JPH0347868A - 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物 - Google Patents

室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物

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JPH0347868A
JPH0347868A JP1219031A JP21903189A JPH0347868A JP H0347868 A JPH0347868 A JP H0347868A JP 1219031 A JP1219031 A JP 1219031A JP 21903189 A JP21903189 A JP 21903189A JP H0347868 A JPH0347868 A JP H0347868A
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荒井 正俊
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義文 井上
Yoshio Inoue
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物、
特には保存安定性のすぐれた脱アルコール型の室温硬化
性オルガノポリシロキサン組成物に関する。
[従来の技術] 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物(以下これを
RTVシロキサン組成物と略記する)としては、各種の
ものが知られている。
その中でも、分子鎖末端に水酸基をもつオルガノポリシ
ロキサンに、メチルトリメトキシシランなどの架橋剤お
よび有機チタン化合物または有機チタンキレート化合物
などの触媒を添加した組成物は、硬化時にアルコールを
発生してゴム状のオルガノポリシロキサンを形成するも
のである。したがって、この組成物は腐蝕性がなく、刺
激臭も出さないので、電気あるいは電子工業における接
着剤として汎用されている。
しかし、この種の脱アルコール型のRTVシロキサン組
成物は一般に硬化速度が遅いし、内部硬化性、保存性が
悪いという不利があり、長期保存の場合にはそれが無水
の状態であっても使用時に硬化しなくなるという欠点を
有する。
そのため、この種の脱アルコール型のRTVシロキサン
組成物に、アルコキシ基を2個もつシラン化合物をいわ
ゆるシランスカベンジャーとして使用して、その保存安
定性、硬化性を改良するという方法が提案されている。
また、脱アルコール型1?TVシロキサン組成物として
、分子鎖末端が水酸基で封鎖されたジオルガノポリシロ
キサンに、アルコキシシランまたはその部分加水分解物
、下記式、 ((C)13)2 N ) C=N (CH2)35t
(OCHa)3で示されるグアニジル置換アルキルアル
コキシシランおよび有機すず化合物を添加してなるもの
が提案されている(特開昭58−52351号公報参照
)。
[発明が解決しようとする課題] しかし、前記のアルコキシ基を2個もつシラン化合物を
シランスカベンジャーとして添加する組成物では、保存
安定性をよくするためには、このシラン化合物の2つの
アルコキシ基以外の加水分解性基をアミド基、アミノ基
などのような高い反応性をもつものとすることが必要と
される。
しかし、これらの基は腐蝕性や臭気をもたらすために、
得られるRTVシロキサン組成物は電気、電子工業にお
ける接着剤としては使用することができない。
また、特開昭58−52351号に記載の組成物は、保
存安定性が良好であるとされているが、実際にはジオル
ガノポリシロキサン中のシラノール基とアルコキシシラ
ンまたはその部分加水分解物との反応によって生成した
遊離のアルコールが組成物中に残存する結果、保存性が
極めて悪い。
[課題を解決するための手段] そこで、本発明の目的は、保存安定性が良好であるとと
もに、腐食性、臭気などがない脱アルコール型のRTV
シロキサン組成物を提供することにある。
本発明は、この課題を解決するものとして、(A)分子
鎖両末端が水酸基または2乃至3個のアルコキシ基で封
鎖されたジオルガノポリシロキサン      100
重量部、(B)充填剤      1〜400重量部、
