JP5482698B2 - 2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物 - Google Patents
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Description
請求項1:
(A)分子鎖両末端が水酸基で封止されたジオルガノポリシロキサンと、
(B)分子鎖中に加水分解性シリル基を有するポリシロキサンと、
(C)分子内に少なくとも1個の2級アミンを有するシランカップリング剤と
をそれぞれ含む室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物であって、
前記(A)、(B)成分が第1成分、(C)成分が第2成分の形で存在する2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物であって、(A)、(B)成分の合計100質量部に対し、(C)成分を0.1〜20質量部混合することにより硬化することを特徴とする2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
請求項2:
(A)成分が下記一般式(3)
HO(R2SiO)kH (3)
(式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1〜20の非置換又は置換1価炭化水素基であり、kは10以上の整数でこのジオルガノポリシロキサンの粘度が25℃において10〜10万mPa・sの範囲となる数である。)
で示されるものであり、(B)成分が下記一般式(4)
(R2O)pR3 3-pSi−X−(R2SiO)k−R2Si−X−SiR3 3-p(OR2)p
(4)
(式中、R及びkは上記の通りである。R2は同一又は異種の炭素数1〜6のアルキル基又はアルコキシアルキル基、R3は同一又は異種の炭素数1〜20の非置換又は置換1価炭化水素基、Xは酸素原子又は炭素数1〜12のアルキレン基を示し、pは2又は3である。)
で示されるものである請求項1記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
請求項3:
(A)成分と(B)成分の配合比率が質量比で(A)/(B)=0.5〜1.5である請求項1又は2記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
請求項4:
前記(C)成分の分子内に少なくとも1個の2級アミンを有するシランカップリング剤が、下記一般式(1)及び/又は(2)で示されるシランカップリング剤である請求項1〜3のいずれか1項記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
(R1O)3-mR1 mSiR4NHC2H4NHR4COOR4SiR1 m(OR1)3-m
(1)
(R1O)3-mR1 mSiR4NHR4NHR4SiR1 m(OR1)3-m (2)
(式中、R1は炭素数1〜10の非置換又は置換1価炭化水素基であり、R1は互いに同一であっても異種の基であってもよい。R4は同一であっても異種であってもよい炭素数1〜10の2価炭化水素基である。mは0,1,2の中から選ばれる整数である。)
請求項5:
更に、(D)成分として充填剤を、第1成分及び/又は第2成分に、(A)、(B)成分の合計100質量部に対して1〜500質量部添加する請求項1〜4のいずれか1項記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
請求項6:
更に、(E)成分として非反応性シリコーンオイルを、第1成分及び/又は第2成分に、(A)、(B)成分の合計100質量部に対して0.1〜100質量部添加する請求項1〜5のいずれか1項記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
(A)成分の分子鎖末端が水酸基で封止されたジオルガノポリシロキサンは、下記一般式(3)で表されるものが好適である。
HO(R2SiO)kH (3)
(B)成分の分子鎖中にアルキレン結合を介した加水分解性シリル基を有するポリシロキサン及び/又は分子鎖中に加水分解性シリル基を有するポリシロキサンは、下記一般式(4)で表され、本組成物の架橋剤として作用するものである。
(R2O)pR3 3-pSi−X−(R2SiO)k−R2Si−X−SiR3 3-p(OR2)p
(4)
(C)成分の分子内に少なくとも1個の2級アミンを有するシランカップリング剤は、第1成分中の(A)成分と(B)成分を反応させるための必須成分である。
(C)成分の分子内に少なくとも1個の2級アミンを有するシランカップリング剤の具体例としては、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、(CH3O)3SiC3H6NHC3H6Si(OCH3)3のような2級アミノ基を1個有するもの、下記一般式(1)及び/又は(2)で示される2級アミノ基を2個有するシランカップリング剤等が例示され、式(1)、(2)で示されるものが好ましい。かかるシランカップリング剤を使用すると、より第1成分中に含まれるシラノール基との反応が促進し、良好な速硬化性・接着性を得ることができる。また、これらは1種類に限定されず、その2種類を同時に使用してもよい。
