WO2019069706A1 - 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法、室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び物品 - Google Patents

室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法、室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び物品 Download PDF

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晃嗣 藤原
坂本 隆文
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    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/80Processes for incorporating ingredients

Definitions

  • the present invention provides a method for producing a room temperature curable organopolysiloxane composition excellent in adhesiveness and the like, using a linear diorganopolysiloxane having a silanol group at both molecular chain ends as a starting material for a main agent (base polymer), and Room temperature excellent in curability and adhesiveness etc. containing a linear diorganopolysiloxane which is blocked at both molecular chain ends by hydrolyzable group-containing silyl group capable of removing lactic acid ester as main agent (base polymer)
  • the present invention relates to a curable organopolysiloxane composition, an article adhered or coated with a cured product of the composition, and the like.
  • the present invention relates to a room temperature curable organopolysiloxane composition applicable to adhesion or coating of an article suitable for a sealing material for vehicle headlights, a method for producing the same, and the like.
  • RTV silicone rubber composition that crosslinks with moisture is easy to handle and has excellent weatherability and electrical properties, so various materials such as sealing materials for building materials and adhesives in the field of electrical and electronic equipment It is used in the field.
  • RTV silicone rubber compositions are often designed with an organopolysiloxane having terminal silanol groups as a main component (base polymer).
  • RTV room temperature curable
  • dealcoholization types deoxime types, deacetic acid types and the like
  • dealcoholization type it is widely used in parts fixing adhesives for electrical and electronic parts, coating materials, adhesives for automobiles, and the like.
  • the deoxime type and the deacetic acid type have relatively fast curing properties, they are mainly used in sealing materials for building materials, but the gas by-produced at the time of curing has a toxic or irritating odor, so it is safe Hate the problem of
  • the deoxime type and the deacetic acid type are also concerned about the corrosiveness to the adherend, care must be taken when used.
  • silicone rubber is extremely excellent in heat resistance, weather resistance, processability, etc.
  • gaskets around the engine heat sinks around ECUs, sealing materials, potting materials such as a booster circuit in the inverter, etc.
  • the room temperature curable silicone rubber composition is considered to be suitable as a sealing material for headlights, taking advantage of the weather resistance, but in the specification where the antifogging material is applied, the antifogging material is produced by outgassing by-product. The phenomenon of corrosion is confirmed.
  • the outgases (alcohols, oximes, acetic acid) by-produced by the condensation reaction are all considered to react with the antifogging agent to be denatured and to decrease the antifogging property because the boiling point is low. Therefore, a hot melt material such as polyurethane is used as a sealing material for headlights.
  • a hot melt material such as polyurethane is used as a sealing material for headlights.
  • polyurethane-based materials are by far inferior in heat resistance to silicone rubbers, and since they are hot-melt materials, the current situation is that the equipment is extremely burdened.
  • a room temperature curable (RTV) silicone rubber composition of a delactic acid ester type has been disclosed by condensation reaction (Patent Document 1: Patent No. 5399392).
  • a room temperature curable (RTV) silicone rubber composition consisting of polydimethylsiloxane having both molecular chain terminal silanol groups and ethyl lactate silane is compared with the conventional deoxime type etc. It is shown to be superior in terms.
  • the working environment is also described as good because the odor is weak and not unpleasant as compared with the conventional curing type.
  • the patent is configured as a sealant application and is a room temperature curable (RTV) silicone rubber composition with a very slow cure rate (very long cure time).
  • RTV room temperature curable
  • a slow cure rate results in a long waiting time until cure is complete, and it is considered that it is difficult to adapt to applications other than sealant and there is room for improvement.
  • adhesion or workability There is no mention of adhesion or workability as described above.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has all the properties such as curability, adhesiveness and workability which could not be achieved by conventional delactate ester type room temperature curable (RTV) silicone rubber compositions.
  • An object of the present invention is to provide an article such as a sealing material for automobile headlights which is bonded or coated.
  • the present inventors have a linear diorganopolysiloxane having silanol groups at both ends of the molecular chain and a hydrolyzable group capable of releasing a lactic acid ester.
  • the present invention provides the following method for producing a room temperature curable organopolysiloxane composition, the room temperature curable organopolysiloxane composition, an article adhered or coated with a cured product of the composition, and the like. is there.
  • a method for producing a room temperature curable organopolysiloxane composition which comprises the following components (A) to (E):
  • (A) Organopolysiloxane represented by the following general formula (1): 100 parts by mass, (Wherein, R 1 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and m is an integer of 10 or more.)
  • (B) a hydrolysable organosilane compound represented by the following general formula (2) and / or a partial hydrolytic condensate thereof: 0.1 to 30 parts by mass, (Wherein, R 2 and R 3 each represent an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a is 3 or 4).
  • (C) Amino group-containing hydrolysable organosilane other than the component (B) and / or its partial hydrolytic condensate: 0.1 to 10 parts by mass
  • a reaction mixture containing components (A), (B) and (C) is premixed and reacted to prepare a reaction mixture containing a reaction product of (A) and (B), and then the reaction mixture is prepared.
  • a process for producing a room temperature curable organopolysiloxane composition comprising the steps of: (D) mixing the component (E) with the component (E) uniformly.
  • Component (C) is at least one selected from amino group-containing hydrolysable organosilanes represented by the following general formulas (3), (4) and (4 ′) and partial hydrolysis condensates thereof [1 ] The manufacturing method of the room temperature curable organopolysiloxane composition as described in-. (Wherein R 4 is a divalent hydrocarbon group having 7 to 10 carbon atoms including an alkylene group and an aromatic ring, R 5 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, R 6 and R 7 Is an unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, b is 2 or 3.
  • Y NZ-SiR 3 (4) Y-NH-Z-SiR 3 (4 ') (Wherein Y is a C 1-15 monovalent or divalent hydrocarbon group containing two or more nitrogen atoms in the structure, and Z is a C 1-10 non-carbon group that may contain a hetero atom)
  • R is a substituted or substituted divalent hydrocarbon group, R is a hydrolyzable group having 1 to 6 carbon atoms and one or more monovalent groups selected from monovalent hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms And at least two of the three R bonded to a silicon atom are hydrolysable groups) [3]
  • the conditions for pre-mixing / reacting the mixture containing component (A), component (B) and component (C) are a temperature range of 0 to 60 ° C.
  • R 3 is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms 100 parts by weight of linear diorganopolysiloxanes each of which is blocked by a hydrolyzable silyl group having 2 or 3 hydrolyzable groups represented by (B) a hydrolysable organosilane compound represented by the following general formula (2) and / or a partial hydrolytic condensate thereof: 0.1 to 30 parts by mass, (Wherein, R 2 and R 3 each represent an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and a is 3 or 4).
  • (C) Amino group-containing hydrolysable organosilane other than the component (B) and / or its partial hydrolytic condensate: 0.1 to 10 parts by mass
  • the component (C) is at least one selected from amino group-containing hydrolysable organosilanes represented by the following general formulas (3), (4) and (4 ′) and partial hydrolytic condensates thereof [5 ] Or the room temperature curable organopolysiloxane composition as described in [6].
  • R 4 is a divalent hydrocarbon group having 7 to 10 carbon atoms including an alkylene group and an aromatic ring
  • R 5 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 6 and R 7 Is an unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • b is 2 or 3.
  • Y NZ-SiR 3 (4) Y-NH-Z-SiR 3 (4 ') (Wherein Y is a C 1-15 monovalent or divalent hydrocarbon group containing two or more nitrogen atoms in the structure, and Z is a C 1-10 non-carbon group that may contain a hetero atom)
  • R is a substituted or substituted divalent hydrocarbon group, R is a hydrolyzable group having 1 to 6 carbon atoms and one or more monovalent groups selected from monovalent hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms And at least two of the three R bonded to a silicon atom are hydrolysable groups)
  • a hydrolyzable silane having a hydrolyzable group capable of releasing a lactic acid ester, wherein a linear diorganopolysiloxane having silanol groups at both molecular chain ends is used as a starting material for the main agent (base polymer)
  • the silanol groups at both ends of the molecular chain of the main agent (base polymer) can be hydrolyzable in advance
  • a delactate type excellent in all the properties such as curability, adhesiveness and workability which can not be achieved by conventional delactate ester type room temperature curable (RTV) silicone rubber compositions by blocking with a silyl group Room temperature curable organopolysiloxane compositions, which are suitable as sealing materials for automobile headlights It can be.
  • a mixture containing the components (A), (B) and (C) is premixed and reacted.
  • a reaction mixture containing the reaction product of component (A) and component (B) ie, component (A ')) (ie, mixture of component (A'), component (B) and component (C))
  • the reaction mixture is uniformly mixed with the (D) component and the (E) component.
  • the component (A) used as the starting material of the main component (base polymer) is such that both molecular chain terminals represented by the following general formula (1) are silicon atoms It is a linear diorganopolysiloxane blocked by a bonded hydroxyl group (silanol group).
  • R 1 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group and a propyl group, Alkyl groups such as isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, hexyl, 2-ethylhexyl, octyl and the like; cyclic alkyl groups such as cyclohexyl; alkenyls such as vinyl, allyl and propenyl; And aryl groups such as phenyl group and tolyl group; and groups in which hydrogen atoms of these groups are partially substituted with halogen atoms, such as 3,3,3-trifluoropropyl group. Among these, methyl, phenyl, 3,3,3-trifluoropropyl and the like are particularly preferable.
  • R 1 may be the same or different
  • m is an integer of 10 or more (usually 10 to 5,000), preferably 50 to 3,000, more preferably 100 to 2,000, and the viscosity of the diorganopolysiloxane at 25 ° C. is The integer is preferably in the range of 25 to 100,000 mPa ⁇ s, preferably in the range of 500 to 80,000 mPa ⁇ s.
