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WO2015155949A1 - 接着促進剤、それを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物 - Google Patents

接着促進剤、それを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物 Download PDF

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WO2015155949A1
WO2015155949A1 PCT/JP2015/001763 JP2015001763W WO2015155949A1 WO 2015155949 A1 WO2015155949 A1 WO 2015155949A1 JP 2015001763 W JP2015001763 W JP 2015001763W WO 2015155949 A1 WO2015155949 A1 WO 2015155949A1
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WO
WIPO (PCT)
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group
adhesion promoter
component
curable organopolysiloxane
organopolysiloxane composition
Prior art date
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PCT/JP2015/001763
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English (en)
French (fr)
Inventor
藤澤 豊彦
春美 小玉
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DuPont Toray Specialty Materials KK
Original Assignee
Dow Corning Toray Co Ltd
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Publication date
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Priority to CN201580023744.8A priority patent/CN106459492B/zh
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Definitions

  • the present invention relates to an adhesion promoter containing three specific components, a curable organopolysiloxane composition containing the same, and a protective agent for electric / electronic parts containing the adhesion promoter, Electrical / electronic components are sealed with an adhesive composition, a protective agent or adhesive composition for electrical / electronic parts comprising the curable organopolysiloxane composition, and a protective agent or adhesive composition for these electrical / electronic parts.
  • the present invention relates to an electric / electronic device that is stopped or sealed. This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2014-0779877 for which it applied to Japan on April 09, 2014, and uses the content here.
  • the curable organopolysiloxane composition is widely used as a protective agent or adhesive composition for electrical and electronic parts. From the viewpoint of reliability and durability as a protective material, the curable organopolysiloxane composition is applied to a substrate that is in contact with curing. On the other hand, it is required to exhibit excellent self-adhesiveness.
  • a reaction mixture of an amino group-containing organoalkoxysilane and an epoxy group-containing organoalkoxysilane, in particular, a carbacyltran derivative having a specific structure obtained by the reaction is used as an adhesion promoter for a curable organopolysiloxane composition.
  • an adhesion promoter such as an organosilicon compound having an epoxy group and a silicon atom-bonded alkoxy group in one molecule.
  • the curable organopolysiloxane composition containing these adhesion promoters has insufficient initial adhesion to aluminum die-casting and resin materials, and further decreases adhesion under high humidity and immersion test environments.
  • interfacial peeling occurs from the adherend, and reliability and durability may be insufficient as a protective material or adhesive composition for today's electrical / electronic parts used in particularly harsh environments.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has an excellent effect of improving the initial adhesiveness for various substrates that are in contact with the curing process, compared with conventional adhesion promoters. Then, it aims at providing the adhesion promoter which is excellent in especially adhesive durability and can implement
  • the present invention is excellent in initial adhesiveness to aluminum die-casting and resin materials by using the above adhesion promoter or the curable organopolysiloxane composition containing the same, and used in harsh environments.
  • Protective agents or adhesives for electrical and electronic parts that have excellent adhesion durability and adhesive strength and can maintain the reliability and durability of electrical and electronic parts over a long period of time
  • An object is to provide a composition. Moreover, it aims at providing the electrical / electronic component excellent in such reliability and durability.
  • an adhesion promoter comprising the following components (A) to (C) at a specific weight ratio, and have reached the present invention.
  • A Reaction mixture of amino group-containing organoalkoxysilane and epoxy group-containing organoalkoxysilane 100 parts by mass
  • B having at least two alkoxysilyl groups in one molecule and silicon- organic compounds from 10 to 800 parts by mass that contains bonds other than oxygen bond
  • C the general formula: R a n Si (OR b ) 4-n ( wherein, R a is a monovalent epoxy-containing organic group R b is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom, and n is a number in the range of 1 to 3) or a partially hydrolyzed condensate thereof. 800 parts by mass
  • the object of the present invention is achieved by the following adhesion promoter and a curable organopolysiloxane composition containing the same.
  • A Reaction mixture of amino group-containing organoalkoxysilane and epoxy group-containing organoalkoxysilane 100 parts by mass
  • B Between at least two alkoxysilyl groups in one molecule and between these silyl groups silicon - organic compounds from 10 to 800 parts by mass that contains bonds other than oxygen bond,
  • C the general formula: R a n Si (OR b ) in 4-n (wherein, R a is a monovalent epoxy group Rb is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a hydrogen atom, and n is a number in the range of 1 to 3) or a partially hydrolytic condensation thereof.
  • the reaction mixture as component (A) has the general formula: ⁇ Wherein R 1 is an alkyl group or an alkoxy group, and R 2 is the same or different general formula: Wherein R 4 is an alkylene group or an alkyleneoxyalkylene group, R 5 is a monovalent hydrocarbon group, R 6 is an alkyl group, R 7 is an alkylene group, R 8 is an alkyl group, An alkenyl group or an acyl group, a is 0, 1, or 2.) and R 3 is the same or different hydrogen atom or alkyl group. is there.
  • the adhesion promoter as described in [1] characterized by containing the carbacyl tolan derivative represented by these.
  • the component (B) has the general formula: (Wherein R C represents a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, R D each independently represents an alkyl group or an alkoxyalkyl group, and R E each independently represents a monovalent hydrocarbon group. And each b is independently 0 or 1.)
  • the adhesion promoter according to [1], wherein the component (C) is an epoxy group-containing trialkoxysilane represented by the following general formula.
  • R a1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms
  • R a2 is an alkylene group or alkyleneoxyalkylene group having 1 to 10 carbon atoms
  • R b1 is 1 carbon atom
  • (E) the silicon atom in the molecular chain has the following general formula: (Wherein R F is the same or different monovalent hydrocarbon group having no aliphatic unsaturated bond, R G is an alkyl group, R H is the same or different alkylene group, q Is an integer of 0 to 2, and p is an integer of 1 to 50), and contains an organopolysiloxane having at least one alkoxysilyl-containing group in one molecule, [6] or [ [7] The curable organopolysiloxane composition according to [7].
  • a reinforcing filler in which the component (F) is selected from the group consisting of fumed silica fine powder, precipitated silica fine powder, calcined silica fine powder, fumed titanium oxide fine powder, and quartz fine powder.
  • Another object of the present invention is [12] a protective agent or adhesive composition for electrical / electronic parts, which contains an adhesion promoter in any one of [1] to [4] above. [13] A protective or adhesive composition for electrical / electronic parts, comprising the curable organopolysiloxane composition according to any one of [6] to [11] above. [14] An electric / electronic device in which an electric / electronic component is sealed or sealed with the protective agent or adhesive composition of [12] or [13]. Is achieved. *
  • the object of the present invention can also be achieved by using the composition containing the components (A) to (C) as the adhesion promoter as an adhesion promoter.
  • Another object of the present invention is to use the above adhesion promoter or the curable organopolysiloxane composition containing the above adhesion promoter as a protective agent or adhesive composition for electric / electronic parts. Can be achieved.
  • an object of the present invention is to provide a method for protecting or adhering an electrical / electronic component with the adhesion promoter or the curable organopolysiloxane composition containing the adhesion promoter, or It can also be achieved by an electric / electronic device provided with a cured product of a curable organopolysiloxane composition containing the above adhesion promoter.
  • the adhesion promoter of the present invention is excellent in the effect of improving the initial adhesiveness for various substrates that are in contact with the curing process, by blending with the curable composition.
  • a curable composition that achieves excellent and high adhesive strength, in particular, a curable organopolysiloxane composition can be provided.
  • the adhesion promoter of the present invention or a curable organopolysiloxane composition containing the same, it is excellent in initial adhesiveness to aluminum die-casting and resin materials and used in harsh environments. Even if there is a protective agent or adhesive composition for electrical / electronic parts, it has excellent adhesion durability and adhesive strength and can maintain the reliability / durability of electrical / electronic parts over a long period of time. Can be provided. In addition, it is possible to provide such an electric / electronic component having excellent reliability and durability.
  • the adhesion promoter of the present invention includes a reaction mixture of an amino group-containing organoalkoxysilane and an epoxy group-containing organoalkoxysilane (component (A), which is a conventionally known adhesion promoter), and a carbacyltolane derivative having a specific structure.
  • a disilaalkane compound for example, 1,6-bis (trimethoxysilyl) hexane
  • an epoxy group-containing silane or the like
  • Component (A) is a reaction mixture of an amino group-containing organoalkoxysilane and an epoxy group-containing organoalkoxysilane.
  • a component (A) is a component for imparting initial adhesiveness to various substrates that are in contact during curing, particularly low-temperature adhesiveness even to an unwashed adherend. Further, depending on the curing system of the curable composition containing the present adhesion promoter, it may act as a crosslinking agent.
  • Such a reaction mixture is disclosed in Japanese Patent Publication No. 52-8854 and Japanese Patent Laid-Open No. 10-195085. *
  • alkoxysilane having an amino group-containing organic group constituting such component (A) examples include aminomethyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) aminomethyltributoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- ( Examples include 2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane and 3-anilinopropyltriethoxysilane.
  • epoxy group-containing organoalkoxysilane examples include 3-glycidoxyprolyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- ( 3,4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane is exemplified. *
  • the molar ratio of the alkoxysilane having an amino group-containing organic group and the alkoxysilane having an epoxy group-containing organic group is preferably in the range of (1: 1.5) to (1: 5), A range of (1: 2) to (1: 4) is particularly preferable.
  • This component (A) is easily synthesized by mixing an alkoxysilane having an amino group-containing organic group as described above and an alkoxysilane having an epoxy group-containing organic group and reacting them at room temperature or under heating. be able to. *
  • R 1 is an alkyl group or an alkoxy group
  • R 2 is the same or different general formula:
  • R 4 is an alkylene group or an alkyleneoxyalkylene group
  • R 5 is a monovalent hydrocarbon group
  • R 6 is an alkyl group
  • R 7 is an alkylene group
  • R 8 is an alkyl group
  • An alkenyl group or an acyl group, a is 0, 1, or 2.
  • R 3 is the same or different hydrogen atom or alkyl group. is there.
  • carbacyltolane derivatives represented by:
  • Examples of such carbacyltolane derivatives include silatrane derivatives having an alkenyl group and a silicon atom-bonded alkoxy group in one molecule represented by the following structure.
