JPH0739547B2 - 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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JPH0739547B2
JPH0739547B2 JP2183692A JP2183692A JPH0739547B2 JP H0739547 B2 JPH0739547 B2 JP H0739547B2 JP 2183692 A JP2183692 A JP 2183692A JP 2183692 A JP2183692 A JP 2183692A JP H0739547 B2 JPH0739547 B2 JP H0739547B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、室温硬化性オルガノポ
リシロキサン組成物に関するものであり、特に密封条件
下での保存安定性に優れた室温硬化性オルガノポリシロ
キサン組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、空気中の水分と接触することによ
り室温でエラストマー状に硬化する室温硬化性オルガノ
ポリシロキサン組成物は種々のタイプのものが公知であ
るが、とりわけアルコールを放出して硬化するタイプの
ものは不快臭がないこと、金属類を腐食しないことが特
徴となって、電気・電子機器等のシーリング用、接着
用、コーティング用に好んで使用されている。かかるタ
イプの代表例としては、特公昭39−27,643号公
報が挙げられ、これには水酸基末端封鎖オルガノポリシ
ロキサンとアルコキシシランと有機チタン化合物からな
る組成物が開示されている。また、特開昭55−43,
119号にはアルコキシシリル末端封鎖オルガノポリシ
ロキサンとアルコキシシランとアルコキシチタンからな
る組成物が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
組成物は密封条件下での保存安定性に問題があり、ま
た、表面皮膜形成速度が遅いという欠点があった。
【0004】本発明は、前記した欠点を解消し、密封条
件下での保存安定性に優れ、過酷な条件下で保存後も物
性値の変化の少ないエラストマー状硬化物を与え、か
つ、表面皮膜形成速度が早い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。
【0005】
【課題を解決するための手段とその作用】これは本組成
物の基材となる成分に、二価炭化水素基を介して、アル
コキシ基結合のケイ素原子を1分子中に少なくとも2個
有するオルガノポリシロキサンを使用し、これに充填剤
として表面処理されたシリカと触媒としてチタンキレー
ト化合物を使用することによって達成される。
【0006】すなわち、本発明は、(A)一般式
【化2】 (式中、R1は一価炭化水素基、R2は一価炭化水素基ま
たはアルコキシ基置換炭化水素基、R3は一価炭化水素
基、ハロゲン化炭化水素基およびシアノアルキル基から
選ばれる基、Yは二価炭化水素基、bは少なくとも1好
適には2または3、nは25℃における粘度が20〜
1,000,000センチポイズとなるような正数を表わ
す。)で表わされるアルコキシシリル基を末端に有する
直鎖状オルガ ノポリシロキサン 100重量部 (B)表面処理されたシリカ 5〜50重量部 (C)一般式 R1 aSi(OR2)4-a(式中、R1は一
価炭化水素基、R2は一価炭化水素基またはアルコキシ
基置換炭化水素基、a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縮合物 0.5〜15重量部 (D)チタンキレート触媒 0.1〜10重量部 からなる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物に関
する。
【0007】本発明に使用される(A)成分は、本組成物
の基材となるものであり、改善された保存安定性を得る
ためには二価炭化水素基を介して、アルコキシ基結合の
ケイ素原子を1分子中に少なくとも2個有するオルガノ
ポリシロキサンであることが必要である。好ましい(A)
成分は一般式(1)
【化1】 (式中、R1は一価炭化水素基、R2は一価炭化水素基ま