(C)一般式(I)  :  (R’) −5i(OR
2)a−[ここで、R1は置換もしくは非置換の1価炭
化水素基であり、R2はアルキル基またはアルコキシア
ルキル基であり、mはOまたは1である。]で示される
アルコキシシランまたはその部分加水分解物     
     0〜50重量部、(D)一般式(■): ここで、R3は水素原子または1価炭化水素基である] で示される基を1分子中に少なくとも1個有する有機ケ
イ素化合物    0.01〜10重量部(E)有機す
ず化合物  0.01〜10重量部および (F)一般式(■): 5 C(CH2)llGOOR’ 6 [ここで、R4は、置換もしくは非置換の1価炭化水素
基、または置換もしくは非置換のフェニル基であり、 R5およびR6は、それぞれ水素原子、メチル基または
エチル基の何れかであり、 nは、0.1または2の整数である。]で示される基を
、1分子中に少なくとも1個有する有機ケイ素化合物 
 0.1〜20重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を提供するものである。
本発明者らが、従来公知の脱アルコール型のRTVシロ
キサン組成物の保存安定性、硬化性が低い原因を研究し
た結果、分子鎖末端に水酸基をもつオルガノシロキサン
中の水酸基と充填剤中に含まれている水分と反応すべき
アルコキシル基を有するシラン化合物中のアルコキシル
基との反応性が低く、未反応のシラノール基が残存する
ためであること、およびアルコキシ基を有するシラン化
合物と水酸基との反応によって生成するフリーのアルコ
ールが組成物中に存在するためであることを見出した。
したがって、本発明者らは上記した(A)成分としての
ジオルガノポリシロキサンに(B)成分としての充填剤
を混合したのち、これに(C)成分としてのアルコキシ
シランまたはその部分加水分解物と、(D)成分のグア
ニジル基含有有機ケイ素化合物および(E)成分の有機
すず化合物とを空気遮断下に混合すると、(A)成分と
(B)成分の中に含まれているシラノール基と水分が、
(C)成分のアルコキシシランまたはその部分加水分解
物と反応して混合物中にシラノール基は存在しなくなる
が、この組成物中にはアルコールが残存することになる
ここに、前記一般式(III)の(F)成分である有機
ケイ素化合物を添加すると残存するアルコールがこの有
機ケイ素化合物との反応により除去されることを見出し
た。
以上により、保存安定性、硬化性の優れた、本発明のR
TVシロキサン組成物が得られた。
A オルガツボ1シロキサン 本発明の組成物を構成する(^)成分としてのジオルガ
ノポリシロキサンはこの組成物の主剤とされるものであ
り、これは、例えば平均組成式:%式% [ここで、Rは独立に置換もしくは非置換の1価炭化水
素基であり、aは1.90〜2.05の数である。] で示され、分子鎖末端が水酸基または、2或いは3個の
アルコキシ基で封鎖されたものがあげられる。
Pの例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、2−エチルブチル基、オクチル基などのアルキ
ル基、シクロヘキシル基、シクロペンチル基などのシク
ロアルキル基、ビニル基、アリル基、ヘキセニル基など
のアルケニル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、
ナフチル基、ジフェニル基などのアリール基、ベンジル
基、フェニルエチル基などのアラルキル基、またはこれ
らの基の炭素原子に結合した水素原子の一部または全部
がハロゲン原子、シアノ基などで置換されたクロロメチ
ル基、トリフルオロプロピル基、2シアノエチル基、3
−シアノプロピル基などの置換炭化水素基がある。
本発明の組成物から得られる硬化物を良好なゴム弾性を
示し、機械的強度のすぐれたものとするためには、この
(Δ)成分は25°Cにおける粘度が25cSt以上で
あることが好ましい。
−UロニL狂前 また、本発明の組成物における(B)成分としての充填
剤は公知のものでよ(、例えば、微粉末シリカ、シリカ
エアロゲル、沈降シリカ、けいそう土、酸化鉄、酸化亜
鉛、酸化チタンなどの金属酸化物、あるいはこれらの表
面をシラン処理したもの、炭酸カルシウム、炭酸マグネ
シウム、炭酸亜鉛などの金属炭酸塩、アスベスト、ガラ
