JP7770745B2 - Photocurable silicone rubber coating composition, coated airbag fabric and method for producing same - Google Patents
Photocurable silicone rubber coating composition, coated airbag fabric and method for producing sameInfo
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Description
本発明は、光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物、および該組成物の硬化被膜で被覆したエアーバッグ用シリコーンコーティング基布の製造方法に関する。 The present invention relates to a photocurable silicone rubber coating composition and a method for producing a silicone-coated base fabric for airbags that is coated with a cured film of the composition.
従来、基布の表面に硬化性シリコーンゴムをコーティングし、基布上にシリコーンゴムの硬化被膜を形成させた基布は、耐熱性、気密性、耐候性、難燃性等に優れるため、自動車用のエアーバッグ基布に好適に使用されてきた。しかし、エアーバッグは車内のピラーの中などに折り畳んだ状態で収納されるため、基布表面上にあるコーティング材同士の好ましくない密着(ブロッキング)が発現することがある。このようなブロッキングが生じる場合や硬化被膜表面が高摩擦性である場合などには、車両衝突時にエアーバッグが十分に展開せず、搭乗者の死傷防止という役割を果たせないおそれがある。加えて、被膜が高摩擦性であると、エアーバッグ展開時に搭乗者がエアーバッグ表面との接触で擦過傷を引き起こすおそれもある。そのため、ブロッキングを起こさず、表面の摩擦係数が低くなるような被覆材料が求められている。更に、エアーバッグ基布を折り畳んで、車内のピラー等に収納する際に、基布の柔軟性が低いと折り畳んだ際のエアーバッグ基布の体積が大きくなり、居室空間を圧迫する。そのため、柔軟性の高いエアーバッグ基布が求められている。 Conventionally, base fabrics coated with curable silicone rubber to form a cured silicone rubber film on the surface have been ideally used as base fabrics for automotive airbags due to their excellent heat resistance, airtightness, weather resistance, and flame retardancy. However, because airbags are stored in a folded state, such as inside pillars, undesirable adhesion (blocking) can occur between coating materials on the surface of the base fabric. If this blocking occurs or if the cured coating surface has high friction, the airbag may not deploy properly in a vehicle collision, potentially preventing it from fulfilling its role of preventing injury or death to passengers. Furthermore, if the coating has high friction, passengers may suffer abrasions from contact with the airbag surface when the airbag deploys. Therefore, there is a need for coating materials that do not cause blocking and have a low surface friction coefficient. Furthermore, when an airbag base fabric is folded and stored in a pillar or the like inside a vehicle, if the base fabric has low flexibility, the volume of the airbag base fabric when folded increases, compressing the passenger compartment space. Therefore, there is a demand for airbag base fabrics with high flexibility.
この対策として、付加硬化型シリコーンゴム組成物にアルミナ、タルク及びシリカなどの無機フィラーと有機溶剤を含む低摩擦性シリコーンコート剤組成物及び該組成物を用いるシリコーンゴムコーティング被膜の形成方法が開示されている(特許文献1)。この方法では、組成物中の有機溶剤を加熱硬化時に揮発させることで、無機フィラーの一部をコーティング被膜の表面に露出させ、低摩擦性を達成し、低摩擦性で、表面粗さの大きいシリコーンゴムコーティング被膜を得ることができる。しかし、近年、CO2排出量の低減や、揮発性有機化合物(VOC)による健康被害が懸念されており、有機溶剤を大量に使用する方法は好ましくない。 As a countermeasure to this problem, a low-friction silicone coating composition containing an addition-curable silicone rubber composition, inorganic fillers such as alumina, talc, and silica, and an organic solvent, and a method for forming a silicone rubber coating film using the composition have been disclosed (Patent Document 1). In this method, the organic solvent in the composition is volatilized during heat curing, exposing a portion of the inorganic filler to the surface of the coating film, achieving low friction and allowing the production of a silicone rubber coating film with low friction and high surface roughness. However, in recent years, concerns have arisen about reducing CO2 emissions and the health hazards caused by volatile organic compounds (VOCs), making methods that use large amounts of organic solvent undesirable.
エアーバッグ基布用のシリコーンコーティング剤として、側鎖のみにビニル基を有するポリシロキサンとヒドロシリル基を有するポリシロキサンとタルクとを含む加熱硬化型被覆用シリコーン組成物が開示されている(特許文献2)。この組成物により、低摩擦性で耐ブロッキング性に優れるエアーバッグ用基布が得られる。しかし、被覆用シリコーン層が硬いため、これをコーティングした基布は柔軟性に乏しく、折り畳み性も悪化するという懸念点がある。 A heat-curable silicone coating composition containing a polysiloxane with vinyl groups only on the side chains, a polysiloxane with hydrosilyl groups, and talc has been disclosed as a silicone coating agent for airbag base fabrics (Patent Document 2). This composition produces airbag base fabrics with low friction and excellent blocking resistance. However, because the silicone coating layer is hard, there are concerns that the coated base fabrics lack flexibility and have poor foldability.
この他のエアーバッグ基布用被覆材料としては、フッ素ポリマー、タルク、アルミナ、水性脂肪族ポリウレタン、界面活性剤及び接着剤を配合したブロッキング防止コーティング材が開示されている(特許文献3)。このコーティング材により、耐ブロッキング性と難燃性に優れるコーティング基布が得られる。しかし、基布上のコーティング層となる樹脂の例がエチレン酢酸ビニル共重合体を含むウレタン樹脂しか具体的な例がない。ウレタン樹脂は一般的に耐熱性及び耐湿熱性が低いため、夏場の車内など高温、高湿な環境での耐久性に懸念がある。また、水溶性有機ポリマーであるポリアクリル酸ナトリウム水溶液に、タルク及びクロライト等を固形潤滑剤として分散させた水性塗膜組成物が開示されている(特許文献4)。この水性塗膜組成物から、低摩擦性で耐ブロッキング性に優れる塗膜を得ることができる。しかし、水溶性有機ポリマーを使用しているため、湿潤な環境下では湿気によって塗膜が膨潤し、摩擦係数の増加や耐ブロッキング特性及び接着性の低下が懸念される。 Another coating material for airbag fabrics is disclosed in Patent Document 3, which discloses an anti-blocking coating containing a blend of fluoropolymer, talc, alumina, aqueous aliphatic polyurethane, a surfactant, and an adhesive. This coating material produces a coated fabric with excellent blocking resistance and flame retardancy. However, the only specific example of a resin used to form the coating layer on the fabric is a urethane resin containing an ethylene-vinyl acetate copolymer. Urethane resins generally have poor heat resistance and moist heat resistance, raising concerns about durability in high-temperature, humid environments such as the interior of a car in the summer. Additionally, Patent Document 4 discloses an aqueous coating composition in which talc, chlorite, and other solid lubricants are dispersed in an aqueous solution of sodium polyacrylate, a water-soluble organic polymer. This aqueous coating composition can produce a coating with low friction and excellent blocking resistance. However, because it uses a water-soluble organic polymer, the coating swells in humid environments due to moisture, raising concerns about an increase in the coefficient of friction and a decrease in blocking resistance and adhesion.
従って、本発明は、有機溶剤を大量に使用することなく、基布にコートした場合に、ブロッキングを起こしにくく、表面が低摩擦性であり、柔軟性に優れ、収納時にコンパクト化することが可能な硬化被膜を与える光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物を提供することを目的とする。また、前記シリコーンゴムコーティング組成物の硬化被膜で被覆したエアーバッグ用シリコーンコーティング基布の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention therefore aims to provide a photocurable silicone rubber coating composition that, when applied to a base fabric, produces a cured coating that is resistant to blocking, has a low surface friction, is highly flexible, and can be compacted for storage, without using large amounts of organic solvents. It also aims to provide a method for producing a silicone-coated base fabric for airbags that is coated with a cured coating of the silicone rubber coating composition.
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究した結果、下記の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物により上記課題を解決できることを見出し、本発明をなすに至った。
[1]
(A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上含有する数平均重合度が10~1,000の直鎖状のオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:本成分の1分子中に含まれるケイ素原子に結合した水素原子の数が、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基の合計1個当たり、0.4~5個となる量、
(C)メジアン径(D50)が0.5~20μmであるタルク微粉末:50~150質量部、及び
(D)ヒドロシリル化反応用触媒として、波長200~500nmの光によって活性化される白金族化合物触媒:有効量、
を含有する光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物。
[2]
前記(D)成分がビス(アセチルアセトナト)白金(II)又は(トリメチル)メチルシクロペンタジエニル白金(IV)である[1]に記載の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物。
[3]
前記(A)成分が分子鎖両末端のみにビニル基を有するオルガノポリシロキサンである[1]または[2]に記載の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物。
[4]
前記(A)成分が、ケイ素原子に結合した全置換基の0.1~15mol%が炭素数2~8のアルケニル基であるオルガノポリシロキサンである[1]~[3]のいずれかに記載の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物。
[5]
[1]~[4]のいずれかに記載の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の硬化物層を最表層に有するコートエアーバッグ用基布。
[6]
エアーバッグ用基布の最表層に、[1]~[4]のいずれかに記載の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物を塗工する工程、及び
該光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の塗工面に、光照射量100~10,000mJ/cm2の光を照射する工程
を有するコートエアーバッグ用基布の製造方法。
[7]
光を照射する工程に次いで、40~120℃で、5~120秒の硬化促進工程を有する[6]に記載のエアーバッグ用シリコーンゴムコーティング基布の製造方法。
As a result of extensive research into achieving the above object, the present inventors discovered that the above problems could be solved by the photocurable silicone rubber coating composition described below, which led to the creation of the present invention.