たはアルコキシ基置換炭化水素基、R3は一価炭化水素
基、ハロゲン化炭化水素基およびシアノアルキル基から
選ばれる基、Yは二価炭化水素基、bは少なくとも1好
適には2または3、nは25℃における粘度が20〜
1,000,000センチポイズとなるような正数を表わ
す。)で表わされるアルコキシシリル基を末端に有する
直鎖状オルガノポリシロキサンである。しかし、これだ
けに限定するものではなく、直鎖状を基本構造とし、こ
れに分岐状、環状または網状部分を有するオルガノポリ
シロキサンも使用できる。
【0008】一般式(1)で表わされるオルガノポリシロ
キサンにおいて、一価炭化水素基の例としては、メチ
ル,エチル,プロピル,ブチル,ヘキシル,オクチル,
デシル,オクタデシルなどのアルキル基、シクロペンチ
ル,シクロヘキシルなどのシクロアルキル基、ビニル,
アリルなどのアルケニル基、フェニル,トリル,ナフチ
ルなどのアリール基、ベンジル,フェニルエチル,フェ
ニルプロピルなどのアラルキル基などがあげられ、ハロ
ゲン化炭化水素基としてはクロロメチル,トリフロロメ
チル,クロロプロピル,3,3,3−トリフロロプロピ
ル,クロロフェニル,ジブロモフェニル,テトラクロロ
フェニル,ジフルオロフェニル基などが例示され、シア
ノアルキル基としてはβ−シアノエチル,γ−シアノプ
ロピル,β−シアノプロピル基などが例示される。ま
た、R2としてはメチル,エチル,プロピル,ブチル,
ヘキシル,オクチルなどのアルキル基、メトキシエチ
ル,エトキシエチル,メトキシプロピル,メトキシブチ
ルなどのアルコキシ基置換アルキル基が例示される。R
1、R2、R3はそれぞれ炭素原子数1〜3を持つことが
好適であり、さらに好適にはメチル基である。Yは二価
炭化水素基であり、二価炭化水素基としては −CH2CH2−、−CH2CH2CH2−、−CH2(CH3)CH− などのアルキレン基が例示される。
【0009】(A)成分の25℃での粘度は20〜1,0
00,000センチポイズの範囲であり、これは20セ
ンチポイズより小さいと硬化後のエラストマーに優れた
物理的性質、特に柔軟性と高い伸びを与えることができ
ないためであり、また、1,000,000センチポイズ
より大きいと組成物の粘度が高くなり、施工時の作業性
が著しく悪くなるためである。従ってより好ましくは1
00〜500,000センチポイズの範囲である。
【0010】本発明の目的である改善された保存安定性
を有する組成物を得るためには(A)成分の分子鎖末端は
二価炭化水素基を介してアルコキシシリル化されている
必要があり、室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物
に通常使用されるシラノール基末端オルガノポリシロキ
サンを使用した場合は、十分な保存安定性が得られな
い。
【0011】(A)成分の二価炭化水素基を介してアルコ
キシシリル基を末端に含有するオルガノポリシロキサン
の製造方法は従来公知の方法で製造されうる。例えば、
対応するアルケニル基末端オルガノポリシロキサンと式
【化2】 (式中、R1、R2およびbとも前記と同じ。)で示され
るアルコキシシランをPt触媒存在下で付加反応させる
か、または対応するSiH末端オルガノポリシロキサン
と式
【化3】 (式中、R4は、アルケニル基であり、R1、R2および
bは前記と同じ。)との付加反応などにより(A)成分を
製造することができる。
【0012】本発明に使用される(B)成分である表面処
理されたシリカは、本組成物に改善された保存安定性を
与えるとともに、適度な粘性、ゴム物性を付与するため
の必須成分である。
【0013】シリカの表面処理剤としては、オルガノシ
ラザン類,オルガノシクロシロキサン類,オルガノクロ
ロシラン類,オルガノアルコキシシラン類,低分子量の
直鎖状シロキサン類など、従来シリカの疎水化処理剤と
して公知の有機ケイ素化合物で処理することが好まし
い。無処理のシリカを使用した時には、本発明の目的と
する保存安定性の良好な組成物が得られない。シリカと
しては本組成物の保存安定性の点および適度な粘性の付
与、ゴム物性の付与、含水量などの点から乾式シリカが
好ましい。
【0014】(B)成分は、予め処理されたシリカを使用
しても良く、また本組成物の製造時に処理しても良い。
本組成物の保存安定性を大幅に改善するためには表面処
