JP7790890B2 - Addition-curable fluorosilicone composition, silicone rubber, and molded article - Google Patents
Addition-curable fluorosilicone composition, silicone rubber, and molded articleInfo
- Publication number
- JP7790890B2 JP7790890B2 JP2021124336A JP2021124336A JP7790890B2 JP 7790890 B2 JP7790890 B2 JP 7790890B2 JP 2021124336 A JP2021124336 A JP 2021124336A JP 2021124336 A JP2021124336 A JP 2021124336A JP 7790890 B2 JP7790890 B2 JP 7790890B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- group
- addition
- parts
- carbon atoms
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
本発明は、金属及び熱可塑性樹脂に良好に接着できる硬化物を与える付加硬化型フルオロシリコーン組成物、及び該組成物を加熱硬化して得られるフルオロシリコーンゴム、並びに該フルオロシリコーンゴムの層と金属または熱可塑性樹脂の層とから成る一体成形体に関する。 The present invention relates to an addition-curable fluorosilicone composition that produces a cured product that exhibits good adhesion to metals and thermoplastic resins, a fluorosilicone rubber obtained by heat-curing the composition, and an integrally molded article consisting of a layer of the fluorosilicone rubber and a layer of metal or thermoplastic resin.
従来、液状付加硬化型フルオロシリコーンゴム組成物は、耐ガソリン性や耐油性に優れるため、航空機や車載用ゴム部品、プリンター部品等に使用されてきた(特許文献1)。また、近年、皮脂耐性の点からモバイル部品にも使用されている。これらの部品に用いる液状付加硬化型フルオロシリコーンゴム組成物は、金属や熱可塑性樹脂に接着可能なことが望まれていた。その方法として、成形した金属や熱可塑性樹脂を金型に設置し、その金型に液状フルオロシリコーンゴムを注入し、加熱硬化し、接着させるインサート成形などが挙げられる(特許文献2)。しかし、その接着機能は明らかになっていない。また、金型を使用する注入成形、圧縮成形及び射出成形加工により、液状付加硬化型フルオロシリコーンゴム接着組成物を成形、硬化、接着してなる成形品についてもこれまでに例がない。 Traditionally, liquid addition-curable fluorosilicone rubber compositions have been used in aircraft and automotive rubber parts, printer parts, and other applications due to their excellent gasoline and oil resistance (Patent Document 1). In recent years, they have also been used in mobile phone parts due to their sebum resistance. Liquid addition-curable fluorosilicone rubber compositions used in these parts are expected to be able to adhere to metals and thermoplastic resins. One method for achieving this is insert molding, in which molded metal or thermoplastic resin is placed in a mold, liquid fluorosilicone rubber is injected into the mold, and the resulting material is heated and cured for adhesion (Patent Document 2). However, its adhesive properties have not been clarified. Furthermore, there have been no examples of molded articles made by molding, curing, and adhering liquid addition-curable fluorosilicone rubber adhesive compositions using mold-based casting, compression molding, or injection molding processes.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、金属及び熱可塑性樹脂に良好に接着する硬化物を与える23℃で液状である付加硬化型フルオロシリコーン組成物及び該組成物を加熱硬化して得られるフルオロシリコーンゴムを提供することを目的とする。さらに本発明は、該フルオロシリコーンゴムの層と金属または熱可塑性樹脂の層とが接着してなる一体成形体を提供することを目的とする。 The present invention has been developed in light of the above circumstances, and aims to provide an addition-cure fluorosilicone composition that is liquid at 23°C and produces a cured product that adheres well to metals and thermoplastic resins, as well as a fluorosilicone rubber obtained by heat-curing the composition. A further aim of the present invention is to provide an integrally molded article in which a layer of the fluorosilicone rubber is bonded to a layer of metal or thermoplastic resin.
なお、本発明で目的とするフルオロシリコーン組成物は、硬化後シリコーンゴムのマトリックスを構成する主剤として、フルオロアルキル基を有するジオルガノシロキサン単位の繰り返し構造を主鎖として有する直鎖状ポリシロキサンを含有する。一方、一般的なジメチルシリコーン組成物は、ジメチルシロキサン単位の繰り返しから主鎖が構成される直鎖状ジメチルポリシロキサンを主剤とする。この点において、本発明で目的とするフルオロシリコーン組成物はジメチルシリコーン組成物とは本質的に相違する。 The fluorosilicone composition targeted by this invention contains a linear polysiloxane with a main chain consisting of repeating diorganosiloxane units containing fluoroalkyl groups as the main component that forms the silicone rubber matrix after curing. On the other hand, typical dimethylsilicone compositions use a linear dimethylpolysiloxane as the main component, whose main chain is composed of repeating dimethylsiloxane units. In this respect, the fluorosilicone composition targeted by this invention is fundamentally different from a dimethylsilicone composition.
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、付加硬化型フルオロシリコーン組成物に、1分子中にトリアルコキシシリル基を3個有するイソシアヌル酸誘導体を接着性付与成分として含有する付加硬化型フルオロシリコーン組成物が、金属や熱可塑性樹脂に良好に接着する硬化物を与えることを見出した。さらに、該付加硬化型フルオロシリコーン組成物は、注入成形、圧縮成形及び射出成形用材料として好適であることを見出し、本発明をなすに至ったものである。 As a result of extensive research to achieve the above-mentioned objective, the inventors discovered that an addition-curable fluorosilicone composition containing an isocyanuric acid derivative having three trialkoxysilyl groups per molecule as an adhesion-imparting component produces a cured product that adheres well to metals and thermoplastic resins. Furthermore, they discovered that this addition-curable fluorosilicone composition is suitable as a material for casting, compression molding, and injection molding, leading to the completion of the present invention.
即ち、本発明は、(A)下記一般式(1)
で示される、25℃の粘度100~500,000mPa・sを有するオルガノポリシロキサン
(B)ケイ素原子結合水素原子を1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分中のケイ素原子結合ビニル基1個当たり(B)成分中のケイ素原子結合水素原子の個数比が0.5~10となる量、
(C)付加反応触媒:触媒量、
(D)下記一般式(2)で示される有機ケイ素化合物で表面処理した補強性シリカ充填剤
(A)成分100質量部に対して10~60質量部、及び
(E)1分子中にトリアルコキシシリル基を3個有するイソシアヌル酸誘導体
(A)成分100質量部に対して0.1~5質量部
を含有することを特徴とする、付加硬化型フルオロシリコーン組成物を提供する。
本発明は好ましくは、液状である上記付加硬化型フルオロシリコーン組成物を提供する。
さらに本発明は該付加硬化型フルオロシリコーン組成物の硬化物であるフルオロシリコーンゴム、及び該シリコーンゴムの成形体、並びに、該シリコーンゴムの層と金属または熱可塑性樹脂から成る層とを有する成形体を提供する。
That is, the present invention provides: (A) a compound represented by the following general formula (1):
(B) an organohydrogenpolysiloxane having a viscosity at 25°C of 100 to 500,000 mPa s, represented by the formula:
(C) addition reaction catalyst: catalytic amount,
(D) A reinforcing silica filler surface-treated with an organosilicon compound represented by the following general formula (2):
10 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of component (A), and (E) an isocyanuric acid derivative having three trialkoxysilyl groups per molecule
The present invention provides an addition-curable fluorosilicone composition containing 0.1 to 5 parts by mass of component (A) per 100 parts by mass of component (A).
The present invention preferably provides the above addition-curable fluorosilicone composition in a liquid form.
The present invention also provides a fluorosilicone rubber that is a cured product of the addition-curable fluorosilicone composition, a molded article of the silicone rubber, and a molded article having a layer of the silicone rubber and a layer of a metal or thermoplastic resin.
