に、 真空脱泡 撹拌装置 (シーテック (株) 製) で 10分間脱泡を行った。 この配合物を、 テフ ロンシー卜を敷いたアルミの金型枠に充填した後、 熱風乾燥機中で 150で、 3
0分間加熱した。 得られたシート状硬化物をミニダンベル用型枠で打ち抜き' 引 張強度を測定するとともに, 前記方法に従い、 ゲル分率及び加熱減量の試験を行 実施例 3 - 1 実施例 3-2 実施例 3 3 比較
(Α) 成分 化合物 A 100 100 100 1
(B) 成分 J 化 物 B 1 37 36
化 物 B 3 73
合物 F¾ 5
合物 Γ¾ 4 b 9.
(C) 成分 リニアレン 181) κ 36 36 36
可塑剤 PS-322)
(D) 成分 LS-86703) 10.5 15
日石ホ。リフ、、タシ、、工ン B 7004) 12
(E) 成分 ビニルシロキサン錯体 100 100 100 1 無機フィラー ヒュ— レックス ZA— 40C5) 75 75 75 1 保存安定性改良剤 シ、^チルマレエ一ト 1 70 70 70
酸化防止剤 MARK AO- 506) g 1 1 1
流動性7) ◎ ◎ ◎
M30 kgf /cm2 16.3 11.2 10.5 4 引張特性 Tmax kgf/ cm2 30.1 20.0 18.8 1
Emax ) % 60 50 50
ル分率 a) % 97 96 9:(
加熱減量 '(>) % 0.8 1. ϋ 0. ϋ
) 出光石油化学 (株) 製 H) (株) 龍森製
) 出光興産 (株) 製 7) ◎: 良好、 O:比較的良好、 A:少し流れに ) 信越化学:に業 (株) 製 7) 最大強度発現時の仲ぴ
) 日本石油化学 (株) 製 8) トルエン浸漬 48時間
) アデカァーガス化学 (株) 製 ) 1 5 () :熱風乾燥機屮、 7 I I \w\m
実施例 3— 2 ~ 3— 3
(B) 成分として化合物 B 1以外に B 3、 また (D) 成分として L S— 8 6 7 0 (信越化学工業 (株) ) 以外に日石ポリブタジエン B— 7 0 0 (日本石油化学 ( 株) ) を用いた以外は実施例 3— 1と同様に行い、 引張強度を測定するとともに 、 前記方法に従い、 ゲル分率及び加熟減量の試験を行った。 配合表及び結果を表 5に示す。 比較例 3— 1
(A) 成分として化合物 A 1を用い、 (A) 成分 1 0 0重量部に対し. 可塑剤と してパラフィンオイル (出光興産 (株) "P S— 3 2 " ) を 5 0重量部、 酸化防 止剤として MARK AO- 5 0 (アデカァーガス化学 (株) ) を 1重量部加え て、 手混ぜ混練した。 この際, 酸化防止剤を溶解させるため 7 0 程度に加温し た。 該配合物を室温に戻した後、 無機フイラ一としてヒューズレックス ZA— 4 0 C ( (株) 龍森) を (A) 成分 1 0 0重量部に対して 1 0 0重量部加え、 手混 ぜにより混合した後、 3本ペイントロール (小平製作所 (株) 、 セラミックロー ル) を用いて 3回混練した。 このようにして得られた均一な配合物に、 (B) 成 分である化合物 B 4を (A) 成分 1 0 0重量部に対して 9. 3重量部秤量し、 手 混ぜにより混合した。 更に保存安定性改良剤としてジメチルマレートを (A) 成 分 1 0 0 gに対し 7 0 1 、 (E) 成分の触媒としてビス (1 , 3—ジビニル— 1 , 1 , 3, 3—テトラメチルジシロキサン) 白金錯体触媒 (1 7. 9 X 1 0一 5mmo 1 / z 1. キシレン溶液) を 1 0 0 /x 1枰量し, 均一に混合した。 次に 、 真空脱泡撹拌装置 (シ一テック (株) 製) で 1 0分間脱泡を行った。 この配合 物を、 テフロンシートを敷いたアルミの金型枠に充填した後、 熱風乾燥機中で 1 5 O , 30分間加熱した。 得られたシート状硬化物をミニダンベル用型枠で打 ち抜き、 引張強度を測定するとともに、 前記方法に従い、 ゲル分率及び加熱減量 の試験を行った。 配合表及び結果を表 5に示す。 比較例 3— 2