  • the m value (degree of polymerization) or molecular weight indicating the number of repeating diorganosiloxane units is usually a polystyrene equivalent number average degree of polymerization (in gel permeation chromatography (GPC) analysis using toluene etc. as a developing solvent) Or it can obtain
  • the viscosity can be measured by a rotational viscometer (for example, BL type, BH type, BS type, cone plate type, rheometer, etc.) (hereinafter the same).
  • R 2 and R 3 each represent a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, and examples thereof include alkyl groups such as methyl, ethyl and propyl; Cyclic alkyl groups such as vinyl; alkenyl groups such as allyl and aryl groups; aryl groups such as phenyl and tolyl groups; and groups in which a hydrogen atom of these groups is partially substituted with a halogen atom, eg, 3,3, 3-trifluoropropyl and the like. Of these, methyl, ethyl and vinyl are preferred.
  • R 2 and R 3 may be the same or different.
  • a is 3 or 4, particularly preferably 3.
  • the methine carbon to which the methyl group of Formula (2) is bonded can be an asymmetric center, but it may be either (R) form, (S) form, or racemate.
  • component (B) examples include methyl tris (ethyl lactate) silane, vinyl tris (ethyl lactate) silane, ethyl tris (ethyl lactate) silane, n-propyl tris (ethyl lactate) silane, n-butyl tris (ethyl) Lactate silane, methyltris (methyllactate) silane, vinyltris (methyllactate) silane, ethyltris (methyllactate) silane, n-propyltris (methyllactate) silane, n-butyltris (methyllactate) silane, Methyltris (n-propyllactate) silane, vinyltris (n-propyllactate) silane, ethyltris (n-propyllactate) silane, n-propyltris (n-propyllactate) silane, n-butyltris (n-propylactate) silane Lac
  • the partial hydrolysis condensate is at least two, preferably three hydrolyzable residual groups in the molecule, which are formed by partially hydrolyzing and condensing the hydrolyzable organosilane compound of the raw material. It means an organosiloxane oligomer having one or more (hereinafter the same).
  • methyltris (ethyl lactate) silane, vinyl tris (ethyl lactate) silane, methyl tris (methyl lactate) silane and vinyl tris (methyl lactate) silane are preferable, and methyl tris (ethyl lactate) silane and vinyl tris (ethyl lactate) are preferable.
  • Lactate) silanes are particularly preferred.
  • the component (B) may be used alone or in combination of two or more.
  • a part of the component (B) is a molecular chain in the component (A) described above, using the component (C) described later as a catalyst for end capping.
  • component (B) block the silanol groups at both ends of the molecular chain in component (A) of the raw material. And the remaining 60% to 95% by mole, preferably 70 to 90% by mole, more preferably 75 to 90% by mole, which is consumed for capping with a terminal hydrolyzable silyl group to be modified to the component (A ′). About 85 mol% acts as a crosslinking agent (curing agent) in the composition.
  • the compounding amount of the component (B) includes the reaction product of the component (A) and the component (B) (that is, the component (A ')) generated by the pre-mixing and reaction of the components (A) to (C).
  • Component (B) is compounded in an amount of 0.1 to 30 parts by mass, preferably 0.1 to 28 parts by mass, more preferably 0.5 to 18 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A ′). Particularly preferably, it is used in the range of about 1 to 14 parts by mass.
  • the amino group-containing hydrolyzable organosilane of component (C) and / or its partial hydrolytic condensate is important as an end-capping catalyst for organopolysiloxanes having silanol groups at the end of component (A), and as an adhesion promoter.
  • the component (B) is essentially different from the component (B) in that it does not contain a hydrolyzable group capable of leaving a lactic acid ester represented by It is at least one selected from amino group-containing hydrolyzable organosilanes represented by (3), (4) and (4 ′) and partial hydrolytic condensates thereof.
  • R 4 is a divalent hydrocarbon group having 7 to 10 carbon atoms including an alkylene group and an aromatic ring
  • R 5 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • R 6 and R 7 Is an unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms
  • b is 2 or 3.
  • Y NZ-SiR 3 (4) Y-NH-Z-SiR 3 (4 ') (Wherein Y is a C 1-15 monovalent or divalent hydrocarbon group containing two or more nitrogen atoms in the structure, and Z is a C 1-10 non-carbon group that may contain a hetero atom) R is a substituted or substituted divalent hydrocarbon group, R is a hydrolyzable group having 1 to 6 carbon atoms and one or more monovalent groups selected from monovalent hydrocarbon groups having 1 to 6 carbon atoms And at least two of the three R bonded to a silicon atom are hydrolysable groups)
  • the amino group-containing hydrolyzable organosilane represented by the general formula (3) and / or the partial hydrolytic condensate thereof, has an aroma between the primary and secondary amines. It has a structure including a ring, and at least one of which is not directly linked to an aromatic ring, which is described in detail in JP-A-5-105689.
  • R 4 is a divalent hydrocarbon group having 7 to 10 carbon atoms including an alkylene group and an aromatic ring, a phenylene group (—C 6 H 4 —), a methylene group, and ethylene
  • a group in which an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms such as trimethylene group is bonded are preferable, and examples thereof include those represented by the following formulas (5) to (13).
  • R 5 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a tetramethylene group, a hexamethylene group, an octamethylene group and a decamethylene group.
  • examples thereof include an alkylene group such as 2-methylpropylene group, an arylene group such as phenylene group, and a group in which such an alkylene group and an arylene group are bonded, but an alkylene group having 1 to 4 carbon atoms is preferable.
  • R 6 and R 7 each independently represent an unsubstituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group and a butyl group.
  • Alkyl groups such as isobutyl group, tert-butyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group and octyl group; cyclic alkyl groups such as cyclohexyl group; alkenyl groups such as vinyl group, allyl group and propenyl group; phenyl group, tolyl And aryl groups such as groups.
  • R 6 is preferably a methyl group, a vinyl group or a phenyl group, more preferably a methyl group
  • R 7 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methyl group or an ethyl group .
  • amino group-containing hydrolyzable organosilane represented by the general formula (3) include those represented by the following general formulas (14) and (15). Me and Et each represent a methyl group or an ethyl group.
  • the amino group-containing hydrolyzable organosilane represented by the general formulas (4) and (4 ′) and / or the partial hydrolysis condensate thereof is preferably 3 or more, preferably 3 or more nitrogen atoms in one molecule.
  • the monovalent or divalent basic moiety Y capable of expressing an end-capping catalytic function preferably has two or more nitrogen atoms in its structure, Is a monovalent or divalent hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms, preferably 1 to 10 carbon atoms, containing 2 to 5, and more preferably 2 to 4 carbon atoms;
  • Examples of the divalent group such as a group consisting of a partial structure of 1,5,7-triazabicyclo [4.4.0] dec-5-ene represented by the following formula (16) include And those showing strong basicity such as N-substituted or unsubstituted guanidyl group represented by the following formula (17).
  • the wavy line portion is a binding site to a nitrogen atom.
  • R 8 to R 11 in the formula (17) each represent a hydrogen atom or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group or an aryl group, and examples thereof include a methyl group and an ethyl group.
  • alkyl groups such as propyl group; cyclic alkyl groups such as cyclohexyl group; alkenyl groups such as vinyl group and allyl group; and aryl groups such as phenyl group and tolyl group.
  • a methyl group, an ethyl group and a phenyl group are preferable, and a methyl group is particularly preferable.
  • R 8 to R 11 may be the same or different.
  • R is an alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, vinyloxy group, allyloxy group , Alkenyloxy group such as propenoxy group, isopropenoxy group, etc., dimethylketoxime group, ketoxime group such as diethylketoxime group, methyl keto ketoxime group etc., acyloxy group such as acetoxy group etc., preferably 1 to 6 carbon atoms 4 (that is, a group capable of forming a Si-OC bond by bonding to a silicon atom), or an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, an alkenyl group such as a vinyl group, a phenyl group, etc.
  • alkoxy group such as methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, isobutoxy group, tert-
  • hydrolyzable silyl group (-SiR 3 ) for example, alkoxysilyl groups such as trimethoxysilyl group, methyldimethoxysilyl group, vinyldimethoxysilyl group, phenyldimethoxysilyl group, triethoxysilyl group and the like; triisopropeno Isopropenoxysilyl groups such as xylyl group, methyldiisopropenoxysilyl group, ethyldiisopropenoxysilyl group, vinyldiisopropenoxysilyl group, phenyldiisopropenoxysilyl group, etc. tris (dimethylketoxime) silyl And ketoxime silyl groups such as tris (diethyl ketoxime) silyl group and tris (ethyl methyl ketoxime) silyl group.
  • alkoxysilyl groups such as trimethoxysilyl group, methyldimethoxys
  • Z may contain a hetero atom such as an oxygen atom or a nitrogen atom, and is linear or branched, having 1 to 10 carbon atoms, particularly 1 to 6 carbon atoms Or an unsubstituted or substituted divalent hydrocarbon group such as a cyclic alkylene group, an alkenylene group, an arylene group or the like or a combination thereof.
  • an alkylene group such as methylene group, ethylene group, propylene group, tetramethylene group, hexamethylene group, octamethylene group, decamethylene group, 2-methylpropylene group, etc .
  • an arylene group such as phenylene group, these alkylene group and arylene group
  • Examples thereof include the above-mentioned alkylene group in which a bonded group, a ketone, an ester, an amide and the like are present, and the like, preferably a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a propylene group via an amide bond, etc., particularly preferably a propylene group. is there.
  • amino group-containing hydrolyzable organosilane represented by the general formula (4) or the general formula (4 ′) include those represented by the following general formulas (18) to (25).
  • Me, Et, Ph respectively show a methyl group, an ethyl group, and a phenyl group.
  • the compounding amount of the component (C) includes the reaction product of the component (A) and the component (B) (ie, the component (A ')) generated by the pre-mixing and reaction of the components (A) to (C). It is 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.2 to 5 parts by mass, more preferably 0.5 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A) in the stage before preparing the reaction mixture . If the blending amount is too small, the end blocking ratio of the component (A) may be reduced, and the adhesion of the resulting cured product may also be reduced. When the amount is too large, the price is disadvantageous and the storage stability of the obtained composition is reduced.