[1]
(A) 100 parts by mass of a linear organopolysiloxane containing two or more silicon-bonded alkenyl groups per molecule and having a number-average degree of polymerization of 10 to 1,000;
(B) an organohydrogenpolysiloxane containing two or more silicon-bonded hydrogen atoms per molecule: an amount such that the number of silicon-bonded hydrogen atoms contained per molecule of this component is 0.4 to 5 per total number of silicon-bonded alkenyl groups in component (A);
(C) 50 to 150 parts by mass of fine talc powder having a median diameter (D50) of 0.5 to 20 μm, and (D) an effective amount of a platinum group compound catalyst that is activated by light with a wavelength of 200 to 500 nm as a hydrosilylation reaction catalyst,
A photocurable silicone rubber coating composition comprising:
[2]
The photocurable silicone rubber coating composition according to [1], wherein the component (D) is bis(acetylacetonato)platinum(II) or (trimethyl)methylcyclopentadienylplatinum(IV).
[3]
The photocurable silicone rubber coating composition according to [1] or [2], wherein component (A) is an organopolysiloxane having vinyl groups only at both molecular chain terminals.
[4]
The photocurable silicone rubber coating composition according to any one of [1] to [3], wherein component (A) is an organopolysiloxane in which 0.1 to 15 mol % of all substituents bonded to silicon atoms are alkenyl groups having 2 to 8 carbon atoms.
[5]
A coated airbag fabric having a cured product layer of the photocurable silicone rubber coating composition according to any one of [1] to [4] as the outermost layer.
[6]
A method for producing a coated airbag fabric, comprising the steps of: applying the photocurable silicone rubber coating composition according to any one of [1] to [4] to the outermost layer of an airbag fabric; and irradiating the surface coated with the photocurable silicone rubber coating composition with light at a dose of 100 to 10,000 mJ/ cm2 .
[7]
[6] A method for producing a silicone rubber-coated airbag fabric according to [6], which comprises a curing acceleration step at 40 to 120°C for 5 to 120 seconds following the light irradiation step.
本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物は、有機溶剤を多量に使用することなく、基布の最表層にコートした場合に、ブロッキングを起こしにくく、表面が低摩擦性であり、柔軟性に優れ、収納時にコンパクト化することが可能な硬化被膜(硬化物層)を与える。よって、特に、エアーバッグの製造において、該組成物で被覆した基布を用いると、エアーバッグ展開時の展開不良や、エアーバッグ表面と搭乗者との接触による擦過傷などを防止することができる。更に、車内に折り畳んで収納する際に、容易にコンパクト化できる。 The photocurable silicone rubber coating composition of the present invention, when coated on the outermost layer of a base fabric, does not require the use of large amounts of organic solvents and provides a cured coating (cured product layer) that is resistant to blocking, has a low surface friction, is highly flexible, and can be compacted for storage. Therefore, particularly in the production of airbags, using a base fabric coated with this composition can prevent poor deployment of the airbag and abrasions caused by contact between the airbag surface and the occupant. Furthermore, the airbag can be easily folded and stored in a compact size inside the vehicle.
本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物は、下記(A)~(D)成分:
(A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上含有する数平均重合度が10~1,000の直鎖状のオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:本成分の1分子中に含まれるケイ素原子に結合した水素原子の数が、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基の合計1個当たり、0.4~5個となる量、
(C)メジアン径(D50)が0.5~20μmであるタルク微粉末:50~150質量部、及び
(D)ヒドロシリル化反応用触媒として、波長200~500nmの光によって活性化される白金族化合物触媒:有効量、
を含有する。以下、各成分について詳述する。
The photocurable silicone rubber coating composition of the present invention comprises the following components (A) to (D):
(A) 100 parts by mass of a linear organopolysiloxane containing two or more silicon-bonded alkenyl groups per molecule and having a number-average degree of polymerization of 10 to 1,000;
(B) an organohydrogenpolysiloxane containing two or more silicon-bonded hydrogen atoms per molecule: an amount such that the number of silicon-bonded hydrogen atoms contained per molecule of this component is 0.4 to 5 per total number of silicon-bonded alkenyl groups in component (A);
(C) 50 to 150 parts by mass of fine talc powder having a median diameter (D50) of 0.5 to 20 μm, and (D) an effective amount of a platinum group compound catalyst that is activated by light with a wavelength of 200 to 500 nm as a hydrosilylation reaction catalyst,
Each component is described in detail below.
[(A)成分]
(A)成分の直鎖状のオルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上含有する、数平均重合度が10~1,000のオルガノポリシロキサンであり、本発明にかかる組成物のベースポリマー(主剤)である。
[Component (A)]
The linear organopolysiloxane of component (A) is an organopolysiloxane containing two or more silicon-bonded alkenyl groups per molecule and having a number-average degree of polymerization of 10 to 1,000, and is the base polymer (main component) of the composition of the present invention.
上記(A)成分の分子構造は、主鎖が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなる直鎖状であり、特に、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖されたジオルガノポリシロキサンが好ましい。また、上記(A)成分の分子中においてアルケニル基が結合するケイ素原子の位置は、分子鎖末端(即ち、トリオルガノシロキシ基)及び分子鎖途中(即ち、分子鎖非末端に位置する2官能性のジオルガノシロキサン単位)のどちらか一方でも両方でもよい。 The molecular structure of component (A) is a linear main chain consisting essentially of repeating diorganosiloxane units, and diorganopolysiloxanes in which both molecular chain terminals are blocked with triorganosiloxy groups are particularly preferred. Furthermore, the position of the silicon atom to which the alkenyl group is bonded in the molecule of component (A) may be either or both at the molecular chain terminal (i.e., triorganosiloxy group) and/or in the middle of the molecular chain (i.e., difunctional diorganosiloxane units located at non-terminal positions).
上記(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基は、その炭素数が通常2~8であり、好ましくは炭素数2~4である。その具体例としては、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、ヘプテニル基等が挙げられ、特にビニル基であることが好ましい。 The alkenyl group bonded to the silicon atom in component (A) typically has 2 to 8 carbon atoms, and preferably 2 to 4 carbon atoms. Specific examples include vinyl, allyl, propenyl, butenyl, pentenyl, hexenyl, cyclohexenyl, and heptenyl groups, with vinyl groups being particularly preferred.
上記(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基の含有量は、上記オルガノポリシロキサン中のケイ素原子に結合した全置換基の、好ましくは0.1~15mol%、更に好ましくは0.5~13mol%、更に好ましくは1.0~11mol%である。アルケニル基の含有量がケイ素原子に結合した全置換基の0.1mol%を下回ると得られる硬化被膜の十分な低摩擦性が得られないことがあり、15mol%を超えると得られる硬化物が脆くなることがある。 The content of alkenyl groups bonded to silicon atoms in component (A) is preferably 0.1 to 15 mol %, more preferably 0.5 to 13 mol %, and even more preferably 1.0 to 11 mol %, of all substituents bonded to silicon atoms in the organopolysiloxane. If the alkenyl group content is less than 0.1 mol % of all substituents bonded to silicon atoms, the resulting cured coating may not have sufficiently low friction, while if it exceeds 15 mol %, the resulting cured product may be brittle.
上記(A)成分のアルケニル基以外のケイ素原子に結合する1価の有機基としては、炭素数1~12の1価炭化水素基が好ましく、より好ましくは炭素数1~10の1価炭化水素基である。1価炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3-クロロプロピル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基などが挙げられ、特に、メチル基が好ましい。 The monovalent organic group bonded to the silicon atom other than the alkenyl group in component (A) is preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, and more preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms. Specific examples of monovalent hydrocarbon groups include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, cyclohexyl, and heptyl; aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, and naphthyl; aralkyl groups such as benzyl and phenethyl; and halogen-substituted alkyl groups such as chloromethyl, 3-chloropropyl, and 3,3,3-trifluoropropyl. Methyl is particularly preferred.
上記(A)成分の数平均重合度は、10~1,000であり、好ましくは20~800であり、より好ましくは50~500である。数平均重合度が10よりも低いと、得られるシリコーンゴムの機械的特性が悪くなることがあり、また数平均重合度が1,000より大きいと、得られるシリコーンゴムコーティング組成物の粘度が高くなり、コーティング作業性が悪化することがある。 The number-average degree of polymerization of component (A) is 10 to 1,000, preferably 20 to 800, and more preferably 50 to 500. If the number-average degree of polymerization is lower than 10, the mechanical properties of the resulting silicone rubber may deteriorate. Furthermore, if the number-average degree of polymerization is higher than 1,000, the viscosity of the resulting silicone rubber coating composition may increase, resulting in poor coating workability.
