JPH06336576A - 異種もしくは同種の基材表面を粘接着させる方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 異種もしくは同種の基材表面を簡単に作業性
よく迅速に粘接着させる方法を提供する。 【構成】 異種もしくは同種の基材表面を粘接着させる
方法において、(Ａ)一方の基材表面に、１分子中に２個
以上のケイ素原子結合水素原子を含有するオルガノハイ
ドロジェンポリシロキサンを塗布し、(Ｂ)もう一方の基
材表面に、１分子中に２個以上のケイ素原子結合アルケ
ニル基を含有するオルガノポリシロキサンと白金系触媒
から成るオルガノポリシロキサン組成物を塗布し、しか
る後に、該オルガノハイドロジェンポリシロキサンを塗
布した基材表面と該オルガノポリシロキサン組成物を塗
布した基材表面とを相接密着させ、常温もしくは加熱下
に静置することを特徴とする、異種もしくは同種の基材
表面を粘接着させる方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は異種もしくは同種の基材
表面を粘接着させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術とその問題点】従来、互いに相異なる基材
表面を粘接着させ一体化する方法としては、相異なる基
材のそれぞれの表面にプライマー層を設け、これらの基
材表面の間に硬化性シリコーン粘接着剤を注入あるいは
打設し、このシリコーン粘接着剤を硬化させることによ
り、相面する基材表面を粘接着させ一体化させる方法が
一般的であった。かかる方法に用いられるシリコーン粘
接着剤としては、ビニル基含有オルガノポリシロキサン
を主剤とし、ケイ素原子結合水素原子含有オルガノポリ
シロキサンを架橋剤とし白金系触媒の存在下に硬化する
付加反応硬化性シリコーン組成物が知られている。しか
し、これらシリコーン粘接着剤を使用する方法は、プラ
イマーの塗布作業が必要不可欠であるとされており、ま
た、これらの硬化性シリコーン粘接着剤は主剤と架橋剤
と白金系触媒を混合した後は、直ちに硬化が進行するの
で、可使時間が短く、その注入あるいは打設作業は迅速
かつ正確に行わなければならない等の問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は上記問題点
を解消するために鋭意検討した結果本発明に到達した。
即ち、本発明の目的は、上記のような問題点がなく、異
種もしくは同種の基材表面を簡単に作業性よく迅速に粘
接着させる方法を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段およびその作用】本発明
は、「異種もしくは同種の基材表面を粘接着させる方法
において、(Ａ)一方の基材表面に、１分子中に２個以上
のケイ素原子結合水素原子を含有するオルガノハイドロ
ジェンポリシロキサンを塗布し、(Ｂ)もう一方の基材表
面に、１分子中に２個以上のケイ素原子結合アルケニル
基を含有するオルガノポリシロキサンと白金系触媒から
成るオルガノポリシロキサン組成物を塗布し、しかる後
に、該オルガノハイドロジェンポリシロキサンを塗布し
た基材表面と該オルガノポリシロキサン組成物を塗布し
た基材表面を相接密着させ、常温もしくは加熱下に静置
することを特徴とする、異種もしくは同種の基材表面を
粘接着させる方法。」に関する。

【０００５】これを説明するに、本発明に使用される基
材は特に限定されず、電気・電子産業界，事務機器産業
界，建築土木産業界等において広く使用されている各種
の基材が使用できる。かかる基材の具体例としては、ガ
ラス，セラミック，タイル，石材，コンクリート，モル
タル，ＡＬＣ等の無機質基材；ナイロン−６，ナイロン
−６,６，ケプラー等のポリアミド樹脂；ポリエチレン
テレフタレート，ポリブチレンテレフタレート，ポリ水
素化キシレンテレフタレート等のポリエステル樹脂；ポ
リカーボネート，アクリロニトリル／ブタジエン／スチ
レン共重合体（ＡＢＳ樹脂），ポリスチレン，ポリブタ
ジエン，ポリ塩化ビニル，ポリ塩化ビニリデン，ポリア
クリロニトリル，ポリビニルアルコール，ポリビニルア
セテート，ポリビニルブチラール，ポリメチルメタクリ
レート等のビニル系樹脂；ポリエチレンオキサイド，ポ
リアセタール等のポリエーテル類；フェノール樹脂，ポ
リウレタン樹脂，アクリル樹脂，ユリア樹脂，不飽和ポ
リエステル，メラミン樹脂，フタル酸樹脂，ポリイミド
樹脂，シリコーン樹脂等の有機樹脂；ゴム，木，紙等の
有機材料類；鉄，アルミニウム，銅，錫，亜鉛，ニッケ
ル，クロム，タングステン，金，銀，金属ケイ素，ステ
ンレス，黄銅等の金属類が挙げられる。