(A) 成分として化合物 A 1を用い、 (A) 成分 1 0 0重量部に対し、 (C) 成 分としてリニアレン 1 8 (出光石油化学 (株) 製) を 3 6重量部、 酸化防止剤と して M A R K A O— 5 0 (アデカァーガス化学 (株) ) を 1重量部加えて, 手 混ぜ混練した。 この際、 酸化防止剤を溶解させるため 7 0で程度に加温した。 該 配合物を室温に戻した後、 無機フイラ一としてヒューズレックス Z A— 4 0 C ( (株) 龍森) を (A) 成分 1 0 0重量部に対して 7 5重量部加え、 手混ぜにより 混合した後、 3本ペイントロール (小平製作所 (株) 、 セラミックロール) を用 いて 3回混練した。 このようにして得られた均一な配合物に、 (B ) 成分である 化合物 B 5を (A) 成分 1 0 0重量部に対して 2 7重量部秤量し、 手混ぜにより 混合した。 更に保存安定性改良剤としてジメチルマレートを (A) 成分 1 0 0 g に対し 7 0 ^ 1 、 (E ) 成分の触媒としてビス (1, 3—ジビニル一 1, 1, 3 , 3—テトラメチルジシロキサン) 白金錯体触媒 ( 1 7 . 9 X 1 0 - 5 mm o 1 / 1、 キシレン溶液) を 1 0 0 1秤量し、 均一に混合した。 次に、 真空脱泡 撹拌装置 (シーテック (株) 製) で 1 0分間脱泡を行った。 この配合物を、 テフ ロンシートを敷いたアルミの金型枠に充填した後、 熱風乾燥機中で 1 5 0 、 3 0分間加熱した。 しかし、 2層に分離し均一な硬化物は得られなかった。
これらの結果より、 無機フィラーを添加した組成物の場合、 可塑剤を用いる場合 には、 低粘度化が困難であり、 硬化物としても機械強度が弱いほか、 当然ゲル分 率は低く、 加熱減量も大きいものしか得られない。 また, 希釈剤として (C ) 成 分を用いるが、 (D ) 成分を添加しない場合には、 使用できる (B ) 成分の (A ) 成分や (C ) 成分に対する相溶性の低さから、 比較例 3— 2のように硬化物が 得られないことが起こり得る。 これに対し、 本発明に従えば、 実施例 3— 1〜 3 一 3に示すように、 低粘度かつ、 機械強度にも優れ、 ゲル分率が髙く加熱減量が 小さい硬化物を得ることが可能なことがわかる。
また、 本発明に従い得られる組成物を硬化させ、 得られるゴム弾性体の示す優 れた特性の一例を以下に示す。 ここで、 耐熱性試験としては 1 5 0で熱風乾燥機 中で 6 0 0時間皤露した際の物性変化率を、 耐水性試联として 8 0で温水に 1ケ 月浸漬した際の物性変化率、 吸水率としてプレッシャークッ力一試験条件 (1 2 I t:、 飽和水蒸気下) 下で 6 0 0時間曝露した際の重量増加率、 耐薬品性試験と して濃塩酸及び 2 0 %苛性ソーダ水溶液に室温下 1ヶ月浸漬した隊の物性変化率 を調べた。 サンブルとしては実施例 1 一 5及び 1 一 6により得られるミニダンべ ル片を使用した。 また、 上記試験の中で、 耐水性試験、 吸水率の測定にあたって は、 サンプル取り出し後、 濾紙で表面に付着した水分をふき取った後、 引張試験 や重量測定を行った。 また、 耐薬品性試験にあたっては、 サンプル取り出し後、 一度水で洗浄、 さらにメタノールに浸した後、 濾紙で表面をふき取り、 引張試験 や重量測定を行った。 結果を表 6に示す。 表 6
Figure imgf000029_0001
28
さらに、 透湿度及び体積抵抗率の測定値を表 7に示す。 ここで透湿度は J I S Z 0 2 0 8に、 体積抵抗率は J I S K 6 9 1 1に従い測定した。 表 7
Figure imgf000030_0001
