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WO2019131081A1 - シリコーンゴム組成物およびそれを用いてなる複合体 - Google Patents

シリコーンゴム組成物およびそれを用いてなる複合体 Download PDF

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Publication number
WO2019131081A1
WO2019131081A1 PCT/JP2018/045255 JP2018045255W WO2019131081A1 WO 2019131081 A1 WO2019131081 A1 WO 2019131081A1 JP 2018045255 W JP2018045255 W JP 2018045255W WO 2019131081 A1 WO2019131081 A1 WO 2019131081A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
silicone rubber
group
rubber composition
mass
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/045255
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
智子 田▲崎▼
孝嘉 大伴
Original Assignee
ダウ・東レ株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ダウ・東レ株式会社 filed Critical ダウ・東レ株式会社
Priority to JP2019562932A priority Critical patent/JP7131883B2/ja
Priority to US16/957,634 priority patent/US11492490B2/en
Priority to CN201880076379.0A priority patent/CN111417687B/zh
Priority to KR1020207017932A priority patent/KR102664519B1/ko
Priority to EP18896672.5A priority patent/EP3733780A4/en
Publication of WO2019131081A1 publication Critical patent/WO2019131081A1/ja

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Definitions

  • the present invention relates to a silicone rubber composition and composites made from the silicone rubber composition.
  • Silicone rubber compositions which are adhesive to organic resins which are in the process of curing and which simultaneously exhibit mold release properties for the molds used for their molding are well known.
  • a heat-curable organopolysiloxane composition a fine reinforcing silica powder, an adhesion promoter, and a functional group reactive with the organopolysiloxane composition.
  • a silicone rubber composition comprising at least an organosilicon compound having a siloxane skeleton incompatible with the organopolysiloxane composition and disclosed in US Patent Application Publication No. 2007/0100072.
  • Organopolysiloxane having at least two silicon-bonded alkenyl groups in one molecule Organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule, alkylene glycol diacrylate or alkylene glycol dimethacryl Acid ester, and hydro At least comprising the silicone rubber composition from Lil-reaction catalyst.
  • the former silicone rubber composition forms a silicone rubber with poor appearance, its application is limited. And the former silicone rubber composition does not have sufficient adhesiveness to various organic resins in contact during curing. Also, the latter silicone rubber composition does not have sufficient adhesion to various organic resins being in contact during curing, while at the same time the mold releasability to the mold used for its molding is not sufficient. .
  • the object of the present invention is to provide a silicone rubber composition which is excellent in adhesiveness to various organic resins in contact during curing, and at the same time, excellent in mold releasability with respect to a mold used for its molding. It is. Another object of the present invention is to provide a composite in which the silicone rubber is sufficiently adhered to at least one organic resin.
  • the silicone rubber composition of the present invention is (A) 100 parts by mass of organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in one molecule, (B) Silica filler 1 to 100 parts by mass, (C) organosiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule and having no alkenyl group (in this component per 1 mol in total of aliphatic unsaturated bonds in the present composition) Amount of 0.5 to 5 moles of silicon-bonded hydrogen atoms of (D) Catalyst for hydrosilylation reaction A catalytic amount, and (F) at least an adhesive agent, 0.01 to 20 parts by mass, wherein the component (B) is in the presence of part or all of the component (A), A silica filler obtained by surface treatment with at least 30 parts by mass of (E) a surface treatment agent with respect to 100 parts by mass of a silica filler having a specific surface area of at least 50 m 2 / g according to the BET method .
  • the composite material of the present composition is characterized by comprising the silicone rubber formed by curing the silicone rubber composition of the present invention and an organic resin, and the silicone rubber is adhered to the organic resin.
  • the silicone rubber composition of the present invention has excellent adhesion to various organic resins in contact with curing, and at the same time, excellent mold releasability from the mold used for its molding. It is characterized by In addition, the composite material of the present invention is characterized in that the silicone rubber is sufficiently adhered to at least one organic resin.
  • Component (A) is an organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in one molecule.
  • the alkenyl group in component (A) has 2 to 12 carbon atoms, such as vinyl, allyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl and the like are exemplified, preferably a vinyl group.
  • Alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group; aryl having 6 to 12 carbon atoms such as phenyl group, tolyl group, xylyl group and naphthyl group
  • a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom
  • the molecular structure of the component (A) is not limited, and examples thereof include linear, partially branched linear, branched, cyclic, or three-dimensional network.
  • the component (A) may be a kind of organopolysiloxane having these molecular structures, or a mixture of two or more kinds of organopolysiloxanes having these molecular structures.
  • dimethylpolysiloxane terminated with dimethylvinylsiloxy at both ends of molecular chain
  • dimethylvinylsiloxy copolymer terminated with dimethylvinylsiloxy at both ends of branched chain
  • dimethylvinylsiloxy group terminated at both ends of molecular chain Blocked dimethylsiloxane / methyl vinyl siloxane copolymer
  • a copolymer comprising (CH 3 ) 3 SiO 1/2 units, (CH 3 ) 2 (CH 2 CHCH) SiO 1/2 units and SiO 4/2 units, (CH 3 ) 2 (CH 2 CHCH ) Combined weight consisting of SiO 1/2 units and SiO 4/2 units Coal
  • the viscosity at 25 ° C. of the component (A) is not limited, it is preferably in the range of 100 to 100,000 mPa ⁇ s. This is because when the viscosity is at least the lower limit of the above range, the composition forms a silicone rubber having good mechanical properties, while when the viscosity is at or below the upper limit of the above range, It is because handling workability is good.
  • This viscosity can be measured using a B-type viscometer according to JIS K 7117-1: 1999.
  • the component (B) improves the mechanical strength of the silicone rubber obtained by curing the composition, and has excellent adhesion to various organic resins with which the composition is in the process of curing. At the same time, it is a silica filler for exerting an effect that mold releasability is excellent with respect to a mold used for the molding.
  • the component (B) is at least 30 parts by mass (E) per 100 parts by mass of the silica filler having a specific surface area according to the BET method of at least 50 m 2 / g in the presence of part or all of the component (A). 2.) A silica filler obtained by surface treatment with a surface treatment agent.
  • the silica filler of the component (E) prior to surface treatment with the component (E) has a BET specific surface area of at least 50 m 2 / g, preferably at least 100 m 2 / g, or at least 200 m 2 / g. is there.
  • a silica filler may be untreated or may be previously surface-treated, and is preferably an untreated silica filler.
  • an untreated silica filler As an untreated silica filler, HDK (registered trademark) T30P manufactured by Wacker Co., Ltd., AEROSIL (registered trademark) 380 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., and the like are available.
  • Organohalosilanes such as trimethylchlorosilane and dimethyldichlorosilane as the surface treatment agent of component (E); hexamethyldisilazane, 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-divinyldisilazane, hexamethylsilane Organosilazanes such as trisilazane; Organoalkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, methyltriethoxysilane, hexyltrimethoxysilane, octyltrimethoxysilane, etc. are exemplified, and preferred are organosilazanes, and further, And hexamethyldisilazane in combination with 1,1,3,3-tetramethyl-1,3-divinyldisilazane.
