JPH07252464A - 付加硬化性のシリコーン系接着剤組成物およびビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキシカルボニルアルキレン)アミン接着促進剤 - Google Patents
付加硬化性のシリコーン系接着剤組成物およびビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキシカルボニルアルキレン)アミン接着促進剤Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 白金族金属で触媒された付加硬化生シリコー
ン系接着剤組成物に対する新規な接着促進剤。 【構成】 ビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキ
シカルボニルアルキレン)アミン系接着促進剤、たとえ
ば NH[CH2 CH2 C(O)OCH2 CH2 CH2 Si
(OCH3 )3 ]2 を利用する白金族金属で触媒された付加硬化性のシリコ
ーン系組成物が提供される。プラスチック基材と金属基
材の両者に対して100℃以下の温度で1時間以内のう
ちに凝集結合が達成される。
ン系接着剤組成物に対する新規な接着促進剤。 【構成】 ビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキ
シカルボニルアルキレン)アミン系接着促進剤、たとえ
ば NH[CH2 CH2 C(O)OCH2 CH2 CH2 Si
(OCH3 )3 ]2 を利用する白金族金属で触媒された付加硬化性のシリコ
ーン系組成物が提供される。プラスチック基材と金属基
材の両者に対して100℃以下の温度で1時間以内のう
ちに凝集結合が達成される。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接着促進剤としてビス
(トリアルコキシシリルアルキレンオキシカルボニルア
ルキレン)アミンを利用する、白金族金属で触媒された
付加硬化性のシリコーン系接着剤組成物に係る。
(トリアルコキシシリルアルキレンオキシカルボニルア
ルキレン)アミンを利用する、白金族金属で触媒された
付加硬化性のシリコーン系接着剤組成物に係る。
【0002】
【従来の技術】シュルツ(Schulz)の米国特許第4,08
7,585号に示されているように、約150℃の温度
で硬化する自己接着性(粘着性)のシリコーン組成物の
中には、無水条件下で感湿性エポキシ含有シランとヒド
ロキシル化されたビニル含有ポリシロキサンとを混合す
ることによって作成される接着促進剤を利用するものが
ある。付加硬化性のシリコーン系接着剤組成物に使用す
る接着促進剤の多くは特別な混合条件を必要としない
が、現在利用できる接着促進剤では金属基材と熱可塑性
基材の両方に対して満足な程度の接着力を有する付加硬
化性のシリコーン系接着剤組成物が得られないものが多
い。基材への接着の程度が満足のいくものであるかどう
か決定するには、接着剤組成物をプラスチックや金属の
ような基材に塗布した後硬化させることができる。試験
したときに接着破壊ではなく凝集破壊を起こすシリコー
ン層を有するシリコーン‐基材複合体を生成せしめるこ
とができれば望ましいであろう。本明細書中で使用する
「接着破壊」という表現はシリコーン層を基材からきれ
いに分離することができるということを意味し、それに
対して「凝集破壊」では分離したときシリコーン層自身
または基材自身の内部で破壊が生じる。
7,585号に示されているように、約150℃の温度
で硬化する自己接着性(粘着性)のシリコーン組成物の
中には、無水条件下で感湿性エポキシ含有シランとヒド
ロキシル化されたビニル含有ポリシロキサンとを混合す
ることによって作成される接着促進剤を利用するものが
ある。付加硬化性のシリコーン系接着剤組成物に使用す
る接着促進剤の多くは特別な混合条件を必要としない
が、現在利用できる接着促進剤では金属基材と熱可塑性
基材の両方に対して満足な程度の接着力を有する付加硬
化性のシリコーン系接着剤組成物が得られないものが多
い。基材への接着の程度が満足のいくものであるかどう
か決定するには、接着剤組成物をプラスチックや金属の
ような基材に塗布した後硬化させることができる。試験
したときに接着破壊ではなく凝集破壊を起こすシリコー
ン層を有するシリコーン‐基材複合体を生成せしめるこ
とができれば望ましいであろう。本明細書中で使用する
「接着破壊」という表現はシリコーン層を基材からきれ
いに分離することができるということを意味し、それに
対して「凝集破壊」では分離したときシリコーン層自身
または基材自身の内部で破壊が生じる。
【0003】
【発明の概要】本発明の基礎となった発見は、以下に定
義するように、ある種のビス(シリルアルキレン)アミ
ン、たとえばビス(トリアルコキシシリルアルキレンオ
キシカルボニルアルキレン)アミンが、白金族金属で触
媒された付加硬化型シリコーン系組成物中に使用すると
接着促進剤として有効であるという知見である。また、
得られる硬化可能な組成物からは、100℃以下の温度
で1時間以内に硬化させることができるシリコーン系接
着剤が得られるということが判明した。加えて、プラス
チック基材または金属基材と接触して硬化させた際に凝
集結合を形成することができる。
義するように、ある種のビス(シリルアルキレン)アミ
ン、たとえばビス(トリアルコキシシリルアルキレンオ
キシカルボニルアルキレン)アミンが、白金族金属で触
媒された付加硬化型シリコーン系組成物中に使用すると
接着促進剤として有効であるという知見である。また、
得られる硬化可能な組成物からは、100℃以下の温度
で1時間以内に硬化させることができるシリコーン系接
着剤が得られるということが判明した。加えて、プラス
チック基材または金属基材と接触して硬化させた際に凝
集結合を形成することができる。
【0004】
【発明の詳細な開示】本発明により、白金族金属で触媒
された付加硬化可能なシリコーン系組成物が提供され
る。この組成物は以下の成分(A)〜(F)を含んでい
る(部は重量)。 (A)(1)一般式
された付加硬化可能なシリコーン系組成物が提供され
る。この組成物は以下の成分(A)〜(F)を含んでい
る(部は重量)。 (A)(1)一般式
【0005】
【化7】
【0006】[式中、Viはビニル基であり、Rは1〜
8個の炭素原子を有するアルキル基、フェニル基、3〜
10個の炭素原子を有するフルオロアルキル基およびこ
れらの混合物より成る群の中から選択され、「m+n」
は25℃で100〜約100,000センチポイズの粘
