JP3329007B2 - 湿気硬化及び光硬化しうるシリコーン組成物 - Google Patents

湿気硬化及び光硬化しうるシリコーン組成物

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JP3329007B2 JP17716493A JP17716493A JP3329007B2 JP 3329007 B2 JP3329007 B2 JP 3329007B2 JP 17716493 A JP17716493 A JP 17716493A JP 17716493 A JP17716493 A JP 17716493A JP 3329007 B2 JP3329007 B2 JP 3329007B2
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公一 成瀬
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  • Silicon Polymers (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は湿気硬化及び光硬化の両
硬化機構によって硬化しうるシリコーン組成物に関す
る。
【0002】
【従来の技術とその課題】シリコーンは、柔軟な硬化物
とその弾性に富んだ性能を活かし耐衝撃性、耐振動性、
耐熱応力性など産業的利用価値の高い物質である。しか
し、従来の一液のシリコーンは湿気により縮合反応して
硬化するため、完全硬化するのにかなりの時間を要す
る。そのため、近年では光照射にて硬化するシリコーン
が開発されている。例えば、末端シラノールオルガノポ
リシロキサンをアミノアルコキシシランで処理し末端を
アミノ基に変えてグリシジル(メタ)アクリレートを付
加させ光硬化可能にしたものがある(特開昭55−11
2262)。しかし、このグリシジル基とアミノ基の反
応性は悪く、反応に際し高温にて長時間加熱反応した
り、触媒を使用したりしなければならない。また、グリ
シジル(メタ)アクリレートの付加反応に関しては、エ
ポキシ基とアクリル基の反応性が似ているために、アク
リル基がマイケル付加反応し、光硬化性が付与されない
こともある。
【0003】また、特開昭61−145227では、ア
ミノ基鎖のシリコーンオイルとビニル基含有イソシアネ
ートを反応させているが、側鎖型のため硬化物が非常に
硬くコーティング等の用途には優れているが、ポッティ
ングや接着には不向きである。またビニル基含有イソシ
アネートとアミノ基末端のシリコーンオイルとの反応で
アミノ基が1級アミノ基であるとウレア結合になるの
で、水素結合が増大して粘度が非常に高くなり取り扱い
が困難になるという問題点がある。
【0004】本発明の目的はかかる従来技術の欠点を解
決することにあり、特に優れた光硬化性と湿気硬化性を
もち製造容易で、取扱い性が良好なシリコーン組成物を
提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は一般式
【0006】
【化2】
【0007】(式中R1 は二価の炭化水素基、R2 及び
3 は一価の炭化水素基、Xは加水分解可能な基を表
し、lは0〜4の整数、mは1〜10000の整数、a
は0又は1である)で示される分子両末端にアミノ基を
有するオルガノポリシロキサンとビニル基含有イソシア
ネートとの付加反応生成物、該付加反応生成物当たり
0.01〜10重量部の光重合触媒及び0.01〜10
重量部の湿気硬化触媒からなることを特徴とする湿気硬
化及び光硬化しうるシリコーン組成物に関する。
【0008】次に本発明のシリコーン組成物を構成する
成分について説明する。分子両末端にアミノ基を有する
オルガノポリシロキサンは前記一般式を有するものであ
るが、式中のRで示される二価の炭化水素基としては
メチレン基、エチレン基、プロピレン基などのアルキレ
ン基、フェニレン基などのアリーレン基などが例示さ
れ、またR及びRで示される一価の炭化水素基とし
てはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などの
アルキル基、ビニル基、アリル基などのアルケニル基、
ベンジル基、置換アルキル基
【0009】
【化3】
【0010】あるいはこれらの基の水素原子が部分的に
ハロゲン原子などで置換された基などが例示される。ま
たXで示される加水分解可能な基としてはメトキシ基、
エトキシ基、プロポキシ基などのアルコキシ基又はオキ
シム基、アミノ基、プロペノキシ基、アセトキシ基が例
示される。
【0011】このようなオルガノポリシロキサンは従来
から知られている方法、例えば式
【0012】
【化4】
【0013】(式中、Rは上記したRと同じ意味であ
り、nは正の整数を表す)で示される分子鎖両末端が水
酸基で封鎖されたジオルガノポリシロキサンと1分子中
に加水分解基を2個または3個もち、他の反応基として
2級アミノ基をもつ反応性シラン化合物とを反応させる
ことにより合成することができる。2級アミノ基とする
ことで1級アミノ基よりも分子間の水素結合が低下し
て、粘度が低下する効果がある。
【0014】上記の反応に用いられる反応性シラン化合
物としては、N−ベンジルアミノプロピルトリメトキシ
シラン、N−メチルアミノプロピルトリメトキシシラ
ン、(CHO)Si−C−NH−C
NH−C−S−(OCH、(CHO)
Si−C−NH−C−Si(OCH
などや
【0015】
【化5】
【0016】などの1級アミノシラン化合物と種々のア
クリレートモノマーとのマイケル付加反応によって得ら
れる2級アミノシラン化合物も例示される。
【0017】ビニル基含有イソシアネートは1分子中に
光硬化官能基であるビニル基を少なくとも1個と、さら
にアミノ基との反応用の官能基としてのイソシアネート
基をもつ化合物であり、具体例としてはメタクリロイル
イソシアネート、2−イソシアネートエチルメタクリレ
ート、イソプロペニル−2,2−ジメチルベンジルイソ
シアネート、さらには2,4−トリレンジイソシアネー
ト、2,6−トリレンジイソシアネート、1,5−ナフ
タレンジイソシアネートなどのイソシアネート基を2つ
以上もつものと2−ヒドロキシエチルメタクリレート、
2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどの水酸基を
もつ(メタ)アクリレートの反応でえられるイソシアネ
ート基含有(メタ)アクリレート等がある。
【0018】付加反応は通常アミノ基含有オルガノポリ
シロキサンのアミノ基にビニル基含有イソシアネートの
イソシアネート基が十分反応する量関係で両者を混合す
ることによって行なわれる。通常前者1モルに対し後者
を2モル以上添加し、50℃前後といった若干の加熱下
に反応させる。
【0019】かくして得られた付加反応生成物に加える
光重合触媒及び湿気硬化触媒は、それぞれ公知のものを
用いることができる。
【0020】光重合触媒としては、ジメトキシアセトフ
ェノン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケト
ン、ジエトキシアセトフェノン、アセトフェノン、プロ
ピオフェノン、ベンゾフェノン、キサントール、フルオ
レイン、ベンズアルデヒド、アンスラキノン、カンファ
ーキノン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニ
ルフォスフィンオキサイド・トリフェニルアミン、カル
バゾール、3−メチルアセトフェノン、4−メチルアセ
トフェノン、3−ベンチルアセトフェノン、4−メトキ
シアセトフェノン、3−ブロモアセトフェノン、p−ジ
アセチルベンゼン、3−メトキシベンゾフェノン、4−
アリルアセトフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4
−クロロ−4−ベンジルベンゾフェノン、3−クロロキ
サントーン、3,9−ジクロロキサントーン、3−クロ
ロ−8−ノニルキサントーン、ベンゾイル、ベンゾイン
メチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ビス(4
−ジメチルアミノフェニル)ケトン、ベンジルメトキシ
ケタール、2−クロロチオキサトーンなどがあげられ
る。なお光重合触媒の添加量は系を僅かに光感応化する
だけでよいので組成物に存在するオリゴマーの総重量を
基準にして0.01〜10重量%の範囲でよいが、一般
には0.1〜5重量%の範囲とすることが好ましい。
【0021】湿気硬化触媒としては、鉛−2−エチルオ
クトエート、ジブチルすずジアセテート、ジブチルすず
ジメトキシド、ジブチルすずジラウレート、ブチルすず
トリ−2−エチルヘキソエート、鉄−2−エチルヘキソ
エート、コバルト−2−エチルヘキソエート、マンガン
−2−エチルヘキソエート、亜鉛−2−エチルヘキソエ
ート、カプリル酸第1すず、ナフテン酸すず、オレイン
酸すず、ブチル酸すず、ナフテン酸すず、ナフテン酸亜
鉛、ナフテン酸コバルト、ステアリン酸亜鉛などの有機
酸カルボン酸の金属鉛;テトラブチルチタネート、テト
ラ−2−エチルヘキシルチタネート、トリエタノールア
ミンチタネート、テトラ(イソプロペニルオキシ)チタ
ネートなどの有機チタン酸エステル;オルガノシロキシ
チタン、β−カルボニルチタンなどの有機チタン化合
物;アルコキシアルミニウム化合物;ベンジルトリエチ
ルアンモニウムアセテートなどの第4級アンモニウム
塩;酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、しゅう酸リチウム
などのアルカリ金属の低級脂肪酸;ジメチルヒドロキシ
アミン、ジエチルヒドロキシアミンなどのジアルキルヒ
ドロキシルアミン;などがあげられる。この湿気硬化触
媒の使用量は、オリゴマー総重量に対して0.01〜1
0重量部、特に0.1〜5重量部が好ましい。
【0022】本発明の組成物は基本的には上記成分から
なるが、必要に応じて各種添加剤や無機充填剤などを併
用しうる。特にヒュームドシリカの併用は硬化物の物性
向上の上で好ましい。
【0023】また、ラジカル重合開始剤として光開始剤
だけでなく、熱重合開始剤やレゾックス重合開始剤など
も併用して、熱重合、レゾックス重合などを付与するこ
ともできる。そして、さらに粘度調整のために、ジメチ
ルシリコーンオイルや反応性希釈剤などを添加してもよ
い。反応性希シャク剤としては、不飽和(ビニル二重結
合)基を含有する化合物や加水分解可能な基を含有する
化合物等があり、具体的には、イソボロニルアクリレー
ト、イソボロニルメタクリレート、ジシクロペンタニル
アクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、フェ