  • the component (E) is treated with at least 30 parts by weight, preferably at least 35 parts by weight, per 100 parts by weight of the silica filler in the presence of part or all of the component (A). This is because when the amount of the component (E) treated is in the above range, it has excellent adhesion to various organic resins, and furthermore, the viscosity of the present composition decreases and the formability improves. .
  • the preparation method of the component (B) is not limited, and a part or all of the component (A) in the presence of the silica filler and the component (E) are introduced into a kneading apparatus sealed under normal pressure, It is preferable to knead as necessary at room temperature or with heating in the presence of an inert gas and then heat-knead under reduced pressure. In order to accelerate the treatment of the silica filler with the surface treatment agent, water or a reaction catalyst may be added as necessary.
  • the component (C) is a crosslinking agent of the present composition, and is an organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule and no alkenyl group.
  • Examples of the group to be bonded to a silicon atom other than a hydrogen atom in the component (C) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a terbutyl group, a pentyl group, a neopentyl group, a hexyl group and a cyclohexyl group Alkyl group having 1 to 12 carbon atoms such as heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group and dodecyl group; aryl having 6 to 12 carbon atoms such as phenyl group, tolyl group, xyly
  • the molecular structure of the component (C) is not limited, and includes, for example, linear, partially branched linear, branched, cyclic, and three-dimensional network, and preferably partially branched linear , Branched, or three-dimensional network.
  • the viscosity at 25 ° C. of the component (C) is not limited, it is preferably 10,000 mPa ⁇ s or less, or in the range of 1 to 5,000 mPa ⁇ s, or in the range of 1 to 1,000 mPa ⁇ s. This is because when the viscosity is at least the lower limit of the above range, the composition forms a silicone rubber having good mechanical properties, while when the viscosity is at or below the upper limit of the above range, It is because handling workability is good. This viscosity can be measured using a B-type viscometer according to JIS K 7117-1: 1999.
  • Such component (C) examples include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, and molecular chain both terminal trimethylsiloxy group-blocked methyl hydrogen polysiloxane , A molecular chain both terminal trimethylsiloxy group blocked dimethyl siloxane / methyl hydrogen siloxane copolymer, a molecular chain both terminal dimethyl hydrogen siloxy group blocked dimethyl siloxane / methyl hydrogen siloxane copolymer, (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 Copolymer comprising unit and SiO 4/2 unit, copolymer comprising (CH 3 ) 2 HSiO 1/2 unit, SiO 4/2 unit and (C 6 H 5 ) SiO 3/2 unit, and A mixture of two or more is exemplified.
  • Component (C) is an aliphatic unsaturated bond in the present composition, for example, an alkenyl group in component (A), an alkenyl group in component (G-2), an aliphatic carbon-carbon in component (F).
  • the amount of silicon-bonded hydrogen atoms in this component is in the range of 0.5 to 5 moles, or in the range of 0.8 to 2.5 moles relative to a total of 1 mole of double bonds. . This is because if the compounding amount of the component (C) is at least the lower limit of the above range, the present composition can form a silicone rubber having good adhesion to various organic resins, while at the upper limit or less of the above range If present, the present composition can form a silicone rubber having good mechanical properties.
  • the content of silicon-bonded hydrogen atoms in component (C) can be analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), nuclear magnetic resonance (NMR), gel permeation chromatography (GPC), etc. It can be determined by the method.
  • FT-IR Fourier transform infrared spectroscopy
  • NMR nuclear magnetic resonance
  • GPC gel permeation chromatography
  • the component (D) is a hydrosilylation reaction catalyst for promoting the curing of the composition, and examples thereof include platinum catalysts, rhodium catalysts, and palladium catalysts.
  • the component (D) is preferably a platinum-based catalyst because it can significantly accelerate the curing of the composition.
  • platinum-based catalysts include fine platinum powder, chloroplatinic acid, alcohol solutions of chloroplatinic acid, alkenylsiloxane complexes of platinum, olefin complexes of platinum, carbonyl complexes of platinum, and preferably alkenylsiloxane complexes of platinum .
  • the compounding amount of the component (D) is a catalytic amount and is not particularly limited as long as it is an amount effective to accelerate the curing of the composition, but the compounding amount is in the component (D).
  • the catalyst metal is in the range of 1 to 1000 ppm, or in the range of 1 to 500 ppm, or in the range of 1 to 300 ppm by mass unit relative to the composition. This is because if the compounding amount of the component (D) is in the above range, the curing reaction of the resulting composition is promoted.
  • the component (F) is an adhesion promoter for improving the adhesion of the resulting silicone rubber.
  • a component (F) an acrylic compound, a methacrylic compound, an epoxy compound, an organosilicon compound having at least one phenylene skeleton in one molecule, or at least one silicon bond hydrolyzable in one molecule
  • the organosilicon compounds having a group are exemplified, preferably an acrylic compound or a methacrylic compound having an ester bond in the molecule.
  • acryl compound and methacryl compound of (F) component are not limited, Preferably, following General formula (1): A compound represented by the following general formula (2): A compound represented by the following general formula (3): And a compound represented by the following general formula (4): And at least one acrylic compound or methacrylic compound selected from the compounds represented by
  • each R 1 is independently a hydrogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom.
  • R 2 is an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, a phenoxyalkyl group, or a phenoxyhydroxyalkyl group.
  • the aralkyl group in the component (C) include a benzyl group, a phenethyl group and a phenylpropyl group.
  • the phenoxyalkyl group in the component (C) include a phenoxyethyl group and a phenoxypropyl group.
  • a phenoxy hydroxyalkyl group in (C) component a phenoxy hydroxy propyl group is illustrated.
  • a is an integer of 1 to 4, or an integer of 2 to 4, or an integer of 3 to 4.
  • b is each independently an integer of 1 to 3, or an integer of 2 to 3.
  • p is an integer of 4 to 12, or an integer of 1 to 10, or an integer of 6 to 12, or an integer of 6 to 10.
  • epoxy compound of (F) component is not limited, Preferably, glycidoxy methacrylate, following formula: And a linear siloxane compound represented by the following formula: A cyclic siloxane compound represented by the following formula: And a linear siloxane compound represented by
  • the organosilicon compound having at least one phenylene skeleton in one molecule of the component (F) is not limited, but preferably, the following formula: A compound represented by the following formula: A compound represented by the following formula: A compound represented by the following formula: The compound represented by these is illustrated.
  • the organosilicon compound having at least one silicon-bonded hydrolyzable group in one molecule of the component (F) is not limited, but preferably vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltris (2-methoxyethoxy) Silane, vinyldiethoxymethylsilane, allyltrimethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane , 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, acryloyloxymethyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysila , 1,6-bis
  • Component (F) is in the range of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.05 to 10 parts by weight, or 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of component (A). Within the range of parts by mass. This means that the composition forms a silicone rubber having good adhesion to various organic resins when the amount of the component (F) is at least the lower limit of the above range, while at the upper limit of the above range If so, the composition forms a silicone rubber having good mechanical properties.
  • an organosiloxane having an atom and no alkenyl group, or an organosiloxane having at least one aryl group and at least one alkenyl group in one molecule of the component (G-1) and the component (G-2) A mixture may be blended.
  • the component (G-1) is an organosiloxane having at least one aryl group and at least one silicon-bonded hydrogen atom in one molecule and no alkenyl group.