(1)
(R1O)3-mR1 mSiR4NHR4NHR4SiR1 m(OR1)3-m (2)
(式中、R1は炭素数1〜10の非置換又は置換1価炭化水素基であり、R1は互いに同一であっても異種の基であってもよい。R4は同一であっても異種であってもよい炭素数1〜10の2価炭化水素基である。mは0,1,2の中から選ばれる整数である。)
(D)成分の充填剤は、本発明の組成物において補強剤、増量剤として作用するものである。(D)成分は第1成分及び第2成分のどちらに添加してもよいが、より好ましくは第1成分への添加が好ましい。充填剤としては、表面処理及び/又は無処理の煙霧質シリカ、湿式シリカ、沈降性シリカ、金属酸化物、表面処理及び/又は無処理の重質炭酸カルシウム、表面処理及び/又は無処理のコロイダル炭酸カルシウム、金属水酸化物、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るが、特には煙霧質シリカ、沈降性シリカ、炭酸カルシウムが好ましく使用される。これら充填剤の配合量は、第1成分100質量部に対し1〜500質量部、特には5〜250質量部が好ましい。1質量部未満では補強剤、増量剤としての効果が得られないことがあり、500質量部を超える量では組成物の吐出性が低下して作業性が悪化するおそれがある。
(E)成分の非反応性シリコーンオイルは、作業性、糸切れ性等の特性が向上すると共に、硬化後のゴム物性を調整する作用がある。この(E)成分は第1成分及び第2成分のどちらに添加してもよいが、より好ましくは第2成分への添加が好ましい。この非反応性シリコーンオイルは、好ましくは両末端がトリメチルシリル基で封鎖されたポリジメチルシロキサンを配合することがより好ましい。この非反応性シリコーンオイルの25℃における粘度は5〜50,000mPa・sが好ましく、特に50〜5,000mPa・sであることが好ましい。なお、この粘度は回転粘度計により測定することができる。配合量は、第1成分100質量部に対して0.1〜100質量部、特に1〜80質量部であることが好ましい。
また、本発明には、上記成分以外に一般に知られている添加剤を使用しても差し支えない。添加剤としては、チクソ性向上剤としてのポリエーテル、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とSiO2単位からなる網状ポリシロキサン等が挙げられ、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、ゴキブリ忌避剤、海洋生物忌避剤等の生理活性添加剤、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することができる。なお、これらの成分は第1成分に配合しても、第2成分に配合しても、両者に配合してもよい。
両末端が水酸基で封鎖された粘度5,000mPa・sのジメチルポリシロキサンを50質量部、両末端がトリメトキシシリル基で封鎖された粘度20,000mPa・sのジメチルポリシロキサンを50質量部加えて、減圧下で完全に混合し、第1成分を得た。
その第1成分100質量部に対し、第2成分としてN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランとクロロプロピルトリメトキシシランの反応物である(CH3O)3SiC3H6NHC2H4NHC3H6Si(OCH3)3を2質量部加えて、減圧下で完全に混合し、組成物1を調製した。
両末端が水酸基で封鎖された粘度5,000mPa・sのジメチルポリシロキサンを50質量部、両末端がシルエチレン基を介してトリメトキシシリル基で封鎖された粘度30,000mPa・sのジメチルポリシロキサンを50質量部加えて、減圧下で完全に混合し、第1成分を得た。
その第1成分100質量部に対し、実施例1で使用した第2成分を2質量部加えて、減圧下で完全に混合し、組成物2を調製した。
両末端が水酸基で封鎖された粘度5,000mPa・sのジメチルポリシロキサンを50質量部、両末端がトリメトキシシリル基で封鎖された粘度20,000mPa・sのジメチルポリシロキサンを50質量部加えて、減圧下で完全に混合し、第1成分を得た。
その第1成分100質量部に対し、第2成分として3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランとN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランとの反応物である
両末端が水酸基で封鎖された粘度5,000mPa・sのジメチルポリシロキサンを50質量部、両末端がトリメトキシシリル基で封鎖された粘度20,000mPa・sのジメチルポリシロキサンを50質量部加えて減圧下で完全に混合した。その後、重質炭酸カルシウム(商品名;ライトンBS−O、白石カルシウム(株)製)50質量部、コロイダル炭酸カルシウム(商品名;白艶華CC−R、白石カルシウム(株)製)40質量部を加え減圧下で完全に混合し、第1成分を得た。