  • Component (C) is compounded in an amount of 0.1 to 10 parts by mass, preferably 0.2 to 5 parts by mass, more preferably 0.5 to 3 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A '). Used in the range of
  • the inorganic filler of component (D) is pulverized silica, fumed silica, wet silica, crystalline silica, aluminum hydroxide, alumina, boehmite, magnesium hydroxide, magnesium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, zinc carbonate, base Zinc carbonate, zinc oxide, titanium oxide, carbon black, glass beads, glass balloons, resin beads, resin balloons and the like, and one type may be used alone, or two or more types may be combined.
  • These inorganic fillers may be surface-treated or may be surface-treated with a known treatment agent.
  • a hydrolyzable group-containing polysiloxane described in JP-A-2000-256558 is preferable, but it is not limited thereto.
  • the compounding amount of the component (D) includes the reaction product of the component (A) and the component (B) (that is, the component (A ')) generated by the pre-mixing and reaction of the components (A) to (C).
  • it is 1 to 800 parts by mass, preferably 2 to 600 parts by mass, particularly preferably 5 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). If it is less than 1 part by mass, the mechanical properties of the resulting cured product become poor. If it exceeds 800 parts by mass, it is difficult to obtain a room temperature curable organopolysiloxane composition having rubber elasticity.
  • the room temperature curable organopolysiloxane composition of the present invention in the stage after preparing the reaction mixture containing the reaction product of the component (A) and the component (B) (that is, the component (A ')).
  • the compounding amount of the component (D) in the range of 1 to 800 parts by mass, preferably 2 to 600 parts by mass, more preferably 5 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A ') .
  • the curing catalyst of the component (E) may be the same or different, and may be used alone or as a mixture of two or more.
  • Organic carboxylic acid salts of metals such as tin, titanium, zirconium, iron, antimony, bismuth, manganese, alkoxides; organic titanates, organic titanium chelate compounds; amine compounds other than component (C) and salts thereof are exemplified.
  • tin such as dibutyltin dilaurate, dibutyltin dioctoate, dioctyltin dilaurate, dibutyltin malate ester, dimethyltin dineodecanoate, dibutyltin dimethoxide, dioctyltin dineodecanoate, stannas octoate, etc.
  • Titanium compounds such as tetrabutyltitanate, diisopropoxybis (acetylacetonate) titanium, diisopropoxybis (ethylacetoacetate), and aminations other than the component (C) such as dibutylamine, laurylamine, tetramethylguanidine, etc.
  • component (C) such as dibutylamine, laurylamine, tetramethylguanidine, etc.
  • Such things and its salts are exemplified.
  • It is preferable to add an organic tin compound because the composition of the present invention is excellent in curing properties such as fast curing and deep curing, and among these, dialkyl tin dialkoxide and dialkyl tin dicarboxylate are preferable.
  • the addition amount of the curing catalyst (E) is the reaction product of the (A) component and the (B) component (ie, the (A ') component) formed by the pre-mixing and reaction of the (A) to (C) components.
  • 0.001 to 20 parts by mass preferably 0.01 to 5 parts by mass, particularly preferably 0.05 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A) in the stage before preparing the reaction mixture containing It is. If it is less than 0.001 part by mass, sufficient crosslinkability can not be obtained in the composition obtained. If it exceeds 20 parts by mass, there are disadvantages such as price disadvantage and reduction of curing speed of the resulting composition.
  • Component (E) is blended in an amount of 0.001 to 20 parts by mass, preferably 0.01 to 5 parts by mass, and more preferably 0.05 to 3 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A '). Used in the range of
  • silane coupling agents can be blended in addition to the components (A) to (E).
  • the silane coupling agent is prepared by premixing and reacting a mixture containing the components (A), (B) and (C) to obtain a reaction mixture containing the reaction product of the components (A) and (B). After preparation, it is preferable to combine the reaction mixture with the component (D) and the component (E) together with the component (D) or the component (E) in the step of uniformly mixing the components.
  • the compounding amount is the reaction product of the component (A) and the component (B) formed by the pre-mixing / reaction of the components (A) to (C) (ie, (A)
  • the amount is 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A) in the step prior to preparing the reaction mixture containing component ')).
  • the present reaction in the stage after preparing the reaction mixture containing the reaction product of the component (A) and the component (B) described above (that is, the component (A ')).
  • the compounding amount of the other silane coupling agent in the room temperature curable organopolysiloxane composition of the invention is preferably 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 based on 100 parts by mass of the component (A '). It is used in the range of about 5 parts by mass.
  • additives other than the above components may be blended.
  • known additives may be added within the range not impairing the object of the present invention.
  • polyethers as Wetter or thixotropic improvers non-reactive dimethyl silicone oils as plasticizers, isoparaffins, trimethylsiloxy units [(CH 3 ) 3 SiO 1/2 units] as crosslink density improvers, and SiO 2 units
  • reticulated polysiloxanes comprising the above.
  • pigments, dyes, coloring agents such as optical brighteners, antifungal agents, antibacterial agents, non-reactive phenyl silicone oils as bleed oils, fluorosilicone oils, organic liquids incompatible with silicones
  • Surface modifiers such as toluene, xylene, solvents, volatile oils, cyclohexane, methylcyclohexane, low boiling point isoparaffins and other solvents may also be added.
  • composition In the method for producing the room temperature curable organopolysiloxane composition of the present invention, first, a mixture containing the components (A), (B) and (C) is preliminarily mixed and reacted in advance to prepare the component (A).
  • the hydrolyzable silyl group (R 2 , R 3 is a C 1-10 substituted or unsubstituted one) represented by the following: O) R 3 ) a ′ (D ') after preparing a reaction mixture containing the component (A') which is
  • the conditions for pre-mixing / reacting the mixture containing component (A), component (B) and component (C) are generally 0 to 60 ° C., preferably 10 to 40 ° C., for 10 to 120 minutes, It can be carried out by mixing uniformly, preferably with a mixing time of 20 to 90 minutes.
  • a room temperature curable organopolysiloxane composition comprising the (A '), (B), (C), (D) and (E) components produced through such steps avoided moisture. It can be stored in the atmosphere, and it is cured usually in 5 minutes to 1 week in the presence of moisture in the air by leaving it at room temperature (23 ° C. ⁇ 10 ° C.).
  • the tack free time at 23 ° C. measured according to JIS K 6249 of the room temperature-curable organopolysiloxane composition produced above is preferably less than 10 minutes, and preferably 2 to 9 minutes.
  • the reaction product of the component (A) and the component (B) is prepared by premixing and reacting a mixture containing the components (A), (B) and (C). After preparing the reaction mixture containing, it can achieve by setting it as the manufacturing method which mixes this reaction mixture, (D) component, and (E) component uniformly.
  • the delactate ester type room temperature-curable organopolysiloxane composition obtained above is particularly suitable as a sealing material for automobile headlights because it is excellent in all the properties such as curability, adhesiveness and workability. Can.
  • the viscosity indicates a measured value of a rotational viscometer at 23 ° C.
  • the degree of polymerization indicates a polystyrene-equivalent number average degree of polymerization in GPC analysis using toluene as a developing solvent.
  • normal temperature means 23 ° C. ⁇ 10 ° C. Me represents a methyl group.
  • Example 1 60 parts by mass (2.0 mmol) of polydimethylsiloxane having a silanol group at both ends of the molecular chain and having a viscosity of 50,000 mPa ⁇ s (degree of polymerization: about 400) at 25 ° C.
  • Example 2 60 parts by mass (2.0 mmol) of polydimethylsiloxane having a silanol group at both ends of the molecular chain and having a viscosity of 50,000 mPa ⁇ s (degree of polymerization: about 400) at 25 ° C.
  • Example 3 60 parts by mass (2.0 mmol) of polydimethylsiloxane having a silanol group at both ends of the molecular chain and having a viscosity of 50,000 mPa ⁇ s (degree of polymerization: about 400) at 25 ° C.
  • Example 4 60 parts by mass (2.0 mmol) of polydimethylsiloxane having a silanol group at both ends of the molecular chain and having a viscosity of 50,000 mPa ⁇ s (degree of polymerization: about 400) at 25 ° C.
  • reaction mixture containing the polydimethylsiloxane was prepared. Next, 8 parts by mass of fumed silica was mixed with the reaction mixture under reduced pressure for 40 minutes. After mixing under reduced pressure, 0.1 parts by mass of dioctyltin dilaurate was added, and mixed under reduced pressure for 15 minutes to obtain composition 4.
  • Example 5 60 parts by mass (2.0 mmol) of polydimethylsiloxane having a silanol group at both ends of the molecular chain and having a viscosity of 50,000 mPa ⁇ s (degree of polymerization: about 400) at 25 ° C.
  • Comparative Example 1 60 parts by mass (2.0 mmol) of polydimethylsiloxane having a silanol group at both ends of the molecular chain and having a viscosity of 50,000 mPa ⁇ s (degree of polymerization: about 400) at 25 ° C.
  • Comparative Example 2 60 parts by mass (2.0 mmol) of polydimethylsiloxane having a silanol group at both ends of the molecular chain and having a viscosity of 50,000 mPa ⁇ s (degree of polymerization: about 400) at 25 ° C. and a trimethylsilyl group at both ends of the molecular chain 25 parts by mass of polydimethylsiloxane having a viscosity of 100 mPa ⁇ s at 25 ° C. and 6.6 parts by mass (16.3 mmol) of vinyltris (ethyl lactate) silane were mixed for 60 minutes at normal temperature and pressure. Then, 8 parts by mass of fumed silica was mixed for 40 minutes under reduced pressure. After mixing under reduced pressure, 0.1 parts by mass of dioctyltin dineodecanoate was added, and the mixture was mixed under reduced pressure for 15 minutes to obtain Composition 7.