本発明の付加硬化型フルオロシリコーン組成物は、金属及び熱可塑性樹脂に良好に接着する、自己接着性を有するフルオロシリコーンゴムを与える。該組成物を加熱硬化して得られるフルオロシリコーンゴム層と金属層や熱可塑性樹脂層とが接着してなる一体成形体を提供し、接着成形や成形品の生産性向上に寄与することができる。 The addition-curable fluorosilicone composition of the present invention produces a self-adhesive fluorosilicone rubber that adheres well to metals and thermoplastic resins. Heat-curing the composition provides an integrally molded article in which the fluorosilicone rubber layer is bonded to a metal layer or a thermoplastic resin layer, contributing to improved productivity in adhesive molding and molded products.
以下、本発明についてより詳細に説明する。 The present invention is described in more detail below.
(A)ビニル基含有オルガノポリシロキサン
(A)成分は、下記一般式(1)で示される25℃の粘度が100~500,000mPa・sであるオルガノポリシロキサンである。
上記式(1)中、R1、R4、及びR5は互いに独立に、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、ヘキシル基、シクロヘキシル基等の炭素数1~8のアルキル基、フェニル基、トリル基等の炭素数6~12のアリール基、ベンジル基などの炭素数7~12のアラルキル基から選ばれる基である。R1、R4、及びR5は、各々、炭素数1~8のアルキル基が好ましく、特にメチル基であることが好ましい。 In the above formula (1), R 1 , R 4 , and R 5 are each independently a group selected from alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, hexyl, and cyclohexyl, aryl groups having 6 to 12 carbon atoms, such as phenyl and tolyl, and aralkyl groups having 7 to 12 carbon atoms, such as benzyl. R 1 , R 4 , and R 5 are each preferably alkyl groups having 1 to 8 carbon atoms, and particularly preferably methyl groups.
mは、0~100の整数であり、好ましくは0~50、より好ましくは0又は1~30、更に好ましくは0、又は1~20、最も好ましくは0、又は1~10の整数である。nは、1~800の整数であり、好ましくは5~750、より好ましくは10~650、更に好ましくは50~650、最も好ましくは100~650の整数である。ただし、(m+n)は、5≦m+n≦800であり、好ましくは10≦m+n≦680、より好ましくは60≦m+n≦680、更に好ましくは120≦m+n≦680の整数である。xは1~10の整数であり、好ましくは1~3であり、最も好ましくはx=1である。 m is an integer between 0 and 100, preferably between 0 and 50, more preferably between 0 or 1 and 30, even more preferably between 0 or 1 and 20, and most preferably between 0 or 1 and 10. n is an integer between 1 and 800, preferably between 5 and 750, more preferably between 10 and 650, even more preferably between 50 and 650, and most preferably between 100 and 650. However, (m+n) is an integer in the range 5≦m+n≦800, preferably 10≦m+n≦680, more preferably 60≦m+n≦680, and even more preferably 120≦m+n≦680. x is an integer between 1 and 10, preferably between 1 and 3, and most preferably x=1.
(A)成分の25℃における粘度は、硬化物の物理的特性が良好であり、また組成物の取扱い作業性が良好であることから、100~500,000mPa・sの範囲内であり、300~100,000mPa・sの範囲内であることが好ましい。25℃における粘度が100mPa・s未満であると得られる硬化物の強度が不十分となる。500,000mPa・sを超えると組成物の取扱い性が低下する。なお、本発明において、粘度はJIS K 7117-1:1999記載の方法で回転粘度計により測定した値である。(A)オルガノポリシロキサンの重合度は、25℃における粘度が100~500,000mPa・sとなる範囲である。 The viscosity of component (A) at 25°C is in the range of 100 to 500,000 mPa·s, preferably 300 to 100,000 mPa·s, because this ensures good physical properties for the cured product and good handling and workability of the composition. If the viscosity at 25°C is less than 100 mPa·s, the strength of the resulting cured product will be insufficient. If it exceeds 500,000 mPa·s, the handleability of the composition will decrease. In the present invention, viscosity is the value measured using a rotational viscometer using the method described in JIS K 7117-1:1999. The degree of polymerization of organopolysiloxane (A) is in the range that results in a viscosity at 25°C of 100 to 500,000 mPa·s.
フルオロアルキル基を有するシロキサン単位の個数(すなわちnの値)は、分子中の全シロキサン単位(特には、主鎖を構成する2官能性シロキサン単位の合計(すなわちn+m)に対して、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、特に好ましくは30~100%であるのがよい。上限値は特に制限されず100%以下であればよく、95%以下、90%以下、又は80%以下であってもよい。この範囲であれば、炭化水素溶剤に対する優れた耐久性を有することができるので好ましい。 The number of fluoroalkyl group-containing siloxane units (i.e., the value of n) is preferably 10% or more, more preferably 20 % or more, and particularly preferably 30 to 100% of all siloxane units in the molecule (particularly the sum of the difunctional siloxane units constituting the main chain (i.e., n+m)). The upper limit is not particularly limited as long as it is 100% or less, and may be 95% or less, 90% or less, or 80 % or less. This range is preferable because it allows for excellent durability against hydrocarbon solvents.
(B)オルガノハイドロジェンポリシロキサン
(B)成分はケイ素原子結合水素原子を1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。該オルガノハイドロジェンポリシロキサンは(A)成分とヒドロシリル化付加反応し、硬化剤(架橋剤)として作用する。(B)成分の分子構造に特に制限はなく、例えば、直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造(樹脂状)等の、従来製造されている各種のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを使用することができる。
Component (B) is an organohydrogenpolysiloxane containing two or more silicon-bonded hydrogen atoms per molecule. This organohydrogenpolysiloxane undergoes a hydrosilylation addition reaction with component (A) and acts as a curing agent (crosslinking agent). There are no particular restrictions on the molecular structure of component (B), and various conventionally produced organohydrogenpolysiloxanes can be used, including linear, cyclic, branched, and three-dimensional network structures (resinous).
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1分子中に2個以上(通常、2~200個)、好ましくは3~100個、特に好ましくは3~50個のケイ素原子に結合した水素原子(即ち、SiHで示されるヒドロシリル基)を有する。(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンが直鎖状又は分岐状構造を有する場合、これらのSiH基は、分子鎖末端(即ち、ジオルガノハイドロジェンシロキシ基)及び分子鎖途中(即ち、分子鎖非末端に位置する2官能性のオルガノハイドロジェンシロキサン単位又は3官能性のハイドロジェンシルセスキオキサン単位)のどちらか一方にのみ位置していても、その両方に位置していてもよい。 The organohydrogenpolysiloxane of component (B) has two or more (typically 2 to 200), preferably 3 to 100, and particularly preferably 3 to 50, silicon-bonded hydrogen atoms (i.e., hydrosilyl groups represented by SiH) per molecule. When the organohydrogenpolysiloxane of component (B) has a linear or branched structure, these SiH groups may be located either at the molecular chain terminals (i.e., diorganohydrogensiloxy groups) or in the middle of the molecular chain (i.e., difunctional organohydrogensiloxane units or trifunctional hydrogensilsesquioxane units located at non-terminal positions), or may be located at both locations.