  • Component (B) is an organic compound having at least two alkoxysilyl groups in one molecule and containing a bond other than a silicon-oxygen bond between the silyl groups. In addition to improving, it works to improve adhesion durability under severe conditions such as salt water immersion in the cured product comprising the present adhesion promoter by using in combination with the component (A) and component (C). To do. *
  • component (B) has the following general formula: (Wherein R C represents a substituted or unsubstituted alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, R D each independently represents an alkyl group or an alkoxyalkyl group, and R E each independently represents a monovalent hydrocarbon group. And b is each independently 0 or 1.)
  • a disilaylalkane compound represented by formula (2) is preferred.
  • Such a component (B) is commercially available as various reagents and products, and can be synthesized using a known method such as a Grignard reaction or a hydrosilylation reaction, if necessary. For example, it can be synthesized by a well-known method in which a diene and trialkoxysilane or organodialkoxysilane are subjected to a hydrosilylation reaction.
  • R E is an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group; an alkenyl group such as a vinyl group or an allyl group; a monovalent hydrocarbon group exemplified by an aryl group such as a phenyl group; Is preferred.
  • RD is an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group; an alkoxyalkyl group such as a methoxyethyl group, and preferably has 4 or less carbon atoms.
  • R C is a substituted or unsubstituted alkylene group, a linear or branched alkylene group is used without limitation, and a mixture thereof may be used. From the viewpoint of improving adhesiveness, a linear and / or branched alkylene group having 2 to 20 carbon atoms is preferable, and a linear and / or branched alkylene group having 5 to 10 carbon atoms, particularly the number of carbon atoms. 6 hexylene is preferred.
  • the unsubstituted alkylene group is a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, an octylene group, a nonylene group, a decylene group or a branched chain thereof, and the hydrogen atom is a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a butyl group.
  • component (B) include bis (trimethoxysilyl) ethane, 1,2-bis (trimethoxysilyl) ethane, 1,2-bis (triethoxysilyl) ethane, 1,2-bis (methyldimethoxy) Silyl) ethane, 1,2-bis (methyldiethoxysilyl) ethane, 1,1-bis (trimethoxysilyl) ethane, 1,4-bis (trimethoxysilyl) butane, 1,4-bis (triethoxysilyl) ) Butane, 1-methyldimethoxysilyl-4-trimethoxysilylbutane, 1-methyldiethoxysilyl-4-triethoxysilylbutane, 1,4-bis (methyldimethoxysilyl) butane, 1,4-bis (methyldi) Ethoxysilyl) butane, 1,5-bis (trimethoxysilyl) pentane, 1,5-bis (triethoxysilyl)
  • 1,6-bis (trimethoxysilyl) hexane 1,6-bis (triethoxysilyl) hexane, 1,4-bis (trimethoxysilyl) hexane, 1,5-bis ( Trimethoxysilyl) hexane, 2,5-bis (trimethoxysilyl) hexane, 1-methyldimethoxysilyl-6-trimethoxysilylhexane, 1-phenyldiethoxysilyl-6-triethoxysilylhexane, 1,6-bis
  • An example is (methyldimethoxysilyl) hexane.
  • Component (C) has the general formula: in R a n Si (OR b) 4-n (wherein, R a is an epoxy group-containing monovalent organic group, R b represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms Or a hydrogen atom, n is a number in the range of 1 to 3, and an epoxy group-containing silane or a partial hydrolysis-condensation product thereof.
  • R a is an epoxy group-containing monovalent organic group
  • R b represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms Or a hydrogen atom
  • n is a number in the range of 1 to 3
  • an epoxy group-containing silane or a partial hydrolysis-condensation product thereof When used in combination with (A) and component (B), the cured product containing the adhesion promoter functions to improve adhesion durability under severe conditions such as salt water immersion.
  • the component (C) is one of the components of the component (A), but the component (A) (typically, a carbacyltolane
  • epoxy group-containing silanes examples include 3-glycidoxyprolyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- (3 , 4-epoxycyclohexyl) ethylmethyldimethoxysilane.
  • the adhesion promoter of the present invention is characterized in that the components (A) to (C) are within a specific mass ratio range.
  • the component (B) is in the range of 10 to 800 parts by mass and the component (C) is in the range of 10 to 800 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A). More preferably, the component (B) is 25 to 250 parts by mass and the component (C) is 40 to 750 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).
  • the sum of the component (B) and the component (C) is in the range of 50 to 1000 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the component (A).
  • the adhesion promoter of the present invention is more various bases in contact with the curing process than known adhesion promoters. Excellent initial adhesiveness to the material, and after curing, particularly excellent in adhesion durability represented by a salt water immersion test, and exhibits high adhesive strength over a long period of time.
  • the amount of the component (B) is less than the lower limit, the adhesion durability is insufficient.
  • the amount of the component (C) is less than the lower limit, initial adhesiveness and adhesive strength are insufficient.
  • the amount of the components (B) and (C) exceeds the upper limit, the technical effect of each component alone becomes so strong as to negate the effect of the combined use of the components (A) to (C).
  • the excellent initial adhesiveness derived from the component (A) may be impaired.
  • the adhesion promoter of the present invention can be prepared by mixing the components (A) to (C) at the above mass ratio. It should be noted that the components (A) to (C) may be separately mixed in the curable composition to be described later within a range where the above mass ratio is achieved.
  • the adhesion promoter of the present invention is useful as an adhesion promoter for curable resin compositions, particularly curable organopolysiloxane compositions.
  • the curable organopolysiloxane composition is, for example, a hydrosilylation reaction curable organopolysiloxane composition; dealcoholization condensation reaction, dehydration condensation reaction, dehydrogenation condensation reaction, deoxime condensation reaction, deacetic acid condensation reaction, deacetone condensation reaction.
  • a high energy ray-curable organopolysiloxane composition that undergoes a curing reaction with high energy rays (for example, ultraviolet rays).
  • the adhesion promoter of the present invention is particularly suitable as an adhesion promoter for hydrosilylation reaction curable organopolysiloxane compositions or condensation reaction curable organopolysiloxane compositions.
  • the amount of the adhesion promoter of the present invention is not limited, but the mass of the adhesion promoter, which is the sum of components (A) to (C), is in the curable silicone composition. It may be in the range of 0.5 to 20% by mass, preferably 1.0 to 10% by mass, and more preferably 1.0 to 5.0% by mass.
  • the curable organopolysiloxane composition of the present invention contains an adhesion promoter containing the above components (A) to (C), it has excellent adhesion to aluminum die casts and organic resin materials. Indicates. By utilizing this, the curable organopolysiloxane composition of the present invention has excellent adhesion durability and adhesion strength even when used in harsh environments, and reliability and durability of electrical and electronic parts. It can be used as a protective agent or adhesive composition for electrical / electronic parts that makes it possible to maintain the properties for a long period of time.
  • the curable organopolysiloxane composition of the present invention is not particularly limited in its curing system, but hydrosilylation reaction; dealcohol condensation reaction, dehydration condensation reaction, dehydrogenation condensation reaction, deoxime condensation. It is preferably cured by a condensation reaction such as a reaction, a deacetic acid condensation reaction, a deacetone condensation reaction, or the like, and preferably contains (D) a hydrosilylation reaction catalyst, a condensation reaction catalyst, or a mixture thereof.
  • (D1) a hydrosilylation reaction-curable organopolysiloxane composition containing a hydrosilylation reaction catalyst is preferable.
  • the curable organopolysiloxane composition of the present invention contains an organopolysiloxane having one type or two or more types of reactive functional groups, a curing catalyst, and the above adhesion promoter.
  • a silicon atom in the molecular chain may be represented by the general formula (1): (Wherein R F is the same or different monovalent hydrocarbon group having no aliphatic unsaturated bond, R G is an alkyl group, R H is the same or different alkylene group, q Is an integer of 0 to 2, and p is an integer of 1 to 50.) It is preferable to contain an organopolysiloxane having at least one alkoxysilyl-containing group in one molecule.
  • Organopolysiloxane having one or more kinds of reactive functional groups is a main component of the curable organopolysiloxane composition, and has at least two reactive functional groups contributing to the curing reaction in one molecule. It is preferable that it is the organopolysiloxane which has.
  • the curing reaction is hydrosilylation reaction; dealcohol condensation reaction, dehydration condensation reaction, dehydrogenation condensation reaction, deoxime condensation reaction, deacetic acid condensation reaction, deacetone condensation reaction. It is preferable that the condensation reaction is.
  • the organopolysiloxane having a hydrosilylation-reactive functional group includes (G1) an organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in one molecule and (G2) at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule. It is preferable that it is the combination of the organopolysiloxane which has.
  • the content of component (G2) is such that the silicon-bonded hydrogen atoms in this component are within the range of 0.3 to 20 per alkenyl group in component (G1).
  • the resulting composition may not be sufficiently cured, whereas when the content exceeds the upper limit of the above range, This is because hydrogen gas may be generated during the curing process, and the heat resistance of the obtained cured product may be significantly reduced.
  • the above conditions can be achieved by blending component (G2) in the range of 0.5 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (G1).
  • Examples of the alkenyl group of the component (G1) include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, and a hexenyl group, and a vinyl group is preferable.
  • the bonding position of the alkenyl group is not particularly limited, and examples thereof include a molecular chain end or a molecular chain side chain, but a molecular chain end is particularly preferable.
  • Examples of the organic group bonded to the silicon atom other than the alkenyl group include monovalent hydrocarbon groups having no aliphatic unsaturated bond such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and a halogenated alkyl group.
  • the molecular structure of the component (G1) is not particularly limited, and examples thereof include linear, partially branched linear, branched, cyclic, network, and dendritic, and two or more kinds having these molecular structures It may be a mixture.
  • the molecular structure of the component (G1) is preferably linear.
  • the viscosity of component (G1) at 25 ° C. is not particularly limited, and is preferably in the range of, for example, 20 to 1,000,000 mPa ⁇ s, particularly in the range of 100 to 100,000 mPa ⁇ s. Preferably there is.
  • the viscosity at 25 ° C. is less than the lower limit of the above range, the physical properties of the resulting cured product, in particular, the flexibility and elongation may be remarkably reduced.
  • the upper limit of the above range is exceeded, This is because the viscosity of the resulting composition is increased and handling workability may be significantly deteriorated.
  • molecular chain both ends trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer
  • molecular chain both ends trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane / methylphenylsiloxane copolymer
  • Dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane with both ends of molecular chain dimethylvinylsiloxy group-blocked methylphenylpolysiloxane with both ends of molecular chain
  • dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer
  • both ends of molecular chain examples thereof include dimethylphenylsiloxy group-capped dimethylsiloxane
  • a dimethylpolysiloxane having a dimethylvinylsiloxy group blocked at both ends of the molecular chain or a dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer having a dimethylvinylsiloxy group blocked at both ends of the molecular chain.
