WO2020100936A1 - 接着性ポリオルガノシロキサン組成物 - Google Patents

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Definitions

  • (B) preferably contains 3 or more siloxane units from the viewpoint of easy synthesis.
  • the number of siloxane units in (B) is preferably 6 to 200, because it does not volatilize even when heated to the curing temperature, has excellent fluidity, and is easily mixed with (A). It is particularly preferable that the number is 150.
  • Q 1 is preferably an ethylene group or a 2-methylethylene group because it is easy to synthesize and handle.
  • Q 2 is preferably a trimethylene group because it is easy to synthesize and handle.
  • R 3 is preferably a methyl group or an ethyl group, and particularly preferably a methyl group, since it gives good adhesiveness and the alcohol produced by hydrolysis is easily volatilized.
  • the composition may contain (H) a further component within a range that does not impair the effects of the present invention.
  • the (H) further components may each be a single type or a combination of two or more types.
  • the composition may further contain (H4) another adhesiveness-providing agent (provided that (D) does not include the adhesiveness-providing agent), as long as it does not inhibit the catalytic ability of (C).
  • (H4) As other adhesion-imparting agents (however, (D) does not include the adhesion-imparting agent), aluminum alkoxides such as aluminum triethoxide, aluminum tripropoxide, and aluminum tributoxide; titanium tetraethoxide, Metal alkoxides (however, zirconium alkoxide is not included) such as titanium alkoxide such as titanium tetrapropoxide, titanium tetraisopropoxide, titanium tetrabutoxide, titanium tetraisobutoxide, and titanium tetraisopropenyl oxide can be mentioned.
  • the combined use of such metal alkoxides can further increase the adhesive strength.
  • the siloxane skeleton in (H5) may be linear, branched or cyclic, and is preferably linear. Further, in (H5), both terminals are independently blocked with R 6 3 SiO 1/2 units, and the intermediate unit is composed of only R 6 2 SiO 2/2 units (wherein R 6 is They are each independently a monovalent hydrocarbon group having no hydrogen atom or aliphatic unsaturated bond, provided that two of R 6 are hydrogen atoms), and a linear polyorganohydrogensiloxane. Is more preferable.
  • the hydrogen atom bonded to the silicon atom may be present at the terminal or in the intermediate unit, but is preferably present at the terminal. Therefore, as (H5), a polymethyl hydrogen siloxane in which both terminals are blocked with MH units (dimethyl hydrogen siloxane units) and an intermediate unit is composed of only D units (dimethyl siloxane units) is particularly preferable.
  • composition may further contain (H6) organosilazane (excluding (E) hexamethyldisilazane).
  • Siloxane A-2 Branched polymethylvinylsiloxane (M weight average molecular weight of 4,000, average of 4 per molecule, consisting of only M units, M vi units and Q units and having a molar unit ratio of M 5 M vi Q 8).
  • Second Part 900 parts by weight of A, 40 parts by weight of E and 15 parts by weight of F were transferred to a universal kneader and stirred at room temperature (23 ° C.) for 10 minutes. 200 parts by weight of G was added, and the mixture was stirred at room temperature for 60 minutes and at 150 ° C. for 60 minutes under reduced pressure. After cooling to 50 ° C. or lower, 536 parts by weight of A was added and stirred for 30 minutes. 57 parts by weight of B was added and stirred at room temperature for 10 minutes. Add 0.75 parts by weight of H-2, 240 parts by weight of D-1, 40 parts by weight of D-2, 35 parts by weight of D-3, and 25 parts by weight of D-4, and add 10 at room temperature.
  • the "second part” was prepared by stirring for a minute.
  • (3) Preparation of polyorganosiloxane composition (mixture of the first part and the second part) By mixing the “first part” and the “second part” prepared in advance and rapidly kneading under reduced pressure for 10 minutes. Then, defoaming was performed to prepare a polyorganosiloxane composition (a mixture of the first part and the second part).