ケイ素原子に結合した水素原子以外のケイ素原子に結合する1価の有機基は、炭素数1~10、好ましくは炭素数1~8の、非置換又は置換の、ビニル基等の脂肪族不飽和結合を含有しない一価炭化水素基が例示できる。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や、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等で置換したもの、例えばトリフルオロプロピル基などのフルオロアルキル基が挙げられる。好ましくはメチル基、トリフルオロプロピル基などのフルオロアルキル基である。(B)成分の1分子中のケイ素原子の数(又は重合度)は、好ましくは2~300個、より好ましくは3~200個、更に好ましくは4~150個である。 Examples of monovalent organic groups bonded to silicon atoms other than silicon-bonded hydrogen atoms include unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 8 carbon atoms, that do not contain aliphatic unsaturated bonds, such as vinyl groups. Examples include 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 in these groups have been substituted with halogen atoms such as fluorine, bromine, or chlorine, such as fluoroalkyl groups such as trifluoropropyl. Preferred are fluoroalkyl groups such as methyl and trifluoropropyl. The number of silicon atoms (or degree of polymerization) per molecule of component (B) is preferably 2 to 300, more preferably 3 to 200, and even more preferably 4 to 150.
(B)成分は室温(25℃)で液状であるのがよい。該(B)成分の25℃における粘度は0.1~1,000mPa・sであることが好ましく、より好ましくは0.5~500mPa・s、更に好ましくは1~200mPa・sである。(B)成分の粘度は低すぎても高すぎても、組成物の作業性が低下する恐れがある。 Component (B) should be liquid at room temperature (25°C). The viscosity of component (B) at 25°C is preferably 0.1 to 1,000 mPa·s, more preferably 0.5 to 500 mPa·s, and even more preferably 1 to 200 mPa·s. If the viscosity of component (B) is too low or too high, the workability of the composition may be reduced.
(B)オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、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、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、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、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シロキサン・トリフルオロプロピルメチルシロキサン共重合体、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、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、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シロキサン・トリフルオロプロピルメチルシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖トリフルオロプロピルメチルポリシロキサン、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、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シロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、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シロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、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シロキサン・メチルフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、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シロキサン・ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、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シロキサン・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、(CH3)2HSiO1/2単位と(CH3)3SiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位とからなる共重合体、(CH3)2HSiO1/2単位とSiO4/2単位と(C6H5)SiO3/2単位とからなる共重合体や、上記例示化合物において、メチル基の一部又は全部を他のアルキル基や、フェニル基、トリフルオロプロピル基等で置換したものなどが挙げられる。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。 (B) Examples of organohydrogenpolysiloxanes include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, tris(hydrogendimethylsiloxy)methylsilane, tris(hydrogendimethylsiloxy)phenylsilane, methylhydrogencyclopolysiloxane, methylhydrogensiloxane-dimethylsiloxane cyclic copolymers, methylhydrogenpolysiloxanes capped at both ends with trimethylsiloxy groups, dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymers capped at both ends with trimethylsiloxy groups, methylhydrogensiloxane-trifluoropropylmethylsiloxane copolymers capped at both ends with trimethylsiloxy groups, dimethylpolysiloxanes capped at both ends with dimethylhydrogensiloxy groups, dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymers capped at both ends with dimethylhydrogensiloxy groups, copolymer of methylhydrogensiloxane and trifluoropropylmethylsiloxane, trifluoropropylmethylpolysiloxane capped at both ends with dimethylhydrogensiloxy groups, copolymer of dimethylsiloxane and methylhydrogensiloxane capped at both ends with dimethylhydrogensiloxy groups, copolymer of methylhydrogensiloxane and diphenylsiloxane capped at both ends with trimethylsiloxy groups, copolymer of methylhydrogensiloxane, diphenylsiloxane and dimethylsiloxane capped at both ends with trimethylsiloxy groups, copolymer of methylhydrogensiloxane, methylphenylsiloxane and dimethylsiloxane capped at both ends with trimethylsiloxy groups, copolymer of methylhydrogensiloxane, dimethylsiloxane and diphenylsiloxane capped at both ends with dimethylhydrogensiloxy groups, copolymer of methylhydrogensiloxane, dimethylsiloxane and methylphenylsiloxane capped at both ends with dimethylhydrogensiloxy groups, (CH Examples include a copolymer consisting of ( CH3 )2HSiO1 /2 units , ( CH3 ) 3SiO1 /2 units, and SiO4 /2 units , a copolymer consisting of ( CH3 )2HSiO1 /2 units and SiO4 /2 units, a copolymer consisting of ( CH3 )2HSiO1 /2 units, SiO4 /2 units, and ( C6H5 )SiO3 /2 units , and the above-exemplified compounds in which some or all of the methyl groups have been substituted with other alkyl groups, phenyl groups, trifluoropropyl groups, etc. One type of organohydrogenpolysiloxane may be used alone, or two or more types may be used in combination.
(B)成分は、より好ましくは、下記式(6)で表される。
(B)成分の量は、(A)成分中のケイ素原子結合ビニル基1個に対して(B)成分中のケイ素原子結合水素原子の個数比が0.5~10個、好ましくは1~5個の範囲内となる量である。(B)成分の量が上記下限値未満であると、得られる組成物は十分に硬化しない。また、(B)成分の配合量が上記上限値を超えると、得られるシリコーンゴムの耐熱性が極端に劣ったものとなる。尚、後述する(A)成分以外のビニル基含有オルガノシロキサンを含む場合は、組成物中のケイ素原子に結合するビニル基の個数に対する、該(B)成分のケイ素原子結合水素原子の個数比が上記範囲を満たせばよい。 The amount of component (B) is such that the ratio of silicon-bonded hydrogen atoms in component (B) to one silicon-bonded vinyl group in component (A) is within the range of 0.5 to 10, preferably 1 to 5. If the amount of component (B) is less than the above lower limit, the resulting composition will not cure sufficiently. If the amount of component (B) exceeds the above upper limit, the heat resistance of the resulting silicone rubber will be extremely poor. Furthermore, when a vinyl-containing organosiloxane other than component (A), as described below, is included, it is sufficient that the ratio of the number of silicon-bonded hydrogen atoms in component (B) to the number of silicon-bonded vinyl groups in the composition satisfies the above range.
(C)付加反応触媒
(C)成分は付加反応触媒である。(C)成分は、(A)成分中のビニル基と(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子との付加反応を促進するものであればいかなる触媒であってもよい。通常は、白金族金属系触媒が好適に使用できる。例えば、白金、パラジウム、ロジウム等や塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィン類、ビニルシロキサン又はアセチレン化合物との配位化合物、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム、クロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム等の、白金族金属又はそれらの化合物が挙げられるが、特に好ましくは白金系化合物である。(C)成分は、1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
(C) Addition Reaction Catalyst: Component (C) is an addition reaction catalyst. Component (C) may be any catalyst that promotes the addition reaction between the vinyl group in component (A) and the hydrogen atom bonded to the silicon atom in component (B). Typically, platinum group metal catalysts are suitable. Examples include platinum, palladium, rhodium, etc., platinum group metals, or compounds thereof, such as chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, coordination compounds of chloroplatinic acid with olefins, vinylsiloxanes, or acetylene compounds, tetrakis(triphenylphosphine)palladium, and chlorotris(triphenylphosphine)rhodium, with platinum compounds being particularly preferred. Component (C) may be used alone or in combination of two or more.
(C)成分の配合量は、触媒としての有効量でよいが、(A)成分及び(B)成分の合計量に対して、触媒金属元素(白金族金属元素)に換算して質量基準で、通常、0.5~1,000ppm、好ましくは1~500ppmの範囲であり、10~100ppmの範囲であることがより好ましい。かかる範囲を満たすと、付加反応の反応速度が適切なものとなり、かつ硬化物の耐熱性が良好となる。 The amount of component (C) that can be blended may be an effective catalytic amount, but is typically 0.5 to 1,000 ppm, preferably 1 to 500 ppm, and more preferably 10 to 100 ppm, by mass, converted into catalytic metal element (platinum group metal element) relative to the total amount of components (A) and (B). Meeting this range ensures an appropriate reaction rate for the addition reaction, and the cured product has good heat resistance.
