JPH06179818A - 保存性に優れた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物 - Google Patents
保存性に優れた室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物Info
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- JPH06179818A JPH06179818A JP4353584A JP35358492A JPH06179818A JP H06179818 A JPH06179818 A JP H06179818A JP 4353584 A JP4353584 A JP 4353584A JP 35358492 A JP35358492 A JP 35358492A JP H06179818 A JPH06179818 A JP H06179818A
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Abstract
であって、(A)分子鎖両末端がモノ,ジ,またはトリ
アルコキシシリル基で封鎖されたジオルガノポリシロキ
サン、(B)一般式(1): R1 4-nSi(OR2 )n
〔式中、R1 ,R2 は1価炭化水素基、nは3または
4〕で示されるアルコキシシランまたはその部分加水分
解物、(C)チタン酸エステルまたはチタン錯体化合物
及び(D)一般式(2): 【化1】 〔式中、R3 およびR4 は水素原子またはアルキル基、
R5 及びR6 は一価炭化水素基、R7 はアルキル基もし
くはアルコキシアルキル基、aは0または1、mは、0
〜3の整数〕で表される有機ケイ素化合物を含有してな
る。 【効果】組成物の保存安定性を顕著に向上させることが
できる。
Description
縮合型室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物に関
し、特に未硬化時の保存性に優れた縮合型室温硬化性オ
ルガノポリシロキサン組成物に関する。
硬化性オルガノポリシロキサン組成物としては、分子鎖
両末端がヒドロキシ基で封鎖されたジオルガノポリシロ
キサンをベース成分として用いたものが知られている。
この組成物には、上記ジオルガノポリシロキサン分子鎖
両末端のヒドロキシ基を封鎖するために各種アルコキシ
シランが添加されており、その封鎖に際しての反応によ
り系内にアルコールが放出され、組成物の保存性が著し
く低下するという問題がある。
する保存性低下を回避するためには、あらかじめ分子鎖
両末端がアルコキシ基で封鎖されたジオルガノポリシロ
キサンを用いることが有用であることが公知である。即
ち、アルコキシ基封鎖ジオルガノポリシロキサンを用い
た脱アルコールタイプ室温硬化性オルガノポリシロキサ
ン組成物として、例えば特公平1−113429号公報
には、触媒としてスズ化合物を用いたもの、特公昭61
−34063号公報には、充填剤として炭酸カルシウム
のような増量用充填剤と少量の補強充填剤とを組合せで
用いて低モジュラスタイプの組成物としたものが開示さ
れている。
だ満足し得る程度の組成物の保存安定性を向上させるに
は至っていないのが現状である。従って本発明の課題
は、脱アルコールタイプの縮合型室温硬化性オルガノポ
リシロキサン組成物において、アルコール放出に起因す
る保存性低下が有効に改善され、保存安定性が著しく向
上した組成物を提供することにある。
キル基であり、これらは互いに同一でも異なっていても
よい、R5 及びR6 は、置換もしくは非置換の一価炭化
水素基であり、これらは互いに同一でも異なっていても
よい、R7 は、アルキル基もしくはアルコキシアルキル
基であり、aは、0または1であり、mは、0〜3の整
数である、で表される有機ケイ素化合物
1〜10重量部 を含有してなる室温硬化性オルガノポリシロキサン組成
物が提供される。
硬化性組成物の重要な特徴は、硬化触媒としてチタン系
化合物(成分C)を使用するとともに、一般式(2)で
示されるような有機ケイ素化合物(成分D)を添加した
ことにあり、これら成分を併用することにより、硬化性
組成物の保存性を顕著に向上させることに成功したもの
である。
ノポリシロキサンは、直鎖状のものであり、その両末端
は、モノ,ジ,またはトリアルコキシシリル基で封鎖さ
れている。即ち、これらのアルコキシ基が、後述する成
分(B)のアルコキシシランとともに空気中の水分によ
って加水分解し、それが縮合することによりゴム状弾性
体の硬化物を形成するものである。かかるジオルガノポ
リシロキサンは、脱アルコールタイプの縮合型室温硬化
性組成物のベース成分として従来から使用されているも
のであって、例えば下記一般式(3):