  • the H / Vi in the composition was 0.50.

Abstract

本発明は、(A)アルケニル基を分子中に2個以上有するポリオルガノシロキサン;(B)ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン;(C)白金系触媒;(D)特定の有機ケイ素化合物、シラン化合物、テトラアルコキシシラン化合物、及び/又はそれらの部分加水分解縮合物からなる群より選択される、少なくとも2種の接着性付与剤;(E)ヘキサメチルジシラザン;(F)水;並びに、(G)(G1)及び(G2)の少なくとも一種:(G1)BET比表面積が50~500m/gである、表面処理されていない無機充填剤、(G2)前記(G1)をヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤を含む、接着性ポリオルガノシロキサン組成物に関する。

Description

接着性ポリオルガノシロキサン組成物
 本発明は、付加反応によって硬化する接着性ポリオルガノシロキサン組成物に関する。
 付加反応硬化型のポリオルガノシロキサン組成物は、室温で硬化して各種被着体に対する接着性を発現する。特許文献1には、ヘキサメチルジシラザンで表面処理したシリカを含む接着性ポリオルガノシロキサン組成物が提案されている(特許文献1)。
特開2008-156441号公報
 特許文献1に記載された組成物は、室温での速硬化性及び様々な基材に対する接着性が低いという問題があった。
 本発明の課題は、室温でも速やかに硬化するとともに、様々な基材に対する接着性に優れる、付加反応型の接着性ポリオルガノシロキサン組成物を提供することである。
 本発明者は、上記の課題を解決するために研究を重ねた結果、予めヘキサメチルジシラザンで表面処理されていてもよい無機充填剤に加えて、前記無機充填剤の表面処理剤としてのヘキサメチルジシラザンを含む接着性ポリオルガノシロキサン組成物を使用することにより、その課題を解決しうることを見出して、本発明を完成するに至った。
 本発明は、以下の[1]~[5]に関する。
[1](A)アルケニル基を分子中に2個以上有するポリオルガノシロキサン;
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン;
(C)白金系触媒;
(D)下記(D1)~(D4):
(D1)ケイ素原子に結合した水素原子と、ケイ素原子に結合した下記式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002

で示される側鎖とを有する有機ケイ素化合物、
(D2)Si(OR基とエポキシ基含有基を有する有機ケイ素化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
(D3)Si(OR基と脂肪族不飽和炭化水素基を有するシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、並びに
(D4)Si(ORで示されるテトラアルコキシシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
(上記各式中、Qは、ケイ素原子とエステル結合の間に2個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;Qは、酸素原子と側鎖のケイ素原子の間に3個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;Rは、炭素数1~4のアルキル基又は2-メトキシエチル基を表し;Rは、炭素数1~3のアルキル基を表し;nは、1~3の整数である)
からなる群より選択される少なくとも2種の接着性付与剤;
(E)ヘキサメチルジシラザン;
(F)水;及び
(G)(G1)及び(G2)の少なくとも1種:
(G1)BET比表面積が50~500m/gである、表面処理されていない無機充填剤、
(G2)前記(G1)をヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤
を含む、接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
[2](A)が、(A1)両末端がRSiO1/2単位で封鎖され、中間単位がR SiO2/2単位であり、23℃における粘度が、0.1~500Pa・sである直鎖状ポリオルガノシロキサン:並びに、(A2)必須の単位としてSiO4/2単位とRSiO1/2単位を含み、任意の単位としてRSiO2/2単位及び/又はRSiO3/2単位からなる群より選択される1種以上の単位を含む、分岐状のポリオルガノシロキサンの組合せ(上記各式中、Rは、R又はRであり、Rは、アルケニル基であり、Rは、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基であり、分子中に2個以上のRを含有する)である、[1]の接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
[3](C)が、白金-ビニルシロキサン錯体である、[1]又は[2]の接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
[4]更に、(H1)ジルコニウム化合物を含む、[1]~[3]のいずれかの接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
[5]更に、(H2)反応抑制剤を含む、[1]~[4]のいずれかの接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
 本発明によって、室温でも速やかに硬化するとともに、様々な基材に対する接着性に優れる、付加反応型の接着性ポリオルガノシロキサン組成物が提供される。
[用語の定義]
 シロキサン化合物の構造単位を、以下のような略号によって記載することがある(以下、これらの構造単位をそれぞれ「M単位」「D単位」等ということがある)。
 :Si(CH1/2
:SiH(CH1/2
Vi:(CH=CH)(CHSiO1/2
 :Si(CH2/2
:SiH(CH)O2/2
Vi:Si(CH=CH)(CH)O2/2
 :Si(CH)O3/2
 :SiO4/2(四官能性)
 本明細書において、基の具体例は以下のとおりである。
 1価の炭化水素基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基及びアルケニル基が挙げられる。脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基としては、アルケニル基以外の前記1価の炭化水素基が挙げられる。
 アルケニル基は、炭素原子数2~6の直鎖又は分岐状の基であり、ビニル基、アリル基、3-ブテニル基及び5-ヘキセニル基等が挙げられる。
 アルキル基は、炭素原子数1~18の直鎖又は分岐状の基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、ヘキサデシル基及びオクタデシル基等が挙げられる。
 シクロアルキル基は、炭素原子数3~20の単環又は多環の基であり、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基等が挙げられる。
 アリール基は、炭素原子数6~20の単環又は多環の基を含む芳香族基であり、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。
 アラルキル基は、アリール基で置換されたアルキル基であり、2-フェニルエチル基、2-フェニルプロピル基等が挙げられる。
 アルキレン基は、炭素原子数1~18の直鎖又は分岐状の基であり、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、2-メチルエチレン基、テトラメチレン基等が挙げられる。
 アルケニル基、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基及びアルキレン基は、塩素、フッ素、臭素等のハロゲン;シアノ基等で置換されていてもよい。ハロゲン又はシアノ基で置換された基としては、クロロメチル基、クロロフェニル基、2-シアノエチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等が挙げられる。
 本明細書において、「(A)アルケニル基を分子中に2個以上有するポリオルガノシロキサン」を「(A)」ともいう。「(C)白金系触媒」等についても同様である。
[接着性ポリオルガノシロキサン組成物]
 接着性ポリオルガノシロキサン組成物(以下、「組成物」ともいう。)は、(A)アルケニル基を分子中に2個以上有するポリオルガノシロキサン;
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン;
(C)白金系触媒;
(D)下記(D1)~(D4):