度と約0.02〜約2.0重量%のビニル含量とを有す
るポリジオルガノシロキサンを与えるのに充分な値をも
っている]を有し本質的に環状部をもたずビニルで末端
が停止したポリジオルガノシロキサン約50〜約100
部、ならびに(2)(R1 )3 SiO1/2 単位とSiO
4/2 単位を含みビニルを含有する固体のベンゼン可溶性
樹脂コポリマー約0〜約50部[ただし、R1 はビニル
基または6個までの炭素原子を含有し脂肪族不飽和をも
たない一価の炭化水素基であり、(R1 )3 SiO1/2
単位とSiO4/2 単位の比は約0.5:1〜約1.5:
1であり、このビニル含有樹脂のビニル含量は約1.5
〜約3.5重量%である]を含むビニルを含有するポリ
ジオルガノシロキサン組成物100部。 (B)平均単位式
8個の炭素原子を有するアルキル基、フェニル基、3〜
10個の炭素原子を有するフルオロアルキル基およびこ
れらの混合物より成る群の中から選択され、「m+n」
は25℃で100〜約100,000センチポイズの粘
度と約0.02〜約2.0重量%のビニル含量とを有す
るポリジオルガノシロキサンを与えるのに充分な値をも
っている]を有し本質的に環状部をもたずビニルで末端
が停止したポリジオルガノシロキサン約50〜約100
部、ならびに(2)(R1 )3 SiO1/2 単位とSiO
4/2 単位を含みビニルを含有する固体のベンゼン可溶性
樹脂コポリマー約0〜約50部[ただし、R1 はビニル
基または6個までの炭素原子を含有し脂肪族不飽和をも
たない一価の炭化水素基であり、(R1 )3 SiO1/2
単位とSiO4/2 単位の比は約0.5:1〜約1.5:
1であり、このビニル含有樹脂のビニル含量は約1.5
〜約3.5重量%である]を含むビニルを含有するポリ
ジオルガノシロキサン組成物100部。 (B)平均単位式
【0007】
【化8】
【0008】[式中、R2 は1〜約10個の炭素原子を
有し脂肪族不飽和をもたない一価の炭化水素基またはハ
ロゲン化された一価の炭化水素基であり、「a」は約0
〜約3の値をもっており、「b」は約0〜約3の値をも
っており、「a」+「b」の和は0〜3の値をもってい
る]を有し水素を含有するポリシロキサン約1〜約20
部。 (C)触媒量の白金族金属からなるヒドロシリル化触
媒。 (D)式
有し脂肪族不飽和をもたない一価の炭化水素基またはハ
ロゲン化された一価の炭化水素基であり、「a」は約0
〜約3の値をもっており、「b」は約0〜約3の値をも
っており、「a」+「b」の和は0〜3の値をもってい
る]を有し水素を含有するポリシロキサン約1〜約20
部。 (C)触媒量の白金族金属からなるヒドロシリル化触
媒。 (D)式
【0009】
【化9】
【0010】[式中、R3 とR4 は同一かまたは異なる
C(2-8) アルキレン基の中から選択され、R5 は同一か
または異なるC(1-4) アルキル基の中から選択される]
を有するビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキシ
カルボニルアルキレン)アミンの有効量。 (E)増量用充填材約0〜約200部。 (F)強化用充填材約0〜約50部、但し(A)(2)
が存在しない場合には強化に有効な量。
C(2-8) アルキレン基の中から選択され、R5 は同一か
または異なるC(1-4) アルキル基の中から選択される]
を有するビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキシ
カルボニルアルキレン)アミンの有効量。 (E)増量用充填材約0〜約200部。 (F)強化用充填材約0〜約50部、但し(A)(2)
が存在しない場合には強化に有効な量。
【0011】本発明の別の一面では、式(3)で表わさ
れるビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキシカル
ボニルアルキレン)アミン(以後「接着促進剤」とい
う)とその製法が提供される。式(3)の接着促進剤を
製造するのに好ましい手順は、0〜約100℃の温度
で、アルケノイルオキシアルキレンポリアルコキシシラ
ン(たとえば、3‐アクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン)と有機芳香族アルキルアミン(たとえ
ば、ベンジルアミン)とを反応させることである。得ら
れた生成物は、水素化装置内で、圧力を約10〜約10
0psi、温度を0〜50℃として脱ベンジル化するこ
とができる。
れるビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキシカル
ボニルアルキレン)アミン(以後「接着促進剤」とい
う)とその製法が提供される。式(3)の接着促進剤を
製造するのに好ましい手順は、0〜約100℃の温度
で、アルケノイルオキシアルキレンポリアルコキシシラ
ン(たとえば、3‐アクリロイルオキシプロピルトリメ
トキシシラン)と有機芳香族アルキルアミン(たとえ
ば、ベンジルアミン)とを反応させることである。得ら
れた生成物は、水素化装置内で、圧力を約10〜約10
0psi、温度を0〜50℃として脱ベンジル化するこ
とができる。
【0012】本発明の付加硬化性組成物は、工業用の多
層積層体の接着剤として使用することができる。また本
発明の接着剤は、硬化の間これらの組成物と接触させた
基材に接着させることができる。この基材としてはガラ
ス、金属、金属酸化物およびプラスチックが包含され
る。プラスチックとしては、ポリエーテルイミド、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、不飽和ポリエ
ステル、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリカーボ
ネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセター
ル、ポリイミドがある。
層積層体の接着剤として使用することができる。また本
発明の接着剤は、硬化の間これらの組成物と接触させた
基材に接着させることができる。この基材としてはガラ
ス、金属、金属酸化物およびプラスチックが包含され
る。プラスチックとしては、ポリエーテルイミド、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、不飽和ポリエ
ステル、ポリ(エチレンテレフタレート)、ポリカーボ
ネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリアセター
ル、ポリイミドがある。
【0013】式(3)の「接着促進剤」には次式のよう
な化合物が包含される。
な化合物が包含される。
【0014】
【化10】
【0015】接着促進剤の有効量は、白金族金属で触媒
された付加硬化可能な接着剤組成物(以後「付加硬化性
組成物」という)100重量部に対して接着促進剤が
0.6〜2.0重量部である。式(1)のビニルで末端
が停止したポリジオルガノシロキサンは、25℃で約3
000〜約95,000センチポイズの粘度を有するの
が好ましい。Rで表わされる基は炭素原子1〜約4個の
アルキル基が好ましく、メチルが最も好ましい。
された付加硬化可能な接着剤組成物(以後「付加硬化性
組成物」という)100重量部に対して接着促進剤が
0.6〜2.0重量部である。式(1)のビニルで末端
が停止したポリジオルガノシロキサンは、25℃で約3
000〜約95,000センチポイズの粘度を有するの
が好ましい。Rで表わされる基は炭素原子1〜約4個の
アルキル基が好ましく、メチルが最も好ましい。
【0016】成分(A)(2)は、(R1 )3 SiO
1/2 単位[すなわち(M単位)]とSiO4/2 単位[す
なわち(Q単位)]を含有するベンゼン可溶性のビニル
含有シロキサン樹脂である。ただし、R1 は各々ビニル
基または6個までの炭素原子を含有し脂肪族不飽和をも
たない一価の炭化水素基であり、(R1 )3 SiO1/2
単位とSiO4/2 単位の比は約0.5:1〜約1.5:
1であり、また、この樹脂のビニル含量は約1.5〜約
3.5重量%である。成分(A)(2)は「ビニル含有
MQ樹脂」ともいわれる。
1/2 単位[すなわち(M単位)]とSiO4/2 単位[す
なわち(Q単位)]を含有するベンゼン可溶性のビニル
含有シロキサン樹脂である。ただし、R1 は各々ビニル
基または6個までの炭素原子を含有し脂肪族不飽和をも
たない一価の炭化水素基であり、(R1 )3 SiO1/2
単位とSiO4/2 単位の比は約0.5:1〜約1.5:
1であり、また、この樹脂のビニル含量は約1.5〜約
3.5重量%である。成分(A)(2)は「ビニル含有
MQ樹脂」ともいわれる。
【0017】成分(A)(2)はさらに(i)R1 Si
O3/2 単位、もしくは(ii)(R1)2 SiO1 単位、
または(i)と(ii)の両者を含有していてもよく、こ
の(R1 )2 SiO1 単位は(A)(2)中のシロキサ
ン単位の総モル数に対して約0〜約10モル%に等しい
量で存在し、R1 SiO3/2 単位は(A)(2)中のシ
ロキサン単位の総モル数に対して約0〜約10モル%に
等しい量で存在する。
O3/2 単位、もしくは(ii)(R1)2 SiO1 単位、
または(i)と(ii)の両者を含有していてもよく、こ
の(R1 )2 SiO1 単位は(A)(2)中のシロキサ
ン単位の総モル数に対して約0〜約10モル%に等しい
量で存在し、R1 SiO3/2 単位は(A)(2)中のシ
ロキサン単位の総モル数に対して約0〜約10モル%に
等しい量で存在する。
【0018】成分(A)は、約50〜約100重量部、
好ましくは約56〜約100重量部、最も好ましくは約
60〜約75重量部の(A)(1)と、約0〜約50重
量部、好ましくは約0〜約40重量部、最も好ましくは
約25〜約40重量部の(A)(2)を含む。本発明の
好ましい態様の組成物では、成分(A)が、(1)25
℃で65,000〜約95,000センチポイズの粘度
を有するビニルで末端が停止したポリジオルガノシロキ
サン約60〜約75重量部と、(2)ビニルを含有する
MQ樹脂約25〜約40重量部とを含む。
好ましくは約56〜約100重量部、最も好ましくは約
60〜約75重量部の(A)(1)と、約0〜約50重
量部、好ましくは約0〜約40重量部、最も好ましくは
約25〜約40重量部の(A)(2)を含む。本発明の
好ましい態様の組成物では、成分(A)が、(1)25
℃で65,000〜約95,000センチポイズの粘度
を有するビニルで末端が停止したポリジオルガノシロキ
サン約60〜約75重量部と、(2)ビニルを含有する
MQ樹脂約25〜約40重量部とを含む。
【0019】本発明の別の好ましい態様の組成物では、
成分(A)が、(1)25℃で3,000〜約5,00
0センチポイズの粘度を有するビニルで末端が停止した
ポリジオルガノシロキサン約60〜約75重量部と、
(2)ビニルを含有するMQ樹脂約25〜約40重量部
とを含む。本発明のさらに好ましい態様の組成物では、
成分(A)が、(1)25℃で3,000〜約5,00
0センチポイズの粘度を有する式(1)のビニル含有ポ
リジオルガノシロキサン約25〜約35重量部と、25
℃で75,000〜約95,000センチポイズの粘度
を有する上記式(1)のビニル含有ポリジオルガノシロ
キサン約65〜約75重量部とを含有するブレンド10
0重量部を含み、この(1)の合計量は100重量部で
ある。さらに好ましい場合、成分(A)は、さらに、
(2)平均して少なくとも1個のビニルジオルガノシロ
キシ末端基、約0.2〜約0.3重量%のビニル含量、
および25℃で約400〜約700センチポイズの粘度
を有する低粘度ポリジオルガノシロキサン組成物約5.
5〜約7.5重量部、(3)約1.4〜約2.0重量%
のビニル含量および25℃で約300〜約600センチ
ポイズの粘度を有しビニル含有MQ樹脂を含まないビニ
ルジオルガノで末端が停止した低粘度ジオルガノポリシ
ロキサン約5.5〜約7.5重量部も含有する。(A)
がこのビニルポリマーブレンドを含有している場合
(A)〜(E)を含有する組成物中に強化用充填材が存
在するのが好ましい。
成分(A)が、(1)25℃で3,000〜約5,00
0センチポイズの粘度を有するビニルで末端が停止した
ポリジオルガノシロキサン約60〜約75重量部と、
(2)ビニルを含有するMQ樹脂約25〜約40重量部
とを含む。本発明のさらに好ましい態様の組成物では、
成分(A)が、(1)25℃で3,000〜約5,00
0センチポイズの粘度を有する式(1)のビニル含有ポ
リジオルガノシロキサン約25〜約35重量部と、25
℃で75,000〜約95,000センチポイズの粘度
を有する上記式(1)のビニル含有ポリジオルガノシロ
キサン約65〜約75重量部とを含有するブレンド10
0重量部を含み、この(1)の合計量は100重量部で
ある。さらに好ましい場合、成分(A)は、さらに、
(2)平均して少なくとも1個のビニルジオルガノシロ
キシ末端基、約0.2〜約0.3重量%のビニル含量、
および25℃で約400〜約700センチポイズの粘度
を有する低粘度ポリジオルガノシロキサン組成物約5.