  • Comparative Example 3 60 parts by mass (2.0 mmol) of polydimethylsiloxane having a silanol group at both ends of the molecular chain and having a viscosity of 50,000 mPa ⁇ s (degree of polymerization: about 400) at 25 ° C. and a trimethylsilyl group at both ends of the molecular chain 25 parts by mass of polydimethylsiloxane having a viscosity of 100 mPa ⁇ s at 25 ° C., 6.6 parts by mass of vinyltris (ethyl lactate) silane (16.3 mmol), and 0.1 parts by mass of dioctyltin dilaurate at normal temperature and normal pressure Mixed for 60 minutes.
  • Comparative Example 4 60 parts by mass (2.0 mmol) of polydimethylsiloxane having a silanol group at both ends of the molecular chain and having a viscosity of 50,000 mPa ⁇ s (degree of polymerization: about 400) at 25 ° C.
  • the prepared compositions 1 to 9 were placed in a glass petri dish with a diameter of 10 mm and a height of 13 mm, and left for 1 day under an environment of 23 ° C./50% RH. One day later, after the rubber cured in the depth direction from the surface was hollowed out, the cured thickness (mm) was measured.
  • the headlights for vehicles are mainly made of polycarbonate.
  • the composition 1 to 9 prepared using polycarbonate (PC) and aluminum (Al) of 25 mm wide and 50 mm long as adherends were prepared to have an adhesion area of 250 mm 2 and an adhesion thickness of 2.0 mm. It was pinched by the body and left in a 23 ° C./50% RH environment for 7 days to prepare a shear adhesion test body.
  • the shear adhesion (MPa) was measured using this test body according to JIS K 6249, and the cohesive failure rate (CF: ratio (%) of the area of cohesive failure to the entire area of the fracture surface) was confirmed.
  • Dischargeability The prepared compositions 1 to 9 were filled in a polyethylene cartridge, discharged from a ⁇ 3 mm nozzle at a pressure of 0.2 MPa, and the mass of the composition discharged in 5 seconds was measured.
  • Headlights for vehicles may be coated with anti-fogging material for the purpose of prevention of fogging.
  • 10 g of each of the prepared compositions 1 to 9 was placed in a sealable 150 ml glass container.
  • the anti-fog coated polycarbonate was placed out of contact with the compositions 1-9 contained in a container and sealed completely. It was left to stand at 70 ° C. for 3 days, and the change of the antifogging material and the antifogging property were evaluated. The evaluation results were judged as follows.
  • antifogging material is cloudy or not deteriorated
  • antifogging material is cloudy or deteriorated
  • Antifogging property is maintained
  • x Antifogging property is not maintained, and the antifogging material becomes cloudy with human breath
  • composition 9 which does not contain the component (B) of Comparative Example 4, although the excellent curability and the like can be obtained, the antifogging material is denatured ( It is not suitable for headlights because it has become cloudy.

Abstract

分子鎖両末端にシラノール基を有する直鎖状ジオルガノポリシロキサンと、乳酸エステルを脱離可能な加水分解性基を有する加水分解性シラン及び/又はその部分加水分解縮合物と、アミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物を事前に予備混合・反応して予め主剤(ベースポリマー)の分子鎖両末端のシラノール基を特定の加水分解性シリル基で封鎖する工程を経ることによって、従来の脱乳酸エステルタイプの室温硬化性(RTV)シリコーンゴム組成物では達成できなかった、硬化性、接着性、作業性等の全ての特性に優れる脱乳酸エステルタイプの室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を製造することが可能となる。

Description

室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法、室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び物品
 本発明は、分子鎖両末端にシラノール基を有する直鎖状ジオルガノポリシロキサンを主剤(ベースポリマー)の出発原料として、接着性等に優れる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を製造する方法、及び乳酸エステルを脱離可能な加水分解性基含有シリル基で分子鎖両末端がそれぞれ封鎖された直鎖状ジオルガノポリシロキサンを主剤(ベースポリマー)として含有する、硬化性及び接着性等に優れる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物、並びに該組成物の硬化物で接着又はコーティングされた物品等に関する。特に車載ヘッドライト用シーリング材に好適な物品の接着又はコーティングに適用できる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物及びその製造方法等に関する。
 湿気により架橋する室温硬化性(RTV)シリコーンゴム組成物は、その取り扱いが容易な上、耐候性や電気特性に優れているため、建材用のシーリング材、電気電子分野での接着剤など様々な分野で使用されている。これらのRTVシリコーンゴム組成物は、末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンを主剤(ベースポリマー)として設計される場合が多い。
 室温硬化性(RTV)シリコーンゴム組成物の縮合硬化タイプとしては、一般的に、脱アルコール型、脱オキシム型、脱酢酸型等が知られており、各種用途で使用されている。例えば、脱アルコール型では、電気電子用の部品固定接着剤やコーティング材、自動車用接着剤等で幅広く使用されている。脱オキシム型や脱酢酸型は硬化性が比較的早いため、主に建材用シーリング材での使用例が多いが、硬化時に副生するガスが有毒あるいは刺激臭を有しているため、安全上の問題を孕んでいる。また脱オキシム型や脱酢酸型は、被着体に対する腐食性も懸念されるため、使用時には注意が必要である。
 さて、近年の自動車産業の進歩は甚だしく、環境負荷への影響からハイブリッド自動車や燃料電池自動車、電気自動車が主流になりつつある。シリコーンゴムはその耐熱性、耐候性、加工性等が非常に優れているため、エンジン回りのガスケット材やECU周辺の放熱材、シール材、あるいはインバーター内の昇圧回路などのポッティング材など、あらゆる箇所で使用されている。耐候性の利点を活かし、室温硬化性シリコーンゴム組成物は、ヘッドライト用のシール材としても好適であると考えられるが、防曇材が塗布されている仕様では副生するアウトガスにより防曇材が腐食される現象が確認されている。縮合反応により副生するアウトガス(アルコール、オキシム、酢酸)はいずれも沸点が低いため、防曇材と反応して変質し、防曇性が低下すると考えられている。そのため、ヘッドライト用シール材にはポリウレタン系などのホットメルト材料が使用されている。しかし、ポリウレタン系はシリコーンゴムと比べると圧倒的に耐熱性が低く、またホットメルト材料であるため、設備上非常に負担がかかっているのが現状である。
 従って、より簡便に使用でき(作業性が良好)、かつ硬化性、接着性を有するヘッドライト用シール材が要求されている。最近新しい硬化技術として、縮合反応により脱乳酸エステルタイプの室温硬化性(RTV)シリコーンゴム組成物が開示された(特許文献1:特許第5399392号公報)。本特許では、分子鎖両末端がシラノール基であるポリジメチルシロキサンとエチルラクタートシランからなる室温硬化性(RTV)シリコーンゴム組成物が、従来の脱オキシムタイプ等と比較して人体健康面、環境面において優位であることが示されている。また従来の硬化タイプと比較して臭気が弱く不快でないため、作業環境性も良好と記載されている。しかしながら、該特許では、シーラントへの応用として構成されており、硬化速度が非常に遅い(硬化時間が非常に長い)室温硬化性(RTV)シリコーンゴム組成物となっている。硬化速度が遅いと硬化完了までの待機時間が長くなり、シーラント以外の用途には適応が難しく、改良の余地があると考えられる。このように接着性や作業性に関する記載は一切ない。
特許第5399392号公報
 本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、従来の脱乳酸エステルタイプの室温硬化性(RTV)シリコーンゴム組成物では達成できなかった、硬化性、接着性、作業性等の全ての特性に優れる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を製造する方法、及び該特性を有する自動車ヘッドライト用シーリング材として好適な脱乳酸エステルタイプの室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物、並びに該組成物の硬化物で接着又はコーティングした自動車ヘッドライト用シーリング材等の物品などを提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行った結果、分子鎖両末端にシラノール基を有する直鎖状ジオルガノポリシロキサンと、乳酸エステルを脱離可能な加水分解性基を有する加水分解性シラン及び/又はその部分加水分解縮合物と、アミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物を事前に予備混合・反応して予め主剤(ベースポリマー)の分子鎖両末端のシラノール基を特定の加水分解性シリル基で封鎖する工程を経ることによって、従来の脱乳酸エステルタイプの室温硬化性(RTV)シリコーンゴム組成物では達成できなかった、硬化性、接着性、作業性等の全ての特性に優れる脱乳酸エステルタイプの室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を製造することが可能であることを見出し、かつ、該特性を有する脱乳酸エステルタイプの室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物が自動車ヘッドライト用シーリング材として好適な材料となり得ることを見出し、本発明をなすに至った。
 従って、本発明は、下記の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法、該室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物、及び該組成物の硬化物で接着又はコーティングされた物品等を提供するものである。
[1]
 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法であって、下記(A)~(E)成分において、