(D1)ケイ素原子に結合した水素原子と、ケイ素原子に結合した下記式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003

で示される側鎖とを有する有機ケイ素化合物、
(D2)Si(OR基とエポキシ基含有基を有する有機ケイ素化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
(D3)Si(OR基と脂肪族不飽和炭化水素基を有するシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、及び
(D4)Si(ORで示されるテトラアルコキシシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
(上記各式中、Qは、ケイ素原子とエステル結合の間に2個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;Qは、酸素原子と側鎖のケイ素原子の間に3個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;Rは、炭素数1~4のアルキル基又は2-メトキシエチル基を表し;Rは、炭素数1~3のアルキル基を表し;nは、1~3の整数である)
からなる群より選択される少なくとも2種の接着性付与剤;
(E)ヘキサメチルジシラザン;
(F)水;並びに
(G)(G1)及び(G2)の少なくとも一種:
(G1)BET比表面積が50~500m/gである、表面処理されていない無機充填剤、
(G2)前記(G1)をヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤
を含む。
 組成物は、室温(例えば、23℃)で、少なくとも1週間、好ましくは72時間、特に好ましくは24時間の硬化時間で、様々な基材、特にアルミニウムのダイキャスト、ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS樹脂)、ポリブチレンテレフタレート樹脂(PBT樹脂)に対する優れた接着性を達成できる。また、組成物は、50℃で30分の硬化時間で、様々な基材(特に、アルミニウムのダイキャスト、ポリフェニレンスルフィド樹脂(PPS樹脂))に対する優れた接着性を達成できる。
 組成物は、(E)ヘキサメチルジシラザン及び(G)を含む。組成物に含まれる(A)~(D)と(E)とが存在することにより、組成物を調製する工程中に、組成物中の各成分の存在下(特に、(A)の存在下)で、(G)が(E)で表面処理される。そのため、組成物が(E)及び(G2)を含む場合は、組成物が(E)を含まずかつ(G2)を含む場合と比べて、組成物中の各成分の存在下(特に、(A)の存在下)での(E)の表面処理により(G2)の表面処理の効率がより高まる。
<(A)アルケニル基を分子中に2個以上有するポリオルガノシロキサン>
 (A)アルケニル基を分子中に2個以上有するポリオルガノシロキサン(以下、「(A)アルケニル基含有ポリオルガノシロキサン」ともいう。)は、組成物において、ベースポリマーとなる成分である。(A)は、ケイ素原子に結合したアルケニル基を一分子中に平均で2個以上有し、(B)のヒドロシリル基(Si-H基)との付加反応により、網状構造を形成することができるものであれば、特に限定されない。(A)は、代表的には、一般式(II):
   (R(RSiO(4-a-b)/2     (II)
(式中、
 Rは、アルケニル基であり;
 Rは、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基であり;
 aは、1~3の整数であり;
 bは、0~2の整数であり、ただし、a+bは1~3である)
で示されるアルケニル基含有シロキサン単位を、分子中に、少なくとも2個有する。(A)におけるケイ素原子に結合したアルケニル基の数は、一分子中、2~100個であることが好ましく、2~50個であることがより好ましい。
 Rは、合成が容易で、また硬化前の組成物の流動性や、硬化後の組成物の耐熱性を損ねないという点から、ビニル基が好ましい。aは、合成が容易なことから、1が好ましい。Rは、合成が容易であって、機械的強度及び硬化前の流動性などの特性のバランスが優れているという点から、メチル基が好ましい。
 (A)中の他のシロキサン単位のケイ素原子に結合した有機基としては、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基が挙げられる。前記有機基は、Rと同様の理由から、メチル基が好ましい。
 Rは、(A)の分子鎖の末端又は途中のいずれに存在してもよく、その両方に存在してもよい。
 (A)のシロキサン骨格は、直鎖状又は分岐状であることができる。即ち、(A)は、(A1)直鎖状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサン又は(A2)分岐状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンであることができる。
 (A1)直鎖状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンとしては、両末端がRSiO1/2単位で封鎖され、中間単位がR SiO2/2単位である直鎖状のポリオルガノシロキサンが挙げられる。ここで、RはR又はRであるが、R中、1分子あたり2個以上がRである。(A1)におけるRSiO1/2単位は、R SiO1/2単位、R SiO1/2単位又はR SiO1/2単位であることが好ましく、R SiO1/2単位であることが特に好ましい。よって、(A1)は、両末端がMvi単位(ジメチルビニルシロキサン単位)で閉塞され、中間単位がD単位(ジメチルシロキサン単位)のみからなる直鎖状のポリオルガノシロキサンが特に好ましい。
 (A2)分岐状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンとしては、必須の単位としてSiO4/2単位とRSiO1/2単位を含み、任意の単位としてRSiO2/2単位及び/又はRSiO3/2単位を含む、分岐状のポリオルガノシロキサンが挙げられる。ここで、RはR又はRであるが、R中、1分子あたり2個以上がRである。硬化反応において架橋点となるように、R中、1分子あたり少なくとも3個のRがRであり、残余がRであることが好ましい。組成物の硬化物が、優れた機械的強度を有する観点から、RSiO1/2単位とSiO4/2単位の比率は、モル比として、1:0.8~1:3の範囲の、常温で固体ないし粘稠な半固体の樹脂状のものが好ましい。
 (A2)において、Rは、RSiO1/2単位のRとして存在してもよく、RSiO2/2単位又はRSiO3/2単位のRとして存在してもよい。室温で速い硬化が得られる観点から、RSiO1/2単位の一部又は全部が、R SiO1/2単位であることが好ましい。
 (A)の粘度は、23℃において、0.1~500Pa・sであることが好ましく、0.5~300Pa・sであることがより好ましく、1.0~200Pa・sであることが特に好ましい。(A)の粘度が前記の範囲であると、効率的に様々な基材に対する接着性をより高めることができ、未硬化状態の組成物が、良好な流動性を示して、注型やポッティングの際に優れた作業性を示し、硬化後の組成物が、優れた機械的強度、及び適度の弾性と硬さを示す。また、室温でも接着性をより高める点から、(A)の粘度が高いことが好ましい。ここで、(A)が、2種以上の組合せである場合、(A)の粘度とは、混合されたアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンの粘度を意味する。本明細書において、粘度は、JIS K 6249に準拠して、回転粘度計を用いて、スピンドル番号及び回転数を適宜設定し、23℃の条件で測定した値である。
 (A)は、1種又は2種以上の組合せであってもよい。(A)は、(A1)直鎖状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンと(A2)分岐状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンとの混合物であることが好ましい。(A)は、(A1’)両末端がR SiO1/2単位で封鎖され、中間単位がR SiO2/2単位であり、23℃における粘度が、0.1~500Pa・sである直鎖状ポリオルガノシロキサン:並びに、(A2’)必須の単位としてSiO4/2単位とR SiO1/2単位とR SiO1/2単位とを含み、任意の単位としてRSiO2/2単位及び/又はRSiO3/2単位を含む、分岐状のポリオルガノシロキサンの組合せ(上記各式中、Rは、R又はRであり、Rは、アルケニル基であり、Rは、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基であり、分子中に2個以上のRを含有する)であることが特に好ましい。
<(B)ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン>