  • Component (G2) is a cross-linking agent and is an organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule.
  • the organic group bonded to the silicon atom in component (G2) is a monovalent hydrocarbon having no aliphatic unsaturated bond such as an alkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an aralkyl group, or a halogenated alkyl group. Examples of the group include an alkyl group and an aryl group, and a methyl group and a phenyl group are particularly preferable.
  • the molecular structure of the component (G2) is not particularly limited, and examples thereof include linear, partially branched linear, branched, cyclic, network, and dendritic, and are preferably linear.
  • the viscosity of component (G2) at 25 ° C. is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 10,000 mPa ⁇ s.
  • Examples of such component (G2) include trimethylsiloxy group-capped methylhydrogen polysiloxane at both ends of the molecular chain, trimethylsiloxy group-capped methylhydrogensiloxane / dimethylsiloxane copolymer at both ends of the molecular chain, and dimethylhydrogen at both ends of the molecular chain.
  • Illustrative are siloxy group-blocked methylhydrogensiloxane / dimethylsiloxane copolymers and mixtures of two or more of these organopolysiloxanes.
  • the silicon atom in the molecular chain has the general formula: (Wherein R F is the same or different monovalent hydrocarbon group having no aliphatic unsaturated bond, R G is an alkyl group, R H is the same or different alkylene group, q Is an integer of 0 to 2, and p is an integer of 1 to 50.) It is preferable to contain an organopolysiloxane having at least one alkoxysilyl-containing group in one molecule.
  • the composition of the present invention can be used for organic resins such as unwashed aluminum die-cast, polybutylene terephthalate (PBT) resin, and polyphenylene sulfide (PPS) resin even when cured at a low temperature of 100 ° C. Can be bonded well.
  • organic resins such as unwashed aluminum die-cast, polybutylene terephthalate (PBT) resin, and polyphenylene sulfide (PPS) resin even when cured at a low temperature of 100 ° C. Can be bonded well.
  • Such component (E) may be at least part of an organopolysiloxane having a reactive functional group, or may be an organopolysiloxane having no reactive functional group such as an alkenyl group.
  • R F is the same or different monovalent hydrocarbon group having no aliphatic unsaturated bond, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group Alkyl groups such as octyl group, nonyl group, decyl group, and octadecyl group; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group, xylyl group, and naphthyl group; benzyl group, phenethyl group And aralkyl groups such as a phenylpropyl group; and halogenated alkyl groups such as a 3-chloropropyl group and a 3,3,3-trifluoropropyl group, preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, or An
  • R G is an alkyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, and an octadecyl group.
  • it is a methyl group or an ethyl group.
  • R H is the same or different alkylene group, and examples thereof include a methylmethylene group, an ethylene group, a methylethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, a heptylene group, and an octylene group. And preferably a methylmethylene group, an ethylene group, a methylethylene group, or a propylene group.
  • q is an integer of 0 to 2, preferably 0 or 1.
  • p is an integer of 1 to 50, preferably an integer of 1 to 20, more preferably an integer of 1 to 10, and particularly preferably an integer of 1 to 5.
  • alkoxysilyl-containing group represented by the general formula examples include, for example, the formula: A group represented by the formula: A group represented by the formula: A group represented by the formula: A group represented by the formula: A group represented by the formula: A group represented by the formula: A group represented by the formula: The group represented by these is illustrated.
  • the component (E) has at least one alkoxysilyl-containing group in one molecule, but it is preferable to have at least two in one molecule for the composition to exhibit higher adhesiveness.
  • the upper limit of the number of alkoxysilyl-containing groups in one molecule is not particularly limited, but is preferably 20 or less. This is because even if the number of alkoxysilyl-containing groups in one molecule exceeds 20, no significant improvement in adhesion can be expected.
  • the bonding position of the alkoxysilyl-containing group is not limited, and may be either a molecular chain end or a molecular chain side chain, and particularly preferably a molecular chain end (one end or both ends).
  • Examples of the group other than the alkoxysilyl-containing group bonded to the silicon atom in the component (E) molecule include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, Alkyl groups such as nonyl group, decyl group and octadecyl group; cycloalkyl groups such as cyclopentyl group and cyclohexyl group; alkenyl groups such as vinyl group, allyl group, butenyl group, pentenyl group, hexenyl group and heptenyl group; phenyl group Aryl groups such as benzyl group, phenethyl group, and phenylpropyl group; and 3-chloropropyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group; A halogenated alkyl group, preferably an alky
  • the component (E) is optional and may have an average of 0.5 or more alkenyl groups.
  • the organopolysiloxane composition When the organopolysiloxane composition is cured by a hydrosilylation reaction, it may have an alkenyl group. preferable.
  • the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, and a hexenyl group, and a vinyl group is preferable.
  • component (E) examples include a straight chain, a partially branched straight chain, a branched chain, a network, and a dendritic.
  • the component (E) is preferably a linear organopolysiloxane that bonds the alkoxysilyl-containing group to a silicon atom at the end of the molecular chain.
  • the viscosity of component (E) at 25 ° C. is not particularly limited, but is preferably 20 mPa ⁇ s or more, and particularly preferably in the range of 100 to 1,000,000 mPa ⁇ s. This is because when the viscosity is lowered, the physical properties, particularly flexibility and elongation, of the resulting cured product are significantly reduced.
  • Examples of the method for preparing the component (E) include the methods described in JP-A Nos. 62-207383 and 62-212488.
  • the curing catalyst is a component that promotes crosslinking of the curable organopolysiloxane according to the present invention, and is preferably (D) a hydrosilylation reaction catalyst, a condensation reaction catalyst, or a mixture thereof.
  • the amount to be used can be appropriately selected according to the desired curing conditions, but is generally in the range of about 1 to 1000 ppm relative to the organopolysiloxane having a reactive functional group.
  • the catalyst for hydrosilylation reaction is a component for accelerating the hydrosilylation reaction and curing the composition.
  • Such components include platinum black, platinum-supported activated carbon, platinum-supported silica fine powder, chloroplatinic acid, alcohol solution of chloroplatinic acid, platinum olefin complex, platinum vinylsiloxane complex, and other platinum-based catalysts; Palladium-based catalysts such as phenylphosphine) palladium; rhodium-based catalysts are exemplified.
  • component (D) is preferably a platinum-based hydrosilylation catalyst.
  • the condensation reaction catalyst is a component for accelerating the use of the condensation reaction and curing the composition.
  • a component (D) include tin compounds such as dimethyltin dineodecanoate and stannous octoate; tetra (isopropoxy) titanium, tetra (n-butoxy) titanium, tetra (t-butoxy) Examples include titanium compounds such as titanium, di (isopropoxy) bis (ethylacetoacetate) titanium, di (isopropoxy) bis (methylacetoacetate) titanium, and di (isopropoxy) bis (acetylacetonate) titanium.
  • these condensation catalysts function also as an adhesion promoter by using together with said (E) component.
  • the composition when used in combination with a hydrosilylation reaction-curable organopolysiloxane and a hydrosilylation reaction catalyst, the composition can be improved in curability at room temperature to 50 ° C. or lower and adhesion to various substrates. There are cases where you can.
  • the composition contains 2-methyl-3-butyne as an optional component for improving storage stability and handling workability.
  • Acetylene compounds such as 2-ol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 2-phenyl-3-butyn-2-ol, 1-ethynylcyclohexanol; 3-methyl-3-pentene-1 -Enyne compounds such as -in, 3,5-dimethyl-3-hexen-1-yne; 1,3,5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetravinylcyclotetrasiloxane, 1,3, Curing inhibitors such as 5,7-tetramethyl-1,3,5,7-tetrahexenylcyclototrasiloxane, triazoles such as benzotriazole, phosphine, mercaptans, hydrazines Can be appropriately blended.
  • the content of these curing inhibitors should be appropriately selected according to the curing conditions of the present composition. For example, 0.001 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass in total of the organopolysiloxane having reactive functional groups. It is preferable to be within the range.
  • the curable organopolysiloxane composition according to the present invention further contains (F) a reinforcing filler.
  • a reinforcing filler are components for imparting mechanical strength to the cured silicone rubber obtained by curing the present composition and improving the performance as a protective agent.
  • the component (F) include fumed silica fine powder, precipitated silica fine powder, calcined silica fine powder, fumed titanium dioxide fine powder, quartz fine powder, calcium carbonate fine powder, diatomaceous earth fine powder, and aluminum oxide fine powder.
  • examples thereof include inorganic fillers such as powder, aluminum hydroxide fine powder, zinc oxide fine powder, and zinc carbonate fine powder.
  • organoalkoxysilanes such as methyltrimethoxysilane and organohalogens such as trimethylchlorosilane.
  • Surface treated with Machine fillers may contain.
  • organopolysiloxane having a low degree of polymerization having silanol groups at both ends of the molecular chain preferably ⁇ , ⁇ -silanol group-blocked dimethylpolysiloxane having no reactive functional group other than the terminal silanol group in the molecule.
  • the particle size of the fine powder of component (F) is not particularly limited, but may be, for example, in the range of 0.01 ⁇ m to 1000 ⁇ m in median diameter by laser diffraction scattering type particle size distribution measurement.
  • the content of the component (F) is not limited, but is preferably within the range of 0.1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the organopolysiloxane having a reactive functional group.
  • the present composition comprises an organic solvent such as toluene, xylene, acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, hexane, heptane; ⁇ , ⁇ -trimethylsiloxy group-capped dimethylpolysiloxane, ⁇ , ⁇ -trimethylsiloxy group-capped methylphenyl poly
  • Non-crosslinkable diorganopolysiloxane such as siloxane
  • catalyst for promoting adhesion such as aluminum compound, zirconium compound and titanium compound (including use as component (D)); flame retardant such as carbon black; hindered phenol Antioxidants such as system antioxidants; heat-resistant agents such as iron oxides; plasticizers such as hydroxydialkylsiloxy group-capped dialkylsiloxane oligomers at both ends of the molecular chain; other pigments, thixotropic agents, and fungicides
  • the curable organopolysiloxane composition of the present invention is produced by uniformly mixing the organopolysiloxane having a reactive functional group, a curing catalyst, the adhesion promoter according to the present invention, and other optional components. Can do.
