JP4596151B2 - 加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物 - Google Patents
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Description
これら従来の検討によって多種の基材に対し、接着性を有する付加硬化型シリコーン接着剤が上市されてきた。
(A)下記平均組成式
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2
(式中、R1は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、R2はアルケニル基、aは0.96〜2.00、bは0.001〜0.5、a+b=1.00〜2.04である。)
で示される、一分子中に珪素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)下記平均組成式
R3 cHdSiO(4-c-d)/2
(式中、R3は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、cは0.70〜2.0、dは0.01〜1.2、c+d=0.8〜3.0である。)
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン:組成物中のアルケニル基1個に対して珪素原子結合水素原子が0.4〜10個となる量、
(C)白金系金属化合物:組成物全量に対して金属元素含有質量として1〜2,000ppm、
(D)必要量の硬化制御剤、
(E)付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物から選ばれる少なくとも1種の有機珪素化合物、
(F)ジルコニウム化合物:0.001〜10質量部、
(G)カルボン酸無水物:0.001〜10質量部
を含有してなることを特徴とする加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物を提供する。
(A)下記平均組成式で示される一分子中に珪素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサン、
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2
(式中、R1は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、R2はアルケニル基、aは0.96〜2.00、bは0.001〜0.5、a+b=1.00〜2.04である。)
(B)下記平均組成式で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
R3 cHdSiO(4-c-d)/2
(式中、R3は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、cは0.70〜2.0、dは0.01〜1.2、c+d=0.8〜3.0である。)
(C)白金系金属化合物、
(D)硬化制御剤、
(E)付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物から選ばれる少なくとも1種の有機珪素化合物、
(F)ジルコニウム化合物、
(G)カルボン酸無水物
を含有してなるものである。
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2
(式中、R1は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、R2はアルケニル基、aは0.96〜2.00、bは0.001〜0.5、a+b=1.00〜2.04、好ましくはaは1.80〜2.00、bは0.001〜0.1、a+bは1.90〜2.04である。)
で示され、一分子中に珪素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するものであるが、その分子構造については特に制限はなく、直鎖状、分岐状、環状あるいは三次元網状のいずれであってもよく、また、単一のシロキサン単位からなる重合体又は二種以上のシロキサン単位からなる共重合体であってもよいが、通常は、主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ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ことが一般的である。
R3 cHdSiO(4-c-d)/2
(式中、R3は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、cは0.70〜2.0、dは0.01〜1.2、c+d=0.8〜3.0、好ましくはcは1.0〜2.0、dは0.01〜1.0、c+dは1.1〜2.2である。)
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、成分(B)中の珪素原子に結合する水素原子(SiH基)が、後述する成分(D)白金系触媒の存在下に、成分(A)中の珪素原子に結合したアルケニル基と反応して、三次元網目構造を与える架橋剤として作用する。
成分(D)の添加量は必要量であり、特に限定されないが、通常、成分(A)100質量部に対して0.001〜10質量部、好ましくは0.1〜5質量部程度とすることができる。