(D)補強性シリカ充填剤
(D)成分は、下記式(2)で表される分子鎖両末端にシラノール基を有する直鎖状有機ケイ素化合物で表面処理した補強性シリカである。
本発明において該補強性シリカ充填剤は、得られるシリコーンゴムに十分な強度を与えるために必須である。
(D) Reinforcing Silica Filler Component (D) is a reinforcing silica that has been surface-treated with a linear organosilicon compound having silanol groups at both molecular chain terminals, represented by the following formula (2).
In the present invention, the reinforcing silica filler is essential for imparting sufficient strength to the resulting silicone rubber.
上記分子鎖両末端がシラノール基で封鎖された直鎖状有機ケイ素化合物で表面処理された補強性シリカ充填剤を含有することで、本組成物の粘度及びゴム成形品のタック感を低くすることができる。 By including the reinforcing silica filler, which has been surface-treated with a linear organosilicon compound whose molecular chain ends are blocked with silanol groups, the viscosity of the composition and the tackiness of the molded rubber article can be reduced.
上記補強性シリカ充填剤としては、従来からシリコーンゴム組成物に使用されているものを用いることができ、沈澱シリカ(湿式シリカ)、ヒュームドシリカ(乾式シリカ)、焼成シリカ等が好適である。特にはヒュームドシリカが好適である。 The reinforcing silica filler can be any of those conventionally used in silicone rubber compositions, with precipitated silica (wet silica), fumed silica (dry silica), and pyrogenic silica being preferred. Fumed silica is particularly preferred.
(D)成分は、表面未処理のシリカを予め上記式(2)の有機ケイ素化合物で表面処理したものでよい。あるいは、表面未処理のシリカと本発明のポリシロキサン分(すなわち(A)成分)とを混練し、上記式(2)の有機ケイ素化合物を添加して、好ましくは少量の水の存在下に、加熱混合して混合物中で表面処理してもよい。また、本発明において上記式(2)の有機ケイ素化合物で表面処理されるシリカは、ジメチルジクロロシラン等で予め表面処理された乾式シリカ(例えば、アエロジルR-974等)であってもよい。このようにジメチルジクロロシラン等で表面処理された乾式シリカの表面を、上記式(2)有機ケイ素化合物でさらに処理するのが好ましい。 Component (D) may be untreated silica that has been surface-treated in advance with the organosilicon compound of formula (2). Alternatively, untreated silica may be kneaded with the polysiloxane component of the present invention (i.e., component (A)), and the organosilicon compound of formula (2) may be added. The mixture may be heated and mixed, preferably in the presence of a small amount of water, to perform surface treatment within the mixture. Furthermore, the silica that is surface-treated with the organosilicon compound of formula (2) in the present invention may be dry silica (e.g., Aerosil R-974) that has been surface-treated in advance with dimethyldichlorosilane or the like. It is preferable to further treat the surface of the dry silica that has been surface-treated with dimethyldichlorosilane or the like with the organosilicon compound of formula (2) in this way.
上記式(2)の有機ケイ素化合物によりシリカを表面処理する際の処理量は、上記式(2)の有機ケイ素化合物で表面処理する前のシリカ40質量部に対して上記有機ケイ素化合物を1~30質量部、特に2~20質量部程度であることが好ましい。 When silica is surface-treated with the organosilicon compound of formula (2), the treatment amount is preferably 1 to 30 parts by mass, and more preferably 2 to 20 parts by mass, of the organosilicon compound per 40 parts by mass of silica prior to surface treatment with the organosilicon compound of formula (2).
上記式(2)の有機ケイ素化合物で表面処理する前のシリカのBET法による比表面積は、50m2/g以上、好ましくは100~400m2/g、より好ましくは150~350m2/gである。比表面積が50m2/gより小さいと十分な強度が得られないばかりか、ゴム成形品の外観も良くない場合がある。400m2/gより大きいと配合が困難になったりする場合がある。表面処理後のシリカのBET法による比表面積も、上記範囲内にあればよい。 The specific surface area of the silica, measured by the BET method, before surface treatment with the organosilicon compound of formula (2) is 50 m 2 /g or more, preferably 100 to 400 m 2 /g, and more preferably 150 to 350 m 2 /g. If the specific surface area is less than 50 m 2 /g, not only will sufficient strength not be obtained, but the appearance of the rubber molded product may also be poor. If it is greater than 400 m 2 /g, compounding may become difficult. The specific surface area of the silica after surface treatment, measured by the BET method, may also be within the above range.
(D)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対し、10~60質量部、好ましくは15~55質量部である。配合量が上記下限値未満では、得られるシリコーンゴムが十分なゴム強度を有さず、また上記上限値を超えると組成物中への配合が困難になる。 The amount of component (D) blended is 10 to 60 parts by mass, preferably 15 to 55 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). If the blending amount is less than the above lower limit, the resulting silicone rubber will not have sufficient rubber strength, and if the blending amount exceeds the above upper limit, it will be difficult to blend into the composition.
(E)接着性付与剤
(E)成分は、一分子中にトリアルコキシ基を3個有するイソシアヌル酸誘導体である。該(E)成分は接着性付与剤である。該(E)成分を含有することで本発明の付加硬化型フルオロシリコーン組成物から得られる硬化物は自己接着性を有することができる。より詳細には、本発明の(E)成分は、1分子中にトリメトキシシリル基、及びトリエトキシシリル基等のトリアルコキシシリル基を3個有するイソシアヌル酸誘導体である。より好ましくは、トリアルコキシシリル置換アルキル基を3個有するイソシアヌル酸誘導体である。上記トリメトキシシリル置換アルキル基等のアルキル基としては、炭素原子数2~10のエチル基、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、オクチル基等が挙げられ、これらの中でもプロピル基が好ましい。該(E)成分を配合することにより、得られる組成物は金属や熱可塑性樹脂に対して優れた接着性を有することができる。
(E) Adhesion Promoter : Component (E) is an isocyanuric acid derivative having three trialkoxy groups per molecule. Component (E) is an adhesion promoter. By incorporating component (E), the cured product obtained from the addition-curable fluorosilicone composition of the present invention can possess self-adhesive properties. More specifically, component (E) of the present invention is an isocyanuric acid derivative having three trialkoxysilyl groups per molecule, such as trimethoxysilyl and triethoxysilyl groups. More preferably, it is an isocyanuric acid derivative having three trialkoxysilyl-substituted alkyl groups. Examples of alkyl groups, such as the trimethoxysilyl-substituted alkyl groups, include those having 2 to 10 carbon atoms, such as ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, neopentyl, hexyl, and octyl groups. Among these, propyl is preferred. By incorporating component (E), the resulting composition can possess excellent adhesion to metals and thermoplastic resins.
(E)成分として、好ましくは下記式(3)で示され、1分子中にトリアルコキシシリル置換プロピル基を3個有するイソシアヌル酸誘導体である。
トリアルコキシ基は、トリメトキシシリル基又はトリエトキシシリル基が挙げられる。
The component (E) is preferably an isocyanuric acid derivative represented by the following formula (3) and having three trialkoxysilyl-substituted propyl groups in one molecule.
The trialkoxy group may be a trimethoxysilyl group or a triethoxysilyl group.
(E)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して、0.1~5質量部、好ましくは0.2~3.5質量部、より好ましくは0.3~3.0質量部の範囲である。(E)成分の配合量が上記下限値未満では、得られる硬化物は金属や熱可塑性樹脂に対する良好な接着性を有することができない。また上記上限値超では、硬化物の耐熱性が著しく低下してしまう可能性がある。 The amount of component (E) blended is in the range of 0.1 to 5 parts by mass, preferably 0.2 to 3.5 parts by mass, and more preferably 0.3 to 3.0 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). If the amount of component (E) blended is less than the above lower limit, the resulting cured product will not have good adhesion to metals or thermoplastic resins. Furthermore, if the amount exceeds the above upper limit, the heat resistance of the cured product may be significantly reduced.