5〜約7.5重量部、(3)約1.4〜約2.0重量%
のビニル含量および25℃で約300〜約600センチ
ポイズの粘度を有しビニル含有MQ樹脂を含まないビニ
ルジオルガノで末端が停止した低粘度ジオルガノポリシ
ロキサン約5.5〜約7.5重量部も含有する。(A)
がこのビニルポリマーブレンドを含有している場合
(A)〜(E)を含有する組成物中に強化用充填材が存
在するのが好ましい。
【0020】式(2)の水素を含有するポリシロキサン
は架橋剤として機能する。好ましい水素含有ポリシロキ
サンは次式(4)のものである。
は架橋剤として機能する。好ましい水素含有ポリシロキ
サンは次式(4)のものである。
【0021】
【化11】
【0022】ここで、R2 はすでに定義した通りであ
り、R6 はR2 か水素であり、「c」と「d」は加えた
とき、約10〜約1000の粘度とするのに充分な値を
もっている。この水素含有ポリシロキサン流体の水素含
量は約0.02〜約1.6重量%である。式(4)の水
素含有ポリシロキサン流体は本発明において水素化物系
架橋剤として使用することができる。上の式(2)と
(4)でR2 は炭素原子1〜8個のアルキル基、フェニ
ル基、炭素原子3〜10個のフルオロアルキル基、およ
び水素の中から選択するのが好ましく、フルオロアルキ
ル基の中で好ましいのはトリフルオロプロピルである。
最も好ましいR2 はメチル基を表わす。
り、R6 はR2 か水素であり、「c」と「d」は加えた
とき、約10〜約1000の粘度とするのに充分な値を
もっている。この水素含有ポリシロキサン流体の水素含
量は約0.02〜約1.6重量%である。式(4)の水
素含有ポリシロキサン流体は本発明において水素化物系
架橋剤として使用することができる。上の式(2)と
(4)でR2 は炭素原子1〜8個のアルキル基、フェニ
ル基、炭素原子3〜10個のフルオロアルキル基、およ
び水素の中から選択するのが好ましく、フルオロアルキ
ル基の中で好ましいのはトリフルオロプロピルである。
最も好ましいR2 はメチル基を表わす。
【0023】式(4)の水素含有ポリシロキサン流体
は、25℃で約10〜約1000、好ましくは約10〜
約150センチポイズの粘度を有することができる。本
発明で使用することができる他の水素含有ポリシロキサ
ンとしては、(R1)3 SiO1/2 単位(「M」)単
位、SiO4/2 (「Q」)単位、ならびにH(R2 )2
SiO1/2 (「MH 」)、HR2 SiO1 (「DH 」)
および(R2 ) 2 SiO1 (「D」)のような単位を含
む流体シロキサンコポリマー樹脂、そして米国特許第
3,627,851号(引用により本明細書に含まれて
いるものとする)に記載の流体ポリオルガノシロキサン
と流体シロキサンコポリマー樹脂の混合物がある。好ま
しい樹脂はMH Q樹脂といわれるものであり、これはジ
オルガノ水素シロキシ単位(MH )単位とSiO
4/2 (Q)単位とを含み、ジオルガノ水素シロキシ(M
H )単位とQ単位との比は0.4:1.0から2.0:
1.00までである。反応性の水素原子を少なくとも1
個有するケイ素にR1 基、好ましくはメチル基が少なく
とも1個結合している水素含有ポリシロキサンが好まし
い。この水素含有ポリシロキサンは単一の化合物である
ことも化合物の混合物であることもできる。本発明で使
用するのに適した他の水素含有ポリシロキサンは、たと
えばボベア(Bobear)の米国特許第4,061,609号
(引用により本明細書に含まれているものとする)に開
示されている。
は、25℃で約10〜約1000、好ましくは約10〜
約150センチポイズの粘度を有することができる。本
発明で使用することができる他の水素含有ポリシロキサ
ンとしては、(R1)3 SiO1/2 単位(「M」)単
位、SiO4/2 (「Q」)単位、ならびにH(R2 )2
SiO1/2 (「MH 」)、HR2 SiO1 (「DH 」)
および(R2 ) 2 SiO1 (「D」)のような単位を含
む流体シロキサンコポリマー樹脂、そして米国特許第
3,627,851号(引用により本明細書に含まれて
いるものとする)に記載の流体ポリオルガノシロキサン
と流体シロキサンコポリマー樹脂の混合物がある。好ま
しい樹脂はMH Q樹脂といわれるものであり、これはジ
オルガノ水素シロキシ単位(MH )単位とSiO
4/2 (Q)単位とを含み、ジオルガノ水素シロキシ(M
H )単位とQ単位との比は0.4:1.0から2.0:
1.00までである。反応性の水素原子を少なくとも1
個有するケイ素にR1 基、好ましくはメチル基が少なく
とも1個結合している水素含有ポリシロキサンが好まし
い。この水素含有ポリシロキサンは単一の化合物である
ことも化合物の混合物であることもできる。本発明で使
用するのに適した他の水素含有ポリシロキサンは、たと
えばボベア(Bobear)の米国特許第4,061,609号
(引用により本明細書に含まれているものとする)に開
示されている。
【0024】本発明で使用することができる水素含有ポ
リシロキサンの別の例は、粘度が25℃で約15〜約4
0センチストークスであり水素含量が1.6重量%のト
リオルガノで末端が停止した鎖状オルガノ水素ポリシロ
キサン流体である。これらの水素含有ポリシロキサンは
通常次の一般式を有する。
リシロキサンの別の例は、粘度が25℃で約15〜約4
0センチストークスであり水素含量が1.6重量%のト
リオルガノで末端が停止した鎖状オルガノ水素ポリシロ
キサン流体である。これらの水素含有ポリシロキサンは
通常次の一般式を有する。
【0025】
【化12】
【0026】ここで、R2 はすでに定義した通りであ
り、「e」は粘度を25℃で約15〜約40センチスト
ークスとするのに充分な数である。式(4)と(5)の
水素含有ポリシロキサンの水素化物含量は0.05〜
1.6重量%であるのが好ましく、0.1〜1重量%で
あるとさらに好ましい。式(1)のビニル含有ポリジオ
ルガノポリシロキサンの粘度が3000〜5000セン
チポイズであり、水素含有ポリシロキサンがトリオルガ