(A)下記一般式(1)で示されるオルガノポリシロキサン :100質量部、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R1は独立に炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、mは10以上の整数である。)
(B)下記一般式(2)で示される加水分解性オルガノシラン化合物及び/又はその部分加水分解縮合物 :0.1~30質量部、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(式中、R2、R3はそれぞれ炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、aは3又は4である。)
(C)(B)成分以外の、アミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物 :0.1~10質量部、
(D)無機充填剤 :1~800質量部、
(E)硬化触媒 :0.001~20質量部、
(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む混合物を予備混合・反応して(A)成分と(B)成分との反応生成物を含む反応混合物を調製した後、該反応混合物と(D)成分及び(E)成分を均一に混合する工程を含む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の製造方法。
[2]
 (C)成分が、下記一般式(3)、(4)及び(4’)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン並びにそれらの部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種である[1]に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、R4はアルキレン基と芳香環を含む炭素数7~10の2価炭化水素基であり、R5は炭素数1~10の2価炭化水素基であり、R6、R7は炭素数1~10の非置換1価炭化水素基である。bは2又は3である。但し、1級及び2級アミンの少なくとも一方はR4中の芳香環に直結していない。)
  Y=N-Z-SiR3     (4)
  Y-NH-Z-SiR3     (4’)
(式中、Yはその構造中に窒素原子を2個以上含有する炭素数1~15の1価又は2価炭化水素基であり、Zはヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の非置換又は置換の2価炭化水素基である。Rは炭素数1~6の加水分解性基及び炭素数1~6の1価炭化水素基から選ばれる1種又は2種以上の1価の基であり、ケイ素原子に結合する3個のRのうち、少なくとも2個は加水分解性基である。)
[3]
 (A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む混合物を予備混合・反応する条件が、0~60℃の温度範囲で、かつ10~120分の混合時間である[1]又は[2]に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
[4]
 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の23℃におけるタックフリータイムが10分未満であることを特徴とする[1]~[3]のいずれかに記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
[5]
 (A’)分子鎖両末端が、-O-CH(CH3)-C(=O)O-R3(R3は、炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基である。)で示される加水分解性基を2個又は3個有する加水分解性シリル基でそれぞれ封鎖された直鎖状ジオルガノポリシロキサン :100質量部、
(B)下記一般式(2)で示される加水分解性オルガノシラン化合物及び/又はその部分加水分解縮合物 :0.1~30質量部、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、R2、R3はそれぞれ炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、aは3又は4である。)
(C)(B)成分以外の、アミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物 :0.1~10質量部、
(D)無機充填剤 :1~800質量部、
(E)硬化触媒 :0.001~20質量部
を含有してなる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
[6]
 (A’)成分が、下記一般式(1’)で示される直鎖状ジオルガノポリシロキサンである[5]に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、R1は独立に炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、R2、R3はそれぞれ炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、mは10以上の整数であり、a’は2又は3である。)
[7]
 (C)成分が、下記一般式(3)、(4)及び(4’)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン並びにそれらの部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種である[5]又は[6]に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、R4はアルキレン基と芳香環を含む炭素数7~10の2価炭化水素基であり、R5は炭素数1~10の2価炭化水素基であり、R6、R7は炭素数1~10の非置換1価炭化水素基である。bは2又は3である。但し、1級及び2級アミンの少なくとも一方はR4中の芳香環に直結していない。)
  Y=N-Z-SiR3     (4)
  Y-NH-Z-SiR3     (4’)
(式中、Yはその構造中に窒素原子を2個以上含有する炭素数1~15の1価又は2価炭化水素基であり、Zはヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の非置換又は置換の2価炭化水素基である。Rは炭素数1~6の加水分解性基及び炭素数1~6の1価炭化水素基から選ばれる1種又は2種以上の1価の基であり、ケイ素原子に結合する3個のRのうち、少なくとも2個は加水分解性基である。)
[8]
 [5]~[7]のいずれかに記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物で接着又はコーティングされた物品。
[9]
 車載ヘッドライトである[8]に記載の物品。
 本発明によれば、分子鎖両末端にシラノール基を有する直鎖状ジオルガノポリシロキサンを主剤(ベースポリマー)の出発原料とし、乳酸エステルを脱離可能な加水分解性基を有する加水分解性シランを架橋剤とし、更に、アミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物を併用することで、予め主剤(ベースポリマー)の分子鎖両末端のシラノール基を特定の加水分解性シリル基で封鎖することによって、従来の脱乳酸エステルタイプの室温硬化性(RTV)シリコーンゴム組成物では達成できなかった、硬化性、接着性、作業性等の全ての特性に優れる脱乳酸エステルタイプの室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を製造することができ、該組成物は自動車ヘッドライト用シーリング材として好適な材料となり得る。
 以下、本発明について詳しく説明する。
 本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法は、後述する(A)~(E)成分において、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む混合物を予備混合・反応して(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物(即ち、(A’)成分、(B)成分及び(C)成分の混合物)を調製した後、該反応混合物と、(D)成分及び(E)成分を均一に混合するものである。
[(A)成分]
 本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法において、主剤(ベースポリマー)の出発原料として用いられる(A)成分は、下記一般式(1)で示される分子鎖両末端がケイ素原子に結合した水酸基(シラノール基)で封鎖された直鎖状のジオルガノポリシロキサンである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 上記式(1)中、R1は独立に炭素数1~10、好ましくは炭素数1~6の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基等のアルキル基;シクロヘキシル基等の環状アルキル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;及びこれらの基の水素原子が部分的にハロゲン原子で置換された基、例えば3,3,3-トリフルオロプロピル基などである。これらの中では、特にメチル基、フェニル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等が好ましい。R1は同一の基であっても異種の基であってもよい。
 また、mは10以上(通常、10~5,000)、好ましくは50~3,000、より好ましくは100~2,000程度の整数であり、また該ジオルガノポリシロキサンの25℃における粘度が25~100,000mPa・sの範囲、好ましくは500~80,000mPa・sの範囲となる整数であることが好ましい。
 なお、本発明において、ジオルガノシロキサン単位の繰り返し数を示すm値(重合度)又は分子量は、通常、トルエン等を展開溶媒としてゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)分析におけるポリスチレン換算の数平均重合度(又は数平均分子量)等として求めることができる(以下、同じ)。また、粘度は、回転粘度計(例えば、BL型、BH型、BS型、コーンプレート型、レオメータ等)によって測定することができる(以下、同じ)。
[(B)成分]
 (B)成分は、下記一般式(2)で示される、一分子中に-O-CH(CH3)-C(=O)O-R3(R3は炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基)で示される乳酸エステルを脱離可能な加水分解性基を3個又は4個有する加水分解性オルガノシラン化合物及び/又はその部分加水分解縮合物である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 上記式(2)中、R2、R3はそれぞれ炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基などのアルキル基;シクロヘキシル基などの環状アルキル基;ビニル基、アリル基などのアルケニル基;フェニル基、トリル基などのアリール基;及びこれらの基の水素原子が部分的にハロゲン原子で置換された基、例えば3,3,3-トリフルオロプロピル基等である。これらの中では、メチル基、エチル基、ビニル基が好ましい。R2、R3は同一であっても異なっていてもよい。aは3又は4であり、特には3が好ましい。また、式(2)のメチル基が結合しているメチン炭素は不斉中心となり得るが、(R)体、(S)体、ラセミ体いずれであっても構わない。
 (B)成分の具体例としては、メチルトリス(エチルラクタート)シラン、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン、エチルトリス(エチルラクタート)シラン、n-プロピルトリス(エチルラクタート)シラン、n-ブチルトリス(エチルラクタート)シラン、メチルトリス(メチルラクタート)シラン、ビニルトリス(メチルラクタート)シラン、エチルトリス(メチルラクタート)シラン、n-プロピルトリス(メチルラクタート)シラン、n-ブチルトリス(メチルラクタート)シラン、メチルトリス(n-プロピルラクタート)シラン、ビニルトリス(n-プロピルラクタート)シラン、エチルトリス(n-プロピルラクタート)シラン、n-プロピルトリス(n-プロピルラクタート)シラン、n-ブチルトリス(n-プロピルラクタート)シラン等の化合物並びにこれらのシランの部分加水分解縮合物が挙げられる。
 なお、本発明において、部分加水分解縮合物とは、原料の加水分解性オルガノシラン化合物を部分的に加水分解縮合して生成する、分子中に残存加水分解性基を少なくとも2個、好ましくは3個以上有するオルガノシロキサンオリゴマーを意味する(以下、同じ)。
 これらの中では、メチルトリス(エチルラクタート)シラン、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン、メチルトリス(メチルラクタート)シラン、ビニルトリス(メチルラクタート)シランが好ましく、メチルトリス(エチルラクタート)シラン、ビニルトリス(エチルラクタート)シランが特に好ましい。
 (B)成分は1種単独でも2種以上を併用してもよい。
 本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法において、(B)成分は、その一部が、後述する(C)成分を末端封鎖の触媒として、前記した(A)成分中の分子鎖両末端のシラノール基とそれぞれ縮合反応して、該末端シラノール基を、-O-CH(CH3)-CH(=O)O-R3(R3は炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基)で示される乳酸エステルを脱離可能な加水分解性基を2個又は3個有する加水分解性シリル基、より具体的には、-Si(R23-a’(O-CH(CH3)-C(=O)O-R3a’で示される加水分解性シリル基(R2、R3は炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基、a’は2又は3である。)で封鎖して、(A’)成分、特には下記一般式(1’)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