本発明の付加硬化型フルオロシリコーン組成物において、前記(A)~(E)成分以外のその他の成分を、ゴム成形品の外観を損なわない範囲において任意で含んでよい。例えば、カーボンブラック、導電性亜鉛華、金属粉等の導電剤、窒素含有化合物やアセチレン化合物、リン化合物、ニトリル化合物、カルボキシレート、錫化合物、水銀化合物、硫黄化合物等のヒドロシリル化反応制御剤、酸化鉄、酸化セリウムのような耐熱性付与剤、トリアゾール化合物、ベンゾトリアゾール誘導体等の圧縮永久歪向上剤、ジメチルシリコーンオイル等の内部離型剤、上記(E)成分以外の接着性付与剤、及びチクソ性付与剤等が挙げられる。 The addition-curable fluorosilicone composition of the present invention may optionally contain other components in addition to the components (A) through (E) described above, provided that the components do not impair the appearance of the molded rubber article. Examples of such components include conductive agents such as carbon black, conductive zinc oxide, and metal powder; hydrosilylation reaction inhibitors such as nitrogen-containing compounds, acetylene compounds, phosphorus compounds, nitrile compounds, carboxylates, tin compounds, mercury compounds, and sulfur compounds; heat resistance agents such as iron oxide and cerium oxide; compression set improvers such as triazole compounds and benzotriazole derivatives; internal release agents such as dimethyl silicone oil; adhesion promoters other than component (E); and thixotropy-imparting agents.
また例えば、上記(A)成分以外の、両末端ビニル基を含有し、フルオロアルキル基を有さないジメチルポリシロキサンを含むことができる。より詳細には、平均重合度が1,500以下の、室温で液状の両末端ビニル基含有オルガノポリシロキサンである。平均重合度は好ましくは1,500以下、通常100~1,500、好ましくは150~1,100であるのがよい。また、JIS K 6249:2003記載の回転粘度計による25℃での粘度は1,000~100,000mPa・s、好ましくは5,000~100,000mPa・sであるのがよい。該ジメチルポリシロキサンの配合量は、(A)成分100質量部に対し、1~20質量部、好ましくは1~15質量部である。 Also, for example, the composition may contain a dimethylpolysiloxane other than component (A) that contains vinyl groups at both ends and does not have a fluoroalkyl group. More specifically, it is an organopolysiloxane containing vinyl groups at both ends that is liquid at room temperature and has an average degree of polymerization of 1,500 or less. The average degree of polymerization is preferably 1,500 or less, typically 100 to 1,500, and preferably 150 to 1,100. Furthermore, the viscosity at 25°C measured with a rotational viscometer as described in JIS K 6249:2003 is preferably 1,000 to 100,000 mPa·s, and preferably 5,000 to 100,000 mPa·s. The amount of dimethylpolysiloxane blended is 1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A).
また、本発明の組成物はビニル基含有MQレジンを含むことができる。より詳細には、ビニル基含有量が0.01~5ミリモル/gであり、好ましくは0.1~1ミリモル/gであるMQレジンである。M単位のQ単位に対するモル比(M単位/Q単位)は0.5~1.5であるのがよく、好ましくは0.7~1.2である。ビニル基含有MQレジンの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレンを標準物質とした重量平均分子量が、2,000~8,000、特に4,000~6,000であることが好適であり、これは室温で通常固体状である。MQレジンの配合量は、(A)成分100質量部に対し、1~20質量部、好ましくは1~15質量部である。 The composition of the present invention can also contain a vinyl group-containing MQ resin. More specifically, the MQ resin has a vinyl group content of 0.01 to 5 mmol/g, preferably 0.1 to 1 mmol/g. The molar ratio of M units to Q units (M units/Q units) is preferably 0.5 to 1.5, more preferably 0.7 to 1.2. The vinyl group-containing MQ resin preferably has a weight-average molecular weight of 2,000 to 8,000, particularly 4,000 to 6,000, as measured by gel permeation chromatography (GPC) using polystyrene as the standard, and is typically solid at room temperature. The amount of MQ resin blended is 1 to 20 parts by weight, preferably 1 to 15 parts by weight, per 100 parts by weight of component (A).
本発明の付加硬化型フルオロシリコーン組成物は、上記(A)~(E)成分、及び必要に応じて各任意成分を、ニーダー、プラネタリーミキサーなどの通常の混合撹拌器、混練器等を用いて均一に混合することにより調製することができる。 The addition-curable fluorosilicone composition of the present invention can be prepared by uniformly mixing the above components (A) through (E), and, if necessary, each optional component, using a conventional mixer/stirrer or kneader such as a kneader or planetary mixer.
本発明の組成物は好ましくは23℃で液状であり、作業性等の点から、23℃において、せん断速度0.9s-1での粘度が8,000Pa・s以下であることが好ましく、より好ましくは100~7,000Pa・s、更に好ましくは500~6,500Pa・s、特に好ましくは1,600~6,000Pa・s、特には2,000~6,000Pa・sである。この粘度が8,000Pa・sを超える場合には、注入、圧縮及び射出成形を行う際に材料供給に時間がかかり、生産性が著しく低下することがある。なお、本発明において、上記せん断速度下での粘度の測定は、精密回転式粘度計(Thermo Fisher Scientific製)を用いて行ったものである。 The composition of the present invention is preferably liquid at 23°C. From the viewpoint of workability and the like, the viscosity at 23°C at a shear rate of 0.9 s -1 is preferably 8,000 Pa·s or less, more preferably 100 to 7,000 Pa·s, even more preferably 500 to 6,500 Pa·s, particularly preferably 1,600 to 6,000 Pa·s, and particularly preferably 2,000 to 6,000 Pa·s. If the viscosity exceeds 8,000 Pa·s, material supply during injection, compression, and injection molding may take a long time, resulting in a significant decrease in productivity. In the present invention, the viscosity at the above shear rates was measured using a precision rotational viscometer (manufactured by Thermo Fisher Scientific).
本発明の付加硬化型フルオロシリコーン組成物は2液型とすることもできる。この場合、架橋剤としての(B)成分と付加反応触媒の(C)成分とが同一の組成物(A液又はB液)中に混在しないように各成分を適宜分割すればよく、例えば、(A)成分、(C)成分及び(D)成分を含有するA液と、(A)成分、(B)成分、(D)成分及び(E)成分を含有するB液とからなる2液型の組成物とすることができ、等質量又は等容量で混合できるように調製することが好ましい。 The addition-curable fluorosilicone composition of the present invention can also be prepared as a two-part composition. In this case, the components (B) acting as a crosslinking agent and (C) acting as an addition reaction catalyst can be appropriately divided so that they are not mixed in the same composition (Part A or Part B). For example, a two-part composition can be prepared consisting of Part A containing Parts (A), (C), and (D), and Part B containing Parts (A), (B), (D), and (E), and it is preferable to prepare the two parts so that they can be mixed in equal amounts by mass or volume.
