JP2013103994A - 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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Abstract
(B)下記(B−1)と(B−2)の混合物:0.5〜30質量部、
(B−1)トリス(ケトキシム)シラン及び/又はその部分加水分解縮合物
(B−2)テトラキス(ケトキシム)シラン及び/又はその部分加水分解縮合物
但し、(B−1)成分と(B−2)成分の質量比は60:40〜90:10である。
(C)無機質充填剤:1〜500質量部、
(D)接着助剤:0.05〜20質量部
を含有してなり、有機金属触媒を含まない室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
【効果】本発明によれば、有機系金属触媒なしで基材との密着強度の発現が速い縮合硬化型の室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物を得ることができる。特に生産性の向上を期待できるため、太陽電池の端子ボックスの固定用に有効である。
【選択図】なし
Description
(A)分子鎖両末端が水酸基及び/又は加水分解性基で封鎖されたジオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)下記(B−1)と(B−2)の混合物:1〜30質量部、
(B−1)トリス(ケトキシム)シラン及び/又はその部分加水分解縮合物
(B−2)テトラキス(ケトキシム)シラン及び/又はその部分加水分解縮合物
但し、(B−1)成分と(B−2)成分の質量比は60:40〜90:10である。
(C)無機質充填剤:1〜500質量部、
(D)接着助剤:0.05〜20質量部
を含有してなり、有機金属触媒を含まな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。また、(D)成分の接着助剤は、アミノ基含有シランカップリング剤であることが好ましい。本発明の組成物は、特に太陽電池向けボックスの接着剤として有効に用いられる。
本発明のオルガノポリシロキサン組成物は、3官能性ケトキシムシランと4官能性ケトキシムシランを特定割合で併用した架橋剤、及び接着助剤を添加した室温硬化型オルガノポリシロキサン組成物である。
本発明のオルガノポリシロキサン組成物を構成するベース成分であり、分子鎖両末端のケイ素原子に水酸基及び/又は加水分解性基が結合している。
この加水分解性基としては、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;メチルエチルケトオキシム基等のケトキシム基;アセトキシ基;アミノオキシ基等が例示され、アルコキシ基が好ましい。分子鎖両末端としては、水酸基とアルコキシ基が特に好ましい。また、このオルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合するその他の基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2−エチルブチル基、オクチル基等のアルキル基;シクロヘキシル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニリル基、フェナントリル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、トリクロロプロピル基、トリフロロプロピル基、ブロモフェニル基、クロロシクロヘキシル基等のハロゲン化アルキル、アリールもしくはシクロアルキル基;2−シアノエチル基、3−シアノプロピル基、2−シアノブチル基等のシアノ化アルキル基が挙げられ、メチル基、ビニル基、フェニル基、トリフロロプロピル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
(B)成分は、3官能性ケトキシムシランと4官能性ケトキシムシランの混合物であるが、特に4官能性ケトキシムシランを添加することにより施工直後の密着強度を高める効果がある。
(B−1)成分は、トリス(ケトキシム)シラン及び/又はその部分加水分解縮合物であり、具体例としては、メチルトリス(ジメチルケトキシム)シラン、メチルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、エチルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、メチルトリス(メチルイソブチルケトキシム)シラン、ビニルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、ビニルトリス(ジメチルケトキシム)シラン、フェニルトリス(メチルエチルケトキシム)シラン、フェニルトリス(ジメチルケトキシム)シラン等及びそれらの部分加水分解縮合物が例示される。
(C)成分の無機質充填剤は、得られる硬化物に適度な補強性、ゴム特性を与える成分である。
この成分としては、ヒュームドシリカ(煙霧質シリカ)、沈降性シリカ、焼成シリカ等の補強性充填剤、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化鉄、酸化チタン、珪藻土、マイカ等の非補強性充填剤が例示される。好ましくはヒュームドシリカや炭酸カルシウムである。また、これらの充填剤の表面をオルガノクロロシラン、オルガノアルコキシシラン、シラザン等の有機ケイ素化合物、脂肪酸やパラフィン系等で処理した充填剤を用いてもよい。またこの成分は1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
(D)成分の接着助剤は、接着強度を向上させると共に接着性付与成分としての作用を有する成分である。
接着助剤は、当該技術分野で公知のシランカップリング剤が好適に使用される。特には加水分解性基としてアルコキシシリル基又はアルケノキシシリル基を有するものが好ましく、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(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、γ−グリシドキプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキプロピルメチルジエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキプロピルトリイソプロペノキシシラン、γ−グリシドキプロピルメチルジイソプロペノキシシラン等が例示される。特にはアミノ基含有シランカップリング剤の使用が好ましい。
本発明のオルガノポリシロキサン組成物には、任意の添加剤として、顔料、染料、老化防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤;白金化合物、酸化アンチモン、塩化パラフィン等の難燃剤などを配合することができる。
太陽電池パネル用端子ボックスは、複数の太陽電池パネルを電気的に接続するために用いる太陽電池パネルの背面外側に取り付けられるものであり、その端子ボックスの接着剤には、耐候性が必要とされるが、本発明の組成物は、耐候性にも優れると共に接着性の発現が速いため、作業性が著しく向上することができる。
粘度20,000mPa・sの、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サン100質量部に、表面をジメチルジクロロシランで処理した煙霧状シリカ10質量部と重質炭酸カルシウム50質量部を加え減圧下で完全に混合して混合物を得た。この混合物にメチルトリス(メチルイソブチルケトキシム)シランとテトラキス(メチルイソブチルケトキシム)シランの質量比で80:20の混合物を10質量部加えて、減圧下で混合した。更に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1質量部を減圧下で完全に混合して組成物1を得た。
粘度20,000mPa・sの、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サン100質量部に、表面をジメチルジクロロシランで処理した煙霧状シリカ10質量部と重質炭酸カルシウム50質量部を加え減圧下で完全に混合して混合物を得た。この混合物にメチルトリス(メチルイソブチルケトキシム)シランとテトラキス(メチルイソブチルケトキシム)シランの質量比で85:15の混合物を10質量部加えて、減圧下で混合した。更に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1質量部を減圧下で完全に混合して組成物2を得た。
粘度20,000mPa・sの、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サン100質量部に、表面をジメチルジクロロシランで処理した煙霧状シリカ10質量部を加え減圧下で完全に混合して混合物を得た。この混合物にメチルトリス(メチルイソブチルケトキシム)シランとテトラキス(メチルイソブチルケトキシム)シランの質量比で80:20の混合物を10質量部加えて、減圧下で混合した。更に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1質量部を減圧下で完全に混合して組成物3を得た。
粘度20,000mPa・sの、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サン100質量部に、表面をジメチルジクロロシランで処理した煙霧状シリカ10質量部と重質炭酸カルシウム50質量部を加え減圧下で完全に混合して混合物を得た。この混合物にメチルトリス(メチルエチルケトキシム)シランとテトラキス(メチルエチルケトキシム)シランの質量比で80:20の混合物を10質量部加えて、減圧下で混合した。更に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1質量部を減圧下で完全に混合して組成物4を得た。
粘度20,000mPa・sの、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サン100質量部に、表面をジメチルジクロロシランで処理した煙霧状シリカ10質量部と重質炭酸カルシウム50質量部を加え減圧下で完全に混合して混合物を得た。この混合物にメチルトリス(メチルイソブチルケトキシム)シランを10質量部加えて、減圧下で混合した。更に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1質量部を減圧下で完全に混合して組成物5を得た。
粘度20,000mPa・sの、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サン100質量部に、表面をジメチルジクロロシランで処理した煙霧状シリカ10質量部と重質炭酸カルシウム50質量部を加え減圧下で完全に混合して混合物を得た。この混合物にメチルトリス(メチルイソブチルケトキシム)シランとテトラキス(メチルイソブチルケトキシム)シランの質量比で95:5の混合物を10質量部加えて、減圧下で混合した。更に、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン1質量部を減圧下で完全に混合して組成物6を得た。
粘度20,000mPa・sの、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サン100質量部に、表面をジメチルジクロロシランで処理した煙霧状シリカ10質量部と重質炭酸カルシウム50質量部を加え減圧下で完全に混合して混合物を得た。この混合物にメチルトリス(メチルイソブチルケトキシム)シランとテトラキス(メチルイソブチルケトキシム)シランの質量比で80:20の混合物を10質量部加えて、減圧下で混合し組成物7を得た。
粘度20,000mPa・sの、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サン100質量部に、表面をジメチルジクロロシランで処理した煙霧状シリカ10質量部と重質炭酸カルシウム50質量部を加え減圧下で完全に混合して混合物を得た。この混合物にメチルトリス(メチルイソブチルケトキシム)シランとテトラキス(メチルイソブチルケトキシム)シランの質量比で50:50の混合物を10質量部加えて、減圧下で混合すると組成物中にゲル化した部分が発生し、均一な組成物が得られなかった。
太陽電池の端子ボックスに一般的に使用されている変性PPO(ポリフェニレンオキサイド)に対する接着性を評価するため、25×100×2mm厚の被着体に接着厚み2mm、接着面積2.5cm2となるよう組成物を塗布し剪断接着試験体を作製し、23℃,50%RHで7日間養生してせん断接着力、凝集破壊率を測定した。
また、硬化性の速さを確認するために以下の密着強度の測定を行った。ガラスの上に半径20mm,厚さ0.6mmになる組成物を計り、もう一枚のガラスで挟み込み、60分間23℃,50%RH環境下で放置後にプッシュプルゲージで一方のガラスを押して、ガラスが動く力を測定した。
結果を表1に示す。
Claims (4)
- (A)分子鎖両末端が水酸基及び/又は加水分解性基で封鎖されたジオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)下記(B−1)と(B−2)の混合物:0.5〜30質量部、
(B−1)トリス(ケトキシム)シラン及び/又はその部分加水分解縮合物
(B−2)テトラキス(ケトキシム)シラン及び/又はその部分加水分解縮合物
但し、(B−1)成分と(B−2)成分の質量比は60:40〜90:10である。
(C)無機質充填剤:1〜500質量部、
(D)接着助剤:0.05〜20質量部
を含有してなり、有機金属触媒を含まない室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 - (D)接着助剤が、アミノ基含有シランカップリング剤である請求項1記載の組成物。
- 太陽電池用端子ボックスの接着剤である請求項1〜3のいずれか1項記載の組成物。
- 請求項3記載の接着剤で接着された太陽電池向け端子ボックス。
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