【０００６】本発明の(Ａ)工程で使用される１分子中に
２個以上のケイ素原子結合水素原子を含有するオルガノ
ハイドロジェンポリシロキサンは、後述する(Ｂ)工程で
使用されるオルガノポリシロキサン組成物と接触混和し
たときに、該組成物の主成分であるアルケニル基含有オ
ルガノポリシロキサンと付加反応して該オルガノポリシ
ロキサンを架橋し、粘着性を示すゴム状硬化物に変える
働きをする。かかるオルガノハイドロジェンポリシロキ
サンは付加反応硬化性シリコーン粘接着剤の架橋剤とし
て周知であり、例えば、両末端トリメチルシロキシ基封
鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン，両末端トリメ
チルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイド
ロジェンシロキサン共重合体，両末端ジメチルシロキシ
基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロ
キサン共重合体，Ｈ（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ_1/2単位とＣＨ₃Ｓ
ｉＯ_2/2単位とＳｉＯ_4/2単位からなるレジン状のオルガ
ノハイドロジェンポリシロキサンが例示される。本発明
の(Ａ)工程ではかかるオルガノハイドロジェンポリシロ
キサンを上記のような基材表面に塗布するのであるが、
その塗布量は(Ｂ)工程で塗布されるオルガノポリシロキ
サン組成物を架橋させるのに十分な量であればよい。ま
た、その塗布方法はこのオルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンを均一に塗布できる方法であれば特に限定され
ず、例えば、ハケ塗り法，スプレー法，カレンダー法，
ナイフコーティング法等がある。

【０００７】本発明の(Ｂ)工程で使用されるオルガノポ
リシロキサン組成物は、１分子中に２個以上のケイ素原
子結合アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン
と白金系触媒からなる組成物であるが、このものは(Ａ)
工程で使用されるオルガノハイドロジェンポリシロキサ
ンと接触混和したときに、該オルガノハイドロジェンポ
リシロキサンと付加反応することにより架橋し、粘着性
を示すゴム状硬化物になる。ここで、アルケニル基を含
有するオルガノポリシロキサンは、付加反応硬化性シリ
コーン粘接着剤の主成分として周知のものである。ここ
で、アルケニル基としては、ビニル基，アリル基，プロ
ペニル基，ヘキセニル基等が例示される。また、アルケ
ニル基以外の有機基としては、メチル基，エチル基，プ
ロピル基で例示されるアルキル基；フェニル基，トリル
基で例示されるアリール基；３,３,３−トリフロロプロ
ピル基，３−クロロプロピル基で例示される置換アルキ
ル基等が例示される。本成分の分子構造は直鎖状，分岐
を含む直鎖状，環状，網目状のいずれであってもよい。
かかるアルケニル基含有オルガノポリシロキサンとして
は、両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリ
シロキサン，両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメ
チルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体，両
末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン
・メチルフェニルシロキサン共重合体，両末端トリメチ
ルシロキシ基封鎖メチルフェニルシロキサン・メチルビ
ニルシロキサン共重合体等が例示される。本成分の粘度
は特に限定はなく、低粘度の液状から高粘度の生ゴム状
まで使用でき、その作業性に適した粘度を選択すればよ
い。