スウール、カーボンブラック、微粉マイカ、溶融シリカ
粉末、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン
などの合成樹脂粉末がある。
この(B)成分の配合量は、上記した(A)成分の10
0重量部に対し1〜400重量部の範囲であり、好まし
くは5〜200重量部である。
1重量部未満ではこの組成物から得られる硬化物が充分
な機械的強度を示さないものとなるし、400重量部を
超えると得られる組成物の粘度が増大して作業性が悪く
なるばかりでなく、硬化後のゴム強度が低下して目的の
ゴム弾性体が得難くなる。
Cアルコキシシーン はその つぎに本発明の組成物における(C)成分としてのアル
コキシシランは、一般式(I)、即ち、(R’) ll
5i(OR”)4−0 で示される。
該式中、R1で表される置換もしくは非置換の1価炭化
水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル
基、ビニル基、アリル基、フェニル基、トリフルオロプ
ロピル基などである。
R2で表されるアルキル基は、例えばメチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基等であり、アルコキシアルキ
ル基は、例えばメトキシエチル基、エトキシエチル基で
ある。
この(C)成分のアルコキシシランとしては、具体的に
は、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシ
ラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、
メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン
、メチルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリメト
キシシラン、フェニルトリ(メトキシエトキシ)シラン
、ビニルトリ (メトキシエトキシシラン)、テトラ(
エトキシエトキシ)シラン、トリフルオロプロピルトリ
メトキシシランなどを用いることができ、これらの部分
加水分解物、すなわち部分加水分解縮合させたシロキサ
ンであってもよい。
上記に例示の化合物の中でも、メチルトリメトキシシラ
ン、ビニルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシ
シラン、テトラメトキシシラン、メチルトリ(メトキシ
エトキシ)シラン、ビニルトリ (メトキシエトキシ)
シランが好ましい。
(C)成分の配合量は(A)成分100重量部に対し0
〜50重量部、好ましくは0〜10重量部の範囲である
。(八)成分が50重量部より多いと、得られる組成物
の硬化物がゴム弾性の乏しいもの冊 となるし、また経済的にも不利となる。
尚、この(C)成分は、後述する(F)成分としてアル
コキシ基を有する有機ケイ素化合物を用いた場合には、
特に配合する必要はないが、アルコキシ基を有しない有
機ケイ素化合物を用いた場合には、少なくとも1重量部
以上の割合で配合されるべきである。
D         イ  、  ム 本発明の組成物に用いられる(D)成分としての有機ケ
イ素化合物は、前記(C)成分によってベースコンパウ
ンド中の水、シラノールをシリル化スるときに触媒とし
て作用するものである。
この有機ケイ素化合物は、前述した通り、−i式(■)
、即ち、 2 アルキレン基またはオキシアルキレン基を介してケイ素
原子に結合されるのがよい。
(D)成分の有機ケイ素化合物としては、例えば次式で
示されるものが挙げられる。
で示される基を1分子中に少なくとも1個有している。
上記一般式(II)の基は、どのような基を介してケイ
素原子に結合していてもよいが、一般には[上記の式に
おいて、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロ
ピル基、phはフェニル基を示す〕これらの中では、合
成が容易であることから、下記式で示されるオルガノシ
ロキサンが好適に使用される。
この(D)成分の配合量は、(八)成分100重量部に
対し 0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜5重