  • the aryl group in the component (G-1) include aryl groups having a carbon number of 6 to 12, such as phenyl group, tolyl group, xylyl group and naphthyl group, with preference given to phenyl group.
  • Examples of the group to be bonded to a silicon atom other than the aryl group in the component (G-1) include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, terbutyl, pentyl, neopentyl and hexyl groups.
  • alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms such as cyclohexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl and dodecyl; some or all of the hydrogen atoms of these alkyl groups are fluorine atoms or chlorine atoms And groups substituted with a halogen atom such as bromine atom.
  • the silicon atom in the component (G-1) may be bonded with a small amount of hydroxyl groups as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the component (G-1) is preferably selected from the following general formula (4): It is an organosiloxane represented by
  • each R 3 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
  • the alkyl group include the same alkyl groups as described above.
  • the aryl group include the same aryl groups as described above.
  • at least one R 3 is a hydrogen atom, preferably at least two R 3 is a hydrogen atom.
  • at least one R 3 is an aryl group.
  • m is an integer of 1 to 20, or an integer of 1 to 10, or an integer of 1 to 5. This is because if m is in the above range, the present composition forms a silicone rubber having good adhesion to organic resins.
  • the component (G-2) is an organosiloxane having at least one aryl group and at least one alkenyl group in one molecule.
  • the aryl group in the component (G-2) include aryl groups having a carbon number of 6 to 12, such as phenyl group, tolyl group, xylyl group and naphthyl group, with preference given to phenyl group.
  • the alkenyl group in component (G-2) has 2 carbon atoms, such as vinyl, allyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl, dodecenyl and the like
  • An alkenyl group of -12 is exemplified, preferably a vinyl group.
  • Examples of the group to be bonded to the silicon atom other than the aryl group and the alkenyl group in the component (G-2) include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a terbutyl group, a pentyl group and a neopentyl group Alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms such as hexyl, cyclohexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl and dodecyl; some or all of the hydrogen atoms of these alkyl groups are fluorine atoms And groups substituted by halogen atoms such as chlorine atom and bromine atom.
  • the silicon atom in the component (G-2) may be bonded with a small amount of hydroxyl groups as long as the object of the present invention is not impaired.
  • the component (G-2) is preferably selected from the following general formula (5): It is an organosiloxane represented by
  • each R 4 is independently an alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 12 carbon atoms.
  • this alkenyl group include the same alkenyl groups as described above.
  • examples of the alkyl group include the same alkyl groups as described above.
  • Examples of the aryl group include the same aryl groups as described above.
  • at least one R 4 is an alkenyl group, or at least two R 4 are an alkenyl group.
  • at least one R 4 is an aryl group.
  • n is an integer of 0 to 20, or an integer of 0 to 10, or an integer of 0 to 5. This is because, when n is not more than the upper limit of the above range, the present composition forms a silicone rubber having good adhesion to an organic resin.
  • the component (G) is preferably a mixture of the components (G-1) and (G-2).
  • the mass ratio of the (G-1) component to the (G-2) component is not limited, but preferably, it is in the range of 1:10 to 10: 1, or preferably in the range of 1: 5 to 5: 1. It is inside. This is because if the mass ratio is within the above range, the present composition can form a silicone rubber having good adhesion to various organic resins.
  • Component (G) is used in an amount of 0.1 to 5 parts by mass, 0.5 to 5 parts by mass, or 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (A). It is blended. This means that the composition forms a silicone rubber having good adhesiveness to various organic resins when the amount of the component (G) compounded is at least the lower limit of the above range, while at the upper limit of the above range or less If so, the composition forms a silicone rubber having good mechanical properties.
  • the composition may contain a reaction inhibitor.
  • a reaction inhibitor 1-ethynyl-cyclohexane-1-ol, 2-methyl-3-butyn-2-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, and 2-phenyl-3-ol Alkyne alcohols such as butyn-2-ol; En-yne compounds such as 3-methyl-3-penten-1-yne and 3,5-dimethyl-3-hexen-1-yne; 1,3,5,7 Alkenyl siloxane oligomers such as -tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane, 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetrahexenyl cyclotetrasiloxane; and the like, Hydrazine, triazole, phosphine, mercaptan, organic nitrogen compound, acetylene alcohol, silylated acetylene alcohol, maleic acid,
  • the silicone rubber composition of the present invention is suitable for obtaining an integral mold with an organic resin.
  • the silicone rubber composition may be in the form of liquid, putty or paste, but is preferably in the form of liquid or paste because of easy molding.
  • the curing conditions of the silicone rubber composition are the temperature and time at which the shape and quality do not change in order to obtain strong adhesion to the organic resin.
  • the conditions depend on the type of organic resin, but integral molds can be obtained under conditions of a temperature of 80 to 180 ° C. and a molding time of 0.2 to 30 minutes.
  • the silicone rubber obtained from the above silicone rubber composition preferably has a Shore A hardness (durometer) of 80 or less or 60 or less.
  • the composite of the present invention comprises a silicone rubber and an organic resin obtained by curing the above silicone rubber composition, and the silicone rubber is adhered to the organic resin.
  • organic resin acrylonitrile butadiene styrene copolymer, polyphenylene / styrene mixture, polystyrene, polycarbonate, polyurethane, polyethylene, polypropylene, polyacrylate, polymethacrylate, polyacrylamide, polyester, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyphenylene oxide, Polyphenylene sulfide, polysulfone, nylon, polyamide, polyimide, fluoropolymer, liquid crystal resin, polyether imide, phenol resin, epoxy resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, derivatives of these organic resins, and two or more of these A mixture of
  • Such a composite material has a structure used as an integral part of silicone rubber and an organic resin.
  • the silicone rubber composition and composite of the present invention will be described in more detail by way of examples and comparative examples.
  • the present invention is not limited by the description of the following examples.
  • the viscosity was measured at 25 ° C.
  • a silicone rubber sheet having a thickness of 2 mm was produced by heating the silicone rubber composition for 10 minutes at 120 ° C. using a 50 ton hot press. The hardness at 25 ° C. of this silicone rubber sheet was measured by a Shore A hardness tester.
  • the silicone rubber composition was applied to the test specimens and then placed in a preheated stainless steel mold. Except for the polyester resin, the test pieces were molded at 120 ° C. for 4 minutes using a 50 ton hot press. The test pieces were stored in an aging room (25 ° C., 50% RH) overnight before the peel test. The speed of the 90 ° peel test at 25 ° C. is 50 mm / min. In addition, after the peel test, the ratio of the area of the cohesively broken silicone rubber to the bonded area of the silicone rubber was measured and indicated as CF (%).