なお、本明細書中において、数平均重合度は、下記条件で測定したトルエンを展開溶媒としたGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)分析によるポリスチレン換算により得られる数平均分子量の値から数平均重合度として求めた値である。
[測定条件]
展開溶媒:トルエン
流量:0.35mL/min
検出器:示差屈折率検出器(RI)
カラム:TSK Guardcolumn SuperH-L
TSKgel SuperH4000(6.0mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperH3000(6.0mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperH2000(6.0mmI.D.×15cm×2)
(いずれも東ソー社製)
カラム温度:40℃
試料注入量:10μL(濃度0.5質量%のトルエン溶液)
In this specification, the number average degree of polymerization is a value calculated as the number average degree of polymerization from the value of the number average molecular weight obtained by GPC (gel permeation chromatography) analysis using toluene as a developing solvent under the following conditions, converted into polystyrene:
[Measurement conditions]
Developing solvent: toluene Flow rate: 0.35 mL/min
Detector: Refractive index detector (RI)
Column: TSK Guard column Super H-L
TSKgel SuperH4000 (6.0mm I.D. x 15cm x 1)
TSKgel SuperH3000 (6.0mm I.D. x 15cm x 1)
TSKgel SuperH2000 (6.0mm I.D. x 15cm x 2)
(Both manufactured by Tosoh Corporation)
Column temperature: 40°C
Sample injection volume: 10 μL (toluene solution with a concentration of 0.5% by mass)
上記(A)成分は25℃において液状であってよく、上記(A)成分の粘度は、25℃において、好ましくは10~100,000mPa・s、より好ましくは20~30,000mPa・s、さらに好ましくは40~10,000mPa・sである。(A)成分の粘度が10mPa・sを下回ると得られるシリコーンゴムの機械的特性が悪化することがあり、100,000mPa・sを超えると、得られるシリコーンゴムコーティング組成物の粘度が高くなり、コーティング作業性が悪化することがある。 The above-mentioned component (A) may be liquid at 25°C, and the viscosity of the above-mentioned component (A) at 25°C is preferably 10 to 100,000 mPa·s, more preferably 20 to 30,000 mPa·s, and even more preferably 40 to 10,000 mPa·s. If the viscosity of component (A) is below 10 mPa·s, the mechanical properties of the resulting silicone rubber may deteriorate, while if it exceeds 100,000 mPa·s, the viscosity of the resulting silicone rubber coating composition may increase, resulting in poor coating workability.
なお、本明細書中において、粘度は、25℃において、JIS K 7117-1:1999に記載の方法で回転粘度計により測定した値である。 In this specification, viscosity is a value measured at 25°C using a rotational viscometer according to the method described in JIS K 7117-1:1999.
上記(A)成分のオルガノポリシロキサンの具体例としては、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メチルビニルポリシロキサン、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・メチルビニルシロキサン・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メチルビニルポリシロキサン、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・メチルビ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・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジビニルメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジビニル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、分子鎖両末端トリ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、及びこれらのオルガノポリシロキサンの2種以上からなる混合物が挙げられる。
(A)成分のオルガノポリシロキサンが、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等の、分子鎖両末端のみにビニル基を有するオルガノポリシロキサンであると、得られる硬化被膜の硬さが下がるため、このような硬化被膜を有するエアーバッグ用基布は柔軟性に優れるものとなる。
Specific examples of the organopolysiloxane of component (A) include a dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane copolymer capped at both molecular chain terminals with trimethylsiloxy groups, a methylvinylpolysiloxane capped at both molecular chain terminals with trimethylsiloxy groups, a dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymer capped at both molecular chain terminals with trimethylsiloxy groups, a dimethylpolysiloxane capped at both molecular chain terminals with dimethylvinylsiloxy groups, a methylvinylpolysiloxane capped at both molecular chain terminals with dimethylvinylsiloxy groups, and a dimethylsiloxane-methylpolysiloxane capped at both molecular chain terminals with dimethylvinylsiloxy groups. Examples of organopolysiloxanes include vinylsiloxane copolymers, dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane-methylphenylsiloxane copolymers terminally blocked with dimethylvinylsiloxy groups, dimethylpolysiloxanes terminally blocked with divinylmethylsiloxy groups, dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane copolymers terminally blocked with divinylmethylsiloxy groups, dimethylpolysiloxanes terminally blocked with trivinylsiloxy groups, dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane copolymers terminally blocked with trivinylsiloxy groups, and mixtures of two or more of these organopolysiloxanes.
When the organopolysiloxane of component (A) is an organopolysiloxane having vinyl groups only at both molecular chain ends, such as a dimethylpolysiloxane terminated at both molecular chain ends with dimethylvinylsiloxy groups, the hardness of the resulting cured coating is reduced, and air bag fabrics having such cured coatings have excellent flexibility.
上記(A)成分のオルガノポリシロキサンは、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
本発明の組成物中、(A)成分の含有量は、20~80質量%であることが好ましく、30~70質量%であることがより好ましい。
The organopolysiloxane of component (A) may use either a single compound or a combination of two or more different compounds.
In the composition of the present invention, the content of component (A) is preferably 20 to 80% by mass, and more preferably 30 to 70% by mass.
[(B)成分]
(B)成分のケイ素原子に結合した水素原子(ヒドロシリル基)を1分子中に2個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、主に上記(A)成分中のアルケニル基とヒドロシリル化付加反応し、架橋剤(硬化剤)として作用するものである。
[(B) Component]
Component (B), an organohydrogenpolysiloxane containing two or more silicon-bonded hydrogen atoms (hydrosilyl groups) per molecule, primarily undergoes a hydrosilylation addition reaction with the alkenyl groups in component (A) above, and acts as a crosslinking agent (curing agent).
上記(B)成分の分子構造としては、例えば、直鎖状、環状、分岐鎖状、三次元網状(樹脂状)構造等各種のものが挙げられるが、25℃で液状であるものが好ましい。ケイ素原子に結合した水素原子(ヒドロシリル基)は1分子中に2個以上有することを特徴とし、好ましくは3個以上を有する。より具体的には、通常2~300個、好ましくは3~200個、より好ましくは3~100個のヒドロシリル基を有する。このようなヒドロシリル基は、分子鎖末端、分子鎖途中のいずれに位置していてもよく、またこの両方に位置するものであってもよい。 The molecular structure of component (B) can be, for example, linear, cyclic, branched, or three-dimensional network (resinous) structure, but is preferably liquid at 25°C. It is characterized by having two or more hydrogen atoms (hydrosilyl groups) bonded to silicon atoms per molecule, and preferably three or more. More specifically, it typically has 2 to 300, preferably 3 to 200, and more preferably 3 to 100 hydrosilyl groups. Such hydrosilyl groups may be located at either the terminal or midway along the molecular chain, or both.
このオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、平均組成式として下記式(1)で示されるものを用いることができる。
上記式(1)中、Rは独立して炭素数1~10の1価炭化水素基であり、例えば、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、tert-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、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基;これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基等が挙げられる。Rとしては、より好ましくはアルキル基、アリール基であり、更に好ましくはメチル基である。なお、Rとしては、アルケニル基などの脂肪族不飽和炭化水素基を除く。また、aは0.7~2.1、bは0.001~1.0で、かつa+bが0.8~3.0を満足する正数であることが好ましく、より好ましくは、aは1.0~2.0、bは0.01~1.0で、かつa+bが1.5~2.5を満足する正数である。 In the above formula (1), R is independently a monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, such as alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, cyclohexyl, octyl, nonyl, and decyl; aryl groups such as phenyl, tolyl, xylyl, and naphthyl; aralkyl groups such as benzyl, phenylethyl, and phenylpropyl; and groups in which some or all of the hydrogen atoms have been substituted with halogen atoms such as fluorine, bromine, or chlorine, such as chloromethyl, chloropropyl, bromoethyl, and trifluoropropyl. R is more preferably an alkyl group or an aryl group, and even more preferably a methyl group. R does not include aliphatic unsaturated hydrocarbon groups such as alkenyl groups. Furthermore, it is preferable that a is a positive number between 0.7 and 2.1, b is a positive number between 0.001 and 1.0, and a+b is a positive number between 0.8 and 3.0; more preferably, a is a positive number between 1.0 and 2.0, b is a positive number between 0.01 and 1.0, and a+b is a positive number between 1.5 and 2.5.
上記(B)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、トリス(ハイドロジェンジメチルシロキシ)メチルシラン、トリス(ハイドロジェンジメチルシロキシ)フェニルシラン、メチルハイドロジェンシクロポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、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・メチルフェ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・メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニル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メチルハイドロジェンポリシロキサン、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ポリシロキサン、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、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・メチルフェニル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・ジフェニル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メチルフェニルポリシロキサン、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フェニルポリシロキサンや、これらの各例示化合物において、メチル基の一部又は全部がエチル基、プロピル基等の他のアルキル基で置換されたもの、式:R3SiO1/2で示されるシロキサン単位と式:R2HSiO1/2で示されるシロキサン単位と式:SiO4/2で示されるシロキサン単位からなるオルガノシロキサン共重合体、式:R2HSiO1/2で示されるシロキサン単位と式:SiO4/2で示されるシロキサン単位からなるオルガノシロキサン共重合体、式:RHSiO2/2で示されるシロキサン単位と式:RSiO3/2で示されるシロキサン単位若しくは式:HSiO3/2で示されるシロキサン単位からなるオルガノシロキサン共重合体、及びこれらのオルガノポリシロキサンの2種以上からなる混合物が挙げられるが、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メチルハイドロジェンポリシロキサン、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であることが好ましい。更に(B)成分の数平均重合度は5~200、より好ましくは8~100、更に好ましくは10~50である。数平均重合度が5よりも低いと十分な膜強度を得られないことがあり、200よりも高いと組成物の粘度が高くなりコーティング作業性が悪化することがある。 Examples of component (B) include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, tris(hydrogendimethylsiloxy)methylsilane, tris(hydrogendimethylsiloxy)phenylsilane, methylhydrogencyclopolysiloxane, methylhydrogensiloxane-dimethylsiloxane cyclic copolymer, methylhydrogenpolysiloxane terminated at both molecular chain ends with trimethylsiloxy groups, dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymer terminated at both molecular chain ends with trimethylsiloxy groups, dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane-methylphenylsiloxane copolymer terminated at both molecular chain ends with trimethylsiloxy groups, and dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane-diphenylsiloxane copolymer terminated at both molecular chain ends with trimethylsiloxy groups. and compounds of the formula: R Organosiloxane copolymers consisting of siloxane units represented by the formula: R 3 SiO 1/2 and siloxane units represented by the formula: R 2 HSiO 1/2 and siloxane units represented by the formula: SiO 4/2 ; organosiloxane copolymers consisting of siloxane units represented by the formula: R 2 HSiO 1/2 and siloxane units represented by the formula: SiO 4/2 ; siloxane units represented by the formula: RHSiO 2/2 and siloxane units represented by the formula: RSiO 3/2 or siloxane units represented by the formula: HSiO 3/2的硅氧烷基的硅氧烷共聚物,但优选为基氧烷烷、基氧烷烷共聚物组合 ...