【０００８】また、白金系触媒は、上記(Ａ)工程で得ら
れた基材表面と上記(Ｂ)工程で得られた基材表面とを相
接密着させた際、即ち、該(Ａ)工程の表面に塗布された
オルガノハイドロジェンポリシロキサンと該(Ｂ)工程の
表面に塗布されたオルガノポリシロキサン組成物とが相
互に接触して混在したときに、これらのオルガノポリシ
ロキサンの混和物を架橋させ粘着性を示すゴム状硬化物
にさせるための触媒である。かかる白金系触媒として
は、白金微粉末，白金黒，塩化白金酸，四塩化白金，塩
化白金酸のオレフィン錯体，塩化白金酸のアルコール溶
液，塩化白金酸とアルケニルシロキサンとの錯化合物が
例示される。この白金系化合物触媒の添加量は、通常、
(Ａ)工程におけるオルガノポリシロキサン組成物１００
万重量部に対して白金系金属として０.１〜１０,０００
重量部、好ましくは１〜１,０００重量部の範囲内で使
用される。これは、０.１重量部では上記のような架橋
反応が充分に進行せず、１,０００重量部を越えると不
経済であるためである。

【０００９】(Ｂ)工程におけるオルガノポリシロキサン
組成物は、上記のように１分子中に２個以上のケイ素原
子結合アルケニル基含有オルガノポリシロキサンと白金
系触媒からなるものであるが、これには流動性を調節し
たり、硬化物の機械的強度を向上させるために充填剤を
配合してもよい。このような充填剤としては、湿式法シ
リカ，乾式法シリカ，焼成シリカ，ヒュームド酸化チタ
ンなどの補強性充填剤；粉砕石英，ケイ藻土，アスベス
ト，アルミノケイ酸，酸化鉄，酸化亜鉛，炭酸カルシウ
ムなどの非補強充填剤；これらの充填剤をオルガノシラ
ン，オルガノポリシロキサンなどの有機ケイ素化合物で
疎水化処理したものが挙げられる。また、必要に応じて
顔料，耐熱剤，難燃剤，可塑剤，接着付与剤，有機溶剤
などを配合してもよい。本発明における(Ｂ)工程ではか
かるオルガノポリシロキサン組成物を前記のような基材
表面に塗布するのであるが、その塗布量は１μｍ〜１０
０μｍの範囲になるような量が好ましい。また、その塗
布方法は前記(Ａ)工程におけるオルガハイドロジェンポ
リシロキサンの塗布方法と同様にオルガノポリシロキサ
ン組成物を均一に塗布できるものであればいかなる方法
も採用できる。

【００１０】本発明においては上記のような(Ａ)工程で
得られたオルガノハイドロジェンポリシロキサンを塗布
した基材表面と(Ｂ)工程で得られたオルガノポリシロキ
サン組成物を塗布した基材表面と相合わせ密着させ、そ
のままの状態で常温あるいは加熱下に放置することによ
り異種もしくは同種の基材を粘接着させ一体化できる。

【００１１】本発明の方法においては、上記(Ａ)工程で
得られた基材表面と上記(Ｂ)工程で得られた基材表面と
を相接密着させた際、即ち、該(Ａ)工程の基材表面に塗
布されたオルガノハイドロジェンポリシロキサンと該
(Ｂ)工程の基材表面に塗布されたオルガノポリシロキサ
ン組成物とが、相互に接触して混存したときに、これら
のオルガノポリシロキサンの混合物が架橋して粘着性を
示すゴム状硬化物になる。そして、該(Ａ)工程の基材表
面と該(Ｂ)工程の基材表面が粘着して一体化する。な
お、前記粘着性を示すゴム状硬化物は経時的に架橋反応
が進行するのでこのままの状態で長時間放置しておくと
最終的には、該(Ａ)工程の基材表面と該(Ｂ)工程の基材
表面とは接着し固着して一体化した状態になる。