  • Example 1 Molecular weight of 40,000 mPa ⁇ s, both ends of terminal dimethylvinylicyloxy-blocked dimethylpolysiloxane in 176.8 parts by mass of the silicone rubber base (1) prepared in Reference Example 1 and having a viscosity of 370 mPa ⁇ s 10.5 parts by mass of a chain end-terminated dimethylvinylosyloxy-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, the following formula: Embedded image 2.0 parts by mass of a diacrylic acid ester represented by the formula: both ends of a trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer having a viscosity of 43 mPa ⁇ s (in 1 mol of aliphatic unsaturated bond in the present composition) On the other hand, methyl hydrogen cyclosiloxane having a viscosity of 1 mP
  • Example 2 Molecular weight of 40,000 mPa ⁇ s, both ends of terminally chained dimethyl vinyloxy group-capped dimethylpolysiloxane 1 in 160.0 parts by mass of silicone rubber base (1) prepared in Reference Example 1 and viscosity, 370 mPa ⁇ s 10.5 parts by mass of a chain end-terminated dimethylvinylosyloxy-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, the following formula: Embedded image 2.0 parts by mass of a diacrylic acid ester represented by the formula, a methyl chain hydroxyl-terminated methylhydrogenpolysiloxane having a viscosity of 20 mPa ⁇ s and having a viscosity of 20 mPa ⁇ s (a silicon atom relative to 1 mol of aliphatic unsaturated bond in the composition) The amount of bonded hydrogen atoms is 1.2 mol), the following formula: 2.0 parts by mass of an
  • Example 3 Molecular weight of 40,000 mPa ⁇ s, both ends of terminally chained dimethyl vinyloxy group-capped dimethylpolysiloxane 1 in 160.0 parts by mass of silicone rubber base (2) prepared in Reference Example 2 and viscosity, 370 mPa ⁇ s 10.5 parts by mass of a chain end-terminated dimethylvinylosyloxy-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer, the following formula: Embedded image 2.0 parts by mass of a diacrylic acid ester represented by the formula, a methyl chain hydroxyl-terminated methylhydrogenpolysiloxane having a viscosity of 20 mPa ⁇ s and having a viscosity of 20 mPa ⁇ s (a silicon atom relative to 1 mol of aliphatic unsaturated bond in the composition) The amount of bonded hydrogen atoms is 1.2 mol), the following formula: 2.0 parts by
  • Example 4 The silicone rubber base (1) prepared in Reference Example 1 has a viscosity of 40,000 mPa ⁇ s and 5.9 parts by mass of dimethylvinylicoxy-blocked dimethylpolysiloxane having a viscosity of 40,000 mPa ⁇ s and a molecule having a viscosity of 370 mPa ⁇ s in 168.0 parts by mass.
  • Hydrogen polysiloxane (an amount such that the silicon-bonded hydrogen atoms become 1.2 mol with respect to 1 mol of the aliphatic unsaturated bond in the present composition), the following formula: 2.0 parts by mass of an organosiloxane represented by the following formula: And 1.6 parts by weight of an organosiloxane represented by the formula, 0.1 parts by weight of 1-ethynyl-cyclohexane-1-ol, and a 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex of platinum
  • a silicone rubber composition was prepared by adding 140 ppm by mass of platinum metal in the component to the present composition and uniformly mixing at room temperature. The properties of the silicone rubber obtained by curing the silicone rubber composition are shown in Table 1.
  • the silicone rubber composition of the present invention exhibits excellent adhesion to various organic resins in contact with curing during curing, and at the same time, excellent mold releasability from the mold used in the molding.
  • the silicone rubber composition is suitable as a silicone rubber composition for integral molding with an organic resin.

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Abstract

本発明のシリコーンゴム組成物は、(A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノシロキサン、(B)シリカ充填材、(C)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン、(D)ヒドロシリル化反応用触媒、および(F)接着付与剤からなり、前記(B)成分が、前記(A)成分の一部または全ての存在下でシリカ充填材を(E)表面処理剤により表面処理したものである。本発明のシリコーンゴム組成物は、硬化途上で接触している各種有機樹脂に対して接着性が優れ、同時にその成型に使用している金型に対しては型離れ性が優れる。

Description

シリコーンゴム組成物およびそれを用いてなる複合体
 本発明は、シリコーンゴム組成物、および該シリコーンゴム組成物から作製される複合体に関する。
 硬化途上で接触している有機樹脂に対して接着性を有し、同時にそれらの成型に使用される金型に対しては型離れ性を示すシリコーンゴム組成物は良く知られている。例えば、米国特許出願公開第2002/0032270号明細書には、加熱硬化型のオルガノポリシロキサン組成物、補強性シリカ微粉末、接着性付与剤、および前記オルガノポリシロキサン組成物と反応性の官能基を有し、前記オルガノポリシロキサン組成物と非相溶なシロキサン骨格を有する有機ケイ素化合物から少なくともなるシリコーンゴム組成物が開示されており、また、米国特許出願公開第2007/0100072号明細書には、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン、アルキレングリコールジアクリル酸エステルまたはアルキレングリコールジメタクリル酸エステル、およびヒドロシリル化反応用触媒から少なくともなるシリコーンゴム組成物が開示されている。
 しかし、前者のシリコーンゴム組成物は外観不良のシリコーンゴムを形成するため、その用途が限定される。そして、前者のシリコーンゴム組成物は、硬化途上で接触している各種有機樹脂に対する接着性が十分ではない。また、後者のシリコーンゴム組成物は、硬化途上で接触している各種有機樹脂に対する接着性が十分ではなく、一方、同時にその成型のために使用されている金型に対する型離れ性が十分ではない。
米国特許出願公開第2002/0032270号明細書 米国特許出願公開第2007/0100072号明細書
 本発明の目的は、硬化途上で接触している各種有機樹脂に対する接着性が優れ、同時に、その成型のために使用している金型に対して型離れ性が優れるシリコーンゴム組成物を提供することにある。また、本発明の他の目的は、シリコーンゴムが少なくとも1種の有機樹脂に十分に接着している複合材を提供することにある。
 本発明のシリコーンゴム組成物は、
(A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)シリカ充填材 1~100質量部、