上記(B)成分の配合量は、上記(A)成分に含まれるケイ素原子に結合したアルケニル基の合計1モル(又は個)に対して、上記(B)成分に含まれるケイ素原子に結合した水素原子(ヒドロシリル基)が0.4~5モル(又は個)であり、好ましくは0.8~4モル(又は個)、より好ましくは1.2~3モル(又は個)となる量である。上記(A)成分中に含まれるケイ素原子に結合したアルケニル基の合計1モルに対して、上記(B)成分中に含まれるヒドロシリル基が0.4モル未満であると、組成物は十分に硬化せず、またこれが5モルを超えると、得られるシリコーンゴム硬化物の耐熱性が極端に悪化することがある。
なお、本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物において、(A)成分以外にケイ素原子に結合したアルケニル基を有する成分を含有する場合及び/又は(B)成分以外にケイ素原子に結合した水素原子(ヒドロシリル基)を有する成分を含有する場合のそれぞれにおいて、組成物全体におけるケイ素原子に結合したアルケニル基の合計1モル(又は個)に対して、組成物全体におけるケイ素原子に結合した水素原子(ヒドロシリル基)が0.4~5モル(又は個)となるよう各成分の配合量を調整することが好ましい。
The amount of component (B) to be blended is such that the number of silicon-bonded hydrogen atoms (hydrosilyl groups) in component (B) is 0.4 to 5 moles (or units), preferably 0.8 to 4 moles (or units), and more preferably 1.2 to 3 moles (or units) per mole of silicon-bonded alkenyl groups in component (A). If the number of hydrosilyl groups in component (B) is less than 0.4 moles per mole of silicon-bonded alkenyl groups in component (A), the composition will not cure sufficiently, and if it exceeds 5 moles, the heat resistance of the resulting silicone rubber cured product may deteriorate significantly.
In addition, when the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention contains a component other than component (A) that has an alkenyl group bonded to a silicon atom and/or when the photocurable silicone rubber coating composition contains a component other than component (B) that has a hydrogen atom bonded to a silicon atom (hydrosilyl group), it is preferable to adjust the amount of each component so that the number of silicon-bonded hydrogen atoms (hydrosilyl groups) in the entire composition is 0.4 to 5 moles (or units) per mole (or units) of silicon-bonded alkenyl groups in the entire composition.
上記(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。 The organohydrogenpolysiloxane of component (B) above may be used alone or in combination of two or more types.
[(C)成分]
(C)成分は、メジアン径(D50)が0.5~20μmであるタルク微粉末であり、得られる硬化被膜表面において低摩擦性を付与するための無機充填材として本発明の組成物に添加される。
[(C) Component]
Component (C) is a fine talc powder having a median diameter (D50) of 0.5 to 20 μm, and is added to the composition of the present invention as an inorganic filler to impart low friction to the surface of the resulting cured coating.
(C)成分のタルク微粉末は、メジアン径が0.5~20μmのものであり、好ましくはメジアン径が1~15μm、より好ましくはメジアン径が2~10μmである。メジアン径はレーザー回折法により測定した値である。メジアン径が20μmより大きいと、得られる硬化被膜の表面は粗さが高くなり、その結果、摩擦抵抗が大きくなって目的の特性が得られないことがある。メジアン径が0.5μmより小さいと、該組成物の粘度が高くなりコーティング作業性が悪くなることがある。 The talc fine powder of component (C) has a median diameter of 0.5 to 20 μm, preferably 1 to 15 μm, and more preferably 2 to 10 μm. The median diameter is measured by laser diffraction. If the median diameter is greater than 20 μm, the surface of the resulting cured coating will be rough, resulting in increased frictional resistance and the desired properties may not be achieved. If the median diameter is less than 0.5 μm, the viscosity of the composition will be high, which may reduce coating workability.
(C)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対し50~150質量部であり、好ましくは60~120質量部、特に好ましくは70~100質量部である。(C)成分の配合量が50質量部より少ないと、得られる硬化被膜表面において低摩擦性が得られないことがあり、150質量部より多いと、得られる組成物の粘度が高くなりコーティング作業性が悪化することがある。 The amount of component (C) blended is 50 to 150 parts by mass, preferably 60 to 120 parts by mass, and particularly preferably 70 to 100 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). If the amount of component (C) blended is less than 50 parts by mass, the surface of the resulting cured coating may not exhibit low friction, while if it is more than 150 parts by mass, the viscosity of the resulting composition may increase, resulting in poor coating workability.
[(D)成分]
(D)成分は、波長200~500nmの光によって活性化される白金族化合物触媒であり、ヒドロシリル化反応用触媒である。光の排除下で不活性であり、かつ200~500nm、好ましくは300~450nmの波長の光を照射することで活性化し、(A)成分中のアルケニル基と、(B)成分中のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を促進する。ここで、触媒の「活性化」とは、アルケニル基とケイ素原子結合水素原子と触媒とが存在する場合に、室温(25℃)以上の温度でヒドロシリル化反応が進行する状態を示す。
[(D) Component]
Component (D) is a platinum group compound catalyst that is activated by light with a wavelength of 200 to 500 nm and is a hydrosilylation catalyst. It is inactive in the absence of light and is activated by irradiation with light with a wavelength of 200 to 500 nm, preferably 300 to 450 nm, to promote the hydrosilylation reaction between the alkenyl groups in component (A) and the silicon-bonded hydrogen atoms in component (B). Here, "activation" of the catalyst refers to a state in which, in the presence of alkenyl groups, silicon-bonded hydrogen atoms, and the catalyst, the hydrosilylation reaction proceeds at room temperature (25°C) or higher.
このような(D)成分の例として、β-ジケトナト白金錯体化合物、(η5-シクロペンタジエニル)トリアルキル白金錯体化合物又はその誘導体が挙げられる。具体的には、トリメチル(アセチルアセトナト)白金(IV)、トリメチル(3,5-ヘプタンジオネート)白金(IV)、トリメチル(メチルアセトアセテート)白金(IV)、ビス(アセチルアセトナト)白金(II)、ビス(2,4-ペンタンジオナト)白金(II)、ビス(2,4-へキサンジオナト)白金(II)、ビス(2,4-へプタンジオナト)白金(II)、ビス(3,5-ヘプタンジオナト)白金(II)、ビス(1-フェニル-1,3-ブタンジオナト)白金(II)、ビス(1,3-ジフェニル-1,3-プロパンジオナト)白金(II)、ビス(ヘキサフルオロアセチルアセトナト)白金(II)、(メチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(シクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(1,2,3,4,5-ペンタメチルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(シクロペンタジエニル)ジメチルエチル白金(IV)、(シクロペンタジエニル)ジメチルアセチル白金(IV)、(トリメチルシリルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(メトキシカルボニルシクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)、(ジメチルフェニルシリルシクロペンタジエニル)トリメチルシクロペンタジエニル白金(IV)などが挙げられる。このうち特に好適なものは、ビス(アセチルアセトナト)白金(II)及びそのアセチルアセトナト基の炭素原子に結合した水素原子をアルキル基で置換した誘導体、(シクロペンタジエニル)トリメチル白金(IV)及びそのシクロペンタジエニル基の炭素原子に結合した水素原子をアルキル基で置換した誘導体が挙げられるが、特にビス(アセチルアセトナト)白金(II)又は(トリメチル)メチルシクロペンタジエニル白金(IV)が好ましい。 Examples of such component (D) include β-diketonato platinum complex compounds, (η 5 -cyclopentadienyl)trialkyl platinum complex compounds, and derivatives thereof. Specific examples include trimethyl(acetylacetonato)platinum(IV), trimethyl(3,5-heptanedionato)platinum(IV), trimethyl(methylacetoacetate)platinum(IV), bis(acetylacetonato)platinum(II), bis(2,4-pentanedionato)platinum(II), bis(2,4-hexanedionato)platinum(II), bis(2,4-heptanedionato)platinum(II), bis(3,5-heptanedionato)platinum(II), bis(1-phenyl-1,3-butanedionato)platinum(II), bis(1,3-diphenyl-1,3-propanedionato)platinum(II), bis(hexafluoroacetylacetonato)platinum(II), and bis(hexafluoroacetylacetonato)platinum(II). (methylcyclopentadienyl)trimethylplatinum(IV), (cyclopentadienyl)trimethylplatinum(IV), (1,2,3,4,5-pentamethylcyclopentadienyl)trimethylplatinum(IV), (cyclopentadienyl)dimethylethylplatinum(IV), (cyclopentadienyl)dimethylacetylplatinum(IV), (trimethylsilylcyclopentadienyl)trimethylplatinum(IV), (methoxycarbonylcyclopentadienyl)trimethylplatinum(IV), (dimethylphenylsilylcyclopentadienyl)trimethylcyclopentadienylplatinum(IV), and the like. Of these, particularly preferred are bis(acetylacetonato)platinum(II) and derivatives in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the acetylacetonato group is substituted with an alkyl group, and (cyclopentadienyl)trimethylplatinum(IV) and derivatives in which the hydrogen atom bonded to the carbon atom of the cyclopentadienyl group is substituted with an alkyl group, with bis(acetylacetonato)platinum(II) or (trimethyl)methylcyclopentadienylplatinum(IV) being particularly preferred.
これらの触媒の使用にあたっては、それが固体触媒であるときには固体状で使用することも可能であるが、より均一な硬化物を得るためには適切な溶剤に溶解したものを使用することが好ましい。 When using these catalysts, if they are solid catalysts they can be used in solid form, but to obtain a more uniform cured product it is preferable to use them dissolved in an appropriate solvent.
(D)成分の配合量は、付加反応触媒としての有効量でよく、好ましくは(A)成分と(B)成分の合計質量に対して白金族金属元素の質量換算で、通常、0.5~1,000ppm、好ましくは1~500ppmの範囲であり、より好ましくは10~100ppmの範囲である。この配合量を適切なものとすると、光照射後、付加反応をより効率的に進行させることができる。 The amount of component (D) added should be an effective amount as an addition reaction catalyst, and is preferably in the range of typically 0.5 to 1,000 ppm, preferably 1 to 500 ppm, and more preferably 10 to 100 ppm, calculated as the mass of platinum group metal element relative to the total mass of components (A) and (B). By adjusting this amount, the addition reaction can proceed more efficiently after light irradiation.
[その他の成分]
本発明の組成物には、上記(A)~(D)成分に加えて、必要に応じ他の成分を配合することができる。
[Other ingredients]
In addition to the above components (A) to (D), other components may be blended into the composition of the present invention as required.
[シリカ微粉末]
硬化被膜の補強のために、本発明の組成物は、BET法による比表面積が50m2/g以上であるシリカ微粉末を配合することができる。かかるシリカ微粉末は、BET法による比表面積が50m2/g以上であり、好ましくは50~400m2/g、より好ましくは100~300m2/gである。
[Fine silica powder]
To reinforce the cured coating, the composition of the present invention may contain a fine silica powder having a specific surface area of at least 50 m 2 /g as measured by the BET method. Such a fine silica powder has a specific surface area of at least 50 m 2 /g, preferably 50 to 400 m 2 /g, and more preferably 100 to 300 m 2 /g, as measured by the BET method.
このようなシリカ微粉末としては、比表面積が上記範囲内であることを条件として、従来からシリコーンゴム硬化物の補強性充填材として使用されている公知のものでよく、例えば、煙霧質シリカ(ヒュームドシリカ)、沈降シリカ(湿式シリカ)などが挙げられる。 Such fine silica powder may be any known material that has traditionally been used as a reinforcing filler for cured silicone rubber, provided that its specific surface area falls within the above range, such as fumed silica and precipitated silica (wet silica).
上記シリカ微粉末は、例えば、クロロシラン、アルコキシシラン、オルガノシラザン等の(通常、加水分解性の)有機ケイ素化合物などの表面処理剤で、表面が疎水化処理されたシリカ微粉末を用いることができる。その場合、これらのシリカ微粉末は、予め粉体の状態で、表面処理剤により、直接表面疎水化処理されたものを用いてもよい。また、シリコーンオイル(例えば、上記(A)成分のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン)との混練時に表面処理剤を添加して、表面疎水化処理したものを用いてもよい。 The silica fine powder may be one whose surface has been hydrophobized with a surface treatment agent, such as a (typically hydrolyzable) organosilicon compound, such as chlorosilane, alkoxysilane, or organosilazane. In this case, the silica fine powder may be one whose surface has been hydrophobized directly with a surface treatment agent while still in powder form. Alternatively, the silica fine powder may be one whose surface has been hydrophobized by adding a surface treatment agent during kneading with silicone oil (for example, the alkenyl-containing organopolysiloxane of component (A) above).
シリカ微粉末の表面疎水化処理法としては、公知の技術により表面処理することができる。例えば、常圧で密閉された機械混練装置又は流動層に上記未処理のシリカ微粉末と表面処理剤とを入れ、必要に応じて不活性ガス存在下において、室温(25℃)あるいは熱処理(加熱)下にて混合処理する方法が挙げられる。場合により、水又は触媒(加水分解促進剤等)を使用して表面処理を促進してもよい。混練後、乾燥することにより、表面処理シリカ微粉末を製造し得る。表面処理剤の配合量は、その表面処理剤の被覆面積から計算される量以上であればよい。 The surface of silica fine powder can be hydrophobized using known techniques. For example, the untreated silica fine powder and a surface treatment agent are placed in a mechanical mixer or fluidized bed sealed at atmospheric pressure, and mixed at room temperature (25°C) or under heat treatment (heating), optionally in the presence of an inert gas. In some cases, water or a catalyst (such as a hydrolysis promoter) may be used to accelerate the surface treatment. After mixing, the mixture is dried to produce surface-treated silica fine powder. The amount of surface treatment agent added should be equal to or greater than the amount calculated from the surface area covered by the surface treatment agent.
表面処理剤として、具体的には、へキサメチルジシラザン等のシラザン類、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、ビニルトリス(メトキシエトキシ)シラン、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ジビニルジメトキシシラン及びクロロプロピルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤、ポリメチルシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサン等が挙げられ、これらで表面処理し、疎水性シリカ微粉末として用いることができる。表面処理剤としては、特にシランカップリング剤又はシラザン類が好ましい。 Specific examples of surface treatment agents include silazanes such as hexamethyldisilazane; silane coupling agents such as methyltrimethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, propyltrimethoxysilane, butyltrimethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, diethyldimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, trimethylmethoxysilane, triethylmethoxysilane, vinyltris(methoxyethoxy)silane, trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, divinyldimethoxysilane, and chloropropyltrimethoxysilane; polymethylsiloxane; and organohydrogenpolysiloxane. Surface treatment with these agents can be used to produce hydrophobic silica fine powder. Silane coupling agents or silazanes are particularly preferred as surface treatment agents.
シリカ微粉末の配合量は、(A)成分のオルガノポリシロキサン100質量部に対して、好ましくは0.1~20質量部であり、より好ましくは0.5~15質量部、更に好ましくは1~10質量部である。 The amount of silica fine powder added is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 15 parts by mass, and even more preferably 1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the organopolysiloxane of component (A).
[接着性付与剤]
本発明の組成物の接着性を更に向上させる必要がある場合には、接着性付与剤を添加することができる。接着性付与剤としては、例えば、アルコキシ基及びビニル基を有するエポキシ基含有オルガノポリシロキサン、ケイ素原子結合水素原子を有するエポキシ基含有オルガノポリシロキサン、ケイ素原子結合水素原子とアルコキシ基とを有するエポキシ基含有オルガノポリシロキサン等のエポキシ基含有オルガノポリシロキサンや、ケイ素原子結合水素原子を有するアルコキシ基含有オルガノポリシロキサン、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、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、ビニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤等が挙げられる。
[Adhesion imparting agent]
If it is necessary to further improve the adhesiveness of the composition of the present invention, an adhesion promoter can be added. Examples of adhesion promoters include epoxy group-containing organopolysiloxanes such as epoxy group-containing organopolysiloxanes having alkoxy groups and vinyl groups, epoxy group-containing organopolysiloxanes having silicon-bonded hydrogen atoms, and epoxy group-containing organopolysiloxanes having silicon-bonded hydrogen atoms and alkoxy groups; alkoxy group-containing organopolysiloxanes having silicon-bonded hydrogen atoms; and silane coupling agents such as γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3,4-epoxycyclohexylethyltrimethoxysilane, and vinyltrimethoxysilane.
本発明の組成物に接着性付与剤を添加する場合、その配合量は、(A)成分100質量部に対し好ましくは0.1~20質量部であり、より好ましくは0.2~10質量部である。 When an adhesion promoter is added to the composition of the present invention, the amount added is preferably 0.1 to 20 parts by mass, and more preferably 0.2 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A).
[耐熱性向上剤]
本発明の組成物の耐熱性を更に向上させる必要がある場合には、該組成物に耐熱性向上剤を添加することが好ましい。耐熱性向上剤としては、例えば、カーボン、酸化鉄、酸化チタン、酸化セリウム等が挙げられる。
[Heat resistance improver]
When it is necessary to further improve the heat resistance of the composition of the present invention, it is preferable to add a heat resistance improver to the composition, such as carbon, iron oxide, titanium oxide, or cerium oxide.
耐熱性向上剤を添加する場合、その配合量は、(A)成分100質量部に対し0.1~30質量部であることが好ましく、更に好ましくは0.3~10質量部である。 When a heat resistance improver is added, the amount added is preferably 0.1 to 30 parts by mass, and more preferably 0.3 to 10 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A).
[ヒドロシリル化反応制御剤]
本発明の組成物には前記成分以外にも必要に応じてヒドロシリル化反応制御剤などを配合してもよい。ヒドロシリル化反応制御剤としては具体的にはトリアリルイソシアヌレート、1-エチニルシクロヘキサノールなどのアセチレンアルコール類などが挙げられる。
[Hydrosilylation Reaction Inhibitor]
In addition to the above components, the composition of the present invention may also contain a hydrosilylation reaction inhibitor, if necessary. Specific examples of the hydrosilylation reaction inhibitor include triallyl isocyanurate and acetylene alcohols such as 1-ethynylcyclohexanol.
[その他の成分]
その他にも、例えば、1分子中に1個のケイ素原子結合水素原子を含有し、他の官能性基を含有しないオルガノポリシロキサン、1分子中に1個のケイ素原子結合アルケニル基を含有し、他の官能性基を含有しないオルガノポリシロキサン、ケイ素原子結合水素原子もケイ素原子結合アルケニル基も他の官能性基も含有しない無官能性のオルガノポリシロキサン(いわゆるジメチルシリコーンオイル)、有機溶剤、クリープハードニング防止剤、可塑剤、チキソ性付与剤、顔料、染料、防かび剤などを本発明の組成物に配合することができる。
[Other ingredients]
In addition, the composition of the present invention may contain, for example, organopolysiloxanes containing one silicon-bonded hydrogen atom per molecule and no other functional groups, organopolysiloxanes containing one silicon-bonded alkenyl group per molecule and no other functional groups, non-functional organopolysiloxanes containing no silicon-bonded hydrogen atoms, silicon-bonded alkenyl groups, or other functional groups (so-called dimethylsilicone oil), organic solvents, creep-hardening inhibitors, plasticizers, thixotropy-imparting agents, pigments, dyes, anti-fungal agents, and the like.
[コートエアーバッグ用基布及びその製造方法]
本発明のコートエアーバッグ用基布は、最表層に本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の硬化物層を有するものである。本発明のコートエアーバッグ用基布は、公知のエアーバッグ用基布の表面に、シリコーンゴムコーティング組成物等をベースコート剤として適用して形成される該ベースコート剤の硬化物層を有し、かつ、該ベースコート剤の硬化物層の表面に、本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物をトップコート剤として適用して形成される該トップコート剤の硬化物層を有するものが好ましい態様として挙げられる。
本発明のコートエアーバッグ用基布は、例えば、エアーバッグ用基布の最表層に、本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物を塗工する工程、及び該光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の塗工面に、光照射量100~10,000mJ/cm2の光を照射する工程を有する方法により製造することができる。特に、本発明のコートエアーバッグ用基布は、公知のエアーバッグ用基布の表面に、ベースコート剤としてシリコーンゴムコーティング組成物等を塗工し、硬化し、ベースコート剤の硬化物層を形成する工程、該ベースコート剤の硬化物層の表面に、トップコート剤として本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物を塗工する工程、及び該光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の塗工面に、光照射量100~10,000mJ/cm2の光を照射する工程を有する方法により製造することが好ましい。
[Coat airbag base fabric and manufacturing method thereof]
The coated airbag fabric of the present invention has, as its outermost layer, a cured layer of the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention. In a preferred embodiment, the coated airbag fabric of the present invention has a cured layer of a base coating agent formed by applying a silicone rubber coating composition or the like as a base coating agent to the surface of a known airbag fabric, and also has a cured layer of a top coating agent formed by applying the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention as a top coating agent on the surface of the cured layer of the base coating agent.
The coated airbag fabric of the present invention can be produced, for example, by a method comprising the steps of applying the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention to the outermost layer of an airbag fabric, and irradiating the surface coated with the photocurable silicone rubber coating composition with light at a dose of 100 to 10,000 mJ/cm 2. In particular, the coated airbag fabric of the present invention is preferably produced by a method comprising the steps of applying a silicone rubber coating composition or the like as a base coat agent to the surface of a known airbag fabric, curing the composition to form a cured layer of the base coat agent, applying the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention as a top coat agent to the surface of the cured layer of the base coat agent, and irradiating the surface coated with the photocurable silicone rubber coating composition with light at a dose of 100 to 10,000 mJ/cm 2 .
・塗工工程
エアーバッグ用基布としては公知のものを使用することが可能であり、その具体例としては、6,6-ナイロン(PA66)、6-ナイロン(PA6)、アラミド繊維、各種ポリアミド繊維、各種ポリエステル繊維などの各種合成繊維の織生地が挙げられるが、PA66基布又はPET基布であることが好ましい。
エアーバッグ用基布は、実施形態に応じて、例えば予め縫製等により袋状に形成してもよい。
Coating process: Known airbag fabrics can be used, and specific examples include woven fabrics of various synthetic fibers such as 6,6-nylon (PA66), 6-nylon (PA6), aramid fiber, various polyamide fibers, and various polyester fibers. A PA66 base fabric or a PET base fabric is preferred.
The airbag fabric may be formed into a bag shape in advance by sewing or the like, depending on the embodiment.
・ベースコート剤
公知のエアーバッグ用基布の表面に塗工するベースコート剤は、本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物とは異なる組成物、特にシリコーンゴムコーティング組成物であり、エアーバッグ用基布に用いられる公知のものを使用することが可能であり、例えば、ビニル基を持つシリコーンオイル、ヒドロシリル基を持つシリコーンオイル、白金触媒、補強性シリカ、接着助剤等を配合した加熱付加硬化型液状シリコーンゴムコーティング組成物、上記の白金触媒を特定の波長の光で活性化する白金触媒に代えた、紫外線硬化型液状シリコーンゴムコーティング組成物、上記の白金触媒の代わりに有機過酸化物を配合した有機過酸化物硬化型シリコーンゴムコーティング組成物などが挙げられる(例えば、特開2019-019196号公報、特開2018―003194号公報等)。
ベースコート剤として用いるシリコーンゴムコーティング組成物は、本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の(C)成分であるタルク微粉末を含有しないものであり、本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物と相違するものの、ベースコート剤のシリコーンゴムコーティング組成物が含有する主剤のオルガノポリシロキサン成分(ビニル基を持つシリコーンオイル、ヒドロシリル基を持つシリコーンオイル等)としては、本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物で上記した(A)成分及び(B)成分と同様のものが例示できる。エアーバッグ用基布の気密性及び難燃性を向上させるため、ベースコート剤として用いるシリコーンゴムコーティング組成物は、補強性シリカ及び接着助剤を含有するものが好ましい。
Base Coating Agent The base coating agent applied to the surface of a known airbag fabric is a composition different from the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention, particularly a silicone rubber coating composition, and known compositions used for airbag fabrics can be used. Examples include heat-addition-curing liquid silicone rubber coating compositions containing a silicone oil having a vinyl group, a silicone oil having a hydrosilyl group, a platinum catalyst, reinforcing silica, an adhesion aid, etc., an ultraviolet-curing liquid silicone rubber coating composition in which the platinum catalyst is replaced with a platinum catalyst activated by light of a specific wavelength, and an organic peroxide-curing silicone rubber coating composition in which an organic peroxide is added instead of the platinum catalyst (for example, JP 2019-019196 A, JP 2018-003194 A, etc.).
The silicone rubber coating composition used as a base coat agent does not contain the talc fine powder that is component (C) of the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention, and is different from the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention, but the main organopolysiloxane component (silicone oil having a vinyl group, silicone oil having a hydrosilyl group, etc.) contained in the silicone rubber coating composition of the base coat agent can be exemplified by the same as the components (A) and (B) described above for the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention. In order to improve the airtightness and flame retardancy of the airbag base fabric, it is preferable that the silicone rubber coating composition used as a base coat agent contains reinforcing silica and an adhesion aid.
ベースコート剤のシリコーンゴムコーティング組成物は、エアーバッグ用基布の両面にナイフコーティング等公知の方法で塗布すればよく、上記のエアーバッグ用シリコーンゴムコーティング材の厚さ(又は表面塗布量)は、好ましくは30~200g/m2であり、より好ましくは40~150g/m2、更に好ましくは50~100g/m2である。
エアーバッグ用基布にベースコート剤のシリコーンゴムコーティング組成物を塗布後、ベースコート剤のシリコーンゴムコーティング組成物の硬化型に合わせて、常法の加熱又は光照射を行うことで、ベースコート剤のシリコーンゴムコーティング組成物を硬化し、ベースコート剤のシリコーンゴムコーティング組成物の硬化物層を形成する。
The silicone rubber coating composition of the base coat agent can be applied to both sides of the airbag base fabric by a known method such as knife coating, and the thickness (or surface application amount) of the above-mentioned silicone rubber coating material for airbags is preferably 30 to 200 g/ m2 , more preferably 40 to 150 g/ m2 , and even more preferably 50 to 100 g/ m2 .
After applying the silicone rubber coating composition of the base coat agent to the base fabric for an airbag, the silicone rubber coating composition of the base coat agent is cured by heating or irradiating with light in a conventional manner in accordance with the curing type of the silicone rubber coating composition of the base coat agent, thereby forming a cured layer of the silicone rubber coating composition of the base coat agent.
続いて、エアーバッグ用基布の両面に形成したベースコート剤のシリコーンゴムコーティング組成物の硬化物層上それぞれに、上記本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物を、ナイフコーティング等常法により塗工する。また、光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の塗工量(厚さ)は、好ましくは1~30g/m2であり、より好ましくは3~25g/m2、さらに好ましくは5~20g/m2である。 Next, the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention is applied to each of the cured layers of the silicone rubber coating composition of the base coat agent formed on both sides of the airbag fabric by a conventional method such as knife coating. The coating amount (thickness) of the photocurable silicone rubber coating composition is preferably 1 to 30 g/ m2 , more preferably 3 to 25 g/ m2 , and even more preferably 5 to 20 g/m2.
・光照射工程
塗工工程の後、エアーバッグ用基布の両面に形成したベースコート剤のシリコーンゴムコーティング組成物の硬化物層上に形成した光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の塗工面それぞれに対して、光を照射する。
本発明にかかる光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物を硬化させるのに有用な光源としては、種々の光波長帯域において光エネルギーを発出するように設計された通常の水銀蒸気ランプや、メタルハライドランプ、発光ダイオード(LED)素子が挙げられる。例えば、有用な光波長範囲は200~500nmであり、好ましくは300~450nmである。また、硬化に有用な光照射量は、硬化するために十分な照射量であれば特に制限されないが、好ましくは100~10,000mJ/cm2であり、より好ましくは200~5,000mJ/cm2、更に好ましくは300~3,000mJ/cm2である。また、この光照射工程は、空気中でも不活性ガス雰囲気下でも行うことができるが、酸素による硬化阻害が少ないという点で不活性ガス雰囲気下が好ましく、窒素ガス、又はアルゴンガス雰囲気下で行うことがより好ましい。
Light Irradiation Step After the coating step, the coated surfaces of the photocurable silicone rubber coating composition formed on the cured layer of the silicone rubber coating composition of the base coat agent formed on both sides of the airbag base fabric are irradiated with light.
Light sources useful for curing the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention include conventional mercury vapor lamps, metal halide lamps, and light-emitting diode (LED) elements designed to emit light energy in various wavelength bands. For example, a useful light wavelength range is 200 to 500 nm, preferably 300 to 450 nm. The light irradiation dose useful for curing is not particularly limited as long as it is sufficient for curing, but is preferably 100 to 10,000 mJ/ cm² , more preferably 200 to 5,000 mJ/ cm² , and even more preferably 300 to 3,000 mJ/ cm² . This light irradiation step can be carried out in air or in an inert gas atmosphere. However, an inert gas atmosphere is preferred, as curing is less inhibited by oxygen, and a nitrogen or argon gas atmosphere is more preferred.
・硬化促進工程
本発明にかかる光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物は、光を照射することで室温(25℃)でも硬化させることが可能であるが、光照射後に乾燥炉などで加熱を行うことにより、更に硬化を促進させることができ、本発明のコートエアーバッグ用基布の製造方法において、任意に硬化促進工程を有していてもよい。促進温度は好ましくは40~120℃であり、より好ましくは60~100℃であり、促進時間は好ましくは5~120秒、より好ましくは10~90秒である。促進温度が高すぎると光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の硬化被膜、ベースコート剤のシリコーンゴムコーティング組成物の硬化物層及びエアーバッグ用基布の熱収縮率の差から、基布にしわが入ることがある。
Curing Acceleration Step: The photocurable silicone rubber coating composition of the present invention can be cured by irradiating it with light even at room temperature (25°C). However, curing can be further accelerated by heating in a drying oven or the like after light irradiation. The method for producing a coated airbag fabric of the present invention may optionally include a curing acceleration step. The acceleration temperature is preferably 40 to 120°C, more preferably 60 to 100°C, and the acceleration time is preferably 5 to 120 seconds, more preferably 10 to 90 seconds. If the acceleration temperature is too high, wrinkles may form in the airbag fabric due to the difference in thermal shrinkage between the cured coating of the photocurable silicone rubber coating composition, the cured layer of the silicone rubber coating composition of the base coat agent, and the airbag fabric.
以下、調製例、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。 The present invention will be explained in detail below using preparation examples, examples, and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
(A)成分として、次の成分を用いた。
(A-1):分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖され数平均重合度が75、粘度が100mPa・sの直鎖状ジメチルポリシロキサン(アルケニル基:1.30mol%)
(A-2):分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、数平均重合度が170、粘度が650mPa・sであり、主鎖を構成する2官能性ジオルガノシロキサン単位のうちビニルメチルシロキサン単位を20mol%、ジメチルシロキサン単位を80mol%含有する直鎖状ジメチル-ビニルメチルポリシロキサン(アルケニル基:10.8mol%)
The following components were used as component (A):
(A-1): A linear dimethylpolysiloxane (alkenyl group: 1.30 mol%) having both molecular chain terminals blocked with vinyldimethylsiloxy groups, a number average degree of polymerization of 75, and a viscosity of 100 mPa·s.
(A-2): A linear dimethyl-vinylmethylpolysiloxane (alkenyl group: 10.8 mol%) whose molecular chain is terminally blocked with trimethylsiloxy groups, has a number-average degree of polymerization of 170, a viscosity of 650 mPa s, and contains 20 mol% vinylmethylsiloxane units and 80 mol% dimethylsiloxane units among the bifunctional diorganosiloxane units that make up the main chain.
(B)成分として、次の成分を用いた。
(B-1):分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され数平均重合度が40、粘度が20mPa・sである直鎖状メチルハイドロジェンポリシロキサン(前記式(1)においてa=1.10、b=0.95、R=CH3)
(B-2):分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され数平均重合度が64、粘度が45mPa・sである直鎖状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(前記式(1)においてa=1.33、b=0.70、R=CH3)
The following components were used as component (B):
(B-1): A linear methylhydrogenpolysiloxane (in the formula (1) above, a = 1.10, b = 0.95, R = CH 3 ) having a number average degree of polymerization of 40 and a viscosity of 20 mPa·s, both molecular chain terminals of which are blocked with trimethylsiloxy groups.
(B-2): A linear dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymer (in the formula (1) above, a = 1.33, b = 0.70, R = CH3 ) having a number average degree of polymerization of 64 and a viscosity of 45 mPa·s, both molecular chain terminals of which are blocked with trimethylsiloxy groups.
(C)成分として、次の成分を用いた。
(C):メジアン径が8.0μmであるタルク微粉末(商品名:ミクロエース K-1、日本タルク株式会社製)
The following components were used as component (C):
(C): Talc fine powder having a median diameter of 8.0 μm (product name: MicroAce K-1, manufactured by Nippon Talc Co., Ltd.)
(D)成分として、次の成分を用いた。
(D-1):ビス(アセチルアセトナト)白金(II)を白金原子含有量として0.5質量%含有するトルエン溶液
(D-2):(トリメチル)メチルシクロペンタジエニル白金を白金原子含有量として0.5質量%含有するトルエン溶液
(D-3):塩化白金酸/1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体を白金原子含有量として1質量%含有するジメチルポリシロキサン溶液(波長200~500nmの光によって活性化しない白金族化合物触媒、比較例用)
The following components were used as component (D):
(D-1): A toluene solution containing 0.5% by mass of bis(acetylacetonato)platinum(II) as a platinum atom content. (D-2): A toluene solution containing 0.5% by mass of (trimethyl)methylcyclopentadienylplatinum as a platinum atom content. (D-3): A dimethylpolysiloxane solution containing 1% by mass of a chloroplatinic acid/1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex as a platinum atom content (a platinum group compound catalyst that is not activated by light with a wavelength of 200 to 500 nm, for use as a comparative example).
反応制御剤として、次の成分を用いた。
(反応制御剤):1-エチニルシクロヘキサノール
The following components were used as reaction inhibitors:
(Reaction inhibitor): 1-ethynylcyclohexanol
補強性シリカ微粉末として、次の成分を用いた。
(シリカ微粉末):R-974(日本アエロジル株式会社製、BET法比表面積170g/m2)
The following components were used as the reinforcing silica fine powder.
(Fine silica powder): R-974 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd., BET specific surface area: 170 g/m 2 )
[実施例・比較例]
表1と表2の配合量でそれぞれの成分を室温(25℃)にてミキサーで30分間混合し、シリコーンゴムコーティング組成物を調製した。
[Examples and Comparative Examples]
The components in the amounts shown in Tables 1 and 2 were mixed in a mixer at room temperature (25°C) for 30 minutes to prepare silicone rubber coating compositions.
<動摩擦係数>
硬化被膜表面の摩擦性を評価するため、JIS P8147:2010の規格に準じて硬化被膜表面の動摩擦係数を測定した。具体的にはPETフィルム上にシリコーンゴムコーティング組成物を20g/m2になるようにコーティングした後、表1と表2に記載の各条件でシリコーンゴムコーティング組成物を硬化させ、シリコーンゴムコーティング組成物の硬化被膜を表面に有する測定用サンプルを調製した。光照射にはUV-LED照射器HLUV―504UV365(シーシーエス株式会社製、波長365nm)を使用した。得られたサンプルについて動摩擦係数を自動摩擦摩耗解析装置TSF-503(協和界面科学株式会社製)で100g荷重の条件で測定した。N=5で測定しその中央値を表1と表2に示す。
<Dynamic friction coefficient>
To evaluate the friction properties of the cured coating surface, the dynamic friction coefficient of the cured coating surface was measured in accordance with JIS P8147:2010. Specifically, the silicone rubber coating composition was coated onto a PET film at a thickness of 20 g/ m² , and then cured under the conditions listed in Tables 1 and 2 to prepare measurement samples bearing a cured coating of the silicone rubber coating composition on their surfaces. A UV-LED irradiator, model HLUV-504UV365 (manufactured by CCS Inc., wavelength 365 nm), was used for light irradiation. The dynamic friction coefficient of the resulting samples was measured under a load of 100 g using an automatic friction and wear analyzer, model TSF-503 (manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.). Measurements were performed on five samples, and the median values are shown in Tables 1 and 2.
<耐ブロッキング性>
硬化被膜表面の耐ブロッキング性を評価するため、JIS K 6404-3:2020年の規格に準じて下記の試験を行った。まず、前述の動摩擦係数測定用サンプルと同様にシリコーンゴムコーティング組成物の硬化被膜を表面に有するサンプルを作製した。この硬化被膜を表面に有するサンプルから150mm×150mmの大きさの切片を2つ切り出し、2つの切片の硬化被膜同士を貼り合わせた後に同じ大きさの平滑な板(金属またはガラス等)に挟み、硬化被膜に均一に力がかかるように5kgfの錘を乗せ、70℃のオーブン中に3時間静置した後、錘をはずし、オーブンから取り出して自然冷却させ、上下にPETフィルムを有し、その間に2層の硬化被膜同士が貼り合わされたサンプルを得た。その後、このサンプルの一辺から平行に20mm程までの領域を、硬化被膜同士の貼り合わせ面が剥離するようPETフィルムごと手で剥がし、剥離する際のサンプルの一辺のうち、剥がされた一方のPETフィルムの端を固定し、他方のPETフィルムの端に50gfの錘をぶら下げて、貼り合わせ面全体が剥離するまでの時間を測定した。剥離するまでの時間が30秒以内である場合(測定前に既に剥離していた場合を含む。)を合格と評価し、30秒を超える場合を不合格と評価した。
<Blocking resistance>
To evaluate the blocking resistance of the cured coating surface, the following test was conducted in accordance with JIS K 6404-3:2020. First, a sample having a cured coating of silicone rubber coating composition on its surface was prepared, similar to the sample for measuring the dynamic friction coefficient described above. Two 150 mm x 150 mm pieces were cut from this sample having a cured coating on its surface. The cured coatings on the two pieces were then bonded together and sandwiched between smooth plates (metal, glass, etc.) of the same size. A 5 kgf weight was placed on the sample so that a uniform force was applied to the cured coating. The sample was then left to stand in an oven at 70°C for 3 hours, after which the weight was removed, the sample was removed from the oven, and the sample was allowed to cool naturally, yielding a sample having PET films on the top and bottom, with two layers of cured coating bonded together between them. Thereafter, a region of the sample extending parallel to one side and extending about 20 mm therefrom was manually peeled off together with the PET film so that the bonded surfaces of the cured coatings were peeled off. One end of the peeled PET film on one side of the sample was fixed during peeling, and a 50 gf weight was hung from the other end of the PET film to measure the time until the entire bonded surface peeled off. Cases in which the time until peeling was within 30 seconds (including cases in which peeling had already occurred before measurement) were evaluated as passing, and cases in which it exceeded 30 seconds were evaluated as failing.