ノで末端停止したオルガノ水素シロキサンである場合、
SiH:SiVi(ビニル)比は少なくとも2.1:1
であるのが好ましく、約2.1:1〜約10.1:1で
あるとさらに好ましく、約2.1:1〜約3.5:1で
あるのが特に好ましい。
り、「e」は粘度を25℃で約15〜約40センチスト
ークスとするのに充分な数である。式(4)と(5)の
水素含有ポリシロキサンの水素化物含量は0.05〜
1.6重量%であるのが好ましく、0.1〜1重量%で
あるとさらに好ましい。式(1)のビニル含有ポリジオ
ルガノポリシロキサンの粘度が3000〜5000セン
チポイズであり、水素含有ポリシロキサンがトリオルガ
ノで末端停止したオルガノ水素シロキサンである場合、
SiH:SiVi(ビニル)比は少なくとも2.1:1
であるのが好ましく、約2.1:1〜約10.1:1で
あるとさらに好ましく、約2.1:1〜約3.5:1で
あるのが特に好ましい。
【0027】本発明の接着剤組成物中でヒドロシリル化
反応を促進する成分(c)は白金族金属触媒である。ヒ
ドロシリル化硬化反応を助長する別の触媒としては貴金
属触媒、たとえばルテニウム、ロジウム、パラジウム、
オスミウムもしくはイリジウムまたはこれらの金属の錯
体を使用するものがある。本発明で使用するのに適した
ヒドロシリル化触媒の例は、たとえば、アシュビー(Ash
by) の米国特許第3,159,601号と第3,15
9,662号、ラモロー(Lamoreaux) の米国特許第3,
220,970号、カールシュテット(Karstedt)の米国
特許第3,775,452号、モディック(Modic) の米
国特許第3,516,946号、およびジェラム(Jera
m) の米国特許第4,029,629号(これらの特許
はすべてここで引用したことにより本明細書に含まれて
いるものとする)に開示されている。
反応を促進する成分(c)は白金族金属触媒である。ヒ
ドロシリル化硬化反応を助長する別の触媒としては貴金
属触媒、たとえばルテニウム、ロジウム、パラジウム、
オスミウムもしくはイリジウムまたはこれらの金属の錯
体を使用するものがある。本発明で使用するのに適した
ヒドロシリル化触媒の例は、たとえば、アシュビー(Ash
by) の米国特許第3,159,601号と第3,15
9,662号、ラモロー(Lamoreaux) の米国特許第3,
220,970号、カールシュテット(Karstedt)の米国
特許第3,775,452号、モディック(Modic) の米
国特許第3,516,946号、およびジェラム(Jera
m) の米国特許第4,029,629号(これらの特許
はすべてここで引用したことにより本明細書に含まれて
いるものとする)に開示されている。
【0028】ヒドロシリル化触媒は白金含有触媒が好ま
しい。好ましい白金含有触媒は90.9重量%のオクチ
ルアルコールと9.1重量%の塩化白金酸を含有する白
金‐オクタノール錯体である。別の好ましい白金含有触
媒は、4モルの水和水を含む塩化白金酸を重炭酸ナトリ
ウムのエタノール溶液の存在下でテトラビニルシクロテ
トラシロキサンと反応させることによって形成される白
金錯体である。この触媒はカールシュテット(Karstedt)
の米国特許第3,775,452号(引用により本明細
書に含まれているものとする)に開示されている。
しい。好ましい白金含有触媒は90.9重量%のオクチ
ルアルコールと9.1重量%の塩化白金酸を含有する白
金‐オクタノール錯体である。別の好ましい白金含有触
媒は、4モルの水和水を含む塩化白金酸を重炭酸ナトリ
ウムのエタノール溶液の存在下でテトラビニルシクロテ
トラシロキサンと反応させることによって形成される白
金錯体である。この触媒はカールシュテット(Karstedt)
の米国特許第3,775,452号(引用により本明細
書に含まれているものとする)に開示されている。
【0029】触媒は触媒量で使用しなければならない。
それはヒドロシリル化反応を促進するのに充分な量であ
る。一般に、ヒドロシリル化混合物の重量を基準として
白金金属として少なくとも0.1ppmの白金触媒を使
用しなければならず、5〜250ppm使用するのが好
ましい。アセチレン系アルコール、アミン、シアヌレー
トのような抑制剤も有効量で使用することができる。
それはヒドロシリル化反応を促進するのに充分な量であ
る。一般に、ヒドロシリル化混合物の重量を基準として
白金金属として少なくとも0.1ppmの白金触媒を使
用しなければならず、5〜250ppm使用するのが好
ましい。アセチレン系アルコール、アミン、シアヌレー
トのような抑制剤も有効量で使用することができる。
【0030】本発明の組成物はまた、通常の増量用充填
材(E)および/または強化用充填材(F)を任意に含
有していてもよい。本発明の組成物は約0〜約200重
量部、好ましくは約10〜約100重量部の増量用充填
材(E)と、約0〜約50重量部、好ましくは約20〜
約50重量部の強化用充填材(F)とを含有する。本発
明に有用な増量用充填材(E)の例としては、α‐石
英、粉砕石英、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウ
ム、ケイ酸ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化亜
鉛、タルク、ケイ藻土、酸化鉄、炭酸カルシウム、粘
土、チタニア、ジルコニア、雲母、ガラス(たとえば粉
砕ガラス、ガラス繊維)、砂、カーボンブラック、黒
鉛、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、木粉、コルク、フルオロ
カーボンポリマー粉末などがある。本発明で使用するの
に好ましい増量用充填材はα‐石英である。
材(E)および/または強化用充填材(F)を任意に含
有していてもよい。本発明の組成物は約0〜約200重
量部、好ましくは約10〜約100重量部の増量用充填
材(E)と、約0〜約50重量部、好ましくは約20〜
約50重量部の強化用充填材(F)とを含有する。本発
明に有用な増量用充填材(E)の例としては、α‐石
英、粉砕石英、酸化アルミニウム、ケイ酸アルミニウ
ム、ケイ酸ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化亜
鉛、タルク、ケイ藻土、酸化鉄、炭酸カルシウム、粘
土、チタニア、ジルコニア、雲母、ガラス(たとえば粉
砕ガラス、ガラス繊維)、砂、カーボンブラック、黒
鉛、硫酸バリウム、硫酸亜鉛、木粉、コルク、フルオロ
カーボンポリマー粉末などがある。本発明で使用するの
に好ましい増量用充填材はα‐石英である。
【0031】強化用充填材(F)の例としては、ヒュー
ムドシリカや沈降シリカのようなシリカ、ならびに、た
とえばオルガノハロシラン、ジシロキサンまたはジシラ
ザンなどで処理してあるヒュームドシリカや沈降シリカ
のような処理済シリカ充填材がある。ヒュームドシリカ
は本発明のシリコーン成分に対する強化用充填材として
特に有効である。特に好ましい処理済ヒュームドシリカ
は、ヒュームドシリカをまず最初に、たとえばルーカス
(Lucas) の米国特許第2,938,009号(引用によ
り本明細書に含まれているものとする)に教示されてい
るように業界で公知の方法に従って環状ポリシロキサン
(たとえばジメチル環状テトラマー)で処理した後、た
とえばスミス(Smith) の米国特許第3,635,743
号やベアズ(Beers) の米国特許第3,847,848号
(いずれも引用により本明細書に含まれているものとす
る)に教示されているようにシラザン(たとえばヘキサ
メチルジシラザン)で処理して、先にテトラマーで処理
したシリカの表面から遊離のシラノールをほとんど除い
たものである。このような充填材は、本明細書中で「処
理済ヒュームドシリカ」ということがある。
ムドシリカや沈降シリカのようなシリカ、ならびに、た
とえばオルガノハロシラン、ジシロキサンまたはジシラ
ザンなどで処理してあるヒュームドシリカや沈降シリカ
のような処理済シリカ充填材がある。ヒュームドシリカ
は本発明のシリコーン成分に対する強化用充填材として
特に有効である。特に好ましい処理済ヒュームドシリカ
は、ヒュームドシリカをまず最初に、たとえばルーカス
(Lucas) の米国特許第2,938,009号(引用によ
り本明細書に含まれているものとする)に教示されてい
るように業界で公知の方法に従って環状ポリシロキサン
(たとえばジメチル環状テトラマー)で処理した後、た
とえばスミス(Smith) の米国特許第3,635,743
号やベアズ(Beers) の米国特許第3,847,848号
(いずれも引用により本明細書に含まれているものとす
る)に教示されているようにシラザン(たとえばヘキサ
メチルジシラザン)で処理して、先にテトラマーで処理
したシリカの表面から遊離のシラノールをほとんど除い
たものである。このような充填材は、本明細書中で「処
理済ヒュームドシリカ」ということがある。
【0032】本発明の組成物は、成分(A)〜(F)を
任意に追加する他の成分と共に、適当な混合手段(たと
えばへら、ドラムローラー、メカニカルスターラー、三
本ロール練り機、シグマブレードミキサー、パンドウミ
キサー、二本ロール機)を使用して均一に混合すること
によって製造することができる。成分(A)〜(F)の
混合順序は特に重要ではないが、成分(B)と(C)を
成分(D)の存在下で一緒にするのが好ましく、最終混
合段階で混合するのが最も好ましい。したがって、本発
明の硬化性組成物を使用しようとする直前に単一の混合
段階ですべての成分を混合することが可能である。ある
いは、いずれかの成分を前もって混合して、所望であれ
ば貯蔵することができる2つ以上の混合物を作成した
後、その目的とする用途に使用する直前の最終段階で混
合することができる。
任意に追加する他の成分と共に、適当な混合手段(たと
えばへら、ドラムローラー、メカニカルスターラー、三
本ロール練り機、シグマブレードミキサー、パンドウミ
キサー、二本ロール機)を使用して均一に混合すること
によって製造することができる。成分(A)〜(F)の
混合順序は特に重要ではないが、成分(B)と(C)を
成分(D)の存在下で一緒にするのが好ましく、最終混
合段階で混合するのが最も好ましい。したがって、本発
明の硬化性組成物を使用しようとする直前に単一の混合
段階ですべての成分を混合することが可能である。ある
いは、いずれかの成分を前もって混合して、所望であれ
ば貯蔵することができる2つ以上の混合物を作成した
後、その目的とする用途に使用する直前の最終段階で混
合することができる。
【0033】成分(A)の一部と成分(C)、(D)と
を充填材や溶媒のような他の任意成分と共に混合して最
初の混合物(パッケージ)を形成するのが好ましい。別
に、成分(A)の残部がある場合にはその残部と成分
(B)を混合して第二のパッケージとすることができ
る。これら2つのパッケージはその後、本発明の組成物
が必要になるまで貯蔵した後均一に混合することができ
る。
を充填材や溶媒のような他の任意成分と共に混合して最
初の混合物(パッケージ)を形成するのが好ましい。別
に、成分(A)の残部がある場合にはその残部と成分
(B)を混合して第二のパッケージとすることができ
る。これら2つのパッケージはその後、本発明の組成物
が必要になるまで貯蔵した後均一に混合することができ
る。
【0034】本発明の付加硬化性シリコーン組成物はプ
ライマーを使わなくてもプラスチック、金属、ガラス、
石などの各種基材に直接自己結合する。本組成物が結合
するその他のプラスチック基材としては、ポリフェニレ
ン/スチレンブレンド、ポリアクリルアミド、ポリスチ
レン、状態調節されたポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテ
レフタレート、フルオロポリマーおよび非樹脂含有ポリ
エーテルイミドの中から選択されるプラスチック基材が
ある。金属基材の例としては、銅、アルクラッド(アル
ミニウム合せ板)アルミニウム、陽極酸化アルミニウム
(アルマイト)、亜鉛メッキ鋼(トタン)、冷延鋼、鋳
造アルミニウム、鋳造マグネシウムの中から選択される
金属基材がある。基材上の接着剤組成物の厚さは通常約
20〜約60ミルである。
ライマーを使わなくてもプラスチック、金属、ガラス、
石などの各種基材に直接自己結合する。本組成物が結合
するその他のプラスチック基材としては、ポリフェニレ
ン/スチレンブレンド、ポリアクリルアミド、ポリスチ
レン、状態調節されたポリカーボネート、ポリエステ
ル、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテ
レフタレート、フルオロポリマーおよび非樹脂含有ポリ
エーテルイミドの中から選択されるプラスチック基材が
ある。金属基材の例としては、銅、アルクラッド(アル
ミニウム合せ板)アルミニウム、陽極酸化アルミニウム
(アルマイト)、亜鉛メッキ鋼(トタン)、冷延鋼、鋳
造アルミニウム、鋳造マグネシウムの中から選択される
金属基材がある。基材上の接着剤組成物の厚さは通常約
20〜約60ミルである。
【0035】本発明の付加硬化性組成物は、ロール塗、
スプレッダー、スプレー塗などのような適当な手段で基
材表面に塗布し、上記のようにして硬化させることがで
きる。接着剤組成物を基材に塗布した後、その組成物は
約50〜100℃の範囲の温度で約10〜30分かけて
硬化させることができる。
スプレッダー、スプレー塗などのような適当な手段で基
材表面に塗布し、上記のようにして硬化させることがで
きる。接着剤組成物を基材に塗布した後、その組成物は
約50〜100℃の範囲の温度で約10〜30分かけて
硬化させることができる。
【0036】
【実施例の記載】本発明の実施の態様を当業者が理解し
易くするために、以下に限定ではなく例示の意味で実施
例を挙げる。部とあるのはすべて重量部である。実施例1 ベンジルアミン5.03gと3‐アクリロイルオキシ‐
1‐プロピルトリメトキシシラン23gの混合物を24
時間窒素下で40℃に加熱した。反応の完了は 1H N
MRスペクトルで示される。 1H NMRスペクトルに
よるとこの方法で得られた生成物は次式のものである。
易くするために、以下に限定ではなく例示の意味で実施
例を挙げる。部とあるのはすべて重量部である。実施例1 ベンジルアミン5.03gと3‐アクリロイルオキシ‐
1‐プロピルトリメトキシシラン23gの混合物を24
時間窒素下で40℃に加熱した。反応の完了は 1H N
MRスペクトルで示される。 1H NMRスペクトルに
よるとこの方法で得られた生成物は次式のものである。
【0037】
【化13】
【0038】パル(Parr)(登録商標)水素化装置に、上
記反応生成物4g、メタノール20ml(3Aシーブで
乾燥したもの)、およびPd/C1g(10%、150
℃で24時間乾燥したもの)を入れた。このびんを40
psiに加圧し、混合物を常温で2時間振盪した。混合
物をセライト(Celite)(登録商標)に通して濾過し、減
圧にしてメタノールを除いた。2.5gの生成物が得ら
れた。 1H NMRスペクトルによるとこの方法で得ら
れた生成物は次式を有するビス(トリメトキシシリルト
リメチレンオキシカルボニルジメチレン)アミンであっ
た。
記反応生成物4g、メタノール20ml(3Aシーブで
乾燥したもの)、およびPd/C1g(10%、150
℃で24時間乾燥したもの)を入れた。このびんを40
psiに加圧し、混合物を常温で2時間振盪した。混合
物をセライト(Celite)(登録商標)に通して濾過し、減
圧にしてメタノールを除いた。2.5gの生成物が得ら
れた。 1H NMRスペクトルによるとこの方法で得ら
れた生成物は次式を有するビス(トリメトキシシリルト
リメチレンオキシカルボニルジメチレン)アミンであっ
た。
【0039】
【化14】
【0040】実施例2 末端にジメチルビニルシロキシ単位をもち粘度が約4
0,000センチポイズのポリジメチルシロキサンとオ
クタメチルシクロテトラシロキサンで処理したヒューム
ドシリカ(混合物の20重量%)との混合物13g、カ
ールシュテット(Karstedt)の米国特許第3,775,4
52号に示されている白金触媒の溶液の形態にある白金
10ppm、3,5‐ジメチル‐1‐ヘキシン‐3‐オ
ール1.0μL、および実施例1の接着促進剤0.14
gの混合物に、水素含量が約0.8重量%のメチル水素
シロキシジメチルシロキシコポリマー0.23gを加え
ることによって熱付加硬化性シリコーン組成物を製造し
た。
0,000センチポイズのポリジメチルシロキサンとオ
クタメチルシクロテトラシロキサンで処理したヒューム
ドシリカ(混合物の20重量%)との混合物13g、カ
ールシュテット(Karstedt)の米国特許第3,775,4
52号に示されている白金触媒の溶液の形態にある白金
10ppm、3,5‐ジメチル‐1‐ヘキシン‐3‐オ
ール1.0μL、および実施例1の接着促進剤0.14
gの混合物に、水素含量が約0.8重量%のメチル水素
シロキシジメチルシロキシコポリマー0.23gを加え
ることによって熱付加硬化性シリコーン組成物を製造し
た。
【0041】この混合物を排気/遠心を二回繰り返して
脱気し、一方金属とプラスチックのラップ・シア(Lap S
hear) 1″×1/2″サンプルいくつかをイソプロパノ
ールで拭き清めた。そのサンプルを上記の付加硬化性組
成物で処理した。処理したサンプルを100℃/1時間
で硬化させた後クロスヘッドスピード0.5インチ/分
のインストロン(Instron) 4202で試験した。以下の
結果が得られた。ポリカーボネートはレキサン(Lexan)
(登録商標)というポリカーボネートであり、ポリエス
テルはバロックス(Valox) (登録商標)というポリエス
テルであり、ポリエーテルイミドはウルテム(Ultem)
(登録商標)というポリエーテルイミドである。これら
の熱可塑性樹脂はすべてジー・イー・プラスチックス部