  • the mixing method of each component of the organopolysiloxane composition may be a conventionally known method and is not particularly limited, but usually a uniform mixture is obtained by simple stirring.
  • solid components, such as an inorganic filler are included as arbitrary components, mixing using a mixing apparatus is more preferable.
  • Such a mixing device is not particularly limited, and examples thereof include a single-screw or twin-screw continuous mixer, a two-roll, a loss mixer, a Hobart mixer, a dental mixer, a planetary mixer, a kneader mixer, and a Henschel mixer.
  • the curable composition containing the adhesion promoter according to the present invention, or the curable organopolysiloxane composition according to the present invention is various substrates that are in contact during curing, in particular, unwashed aluminum die cast,
  • organic resins such as polybutylene terephthalate (PBT) resin, polyphenylene sulfide (PPS) resin, etc.
  • PBT polybutylene terephthalate
  • PPS polyphenylene sulfide
  • it is excellent in the effect of improving initial adhesiveness, and after curing, particularly excellent in adhesive durability and high adhesive strength can be realized.
  • it is useful as a protective agent or adhesive composition for electric / electronic parts.
  • the electrical / electronic component according to the present invention is not particularly limited as long as it is sealed or sealed with the protective agent or the adhesive composition, and examples thereof include glass, epoxy resin, polyimide resin, phenol resin, and ceramic.
  • the electronic device include a metal electrode such as silver, copper, aluminum, or gold; an electric circuit or an electrode in which a metal oxide film electrode such as ITO (Indium Tin Oxide) is formed on a substrate.
  • the curable composition containing the adhesion promoter according to the present invention, or the protective agent or adhesive composition comprising the curable organopolysiloxane composition according to the present invention is excellent in the effect of improving initial adhesiveness, and after curing.
  • the protective agent or adhesive composition of the electrical / electronic component of the present invention is a peripheral component of an electrical / electronic device, an in-vehicle component case, a terminal box, a lighting component, a solar cell module, It is useful as a sealing material for metal and / or resin structures that require durability and water resistance.
  • circuit boards for power semiconductor applications such as engine control, power train systems, and air conditioner control in transport aircraft Even when applied to the storage case, it is excellent in initial adhesion and adhesion durability. Even when used in harsh environments, such as in electronic control units (ECUs), it achieves excellent adhesion durability, and the reliability and durability of these power semiconductors and automotive components
  • ECUs electronice control units
  • the method of use is not particularly limited, but for example, it may be used in the form of an elastic seal material in the waterproof structure of an in-vehicle engine control circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-2335013.
  • it may be used as a sealing material for the purpose of waterproofing, and the method for water-stopping an electric wire described in JP2012-204016A and You may use as a water stop agent which consists of a silicone resin in the water stop structure of an electric wire.
  • it may be used as a sealing resin in a solar cell module, terminal box, and solar cell module connection method as described in JP-A-2002-170978.
  • each component used is as follows.
  • the viscosity is a value measured with a rotational viscometer at 25 ° C.
  • Carbacilatran Silatrane derivative represented by the following formula (B1) HMSH: 1,6-bis (trimethoxysilyl) hexane
  • Ep silane 3-glycidoxyprolyl trimethoxysilane ⁇ organopolysiloxane having a reactive functional group>
  • G1-1) Vi both Terminal siloxane (1): Molecular chain both ends dimethylvinylsiloxy group-blocked dimethylpolysiloxane (viscosity 40,000 mPa ⁇ s, Vi content 0.08 mass%) (G1-2) Vi both ends siloxane (2): Molecular chain both ends Dimethylvinylsiloxy-blocked dimethylpolysiloxane (viscosity 2,000 mPa ⁇ s, Vi content 0.23 mass%) (G1-3
  • dimethylsiloxane-methylvinylsiloxane copolymer (viscosity 10,000 mPa ⁇ s, Vi content 0.06 wt%) ⁇ cure inhibitor> ETCH: 1-ethynyl cyclohexanol
  • the adhesion promoter does not contain any one of the components (A) to (C).
  • the initial adhesion and the adhesion durability after a long-time salt water immersion test are insufficient. became.
  • these components (A) to (C) are used in combination at a predetermined mass ratio, the initial adhesiveness and the adhesion durability (especially cohesive failure rate) after a long-term salt water immersion test are extremely high. It is good.
  • the curable organopolysiloxane composition of the present invention is cured by heating to form a silicone gel, a low hardness silicone rubber, or a high hardness silicone rubber. Excellent initial adhesion and excellent long-term adhesion and durability even when used in harsh environments, unwashed aluminum die casts and resins even when cured at room temperature, such as 25 ° C, if desired Since it can adhere well to materials and the like, it can be used as a protective agent or adhesive composition for electric / electronic parts, particularly as an adhesive or sealant for in-vehicle electric / electronic devices.
  • adhesion promoter, curable organopolysiloxane composition and protective agent or adhesive composition for electric / electronic parts of the present invention are used in harsh environments in recent years. It is also useful as a protective material for power devices such as motor control for transport aircraft, power generation systems, and space transportation systems.
  • General-purpose inverter control such as engine control, power train system, air conditioner control, electronic control unit ( ECU), on-board electronic components, servo motor control, motor control for machine tools / elevators, etc., motor control for electric vehicles, hybrid cars, or railway transportation machines, generator systems such as solar, wind, and fuel cell power generation, It is useful as a protective material or adhesive for space transportation systems used in outer space.

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Abstract

各種基材に対しては初期接着性の改善効果に優れ、硬化後は、特に接着耐久性に優れ及び高い接着強度を実現できる接着促進剤、それを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物、および電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物を提供する。 以下の成分(A)~(C)を特定の重量比で含有してなる接着促進剤、それを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物、および電気・電子部品の保護剤:(A)アミノ基含有オルガノアルコキシシランとエポキシ基含有オルガノアルコキシシランとの反応混合物、(B) 一分子中に少なくとも二つのアルコキシシリル基を有し,かつそれらのシリル基の間にケイ素-酸素結合以外の結合が含まれている有機化合物、(C)エポキシ基含有シランまたはその部分加水分解縮合物。

Description

接着促進剤、それを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物