本発明の付加硬化型フルオロシリコーン組成物は、注入成形、圧縮成形、射出成形等各種の成形方法に適用することができ、金属や特定の熱可塑性樹脂に接着することから、接着成形に好適に使用できる。本発明はさらに、付加硬化型フルオロシリコーン組成物の硬化物であるフルオロシリコーンゴムからなる層と、金属又は熱可塑性樹脂からなる層とを有する成形体、好ましくは一体成形体を提供する。以下、注入成形、圧縮成形、又は射出成形によるフルオロシリコーンゴムの成形方法について詳細に説明する。尚、本発明において、一体成型体とは、例えば樹脂パーツや金属パーツを金型にインサートしてシリコーンゴムを充填することで強固に密着し一体化させたものである。 The addition-curable fluorosilicone composition of the present invention can be applied to various molding methods such as cast molding, compression molding, and injection molding, and is suitable for use in adhesive molding because it adheres to metals and certain thermoplastic resins. The present invention also provides a molded article, preferably an integrally molded article, having a layer made of fluorosilicone rubber, which is a cured product of the addition-curable fluorosilicone composition, and a layer made of metal or thermoplastic resin. Below, we will explain in detail the methods for molding fluorosilicone rubber by cast molding, compression molding, or injection molding. In the present invention, an integrally molded article is one in which, for example, resin parts or metal parts are inserted into a mold and filled with silicone rubber, resulting in a strong adhesion and integration.
注入成形の場合、付加硬化型フルオロシリコーン組成物は、A液とB液の2液タイプに分割される。2液に分割された材料は各A液及びB液を等量混合し、金属金型内に注入され、恒温槽で加熱されて硬化し、シリコーンゴムが成形される。圧縮成形の場合、プレス機などの圧縮機に金属金型を設置し、注入成形と同様に上記A液及びB液を等量混合し、金型に注入され、加熱されて硬化し、シリコーンゴムが成形される。射出成形の場合、各A液及びB液が材料供給ポンプから定量器に供給される。定量器からA液とB液が等量の割合で材料供給ラインを通じて合流する。材料は成形機本体のスクリュー部とシリンダー部で混合される。その後、金型に射出され、金型内で加熱されて硬化し、シリコーンゴムが成形される。 In the case of injection molding, the addition-cure fluorosilicone composition is divided into two parts, Part A and Part B. The two parts are mixed in equal amounts and poured into a metal mold. It is then heated and cured in a thermostatic chamber to form silicone rubber. In the case of compression molding, a metal mold is placed in a compressor such as a press, and equal amounts of Part A and Part B are mixed, just as in injection molding. The mixture is then poured into the mold and heated to harden, forming silicone rubber. In the case of injection molding, Part A and Part B are supplied from the material supply pump to a metering machine. Equal amounts of Part A and Part B then join through the material supply line. The material is mixed in the screw and cylinder sections of the molding machine. The mixture is then injected into the mold, where it is heated and cured to form silicone rubber.
付加硬化型フルオロシリコーン組成物の硬化条件は、公知の液状付加反応硬化型シリコーン組成物と同様でよい。例えば、硬化温度は80~200℃、特に100~180℃であり、3~60分間、特に5~30分間加熱することにより硬化成形することができる。 The curing conditions for addition-curable fluorosilicone compositions can be the same as those for known liquid addition-curable silicone compositions. For example, the curing temperature is 80 to 200°C, particularly 100 to 180°C, and the composition can be cured and molded by heating for 3 to 60 minutes, particularly 5 to 30 minutes.
本発明の付加硬化型フルオロシリコーン組成物を加熱硬化して得られたフルオロシリコーンゴム成形品は、耐ガソリン性、耐油性に優れることから、航空機や車載用ゴム部品、プリンター部品等又、近年、皮脂耐性の点からモバイル部品にも好適に用いることができる。 The fluorosilicone rubber molded articles obtained by heat curing the addition-curable fluorosilicone composition of the present invention have excellent gasoline and oil resistance, making them suitable for use in aircraft and automotive rubber parts, printer parts, and more recently, mobile parts due to their sebum resistance.
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、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 more detail below using examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
なお、(A)成分の粘度は、25℃においてBH型回転粘度計(ロータNo.7、回転数10rpm)により測定した。(B)成分の粘度は、25℃においてBL型回転粘度計(ロータNo.2、回転数60rpm)により測定した。 The viscosity of component (A) was measured at 25°C using a BH-type rotational viscometer (rotor No. 7, rotation speed 10 rpm). The viscosity of component (B) was measured at 25°C using a BL-type rotational viscometer (rotor No. 2, rotation speed 60 rpm).
組成物の粘度測定は以下の方法にて行った。
精密回転式粘度計(Thermo Fisher Scientific製)のコーン&プレートの測定治具を使用し、23℃におけるせん断速度0.9s-1での組成物の粘度を測定した。
The viscosity of the composition was measured by the following method.
The viscosity of the composition was measured at 23° C. and a shear rate of 0.9 s −1 using a cone and plate measuring jig of a precision rotational viscometer (manufactured by Thermo Fisher Scientific).
硬化物の硬さ、引張強さ、切断時伸び、及び引裂強さ(アングル)の測定は以下の方法にて行った。
組成物を150℃/10分のプレスキュアにて1次加硫した。該硬化物について、JIS K 6249:2003の記載に基づき、硬さ、引張強さ、切断時伸び、及び引裂強さ(アングル)を測定した。
The hardness, tensile strength, elongation at break, and tear strength (angle) of the cured product were measured by the following methods.
The composition was subjected to primary vulcanization by press curing at 150° C. for 10 minutes. The hardness, tensile strength, elongation at break, and tear strength (angle) of the cured product were measured in accordance with JIS K 6249:2003.
硬化物の各種基材に対するせん断接着強さ測定は以下の方法にて行った。
(1)寸法が幅25mm、長さ100mm、及び厚さ0.3mmを有する平板形状のステンレス鋼(SUS)2枚の間に組成物を充填し、120℃の恒温槽で30分間加熱硬化して、ゴム層の接着面積25mm×10mm、ゴム層の厚さ2mmを有する試験片を作製した。
(2)寸法が幅25mm、長さ100mm、厚さ1mmの平板形状アルミニウム(Al)2枚の間に組成物を充填し、120℃の恒温槽で30分間加熱硬化して、ゴム層の接着面積25mm×10mm、ゴム層の厚さ2mmを有する試験片を作製した。
(3)寸法が幅25mm、長さ100mm、厚さ2mmの平板形状ポリアミド6樹脂(PA6樹脂)2枚の間に組成物を充填し、120℃の恒温槽で30分間加熱硬化して、ゴム層の接着面積25mm×10mm、ゴム層の厚さ2mmを有する試験片を作製した。
上記各試験片について、接着面に対して水平方向の引張り応力を印加して、せん断接着強さを測定した。
The shear adhesive strength of the cured product to various substrates was measured by the following method.
(1) A composition was filled between two flat stainless steel (SUS) plates measuring 25 mm in width, 100 mm in length, and 0.3 mm in thickness, and the composition was cured by heating in a constant temperature bath at 120°C for 30 minutes to prepare a test specimen having a rubber layer with a bonding area of 25 mm x 10 mm and a rubber layer thickness of 2 mm.
(2) The composition was filled between two flat aluminum (Al) plates measuring 25 mm in width, 100 mm in length, and 1 mm in thickness, and then heated and cured in a constant temperature bath at 120°C for 30 minutes to prepare a test piece having a rubber layer with an adhesive area of 25 mm x 10 mm and a rubber layer thickness of 2 mm.
(3) The composition was filled between two flat polyamide 6 resin (PA6 resin) plates measuring 25 mm in width, 100 mm in length, and 2 mm in thickness, and the composition was cured by heating in a constant temperature bath at 120°C for 30 minutes to prepare a test piece having a rubber layer with an adhesive area of 25 mm x 10 mm and a rubber layer thickness of 2 mm.
For each of the test pieces, a tensile stress was applied in the horizontal direction to the bonded surface to measure the shear bond strength.