(式中、R1、R2、R3、m、a’は上記と同じである。)
で示される直鎖状ジオルガノポリシロキサンに変性するための成分であり、(B)成分の残余の成分は、本発明の製造方法により得られる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物において、そのまま架橋剤(硬化剤)として作用するものである。
 通常、(B)成分の5~40モル%、好ましくは10~30モル%、より好ましくは15~25モル%程度が、原料の(A)成分中の分子鎖両末端のシラノール基をそれぞれ封鎖して末端加水分解性シリル基で封鎖して(A’)成分に変性するのに消費されるものであり、残余の60~95モル%、好ましくは70~90モル%、より好ましくは75~85モル%程度が組成物中の架橋剤(硬化剤)として作用するものである。
 (B)成分の配合量は、(A)~(C)成分の予備混合・反応によって生成する(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製する前の段階において、(A)成分100質量部に対して0.1~30質量部、好ましくは0.5~20質量部、特に好ましくは1~15質量部の範囲で使用される。0.1質量部未満では、(A)成分の末端封鎖率が悪く、目的とするゴム弾性を有する室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物が得難い。また30質量部を超えると、得られる硬化物は機械特性が低下し易く、室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化速度も遅くなるなどの欠点がある。
 また、上記した(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製した後の段階における本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物中における(B)成分の配合量は、(A’)成分100質量部に対して0.1~30質量部、好ましくは0.1~28質量部、より好ましくは0.5~18質量部、特に好ましくは1~14質量部程度の範囲で使用される。
[(C)成分]
 (C)成分のアミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物は、(A)成分の末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンの末端封鎖触媒、並びに、接着付与剤として重要な効果を発揮する化合物であり、分子中に-O-CH(CH3)-C(=O)O-R3(R3は、炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基である。)で示される乳酸エステルを脱離可能な加水分解性基を含有しないものである点において、上記(B)成分とは本質的に相違するものであって、好ましくは下記一般式(3)、(4)及び(4’)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン並びにそれらの部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
(式中、R4はアルキレン基と芳香環を含む炭素数7~10の2価炭化水素基であり、R5は炭素数1~10の2価炭化水素基であり、R6、R7は炭素数1~10の非置換1価炭化水素基である。bは2又は3である。但し、1級及び2級アミンの少なくとも一方はR4中の芳香環に直結していない。)
  Y=N-Z-SiR3     (4)
  Y-NH-Z-SiR3     (4’)
(式中、Yはその構造中に窒素原子を2個以上含有する炭素数1~15の1価又は2価炭化水素基であり、Zはヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の非置換又は置換の2価炭化水素基である。Rは炭素数1~6の加水分解性基及び炭素数1~6の1価炭化水素基から選ばれる1種又は2種以上の1価の基であり、ケイ素原子に結合する3個のRのうち、少なくとも2個は加水分解性基である。)
 まず、一般式(3)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物において、このアミノ基含有加水分解性オルガノシランは、1級と2級アミンの間に芳香環を含み、更に少なくとも一方が芳香環に直結していない構造をしており、詳しくは特開平5-105689号公報に記載されている。
 この場合、一般式(3)において、R4はアルキレン基と芳香環を含む炭素数7~10の2価炭化水素基であり、フェニレン基(-C64-)と、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基等の炭素数1~4のアルキレン基とが結合した基が好ましく、例えば下記式(5)~(13)で示されるものが挙げられる。
  -CH2-C64-     (5)
  -CH2-C64-CH2-     (6)
  -CH2-C64-CH2-CH2-     (7)
  -CH2-C64-CH2-CH2-CH2-     (8)
  -CH2-CH2-C64-     (9)
  -CH2-CH2-C64-CH2-     (10)
  -CH2-CH2-C64-CH2-CH2-     (11)
  -CH2-CH2-CH2-C64-     (12)
  -CH2-CH2-CH2-C64-CH2-     (13)
 これらの中で、特に好ましくは(6)である。
 R5は炭素数1~10、好ましくは炭素数1~6の2価炭化水素基であり、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、2-メチルプロピレン基等のアルキレン基、フェニレン基等のアリーレン基、これらアルキレン基とアリーレン基とが結合した基などが挙げられるが、好ましくは炭素数1~4のアルキレン基である。
 また、R6、R7はそれぞれ独立に炭素数1~10、好ましくは炭素数1~6の非置換1価炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基、2-エチルヘキシル基、オクチル基等のアルキル基;シクロヘキシル基等の環状アルキル基;ビニル基、アリル基、プロペニル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基等のアリール基等が挙げられる。R6としては、メチル基、ビニル基、フェニル基が好ましく、より好ましくはメチル基であり、R7としては、炭素数1~4のアルキル基が好ましく、より好ましくはメチル基、エチル基である。
 一般式(3)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシランの具体例としては、下記一般式(14)、(15)で示されるもの等を挙げることができる。なお、Me、Etはそれぞれ、メチル基、エチル基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 次に、一般式(4)及び(4’)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物は、1分子中に窒素原子を3個以上、好ましくは3~6個、より好ましくは3~5個含み、末端封鎖触媒機能を発現する1価又は2価の塩基性部位(Y)を有するアミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物である。
 この場合、一般式(4)又は一般式(4’)において、末端封鎖触媒機能を発現し得る、1価又は2価の塩基性部位Yは、その構造中に窒素原子を2個以上、好ましくは2~5個、より好ましくは2~4個含む炭素数1~15、好ましくは炭素数1~10の1価又は2価炭化水素基であり、塩基性部位Yのうち、1価の基としては、例えば、下記式(16)で示される1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エンの部分構造からなる基など、2価の基としては、例えば、下記式(17)で示されるN-置換又は非置換のグアニジル基等の強塩基性を示すものなどが挙げられる。なお、下記式において、波線部は、窒素原子との結合部位である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 式(17)中のR8~R11はそれぞれ、水素原子又は炭素数1~10の直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキル基、アルケニル基、アリール基を示し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;シクロヘキシル基等の環状アルキル基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基等のアリール基などが挙げられる。これらの中では、メチル基、エチル基、フェニル基が好ましく、特にメチル基が好ましい。また、R8~R11は同じものであっても、異なっていてもよい。
 また、上記式(4)又は(4’)において、Rは、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基等のアルコキシ基、ビニロキシ基、アリロキシ基、プロペノキシ基、イソプロペノキシ基等のアルケニルオキシ基、ジメチルケトオキシム基、ジエチルケトオキシム基、メチルエチルケトオキシム基等のケトオキシム基、アセトキシ基等のアシルオキシ基などの炭素数1~6、好ましくは炭素数1~4の加水分解性基(即ち、ケイ素原子に結合してSi-O-C結合を形成し得る基)、あるいは、メチル基、エチル基等のアルキル基、ビニル基等のアルケニル基、フェニル基等のアリール基などの炭素数1~6、好ましくは炭素数1~4の1価炭化水素基から選ばれる1種又は2種以上の1価の基であるが、ケイ素原子に結合する3個のRのうち、少なくとも2個、好ましくは3個のRは加水分解性基である。
 また、加水分解性シリル基(-SiR3)としては、例えば、トリメトキシシリル基、メチルジメトキシシリル基、ビニルジメトキシシリル基、フェニルジメトキシシリル基、トリエトキシシリル基等のアルコキシシリル基;トリイソプロペノキシシリル基、メチルジイソプロペノキシシリル基、エチルジイソプロペノキシシリル基、ビニルジイソプロペノキシシリル基、フェニルジイソプロペノキシシリル基等のイソプロペノキシシリル基;トリス(ジメチルケトオキシム)シリル基、トリス(ジエチルケトオキシム)シリル基、トリス(エチルメチルケトオキシム)シリル基等のケトオキシムシリル基などが挙げられる。
 上記式(4)又は(4’)において、Zは、酸素原子、窒素原子等のヘテロ原子を含んでもよい、炭素数1~10、特には炭素数1~6の、直鎖状、分岐状もしくは環状のアルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基等又はこれらが組み合わされた基などの非置換又は置換の2価炭化水素基である。例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、オクタメチレン基、デカメチレン基、2-メチルプロピレン基等のアルキレン基;フェニレン基等のアリーレン基、これらアルキレン基とアリーレン基が結合した基、ケトン、エステル、アミド等が介在した上記アルキレン基などが挙げられるが、好ましくはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、アミド結合を介したプロピレン基等であり、特に好ましくはプロピレン基である。
 一般式(4)又は一般式(4’)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシランの具体例としては、下記一般式(18)~(25)で示されるもの等を挙げることができる。なお、Me、Et、Phはそれぞれ、メチル基、エチル基、フェニル基を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 これらの中では、式(18)、式(19)又は式(20)で示される、特には、式(20)で示される、N-メチル置換のグアニジル基含有トリメトキシシラン(例えば、γ-(N,N’-ジメチルグアニジル)プロピルトリメトキシシラン)等の、N-メチル置換グアニジル基含有トリアルコキシシランが好ましい。
 (C)成分の配合量は、(A)~(C)成分の予備混合・反応によって生成する(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製する前の段階において、(A)成分100質量部に対して0.1~10質量部、好ましくは0.2~5質量部、より好ましくは0.5~3質量部である。配合量が少なすぎると、(A)成分の末端封鎖率が低下したり、得られる硬化物の接着性も低下する。多すぎると価格的に不利になったり、得られる組成物の保存安定性が低下したりする。
 また、上記した(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製した後の段階における本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物中における(C)成分の配合量は、(A’)成分100質量部に対して0.1~10質量部、好ましくは0.2~5質量部、より好ましくは0.5~3質量部程度の範囲で使用される。
[(D)成分]
 (D)成分の無機充填剤は、粉砕シリカ、煙霧質シリカ、湿式シリカ、結晶性シリカ、水酸化アルミニウム、アルミナ、ベーマイト、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、塩基性炭酸亜鉛、酸化亜鉛、酸化チタン、カーボンブラック、ガラスビーズ、ガラスバルーン、樹脂ビーズ、樹脂バルーンなどが挙げられ、1種を単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせてもよい。これらの無機充填剤は、表面処理されていなくても、公知の処理剤で表面処理されていてもよい。公知の処理剤としては、例えば、特開2000-256558号公報記載の加水分解性基含有ポリシロキサンが好ましいが、これに限定されるものではない。