本発明は、特定の3成分を含有する接着促進剤、それを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物に関するものであり、さらに、当該接着促進剤を含有する電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物、前記の硬化性オルガノポリシロキサン組成物からなる電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物、これらの電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物により電気・電子部品が封止またはシールされてなる電気・電子機器に関するものである。本願は2014年04月09日に日本国に出願された特願2014-079877号に基づいて優先権を主張し、その内容をここに援用する。
硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物として広く使用されているが、保護材としての信頼性および耐久性の見地から、硬化途上で接触する基材に対し、優れた自己接着性を示すことが求められる。例えば、アミノ基含有オルガノアルコキシシランとエポキシ基含有オルガノアルコキシシランとの反応混合物、特に、当該反応により得られる特定構造のカルバシラトラン誘導体は、硬化性オルガノポリシロキサン組成物の接着促進剤として使用されている(例えば、特許文献1または特許文献2参照)。また、一分子中にエポキシ基とケイ素原子結合アルコキシ基を有する有機ケイ素化合物等の接着促進剤を配合してなる、硬化性オルガノポリシロキサン組成物が知られている(特許文献3参照)。
しかしながら、これらの接着促進剤を含む硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、アルミダイキャストや樹脂材料への初期接着性が不十分であり、さらに、高湿度や浸漬試験環境下では、接着性が低下あるいは被着体から界面剥離を起こし、特に過酷な環境下で使用される今日の電気・電子部品の保護材または接着剤組成物として、信頼性・耐久性が不十分となる場合がある。
特公昭52-8854号公報 特開平10-195085号公報 特開平04-222871号公報
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、従来の接着促進剤に比して、硬化途上で接触している各種基材に対しては初期接着性の改善効果に優れ、硬化後は、特に接着耐久性に優れ及び高い接着強度を実現できる接着促進剤、それを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物を提供することを目的とする。 
特に、本発明は、前記の接着促進剤またはそれを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いることにより、アルミダイキャストや樹脂材料への初期接着性に優れ、過酷な環境下で使用した場合であっても、接着耐久性と接着強度に優れ、電気・電子部品の信頼性・耐久性を長期間に渡って維持することを可能とする、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物を提供することを目的とする。また、そのような信頼性・耐久性に優れた電気・電子部品を提供することを目的とする。
鋭意検討の結果、本発明者らは、以下の成分(A)~(C)を特定の重量比で含有してなる接着促進剤により、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到達した。(A) アミノ基含有オルガノアルコキシシランとエポキシ基含有オルガノアルコキシシランとの反応混合物 100質量部(B) 一分子中に少なくとも二つのアルコキシシリル基を有し,かつそれらのシリル基の間にケイ素-酸素結合以外の結合が含まれている有機化合物 10~800質量部、(C) 一般式:  R Si(OR)4-n(式中、Rは一価のエポキシ基含有有機基であり、Rは炭素原子数1~6のアルキル基または水素原子である。nは1~3の範囲の数である)で表されるエポキシ基含有シランまたはその部分加水分解縮合物 10~800質量部 
すなわち、本発明の目的は、以下の接着促進剤、それを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物により達成される。[1] (A) アミノ基含有オルガノアルコキシシランとエポキシ基含有オルガノアルコキシシランとの反応混合物 100質量部(B) 一分子中に少なくとも二つのアルコキシシリル基を有し,かつそれらのシリル基の間にケイ素-酸素結合以外の結合が含まれている有機化合物 10~800質量部、(C) 一般式:  R Si(OR)4-n(式中、Rは一価のエポキシ基含有有機基であり、Rは炭素原子数1~6のアルキル基または水素原子である。nは1~3の範囲の数である)で表されるエポキシ基含有シランまたはその部分加水分解縮合物 10~800質量部を含有してなる接着促進剤。[2] 成分(A)である反応混合物が、一般式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
{式中、R1はアルキル基またはアルコキシ基であり、R2は同じかまたは異なる一般式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式中、R4はアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン基であり、R5は一価炭化水素基であり、R6はアルキル基であり、R7はアルキレン基であり、R8はアルキル基、アルケニル基、またはアシル基であり、aは0、1、または2である。)で表される基からなる群から選択される基であり、R3は同じかまたは異なる水素原子もしくはアルキル基である。}で表されるカルバシラトラン誘導体を含有することを特徴とする、[1]に記載の接着促進剤。[3] (B)成分が、一般式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
(式中、Rは置換または非置換の炭素原子数2~20のアルキレン基であり、Rは各々独立にアルキル基またはアルコキシアルキル基であり、Rは各々独立に一価炭化水素基であり、bは各々独立に0または1である。)で示されるジシラアルカン化合物であることを特徴とする、[1]に記載の接着促進剤。[4] 成分(C)が、下記一般式で表されるエポキシ基含有トリアルコキシシランである、[1]に記載の接着促進剤。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、Ra1は、水素原子もしくは炭素原子数1~10のアルキル基であり、Ra2は炭素原子数1~10のアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン基であり、Rb1は炭素原子数1~10のアルキル基である。)[5] 硬化性オルガノポリシロキサン組成物の接着促進剤である、[1]~[4]のいずれか1項に記載の接着促進剤。[6] [1]~[4]のいずれか1項に記載の接着促進剤を含有する、硬化性オルガノポリシロキサン組成物。[7] さらに、(D)ヒドロシリル化反応触媒、縮合反応触媒またはそれらの混合物を含有する、[6]に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。[8] さらに、(E)分子鎖中のケイ素原子に、下記一般式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 (式中、Rは同じかまたは異なる、脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基であり、Rはアルキル基であり、Rは同じかまたは異なるアルキレン基であり、qは0~2の整数であり、pは1~50の整数である。)で表されるアルコキシシリル含有基を一分子中に少なくとも1個以上有するオルガノポリシロキサンを含有する、[6]または[7]に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。[9] さらに、(F)補強性充填剤を含有する、[6]~[8]のいずれか1項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。[10] (F)成分が、ヒュームドシリカ微粉末、沈降性シリカ微粉末、焼成シリカ微粉末、ヒュームド酸化チタン微粉末、および石英微粉末からなる群より選択される少なくとも一種の補強性充填剤である、[9]記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。[11] 室温硬化性である、[6]~[10]のいずれか1項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。 
また、本発明の目的は、[12]前記の[1]~[4]のいずれか1項に接着促進剤を含有する、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物。[13]前記の[6]~[11]のいずれか1項に硬化性オルガノポリシロキサン組成物からなる、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物。[14]電気・電子部品が前記の[12]または[13]の保護剤または接着剤組成物により封止またはシールされてなる電気・電子機器。により達成される。 
なお、本発明の目的は、前記の接着促進剤である成分(A)~(C)を含有する組成物の接着促進剤としての使用によっても達成されうる。また、本発明の目的は、前記の接着促進剤、または、前記の接着促進剤を含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物を、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物として使用することにより達成されうる。同様に、本発明の目的は、前記の接着促進剤、または、前記の接着促進剤を含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物により、電気・電子部品を保護または接着する方法、または、前記の接着促進剤を含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物を供えた電気・電子機器によっても達成されうる。
本発明の接着促進剤は、硬化性組成物に配合することにより、硬化途上で接触している各種基材に対しては初期接着性の改善効果に優れ、硬化後は、特に接着耐久性に優れ及び高い接着強度を実現する硬化性組成物、特に、硬化性オルガノポリシロキサン組成物を提供することができる。 
また、本発明の接着促進剤またはそれを含有してなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物を用いることにより、アルミダイキャストや樹脂材料への初期接着性に優れ、過酷な環境下で使用した場合であっても、接着耐久性と接着強度に優れ、電気・電子部品の信頼性・耐久性を長期間に渡って維持することを可能とする、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物を提供することができる。また、そのような信頼性・耐久性に優れた電気・電子部品を提供することができる。
本発明の接着促進剤は、従来公知の接着促進剤であるアミノ基含有オルガノアルコキシシランとエポキシ基含有オルガノアルコキシシランとの反応混合物(成分(A),特定の構造を有するカルバシラトラン誘導体を含む)を、ジシラアルカン化合物(例えば、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン)に代表されるアルコキシシリル基を分子中に二つ以上有する有機化合物(成分(B))、エポキシ基含有シランまたはその部分加水分解縮合物(成分(C))と特定の質量比で併用することにより、各々を単独あるいは2種併用した場合に比して、初期接着性、接着耐久性および接着強度が大幅に改善されることをその特徴とする。以下、各成分および質量比について説明する。 
成分(A)は、アミノ基含有オルガノアルコキシシランとエポキシ基含有オルガノアルコキシシランとの反応混合物である。このような成分(A)は、硬化途上で接触している各種基材に対する初期接着性、特に未洗浄被着体に対しても低温接着性を付与するための成分である。また、本接着促進剤を配合した硬化性組成物の硬化系によっては、架橋剤としても作用する場合もある。このような反応混合物は、特公昭52-8854号公報や特開平10-195085号公報に開示されている。 
このような成分(A)を構成するアミノ基含有有機基を有するアルコキシシランとしては、アミノメチルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、
3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)アミノメチルトリブトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3-アニリノプロピルトリエトキシシランが例示される。 
また、エポキシ基含有オルガノアルコキシシランとしては、3-グリシドキシプロリルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(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、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシランが例示される。 
これらアミノ基含有有機基を有するアルコキシシランとエポキシ基含有有機基を有するアルコキシシランとの比率はモル比で、(1:1.5)~(1:5)の範囲内にあることが好ましく、(1:2)~(1:4)の範囲内にあることが特に好ましい。この成分(A)は、上記のようなアミノ基含有有機基を有するアルコキシシランとエポキシ基含有有機基を有するアルコキシシランとを混合して、室温下あるいは加熱下で反応させることによって容易に合成することができる。 
特に、本発明においては、特開平10-195085号公報に記載の方法により、アミノ基含有有機基を有するアルコキシシランとエポキシ基含有有機基を有するアルコキシシランとを反応させる際、特に、アルコール交換反応により環化させてなる、一般式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
{式中、R1はアルキル基またはアルコキシ基であり、R2は同じかまたは異なる一般式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、R4はアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン基であり、R5は一価炭化水素基であり、R6はアルキル基であり、R7はアルキレン基であり、R8はアルキル基、アルケニル基、またはアシル基であり、aは0、1、または2である。)で表される基からなる群から選択される基であり、R3は同じかまたは異なる水素原子もしくはアルキル基である。}で表されるカルバシラトラン誘導体を含有することが特に好ましい。このようなカルバシラトラン誘導体として、以下の構造で表される1分子中にアルケニル基およびケイ素原子結合アルコキシ基を有するシラトラン誘導体が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
成分(B)は一分子中に少なくとも二つのアルコキシシリル基を有し、かつそれらのシリル基の間にケイ素-酸素結合以外の結合が含まれている有機化合物であり、単独でも初期接着性を改善するほか、特に前記の成分(A)および成分(C)と併用することにより本接着促進剤を含んでなる硬化物に塩水浸漬などの苛酷な条件下での接着耐久性を向上させる働きをする。 