(C)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、アルケニル基を有さないオルガノシロキサン(本組成物中の脂肪族不飽和結合の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.5~5モルとなる量)
(D)ヒドロシリル化反応用触媒 触媒量、および
(F)接着付与剤 0.01~20質量部
から少なくともなり、前記(B)成分が、前記(A)成分の一部または全部の存在下、BET法による比表面積が少なくとも50m/gであるシリカ充填材100質量部に対して、少なくとも30質量部の(E)表面処理剤で表面処理してなるシリカ充填材であることを特徴とする。
 本組成物の複合材は、本発明のシリコーンゴム組成物を硬化してなるシリコーンゴムと有機樹脂からなり、前記シリコーンゴムが前記有機樹脂に接着していることを特徴とする。
 本発明のシリコーンゴム組成物は、硬化途上で接触している各種有機樹脂に対して優れた接着性を有し、同時にその成型のために使用している金型に対して型離れ性が優れるという特徴がある。また、本発明の複合材は、シリコーンゴムが少なくとも1種の有機樹脂に十分に接着しているという特徴がある。
[シリコーンゴム組成物]
 (A)成分は、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンである。(A)成分中のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基等の炭素数2~12のアルケニル基が例示され、好ましくは、ビニル基である。(A)成分中のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の炭素数1~12のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等の炭素数6~12のアリール基;これらのアルキル基の水素原子の一部または全部をフッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示される。本発明の目的を損なわない範囲で、(A)成分中のケイ素原子は、少量の水酸基を結合していてもよい。
 (A)成分の分子構造は限定されず、例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、環状、または三次元網状が挙げられる。(A)成分はこれらの分子構造を有する一種のオルガノポリシロキサン、あるいはこれらの分子構造を有する二種以上のオルガノポリシロキサンの混合物であってもよい。このような(A)成分としては、分子鎖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、分子鎖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、分子鎖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、分子鎖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、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、(CH)SiO1/2単位と(CH)(CH=CH)SiO1/2単位とSiO4/2単位からなる共重合体、(CH)(CH=CH)SiO1/2単位とSiO4/2単位からなる共重合体、およびこれらの2種以上の混合物が例示される。
 (A)成分の25℃における粘度は限定されないが、好ましくは、100~100,000mPa・sの範囲内である。これは、粘度が上記範囲の下限以上であると、本組成物が機械的特性が良好なシリコーンゴムを形成するからであり、一方、粘度が上記範囲の上限以下であると、本組成物の取扱い作業性が良好であるからである。この粘度は、JIS K 7117-1:1999に準拠したB型粘度計を使用して測定することができる。
 (B)成分は、本組成物を硬化して得られるシリコーンゴムの機械的強度を向上させると共に、本組成物が硬化途上で接触している各種有機樹脂に対して優れた接着性を有し、同時にその成型のために使用している金型に対して型離れ性が優れるという効果を発揮するためのシリカ充填材である。(B)成分は、前記(A)成分の一部または全部の存在下、BET法による比表面積が少なくとも50m/gであるシリカ充填材100質量部に対して、少なくとも30質量部の(E)表面処理剤で表面処理してなるシリカ充填材である。
 (E)成分の、(E)成分で表面処理する前のシリカ充填材は、そのBET法による比表面積が少なくとも50m/g、好ましくは、少なくとも100m/g、あるいは少なくとも200m/gである。このようなシリカ充填材は表面が未処理のものであっても、また、予め表面処理されたものであってもよく、好ましくは、未処理のシリカ充填材である。未処理のシリカ充填材としては、ワッカー社製のHDK(登録商標) T30P、日本アエロジル社製のAEROSIL(登録商標) 380等が入手可能である。
 (E)成分の表面処理剤としては、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のオルガノハロシラン;ヘキサメチルジシラザン、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジビニルジシラザン、ヘキサメチルシクトリシラザン等のオルガノシラザン;メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のオルガノアルコキシシランが例示され、好ましくは、オルガノシラザンであり、さらには、ヘキサメチルジシラザンと1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジビニルジシラザンの併用である。
 前記(A)成分の一部または全部の存在下、シリカ充填材100質量部に対して、(E)成分を少なくとも30質量部、好ましくは、少なくとも35質量部で処理する。これは、(E)成分の処理量が上記範囲であると、各種有機樹脂に対して優れた接着性を有し、さらに、本組成物の粘度が低下し、成形性が向上するからである。
 前記(B)成分の調製方法は限定されず、常圧で密閉された混練装置中に、(A)成分の存在下の一部または全部、シリカ充填材、および(E)成分を投入し、必要に応じてフ不活性ガスの存在下、室温または加熱しながら混練し、次いで、減圧下に加熱混練することが好ましい。なお、表面処理剤によるシリカ充填材の処理を促進するため、必要に応じて、水や反応触媒を添加してもよい。
 (C)成分は、本組成物の架橋剤であり、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、アルケニル基を有さないオルガノポリシロキサンである。(C)成分中の水素原子以外のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の炭素数1~12のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等の炭素数6~12のアリール基;これらのアルキル基の水素原子の一部または全部をフッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示される。本発明の目的を損なわない範囲で、(C)成分中のケイ素原子は、少量の水酸基を結合してもよい。
 (C)成分の分子構造は限定されず、例えば、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、環状、および三次元網状が挙げられ、好ましくは、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、または三次元網状である。
 (C)成分の25℃における粘度は限定されないが、好ましくは、10,000mPa・s以下、あるいは1~5,000mPa・sの範囲内、あるいは1~1,000mPa・sの範囲内である。これは、粘度が上記範囲の下限以上であると、本組成物が機械的特性が良好なシリコーンゴムを形成するからであり、一方、粘度が上記範囲の上限以下であると、本組成物の取扱い作業性が良好であるからである。この粘度は、JIS K 7117-1:1999に準拠したB型粘度計を使用して測定することができる。
 このような(C)成分としては、1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン、1,3,5,7-テトラメチルシクロテトラシロキサン、分子鎖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、分子鎖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、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェン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、(CH)HSiO1/2単位とSiO4/2単位からなる共重合体、(CH)HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C)SiO3/2単位からなる共重合体、およびこれらの2種以上の混合物が例示される。
 (C)成分は、本組成物中の脂肪族不飽和結合、例えば、(A)成分中のアルケニル基、(G-2)成分中のアルケニル基、(F)成分中の脂肪族炭素-炭素二重結合の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.5~5モルの範囲内、あるいは0.8~2.5モルの範囲内となる量で配合される。これは、(C)成分の配合量が上記範囲の下限以上であれば、本組成物が各種有機樹脂に対する接着性が良好なシリコーンゴムを形成できるからであり、一方、上記範囲の上限以下であると、本組成物は、機械的遠く性が良好なシリコーンゴムを形成できるからである。なお、(C)成分中のケイ素原子結合水素原子の含有量は、フーリエ変換赤外線分光分析(FT-IR)、核磁気共鳴分析(NMR)、あるいはゲルパーミエーションクロマトグラフ分析(GPC)等の分析方法により求めることができる。
 (D)成分は、本組成物の硬化を促進するためのヒドロシリル化反応用触媒であり、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が例示される。特に、本組成物の硬化を著しく促進できることから、(D)成分は白金系触媒が好ましい。白金系触媒としては、白金微粉末、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金のアルケニルシロキサン錯体、白金のオレフィン錯体、白金のカルボニル錯体が例示され、好ましくは、白金のアルケニルシロキサン錯体である。
 本組成物において、(D)成分の配合量は触媒量であり、本組成物の硬化を促進するために効果的な量であれば特に限定されないが、その配合量は、(D)成分中の触媒金属が、本組成物に対する質量単位で、1~1000ppmの範囲内、あるいは1~500ppmの範囲内、あるいは1~300ppmの範囲内である。これは、(D)成分の配合量が上記範囲内であれば、得られる組成物の硬化反応が促進されるからである。
 (F)成分は、得られるシリコーンゴムの接着性を向上するための接着付与剤である。このような(F)成分としては、アクリル化合物、メタクリル化合物、エポキシ化合物、一分子中に少なくとも1個のフェニレン骨格を有する有機ケイ素化合物、あるいは一分子中に少なくとも1個のケイ素原子結合加水分解性基を有する有機ケイ素化合物が例示され、好ましくは、分子中にエステル結合を有するアクリル化合物またはメタクリル化合物である。
 (F)成分のアクリル化合物やメタクリル化合物は限定されないが、好ましくは、下記一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
で表される化合物、下記一般式(2):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
で表される化合物、下記一般式(3):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
で表される化合物、および下記一般式(4):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
で表される化合物から選ばれる少なくとも1種のアクリル化合物またはメタクリル化合物である。
 上記一般式(1)~(4)中、Rはそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基であり、好ましくは、水素原子である。
 上記一般式(4)中、Rは炭素数7~20のアラルキル基、フェノキシアルキル基、またはフェノキシヒドロキシアルキル基である。(C)成分中のアラルキル基としては、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基が例示される。(C)成分中のフェノキシアルキル基としては、フェノキシエチル基、フェノキシプロピル基が例示される。(C)成分中のフェノキシヒドロキシアルキル基としては、フェノキシヒドロキシプロピル基が例示される。
 上記一般式(2)中、aは1~4の整数、あるいは2~4の整数、あるいは3~4の整数である。
 上記一般式(3)中、bはそれぞれ独立して、1~3の整数、あるいは2~3の整数である。
 上記一般式(2)中、pは4~12の整数、あるいは1~10の整数、あるいは6~12の整数、あるいは6~10の整数である。
 (F)成分のエポキシ化合物は限定されないが、好ましくは、グリシドキシメタクリレート、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
で表され鎖状シロキサン化合物、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
で表される環状シロキサン化合物、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
で表される鎖状シロキサン化合物が例示される。
 (F)成分の、一分子中に少なくとも1個のフェニレン骨格を有する有機ケイ素化合物は限定されないが、好ましくは、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
で表される化合物、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
で表される化合物、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
で表される化合物、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
で表される化合物が例示される。
 (F)成分の一分子中に少なくとも1個のケイ素原子結合加水分解性基を有する有機ケイ素化合物は限定されないが、好ましくは、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2-メトキシエトキシ)シラン、ビニルジエトキシメチルシラン、アリルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、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、アクリロイルオキシメチルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、3-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2-(エトキシカルボニル)エチルトリメトキシシラン、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
で表される環状シロキサン化合物、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
で表される鎖状シロキサン化合物、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
で表される鎖状シロキサン化合物、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
で表される鎖状シロキサン化合物、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
で表される鎖状シロキサン化合物が例示される。
 (F)成分は、(A)成分100質量部に対して、0.01~20質量部の範囲内であり、好ましくは、0.05~10質量部の範囲内、あるいは0.1~5質量部の範囲内である。これは、(F)成分の配合量が上記範囲の下限以上であると、本組成物が各種有機樹脂に対して良好な接着性を有するシリコーンゴムを形成し、一方、上記範囲の上限以下であると、本組成物は、良好な機械的特性を有するシリコーンゴムを形成するからである。
 本発明のシリコーンゴム組成物には、得られるシリコーンゴムの接着性をさらに向上するため、(G)(G-1)一分子中に少なくとも1個のアリール基および少なくとも1個のケイ素原子結合水素原子を有し、アルケニル基を有さないオルガノシロキサン、または前記(G-1)成分と(G-2)一分子中に少なくとも1個のアリール基および少なくとも1個のアルケニル基を有するオルガノシロキサンの混合物を配合してもよい。
 (G-1)成分は、一分子中に少なくとも1個のアリール基と少なくとも1個のケイ素原子結合水素原子を有し、アルケニル基を有さないオルガノシロキサンである。(G-1)成分中のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等の炭素数6~12のアリール基が例示され、好ましくは、フェニル基である。(G-1)成分中のアリール基以外のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の炭素数1~12のアルキル基;これらのアルキル基の水素原子の一部または全部をフッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示される。本発明の目的を損なわない範囲で、(G-1)成分中のケイ素原子は、少量の水酸基を結合してもよい。
 (G-1)成分の分子構造は限定されないが、(G-1)成分は、好ましくは、下記一般式(4):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
で表されるオルガノシロキサンである。
 上記一般式(4)中、Rはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基である。このアルキル基としては、前記と同様のアルキル基が例示される。このアリール基としては、前記と同様のアリール基が例示される。但し、上記一般式(4)中、少なくとも1個のRは水素原子であり、好ましくは、少なくとも2個のRは水素原子である。さらに、上記一般式(4)中、少なくとも1個のRはアリール基である。
 上記一般式(4)中、mは1~20の整数、あるいは1~10の整数、あるいは1~5の整数である。これは、mが上記範囲内であれば、本組成物が、有機樹脂に対する良好な接着性を有するシリコーンゴムを形成するからである。
 (G-2)成分は、一分子中に少なくとも1個のアリール基と少なくとも1個のアルケニル基を有するオルガノシロキサンである。(G-2)成分中のアリール基としては、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等の炭素数6~12のアリール基が例示され、好ましくは、フェニル基である。(G-2)成分中のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基、ウンデセニル基、ドデセニル基等の炭素数2~12のアルケニル基が例示され、好ましくは、ビニル基である。(G-2)成分中のアリール基およびアルケニル基以外のケイ素原子に結合する基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ターブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等の炭素数1~12のアルキル基;これらのアルキル基の水素原子の一部または全部をフッ素原子、塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示される。本発明の目的を損なわない範囲で、(G-2)成分中のケイ素原子は、少量の水酸基を結合してもよい。
 (G-2)成分の分子構造は限定されないが、(G-2)成分は、好ましくは、下記一般式(5):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
で表されるオルガノシロキサンである。
 上記一般式(5)中、Rはそれぞれ独立して、炭素数2~12のアルケニル基、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基である。このアルケニル基としては、前記と同様のアルケニル基が例示される。このアルキル基としては、前記と同様のアルキル基が例示される。このアリール基としては、前記と同様のアリール基が例示される。但し、上記一般式(5)中、少なくとも1個のRはアルケニル基であり、あるいは、少なくとも2個のRはアルケニル基である。さらに、上記一般式(5)中、少なくとも1個のRはアリール基である。
 上記一般式(5)中、nは0~20の整数、あるいは0~10の整数、あるいは0~5の整数である。これは、nが上記範囲の上限以下であれば、本組成物が、有機樹脂に対する良好な接着性を有するシリコーンゴムを形成するからである。
 (G)成分は、好ましくは(G-1)成分と(G-2)成分との混合物である。この場合、(G-1)成分と(G-2)成分との質量比は限定されないが、好ましくは、1:10~10:1の範囲内、あるいは、1:5~5:1の範囲内である。これは、質量比が上記範囲内であれば、本組成物が、各種有機樹脂に対して良好な接着性を有するシリコーンゴムを形成できるからである。
 (G)成分は、(A)成分100質量部に対して、0.1~5質量部の範囲内、あるいは0.5~5質量部の範囲内、あるいは1~5質量部の範囲内で配合される。これは、(G)成分の配合量が上記範囲の下限以上であると、本組成物が各種有機樹脂に対して良好な接着性を有するシリコーンゴムを形成し、一方、上記範囲の上限以下であると、本組成物は、良好な機械的特性を有するシリコーンゴムを形成するからである。
 さらに、本組成物には反応抑制剤を含有しても良い。この反応抑制剤としては、1-エチニル-シクロヘキサン-1-オール、2-メチル-3-ブチン-2-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、および2-フェニル-3-ブチン-2-オール等のアルキンアルコール;3-メチル-3-ペンテン-1-イン、および3,5-ジメチル-3-ヘキセン-1-イン等のエン-イン化合物;1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン等のアルケニルシロキサンオリゴマー;その他、ヒドラジン、トリアゾール、ホスフィン、メルカプタン、有機窒素化合物、アセチレンアルコール、シリル化アセチレンアルコール、マレイン酸、フマル酸、エチレン性あるいは芳香属性不飽和アミド、エチレン性不飽和イソシアネート、オレフィン性シラン、オレフィン性シロキサン、不飽和炭化水素モノエステルおよびジエステル、ハイドロパーオキサイド、ニトリル、ジアジリジンが例示される。この反応抑制剤の配合量は特に限定されないが、好ましくは、(A)成分100質量部に対して0.0001~5質量部の範囲内である。