量部の範囲である。(D)成分が少なすぎると(A)成
分と(B)成分とからなるベースコンパウンドと(C)
成分との反応を促進させる作用が不充分となってこの反
応が長時間を要するものとなるし、反応生成物中に水酸
基や水分が残存して組成物の保存安定性が低(なる。ま
た、(D)成分が多すぎると反応生成物が変色するおそ
れがあり、経済的にも不利である。
8人 本発明の組成物において、(E)成分として用いられる
有機すず化合物は、従来からこの種の組成物に使用され
ている縮合反応触媒として公知のものであり、例えば、
ナフテン酸すず、カプリル酸すず、オレイン酸すずのよ
うなカルボン酸塩、ジブチルすずジアセテート、ジブチ
ルすずジオクチ−1−、ジブチルすずジラウレート、ジ
ブチルすずジラレ−ト、ジフェニルすずジアセテート、
酸化ジブチルすず、ジブチルすずジメトキシド、ジブチ
ルビス(トリエトキシシロキシ)すす、ジブ5 チルずずジヘンジルマレートなどを用いることができる
この(E)成分の配合量は、(八)成分100重量部に
対し、0.01〜10重量部、好ましくは0.1〜2重
量部である。
この(E)成分が少なすぎると硬化触媒としての機能が
十分に発揮されないために、硬化時間が長くなるし、ま
たゴム層の深部での硬化が不充分となる。
更に、この(E)成分が多すぎるとこの組成物の保存安
定性が低くなる。
」ヱ丁有員□ゲイ」UL叙窃 また、(F)成分として用いられる有機ケイ素化合物は
、一般式(■)、即ち、 5 C(CH2)llCOOR’ 6 で示される基を分子中に少なくとも1個有するものであ
る。
1に の(F)成分として用いられる有機ケイ素化合物は、前
記した(八)成分のジオルガノポリシロキサンおよび(
B)成分の充填剤中に含まれているシラノール基および
水分と、(C)成分のアルコキシシランまたはその部分
加水分解物との反応で発生したアルコールと、下記の反
応式に示すように反応し、アルコールを除去するもので
ある。
5 St −C−(Cll。)、C0OR’  +  RO
I+6 5 一一一→  −Si −OR+    IC(CIlz
)  ゎC0OR’6 [ここで、R4,R5,R6およびnは前記のとおりで
あり、Pはアルキル基である。] 上記反応で生成するアルコキシシラン或いはアルコキシ
シロキサンとエステル化合物は、本発明の組成物に何ら
悪影響を及さない。この有機ケイ素化合物の添加によっ
て、本発明の組成物は保存安定性のすぐれたものとなる
この(F)成分の有機ケイ素化合物の配合量は、アルコ
ールとの反応が容易にかつ化学量論的に進行するので、
前記一般式(Iff)で示される基をXで表して、(F
)成分が有する基=SiXが、SiX/ROH≧1 (
モル比) となるようにすればよい。
一般に、(A)成分100重量部当たり、0.1重量部
以上、好ましくば10重量部以下である。
(八)成分100重量部に対し0.1重量部未満ではア
ルコールが残存するおそれがある。また、通常、10重
量部を超えて配合する必要はなく、経済的にも不利にな
る。
(F)成分としては、下記のものが例示される。
Ht:+5iCHzCOOEt 。
CHzCOOEt  。
EtzSiCHzCOOMe  。
(n−C3H7) 3SiCH2COOEt。
(n−C3H7) zSiCIlzCOOMe。
(n−CJ7)3SiCI(zcOo n−Bu。
(n−C3117) 3siC112coo n−Ca
Ht ?n−Cr1(、、。
n−CrH++ Me+SiCHzCOOMe  。
Me3SiCHzCOOEt Me:+5iCHzCOOn−C5■7、  Me3S
iCH2COOn−Bu。
n−C,14113 Me St−CllzCOOMe  。
Me Me Si −CHzCOOEt  。
Me Me Si −CH3COOn−Bu。
Me Me3SiCIlzCOOn−CeH17、MezSi
CHzCOOH◎9 n−Cr4(++ CllzCOOn−C6H,3 n−C+rH+7 CH2COOEt Me n−CJ+7 Si CHzCOOMe  。
Me Me Me Me3SiCIlzCIlzCOOEt  。
Et3SiCHzCH2COOMe。
Me 門e Me+5iCIICOOEt  。
Me3SiCIICOOMe。
Me (Men) 3sicHzcOOEt。
(Men)zsicHzcOOEt。
Me (Men) 3SiCHzCOOME!。