特に、成分(B)は、下記の一般式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、Rは置換または非置換の炭素原子数2~20のアルキレン基であり、Rは各々独立にアルキル基またはアルコキシアルキル基であり、Rは各々独立に一価炭化水素基であり、bは各々独立に0または1である。)で示されるジシラアルカン化合物が好適である。かかる成分(B)は各種化合物が試薬や製品として市販されており,また必要ならグリニャール反応やヒドロシリル化反応等,公知の方法を用いて合成することができる。例えば、ジエンとトリアルコキシシランまたはオルガノジアルコキシシランとをヒドロシリル化反応させるという周知の方法により合成することができる。
式中、Rはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;フェニル基等のアリール基で例示される一価炭化水素基であり、低級アルキル基が好ましい。Rはメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;メトキシエチル基等のアルコキシアルキル基であり、その炭素原子数が4以下のものが好ましい。Rは置換または非置換のアルキレン基であり、直鎖状または分岐鎖状のアルキレン基が制限なく用いられ、これらの混合物であっても良い。接着性改善の見地から、炭素数は2~20の直鎖および/または分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、炭素原子数5~10の直鎖および/または分岐鎖状のアルキレン、特に炭素原子数6のヘキシレンが好ましい。非置換アルキレン基はブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デシレン基またはこれらの分岐鎖状体であり、その水素原子がメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ビニル基、アリル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基、3-クロロプロピル基によって置換されていても構わない。
成分(B)の具体例としては、ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,2-ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,2-ビス(トリエトキシシリル)エタン、1,2-ビス(メチルジメトキシシリル)エタン、1,2-ビス(メチルジエトキシシリル)エタン、1,1-ビス(トリメトキシシリル)エタン、1,4-ビス(トリメトキシシリル)ブタン、1,4-ビス(トリエトキシシリル)ブタン、1-メチルジメトキシシリル-4-トリメトキシシリルブタン、1-メチルジエトキシシリル-4-トリエトキシシリルブタン、1,4-ビス(メチルジメトキシシリル)ブタン、1,4-ビス(メチルジエトキシシリル)ブタン、1,5-ビス(トリメトキシシリル)ペンタン、1,5-ビス(トリエトキシシリル)ペンタン、1,4-ビス(トリメトキシシリル)ペンタン、1,4-ビス(トリエトキシシリル)ペンタン、1-メチルジメトキシシリル-5-トリメトキシシリルペンタン、1-メチルジエトキシシリル-5-トリエトキシシリルペンタン、1,5-ビス(メチルジメトキシシリル)ペンタン、1,5-ビス(メチルジエトキシシリル)ペンタン、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1,6-ビス(トリエトキシシリル)ヘキサン、1,4-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1,5-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、2,5-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1-メチルジメトキシシリル-6-トリメトキシシリルヘキサン、1-フェニルジエトキシシリル-6-トリエトキシシリルヘキサン、1,6-ビス(メチルジメトキシシリル)ヘキサン、1,7-ビス(トリメトキシシリル)ヘプタン、2,5-ビス(トリメトキシシリル)ヘプタン、2,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘプタン、1,8-ビス(トリメトキシシリル)オクタン、2,5-ビス(トリメトキシシリル)オクタン、2,7-ビス(トリメトキシシリル)オクタン、1,9-ビス(トリメトキシシリル)ノナン、2,7-ビス(トリメトキシシリル)ノナン、1,10-ビス(トリメトキシシリル)デカン、3,8-ビス(トリメトキシシリル)デカンが挙げられる。これらは単独で用いてもよく、また2種以上を混合しても良い。本発明において、好適には、1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1,6-ビス(トリエトキシシリル)ヘキサン、1,4-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1,5-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、2,5-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン、1-メチルジメトキシシリル-6-トリメトキシシリルヘキサン、1-フェニルジエトキシシリル-6-トリエトキシシリルヘキサン、1,6-ビス(メチルジメトキシシリル)ヘキサンが例示できる。
成分(C)は、一般式:  R Si(OR)4-n(式中、Rは一価のエポキシ基含有有機基であり、Rは炭素原子数1~6のアルキル基または水素原子である。nは1~3の範囲の数である)で表されるエポキシ基含有シランまたはその部分加水分解縮合物であり、単独でも初期接着性を改善するほか、特に前記の成分(A)および成分(B)と併用することにより本接着促進剤を含んでなる硬化物に塩水浸漬などの苛酷な条件下での接着耐久性を向上させる働きをする。なお、成分(C)は、成分(A)の構成成分の一つであるが、反応物である成分(A)(典型的には、環化した反応物であるカルバシラトラン誘導体)との質量比が特定の範囲にあることが発明の技術的効果の点から必要であり、成分(A)とは別個の成分として添加されることが必要である。
このようなエポキシ基含有シランとしては、3-グリシドキシプロリルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2-(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、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルメチルジメトキシシランが例示される。
本発明の接着促進剤は、前記の成分(A)~(C)が、特定の質量比の範囲内にあることを特徴とする。具体的には、前記の成分(A)100質量部に対して、成分(B)が10~800質量部、成分(C)が10~800質量部の範囲である。より好適には、前記の成分(A)100質量部に対して、成分(B)が25~250質量部、成分(C)が40~750質量部の範囲である。さらに、初期接着性および接着耐久性の点から、前記の成分(A)100質量部に対して、前記の成分(B)と成分(C)の和が50~1000質量部の範囲であることが好ましく、70~950質量部の範囲であることが特に好ましい。前記の成分(A)~(C)が、前記の質量比の範囲内にある場合、本発明の接着促進剤は、公知の接着促進剤に比して、硬化途上で接触している各種基材に対する初期接着性に優れ、硬化後は、特に塩水浸漬試験に代表される接着耐久性に優れ、また、長期間にわたって高い接着強度を示すものである。一方、前記の成分(B)の量が前記下限未満であると、接着耐久性が不十分となる。また、前記の成分(C)の量が前記下限未満であると、初期接着性および接着強度が不十分となる。また、前記の成分(B)、(C)成分の量が前記上限を超えると、各成分単独の技術的効果が、成分(A)~(C)の併用による効果を打ち消す程に強くなり、成分(A)に由来する、優れた初期接着性が損なわれる場合がある。
本発明の接着促進剤は、前記の成分(A)~(C)を、前記の質量比で混合することで調製することができる。なお、後述する硬化性組成物に、前記の成分(A)~(C)が前記の質量比となる範囲で別々に混合しても良い。
本発明の接着促進剤は、硬化性樹脂組成物、特に、硬化性オルガノポリシロキサン組成物の接着促進剤として有用である。硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、例えば、ヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物;脱アルコール縮合反応、脱水縮合反応、脱水素縮合反応、脱オキシム縮合反応、脱酢酸縮合反応、脱アセトン縮合反応等の縮合反応により硬化する縮合反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物、パーオキサイド硬化性オルガノポリシロキサン組成物、メルカプト-ビニル付加反応、アクリル官能基のラジカル反応、エポキシ基やビニルエーテル基のカチオン重合反応等の高エネルギー線(例えば、紫外線等)により硬化反応する高エネルギー線硬化性オルガノポリシロキサン組成物等である。本発明の接着促進剤は、ヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物または縮合反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物の接着促進剤として特に好適である。
前記の硬化性オルガノポリシロキサン組成物において、本発明の接着促進剤の配合量は限定されないが、成分(A)~(C)の和である接着促進剤の質量が、硬化性シリコーン組成物中に0.5~20質量%の範囲であってよく、1.0~10質量%、特に、1.0~5.0質量%含有していることが好ましい。
本発明の硬化性オ
ルガノポリシロキサン組成物は、上記の成分(A)~(C)を含有する接着促進剤を含有しているので、アルミダイキャストや有機樹脂材料に対して、優れた接着性を示す。このことを利用して、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、過酷な環境下で使用した場合であっても、接着耐久性と接着強度に優れ、電気・電子部品の信頼性・耐久性を長期間に渡って維持することを可能とする、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物として利用することができる。
前記の通り、本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、その硬化系において特に限定されるものではないが、ヒドロシリル化反応;脱アルコール縮合反応、脱水縮合反応、脱水素縮合反応、脱オキシム縮合反応、脱酢酸縮合反応、脱アセトン縮合反応等の縮合反応により硬化することが好ましく、(D)ヒドロシリル化反応触媒、縮合反応触媒またはそれらの混合物を含有することが好ましい。特に、(D1)ヒドロシリル化反応触媒を含有する、ヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物であることが好ましい。
本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、1種類または2種類以上の反応性官能基を有するオルガノポリシロキサン、硬化触媒、前記の接着促進剤を含有するものである。特に、任意で、(E)分子鎖中のケイ素原子に、一般式(1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、Rは同じかまたは異なる、脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基であり、Rはアルキル基であり、Rは同じかまたは異なるアルキレン基であり、qは0~2の整数であり、pは1~50の整数である。)で表されるアルコキシシリル含有基を一分子中に少なくとも1個以上有するオルガノポリシロキサンを含有することが好ましい。また、任意で、(F)補強性充填剤を含有することが好ましい。以下、これらの成分について説明する。
1種類または2種類以上の反応性官能基を有するオルガノポリシロキサンは、硬化性オルガノポリシロキサン組成物の主剤であり、1分子中に、少なくとも2個以上の硬化反応に寄与する反応性官能基を有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物において、前記の硬化反応は、ヒドロシリル化反応;脱アルコール縮合反応、脱水縮合反応、脱水素縮合反応、脱オキシム縮合反応、脱酢酸縮合反応、脱アセトン縮合反応等の縮合反応であることが好ましい。特に、反応の制御性の観点から、1分子中に、少なくとも2個以上のヒドロシリル化反応性の官能基を有するオルガノポリシロキサンを用いることが好ましい。
ヒドロシリル化反応性の官能基を有するオルガノポリシロキサンは、(G1)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンと、(G2)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンの組み合わせであることが好ましい。成分(G2)の含有量は、成分(G1)中のアルケニル基1個に対して、本成分中のケイ素原子結合水素原子が0.3~20個の範囲内となる量である。これは、成分(G2)の含有量が、上記範囲の下限未満であると、得られる組成物が十分に硬化しなくなる場合があり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる組成物から硬化途上で水素ガスが発生したり、得られた硬化物の耐熱性が著しく低下する恐れがあるからである。一般に、成分(G2)を成分(G1)100質量部に対して0.5~50質量部の範囲内で配合することにより、上記の条件を達成することができる。
前記の成分(G1)のアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示され、好ましくは、ビニル基である。このアルケニル基の結合位置は特に限定されず、分子鎖末端、あるいは分子鎖側鎖が例示されるが、分子鎖末端であることが特に好ましい。アルケニル基以外のケイ素原子に結合している有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基等の脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基が例示され、好ましくは、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、メチル基、フェニル基である。成分(G1)の分子構造は特に限定されず、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、環状、網目状、樹枝状が例示され、これらの分子構造を有する2種以上の混合物であってもよい。特に、成分(G1)の分子構造は、直鎖状であることが好ましい。また、成分(G1)の25℃における粘度は特に限定されず、例えば、20~1,000,000mPa・sの範囲内であることが好ましく、特に、100~100,000mPa・sの範囲内であることが好ましい。これは、25℃における粘度が上記範囲の下限未満であると、得られる硬化物の物理的性質、特に、柔軟性と伸びが著しく低下する恐れがあり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる組成物の粘度が高くなり、取扱作業性が著しく悪化する恐れがあるからである。