素基であり、これらは互いに同一でも異なっていてもよ
い、bは、0〜2の整数、pは、正の整数である、で表
されるものを例示することができる。
基であるR8 〜R11の例としては、メチル基,エチル
基,プロピル基等のアルキル基,シクロヘキシル基等の
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、及びこれらの
基の水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子などで
置換された基、例えばクロロメチル基、3,3,3-トリフロ
ロプロピル基等を例示することができる。また、このジ
オルガノポリシロキサンにおいては、硬化を迅速に進行
させるためには、基「R11O−」が加水分解性の高いア
ルコキシ基であることが必要である。従って、基R
11は、上記の一価炭化水素基の内でも特に分子量が比較
的小さいもの、例えば炭素原子数が6以下のものが好適
である。またbは、0〜2の整数である。従って、上記
ジオルガノポリシロキサンの分子末端には、少なくとも
1個のアルコキシ基「R11O−」が存在していることが
理解される。
シロキサンは、25℃における粘度が25〜500,000 cS
t の範囲、好ましくは 1,000〜100,000 cSt の範囲であ
ることが好適であり、このような見地から、前記一般式
(3)におけるpは、10以上の整数であることが好ま
しい。
物は、架橋剤として作用するものである。そのアルコキ
シシランは、前記一般式(1)、即ち、 R1 4-nSi(OR2 )n (1) 式中、R1,R2 及びnは、前記の通りである、で表され
るものである。
は置換1価炭化水素基であるR1 及びR2 の例としては
前記一般式(3)における基R8 〜R11について例示し
たものと同様の基を挙げることができる。
及びその部分加水分解物の代表例としては、テトラメト
キシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポ
キシシラン、テトライソプロポキシシラン、メチルトリ
(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、プロピルトリ(メト
キシ)シラン、メチルトリ(エトキシ)トラン、ビニル
トリ(エトキシ)シラン、メチルトリ(プロポキシ)シ
ラン、ビニルトリ(プロポキシ)シラン、3−クロロプ
ロピルトリ(メトキシ)シラン、3,3,3-トリフルオロプ
ロピルトリ(メトキシ)シランならびにこれらの部分加
水分解物などを挙げることができる。これらのアルキコ
キシシランは、対応する各種各種アルコールとハロゲン
化シランとをトリエチルアミン、ジメチルアニリンなど
の有機アミンを酸受容体として脱塩酸反応させることに
より得ることができる。また、アルコキシランの部分加
水分解物の構造は鎖状、環状、分岐状のいずれでも良
い。
00重量部に対し、1〜25重量部、特に5〜10重量
部の量で使用される。1重量部よりも少量であると、こ
の組成物の製造時あるいは保存中にゲル化を起こした
り、得られる硬化物が目的とする物性を示さなくなり、
25重量部よりも多量に使用すると、この組成物の硬化
時の収縮率が大きくなり、得られる硬化物の弾性も低下
する。
タン酸エステルまたはチタン錯体化合物が使用される。
チタン酸エステルとしては、例えばテトライソプロポキ
シチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラビス
(2−エチルヘキソキシ)チタン、チタニュームイソプ
ロポキシオクチレングリコール等を例示することがで
き、またチタン錯体としては、ジイソプロポキシビス
(アセチルアセトナート)チタン、ジイソプロポキシビ
ス(エチルアセトアセテート)チタン等を例示すること
ができる。
量部に対して、0.01〜10重量部、特に0.1〜5重量
部の量で使用される。0.01重量部よりも少ないと、こ
の組成物を空気中に曝した場合にタックフリーの皮膜形
成に長時間を要するようになるし、その内部硬化性も低
下する。また10重量部よりも多量に使用すると、皮膜
形成時間が数秒間と極めて短くなって作業性が著しく低
下するばかりか、未硬化状態の保存性が低下する。
述したチタン系のものを使用することが極めて重要であ
る。例えば、縮合硬化型オルガノポリシロキサン組成物
の固化触媒としては、例えばスズ系化合物が広く使用さ
れているが、本発明において、成分(C)の硬化触媒と
してスズ系化合物を使用した場合には、未硬化の組成物
が保存中に変色し易く、また硬化後の組成物の耐熱性も
低下する。更に、一般にスズ化合物は毒性があるため、
食品、医療用途への使用が制限されるが、チタン系のも
のは、加水分解後は金属酸化物の酸化チタンとなるため