 (D)成分の配合量は、(A)~(C)成分の予備混合・反応によって生成する(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製する前の段階において、(A)成分100質量部に対して1~800質量部、好ましくは2~600質量部、特に好ましくは5~500質量部である。1質量部未満では、得られる硬化物の機械的特性が乏しくなる。800質量部を超えると、ゴム弾性を有する室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物が得難い。
 また、上記した(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製した後の段階における本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物中における(D)成分の配合量は、(A’)成分100質量部に対して1~800質量部、好ましくは2~600質量部、より好ましくは5~500質量部程度の範囲で使用される。
[(E)成分]
 (E)成分の硬化触媒は、同一であっても異種のものであってもよく、また、1種を単独で使用しても2種以上の混合物として使用してもよい。錫、チタン、ジルコニウム、鉄、アンチモン、ビスマス、マンガン等の金属の有機カルボン酸塩、アルコキサイド;有機チタン酸エステル、有機チタンキレート化合物;(C)成分以外のアミン化合物及びその塩が例示され、より具体的には、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチル錫マレートエステル、ジメチル錫ジネオデカノエート、ジブチル錫ジメトキサイド、ジオクチル錫ジネオデカノエート、スタナスオクトエート等の錫化合物;テトラブチルチタネート、ジイソプロポキシビス(アセチルアセトネート)チタン、ジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)等のチタン化合物、ジブチルアミン、ラウリルアミン、テトラメチルグアニジン等の(C)成分以外のアミン化合物及びその塩などが例示される。本発明組成物の速硬化性や深部硬化性などの硬化特性が優れることから、有機錫化合物を添加することが好ましく、中でも、ジアルキル錫ジアルコキサイド、ジアルキル錫ジカルボン酸塩であることが好ましい。
 (E)硬化触媒の添加量は、(A)~(C)成分の予備混合・反応によって生成する(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製する前の段階において、(A)成分100質量部に対して、0.001~20質量部、好ましくは0.01~5質量部、特に好ましくは0.05~3質量部である。0.001質量部未満では、得られる組成物において十分な架橋性が得られない。20質量部を超えると、価格的に不利になり、得られる組成物の硬化速度が低下するなどの欠点がある。
 また、上記した(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製した後の段階における本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物中における(E)成分の配合量は、(A’)成分100質量部に対して0.001~20質量部、好ましくは0.01~5質量部、より好ましくは0.05~3質量部程度の範囲で使用される。
[その他の成分]
 本発明においては、前記の(A)~(E)成分に加えて、その他のシランカップリング剤を配合することができる。具体的には、ビニルトリス(β-メトキシエトキシ)シラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ-グリシドキシプロピルトリイソプロペノキシシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジイソプロペノキシシランなどが例示される。
 このシランカップリング剤は、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む混合物を予備混合・反応して(A)成分と(B)成分との反応生成物を含む反応混合物を調製した後、該反応混合物と(D)成分及び(E)成分を均一に混合する工程において、(D)成分あるいは(E)成分と共に配合することが好ましい。
 その他のシランカップリング剤を配合する場合の配合量は、(A)~(C)成分の予備混合・反応によって生成する(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製する前の段階において、(A)成分100質量部に対して好ましくは0.1~10質量部であり、より好ましくは0.2~5質量部である。
 また、その他のシランカップリング剤を配合する場合、上記した(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A’)成分)を含む反応混合物を調製した後の段階における本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物中におけるその他のシランカップリング剤の配合量は、(A’)成分100質量部に対して好ましくは0.1~10質量部、より好ましくは0.2~5質量部程度の範囲で使用される。
 また、本発明には、上記成分以外の添加剤を配合してもよい。
 添加剤としては、公知の添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加してもよい。例えば、ウェッターやチキソトロピー向上剤としてのポリエーテル、可塑剤としての非反応性ジメチルシリコーンオイル、イソパラフィン、架橋密度向上剤としてのトリメチルシロキシ単位〔(CH33SiO1/2単位〕とSiO2単位とからなる網状ポリシロキサン等が挙げられる。
 更に、必要に応じて、顔料、染料、蛍光増白剤等の着色剤、防かび剤、抗菌剤、ブリードオイルとしての非反応性フェニルシリコーンオイル、フルオロシリコーンオイル、シリコーンと非相溶の有機液体等の表面改質剤、トルエン、キシレン、溶剤揮発油、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、低沸点イソパラフィン等の溶剤も添加してよい。
[組成物の製造]
 本発明の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法は、まず前記した(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む混合物を事前に予備混合・反応して、(A)成分と(B)成分との反応生成物(即ち、(A)成分中の分子鎖両末端のシラノール基が、-O-CH(CH3)-C(=O)O-R3(R3は炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基)で示される乳酸エステルを脱離可能な加水分解性基を2個又は3個有する加水分解性シリル基でそれぞれ封鎖された直鎖状ジオルガノポリシロキサン、より具体的には、(A)成分中の分子鎖両末端のシラノール基が、-Si(R23-a’(O-CH(CH3)-C(=O)O-R3a’で示される加水分解性シリル基(R2、R3は、炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基、a’は2又は3である。)でそれぞれ封鎖された直鎖状ジオルガノポリシロキサンである(A’)成分を含む反応混合物を調製した後、該反応混合物と(D)成分及び(E)成分を均一に混合することによって製造することができる。
 (A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む混合物を予備混合・反応する条件としては、通常、0~60℃、好ましくは10~40℃の温度範囲で、10~120分、好ましくは20~90分の混合時間で、均一に混合することによって行うことができる。
 このような工程を経て製造された(A’)、(B)、(C)、(D)及び(E)成分を含有してなる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、湿分を避けた雰囲気で保存することができ、これを室温(23℃±10℃)に放置することにより、空気中の水分存在下で通常5分~1週間で硬化する。
 上記で製造された室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物のJIS K 6249に準拠して測定した23℃におけるタックフリータイムは、10分未満であることが好ましく、2~9分であることが好ましい。なお、上記タックフリータイムとするには、(A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む混合物を予備混合・反応して(A)成分と(B)成分との反応生成物を含む反応混合物を調製した後、該反応混合物と(D)成分及び(E)成分を均一に混合する製造方法とすることにより達成できる。
 上記で得られた脱乳酸エステルタイプの室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、硬化性、接着性、作業性等の全ての特性に優れることから、特に自動車ヘッドライト用シーリング材として好適に用いることができる。
 以下、本発明を具体的に説明する実施例及び比較例を示すが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
 なお、下記例において、粘度は23℃における回転粘度計の測定値を示し、重合度はトルエンを展開溶媒としたGPC分析におけるポリスチレン換算の数平均重合度を示す。また、常温は23℃±10℃を意味する。Meはメチル基を示す。
[実施例1]
 分子鎖両末端がシラノール基であり、25℃における粘度が50,000mPa・s(重合度が約400)のポリジメチルシロキサン60質量部(2.0mmol)と、分子鎖両末端がトリメチルシリル基であり、25℃における粘度が100mPa・sのポリジメチルシロキサン25質量部と、メチルトリス(エチルラクタート)シラン6質量部(15.2mmol)と、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン2質量部(4.9mmol)と、(A)成分の末端封鎖触媒として下記式(26)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン0.8質量部を常温・常圧下にて60分混合して、分子鎖両末端がメチルビス(エチルラクタート)シリル基とビニルビス(エチルラクタート)シリル基の混合物(モル比、約3:1)で封鎖されたポリジメチルシロキサンを含有する反応混合物を調製した。次いで、該反応混合物に、煙霧質シリカ8質量部を減圧下(-0.08MPa以下、以下同様。)にて40分混合した。減圧混合後、ジオクチル錫ジネオデカノエート0.1質量部を加え、減圧下15分混合して組成物1を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[実施例2]
 分子鎖両末端がシラノール基であり、25℃における粘度が50,000mPa・s(重合度が約400)のポリジメチルシロキサン60質量部(2.0mmol)と、分子鎖両末端がトリメチルシリル基であり、25℃における粘度が100mPa・sのポリジメチルシロキサン25質量部と、メチルトリス(エチルラクタート)シラン6質量部(15.2mmol)と、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン2質量部(4.9mmol)と、(A)成分の末端封鎖触媒として上記式(26)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン0.8質量部を常温・常圧下にて60分混合して、分子鎖両末端がメチルビス(エチルラクタート)シリル基とビニルビス(エチルラクタート)シリル基の混合物(モル比、約3:1)で封鎖されたポリジメチルシロキサンを含有する反応混合物を調製した。次いで、該反応混合物に、煙霧質シリカ8質量部を減圧下にて40分混合した。減圧混合後、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量部と、ジオクチル錫ジネオデカノエート0.1質量部を加え、減圧下15分混合して組成物2を得た。
[実施例3]
 分子鎖両末端がシラノール基であり、25℃における粘度が50,000mPa・s(重合度が約400)のポリジメチルシロキサン60質量部(2.0mmol)と、分子鎖両末端がトリメチルシリル基であり、25℃における粘度が100mPa・sのポリジメチルシロキサン25質量部と、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン6.6質量部(16.3mmol)と、(A)成分の末端封鎖触媒として上記式(26)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン0.8質量部を常温・常圧下にて60分混合して、分子鎖両末端がメチルビス(エチルラクタート)シリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサンを含有する反応混合物を調製した。次いで、該反応混合物に、煙霧質シリカ8質量部を減圧下にて40分混合した。減圧混合後、ジオクチル錫ジネオデカノエート0.1質量部を加え、減圧下15分混合して組成物3を得た。
[実施例4]
 分子鎖両末端がシラノール基であり、25℃における粘度が50,000mPa・s(重合度が約400)のポリジメチルシロキサン60質量部(2.0mmol)と、分子鎖両末端がトリメチルシリル基であり、25℃における粘度が100mPa・sのポリジメチルシロキサン25質量部と、メチルトリス(エチルラクタート)シラン6質量部(15.2mmol)と、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン2質量部(4.9mmol)と、(A)成分の末端封鎖触媒として下記式(27)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン0.8質量部を常温・常圧下にて60分混合して、分子鎖両末端がメチルビス(エチルラクタート)シリル基とビニルビス(エチルラクタート)シリル基の混合物(モル比、約3:1)で封鎖されたポリジメチルシロキサンを含有する反応混合物を調製した。次いで、該反応混合物に、煙霧質シリカ8質量部を減圧下にて40分混合した。減圧混合後、ジオクチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、減圧下15分混合して組成物4を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