このような成分(G1)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フェ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フェ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、分子鎖両末端メチルビニルフェニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサンが例示される。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または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が特に好ましい。
成分(G2)は、架橋剤であり、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンである。成分(G2)中のケイ素原子に結合している有機基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基等の脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基が例示され、好ましくは、アルキル基、アリール基であり、特に好ましくは、メチル基、フェニル基である。成分(G2)の分子構造は特に限定されず、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、環状、網目状、樹枝状が例示され、好ましくは、直鎖状である。また、成分(G2)の25℃における粘度は特に限定されないが、好ましくは、1~10,000mPa・sの範囲内である。
このような成分(G2)としては、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メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチ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シロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、およびこれらのオルガノポリシロキサンの2種以上の混合物が例示される。
本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物において、(E)分子鎖中のケイ素原子に、一般式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、Rは同じかまたは異なる、脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基であり、Rはアルキル基であり、Rは同じかまたは異なるアルキレン基であり、qは0~2の整数であり、pは1~50の整数である。)で表されるアルコキシシリル含有基を一分子中に少なくとも1個以上有するオルガノポリシロキサンを含有することが好ましい。当該成分を含有することにより、本発明組成物は、100℃といった低温加熱での硬化によっても、未洗浄のアルミダイキャスト、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂等の有機樹脂に良好に接着できる。このような成分(E)は、反応性官能基を有するオルガノポリシロキサンの少なくとも一部であってもよく、アルケニル基等の反応性官能基を有しないオルガノポリシロキサンであってもよい。
式中、Rは同じかまたは異なる、脂肪族不飽和結合を有さない一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、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、およびオクタデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基およびシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、およびナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、およびフェニルプロピル基等のアラルキル基;並びに、3-クロロプロピル基および3,3,3-トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が挙げられ、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、またはアリール基であり、より好ましくは、メチル基またはフェニル基である。また、式中、Rはアルキル基であり、例えば、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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、およびオクタデシル基が挙げられ、好ましくは、メチル基またはエチル基である。また、式中、Rは同じかまたは異なるアルキレン基であり、例えば、メチルメチレン基、エチレン基、メチルエチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、およびオクチレン基が挙げられ、好ましくは、メチルメチレン基、エチレン基、メチルエチレン基、またはプロピレン基である。また、式中、qは0~2の整数であり、好ましくは、0または1である。また、式中、pは1~50の整数であり、好ましくは、1~20の整数であり、より好ましくは、1~10の整数であり、特に好ましくは、1~5の整数である。
前記の一般式で表されるアルコキシシリル含有基としては、例えば、式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
で表される基、式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
で表される基、式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
で表される基、式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
で表される基、式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
で表される基、式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
で表される基、式:
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
で表される基が例示される。
成分(E)は、上記のアルコキシシリル含有基を一分子中に少なくとも1個有するが、本組成物がより高い接着性を発現するためには、一分子中に少なくとも2個有することが好ましい。また、一分子中のアルコキシシリル含有基の個数の上限は特に限定されないが、20個以下であることが好ましい。これは、一分子中のアルコキシシリル含有基の個数が20個を超えても、接着性の著しい向上は期待できないからである。また、このアルコキシシリル含有基の結合位置は限定されず、分子鎖末端、分子鎖側鎖のいずれであってもよく、特に、分子鎖末端(片末端または両末端)であることが好ましい。
成分(E)の分子中のケイ素原子に結合する上記アルコキシシリル含有基以外の基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、およびオクタデシル基等のアルキル基;シクロペンチル基およびシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、およびヘプテニル基等
のアルケニル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、およびナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基、およびフェニルプロピル基等のアラルキル基;並びに、3-クロロプロピル基および3,3,3-トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が挙げられ、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、またはアリール基であり、より好ましくは、メチル基、ビニル基、またはフェニル基である。特に、成分(E)は任意で、平均0.5個以上のアルケニル基を有するものであってよく、当該オルガノポリシロキサン組成物がヒドロシリル化反応により硬化する場合には、アルケニル基を有することが好ましい。この場合、アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示され、好ましくは、ビニル基である。
成分(E)の分子構造は、直鎖状、一部分岐を有する直鎖状、分岐鎖状、網目状、樹枝状が例示される。特に、成分(E)は、分子鎖末端のケイ素原子に前記アルコキシシリル含有基を結合する直鎖状のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。また、成分(E)の25℃における粘度は特に限定されないが、20mPa・s以上であることが好ましく、特に、100~1,000,000mPa・sの範囲内であることが好ましい。これは、粘度が低くなると、得られる硬化物の物理的性質、特に、柔軟性と伸びが著しく低下するためである。
成分(E)を調製する方法としては、例えば、特開昭62-207383号公報や特開昭62-212488号公報に記載の方法が挙げられる。
硬化触媒は、本発明に係る硬化性オルガノポリシロキサンの架橋を促進する成分であり、(D)ヒドロシリル化反応触媒、縮合反応触媒またはそれらの混合物であることが好ましい。その使用量は、所望の硬化条件に合わせて適宜選択可能であるが、前記の反応性官能基を有するオルガノポリシロキサンに対して、1~1000ppm程度の範囲が一般的である。
ヒドロシリル化反応用触媒は、ヒドロシリル化反応を促進して本組成物を硬化させるための成分である。このような成分としては、白金黒、白金担持活性炭、白金担持シリカ微粉末、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金のオレフィン錯体、白金のビニルシロキサン錯体等の白金系触媒;テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム等のパラジウム系触媒;ロジウム系触媒が例示される。特に、成分(D)は、白金系ヒドロシリル化反応用触媒であることが好ましい。
縮合反応触媒は、前記の縮合反応用を促進して本組成物を硬化させるための成分である。。このような成分(D)としては、例えば、ジメチル錫ジネオデカノエートおよびスタナスオクトエート等の錫化合物;テトラ(イソプロポキシ)チタン、テトラ(n-ブトキシ)チタン、テトラ(t-ブトキシ)チタン、ジ(イソプロポキシ)ビス(エチルアセトアセテート)チタン、ジ(イソプロポキシ)ビス(メチルアセトアセテート)チタン、およびジ(イソプロポキシ)ビス(アセチルアセトネート)チタン等のチタン化合物が例示される。なお、これらの縮合触媒は、前記の(E)成分と併用することで、接着助触媒としても機能する。また、ヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサンおよびヒドロシリル化反応用触媒と併用することにより、本組成物の室温~50度以下の加温における硬化性および各種基材への接着性を改善することができる場合がある。
本発明に係る硬化性オルガノポリシロキサン組成物がヒドロシリル化反応硬化型の場合、本組成物は、貯蔵安定性および取扱作業性を向上するための任意の成分として、2-メチル-3-ブチン-2-オール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、2-フェニル-3-ブチン-2-オール、1-エチニルシクロヘキサノール等のアセチレン系化合物;3-メチル-3-ペンテン-1-イン,3,5-ジメチル-3-ヘキセン-1-イン等のエンイン化合物;1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラビニルシクロテトラシロキサン、1,3,5,7-テトラメチル-1,3,5,7-テトラヘキセニルシクロトトラシロキサン、ベンゾトリアゾール等のトリアゾール類,フォスフィン類,メルカプタン類,ヒドラジン類等の硬化抑制剤を適宜配合することができる。これらの硬化抑制剤の含有量は、本組成物の硬化条件により適宜選択すべきであり、例えば、反応性官能基を有するオルガノポリシロキサンの合計100質量部に対して0.001~5質量部の範囲内であることが好ましい。
本発明に係る硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、さらに、(F)補強性充填剤を含有することが好ましい。これらは、本組成物を硬化して得られるシリコーンゴム硬化物に機械的強度を付与し、保護剤としての性能を向上させるための成分である。成分(F)としては、例えば、ヒュームドシリカ微粉末、沈降性シリカ微粉末、焼成シリカ微粉末、ヒュームド二酸化チタン微粉末、石英微粉末、炭酸カルシウム微粉末、ケイ藻土微粉末、酸化アルミニウム微粉末、水酸化アルミニウム微粉末、酸化亜鉛微粉末、炭酸亜鉛微粉末等の無機質充填剤を挙げることができ、これらの無機質充填剤をメチルトリメトキシシラン等のオルガノアルコキシシラン、トリメチルクロロシラン等のオルガノハロシラン、ヘキサメチルジシラザン等のオルガノシラザン、α,ω-シラノール基封鎖ジメチルシロキサンオリゴマー、α,ω-シラノール基封鎖メチルフェニルシロキサンオリゴマー、α,ω-シラノール基封鎖メチルビニルシロキサンオリゴマー等のシロキサンオリゴマー等の処理剤により表面処理した無機質充填剤を含有してもよい。特に、分子鎖両末端にシラノール基を有する低重合度のオルガノポリシロキサン、好適には、分子中に当該末端シラノール基以外の反応性官能基を有しないα,ω-シラノール基封鎖ジメチルポリシロキサンにより成分(F)の表面を予め処理することにより、低温かつ短時間で優れた初期接着性、接着耐久性および接着強度を実現でき、1液型組成物においては、十分な使用可能時間(保存期間および取り扱い作業時間)を確保できる場合がある。
成分(F)の微粉末の粒子径は、特に限定されないが、例えばレーザー回折散乱式粒度分布測定によるメジアン径で0.01μm~1000μmの範囲内であり得る。
成分(F)の含有量は、限定されないが、前記の反応性官能基を有するオルガノポリシロキサン100質量部に対して0.1~200質量部の範囲内であることが好ましい。
また、本組成物は、トルエン、キシレン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ヘキサン、ヘプタン等の有機溶剤;α,ω-トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、α,ω-トリメチルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン等の非架橋性のジオルガノポリシロキサン;アルミニウム化合物,ジルコニウム化合物、チタン化合物等の接着促進用触媒(前記の(D)成分としての使用を含む);カーボンブラック等の難燃剤;ヒンダードフェノール系酸化防止剤等の酸化防止剤;酸化鉄等の耐熱剤;分子鎖両末端ヒドロキシジアルキルシロキシ基封鎖ジアルキルシロキサンオリゴマー等の可塑剤;その他、顔料、チクソ性付与剤、防カビ剤を、本発明の目的を損なわない範囲で任意に含有してもよい。
本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、前記の反応性官能基を有するオルガノポリシロキサン、硬化触媒、本発明に係る接着促進剤およびその他の任意成分を、均一に混合することにより製造することができる。オルガノポリシロキサン組成物の各成分の混合方法は、従来公知の方法でよく特に限定されないが、通常、単純な攪拌により均一な混合物となる。また、任意成分として無機質充填剤等の固体成分を含む場合は、混合装置を用いた混合がより好ましい。こうした混合装置としては特に限定がなく、一軸または二軸の連続混合機、二本ロール、ロスミキサー、ホバートミキサー、デンタルミキサー、プラネタリミキサー、ニーダーミキサー、およびヘンシェルミキサー等が例示される。