付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサンとして具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン等のビニルアルコキシシラン及び/又はこの部分加水分解縮合物としてのビニル基及びアルコキシ基含有シロキサン、ビニルアルコキシシランとオルガノハイドロジェンポリシロキサンとのヒドロシリル化付加反応物としてのヒドロシリル基(SiH基)及びアルコキシ基含有オルガノポリシロキサン等が挙げられる。また、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物としては、トリアリルイソシアヌレートの3個のアリル基のうち1個又は2個のアリル基に、ハイドロジェントリアルコキシシランがヒドロシリル化付加反応したアルコキシシリル変性トリアリルイソシアヌレート及び/又はその部分加水分解縮合物等が挙げられる。なお、上記アルコキシ基は炭素数1〜6、特に1,2,3のものが好適である。
Zr(OC2H5)4、
Zr(OC3H7)4、
Zr(OC4H9)4、
Zr(OC8H17)4、
Zr(OC3H7)2(ACAC)2、
Zr(ACAC)4、
Zr(OC3H7)3(OCOC12H25)
(式中、ACACはアセチルアセトンを表す。)
これらの中でもZr(ACAC)4を使用した場合、組成物の保存安定性が優れるために好ましい。
また、本発明のシリコーンゴム接着剤組成物は、加熱により硬化するものであり、この硬化条件としては、60〜250℃、特に70〜150℃で30秒〜5時間、特に1分〜2時間とすることができる。
表1に示す成分及び配合量で混合し、シリコーンゴム接着剤組成物を調製した。得られた組成物を用いて、粘度、硬さ、剪断接着力を下記に示す方法により評価した。結果を表1に併記する。
《粘度》
シリコーンゴム接着剤組成物の粘度を回転粘度計により測定した。また、同様に40℃、7日間保存後の粘度を測定した。
《硬さ》
混合初期の値として120℃で60分の硬化条件で硬化させた直後の値、硬化物の耐熱後の値として上記硬化物を150℃で100時間加熱した後の値、液状組成物の保存後の値として未硬化の上記組成物を40℃で7日間保存後に120℃で60分の硬化条件で硬化させた時の値をそれぞれJIS K 6301に準拠してA型硬度計にて測定した。
《剪断接着力》
基材として板状(幅25mm)のガラス板、ステンレス(SUS)板、ポリフェニレンサルファイド(PPS)板を使用し、2枚の基材同士をシリコーンゴム硬化物で接着し(接着面:長さ10mm×幅25mm×ゴム厚み2mm)、2枚の基材をそれぞれ反対方向(ゴム厚みに対して垂直方向)に引張り速度50mm/分の速度で引張った際の、基材とシリコーンゴム硬化物の接着界面が剥離するまでの応力をオートグラフで測定し、単位面積当たりの応力として剪断接着力を算出した。なお、シリコーンゴム硬化物は、上記シリコーンゴム接着剤組成物を120℃、60分の条件で硬化したものである。
また、液状組成物としての保存性を確認する目的で、40℃、7日間保存後に120℃、60分の条件で硬化したものについても上記と同様にして剪断接着力を測定した。
ViMe2Si−O−(SiMe2−O)400−SiMe2Vi
H−Sx:下記式で示されるハイドロジェンポリシロキサン、粘度:50mPa・s
Me3Si−O−(SiMe2−O)15−(SiMeH−O)20−SiMe3
白金触媒:白金の1,2−ジビニル−1,1,2,2−テトラメチル−ジシロキサンの錯体/トルエン溶液(Pt=0.5質量%)
制御剤:エチニル−シクロヘキサノール/トルエン溶液(50質量%)
a:Zr(ACAC)4
b:Zr(O−iPr)4
c:Zr(O−iPr)3(OCOC12H25)
d:Ti(O−iPr)4
Claims (3)
- (A)下記平均組成式
R1 aR2 bSiO(4-a-b)/2
(式中、R1は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、R2はアルケニル基、aは0.96〜2.00、bは0.001〜0.5、a+b=1.00〜2.04である。)
で示される一分子中に珪素原子に結合したアルケニル基を少なくとも2個含有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)下記平均組成式
R3 cHdSiO(4-c-d)/2
(式中、R3は脂肪族不飽和結合を含まない非置換又は置換の一価炭化水素基、cは0.70〜2.0、dは0.01〜1.2、c+d=0.8〜3.0である。)
で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン:組成物中のアルケニル基1個に対して珪素原子結合水素原子が0.4〜10個となる量、
(C)白金系金属化合物:組成物全量に対して金属元素含有質量として1〜2,000ppm、
(D)必要量の硬化制御剤、
(E)付加官能基含有アルコキシシラン、付加官能基及びアルコキシ基含有オルガノシロキサン、付加官能基及びアルコキシシリル基含有イソシアヌレート化合物から選ばれる少なくとも1種の有機珪素化合物、
(F)ジルコニウム化合物:0.001〜10質量部、
(G)カルボン酸無水物:0.001〜10質量部
を含有してなることを特徴とする加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物。 - 成分(F)が、下記式で示されるジルコニウム化合物である請求項1記載の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物。
Zr(ACAC)4
(式中、ACACはアセチルアセトンを示す。) - 一液性であることを特徴とする請求項1又は2記載の加熱硬化型シリコーンゴム接着剤組成物。
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