(Men)SicHzcOOEt (Men) 3sicIlzcOOn−C5H+7、(
Men) asicHzcOo@、 (Eta)zSiCHzCOOEt。
3 (n 0゜ ■。
2゜ 3・・・〕 〔n 2゜ 3・・・〕 Me Me Me−SiCHzCOOMe Me  5i(lJlzcOOEt 5 Me (EtO)zsicHzcOOn−C4HB、(EtO
)+5iCHzCOOn−Cs■17、Me (Men) 3sicHcOOEt 。
(MeO)3SiCHzCHzCOOMe 。
Me (Men) zSiCHzCHzSiCHzCOOEt
e 〔n 0゜ ■。
2゜ 3・・・〕 4 Me Me Me:+SiO3iO3iMe3 Me3SiOS103iO3i Me Me Me EtOOCCHzSiCIl□Cl2SiCHzCHz
SiC1!zcOOEte Me Me Me Me Me 6 (Me3SiO) 3SiCIlzCH2SiCIIz
COOC(IHl 7Me 〔上記の式中、Buはブチル基を示す〕特に上記に示し
た有機ケイ素化合物(F)において、アルコキシ基を有
するシラン、シロキサンについては、スカベンジャーと
しての働きと、硬化剤としてのはたらきを併せ−ζ有し
ているため、成分(F)として、このタイプの有機ケイ
素化合物を用いる場合には、特に(C)成分を配合する
必要はない。
また本発明においては、(F)成分として、上記に列挙
された化合物の部分加水分解物、即ち、部分加水分解縮
合させたシロキサンも使用しうる。
狙炭吻勿製造 本発明の組成物は上記した(八)〜(F)成分を混合す
ることによって得られる。この製造に当っては、上記し
た(A)〜(F)成分を一度に混合してもよく、また(
A)〜(E)成分を密閉、減圧下に混合後、(F)成分
の有機ケイ素化合物を添加混合してもよい。この場合混
合温度は室温〜100°Cの間がよい。
さらに本発明の組成物には、必要に応じて、例えば、ポ
リエチレングリコールおよびその誘導体等のチクソトロ
ピー付与剤、顔料、染料、老化防止剤、酸化防止剤、帯
電防止剤、酸化アンチモン、塩化パラフィンなどの難燃
剤、窒化ホウ酸、酸化アルミニウムなどの熱伝導性改良
剤、接着性付与剤、アミノ基、エポキシ基、チオール基
などを有する所謂カーボンファンクショナルシラン、カ
ルボン酸の金属塩、金属アルコラードなどの従来公知の
各種添加剤を配合することができる。また、使用時にお
ける作業性等からトルエン、石油エーテルなどの炭化水
素系溶剤、ケトン、エステルなどで希釈することもでき
る。
[実施例] 次に、本発明を実施例により具体的に説明する。
以下において、部は重量部を、粘度は25°Cでの測定
値を示す。
7 実施例1 分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたジメチルポリシロキ
ザン(粘度20,000 cP ) 88部に、表面を
トリメチルシリル基で処理した煙霧質シリカ9部と、表
面を環状ジメチルポリシロキサンで処理した煙霧質シリ
カ3部とを添加し、均一に混合してベースコンパウンド
を製造した。
ついで、該ベースコンパウンド100部に、ビニルトリ
メトキシシラン5部、γ−テトラメチルグアニジルプロ
ピルトリメトキシシラン 0.5部およびジブチルずす
ジフトキシド0.2部を加え、減圧下に60分間混合し
たのち、エチルトリメチルシリルアセテート(MeaS
iCH□C00Et)を2部加え、湿分遮断、減圧下で
10分間攪拌してRTVシロキサン組成物を調製した。
        ゛つぎにこの組成物を厚さ2+++m
のシート状に押出し、23°C155%RHの空気中に
曝したところ、5分間で指触乾燥した。該シートを同じ
雰囲気下に7日間放置して得た硬化物の物性を第1表に
示す。また、上記の組成物を密閉容器に入れて70°C
8 の温度で7日間放置したもの、および23°Cで6ケ月
間放置したものから作った厚さ2mmのシートについて
の物性も第1表に示す。
第1表の結果から、組成物は、保存安定性および保存後
に硬化して得られる硬化物の物性の優れたものであるこ
とが確認された。
実施例2〜6、比較例1〜2 実施例1で調製したベースコンパウンド100部に、第
2表に示したアルコキシシラン、グアニジン基含有シラ
ン、有機すず化合物および前記−般式(II[)で表さ
れる基を含有するシランを、それぞれ表示の量、添加混