本発明に係る接着促進剤を含有する硬化性組成物、または、本発明に係る硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、硬化途上で接触している各種基材、特に、未洗浄のアルミダイキャスト、ポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂、ポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂等の有機樹脂に対しては初期接着性の改善効果に優れ、硬化後は、特に接着耐久性に優れ及び高い接着強度を実現できることから、特に、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物として有用である。
本発明に係る電気・電子部品は、前記の保護剤または接着剤組成物により封止またはシールされてなる限り、特に限定されないが、例えば、ガラス、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、セラミック等の基材上に、銀、銅、アルミニウム、または金等の金属電極;ITO(Indium Tin Oxide)等の金属酸化膜電極が形成された電気回路または電極等を含む電子機器が例示される。本発明に係る接着促進剤を含有する硬化性組成物、または、本発明に係る硬化性オルガノポリシロキサン組成物からなる保護剤または接着剤組成物は、初期接着性の改善効果に優れ、硬化後は、特に接着耐久性に優れ及び高い接着強度を実現できるので、接着剤、ポッティング材、コーティング材、またはシーリング材等として電気・電子部品の保護に用いた場合、これらの電気・電子部品の信頼性および耐久性を改善することができる。特に電子回路基板の防水構造の形成等に用いることができる。
より具体的には、本発明の電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物は、電気・電子機器の周辺部品や車載用部品ケース、端子箱、照明部品、太陽電池用モジュールのような、耐久性及び耐水性等が求められる金属および/または樹脂からなる構造体のシーリング材として有用であり、例えば、輸送機中のエンジン制御やパワー・トレーン系、エアコン制御などのパワー半導体用途の回路基板およびその収納ケースに適用した場合にも、初期接着性および接着耐久性に優れるものである。電子制御ユニット(ECU)など車載電子部品に組み込まれて過酷な環境下で使用された場合にも、優れた接着耐久性を実現し、これらのパワー半導体や車載用部品等の信頼性、耐久性および雨水等への耐水性を改善できる利点がある。その使用方法は特に制限されるものではないが、例えば、特開2007-235013号公報に記載された車載用エンジン制御回路の防水構造における、弾性シール材のような形で使用しても良い。同様に、特開2009-135105号公報に記載された端子付自動車ハーネスにおける、防水を目的としたシール材として用いてもよく、特開2012-204016号公報に記載された電線の止水方法および電線の止水構造におけるシリコーン樹脂からなる止水剤として用いてもよい。さらに、特開2002-170978号公報等に記載されたような、太陽電池モジュール,端子箱及び太陽電池モジュールの接続方法におけるシール用樹脂として用いてもよい。
以下、本発明に関して実施例を挙げて説明するが、本発明は、これらによって限定されるものではない。
表1において、使用された各成分は以下の通りである。なお、粘度は25℃において、回転粘度計により測定した値である。<接着促進剤の各成分>(A1)カルバシラトラン:下式で示されるシラトラン誘導体
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
 (B1)HMSH:1,6-ビス(トリメトキシシリル)ヘキサン(C1)Epシラン:3-グリシドキシプロリルトリメトキシシラン<反応性官能基を有するオルガノポリシロキサン>(G1-1)Vi両末端シロキサン(1):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 (粘度 40,000mPa・s,Vi含有量 0.08質量%)(G1-2)Vi両末端シロキサン(2):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 (粘度 2,000mPa・s,Vi含有量 0.23質量
%)(G1-3)Viシロキサンレジン:(CH2=CH(CH3)2SiO0.5((CH3)3SiO0.540(SiO2.056 で示される、Vi含有量0.68質量%、重量平均分子量20,000のシロキサンレジン(G2-1)SiHシロキサン: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シロキサン・ジメチルシロキサン共重合体 (粘度 5mPa・s, Si-H 含有量 0.72質量%)<硬化触媒>(D1)Pt錯体:白金の1,3-ジビニル-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン錯体(本組成物中のオルガノポリシロキサン成分の合計に対して、白金金属が質量単位で表1に示す各ppmとなる量)(D2)Ti縮合触媒:ジ(イソプロポキシ)ビス(エチルアセトアセテート)チタン<補強性充填剤>(F1)石英微粉末: 平均粒子径(d50)が1.7μmの石英粉末(F2)ヒュームドシリカ: ヘキサメチルジシラザンにより表面処理されたヒュームドシリカ(表面積130m/g)<下式で示されるアルコキシシリル含有基を有するオルガノポリシロキサン等>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 (E1))両末端変性ポリシロキサン: 分子鎖の両末端に前記のアルコキシシリル含有基を有するジメチルポリシロキサン(粘度40,000mPa・s)(E2)両末端変性ポリシロキサン: 分子鎖の両末端に前記のアルコキシシリル含有基を有するジメチルポリシロキサン(粘度10,000mPa・s)(E3)片末端変性ポリ(Vi)シロキサン:分子鎖の片末端のみに前記のアルコキシシリル含有基を有し、他の末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体(粘度40,000mPa・s、Vi含有量0.04質量%)(E4)片末端変性ポリ(Vi)シロキサン:分子鎖の片末端のみに前記のアルコキシシリル含有基を有し、他の末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体(粘度10,000mPa・s、Vi含有量0.06質量%)<硬化抑制剤>ETCH:1-エチニルシクロヘキサノール 
[初期接着性]2枚の未洗浄アルミダイキャスト板またはポリブチレンテレフタレート(PBT)樹脂板の間に、上記の硬化性オルガノポリシロキサン組成物をそれぞれ厚さ1mmとなるように挟み込み、150℃の熱風循環式オーブン中で30分間加熱することによりシリコーンゴムに硬化させ、接着試験体を作製した。この接着試験体の引張りせん断接着強さをJIS K 6850:1999「接着剤-剛性被着材の引張りせん断接着強さ試験方法」に規定の方法に準じて測定した。また、接着面を観察し、シリコーンゴムの凝集破壊率(接着部分の面積に対する凝集破壊したシリコーンゴムの接着面積の割合)を観察した。それの結果を表1に示した。[500時間-5%塩水浸漬後]水道水に食塩を溶かして5質量%の塩水を作製した。上記と同様にして作製した未洗浄アルミダイキャスト板、またはPBT樹脂板の接着試験体を塩水に浸漬させた。この接着試験体を塩水から500時間後に取り出し、引張りせん断接着強さをJIS K 6850:1999「接着剤-剛性被着材の引張りせん断接着強さ試験方法」に規定の方法に準じて測定した。また、接着面を観察し、シリコーンゴムの凝集破壊率(接着部分の面積に対する凝集破壊したシリコーンゴムの接着面積の割合)を観察した。それの結果を表1に示した。なお、接着せず、剥離した場合は「剥離」と評価した。 
[実施例1~7、及び比較例1~4]下表1に示す質量部(Pt錯体のみ質量ppm表記)で、接着促進剤、およびそれを含む硬化性オルガノポリシロキサンを調製し、その初期/500時間-5%塩水浸漬後の接着試験結果を表1に示す。 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
*実施例7、比較例2以外は、150℃-30分の接着条件、実施例7、比較例2では25℃-24時間の接着条件。 
比較例は、接着促進剤が成分(A)~(C)のいずれか1つを含まないものであるが、いずれも、初期接着性、長期にわたる塩水浸漬試験後の接着耐久性が不十分となった。一方、これらの成分(A)~(C)を所定の質量比率で併用した実施例においては、いずれも、初期接着性、長期にわたる塩水浸漬試験後の接着耐久性(特に凝集破壊率)が極めて良好である。
本発明の硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、加熱により硬化して、シリコーンゲル、低硬度のシリコーンゴム、あるいは高硬度のシリコーンゴムを形成し、硬化途上で接触する各種未洗浄基材に対しても優れた初期接着性および過酷な環境下で使用された場合でも長期にわたる優れた接着力と接着耐久性を示し、所望により25℃といった室温での硬化によっても、未洗浄のアルミダイキャストや樹脂材料等に良好に接着できるので、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物、特に、車載用電気・電子装置の接着剤やシール剤として利用することができる。また、本発明の接着促進剤、硬化性オルガノポリシロキサン組成物および電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物は、近年需要が拡大している、過酷な環境下で使用されるモータ制御、輸送機用モータ制御、発電システム、または宇宙輸送システム等のパワーデバイスの保護材料としても有用であり、輸送機中のエンジン制御やパワー・トレーン系、エアコン制御などの汎用インバータ制御、電子制御ユニット(ECU)など車載電子部品、サーボモータ制御、工作機械・エレベータなどのモータ制御、電気自動車、ハイブリッドカー、または鉄道の輸送機用モータ制御、太陽光・風力・燃料電池発電等の発電機用システム、宇宙空間で使用される宇宙輸送システム等の保護材料または接着剤として有用である。 

Claims (14)

  1. (A) アミノ基含有オルガノアルコキシシランとエポキシ基含有オルガノアルコキシシランとの反応混合物 100質量部、(B) 一分子中に少なくとも二つのアルコキシシリル基を有し,かつそれらのシリル基の間にケイ素-酸素結合以外の結合が含まれている有機化合物 10~800質量部、(C) 一般式:  R Si(OR)4-n(式中、Rは一価のエポキシ基含有有機基であり、Rは炭素原子数1~6のアルキル基または水素原子である。nは1~3の範囲の数である)で表されるエポキシ基含有シランまたはその部分加水分解縮合物 10~800質量部を含有してなる接着促進剤。
  2. 成分(A)である反応混合物が、一般式:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
    {式中、R1はアルキル基またはアルコキシ基であり、R2は同じかまたは異なる一般式:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
    (式中、R4はアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン基であり、R5は一価炭化水素基であり、R6はアルキル基であり、R7はアルキレン基であり、R8はアルキル基、アルケニル基、またはアシル基であり、aは0、1、または2である。)で表される基からなる群から選択される基であり、R3は同じかまたは異なる水素原子もしくはアルキル基である。}で表されるカルバシラトラン誘導体を含有することを特徴とする、請求項1に記載の接着促進剤。
  3. (B)成分が、一般式:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
    (式中、Rは置換または非置換の炭素原子数2~20のアルキレン基であり、Rは各々独立にアルキル基またはアルコキシアルキル基であり、Rは各々独立に一価炭化水素基であり、bは各々独立に0または1である。)で示されるジシラアルカン化合物であることを特徴とする、請求項1に記載の接着促進剤。
  4. 成分(C)が、下記一般式で表されるエポキシ基含有トリアルコキシシランである、請求項1に記載の接着促進剤。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
    (式中、Ra1は、水素原子もしくは炭素原子数1~10のアルキル基であり、Ra2は炭素原子数1~10のアルキレン基またはアルキレンオキシアルキレン基であり、Rb1は炭素原子数1~10のアルキル基である。)
  5. 硬化性オルガノポリシロキサン組成物の接着促進剤である、請求項1~4のいずれか1項に記載の接着促進剤。
  6. 請求項1~4のいずれか1項に記載の接着促進剤を含有する、硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  7. さらに、(D)ヒドロシリル化反応触媒、縮合反応触媒またはそれらの混合物を含有する、請求項6に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  8. さらに、(E)分子鎖中のケイ素原子に、下記一般式:
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
    (式中、Rは同じかまたは異なる、脂肪族不飽和結合を有さない一価炭化水素基であり、Rはアルキル基であり、Rは同じかまたは異なるアルキレン基であり、qは0~2の整数であり、pは1~50の整数である。)で表されるアルコキシシリル含有基を一分子中に少なくとも1個以上有するオルガノポリシロキサンを含有する、請求項6または請求項7に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  9. さらに、(F)補強性充填剤を含有する、請求項6~8のいずれか1項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  10. (F)成分が、ヒュームドシリカ微粉末、沈降性シリカ微粉末、焼成シリカ微粉末、ヒュームド酸化チタン微粉末、および石英微粉末からなる群より選択される少なくとも一種の補強性充填剤である、請求項9記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  11. 室温硬化性である、請求項6~10のいずれか1項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物。
  12. 請求項1~4のいずれかに記載の接着促進剤を含有する、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物。
  13. 請求項6~11のいずれか1項に記載の硬化性オルガノポリシロキサン組成物からなる、電気・電子部品の保護剤または接着剤組成物。
  14. 電気・電子部品が請求項12または請求項13の保護剤または接着剤組成物により封止またはシールされてなる電気・電子機器。 
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