理剤、処理時の副生成物および触媒などが本組成物中に
実質的に残留しないようにすることが重要である。
【0015】(B)成分の添加量は通常5〜50重量部で
あるが、好ましくは7〜30重量部である。多すぎると
組成物の粘度が上がり過ぎて混合および施工時の作業性
が悪くなり、また、少なすぎると硬化後のゴム物性が悪
くなるからである。
【0016】本発明に使用される(C)成分は、本組成物
の架橋剤として作用し、組成物が硬化してゴム弾性体と
なるための成分である。これには一般式R1 aSi(OR
2)4-a(式中、R1は一価炭化水素基、R2は一価炭化水
素基またはアルコキシ基置換炭化水素基、aは0または
1である。一価炭化水素基およびアルコキシ基置換炭化
水素基は(A)成分の説明で挙げたものと同様のものが例
示される。)で示されるアルコキシシランまたはその部
分加水分解縮合物が使用される。
【0017】(C)成分の具体例としては、テトラメトキ
シシラン,テトラエトキシシラン,メチルセロソルブオ
ルソシリケートなどの4官能アルコキシシラン類,メチ
ルトリメトキシシラン,メチルトリエトキシシラン,エ
チルトリメトキシシラン,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,メチルトリメトキシエト
キシシランなどの3官能アルコキシシラン類およびその
部分加水分解縮合物などが挙げられる。これらは単独で
用いてもよく、また2種以上を混合しても良い。また、
硬化後のゴム弾性体に低モジュラス性を付与するため
に、ジフェニルジメトキシシラン、ジメチルジメトキシ
シランなどの2官能アルコキシシラン類を付加的に添加
しても良い。
【0018】(C)成分の添加量は、(A)成分100重量
部に対して通常0.5〜15重量部の範囲であり、好ま
しくは1〜10重量部の範囲である。添加量が少なすぎ
ると組成物が十分に硬化しなかったり、1包装化して保
存中に増粘・ゲル化し易くなり、また、多すぎると硬化
が遅くなったり、経済的に不利益となるからである。
【0019】本発明に使用される(D)成分は、本組成物
を硬化せしめるための触媒であり、本組成物の改善され
た保存安定性を得るためにはチタンキレート触媒である
ことが必要である。チタンキレート触媒としては、一般
式
【化4】 および
【化5】 (Xは一価炭化水素基、アルコキシ基、アミノ基から選
ばれる基を表わし、R1、R2、R3は前記と同じであ
る。)から選ばれた少なくとも1種のチタンキレート触
媒であることが好ましい。
【0020】(D)成分の具体例は、ジイソプロポキシビ
ス(アセト酢酸エチル)チタン、ジイソプロポキシビス
(アセチルアセトン)チタン、ジブトキシビス(アセト
酢酸メチル)チタンや
【化6】
【化7】
【化8】
【化9】
【化10】
【化11】 などが例示される。
【0021】(D)成分の添加量は(A)成分100重量部
に対して0.1〜10重量部の範囲であり、好ましくは
0.3〜6重量部の範囲である。添加量が少な過ぎると
本組成物の硬化が遅くなり、多過ぎると硬化が早すぎた
り、保存安定性が悪くなるためである。
【0022】本発明の組成物は前記した(A)〜(D)成分
の他に、さらに必要に応じて、硬化前の流れ特性を改善
し、硬化後のゴム状弾性体に必要な機械的性質を付与す
るために、微粉末状の無機質充填剤を添加することもで
きる。無機質充填剤としては石英微粉末、炭酸カルシウ
ム、煙霧質二酸化チタン、けいそう土、水酸化アルミニ
ウム、微粒子状アルミナ、マグネシア、酸化亜鉛、炭酸
亜鉛およびこれらをシラン類、シラザン類、低重合度シ
ロキサン類、有機化合物などで表面処理したものなどが
例示される。
【0023】さらに、本発明の組成物には有機溶剤、防
カビ剤、難燃剤、耐熱剤、可塑剤、チクソ性付与剤、接
着促進剤、硬化促進剤、顔料などを添加することができ
る。
【0024】本発明の組成物は、(A)〜(D)成分および
必要に応じて各種添加剤を、湿気を遮断した状態で混合
することにより得られる。得られた組成物は密閉容器中
でそのまま保存し、使用時に空気中の水分にさらすこと
によりゴム状弾性体に硬化する、いわゆる1包装型室温
硬化性オルガノポリシロキサン組成物として用いること
ができる。
【0025】本発明の組成物は建築用シーリング材とし
て、電気・電子部品の封止材,接着剤や防湿用コート剤