合し、実施例1と同様に処理して7種の組成物を調製し
た。これらの組成物およびこれらを70°Cで7日間、
23°Cで6ケ月間、それぞれ保存後のものから厚さ2
mmのシー1−を作り、これらを23°C155%RH
の雰囲気下、室温において硬化させたた。得られた硬化
物の物性をJIS K−6301に準じた方法で調べた
ところ、第2表に併記したとおりの結果が得られた。
(注)*第2表に示した化合物(I)〜(IV)は、下
記の構造式で表されるものである。
(I )  :   Me3SiCH2COOn−Ca
H+7(II)  :   Et3SiCIlzCOO
n−Bu(■) : MezSiCIIzCOOEt 実施例7 分子鎖両末端が3個のアルコキシ基で封鎖され、粘度が
50,000 cPのジメチルポリシロキサン30部、
分子鎖両末端がトリメチルシリル基で封鎖された粘度が
100cPのジメチルポリシロキサン20部、表面が樹
脂酸で処理された炭酸カルシウム50部とを均一に混合
してベースコンパウンドを調製した。
ついでこのベースコンパウンド10(lに、テトラメチ
ルグアニジルプロビルトリメトキシシラン0.5部およ
びジブチルすずベンジルマレエート0.1部、更に e (Men) 3S iCHzCHzS i Cll 2
COOE te 2部を、湿分遮断下で加え、15分間混合し、さらに減
圧下で15分間混合して脱泡することによりRTVシロ
キサン組成物を調製した。
つぎにこの組成物を押出し成形して厚さ2mmのシート
を作り、これを23°C155%RHの空気中に曝した
ところ、このものは7分間で指触乾燥状態となった。こ
れをさらに7日間放置して得た硬化物は、第3表に示し
たとおりの物性を示した。
また、上記の組成物を密閉容器中において70°Cで7
日間放置したもの、および23°Cで6ケ月間放置した
ものから、厚さ2胴のシートを作り、上記と同様に処理
して得た硬化物の物性を第3表に併せて示す。
4 5 [発明の効果] 本発明の組成物は、密封下では安定で空気中に曝したと
きにはその湿分によってすみやかに硬化して弾性体とな
る。この組成物は、特に保存安定性、硬化性にすぐれて
いるので、例えば6ケ月間貯蔵後のものも空気中に曝す
とみやかに硬化してすぐれた物性をもつ硬化物を与える
。この組成物は、硬化時に毒性あるいは腐蝕性のガスを
放出せず、またこの処理面に錆を生ぜしめることもなく
、さらにこの硬化物は各種基材、特に金属面によく接着
するので、特に電気、電子部品用接着材として有用であ
るほか、各種基材に対す、るシール剤、コーキング剤、
被覆剤、撥水剤、離型処理剤として、また繊維処理剤と
しても広く使用することができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (A)分子鎖両末端が水酸基または2乃至3個のアルコ
    キシ基で封鎖されたジオルガノポリシロキサン100重
    量部、 (B)充填剤1〜400重量部、 (C)一般式( I ):(R^1)_mSi(OR^2
    )_4_−_m[ここで、R^1は置換もしくは非置換
    の1価炭化水素基であり、R^2はアルキル基またはア
    ルコキシアルキル基であり、mは0または1である。]
    で示されるアルコキシシランまたはその部分加水分解物
    0〜50重量部、 (D)一般式(II):〔(R^3)_2N]_2C=N
    −[ここで、R^3は水素原子または1価炭化水素基で
    ある] で示される基を1分子中に少なくとも1個有する有機ケ
    イ素化合物0.01〜10重量部、 (E)有機すず化合物0.01〜10重量部(F)一般
    式(III): ▲数式、化学式、表等があります▼ [ここで、R^4は、置換もしくは非置換の1価炭化水
    素基、または置換もしくは非置換のフェニル基であり、 R^5およびR^6は、それぞれ水素原子、メチル基ま
    たはエチル基の何れかであり、 nは、0、1または2の整数である。] で示される基を、1分子中に少なくとも1個有する有機
    ケイ素化合物0.1〜20重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。
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