 (B)ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン(以下、「(B)ポリオルガノハイドロジェンシロキサン」ともいう。)は、分子中に含まれるヒドロシリル基が、(A)のRとの間で付加反応することにより、(A)の架橋剤として機能するものである。(B)は、硬化物を網状化するために、該付加反応に関与するケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に3個以上有しているものであれば、特に限定されない。
 (B)は、代表的には、一般式(III):
   (RSiO(4-c-d)/2     (III)
(式中、
 Rは、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基を表し;
 cは、0~2の整数であり;
 dは、1~3の整数であり、ただし、c+dは1~3の整数である)
で示される単位を分子中に3個以上有する。
 Rは、合成が容易な点から、メチル基が好ましい。また、dは、合成が容易なことから、1が好ましい。
 合成が容易である点から、(B)は、3個以上のシロキサン単位を含むことが好ましい。また、硬化温度に加熱しても揮発せず、かつ流動性に優れて(A)と混合しやすいことから、(B)のシロキサン単位の数は、6~200個であることが好ましく、10~150個であることが特に好ましい。
 (B)におけるシロキサン骨格は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、直鎖状が好ましい。
 (B)は、(B1)両末端が、それぞれ独立して、R SiO1/2単位で閉塞され、中間単位がR SiO2/2単位のみからなる、直鎖状ポリオルガノハイドロジェンシロキサン、又は、(B2)R SiO1/2単位とSiO4/2単位のみからなる、ポリオルガノハイドロジェンシロキサン(上記各式中、Rは、それぞれ独立して、水素原子又は脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基であるが、ただし、Rのうち、分子当たり、少なくとも3つは水素原子である)であることが好ましい。(B1)及び(B2)の場合において、R SiO1/2単位としては、HR SiO1/2単位及びR SiO1/2単位が挙げられ、R SiO2/2単位としては、HRSiO2/2単位及びR SiO2/2単位(上記各式中、Rは、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基である)が挙げられる。(B1)の場合において、ケイ素原子に結合する水素原子は、末端に存在していても、中間単位に存在していてもよいが、中間単位に存在することが好ましい。
 (B)としては、(B1-1)両末端がM単位(トリメチルシロキサン単位)で閉塞され、中間単位がD単位(メチルハイドロジェンシロキサン単位)のみからなる直鎖状ポリメチルハイドロジェンシロキサン、(B1-2)両末端がM単位(トリメチルシロキサン単位)で閉塞され、中間単位がD単位(ジメチルシロキサン単位)及びD単位(メチルハイドロジェンシロキサン単位)のみからなり、ジメチルシロキサン単位1モルに対して、メチルハイドロジェンシロキサン単位が0.1~2.0モルである直鎖状ポリメチルハイドロジェンシロキサン、又は、(B2-1)M単位(ジメチルハイドロジェンシロキサン単位)及びQ単位(SiO4/2単位)のみからなるポリメチルハイドロジェンシロキサンが特に好ましい。
 (B)は、1種又は2種以上の組合せであってもよい。
<(C)白金系触媒>
 (C)白金系触媒は、(A)中のアルケニル基と(B)中のヒドロシリル基との間の付加反応を促進させ、また同様の付加反応によって、架橋重合体のシロキサン網状構造に、後述する(D1)及び/又は(D3)を導入するための触媒である。
 (C)としては、塩化白金酸、塩化白金酸とアルコールの反応生成物、白金-オレフィン錯体、白金-ビニルシロキサン錯体、白金-ケトン錯体、白金-ホスフィン錯体のような白金化合物等が挙げられる。これらのうち、触媒活性が良好な点から、白金-ビニルシロキサン錯体が好ましく、室温において短時間に硬化して接着性を発現することから、白金-1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジビニルジシロキサン錯体が特に好ましい。
 (C)は、1種又は2種以上の組合せであってもよい。
<(D)接着性付与剤>
 (D)接着性付与剤は、下記(D1)~(D4)からなる群より選択される少なくとも2種である。
(D1)ケイ素原子に結合した水素原子と、ケイ素原子に結合した下記式(I):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004

で示される側鎖とを有する有機ケイ素化合物、
(D2)Si(OR基とエポキシ基含有基を有する有機ケイ素化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
(D3)Si(OR基と脂肪族不飽和炭化水素基を有するシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、並びに
(D4)Si(ORで示されるテトラアルコキシシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
(上記各式中、Q、Q、R、R及びnは、前記のとおりである。)
 (D)は、組成物に様々な基材に対する接着性を付与する成分である。また、組成物が(D)を含むことにより、様々な基材に対する室温における接着性が付与される。(D1)、(D2)、(D3)及び(D4)は、それぞれ、1種又は2種以上の組合せであってもよい。例えば、(D)は、1種の(D1)と2種の(D2)と2種の(D3)との組合せであってもよい。
<<(D1)>>
 (D1)は、組成物の硬化のための付加反応の際に、(A)及び(B)との付加反応によって、架橋したシロキサン構造に導入され、式(I)の側鎖が接着性を発現する部分として、組成物の室温における接着性に寄与する成分である。また、(D1)の側鎖に存在するアルコキシ基((D1)において、ORに関しては、2-メトキシエトキシ基を包含する又は包含しない)は、(D2)、(D3)及び/又は(D4)のアルコキシ基との共加水分解・縮合反応により、(D2)、(D3)及び/又は(D4)をシロキサン骨格に導入するにも寄与する。
 Qは、合成及び取扱いが容易なことから、エチレン基及び2-メチルエチレン基が好ましい。Qは、合成及び取扱いが容易なことから、トリメチレン基が好ましい。Rは、良好な接着性を与え、かつ加水分解によって生じるアルコールが揮発しやすいことから、メチル基及びエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
 (D1)の特徴である上記の水素原子と上記の側鎖とは、合成が容易なことから、別個のケイ素原子に結合していることが好ましい。したがって、(D1)の基本部分は、鎖状、分岐状又は環状シロキサン骨格を形成していることが好ましく、特定の化合物を制御よく合成し、精製しうることから、環状シロキサン骨格が特に好ましい。(D1)に含まれるSi-H結合の数は、1個以上の任意の数であり、環状シロキサン化合物の場合、2個又は3個が好ましい。
 (D1)としては、下記の化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
<<(D2)>>
 (D2)は、ケイ素原子に結合したアルコキシ基(以下、ORに関しては、2-メトキシエトキシ基を包含する)と、(D1)、(D3)及び/又は(D4)のケイ素原子に結合したアルコキシ基との共加水分解・縮合反応によって、これらを架橋したシロキサン構造に導入され、エポキシ基が接着性を発現する部分として、組成物の室温における接着性、特にプラスチックに対する接着性の向上に寄与する成分である。
 Rは、良好な接着性を与えることから、メチル基及びエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。nは、2又は3が好ましい。エポキシ基含有基としては、合成が容易で、加水分解性がなく、優れた接着性を示すことから、3-グリシドキシプロピル基のような、エーテル酸素原子を含む脂肪族エポキシ基含有基;2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基のような脂環式エポキシ基含有基などが好ましい。ケイ素原子に結合したアルコキシ基の合計の数は、分子中に2個以上であることが好ましい。OR基とエポキシ基含有基とは、同一のケイ素原子に結合していてもよく、別のケイ素原子に結合していてもよい。
 (D2)としては、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピル(メチル)ジメトキシシランのような3-グリシドキシプロピル基含有アルコキシシラン類;2-(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、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル(メチル)ジメトキシシランのような2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基含有アルコキシシラン類;nが2以上のこれらシラン類の部分加水分解縮合物;並びに鎖状又は環状メチルシロキサンのメチル基の一部が、トリメトキシシロキシ基又は2-(トリメトキシシリル)エチル基と、上記のエポキシ基含有基とで置き換えられた炭素/ケイ素両官能性シロキサンなどが挙げられる。