[実施例5]
 分子鎖両末端がシラノール基であり、25℃における粘度が50,000mPa・s(重合度が約400)のポリジメチルシロキサン60質量部(2.0mmol)と、分子鎖両末端がトリメチルシリル基であり、25℃における粘度が100mPa・sのポリジメチルシロキサン25質量部と、メチルトリス(エチルラクタート)シラン6質量部(15.2mmol)と、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン2質量部(4.9mmol)と、(A)成分の末端封鎖触媒として上記式(27)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン0.8質量部を常温・常圧下にて60分混合して、分子鎖両末端がメチルビス(エチルラクタート)シリル基とビニルビス(エチルラクタート)シリル基の混合物(モル比、約3:1)で封鎖されたポリジメチルシロキサンを含有する反応混合物を調製した。次いで、該反応混合物に、煙霧質シリカ8質量部を減圧下にて40分混合した。減圧混合後、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量部と、ジオクチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、減圧下15分混合して組成物5を得た。
[比較例1]
 分子鎖両末端がシラノール基であり、25℃における粘度が50,000mPa・s(重合度が約400)のポリジメチルシロキサン60質量部(2.0mmol)と、分子鎖両末端がトリメチルシリル基であり、25℃における粘度が100mPa・sのポリジメチルシロキサン25質量部と、メチルトリス(エチルラクタート)シラン6質量部(15.2mmol)と、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン2質量部(4.9mmol)を常温・常圧下にて60分混合した。次いで、煙霧質シリカ8質量部を減圧下にて40分混合した。減圧混合後、ジオクチル錫ジネオデカノエート0.1質量部を加え、減圧下15分混合して組成物6を得た。
[比較例2]
 分子鎖両末端がシラノール基であり、25℃における粘度が50,000mPa・s(重合度が約400)のポリジメチルシロキサン60質量部(2.0mmol)と、分子鎖両末端がトリメチルシリル基であり、25℃における粘度が100mPa・sのポリジメチルシロキサン25質量部と、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン6.6質量部(16.3mmol)を常温・常圧下にて60分混合した。次いで、煙霧質シリカ8質量部を減圧下にて40分混合した。減圧混合後、ジオクチル錫ジネオデカノエート0.1質量部を加え、減圧下15分混合して組成物7を得た。
[比較例3]
 分子鎖両末端がシラノール基であり、25℃における粘度が50,000mPa・s(重合度が約400)のポリジメチルシロキサン60質量部(2.0mmol)と、分子鎖両末端がトリメチルシリル基であり、25℃における粘度が100mPa・sのポリジメチルシロキサン25質量部と、ビニルトリス(エチルラクタート)シラン6.6質量部(16.3mmol)と、ジオクチル錫ジラウレート0.1質量部を常温・常圧下にて60分混合した。次いで、煙霧質シリカ8質量部を減圧下にて40分混合した。減圧混合後、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量部を加え、減圧下15分混合して組成物8を得た。
[比較例4]
 分子鎖両末端がシラノール基であり、25℃における粘度が50,000mPa・s(重合度が約400)のポリジメチルシロキサン60質量部(2.0mmol)と、分子鎖両末端がトリメチルシリル基であり、25℃における粘度が100mPa・sのポリジメチルシロキサン25質量部と、メチルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン4質量部(13.6mmol)と、ビニルトリス(メチルエチルケトオキシム)シラン1質量部(3.3mmol)と、上記式(26)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン0.8質量部を常温・常圧下にて60分混合した。次いで、煙霧質シリカ8質量部を減圧下にて40分混合した。減圧混合後、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.5質量部と、ジオクチル錫ジラウレート0.1質量部を加え、減圧下15分混合して組成物9を得た。
 調製した組成物1~9を用いて、以下の特性を確認した。得られた結果を表1に示す。
・タックフリータイム
 JIS K 6249に準拠して測定した。
・初期硬化性
 調製した組成物1~9を、23℃/50%RH環境下にて厚さが3mmになるように7日放置して硬化させ、JIS K 6249に従い、硬さを測定した。
・硬化速度
 調製した組成物1~9をφ10mm、高さ13mmのガラスシャーレに入れ、23℃/50%RH環境下に1日放置した。1日後、表面から深部方向に硬化したゴムをくり抜いた後、硬化した厚み(mm)を測定した。
・接着性
 車載用ヘッドライトは主にポリカーボネート製である。被着体として幅25mm、長さ50mmのポリカーボネート(PC)及びアルミニウム(Al)を使用し、調製した組成物1~9を接着面積250mm2、接着厚さ2.0mmとなるように上記被着体で挟み込み、23℃/50%RH環境下に7日放置してせん断接着試験体を作製した。この試験体を用いてJIS K 6249に準拠して、せん断接着力(MPa)を測定し、凝集破壊率(CF:破断面の面積全体に対する凝集破壊した面積の比率(%))を確認した。
・吐出性
 調製した組成物1~9をポリエチレン製カートリッジに充填し、φ3mmのノズルから0.2MPaの圧力で吐出し、5秒間で吐出される組成物の質量を測定した。
・防曇材に対する影響試験
 車載用ヘッドライトは、曇り防止を目的として防曇材が塗布されている場合がある。
 防曇材への影響を確認するため、密閉可能な150mlのガラス製容器に調製した組成物1~9を各々10g入れた。防曇材を塗布したポリカーボネートを、容器に入れた組成物1~9に接触しないように入れ、完全に密封した。70℃/3日間放置し、防曇材の変化及び防曇性について評価を行った。評価結果は以下の通り判定した。
防曇材の変化
○:防曇材が白濁、あるいは変質していない
×:防曇材が白濁、あるいは変質している
防曇性
○:防曇性を維持している
×:防曇性を維持しておらず、人の息等で防曇材が曇る
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
 上記実施例1~5の結果より、良好な硬化性、硬化速度、接着性を発現させるためには、(C)成分が必要であり、更に(B)成分を使用して組成物(組成物1~5)とすることで、車載用ヘッドライトに適応されている防曇材への影響が殆どないことが分かった。
 比較例1~3の(C)成分を添加しなかった組成物6~8では、硬化性、接着性、吐出性が悪くなった。
 なお、比較例4の(B)成分を配合しない、従来の脱オキシム型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物(組成物9)では、良好な硬化性等は得られるものの、防曇材が変質(白濁)したため、ヘッドライト用としては不適である。

Claims (9)

  1.  室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法であって、下記(A)~(E)成分において、
    (A)下記一般式(1)で示されるオルガノポリシロキサン :100質量部、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (式中、R1は独立に炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、mは10以上の整数である。)
    (B)下記一般式(2)で示される加水分解性オルガノシラン化合物及び/又はその部分加水分解縮合物 :0.1~30質量部、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R2、R3はそれぞれ炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、aは3又は4である。)
    (C)(B)成分以外の、アミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物 :0.1~10質量部、
    (D)無機充填剤 :1~800質量部、
    (E)硬化触媒 :0.001~20質量部、
    (A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む混合物を予備混合・反応して(A)成分と(B)成分との反応生成物を含む反応混合物を調製した後、該反応混合物と(D)成分及び(E)成分を均一に混合する工程を含む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の製造方法。
  2.  (C)成分が、下記一般式(3)、(4)及び(4’)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン並びにそれらの部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    (式中、R4はアルキレン基と芳香環を含む炭素数7~10の2価炭化水素基であり、R5は炭素数1~10の2価炭化水素基であり、R6、R7は炭素数1~10の非置換1価炭化水素基である。bは2又は3である。但し、1級及び2級アミンの少なくとも一方はR4中の芳香環に直結していない。)
      Y=N-Z-SiR3     (4)
      Y-NH-Z-SiR3     (4’)
    (式中、Yはその構造中に窒素原子を2個以上含有する炭素数1~15の1価又は2価炭化水素基であり、Zはヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の非置換又は置換の2価炭化水素基である。Rは炭素数1~6の加水分解性基及び炭素数1~6の1価炭化水素基から選ばれる1種又は2種以上の1価の基であり、ケイ素原子に結合する3個のRのうち、少なくとも2個は加水分解性基である。)
  3.  (A)成分、(B)成分及び(C)成分を含む混合物を予備混合・反応する条件が、0~60℃の温度範囲で、かつ10~120分の混合時間である請求項1又は2に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
  4.  室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の23℃におけるタックフリータイムが10分未満であることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法。
  5.  (A’)分子鎖両末端が、-O-CH(CH3)-C(=O)O-R3(R3は、炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基である。)で示される加水分解性基を2個又は3個有する加水分解性シリル基でそれぞれ封鎖された直鎖状ジオルガノポリシロキサン :100質量部、
    (B)下記一般式(2)で示される加水分解性オルガノシラン化合物及び/又はその部分加水分解縮合物 :0.1~30質量部、
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、R2、R3はそれぞれ炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、aは3又は4である。)
    (C)(B)成分以外の、アミノ基含有加水分解性オルガノシラン及び/又はその部分加水分解縮合物 :0.1~10質量部、
    (D)無機充填剤 :1~800質量部、
    (E)硬化触媒 :0.001~20質量部
    を含有してなる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  6.  (A’)成分が、下記一般式(1’)で示される直鎖状ジオルガノポリシロキサンである請求項5に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、R1は独立に炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、R2、R3はそれぞれ炭素数1~10の非置換又は置換の1価炭化水素基であり、mは10以上の整数であり、a’は2又は3である。)
  7.  (C)成分が、下記一般式(3)、(4)及び(4’)で示されるアミノ基含有加水分解性オルガノシラン並びにそれらの部分加水分解縮合物から選ばれる少なくとも1種である請求項5又は6に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式中、R4はアルキレン基と芳香環を含む炭素数7~10の2価炭化水素基であり、R5は炭素数1~10の2価炭化水素基であり、R6、R7は炭素数1~10の非置換1価炭化水素基である。bは2又は3である。但し、1級及び2級アミンの少なくとも一方はR4中の芳香環に直結していない。)
      Y=N-Z-SiR3     (4)
      Y-NH-Z-SiR3     (4’)
    (式中、Yはその構造中に窒素原子を2個以上含有する炭素数1~15の1価又は2価炭化水素基であり、Zはヘテロ原子を含んでもよい炭素数1~10の非置換又は置換の2価炭化水素基である。Rは炭素数1~6の加水分解性基及び炭素数1~6の1価炭化水素基から選ばれる1種又は2種以上の1価の基であり、ケイ素原子に結合する3個のRのうち、少なくとも2個は加水分解性基である。)
  8.  請求項5~7のいずれか1項に記載の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物で接着又はコーティングされた物品。
  9.  車載ヘッドライトである請求項8に記載の物品。
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