 本発明のシリコーンゴム組成物は有機樹脂との一体成型物(integral mold)を得るために好適である。
 有機樹脂上にシリコーンゴム組成物を一体成型(integral molding)する方法としては、(i)有機樹脂上に所望の形状にしたシリコーンゴム組成物を置き、次いで、前記有機樹脂の融点未満の温度に加熱する方法;(ii)有機樹脂上にシリコーンゴム組成物を置き、次いで、前記有機樹脂の融点未満の温度で圧縮成型する方法;および(iii)射出成型機を用いて金型中に有機樹脂を予め射出成型し、この金型中にシリコーンゴム組成物を加熱射出する方法が例示される。このシリコーンゴム組成物は、液状、パテ状、あるいはペースト状であってもよいが、成型が容易であることから、液状またはペースト状であることが好ましい。シリコーンゴム組成物の硬化条件は、有機樹脂に対する強い接着性を得るため、形状や品質の変化しない温度と時間である。条件は有機樹脂の種類に依存するが、一体成型物(integral mold)は、80~180℃の温度、0.2~30分の成型時間の条件で得ることができる。
 上記シリコーンゴム組成物から得られるシリコーンゴムは、80以下、あるいは60以下のショーアA硬さ(デューロメータ)を有することが好ましい。
[複合体]
 本発明の複合体は、上記のシリコーンゴム組成物を硬化して得られるシリコーンゴムと有機樹脂からなり、前記シリコーンゴムが前記有機樹脂に接着している。
 有機樹脂としては、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリフェニレン/スチレン混合物、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリエステル、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、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、ナイロン、ポリアミド、ポリイミド、フルオロポリマー、液晶樹脂、ポリエーテルイミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、これらの有機樹脂の誘導体、およびこれらの二種以上の混合物が例示される。
 このような複合材は、シリコーンゴムと有機樹脂が一体となった部品として使用される構造を有する。このような複合材としては、携帯電話、携帯電気通信装置、ゲーム機、時計、受像機、DVD装置、MD装置、CD装置、精密電子機器、電気絶縁体、単線被覆、電子レンジ、冷蔵庫、電子炊飯器、陰極性TV、液晶TVやプラズマTVのような薄膜ディスプレイ、種々の家庭用機器、コピー機、プリンター、ファクシミリ、OA装置、コネクターシール、スパークプラグキャップ、種々のセンサーの部品、自動車用部品、スポーツ製品、ダイビングマスク、ダイビング用具、呼吸マスク、人工呼吸器の蛇腹、バルーンカテーテル、ゴム製乳首、薄膜、スイッチカバー、医療用製品や装置、管や弁、おしゃぶり、哺乳瓶の乳首が例示される。
 本発明のシリコーンゴム組成物および複合体を実施例および比較例により詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施例の記載によって限定されるものではない。粘度は25℃において測定された。
[シリコーンゴムの硬さ]
 シリコーンゴム組成物を50トンのホットプレスを用いて、120℃、10分間加熱することにより、厚さ2mmのシリコーンゴムシートを作製した。このシリコーンゴムシートの25℃における硬さを、ショアA硬度計により測定した。
[接着性の評価]
 シリコーンゴム組成物を試験片に塗布し、次いで、予備加熱したステンレス製金型中に置いた。ポリエステル樹脂以外は、試験片を50トンのホットプレスを用いて、120℃、4分間で成型された。試験片は、剥離試験前に一晩、エージング室(25℃、50%RH)に保管した。25℃における90°はく離試験の速度は50mm/分である。また、はく離試験後、シリコーンゴムの接着面積に対する凝集破壊したシリコーンゴムの面積の割合を測定し、CF(%)として示した。
[参考例1]
 粘度40,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 100.0質量部、BET比表面積が300m/gのヒュームドシリカ(ワッカー社製のHDK T30P) 48質量部、ヘキサメチルジシラザン 18.0質量部、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジビニルジシラザン 0.5質量部、および水 6.0質量部を、ロスミキサーを用いて、室温で混練した。次いで、減圧下、150℃、1時間加熱混合することにより、粘度520Pa・sのシリコーンゴムベース(1)を調製した。
[参考例2]
 粘度40,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 100.0質量部、BET比表面積が300m/gのヒュームドシリカ(ワッカー社製のHDK T30P) 48質量部、ヘキサメチルジシラザン 22.5質量部、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジビニルジシラザン 0.5質量部、および水 7.5質量部を、ロスミキサーを用いて、室温で混練した。次いで、減圧下、150℃、1時間加熱混合することにより、粘度567Pa・sのシリコーンゴムベース(2)を調製した。
[参考例3]
 粘度40,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 100.0質量部、BET比表面積が300m/gのヒュームドシリカ(ワッカー社製のHDK T30P) 48質量部、ヘキサメチルジシラザン 9.0質量部、1,1,3,3-テトラメチル-1,3-ジビニルジシラザン 0.5質量部、および水 3.0質量部を、ロスミキサーを用いて、室温で混練した。次いで、減圧下、150℃、1時間加熱混合することにより、粘度745Pa・sのシリコーンゴムベース(3)を調製した。
[実施例1]
 参考例1で調製したシリコーンゴムベース(1) 176.8質量部に、粘度40,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 6.5質量部、粘度370mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニ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 10.5質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
で表されるジアクリル酸エステル 2.0質量部、粘度43mPa・sの分子鎖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(本組成物中の脂肪族不飽和結合1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度1mPa・sのメチルハイドロジェンシクロシロキサン(本組成物中の脂肪族不飽和結合1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子が0.9モルとなる量)、1-エチニル-シクロヘキサン-1-オール 0.1質量部、および白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物に対して、本成分中の白金金属が質量単位で170ppmとなる量)を添加し、室温で均一に混合してシリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化して得られるシリコーンゴムの特性を表1に示した。
[比較例1]
 参考例3で調製したシリコーンゴムベース(3) 176.8質量部に、粘度40,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 6.5質量部、粘度370mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニ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 10.5質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
で表されるジアクリル酸エステル 2.0質量部、粘度43mPa・sの分子鎖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(本組成物中の脂肪族不飽和結合1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子が1.5モルとなる量)、粘度1mPa・sのメチルハイドロジェンシクロシロキサン(本組成物中の脂肪族不飽和結合1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子が0.9モルとなる量)、1-エチニル-シクロヘキサン-1-オール 0.1質量部、および白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物に対して、本成分中の白金金属が質量単位で170ppmとなる量)を添加し、室温で均一に混合してシリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化して得られるシリコーンゴムの特性を表1に示した。
[実施例2]
 参考例1で調製したシリコーンゴムベース(1) 160.0質量部に、粘度40,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 15.6質量部、粘度370mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニ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 10.5質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
で表されるジアクリル酸エステル 2.0質量部、粘度20mPa・sの分子鎖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(本組成物中の脂肪族不飽和結合1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子が1.2モルとなる量)、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
で表されるオルガノシロキサン 2.0質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
で表されるオルガノシロキサン 1.6質量部、1-エチニル-シクロヘキサン-1-オール 0.1質量部、および白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物に対して、本成分中の白金金属が質量単位で140ppmとなる量)を添加し、室温で均一に混合してシリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化して得られるシリコーンゴムの特性を表1に示した。