として、繊維製品,ガラス製品,金属製品,プラスチッ
ク製品等のコーティング剤や接着剤としての用途に適用
することができる。
【0026】
【実施例】以下、本発明を実施例によって説明する。実
施例、比較例および参考例において部とあるのはいずれ
も重量部を意味し、粘度は25℃における値である。
【0027】
【参考例1】粘度が10,000センチポイズのα,ω−
ジメチルビニル−ジメチルポリシロキサン100部と、
メチルジメトキシシラン7部および触媒として塩化白金
酸の1%イソプロパノール溶液1部を添加し、N2気流
下で室温で9時間混合した。その後10mmHgの減圧下で
50℃に加熱して、余剰のメチルジメトキシシランを留
去した。
【0028】得られたポリマは粘度が9600センチポ
イズであり、テトラブチルチタネートと100:1の比
率で混合したところ、直ちには増粘せず、1日後には硬
化した。このことからポリマ末端のビニル基にメチルジ
メトキシシランが付加したことが確認できる。このポリ
マをポリマBとする。
【0029】
【実施例1】ポリマB100部と、BET法による比表
面積が110m2/gでジメチルジクロロシランで表面処
理された乾式シリカ15部を均一に混合し、これにメチ
ルトリメトキシシラン5部とジイソプロポキシ−ビス
(アセチルアセトン)チタン2部を湿気遮断下で均一に
なるまで混合して組成物を調製した。これをアルミチュ
ーブに入れて密封した。
【0030】上記で得られた組成物で厚さ3mmのシート
を作製し、室温で7日間硬化させ、JIS−K6301
に準じてゴム物性(硬さ、引張り強さ、伸び)を測定し
た。結果を表1に示す。次いでアルミチューブに密封し
た本組成物を50℃のオーブンに8週間保管後、上記と
同様にしてゴム物性を測定した。この結果も併せて表1
に示す。
【0031】
【比較例1】実施例1において、ジメチルジクロロシラ
ンで表面処理された乾式シリカの代わりに、無処理の乾
式シリカを12部(15部では混合が困難となるため)
を使用した以外は実施例1と同様の手法で組成物を調製
した。この組成物を使用して実施例1と同様の試験を行
なった結果を表1に示す。
【0032】
【比較例2】実施例1において、ジイソプロポキシ−ビ
ス(アセチルアセトン)チタンの代わりに、テトラブチ
ルチタネート2部を使用した以外は実施例1と同様の手
法で組成物を調製した。この組成物を使用して実施例1
と同様の試験を行なった結果を表1に示す。
【表1】
【0033】
【発明の効果】本発明の組成物は、従来の1包装型脱ア
ルコールタイプの室温硬化性オルガノポリシロキサン組
成物に比べ、密封条件下での保存安定性に優れ、過酷な
条件下で保存後も物性値の変化の少ないエラストマー状
硬化物を与え、かつ、表面皮膜形成速度が早いという特
徴を有する。従って、例えば室温で保存時の温度変化に
対処しなくてもよい等の取り扱いが容易であり、また、
副生物がアルコールであるため臭いも殆どなく、金属や
プラスチックを侵すことがない。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)一般式 【化1】 (式中、R1は一価炭化水素基、R2は一価炭化水素基ま
    たはアルコキシ基置換炭化水素基、R3は一価炭化水素
    基、ハロゲン化炭化水素基およびシアノアルキル基から
    選ばれる基、Yは二価炭化水素基、bは少なくとも1好
    適には2または3、nは25℃における粘度が20〜
    1,000,000センチポイズとなるような正数を表わ
    す。)で表わされるアルコキシシリル基を末端に有する
    直鎖状オルガ ノポリシロキサン 100重量部 (B)表面処理されたシリカ 5〜50重量部 (C)一般式 R1 aSi(OR2)4-a(式中、R1は一
    価炭化水素基、R2は一価炭化水素基またはアルコキシ
    基置換炭化水素基、a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縮合物 0.5〜15重量部 (D)チタンキレート触媒 0.1〜10重量部 から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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