【００１２】以上のような本発明の方法によれば、異種
もしくは同種の２種類の基材表面を簡単に粘着あるいは
接着し一体化できるので、この方法は数多くの分野で利
用できる。例えば、大型の基材表面に小型の基材をビス
留めして半永久的に固定した装置を製造する場合に、ま
ず、本発明の方法により大型の基材表面に小型の基材を
粘接着させておき、次いで、この状態を維持したままで
ビス留めすることにより、大型の基材表面に小型の基材
が半永久的に固定された装置を製造することができる。

【００１３】

【実施例】次に本発明を実施例によって説明する。実施
例中、部とあるのは重量部のことであり、粘度は２５℃
における値である。

【００１４】

【参考例１】ニーダーミキサーに、粘度１０,０００セ
ンチポイズの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメ
チルポリシロキサン（ビニル基含有量０.１２重量％）
１００部、比表面積２００ｍ²／ｇのヒュームドシリカ
１０部を入れて加熱下に均一に混合した後、塩化白金酸
とジビニルテトラメチルジシロキサンの白金錯体（白金
金属濃度０.５重量％）２部を加えて均一に混合してオ
ルガノポリシロキサン組成物を調製した。

【００１５】

【参考例２】ニーダーミキサーに、粘度２,０００セン
チポイズの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチ
ルポリシロキサン（ビニル基含有量０.２３重量％）５
０部、粘度２,０００,０００センチポイズの両末端トリ
メチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニ
ルシロキサン共重合体（ビニル基含有量０.２重量％）
３０部、粘度４,０００センチポイズのメチルビニルポ
リシロキサンレジン（ビニル基含有量０.８重量％）２
０部および塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキ
サンとの白金錯体（白金金属濃度０.５重量％）４部を
加えて均一に混合してオルガノポリシロキサン組成物を
調製した。

【００１６】

【参考例３】ニーダーミキサーに、粘度２,０００セン
チポイズの両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチ
ルポリシロキサン（ビニル基含有量０.２３重量％）５
０部、粘度２,０００,０００センチポイズの両末端トリ
メチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニ
ルシロキサン共重合体（ビニル基含有量０.２重量％）
３０部、粘度２０,０００センチポイズのメチルビニル
ポリシロキサンレジン（ビニル基含有量０.６重量％）
２０部、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサ
ンとの白金錯体（白金金属濃度０.５重量％）４部を加
えて均一に混合してオルガノポリシロキサン組成物を調
製した。

【００１７】

【参考例４】参考例１で得られたオルガノポリシロキサ
ン組成物１００部に粘度１００センチポイズの両末端ト
リメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハ
イドロジェンシロキサン共重合体（ケイ素原子結合水素
原子含有量１.０重量パーセント）５部を均一に混合し
て付加反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物を調製
した。

【００１８】

【実施例１】ガラス板（長さ１０cm、幅２.５cm、厚さ
０.２cm）の片側表面に、粘度１００センチポイズの両
末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メ
チルハイドロジェンシロキサン共重合体（ケイ素原子結
合水素原子含有量１.０重量％）を塗布した（塗布面
積、５.０cm×２.５cm）（試験体１）。次に、別のガラ
ス板（長さ１０cm、幅２.５cm、厚さ０.２cm）の表面に
参考例１で得られたオルガノポリシロキサン組成物を塗
布した（塗布面積、５.０cm×２.５cm）（試験体２）。
このときのオルガノポリシロキサン組成物の塗布膜の厚
さは５０μｍであった。次いで、試験体１と試験体２の
塗布面同士を密着させ、それらの表面を指で指圧して圧
着させた。そのままの状態で１分間室温にて保持した。
指を試験体からはなし、そのままの状態で２分間静置し
たところ試験体１と試験体２が粘接着して一体化した試
験体が得られた。この試験体について引張せん断接着強
さを測定した。ここで引張せん断接着強さの測定はＪＩ
Ｓ Ｋ６８５０に規定する接着剤の引張せん断接着強さ
試験方法に従って行った。引張せん断接着強さの測定値
は１２kgf／２.５cmであった。