<<(D3)>>
 (D3)は、ケイ素原子に結合したアルコキシ基と、(D1)、(D2)及び/又は(D4)分子のケイ素原子に結合したアルコキシ基との加水分解・縮合反応によって、架橋したシロキサン構造に導入され、又は(D3)の有する脂肪族不飽和炭化水素基が、組成物の硬化のための付加反応の際に、(B)との付加反応によって、架橋したシロキサン構造に導入される。また、(D3)のアルコキシ基が、他の(D3)のアルコキシ基と、及び(D2)と併用する場合は(D2)のアルコキシ基との共加水分解・縮合反応によって、他の(D3)及び/又は(D2)をシロキサン構造に導入する。そして、残存するアルコキシ基が、接着性を発現する部分として、組成物の室温における接着性、特に金属に対する接着性の向上に寄与する成分である。
 Rとしては、良好な接着性を与えることから、メチル基及びエチル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。nは、2又は3が好ましい。脂肪族不飽和炭化水素基は、ビニル、アリル、3-ブテニルのようなアルケニル基の場合、ケイ素原子に直接結合していてもよく、3-アクリロキシプロピル、3-メタクリロキシプロピルのように、不飽和アシロキシ基が3個以上の炭素原子を介してケイ素原子に結合していてもよい。不飽和炭化水素基含有基としては、合成及び取扱いが容易なことから、ビニル基、メタクリロキシプロピル基などが好ましい。
 (D3)としては、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、メチルビニルジメトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、メチルアリルジメトキシシランのようなアルケニルアルコキシシラン類及び/又はその部分加水分解縮合物;3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピル(メチル)ジメトキシシランのような(メタ)アクリロキシプロピル(メチル)ジ-及び(メタ)アクリロキシプロピルトリ-アルコキシシラン類及び/又はその部分加水分解縮合物等が挙げられる。
<<(D4)>>
 (D4)は、組成物の室温における金属への接着性を、さらに向上させる成分である。Rとしては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピルのような、直鎖状又は分岐状のアルキル基が挙げられ、容易に入手でき、取扱いが容易で、接着性の向上効果が著しいことから、メチル基、エチル基が好ましい。また、加水分解性に優れる、毒性が低くなる点から、(D4)は、テトラアルコキシシラン化合物の部分加水分解縮合物であることが好ましい。
<<好ましい態様>>
 (D)は、(D1)、(D2)、(D3)及び/又は(D4)の組合せを含むことが好ましい。
<(E)ヘキサメチルジシラザン>
 (E)ヘキサメチルジシラザンは、後述する(G)の表面処理剤として機能する。組成物が(E)ヘキサメチルジシラザンを含むことで、(G1)及び(G2)の残存シラノール基(Si-OH)が、組成物に含まれる他の成分(例えば、(A))の存在下で、(E)によって処理される。言い換えれば、組成物において、(G1)及び/又は(G2)は、(E)以外の成分(例えば、(A))と(E)との混合物で処理される。よって、(G2)と、組成物中で(E)によって表面処理された(G1)とは、後者が(E)以外の成分(例えば、(A))と(E)との混合物で表面処理される点において異なる。これにより、(G)と、(A)、(B)、(C)及び/又は(D)等との相溶性が増加するため、得られる組成物の接着性及び室温での速硬化性が高まる。
<(F)水>
 (F)水は、(E)を加水分解して、(E)が(G)の表面処理剤としての機能を発揮させる成分である。(F)水としては、例えば、上水、イオン交換水、蒸留水、超純水等が挙げられ、イオン交換水が好ましい。
<(G)(G1)及び(G2)の少なくとも一方>
 (G)は、(G1)及び(G2)の少なくとも一方である。ここで、(G1)は、BET比表面積(本明細書において、単に「比表面積」ともいう。)が50~500m/gである、表面処理されていない無機充填剤(以下、「(G1)未表面処理の無機充填剤」ともいう。)であり、(G2)は、前記(G1)をヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤である。
 組成物に含まれる無機充填剤は、未処理であるか、表面処理する場合であっても、ヘキサメチルジシラザンで表面処理された充填剤であることにより、組成物に含まれる各成分との相溶性が高まる。即ち、組成物が(E)、(F)及び(G)を含むことは、組成物が(G1)未表面処理の無機充填剤を(E)ヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤を含むか、又は、(G2)未表面処理の無機充填剤をヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤を、更に(E)ヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤を含むことに相当する。また、(G)は、(A)の存在下で(E)によって表面処理されることが好ましい。(G)が、(A)の存在下で(E)によって表面処理される場合、(A)との相溶性が増すため、室温での速硬化性及び接着性がより高まる。このような場合は、(G)は、(A)及び(E)の混合物で表面処理された(G)である。
 (G)における無機充填剤としては、煙霧質シリカ、焼成シリカ、シリカエアロゲル、沈殿シリカ、及び煙霧質酸化チタンのような補強性充填剤;並びにけいそう土、粉砕シリカ、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、アルミノケイ酸、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸亜鉛、ケイ酸カルシウム、タルク、及び酸化第二鉄のような非補強性充填剤が挙げられ、押出し作業性又は塗布性と、硬化して得られるゴム状弾性体に必要な物性に応じて選択される。(G1)における無機充填剤としては、補強性充填剤が好ましく、煙霧質シリカ、焼成シリカ、シリカエアロゲル及び沈殿シリカ等のシリカがより好ましく、煙霧質シリカが特に好ましい。
 (G1)未表面処理の無機充填剤のBET比表面積は、50~500m/gであり、80~400m/gであることがより好ましく、100~300m/gであることがさらに好ましく、110~240m/gであることが特に好ましい。
 (G2)は、(G1)未表面処理の無機充填剤をヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤である。(G2)は、疎水性無機充填剤とも呼ばれる。ここで、(G2)の原料(即ち(G1))がシリカである場合、(G2)は疎水性シリカとも呼ばれる。(G2)は、(G1)未表面処理の無機充填剤を、乾式で(例えば、(A)の非存在下で)ヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤であることが好ましい。
 (G2)の炭素量の上限は特に制限されない。また、(G2)の炭素量は、1.0~15.0重量%であることが好ましく、1.5~10.0重量%であることがより好ましく、2.8~8.0重量%であることが特に好ましい。このような炭素量であると、ヘキサメチルジシラザンによる疎水化処理が十分であり、組成物に含まれる(E)ヘキサメチルジシラザンの疎水化の効率がより高まる。表面処理した無機充填剤(例えば、(G2))の炭素量は、表面処理した無機充填剤を、1300℃、酸素雰囲気下で、前記表面処理した無機充填剤に化学結合する疎水性基をCOに熱分解した後、そのCOを微量炭素分析装置により測定することで、求めることができる。
 (G2)のBET比表面積は、500m/g未満であることが好ましく、30m/g以上500m/g未満であることがより好ましく、80~400m/gであることがより好ましく、130~350m/gであることが特に好ましい。なお、(G2)のBET比表面積が前記好ましい範囲を満足する限り、原体である(G1)の比表面積の好ましい範囲に限定されなくてもよい。
 室温での速硬化性及び接着性がより高まる点から、(G)は(G2)であることが好ましい。
<(H)更なる成分>
 組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、(H)更なる成分を含むことができる。このような成分として、(H1)ジルコニウム化合物、(H2)反応抑制剤、(H3)(G)以外の無機充填剤、(H4)他の接着性付与剤(但し、(D)接着性付与剤を含まない)、(H5)ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に2個有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン、(H6)オルガノシラザン(但し、(E)ヘキサメチルジシラザンを除く)、(H7)各種の添加剤等が挙げられ、(H1)ジルコニウム化合物及び(F2)反応抑制剤が好ましい。(H)更なる成分は、それぞれ、1種又は2種以上の組合せであってもよい。
<<(H1)ジルコニウム化合物>>
 (H1)ジルコニウム化合物は、ジルコニウムを有する化合物であれば特に制限されない。(H1)としては、オクタン酸ジルコニウム、テトラ(2-エチルヘキサン酸)ジルコニウム、ステアリン酸ジルコニウム等のジルコニウムアシレート;n-プロピルジルコネート、n-ブチルジルコネート等のジルコニウムアルコキシド(但し、ジルコニウムキレートを除く。);トリブトキシジルコニウムアセチルアセトネート、ジブトキシジルコニウムビス(エチルアセトアセテート)、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムモノアセチルアセトネート、ジルコニウムエチルアセトアセテート等のジルコニウムキレート等が挙げられる。なお、ジルコニウムキレートは、分子中に1つ以上のキレート配位子(例えば、C、C等)を有する限り、アルコキシ基を有していてもよい。様々な基材に対する接着性により優れる点から、(H1)は、ジルコニウムキレート化合物であることが好ましい。
<<(H2)反応抑制剤>>
 (H2)反応抑制剤としては、マレイン酸ジアリル等の分子中に極性基を有する有機化合物;アセチレンアルコール類やその誘導体等の不飽和結合を有する有機化合物;等が挙げられる。(H2)反応抑制剤は、組成物の硬化反応速度を抑制して、取扱いの作業性、及び接着性の発現と硬化速度とのバランスの向上にも寄与する。
<<(H3)(G)以外の無機充填剤>>
 (H3)(G)以外の無機充填剤としては、煙霧質シリカ、焼成シリカ、シリカエアロゲル、沈殿シリカ、煙霧質酸化チタン等の表面を、(E)ヘキサメチルジシラザン以外の疎水化剤(後述する(H6)オルガノシラザン(但し、(E)ヘキサメチルジシラザンを除く)、ポリオルガノシロキサン類等)で疎水化したもののような補強性充填剤が挙げられ、押出し作業性と、硬化して得られるゴム状弾性体に必要な物性に応じて選択される。(H3)(G)以外の無機充填剤のBET比表面積は、50~500m/gであることが好ましく、100~400m/gであることが特に好ましい。また、目的に応じてカーボンブラックのような導電性充填剤を配合してもよい。組成物が、(H3)(G)以外の無機充填剤を含む場合、硬化前の段階で適度の流動性を与え、硬化して得られるゴム状弾性体に、高い機械的強度が付与される。
<<(H4)他の接着性付与剤>>
 組成物は、(C)の触媒能を阻害しない範囲で、さらに(H4)他の接着性付与剤(但し、(D)接着性付与剤を含まない)を含むことができる。(H4)他の接着性付与剤(但し、(D)接着性付与剤を含まない)としては、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリプロポキシド、アルミニウムトリブトキシドのようなアルミニウムアルコキシド;チタンテトラエトキシド、チタンテトラプロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラブトキシド、チタンテトライソブトキシド、チタンテトライソプロペニルオキシドのようなチタンアルコキシド等の金属アルコキシド類(但し、ジルコニウムアルコキシドを含まない)が挙げられる。このような金属アルコキシド類の併用により、さらに接着強さを高めることができる。
<<(H5)ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に2個有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン>>
 組成物は、更に、(H5)ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に2個有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを含むことができる。(H5)は、(A)等と反応して付加反応することにより、鎖延長剤として機能し得る。このような(H5)は、ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に2個有すること以外は、(B)において説明したとおりである。(H5)は、(B)において前記した一般式(III)で示される単位を分子中に2個有する。
 (H5)におけるシロキサン骨格は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、直鎖状が好ましい。また、(H5)は、両末端が、それぞれ独立して、R SiO1/2単位で閉塞され、中間単位がR SiO2/2単位のみからなる(式中、Rは、それぞれ独立して水素原子又は脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基であるが、ただし、Rのうち、2つが水素原子である)、直鎖状ポリオルガノハイドロジェンシロキサンであることがより好ましい。ケイ素原子に結合する水素原子は、末端に存在していても、中間単位に存在していてもよいが、末端に存在することが好ましい。よって、(H5)としては、両末端がM単位(ジメチルハイドロジェンシロキサン単位)で閉塞され、中間単位がD単位(ジメチルシロキサン単位)のみからなるポリメチルハイドロジェンシロキサンが特に好ましい。
<<(H6)オルガノシラザン(但し、(E)ヘキサメチルジシラザンを除く)>>
 組成物は、更に、(H6)オルガノシラザン(但し、(E)ヘキサメチルジシラザンを除く)を含むことができる。(H6)は、ヘキサメチルジシラザン以外の有機基を有するシラザン結合(Si-N)を有するオルガノシラザン化合物であれば特に制限されず、1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシラザン等のアルケニル基含有アルキルシラザン、及び、1,1,3,3-テトラメチルジシラザン等のケイ素原子に直接結合した水素原子を持つアルキルシラザン等が挙げられる。
<<(H7)各種の添加剤>>
 組成物は、目的に応じて、更に、有機溶媒、顔料(但し、(G)を除く)、チクソトロピー性付与剤、押出し作業性を改良するための粘度調整剤、紫外線防止剤、防かび剤、耐熱性向上剤、難燃化剤等の(H7)各種の添加剤を含むことができる。(H7)各種の添加剤は、それぞれ、1種又は2種以上の組合せであってもよい。なお、用途によっては、組成物を、トルエン、キシレンのような有機溶媒に溶解ないし分散させてもよい。
 なお、組成物は、酸無水物を含まないことが好ましい。組成物が酸無水物を含まないことにより、金属基材に対する腐蝕の問題が回避し得る。
[組成]
 組成物中の各成分の含有量は以下のとおりである。
 (A)の含有量は、(B)、(C)、(D)、(E)及び(F)の合計100重量部に対し、10~5,000重量部であることが好ましく、50~4,000重量部であることがより好ましく、100~3,000重量部であることが特に好ましい。このような範囲であると、室温において接着性を効率的に高めることができる。
 (A)が、(A1)直鎖状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンと(A2)分岐状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンとの混合物である場合、(A2)分岐状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンの含有量は、(A1)直鎖状のアルケニル基含有ポリオルガノシロキサンと(A2)の合計100重量部に対して、1~80重量部であることが好ましく、1~60重量部であることが特に好ましい。前記(A2)の含有量が80重量部以下であると、架橋密度が高くなりすぎず、硬化物の柔軟性がより優れる。また、前記(A2)の含有量がこのような範囲であると、室温において接着性がより高まる。
 (B)の含有量は、(A)のアルケニル基の個数Viに対する、(B)のケイ素原子に結合した水素原子の個数Hの比(H/Vi)が、0.1以上1.5未満であるような量が好ましく、0.2~1.2であるような量がより好ましく、0.3~1.0であるような量が特に好ましい。組成物におけるH/Viが、0.1以上であると、硬化物の機械的強度が優れやすく、1.5未満であると、組成物の各種部材に対する接着性が向上しやすい。
 (C)の含有量は、(A)に対して、白金金属原子換算で0.1~1,000重量ppmであることが好ましく、0.5~200重量ppmであることが特に好ましい。(C)の含有量が前記範囲であると、室温での速硬化性が十分となりやすい。
 組成物が、(D1)、(D2)及び/又は(D3)を含む場合、(D1)、(D2)及び/又は(D3)の合計量は、(A)の100重量部に対して0.1~20重量部であることが好ましく、0.5~10重量部であることが特に好ましい。この範囲にあると、室温における接着性が充分となりやすく、かつ、硬化後の組成物の機械的強度や柔軟性が向上しやすい。また、組成物が、(D4)を含む場合、(D4)の含有量は、硬化して得られるシリコーンゴムに、室温における金属への優れた接着性を付与することから、(A)の100重量部に対して0.01~10重量部であることが好ましく、0.1~5重量部であることが特に好ましい。なお、良好な接着性を得るために、(D)中、重量比で(D1)~(D4)の一方が他方の0.02~50倍の範囲であることが好ましく、0.05~20倍の範囲であることが特に好ましい。また、(D)が(D1)~(D4)からなる群より選択される3種又は4種の混合物である場合、それぞれが(D)の3重量%以上配合されていることが好ましく、5重量%以上配合されていることが特に好ましい。
 (E)の含有量は、(G)の100重量部に対して、0.1~50重量部であることが好ましく、1~30重量部であることが特に好ましい。このような範囲であれば、(E)による(G)の表面処理の効果がより高まる。また、(E)の含有量が、(G)の100重量部に対して、0.1重量部以上である場合は、接着性の発現が十分であり、50重量部以下である場合は、効率的に接着性を向上させることができる。また、(E)の含有量は、(G)の比表面積と、(G)が事前にヘキサメチルジシラザンで処理されている(即ち、(G)が(G2)である)かを考慮して決定できる。
 (F)の含有量は、(E)100重量部に対して、5.0~100重量部であることが好ましく、10.0~60.0重量部であることが特に好ましい。(F)の含有量が、(E)100重量部に対して、5.0重量部以上である場合は、(E)成分を十分に加水分解反応させることができ、(G)成分への処理効果に優れ、100重量部以下である場合、添加した量に対する、表面処理の効果が効率的である。
 (G)の含有量は、(A)の100重量部に対して、0.1~50重量部であることが好ましく、1~30重量部であることが特に好ましい。このような含有量であれば、押出し作業性に優れ、及び、得られる硬化物が機械的強度に優れる。
 (H1)の含有量は、(A)の100重量部に対して、(H1)のジルコニウム原子換算で0.0025重量部以上0.10重量部未満であることが好ましく、0.005~0.070重量部であることがより好ましく、0.010~0.050重量部であることが特に好ましい。(A)の100重量部に対する(H1)の含有量が、前記範囲であると、室温において、様々な基材、特にPPSに対する接着性がより優れる。
 (H1)以外の(H)更なる成分の含有量は、組成物の使用目的を損なわないかぎり特に限定されない。
(組成物の製造方法)
 組成物は、必須成分である(A)~(G)及び任意成分である(H)他の成分を、万能混練機、ニーダーなどの混合手段によって均一に混練して製造することができる。また、(E)による(G)の表面処理の効率がより高まるため、組成物の製造方法は、(A)に、(E)及び(F)を加えて混合した後に、(G)を加えて混合する工程を含むことが好ましい。(B)、(C)及び(D)の添加順番は、任意であるが、前記(G)を加えて混合する工程の後に、(B)、(C)及び(D)を加えて混合することが好ましい。
(組成物の好ましい態様)
 安定に長期間貯蔵するために、(B)と(D)に対して、(C)が別の容器になるように、適宜、2個の容器に配分して保存しておき、使用直前に混合し、減圧で脱泡して使用に供してもよい。この場合の組成物は、(A)~(G)を含む、第1部分及び第2部分のみからなる組成物であって、第1部分が(C)を含み、第2部分が(B)及び(D)を含み、(A)、(E)、(F)及び(G)は、それぞれ独立に、第1部分及び/又は第2部分に含まれる。この場合の組成物の製造方法は、工程(1a)(A)に、(E)及び(F)を加えて混合した後に、(G)を加えて混合する工程と、工程(1b)(C)及び任意成分である(H1)、必要に応じて(D2)~(D4)を加えて混合する工程と、含む第1部分を得る工程;及び、工程(2a)(A)に、(E)及び(F)を加えて混合した後に、(G)を加えて混合する工程と、工程(2b)(B)及び(D)、任意成分である(H1)、(H2)を加えて混合する工程と、含む第2部分を得る工程;を含むことが好ましい。
(接着方法)
 組成物は、接着すべき部位に注入、滴下、流延、注型、容器からの押出しなどの方法により、又はトランスファー成形や射出成形による一体成形によって、接着対象物に付着させ、室温(例えば、23℃)で放置して、硬化させることにより、同時に接着対象物に接着させることができる。また、より高温で硬化させた場合であっても、接着性及び柔軟性に優れたシリコーンゴムを得ることができる。また、より高温で硬化させる場合は、室温よりも短時間で硬化させることができ、作業効率の向上を図ることができる。加熱条件は、組成物が適用される部材の耐熱温度に合わせて適宜調整することができ、硬化時間を決めることができる。例えば、室温(23℃)超120℃以下の熱を、1分~2週間、好ましくは5分~72時間の範囲で加えることができる。加熱温度は、操作性の観点から、40~120℃であることが好ましく、50~110℃であることが特に好ましい。加熱時間は、硬化工程の簡便さの観点から、5分~72時間であることが好ましく、5分~24時間であることが特に好ましい。また、室温で硬化させる場合、硬化時間は、1週間以下であることが好ましく、72時間以下であることがより好ましく、24時間以下が特に好ましい。
 接着対象物の材質は、特に限定されず、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、鉄、銅等の金属又はそれらの合金、及び、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂)、ポリカーボネート樹脂、PBT(ポリブチレンテレフタレート樹脂)、PPS(ポリフェニレンスルフィド樹脂)等のポリマー等が挙げられる。
(用途)
 組成物は、電気電子用及び自動車用部品の実装又は封止、半導体又は汎用プラスチックの接着等に用いることができる。具体的には、組成物は、光学素子又は半導体モジュールや各種部品用のシール剤又はポッティング剤に用いることができる。
 以下、実施例及び比較例によって、本発明をさらに詳細に説明する。これらの例において、部は重量部を示し、粘度は23℃における粘度を示す。本発明は、これらの実施例によって限定されるものではない。
(使用成分)
 実施例及び比較例にて用いた成分は、以下のとおりである。
(A)アルケニル基含有ポリオルガノシロキサン
A:A-1及びA-2の混合物。A-1及びA-2の重量比は、A-1:A-2=7:3である。
A-1:Mvivi(式中、nは、23℃における粘度が10Pa・sであるような値である)で示され、粘度が10Pa・sである直鎖状ポリメチルビニルシロキサン
A-2:M単位、Mvi単位及びQ単位のみからなり、モル単位比がMviで示される分岐状ポリメチルビニルシロキサン(重量平均分子量4,000、1分子当たり平均4個のビニル基)
(B)ポリオルガノハイドロジェンシロキサン
B:MD 2020Mで示される直鎖状ポリメチルハイドロジェンシロキサン
(C)白金系触媒
C:塩化白金酸をMviviで示されるシロキサン二量体と加熱することによって得られる白金ビニルシロキサン錯体(PT-Mvivi錯体)及びA-1((Mvivi(10Pa・s)))の混合物(Pt量5.0重量%)
(D)接着性付与剤
D-1:式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006

で示される環状シロキサン
D-2:3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
D-3:ビニルトリメトキシシラン
D-4:テトラメトキシシランの部分加水分解縮合物(4量体)
(E)ヘキサメチルジシラザン
E:ヘキサメチルジシラザン
(F)水
F:イオン交換水
(G)無機充填剤
(G1)BET比表面積が50~500m/gである、表面処理されていない無機充填剤
G1-1:比表面積300m/gの煙霧質シリカ(未表面処理、アエロジル300、日本アエロジル株式会社製)
G1-2:比表面積200m/gの煙霧質シリカ(未表面処理、アエロジル200、日本アエロジル株式会社製)
G1-3:比表面積130m/gの煙霧質シリカ(未表面処理、レオロシールQS-10、株式会社トクヤマ製)
(G2)前記(G1)をヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤
G2-1:比表面積300m/gの煙霧質シリカ(未表面処理)をヘキサメチルジシラザンで表面処理したシリカ(レオロシールHM-30S、比表面積200m/g、炭素量3.5重量%、株式会社トクヤマ製)
G2-2:比表面積200m/gの煙霧質シリカ(未表面処理)をヘキサメチルジシラザンで表面処理したシリカ(シリカ1、比表面積150m/g、炭素量3.8重量%)
G2-3:比表面積130m/gの煙霧質シリカ(未表面処理)をヘキサメチルジシラザンで表面処理したシリカ(シリカ2、比表面積100m/g、炭素量2.0重量%)
(G3)その他の無機充填剤(なお、(G3)その他の無機充填剤は、「(H3)(G)以外の無機充填剤」に相当する。)
G3-1:比表面積200m/gの煙霧質シリカ(未表面処理)をオクタメチルシクロテトラシロキサン(D)で処理したシリカ(シリカ3、比表面積160m/g、炭素量2.1重量%)
G3-2:比表面積130m/gの煙霧質シリカ(未表面処理)をジメチルジクロロシラン((CHSiCl)で処理したシリカ(アエロジルR-972、比表面積120m/g、炭素量1.0重量%、日本アエロジル株式会社製)
G3-3:比表面積300m/gの煙霧質シリカ(未表面処理)をポリジメチルシロキサンで処理したシリカ(レオロシールX-30、比表面積120m/g、炭素量7.5重量%、株式会社トクヤマ製)
(H)その他の成分
H-1:ジルコニウム化合物:(n-CO)Zr(C) トリブトキシジルコニウムアセチルアセトネート(マツモトファインケミカル株式会社製、ZC-540)、有効成分45重量%、金属含有量10.2重量%
H-2:反応抑制剤:マレイン酸ジアリル
実施例1
(1)第1部分の調製
 900重量部のA、40重量部のE及び15重量部のFを万能混練機に移して、室温(23℃)で10分間撹拌した。200重量部のGを加えて、室温で60分間撹拌し、150℃で60分間減圧下に撹拌した。50℃以下まで冷却して、923重量部のAを加えて30分間撹拌した。第1部分の全重量に対して白金量が100ppmとなる量のCを加えて、室温で10分間撹拌した。6.6重量部のH-1を加えて、室温で10分間撹拌して、第1部分を調製した。
(2)第2部分の調製
 900重量部のA、40重量部のE及び15重量部のFを万能混練機に移して、室温(23℃)で10分間撹拌した。200重量部のGを加えて、室温で60分間撹拌し、150℃で60分間減圧下に撹拌した。50℃以下まで冷却して、536重量部のAを加えて30分間撹拌した。57重量部のBを加えて、室温で10分間撹拌した。0.75重量部のH-2、240重量部のD-1、40重量部のD-2、35重量部のD-3、及び、25重量部のD-4を加えて、室温で10分間撹拌して、「第2部分」を調製した。
(3)ポリオルガノシロキサン組成物(第1部分及び第2部分の混合物)の調製
 あらかじめ調製しておいた「第1部分」及び「第2部分」を混合し、10分間すばやく減圧混練することにより、脱泡を行って、ポリオルガノシロキサン組成物(第1部分及び第2部分の混合物)を調製した。なお、組成物におけるH/Viは、0.50であった。
実施例2~6、比較例1~10
 実施例1に準じる手順により、ポリオルガノシロキサン組成物を調製した。なお、表2~表4における「工程中表面処理」が「無」の場合は、E及びFを加えないこと以外は、実施例1と同様にして、「第1部分」及び「第2部分」を調製した。実施例1を含めて、各実施例及び比較例の配合比を、表1に示す。
(評価方法)
<炭素量>
 表面処理した無機充填剤を、1300℃、酸素雰囲気中で、シリカ表面に化学結合する疎水性基をCO2に熱分解した後、微量炭素分析装置(HORIBA製「EMIA-110」)を用いて、CO2の量を測定することにより、表面処理した無機充填剤の炭素含有量を求めた。
<接着試験>
 接着試験の評価には、次のような方法を用いた。
 各例の組成物を、それぞれコーカーに充填した。表2~表4に示す各種材質の試験片(80mm×25mm×2mm)に、組成物をコーカーから、直径10mm、長さ60mmのビードを形成するように押出して塗布した。50℃で30分間放置するか、23℃50%RHで1日若しくは3日放置して、硬化・接着させて、硬化物を得た。その後、室温(23℃)において、硬化物と試験片との界面の端にナイフで20mmの切込みを入れ、破断するまで、上90°の方向に硬化物を引っ張って、破断状況によって接着性を評価した。
◎:接着性優(硬化物が破断し、試験片との接着面の100%に、硬化物が付着している)
○:接着性やや優(硬化物が破断し、試験片との接着面100%に、硬化物の薄層が付着している)
△:接着性良(試験片との接着面に、部分的に硬化物が付着し、一部が剥離する)
×:接着性なし(試験片から硬化物が剥離し、接着面への硬化物の付着がない)
 結果を表1~表4にまとめる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
表における略語は以下のとおりである。
アルミダイキャスト:ADC-12(JIS H 5302:2006):Al-Si-Cu系合金
PPS:ポリフェニレンスルフィド樹脂(東ソー製、サスティール GS-40%)
PBT:ポリブチレンテレフタレート樹脂(ポリプラスチックス製、ジュラネックス2002)
 表2から明らかなように、実施例のポリオルガノシロキサン組成物は、50℃で30分間放置することで、硬化するとともに、様々な基材に対する優れた接着性を示した。「50℃で30分間放置する」ことは、作業時間の短縮を図るため、組成物の加熱温度を高くした場合に相当する。
 実施例1~3と実施例4~6の比較により、(G)が(G2)である場合、50℃で30分間放置することで、様々な基材(特に、PPS)に対する接着性が高くなっており、接着性により優れていた。また、実施例1~2と実施例3の比較により、(G2)の表面積及び/又は炭素量が特に好ましい範囲である場合、接着性に特に優れていた。実施例5~6と実施例4の比較により、(G1)の表面積が特に好ましい範囲である場合、接着性に特に優れていた。
 比較例1の組成物は、(E)及び(F)を含まない。そのため、(G)の表面処理が行われないため、様々な基材に対する接着性が劣っていた。
 比較例2~4の組成物は、(G2)である(G)を含むが、(E)及び(F)を含まない。そのため、(G)の表面処理が不十分であり、様々な基材(特に、アルミダイキャスト及びPPS)に対する接着性が劣っていた。
 比較例5~10の組成物は、(G)を含まない。比較例5と6、比較例7と8、及び、比較例9と10の比較により、組成物が(E)及び(F)を含む場合(即ち、無機充填剤が、組成物を調製する工程中に、(A)の存在下で、ヘキサメチルジシラザンで表面処理される場合)であっても、様々な基材(特に、PPS)に対する接着性が劣っていた。

Claims (5)

  1.  (A)アルケニル基を分子中に2個以上有するポリオルガノシロキサン;
    (B)ケイ素原子に結合した水素原子を、分子中に3個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン;
    (C)白金系触媒;
    (D)下記(D1)~(D4):
    (D1)ケイ素原子に結合した水素原子と、ケイ素原子に結合した下記式(I):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001

    で示される側鎖とを有する有機ケイ素化合物、
    (D2)Si(OR基とエポキシ基含有基を有する有機ケイ素化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
    (D3)Si(OR基と脂肪族不飽和炭化水素基を有するシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物、並びに
    (D4)Si(ORで示されるテトラアルコキシシラン化合物、及び/又はその部分加水分解縮合物
    (上記各式中、Qは、ケイ素原子とエステル結合の間に2個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;Qは、酸素原子と側鎖のケイ素原子の間に3個以上の炭素原子を有する炭素鎖を形成する、直鎖状又は分岐状のアルキレン基を表し;Rは、炭素数1~4のアルキル基又は2-メトキシエチル基を表し;Rは、炭素数1~3のアルキル基を表し;nは、1~3の整数である)
    からなる群より選択される、少なくとも2種の接着性付与剤;
    (E)ヘキサメチルジシラザン;
    (F)水;並びに
    (G)(G1)及び(G2)の少なくとも一種:
    (G1)BET比表面積が50~500m/gである、表面処理されていない無機充填剤、
    (G2)前記(G1)をヘキサメチルジシラザンで表面処理した無機充填剤
    を含む、接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
  2.  (A)が、(A1)両末端がRSiO1/2単位で封鎖され、中間単位がR SiO2/2単位であり、23℃における粘度が、0.1~500Pa・sである直鎖状ポリオルガノシロキサン:並びに、(A2)必須の単位としてSiO4/2単位とRSiO1/2単位を含み、任意の単位としてRSiO2/2単位及び/又はRSiO3/2単位からなる群より選択される1種以上の単位を含む、分岐状のポリオルガノシロキサンの組合せ(上記各式中、Rは、R又はRであり、Rは、アルケニル基であり、Rは、脂肪族不飽和結合を有しない1価の炭化水素基であり、分子中に2個以上のRを含有する)である、請求項1記載の接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
  3.  (C)が、白金-ビニルシロキサン錯体である、請求項1又は2記載の接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
  4.  更に、(H1)ジルコニウム化合物を含む、請求項1~3のいずれか1項記載の接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
  5.  更に、(H2)反応抑制剤を含む、請求項1~4のいずれか1項記載の接着性ポリオルガノシロキサン組成物。
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