このように, 本発明に従えば, 硬化前は流動性の良好な作業性を確保しつつ、 硬化させて得られる硬化物も、 良好な機械特性を有するほか、 ゲル分率が高く、 加熱減量の小さいゴム弾性体を得ることが可能となる。 また、 得られるゴム弾性 体は、 (A) 成分の飽和炭化水素系重合体の骨格に起因した、 耐熱性、 耐水性、 耐薬品性等の各種耐久性に優れるほか、 電気絶縁性、 低透湿性といった特徴を持 ち合わせることになる。 産業上の利用可能性
本発明の組成物は、 ヒドロシリル化を利用することにより硬化可能なィソプチ レン系重合体をはじめとする飽和炭化水素系重合体を主成分とする硬化性組成物 において、 その組成物の作業性改善を目的とした低粘度化技術を、 該組成物に起 因する優れた特性を損なうことなく可能としたものである。 具体的には、 通常使 用される非反応性の可塑剤を使用する際に避けられない, 可塑剤成分の溶出や揮 発により信頼性の低下や機械特性の大幅な低下を、 希釈剤として該組成物の硬化 剤となる S i H含有化合物と反応する化合物を使用することにより、 希釈剤自体 を架橋体に組み込むことにより改善したものである。 しかし, ここで単一の希釈 剤を使用する限り、 使用可能な硬化剤が限られることになり、 その結果硬化時に 組成物が相分離を起こし、 硬化不良につながることが問題となる。
本発明は、 分子中に 1個のアルケニル基を有する化合物を希釈剤として使用す る一方、 分子中に少なくとも 2個のアルケニル基を有する化合物を併用すること により、 前記硬化不良の一因となる硬化剤である S i H含有化合物に対する制限 を大幅に緩和でき, その結果、 粘度にかかわらず広範囲に均一な硬化物を得るこ とを可能としたものである。 具体的には、 S i H含有化合物として、 含有 S i H 基数が 5個程度と比較的少ないもの、 すなわち主成分に対する相溶性あるいは分 散安定性の確保が容易なものの使用を可能とした結果、 組成物中の各成分の相溶 性あるいは分散安定性を広範囲に確保することができたわけである。

Claims

請求の範囲
1. 下記の成分 (A) 〜 (E) を必須成分としてなる硬化性組成物。
(A) 平均して 1分子中に 1個を越えるヒドロシリル化反応可能なアルケニル基 を有し、 分子量が 2000〜 50000の飽和炭化水素系重合体
(B) 平均して 1分子中に 2個を越えるゲイ素原子結合水素原子を含有する化合 物からなる成分
(C) 分子中に 1個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有する化合物
(D) 分子中に少なくとも 2個のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基を有し 、 分子量が 2000に満たない化合物
(E) ヒドロシリル化触媒
2. (A) 成分が分子量 2000〜50000のイソブチレン系重合体である 請求項 1記載の硬化性組成物。
3. (A) 成分のアルケニル基が分子末端にある請求項 1及び 2記載の硬化性 組成物。
4. (B) 成分が、 平均して 1分子中に 2個を越えるケィ素原子結合水素原子 を含有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンである請求項 1 ~ 3記載の硬 化性組成物。
5. (C) 成分のアルケニル基を有する化合物の分子量が 400以下である請 求項 1〜 4記載の硬化性組成物。
6. (C) 成分のアルケニル基を有する化合物が炭素数が 8〜20のひーォレ フィンである請求項 1〜 5記載の硬化性組成物。
7. (B) 成分中のゲイ素原子結合水素原子の総量が、 (A) 、 (C) 、 (D ) 各成分のヒドロシリル化反応可能なアルケニル基の量の総量に対してモル比で 0. 8~5当量、 (C) 成分が、 (A) 成分 100重量部に対して 1〜200重 量部で、 (D) 成分が、 (A) 成分 1 00重量部に対して 0. 5〜50重量部で ある請求項 1〜 6記載の硬化性組成物。
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