[調製例1]
分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖され、25℃での粘度が30,000mPa・s、平均重合度が750のジメチルポリシロキサン60質量部、ヘキサメチルジシラザン8質量部、水2質量部、比表面積がBET法で300m2/gであるシリカ微粉末(Aerosil 300、日本アエロジル社製)40質量部をニーダー中に投入し、室温にて1時間混合した。その後、該混合物に、更にヘキサメチルジシラザン8質量部を投入し、室温にて1時間混合した。その後、該混合物の混合温度を150℃に昇温し、引き続き2時間混合した。この後、該混合物を室温まで降温して、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖され、25℃での粘度が30,000mPa・sのジメチルポリシロキサン30質量部を添加して均一になるまで混合し、ベースコンパウンドを調製した。
得られたベースコンパウンド128質量部に、粘度が30,000mPa・s、平均重合度が750のジメチルポリシロキサン50質量部、分子鎖両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖され、分子鎖側鎖にケイ素原子に結合した水素原子を平均2個有する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(平均重合度:16、SiH基量0.0031mol/g)4.1質量部、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖され、分子鎖側鎖にケイ素原子に結合した水素原子を平均38個有するメチルハイドロジェンポリシロキサン(平均重合度:38、SiH基量0.017mol/g)0.25質量部、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン0.3質量部、チタンテトラアセチルアセトネートのイソプロパノール溶液(商品名:TC-401、マツモトファインケミカル株式会社製)0.36質量部、反応制御剤として1-エチニルシクロヘキサノール0.05質量部、塩化白金酸/1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体を白金原子含有量として1質量%含有するジメチルポリシロキサン溶液0.2質量部を1時間混合して、エアーバッグ用シリコーンゴムコーティング組成物を調製した。
[Preparation Example 1]
60 parts by mass of dimethylpolysiloxane, both molecular chain terminals of which are capped with vinyldimethylsiloxy groups, with a viscosity of 30,000 mPa·s at 25°C and an average degree of polymerization of 750, 8 parts by mass of hexamethyldisilazane, 2 parts by mass of water, and 40 parts by mass of silica fine powder (Aerosil 300, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) with a specific surface area of 300 m2 /g measured by the BET method, were added to a kneader and mixed at room temperature for 1 hour. Subsequently, 8 parts by mass of hexamethyldisilazane were further added to the mixture and mixed at room temperature for 1 hour. The mixing temperature of the mixture was then raised to 150°C, and the mixture was mixed for a further 2 hours. The mixture was then cooled to room temperature, and 30 parts by mass of dimethylpolysiloxane, both molecular chain terminals of which were capped with vinyldimethylsiloxy groups and had a viscosity of 30,000 mPa·s at 25°C, was added and mixed until homogeneous, thereby preparing a base compound.
To 128 parts by mass of the obtained base compound, 50 parts by mass of dimethylpolysiloxane having a viscosity of 30,000 mPa·s and an average degree of polymerization of 750, 4.1 parts by mass of dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymer (average degree of polymerization: 16, SiH group amount: 0.0031 mol/g) in which both molecular chain terminals are blocked with dimethylhydrogensiloxy groups and which has an average of 2 hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the molecular chain side chains, and methylhydrogenpolysiloxane (average polymerization: 16, SiH group amount: 0.0031 mol/g) in which both molecular chain terminals are blocked with trimethylsiloxy groups and which has an average of 38 hydrogen atoms bonded to silicon atoms in the molecular chain side chains, were added. A silicone rubber coating composition for air bags was prepared by mixing for one hour 0.25 parts by mass of γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 0.3 parts by mass of a titanium tetraacetylacetonate isopropanol solution (trade name: TC-401, manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.), 0.36 parts by mass of a titanium tetraacetylacetonate isopropanol solution, 0.05 parts by mass of 1-ethynylcyclohexanol as a reaction inhibitor, and 0.2 parts by mass of a dimethylpolysiloxane solution containing chloroplatinic acid/1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex with a platinum atom content of 1% by mass.
<基布の剛柔度試験>
エアーバッグ用基布の剛柔度を評価するため、ASTM D4032の規格に準じて下記の試験を行った。具体的には、210デニールのPA66基布に、ベースコート剤として調製例1で調製したエアーバッグ用シリコーンゴムコーティング組成物を、80g/m2になるようにナイフコーティングした。その後、200℃の乾燥機に1分間入れ、ベースコート剤を硬化させた。その後、硬化したベースコート剤の表面に、トップコート剤として表1と表2の各シリコーンゴムコーティング組成物を15g/m2になるようにナイフコーティングし、表1と表2に記載の各条件で硬化させた。得られた各コートエアーバッグ用基布を102mm×204mmの大きさにカットし、剛軟度試験機SASD-672-1(J.A.KING社製)を使用して剛柔度をN=3で試験した。その中央値を表1と表2に示す。
<Base fabric stiffness test>
To evaluate the stiffness of the airbag fabrics, the following test was conducted in accordance with ASTM D4032. Specifically, the silicone rubber coating composition for airbags prepared in Preparation Example 1 was knife-coated onto a 210-denier PA66 base fabric at a base coating rate of 80 g/ m² . The base coating was then cured in a 200°C oven for 1 minute. The cured base coating was then knife-coated onto the surface of the cured base coating at a top coating rate of 15 g/ m² with each of the silicone rubber coating compositions listed in Tables 1 and 2, and cured under the conditions listed in Tables 1 and 2. Each of the resulting coated airbag fabrics was cut to a size of 102 mm x 204 mm, and stiffness was tested using a SASD-672-1 stiffness tester (manufactured by J.A. KING) with N = 3. The median values are shown in Tables 1 and 2.
表1から分かるように、本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物を用いた実施例1~8は、硬化被膜の動摩擦係数が低く、耐ブロッキング性にも優れ、コートエアーバッグ用基布の剛柔度も低かった。 As can be seen from Table 1, in Examples 1 to 8, which used the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention, the cured coating had a low coefficient of dynamic friction, excellent blocking resistance, and the coated airbag base fabric also had low stiffness and flexibility.
一方、表2から分かるように、本発明の光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物を用いなかった比較例1~7は、未硬化であるか、実施例と比べ硬化被膜の動摩擦係数が高く、耐ブロッキング性に劣ったり、コートエアーバッグ用基布の剛柔度も高いものであった。 On the other hand, as can be seen from Table 2, Comparative Examples 1 to 7, which did not use the photocurable silicone rubber coating composition of the present invention, were either uncured or had a cured coating with a higher dynamic friction coefficient than the Examples, poorer blocking resistance, and the stiffness and flexibility of the coated airbag fabric were also high.
Claims (7)
(A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上含有する数平均重合度が10~1,000の直鎖状のオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:本成分の1分子中に含まれるケイ素原子に結合した水素原子の数が、(A)成分中のケイ素原子結合アルケニル基の合計1個当たり、0.4~5個となる量、
(C)メジアン径(D50)が0.5~20μmであるタルク微粉末:50~150質量部、及び
(D)ヒドロシリル化反応用触媒として、波長200~500nmの光によって活性化される白金族化合物触媒:有効量、
を含有する光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物。 A photocurable silicone rubber coating composition used to form a cured layer on the outermost surface of a coated airbag fabric, comprising:
(A) 100 parts by mass of a linear organopolysiloxane containing two or more silicon-bonded alkenyl groups per molecule and having a number-average degree of polymerization of 10 to 1,000;
(B) an organohydrogenpolysiloxane containing two or more silicon-bonded hydrogen atoms per molecule: an amount such that the number of silicon-bonded hydrogen atoms contained per molecule of this component is 0.4 to 5 per total number of silicon-bonded alkenyl groups in component (A);
(C) 50 to 150 parts by mass of fine talc powder having a median diameter (D50) of 0.5 to 20 μm, and (D) an effective amount of a platinum group compound catalyst that is activated by light with a wavelength of 200 to 500 nm as a hydrosilylation reaction catalyst,
A photocurable silicone rubber coating composition comprising:
該光硬化型シリコーンゴムコーティング組成物の塗工面に、光照射量100~10,000mJ/cm2の光を照射する工程
を有するコートエアーバッグ用基布の製造方法。 A method for producing a coated airbag fabric, comprising the steps of: applying the photocurable silicone rubber coating composition according to any one of claims 1 to 4 to the outermost surface of an airbag fabric; and irradiating the surface coated with the photocurable silicone rubber coating composition with light at a dose of 100 to 10,000 mJ/ cm2 .
The method for producing a coated airbag fabric according to claim 6, further comprising a curing acceleration step at 40 to 120 ° C. for 5 to 120 seconds following the light irradiation step.
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