下記実施例及び比較例で使用した各成分は以下の通りである
(A)成分:下記式(1)
(D)成分:BET法による比表面積が200m2/gであるヒュームドシリカ(日本アエロジル社製、アエロジルR-974)と、
下記式(2)で示されるシラノール化合物
(E)接着付与剤:下記式(5)で表される化合物
(G)(CH3)3SiO1/2(M)単位、(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2(M)単位、及びSiO4/2(Q)単位からなる共重合体(1分子当たりのビニル基数:4.0個、ビニル基含有量は0.84ミリモル/g、1分子中のM単位のQ単位に対するモル比(M単位/Q単位)は0.85)
反応制御剤:エチニルシクロヘキサノール
圧縮永久歪向上剤:下記式(4)で示されるベンゾトリアゾールシラン
Component (D): fumed silica having a specific surface area of 200 m 2 /g as measured by the BET method (Aerosil R-974, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.);
A silanol compound represented by the following formula (2):
(E) Adhesion promoter: a compound represented by the following formula (5):
(G) A copolymer consisting of ( CH3 ) 3SiO1 /2 (M) units, ( CH2 =CH)( CH3 ) 2SiO1/2 ( M) units, and SiO4 /2 (Q) units (number of vinyl groups per molecule: 4.0, vinyl group content: 0.84 mmol/g, molar ratio of M units to Q units per molecule (M units/Q units): 0.85).
Reaction inhibitor: ethynylcyclohexanol Compression set improver: benzotriazole silane represented by the following formula (4)
[実施例1]
(A)上記式(1)で示されるトリフルオロプロピルメチルポリシロキサン(ビニル基含有量4.5×10-5mol/g)55質量部、上記ヒュームドシリカ40質量部、上記式(2)で示されるシラノール化合物6.6質量部、水0.55質量部、及び1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシラザン0.3質量部を室温で30分混合後、160℃に昇温し、3時間攪拌を続けた。さらに上記式(1)で表されるトリフルオロプロピルメチルポリシロキサン65質量部を添加し、30分混合後、シリコーンゴムベースを得た。
上記シリコーンゴムベース320質量部、上記式(1)で表されるトリフルオロプロピルメチルポリシロキサン17質量部(なお、(A)成分100質量部当たりの(D)成分量は31.1質量部である)、上記(F)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2.5質量部、上記(G)MQ単位からなる共重合体2.5質量部、及び(B)上記式(3)で示されるメチルハイドロジェンポリシロキサン 8.3質量部(配合成分中のケイ素原子結合ビニル基の個数に対する該(B)成分中のSiH基の個数比[SiH/SiVi]=2.3、上記(A)成分のSiViに対する(B)成分中のSiH基の個数比[SiH/SiVi]は3.6)、上記反応制御剤0.08質量部、(C)白金触媒(Pt濃度 0.5質量%)0.4質量部、上記圧縮永久歪向上剤0.015質量部、上記耐熱性付与剤0.57質量部、及び(E)上記式(5)で表される化合物1.7質量部((A)成分100質量部に対して(E)成分量が0.66質量部となる量)を適宜混合し、23℃で液状の付加硬化型フルオロシリコーン組成物1を調製した。
得られた付加硬化型フルオロシリコーン組成物1について上述した方法にて粘度を測定した。また、上記の方法にて組成物を硬化し、硬化物の硬さ、引張強さ、切断時伸び、及び引裂強さ(アングル)、並びに各種基材に対するせん断接着強さを測定した。結果を表1に示す。
[Example 1]
(A) 55 parts by mass of trifluoropropylmethylpolysiloxane represented by the above formula (1) (vinyl group content 4.5× 10 mol/g), 40 parts by mass of the above fumed silica, 6.6 parts by mass of the silanol compound represented by the above formula (2), 0.55 parts by mass of water, and 0.3 parts by mass of 1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisilazane were mixed at room temperature for 30 minutes, and then the temperature was raised to 160° C. and stirring was continued for 3 hours. Further, 65 parts by mass of trifluoropropylmethylpolysiloxane represented by the above formula (1) was added, and after mixing for 30 minutes, a silicone rubber base was obtained.
320 parts by mass of the silicone rubber base, 17 parts by mass of the trifluoropropylmethylpolysiloxane represented by the formula (1) above (note that the amount of component (D) per 100 parts by mass of component (A) was 31.1 parts by mass), 2.5 parts by mass of the (F) dimethylpolysiloxane capped at both ends with dimethylvinylsiloxy groups, 2.5 parts by mass of the (G) copolymer comprising MQ units, and 8.3 parts by mass of (B) methylhydrogenpolysiloxane represented by the formula (3) above (the ratio of the number of SiH groups in component (B) to the number of silicon-bonded vinyl groups in the blending components [SiH/SiVi] was 2.3, and the ratio of the number of SiH groups in component (B) to SiVi of component (A) [SiH/SiVi] was 3.6), 0.08 parts by mass of the reaction inhibitor, (C) platinum catalyst (Pt concentration Addition-curable fluorosilicone composition 1, which is liquid at 23°C, was prepared by appropriately mixing 0.4 parts by mass of a hydroxybenzoate (0.5 mass%), 0.015 parts by mass of the compression set improver described above, 0.57 parts by mass of the heat resistance imparting agent described above, and 1.7 parts by mass of the compound (E) represented by formula (5) described above (an amount such that the amount of component (E) was 0.66 parts by mass per 100 parts by mass of component (A)).
The viscosity of the resulting addition-curable fluorosilicone composition 1 was measured using the method described above. The composition was then cured using the same method, and the hardness, tensile strength, elongation at break, tear strength (angle), and shear adhesive strength to various substrates were measured. The results are shown in Table 1.
[実施例2]
実施例1において上記(E)接着付与剤の量を3.4質量部(A成分100質量部に対して(E)成分量が1.32質量部となる量)に変更した以外は実施例1を繰り返して23℃で液状の付加硬化型フルオロシリコーン組成物2を調製した。
得られた付加硬化型フルオロシリコーン組成物2について、上記方法にて粘度を測定した。また、上記の方法にて組成物を硬化し、硬化物の硬さ、引張強さ、切断時伸び、及び引裂強さ(アングル)、並びに各種基材に対するせん断接着強さを測定した。結果を表1に示す。
[Example 2]
Addition-curable fluorosilicone composition 2, which was liquid at 23°C, was prepared by repeating Example 1, except that the amount of the adhesion promoter (E) was changed to 3.4 parts by mass ( an amount such that the amount of component (E) was 1.32 parts by mass per 100 parts by mass of component A).
The viscosity of the resulting addition-curable fluorosilicone composition 2 was measured using the method described above. The composition was then cured using the method described above, and the hardness, tensile strength, elongation at break, tear strength (angle), and shear adhesive strength to various substrates were measured. The results are shown in Table 1.
[比較例1]
実施例1において上記(E)接着付与剤を添加しなかった他は実施例1を繰り返して23℃で液状の付加硬化型フルオロシリコーン組成物3を調製した。
得られた付加硬化型フルオロシリコーン組成物3について、上記方法にて粘度を測定した。また、上記の方法にて組成物を硬化し、硬化物の硬さ、引張強さ、切断時伸び、及び引裂強さ(アングル)、並びに各種基材に対するせん断接着強さを測定した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
Addition-curable fluorosilicone composition 3, which is liquid at 23°C, was prepared by repeating Example 1, except that the adhesion promoter (E) was not added.
The viscosity of the resulting addition-curable fluorosilicone composition 3 was measured using the method described above. The composition was then cured using the method described above, and the hardness, tensile strength, elongation at break, tear strength (angle), and shear adhesive strength to various substrates were measured. The results are shown in Table 1.
[比較例2]
実施例1において上記(E)接着付与剤を(A)成分100質量部に対して5質量部超となる量で配合したところ得られた組成物は粘度が高くハンドリング性に劣った。
[Comparative Example 2]
In Example 1, when the adhesion promoter (E) was blended in an amount of more than 5 parts by mass per 100 parts by mass of component (A), the resulting composition had a high viscosity and was poor in handleability.