無毒性が高いという利点を有している。従って、本発明
において、硬化触媒としてチタン系のものを使用するこ
とは必須である。
ものであり、前記一般式(2)で表されるケイ素化合物
が使用される。該一般式(2)において、R3 およびR
4 は、それぞれ水素原子またはアルキル基である。この
アルキル基としては、例えばメチル基、エチル基、プロ
ピル基、ブチル基等の炭素原子数6以下の低級アルキル
基が好適である。
水素基であり、その適当な例としては、前記一般式
(3)のにおける基R8 〜R11について例示したものと
同様の基を挙げることができる。本発明において特に好
適なものは、メチル基、ビニル基、フェニル基等であ
る。
素基であり、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、
ブチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、シクロ
ヘキシル基、フェニル基、ベンジル基等を例示すること
ができる。R7 はアルキル基もしくはアルコキシアルキ
ル基であり、その好適な例としては、メチル基、エチル
基、プロピル基、メトキシメチル基、メトキシエチル基
等を例示することができる。またaは0または1であ
り、mは0〜3の整数である。
される有機ケイ素化合物の代表的なものとして、以下の
ものを挙げることができる。尚、以下の式中、Meはメ
チル基、Etはエチル基、Prはプロピル基、Buはブ
チル基、Phはフェニル基であり、cyclo-hexyl はシク
ロヘキシル基を示す。
eO)3 SiCH2 COOEt,(MeO)3 SiCH
2 COOPr,(MeO)3 SiCH2 COOBu,
(MeO)3 SiCH2 COOC8 H17,(MeO)3
SiCH2 COOPh,(MeO)3 SiCH2 COO
−cyclo-hexyl,
e,(MeO)2 MeSiCHMeCOOEt,(Me
O)2 MeSiCHMeCOOPr,(MeO)2 Me
SiCHMeCOOBu,(MeO)2 MeSiCHM
eCOOC8 H17,(MeO)2 MeSiCHMeCO
OPh,(MeO)2 MeSiCHMeCOO−cyclo-
hexyl,
(MeO)2 MeSiCH2 COOEt,(MeO)2
MeSiCH2 COOPr,(MeO)2 MeSiCH
2 COOBu,(MeO)2 MeSiCH2 COOC8
H17,(MeO)2 MeSiCH2 COOPh,(Me
O)2 MeSiCH2 COO−cyclo-hexyl,
e,(MeO)2 EtSiCHMeCOOEt,(Me
O)2 EtSiCHMeCOOPr,(MeO)2 Et
SiCHMeCOOBu,(MeO)2 EtSiCHM
eCOOC8 H17,(MeO)2 EtSiCHMeCO
OPh,(MeO)2 EtSiCHMeCOO−cyclo-
hexyl,
tO)3 SiCH2 COOEt,(EtO)3 SiCH
2 COOPr,(EtO)3 SiCH2 COOBu,
(EtO)3 SiCH2 COOC8 H17,(EtO)3
SiCH2 COOPh,(EtO)3 SiCH2 COO
−cyclo-hexyl,
e,(MeO)2 PhSiCHMeCOOEt,(Me
O)2 PhSiCHMeCOOPr,(MeO)2 Ph
SiCHMeCOOBu,(MeO)2 PhSiCHM
eCOOC8 H17,(MeO)2 PhSiCHMeCO
OPh,(MeO)2 PhSiCHMeCOO−cyclo-
hexyl,
(MeO)3 SiCHMeCOOEt,(MeO)3 S
iCHMeCOOPr,(MeO)3 SiCHMeCO
OBu,(MeO)3 SiCHMeCOOC8 H17,
(MeO)3 SiCHMeCOOPh,(MeO)3 S
iCHMeCOO−cyclo-hexyl,
(EtO)3 SiCHMeCOOEt,(EtO)3 S
iCHMeCOOPr,(EtO)3 SiCHMeCO
OBu,(EtO)3 SiCHMeCOOC8 H17,
(EtO)3 SiCHMeCOOPh,(EtO)3 S
iCHMeCOO−cyclo-hexyl,
uO)3 SiCH2 COOEt,(BuO)3 SiCH
2 COOPr,(C8 H17O)3 SiCH2 COOM
e,(C8 H17O)3 SiCH2 COOEt,(C8 H
17O)3 SiCH2 COOPr,(MeO)3 SiCH
EtCOOMe,(MeO)3 SiCHEtCOOE
t,(MeO)3 SiCHEtCOOPr,この有機ケ
イ素化合物はそれ自体公知の方法で製造されることがで
きる。
100重量部に対し、1〜10重量部、特に1〜5重量
部の量で配合される。1重量部未満では目的とする効果
が充分に得られず、10重量部より多く配合されてもそ
れ以上の効果は得られず経済的にも不利となる。
に、それ自体公知の配合剤、例えば煙霧質シリカ、沈降
性シリカ、二酸化チタン、酸化アルミニウム、石英粉
末、タルクおよびベントナイトなどの補強剤、ガラス繊
維および有機繊維などの繊維質充填剤、着色剤、ベンガ
ラおよび酸化セリウムなどの耐熱性向上剤、耐寒性向上
剤、ポリエーテルなどのチクソトロピー剤、脱水剤、γ
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどの接着
性向上剤、両末端がトリアルキルシリル基で封鎖された
ジアルキルポリシロキサンなどの柔軟剤等を添加するこ
とも可能であり、これらは、保存安定性を向上させると
いう本発明の目的を損なわない限りの量で使用すればよ
い。
要に応じて配合されるその他の配合剤の所定量を、乾燥
雰囲気中で均一に混合することにより一液型の室温硬化
性組成物として得られる。この組成物はこれを空気中に
暴露すると空気中の湿分によって架橋反応が進行し、ゴ
ム弾性体に硬化する。この組成物は、未硬化状態での経
時的な性状変化が殆ど無く、保存性が極めて良好であ
り、しかも、各構成成分(A)〜(D)が比較的入手が
容易であることと併せて実用性の高い。この組成物はそ
の耐熱、耐寒、難燃性の点からコーティング剤、接着
剤、などの建築、電気工業、電子工業用途に使用できる
ほかに、低毒性、低臭気である点から医療、食品用途に
も有利に使用できるものである。
はいずれも重量部を示したものであり、粘度は25℃で
の測定値を示したものである。
度が20,000 cStのジメチルポリシロキサン 100部、 両末端がトリメチル基で封鎖された、粘度が 100 cStの
ジメチルポリシロキサン 8部、 煙霧質シリカ 20部、 ビニルトリメトキシシラン 3.0、 テトラプロポキシチタン 1.0部、 を無水の状態で混合してベース組成物を調製した。
して、2−トリメトキシシリルプロピオン酸メチル、2
−トリメトキシシリルプロピオン酸エチル、または、2
−トリメトキシシリルプロピオン酸2−エチルヘキシ
ル、を1.0部添加し、無水の状態で混合して3種の硬化
組成物を調製した(実施例1〜3)。
ートを作成し、20℃−50%RHの雰囲気下で7日間
放置して硬化させ、ゴム弾性体を得た。このゴム弾性体
について、JIS−K−6301に基づいてゴム物性を
調べた。結果を、第1表の初期物性として示す。さらに
保存性の確認のため、前記硬化性組成物を未硬化状態の
まま無水条件で70℃に240時間保持した後、厚さ2
mmのシートを作り、20℃−50%RHの雰囲気下で7
日間放置してゴム弾性体としてゴム物性を調べた。結果
を第1表の保存後物性として示す。また比較のために、
ベース組成物をそのまま使用して、上記と同様に初期物
性及び保存後物性の測定を行った(比較例1)。結果を
表1に示す。
度が 900 cStのジメチルポリシロキサン 80部、 煙霧質シリカ 12部、 を150℃で2時間減圧混合し、乾燥窒素雰囲気で室温
まで冷却した。この混合物に、 ビニルトリメトキシシラン 3.0部、 テトラエトキシチタン 1.0部、 を無水の状態で混合してベース組成物を調製した。得ら
れたベース組成物を使用して、前記実施例1〜3と同様
にして3種の組成物を調製し、且つ同様にして初期物性
及び保存後物性の測定を行った(実施例4〜6)。結果
を表2に示す。また上記のベース組成物をそのまま使用
して、初期物性及び保存後物性の測定を行った(比較例
2)。結果を表2に示す。
縮合型室温硬化性組成物の保存安定性を著しく向上させ
ることが可能となった。
Claims (1)
- 【請求項1】 (A)分子鎖両末端がモノ,ジ,またはトリアルコキシシリル基で封鎖された ジオルガノポリシロキサン 100重量部 (B)一般式(1): R1 4-nSi(OR2 )n 式中、R1 ,R2 は同一または異種の非置換または置換1価炭化水素基、 nは3または4、 で示されるアルコキシシランまたはその部分加水分解物 1〜25重量部 (C)チタン酸エステルまたはチタン錯体化合物 0.01〜10重量部 (D)一般式(2): 【化1】 式中、R3 およびR4 は、それぞれ水素原子またはアル
キル基であり、これらは互いに同一でも異なっていても
よい、R5 及びR6 は、置換もしくは非置換の一価炭化
水素基であり、これらは互いに同一でも異なっていても
よい、R7 は、アルキル基もしくはアルコキシアルキル
基であり、aは、0または1であり、mは、0〜3の整
数である、で表される有機ケイ素化合物
1〜10重量部 を含有して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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