ノキシアクリレート、などの(メタ)アクリル酸エステ
ル類、
【0024】
【化6】
【0025】などの不飽和基と加水分解可能な基を含有
する化合物や、
【0026】
【化7】
【0027】などのシランカップリング剤などが例示さ
れる。
【0028】
【実施例】
製造例1. 末端シラノールポリジメチルシロキサン
(分子量30000)1000gにN−ベンジルアミノ
プロピルトリメトキシシラン20gを加えて、窒素置換
中にて、100℃2時間攪拌反応する。その後真空に引
き過剰なN−ベンジルアミノプロピルトリメトキシシラ
ンを取り除き、粘度8000cps末端N−ベンジルア
ミノポリジメチルシロキサンが得られた。
【0029】製造例2. 末端シラノールポリジメチル
シロキサン(分子量20000)1000gにN−ベン
ジルアミノプロピルトリメトキシシラン27gを加え
て、窒素置換中にて100℃、2時間攪拌反応する。そ
の後真空に引き過剰なN−ベンジルアミノプロピルトリ
メトキシシランを取り除き、粘度1000cps末端N
−ベンジルアミノポリジメチルシロキサンが得られた。
【0030】実施例1. 製造例1で得られた樹脂10
0gに2−イソシアネートエチルメタクリレート1.1
gを加え窒素置換中にて50℃1時間攪拌反応する。さ
らに、光硬化触媒として1−ヒドロキシシクロヘキシル
フェニルケトン1gと湿気硬化触媒としてジブチルスズ
ジラウレート0.5gを加え湿気および紫外線硬化性シ
リコーン組成物を得た。粘度は15000cpsであっ
た。
【0031】実施例2. 製造例2で得られた樹脂10
0gに2−イソシアネートエチルメタクリレート1.6
gを加え窒素置換中にて室温1時間攪拌反応する。さら
に光硬化触媒として、ジメトキシアセトフェノン1g及
び湿気硬化触媒ジブチルスズジラウレート0.5gを加
え湿気および紫外線硬化性シリコーン組成物が得られ
た。粘度は2000cpsであった。
【0032】比較例1. 製造例1のN−ベンジルアミ
ノプロピルトリメトキシシランを3−アミノプロピルト
リメトキシシランに変更して得た末端アミノポリジメチ
ルシロキサンの粘度は20000cpsであった。ま
た、実施例1と同様に行なった結果、粘度は45000
cpsであった。
【0033】比較例2. 製造例2のN−ベンジルアミ
ノプロピルトリメトキシシランを3−アミノプロピルト
リメトキシシランに変更して得た末端アミノポリジメチ
ルシロキサンの粘度は10000cpsであった。ま
た、実施例2と同様に行なった結果、粘度は20000
cpsであった。
【0034】製造例3. 末端シラノールポリジメチル
シロキサン(分子量20000)1000gに3−アミ
ノプロピルトリメトキシシランとイソボロニルアクリレ
ートの等モル38.7gを加えて、窒素置換中にて、1
00℃で2時間攪拌反応する。その後真空に引きながら
副生物のメタノールを取り除き、粘度900cps末端
置換アミノポリジメチルシロキサンが得られた。
【0035】実施例3. 製造例3で得られた樹脂10
0gに2−イソシアネートエチルメタクリレート1.6
gを加え、窒素置換中にて室温で1時間攪拌反応する。
さらに、光硬化触媒として、1−ヒドロキシシクロヘキ
シルフェニルケトン1gと湿気硬化触媒としてジブチル
スズジラウレート0.5gを加え、湿気及び紫外線硬化
性シリコーン組成物を得た。得られた組成物の粘度は1
200cpsであった。
【0036】これら実施例で得られた樹脂組成物を深さ
5mm×150mm×150mmの容量に満たし、4k
W高圧水銀灯で150mW/cm×20秒照射したと
ころ硬化がおこった。得られた硬化物の硬度(JIS硬
度Aタイプ)と引っ張り強度、伸び率を測定した。ま
た、紫外線未照射の湿気硬化物は温度25℃、湿度60
%の雰囲気下に放置したところ24時間後には表面が硬
化しタックが全くない状態となった。7日後の硬度(J
IS硬度A)、引っ張り強度、伸び率を測定した。
【0037】
【表1】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き 審査官 中島 庸子 (56)参考文献 特開 昭61−145227(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 83/08 C08F 299/08

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式 【化1】 (式中R1 は二価の炭化水素基、R2 及びR3 は一価の
    炭化水素基、Xは加水分解可能な基を表し、lは0〜4
    の整数、mは1〜10000の整数、aは0又は1であ
    る)で示される分子両末端にアミノ基を有するオルガノ
    ポリシロキサンとビニル基含有イソシアネートとの付加
    反応生成物、該付加反応生成物当たり0.01〜10重
    量部の光重合触媒及び0.01〜10重量部の湿気硬化
    触媒からなることを特徴とする湿気硬化及び光硬化しう
    るシリコーン組成物。
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JP3539018B2 (ja) * 1995-11-08 2004-06-14 株式会社スリーボンド 硬化性オルガノポリシロキサン組成物の製造方法
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