その第1成分100質量部に対し、両末端がメチル基で封鎖された粘度400mPa・sのポリメチルフェニルシロキサン9質量部と実施例1で使用した第2成分1質量部とを混合したものを第2成分として10質量部加えて減圧下で完全に混合し、組成物4を調製した。
実施例1において、使用したすべての成分を混合し、1液型の組成物5を調製した。
実施例1において、両末端がトリメトキシシリル基で封鎖された粘度20,000mPa・sのジメチルポリシロキサン50質量部に代えてメチルトリメトキシシランを5質量部とした以外は実施例1と同様の手法で組成物6を調製した。
実施例1において、第2成分であるN−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシランとクロロプロピルトリメトキシシランの反応物に代えて3−アミノプロピルトリメトキシシランとした以外は実施例1と同様の手法で組成物7を調製した。
上記実施例、比較例の2液型室温硬化型オルガノポリシロキサン組成物は、常温にて混合撹拌し、目的のサンプルを得た。ここで、得られる第1成分、第2成分は安定性を確認するため、約1日経過後に混合することとした。比較例1に関しては1液型のため、サンプル作製後約1日経過後に試験体の作製を試みた。また第1成分及び第2成分を常温6ヶ月放置した後、同様に混合撹拌し、両成分の保存安定性を確認した。シリコーンゴム組成物を得るには、上記の方法で混合させた組成物を2mmの型枠に流し込み、23℃,50%RHで7日間養生して2mm厚のゴムシートを得た。また、深部硬化性を測定するため、上記混合物を深さ10cmの容器内に充填し、23℃,50%RHで24時間硬化させた後、内部の硬化状態を目視及び指触にてゴム化を確認した。
〈評価〉 ○:良好 △:一部剥離 ×:不可
下記表1に実施例1〜4及び比較例1〜3の結果を示す。
Claims (6)
- (A)分子鎖両末端が水酸基で封止されたジオルガノポリシロキサンと、
(B)分子鎖中に加水分解性シリル基を有するポリシロキサンと、
(C)分子内に少なくとも1個の2級アミンを有するシランカップリング剤と
をそれぞれ含む室温硬化性ポリオルガノシロキサン組成物であって、
前記(A)、(B)成分が第1成分、(C)成分が第2成分の形で存在する2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物であって、(A)、(B)成分の合計100質量部に対し、(C)成分を0.1〜20質量部混合することにより硬化することを特徴とする2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - (A)成分が下記一般式(3)
HO(R2SiO)kH (3)
(式中、Rはそれぞれ独立に炭素数1〜20の非置換又は置換1価炭化水素基であり、kは10以上の整数でこのジオルガノポリシロキサンの粘度が25℃において10〜10万mPa・sの範囲となる数である。)
で示されるものであり、(B)成分が下記一般式(4)
(R2O)pR3 3-pSi−X−(R2SiO)k−R2Si−X−SiR3 3-p(OR2)p
(4)
(式中、R及びkは上記の通りである。R2は同一又は異種の炭素数1〜6のアルキル基又はアルコキシアルキル基、R3は同一又は異種の炭素数1〜20の非置換又は置換1価炭化水素基、Xは酸素原子又は炭素数1〜12のアルキレン基を示し、pは2又は3である。)
で示されるものである請求項1記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - (A)成分と(B)成分の配合比率が質量比で(A)/(B)=0.5〜1.5である請求項1又は2記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- 前記(C)成分の分子内に少なくとも1個の2級アミンを有するシランカップリング剤が、下記一般式(1)及び/又は(2)で示されるシランカップリング剤である請求項1〜3のいずれか1項記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
(R1O)3-mR1 mSiR4NHC2H4NHR4COOR4SiR1 m(OR1)3-m
(1)
(R1O)3-mR1 mSiR4NHR4NHR4SiR1 m(OR1)3-m (2)
(式中、R1は炭素数1〜10の非置換又は置換1価炭化水素基であり、R1は互いに同一であっても異種の基であってもよい。R4は同一であっても異種であってもよい炭素数1〜10の2価炭化水素基である。mは0,1,2の中から選ばれる整数である。) - 更に、(D)成分として充填剤を、第1成分及び/又は第2成分に、(A)、(B)成分の合計100質量部に対して1〜500質量部添加する請求項1〜4のいずれか1項記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
- 更に、(E)成分として非反応性シリコーンオイルを、第1成分及び/又は第2成分に、(A)、(B)成分の合計100質量部に対して0.1〜100質量部添加する請求項1〜5のいずれか1項記載の2液混合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
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