門(GE Plastics Div.)の製品である。 基 材 破壊モード ラップ・シア強度(psi) ポリカーボネート 凝 集 390 ポリエステル 凝 集 258 ポリエーテルイミド 凝 集 336 アルクラッド 凝 集 300 鋼 凝 集 394 接着促進剤を除くと接着破壊となった。
脱気し、一方金属とプラスチックのラップ・シア(Lap S
hear) 1″×1/2″サンプルいくつかをイソプロパノ
ールで拭き清めた。そのサンプルを上記の付加硬化性組
成物で処理した。処理したサンプルを100℃/1時間
で硬化させた後クロスヘッドスピード0.5インチ/分
のインストロン(Instron) 4202で試験した。以下の
結果が得られた。ポリカーボネートはレキサン(Lexan)
(登録商標)というポリカーボネートであり、ポリエス
テルはバロックス(Valox) (登録商標)というポリエス
テルであり、ポリエーテルイミドはウルテム(Ultem)
(登録商標)というポリエーテルイミドである。これら
の熱可塑性樹脂はすべてジー・イー・プラスチックス部
門(GE Plastics Div.)の製品である。 基 材 破壊モード ラップ・シア強度(psi) ポリカーボネート 凝 集 390 ポリエステル 凝 集 258 ポリエーテルイミド 凝 集 336 アルクラッド 凝 集 300 鋼 凝 集 394 接着促進剤を除くと接着破壊となった。
【0042】上記実施例は本発明の付加硬化性組成物の
合成に使用する多くの変形およびそのような組成物中に
使用する接着促進剤のほんの二、三に関するのみである
が、本発明はこれら実施例に先立つ詳細な説明に示され
ているようにずっと広範囲のビス(トリアルコキシシリ
ルアルキレンオキシカルボニルアルキレン)アミン系接
着促進剤とそのような接着促進剤を含有する付加硬化性
オルガノポリシロキサン組成物に関するものであると理
解されたい。
合成に使用する多くの変形およびそのような組成物中に
使用する接着促進剤のほんの二、三に関するのみである
が、本発明はこれら実施例に先立つ詳細な説明に示され
ているようにずっと広範囲のビス(トリアルコキシシリ
ルアルキレンオキシカルボニルアルキレン)アミン系接
着促進剤とそのような接着促進剤を含有する付加硬化性
オルガノポリシロキサン組成物に関するものであると理
解されたい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・アントニー・キング,ジュニア アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、ブルーマン・アヴェニュー、 927番 (72)発明者 アンドリュー・ジェームズ・カルソ アメリカ合衆国、ニューヨーク州、スケネ クタデイ、ジルズパイ・ストリート、1086 番
Claims (7)
- 【請求項1】 (A)(1)一般式 【化1】 [式中、Viはビニル基であり、Rは1〜8個の炭素原
子を有するアルキル基、フェニル基、3〜10個の炭素
原子を有するフルオロアルキル基およびこれらの混合物
より成る群の中から選択され、「m+n」は当該ポリジ
オルガノシロキサンの粘度を25℃で100〜約10
0,000センチポイズとしかつポリジオルガノシロキ
サンのビニル含量を約0.02〜約2.0重量%とする
のに充分な値をもっている]を有し本質的に環状部をも
たずビニルで末端が停止したポリジオルガノシロキサン
約50〜約100重量部、および(2)(R1 )3 Si
O1/2 単位とSiO4/2 単位を含みビニルを含有する固
体のベンゼン可溶性樹脂コポリマー[ただし、R1 はビ
ニル基または6個までの炭素原子を含有し脂肪族不飽和
をもたない一価の炭化水素基であり、(R1 )3 SiO
1/2 単位とSiO4/2 単位の比は約0.5:1から約
1.5:1までであり、この樹脂のビニル含量は約1.
5〜約3.5重量%である]約0〜約50重量部を含む
ビニルを含有するポリジオルガノシロキサン組成物10
0重量部、 (B)平均単位式 【化2】 [式中、R2 は1〜約10個の炭素原子を有し脂肪族不
飽和をもたない一価の炭化水素基またはハロゲン化され
た一価の炭化水素基であり、「a」は約0から約3まで
の値をもっており、「b」は約0から約3までの値をも
っており、「a」+「b」の和は0から3までの値をも
っている]を有し水素を含有するポリシロキサン約1〜
約20重量部、 (C)触媒量のヒドロシリル化触媒、 (D)接着促進剤として有効な量の、式 【化3】 [式中、R3 およびR4 は同一かまたは異なるC(2-8)
アルキレン基の中から選択され、R5 は同一かまたは異
なるC(1-4) アルキル基の中から選択される]を有する
ビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキシカルボニ
ルアルキレン)アミン、 (E)増量用充填材約0〜約200重量部、ならびに (F)約0〜約50重量部の、そして(A)(2)が存
在しない場合には強化に有効な量の、強化用充填材を含
有する付加硬化性組成物。 - 【請求項2】 ビニルを含有するポリジオルガノポリシ
ロキサンがビニルを含有するポリジメチルシロキサンで
ある、請求項1記載の付加硬化性組成物。 - 【請求項3】 ビニルを含有する固体のベンゼン可溶性
樹脂が、(CH3 ) 3 SiO1/2 単位、Vi(CH3 )
2 SiO1/2 単位およびSiO2 単位の混合物を含む、
請求項1記載の付加硬化性組成物。 - 【請求項4】 ヒドロシリル化触媒が白金触媒である、
請求項1記載の付加硬化性組成物。 - 【請求項5】 接着促進剤が 【化4】 である、請求項1記載の付加硬化性組成物。
- 【請求項6】 式 【化5】 [式中、R3 およびR4 は同一かまたは異なるC(2-8)
アルキレン基の中から選択され、R5 は同一かまたは異
なるC(1-4) アルキル基の中から選択される]を有する
ビス(トリアルコキシシリルアルキレンオキシカルボニ
ルアルキレン)アミン。 - 【請求項7】 式 【化6】 を有する化合物。
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