【００１９】

【比較例１】実施例１において、両末端トリメチルシロ
キシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェン
シロキサン共重合体を使用しなかった以外は実施例と同
様して試験体を作成した。この試験体について実施例１
と同様にして引張せん断接着強さを測定したところ、そ
の値は０.２kgf／２.５cmであった。

【００２０】

【比較例２】実施例１において、参考例１で得られたオ
ルガノポリシロキサン組成物の代わりに参考例４で得ら
れた付加反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物を使
用した以外は実施例１と同様にして試験体を作成した。
このオルガノポリシロキサン組成物はこれをガラス板表
面に塗布作業中に粘度が上昇してゲル状体に変わった。
そのため試験体表面に均一に塗布することが不可能であ
った。

【００２１】

【実施例２】ポリエステル樹脂板（長さ３０cm、横３０
cm、厚さ１cm）の片側表面に、粘度６０センチポイズの
両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・
メチルハイドロジェンシロキサン共重合体（ケイ素原子
結合水素原子含有量１.２重量％）を塗布した（塗布面
積、５.０cm×２.５cm）。次に、垂直に設置された鉄製
およびコンクリート製の壁にそれぞれ参考例２で得られ
たオルガノポリシロキサン組成物を塗布した。次いでこ
の塗布面上に上記ジメチルシロキサン・メチルハイドロ
ジェンシロキサン共重合体を塗布したポリエステル樹脂
板表面をそれぞれ接触させ、これを両手で押さえて室温
にて３分間保持した。３分後、両手での保持を解除した
ところ、鉄製およびコンクリート製のいずれの壁からも
ポリエステル樹脂版のずれは見られず良好な粘接着性を
示した。比較のため、上記においてポリエステル樹脂板
の表面にジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシ
ロキサン共重合体を塗布しなかった以外は上記と同様に
して、鉄製およびコンクリート製の壁に対する粘接着性
を評価したところ、ポリエステル樹脂版は鉄製およびコ
ンクリート製のいずれの壁からもずれて落下した。

【００２２】

【実施例３】ナイロン６樹脂（長さ１０.０cm、幅２.５
cm、厚み０.２cm）の表面に、粘度６０センチポイズの
両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェン
シロキサン（ケイ素原子結合水素原子含有量１.６重量
％）を塗布した（塗布面積、５.０cm×２.５cm）（試験
体１）。また、別のナイロン６樹脂板（長さ１０.０c
m、幅２.５cm、厚み０.２cm）の表面に参考例３で得ら
れたオルガノポリシロキサン組成物を上記と同様にして
塗布した（試験体２）。これらの試験体１および試験体
２の塗布面同志を接触させ、これを指にて押し、１分間
室温にて保持した。３分後、これらの試験体の引張せん
断接着強さを実施例１と同様にして測定した。引張せん
断接着強さは１５kgf／２.５cmであった。

【００２３】

【発明の効果】本発明の粘接着方法によれば、異種もし
くは同種の基材表面を簡単に作業性よく迅速に粘接着さ
せることができるという特徴を有する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異種もしくは同種の基材表面を粘接着さ
   せる方法において、(Ａ)一方の基材表面に、１分子中に
   ２個以上のケイ素原子結合水素原子を含有するオルガノ
   ハイドロジェンポリシロキサンを塗布し、(Ｂ)もう一方
   の基材表面に、１分子中に２個以上のケイ素原子結合ア
   ルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンと白金系
   触媒から成るオルガノポリシロキサン組成物を塗布し、
   しかる後に、該オルガノハイドロジェンポリシロキサン
   を塗布した基材表面と該オルガノポリシロキサン組成物
   を塗布した基材表面とを相接密着させ、常温もしくは加
   熱下に静置することを特徴とする、異種もしくは同種の
   基材表面を粘接着させる方法。
2. 【請求項２】 (Ｂ)工程におけるオルガノポリシロキサ
   ン組成物の塗布量が、塗膜厚み１μｍ〜１,０００μｍ
   の範囲内になるような量である、請求項１記載の方法。