[比較例2]
 参考例3で調製したシリコーンゴムベース(3) 160.0質量部に、粘度40,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 15.6質量部、粘度370mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニ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 10.5質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
で表されるジアクリル酸エステル 2.0質量部、粘度20mPa・sの分子鎖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(本組成物中の脂肪族不飽和結合1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子が1.2となる量)、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
で表されるオルガノシロキサン 2.0質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
で表されるオルガノシロキサン 1.6質量部、1-エチニル-シクロヘキサン-1-オール 0.1質量部、および白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物に対して、本成分中の白金金属が質量単位で140ppmとなる量)を添加し、室温で均一に混合してシリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化して得られるシリコーンゴムの特性を表1に示した。
[実施例3]
 参考例2で調製したシリコーンゴムベース(2) 160.0質量部に、粘度40,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 15.6質量部、粘度370mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニ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 10.5質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
で表されるジアクリル酸エステル 2.0質量部、粘度20mPa・sの分子鎖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(本組成物中の脂肪族不飽和結合1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子が1.2モルとなる量)、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
で表されるオルガノシロキサン 2.0質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
で表されるオルガノシロキサン 1.6質量部、1-エチニル-シクロヘキサン-1-オール 0.1質量部、および白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物に対して、本成分中の白金金属が質量単位で170ppmとなる量)を添加し、室温で均一に混合してシリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化して得られるシリコーンゴムの特性を表1に示した。
[実施例4]
 参考例1で調製したシリコーンゴムベース(1) 168.0質量部に、粘度40,000mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン 5.9質量部、粘度370mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニ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 10.2質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
で表されるジアクリル酸エステル 0.5質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
で表されるテトラアクリル酸エステル 1.0質量部、粘度25mPa・sの(CH)HSiO1/2で表されるシロキサン単位とSiO4/2単位で表されるシロキサン単位とからなるメチルハイドロジェンポリシロキサン(本組成物中の脂肪族不飽和結合1モルに対して、ケイ素原子結合水素原子が1.2モルとなる量)、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
で表されるオルガノシロキサン 2.0質量部、下記式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
で表されるオルガノシロキサン 1.6質量部、1-エチニル-シクロヘキサン-1-オール 0.1質量部、および白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物に対して、本成分中の白金金属が質量単位で140ppmとなる量)を添加し、室温で均一に混合してシリコーンゴム組成物を調製した。このシリコーンゴム組成物を硬化して得られるシリコーンゴムの特性を表1に示した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
 本発明のシリコーンゴム組成物は、硬化途上で接触している各種有機樹脂に対して優れた接着性を示し、同時にその成型で使用している金型に対して型離れ性が優れているので、このシリコーンゴム組成物は、有機樹脂との一体成型用シリコーンゴム組成物として好適である。

Claims (12)

  1. (A)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン 100質量部、
    (B)シリカ充填材 1~100質量部、
    (C)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、アルケニル基を有さないオルガノシロキサン(本組成物中の脂肪族不飽和結合の合計1モルに対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.5~5モルとなる量)、
    (D)ヒドロシリル化反応用触媒 触媒量、および
    (F)接着付与剤 0.01~20質量部
    から少なくともなり、前記(B)成分が、前記(A)成分の一部または全部の存在下、BET法による比表面積が少なくとも50m/gであるシリカ充填材100質量部に対して、少なくとも30質量部の(E)表面処理剤で表面処理してなるシリカ充填材である、シリコーンゴム組成物。
  2.  (E)成分が少なくとも1種のシラザン化合物である、請求項1記載のシリコーンゴム組成物。
  3.  (E)成分がヘキサメチルジシラザンおよび/またはテトラメチルジビニルジシラザンである、請求項2記載のシリコーンゴム組成物。
  4.  (F)成分が、アクリル化合物、メタクリル化合物、エポキシ化合物、一分子中に少なくとも1個のフェニレン骨格を有する有機ケイ素化合物、および一分子中に少なくとも1個のケイ素原子結合加水分解性基を有する有機ケイ素化合物から選ばれる少なくとも1種の化合物である、請求項1乃至3のいずれか1項記載のシリコーンゴム組成物。
  5.  (F)成分が、分子中にエステル結合を有するアクリル化合物またはメタクリル化合物である、請求項4記載のシリコーンゴム組成物。
  6.  (F)成分が、下記一般式で表される化合物から選ばれる少なくとも1種のアクリル化合物またはメタクリル化合物である、請求項4記載のシリコーンゴム組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    (式中、Rはそれぞれ独立して、水素原子またはメチル基であり、Rは炭素数7~20のアラルキル基、フェノキシアルキル基、またはフェノキシヒドロキシアルキル基であり、aは1~4の整数であり、bはそれぞれ独立して、1~3の整数であり、pは4~12の整数である。)
  7.  さらに、(G)(G-1)一分子中に少なくとも1個のアリール基および少なくとも1個のケイ素原子結合水素原子を有し、アルケニル基を有さないオルガノシロキサン、または前記(G-1)成分と(G-2)一分子中に少なくとも1個のアリール基および少なくとも1個のアルケニル基を有するオルガノシロキサンの混合物を、(A)成分100質量部に対して0.1~5質量部含有する、請求項1記載のシリコーンゴム組成物。
  8.  (G-1)成分が、下記一般式:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    (式中、Rはそれぞれ独立して、水素原子、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基、但し、Rの少なくとも1個は水素原子であり、Rの少なくとも1個はアリール基であり、mは1~20の整数である。)
    で表されるオルガノシロキサンである、請求項7記載のシリコーンゴム組成物。
  9.  (G-2)成分が、下記一般式:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    (式中、Rはそれぞれ独立して、炭素数2~12のアルケニル基、炭素数1~12のアルキル基、または炭素数6~12のアリール基、但し、Rの少なくとも1個はアルケニル基であり、Rの少なくとも1個はアリール基であり、nは0~20の整数である。)
    で表されるオルガノシロキサンである、請求項7記載のシリコーンゴム組成物。
  10.  (G)成分が、(G-1)成分と(G-2)成分の質量比が1:10~10:1である(G-1)成分と(G-2)成分の混合物である、請求項7記載のシリコーンゴム組成物。
  11.  請求項1乃至10のいずれか1項記載のシリコーンゴム組成物を硬化してなるシリコーンゴムと有機樹脂からなり、前記シリコーンゴムが前記有機樹脂に接着している複合材。
  12.  有機樹脂が、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体、ポリフェニレン/スチレン混合物、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリエステル、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、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルフォン、ナイロン、ポリアミド、ポリイミド、フルオロポリマー、液晶樹脂、ポリエーテルイミド、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、およびこれらの有機樹脂の誘導体から選ばれる少なくとも1種の有機樹脂である、請求項11記載の複合材。
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