上記表1に示す通り、本発明のシリコーン組成物は、(E)成分を含むことによりアルミニウム板、ステンレス板、及びポリアミド樹脂のいずれに対しても優れた接着性を有する。
従って、本発明の付加硬化型フルオロシリコーン組成物は、金属及び熱可塑性樹脂に良好に接着する、自己接着性を有するフルオロシリコーンゴムを与える。
As shown in Table 1 above, the silicone composition of the present invention, due to the inclusion of component (E), exhibits excellent adhesion to aluminum plates, stainless steel plates, and polyamide resins.
Thus, the addition-curable fluorosilicone composition of the present invention provides a self-adhesive fluorosilicone rubber that adheres well to metals and thermoplastics.
Claims (9)
条件α;120≦m+n≦800
条件β;フルオロアルキル基を有するシロキサン単位の個数(前記n)は主鎖を構成する2官能性シロキサン単位の合計個数(前記n+m)に対して30~100%、
25℃の粘度100~500,000mPa・sを有するオルガノポリシロキサン
(B)ケイ素原子結合水素原子を1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分中のケイ素原子結合ビニル基1個当たり(B)成分中のケイ素原子結合水素原子の個数比が0.5~10となる量、
(C)付加反応触媒:触媒量、
(D)下記一般式(2)で示される有機ケイ素化合物で表面処理した補強性シリカ充填剤
(A)成分100質量部に対して10~60質量部、及び
(E)1分子中にトリアルコキシシリル基を3個有するイソシアヌル酸誘導体
(A)成分100質量部に対して0.1~5質量部
を含有することを特徴とする、付加硬化型フルオロシリコーン組成物。 (A) Represented by the following general formula (1):
Condition α: 120≦m+n≦800
Condition β: the number of fluoroalkyl group-containing siloxane units (n) is 30 to 100 % of the total number of bifunctional siloxane units (n+m) constituting the main chain;
an organopolysiloxane (B) having a viscosity at 25°C of 100 to 500,000 mPa s; and an organohydrogenpolysiloxane having two or more silicon-bonded hydrogen atoms per molecule, in an amount such that the ratio of the number of silicon-bonded hydrogen atoms in component (B) per silicon-bonded vinyl group in component (A) is 0.5 to 10.
(C) addition reaction catalyst: catalytic amount,
(D) A reinforcing silica filler surface-treated with an organosilicon compound represented by the following general formula (2):
10 to 60 parts by mass per 100 parts by mass of component (A), and (E) an isocyanuric acid derivative having three trialkoxysilyl groups per molecule
An addition-curable fluorosilicone composition comprising 0.1 to 5 parts by mass of component (A) per 100 parts by mass of component (A).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021124336A JP7790890B2 (en) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | Addition-curable fluorosilicone composition, silicone rubber, and molded article |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021124336A JP7790890B2 (en) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | Addition-curable fluorosilicone composition, silicone rubber, and molded article |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023019548A JP2023019548A (en) | 2023-02-09 |
| JP7790890B2 true JP7790890B2 (en) | 2025-12-23 |
Family
ID=85159094
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021124336A Active JP7790890B2 (en) | 2021-07-29 | 2021-07-29 | Addition-curable fluorosilicone composition, silicone rubber, and molded article |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7790890B2 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003327833A (en) | 2002-05-07 | 2003-11-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Self-adhesive organopolysiloxane composition |
| JP2005002142A (en) | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Adhesive composition and method for producing the same |
| JP2006012784A (en) | 2004-05-26 | 2006-01-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Addition reaction curable silicone rubber adhesive composition for polymer electrolyte fuel cell and polymer electrolyte fuel cell using the same |
| JP2007126496A (en) | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Adhesive composition |
| JP2018030964A (en) | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 信越化学工業株式会社 | Addition-curing silicone rubber composition and airbag |
| WO2020158639A1 (en) | 2019-01-29 | 2020-08-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Shock absorbing laminate and display device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH073164A (en) * | 1993-06-21 | 1995-01-06 | Toshiba Silicone Co Ltd | Oil-contaminated FIPG composition |
| JPH10259307A (en) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Toshiba Silicone Co Ltd | Curable polyorganosiloxane composition and curing method |
-
2021
- 2021-07-29 JP JP2021124336A patent/JP7790890B2/en active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003327833A (en) | 2002-05-07 | 2003-11-19 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Self-adhesive organopolysiloxane composition |
| JP2005002142A (en) | 2003-06-09 | 2005-01-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Adhesive composition and method for producing the same |
| JP2006012784A (en) | 2004-05-26 | 2006-01-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Addition reaction curable silicone rubber adhesive composition for polymer electrolyte fuel cell and polymer electrolyte fuel cell using the same |
| JP2007126496A (en) | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Adhesive composition |
| JP2018030964A (en) | 2016-08-26 | 2018-03-01 | 信越化学工業株式会社 | Addition-curing silicone rubber composition and airbag |
| WO2020158639A1 (en) | 2019-01-29 | 2020-08-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Shock absorbing laminate and display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023019548A (en) | 2023-02-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4648099B2 (en) | Silicone resin composition for die bonding | |
| KR102676450B1 (en) | Addition-curable silicone rubber compositions and cured products | |
| JP5594262B2 (en) | Liquid addition-curing fluorosilicone rubber composition and molded product thereof | |
| JP4875251B2 (en) | Silicone gel composition | |
| EP1891160B1 (en) | Curable organopolysiloxane composition | |
| JP4680274B2 (en) | Composition providing high hardness silicone rubber and semiconductor device using the same as sealing material | |
| JP2007009189A (en) | Addition type silicone adhesive composition | |
| JP2010109034A (en) | Silicone resin composition for light-emitting diode element, and light-emitting diode element | |
| JP5910210B2 (en) | Fluorosilicone rubber composition, integral molded body composed of fluorosilicone rubber layer and thermoplastic resin layer, and method for producing the integral molded body | |
| TW202212478A (en) | Two-pack type addition curable silicone rubber composition | |
| JP7359761B2 (en) | One-part curable silicone composition | |
| JP5359415B2 (en) | Oil-bleedable silicone rubber adhesive composition and integrally molded body of cured product of the composition and thermoplastic resin | |
| JP7790890B2 (en) | Addition-curable fluorosilicone composition, silicone rubber, and molded article | |
| JP2015017198A (en) | Method for reducing modulus of cured silicone rubber, silicone rubber composition and cured product | |
| JP7503030B2 (en) | Liquid addition-curable fluorosilicone composition, silicone rubber, molded products | |
| TWI838442B (en) | Adhesive polyorganosiloxane composition | |
| JP2005060549A (en) | Definite-form adhesive | |
| JP6108015B2 (en) | Method for reducing modulus of cured silicone rubber, and silicone rubber composition | |
| JP3918944B2 (en) | Addition-curing silicone composition | |
| JP2025079611A (en) | Liquid fluorosilicone sponge composition and molded article thereof | |
| JP2010215763A (en) | Addition curing type silicone adhesive for fixing roll, and fixing roll | |
| JP2024061235A (en) | Liquid addition-curable fluorosilicone composition and fluorosilicone rubber | |
| WO2024075472A1 (en) | Liquid addition-curable fluorosilicone composition, fluorosilicone rubber, and molded article | |
| JP2024055614A (en) | Liquid addition-curable fluorosilicone composition, fluorosilicone rubber and molded article | |
| WO2026048561A1 (en) | Addition-curable silicone rubber composition and cured object thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230622 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240304 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240508 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240620 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20241003 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241218 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20241225 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20250314 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250414 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250521 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20250819 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20251010 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20251111 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251211 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7790890 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |