(57)【要約】【課題】被着体に対する汎用性を改善でき、例えば、被着体として、オイルブリード性シリコーンゴムと、金属またはプラスチックとを接着するような場合においても、好適に接着できる架橋接着剤組成物、架橋接着剤を提供すること。【解決手段】ビニルトリアルコキシシラン１００重量部と、有機金属化合物５０〜１５０重量部と、溶媒とを含むことを特徴とし、好ましくは、前記溶媒として、ビニルトリアルコキシシラン１００重量部に対して、アルコール系有機溶剤５００〜１０００重量部及び水１〜１０重量部を含むことを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビニルトリアルコキシシラン１００重量部と、有機金属化合物５０〜１５０重量部と、溶媒とを含むことを特徴とする架橋接着剤組成物。
【請求項２】
ビニルトリアルコキシシラン１００重量部と、有機金属化合物５０〜１５０重量部と、３−アミノプロピルトリエトキシシラン１重量部以上１０重量部未満と、溶媒とを含むことを特徴とする架橋接着剤組成物。
【請求項３】
前記溶媒として、前記ビニルトリアルコキシシラン１００重量部に対して、アルコール系有機溶剤５００〜１０００重量部及び水１〜１０重量部を含むことを特徴とする請求項１または２記載の架橋接着剤組成物。
【請求項４】
請求項１、２または３記載の架橋接着剤組成物からなる架橋接着剤。
【請求項５】
請求項４記載の架橋接着剤を、金属又はプラスチック上に塗布し、乾燥させた後、この上に未架橋のオイルブリード性シリコーンゴムを接合させ、架橋することにより、前記金属又はプラスチックと、前記オイルブリード性シリコーンゴムとを架橋接着することを特徴とする架橋接着方法。
【請求項６】
請求項６記載の架橋接着剤を、金属又はプラスチックと、オイルブリード性シリコーンゴムとを架橋接着するために用いる架橋接着剤の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は架橋接着剤組成物、架橋接着剤及び架橋接着方法に関し、詳しくは、被着体に対する汎用性を改善できる架橋接着剤組成物、架橋接着剤及び架橋接着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、種々のシリコーンゴム用の架橋接着剤が市販されているが、これらの架橋接着剤は、特に、オイルブリード性シリコーンゴムと、金属またはプラスチックとの架橋接着に用いた場合には、ゴムに含まれるシリコーンオイルが接着の妨げとなるため、改善の余地があった。
【０００３】
これに対して、特許文献１には、オイルブリード性シリコーンゴム自体に接着成分を配合し、接着剤を使用せずに、ゴム架橋成形によって基板材料へ接着する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１５７１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の手法では、例えば金属基板には接着効果がないという問題があり、被着体の汎用性の観点で更なる改善の余地があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、被着体に対する汎用性を改善でき、例えば、被着体として、オイルブリード性シリコーンゴムと、金属またはプラスチックとを接着するような場合においても、好適に接着できる架橋接着剤組成物、架橋接着剤及び架橋接着方法を提供することにある。
【０００７】
本発明の他の課題は、以下の記載により明らかとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は以下の各発明によって解決される。
【０００９】
１．ビニルトリアルコキシシラン１００重量部と、有機金属化合物５０〜１５０重量部と、溶媒とを含むことを特徴とする架橋接着剤組成物。
【００１０】
２．ビニルトリアルコキシシラン１００重量部と、有機金属化合物５０〜１５０重量部と、３−アミノプロピルトリエトキシシラン１重量部以上１０重量部未満と、溶媒とを含むことを特徴とする架橋接着剤組成物。
【００１１】
３．前記溶媒として、前記ビニルトリアルコキシシラン１００重量部に対して、アルコール系有機溶剤５００〜１０００重量部及び水１〜１０重量部を含むことを特徴とする前記１または２記載の架橋接着剤組成物。
【００１２】
４．前記１、２または３記載の架橋接着剤組成物からなる架橋接着剤。
【００１３】
５．前記４記載の架橋接着剤を、金属又はプラスチック上に塗布し、乾燥させた後、この上に未架橋のオイルブリード性シリコーンゴムを接合させ、架橋することにより、前記金属又はプラスチックと、前記オイルブリード性シリコーンゴムとを架橋接着することを特徴とする架橋接着方法。
【００１４】
６．前記６記載の架橋接着剤を、金属又はプラスチックと、オイルブリード性シリコーンゴムとを架橋接着するために用いる架橋接着剤の使用。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、被着体に対する汎用性を改善でき、例えば、被着体として、オイルブリード性シリコーンゴムと、金属またはプラスチックとを接着するような場合においても好適に接着できる架橋接着剤組成物、架橋接着剤及び架橋接着方法を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
本発明の第１の架橋接着剤組成物は、ビニルトリアルコキシシラン１００重量部と、有機金属化合物５０〜１５０重量部と、溶媒とを含むことである。第１の架橋接着剤組成物を用いることで、被着体に対する汎用性を改善でき、例えば、オイルブリード性シリコーンゴムと、金属またはプラスチックとを接着するような場合においても好適に接着できる効果が得られる。
【００１８】
かかる効果が奏される理由は、必ずしも明らかではないが、ビニルトリアルコキシシランと有機金属化合物からなる組成を有することにより、オイルブリード性シリコーンゴムのような被着体に対しても容易に拡散層を形成して、密着性を増大でき、更にはこの密着により、接着面が、ブリードアウトしてくるシリコーンオイルの影響などを受けにくくなったことなどが推定される。
【００１９】
また本発明の第２の架橋接着剤組成物は、ビニルトリアルコキシシラン１００重量部と、有機金属化合物５０〜１５０重量部と、３−アミノプロピルトリエトキシシラン１重量部以上１０重量部未満と、溶媒とを含むことである。
【００２０】
第２の架橋接着剤組成物を用いることで、特に、３−アミノプロピルトリエトキシシランを特定量用いることにより、第１の架橋接着剤組成物と同様の効果を発揮するのみならず、基板材質の種類によらず、接着剤との濡れ性を更に改善でき、液溜りの発生を更に防止してより均一に塗布でき、レベリング性を向上できる効果が奏され得る。
【００２１】
以下の説明では、第１及び第２の架橋接着剤組成物を含めて、本発明の架橋接着剤組成物と称することがある。
【００２２】
本発明の架橋接着剤組成物は、単独で、例えば金属、樹脂等の何れの基材に対しても有効な接着性を得ることができる。
【００２３】
また、オイルブリード性シリコーンゴム用として市販されている従来の接着剤は、未架橋ゴムを主成分とするため、接着剤塗膜が柔らかく、ゴム架橋成型の際に金型を汚染したり、はみ出した接着剤が製品自身を汚染したりするといった問題があったが、本発明によれば、形成される接着剤塗膜を高強度でタックフリーとすることができるため、ゴム架橋成形時の金型汚染、製品汚染といった不具合を好適に防止可能である。
【００２４】
本発明の架橋接着剤組成物に用いられるビニルトリアルコキシシランとしては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリブトキシシラン、ビニルトリス（β-メトキシエトキシ）シラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、ビニロキシプロピルトリメトキシシラン、ブチレントリメトキシシラン、オクチレントリメトキシシラン、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン等を好ましく例示でき、特に、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランが好適である。これらの化合物は、単独で、あるいは複数種を組み合わせて用いてもよい。
【００２５】
また本発明の架橋接着剤組成物に用いられる有機金属化合物としては、有機チタン化合物、有機ジルコニウム化合物、有機アルミニウム化合物等が用いられる。これらの化合物は、単独で、あるいは複数種を組み合わせて用いてもよい。
【００２６】
有機チタン化合物としては、例えば、テトラｎ−ブチルチタネート、テトラｎ−ブチルチタネートダイマー、テトライソプロピルチタネート、テトラ（２−エチルヘキシル）チタネート、チタンアセチルアセトネート化合物等を好ましく例示でき、特に、テトラｎ−ブチルチタネート、テトラｎ−ブチルチタネートダイマーが好適である。
【００２７】
有機ジルコニウム化合物としては、これらのチタン化合物に対応するジルコニウム化合物が用いられる。
【００２８】
有機アルミニウム化合物としては、例えば、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロポキシド、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）等が用いられる。
【００２９】
有機金属化合物の含有量は、ビニルトリアルコキシシラン１００重量部に対して、５０〜１５０重量部の範囲であり、好ましくは８０〜１２０重量部の範囲である。
【００３０】
有機金属化合物の配合量が５０重量部未満では、接着性に劣り、また１５０重量部を超えると、例えば、エージングに伴う高分子量化が著しいものとなり、配合成分の析出・沈降が顕著となるため、接着剤として用いることが困難となる。
【００３１】
本発明の架橋接着剤組成物は、溶媒として、アルコール系有機溶剤及び水を含むことが好ましい。
【００３２】
アルコール系有機溶剤は、１又は２以上の水酸基を含む有機溶剤であれば格別限定されないが、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール（別名イソプロパノール）、ノルマルプロピルアルコール（別名ノルマルプロパノール）、ｎブチルアルコール（別名ｎブタノール）、イソブタノール、ターシャリーブタノール、ブタンジオール、エチルヘキサノール、ベンジルアルコール等を好ましく例示できる。
【００３３】
アルコール系有機溶剤の含有量は、ビニルトリアルコキシシラン１００重量部に対して、５００〜１０００重量部であることが好ましい。
【００３４】
水の含有量は、ビニルトリアルコキシシラン１００重量部に対して１〜１０重量部の範囲が好ましい。水として、純水を用いることも好ましいことである。
【００３５】
また、本発明の架橋接着剤組成物は、溶媒として、芳香族炭化水素系溶剤等を含んでもよい。
【００３６】
第２の架橋接着剤組成物は、３−アミノプロピルトリエトキシシランを含み、３−アミノプロピルトリエトキシシランを用いることにより、前述のように、基板材質の種類によらず、接着剤との濡れ性を更に改善でき、液溜りの発生を更に防止してより均一に塗布でき、レベリング性を向上できる効果が奏され得るが、この効果を奏するためには、含有量をビニルトリアルコキシシラン１００重量部に対して１重量部以上１０重量部未満、好ましくは１〜５重量部とすることである。
【００３７】
本発明の架橋接着剤組成物は、本発明の効果を損なわない範囲で、以上に説明した成分以外の成分も適宜含有することができる。
【００３８】
本発明の架橋接着剤は、上述した架橋接着剤組成物からなる。すなわち、以上説明した架橋接着剤組成物をそのまま架橋接着剤として用いてもよいし、あるいは、あらかじめ撹拌することにより均一な溶液とし、好ましくは２５〜４０℃で２４時間以上熟成（エージングともいう）させて、架橋接着剤として用いることもできる。
【００３９】
本発明の架橋接着方法は、得られた架橋接着剤を、金属又はプラスチック上に塗布し、乾燥させた後、この上に未架橋のオイルブリード性シリコーンゴムを接合させ、架橋することにより、前記金属又はプラスチックと、前記オイルブリード性シリコーンゴムとを架橋接着することを特徴とする。
【００４０】
金属又はプラスチック上に、架橋接着剤を塗布した後、室温で乾燥させ、その後、１００〜１８０℃で５〜２０分間乾燥を行うことが好ましい。
【００４１】
かかる乾燥後に、未架橋のオイルブリード性シリコーンゴムを接合させた状態で、加圧架橋することにより、前記金属又はプラスチックと、前記オイルブリード性シリコーンゴムとを架橋接着する。
【００４２】
架橋接着剤により接着される部材（被着体）は、格別限定されるものではないが、上述したように、金属又はプラスチックと、未架橋のオイルブリード性シリコーンゴムであり、本発明は、これらの接着に対して、特に好適である。
【００４３】
金属としては、格別限定されるものではないが、例えば、軟鋼、ステンレス鋼、アルミニウム等を好ましく例示できる。
【００４４】
プラスチックとしては、格別限定されるものではないが、例えば、ポリアミド（ナイロン：登録商標）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリカーボネート、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルファイド（ＰＰＳ）等を好ましく例示できる。
【００４５】
オイルブリード性シリコーンゴムとしては、格別限定されるものではないが、例えば、ＸＥ２０−５３１Ｕ、ＸＥ２０−５３２Ｕ、ＸＥ２０−５３３Ｕ、ＸＥ２０−Ｂ８５９１、ＢＹ−ＬＳＲ３３８５／４０、ＢＹ−ＬＳＲ３４８５／５０（いずれもモメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製）等を好ましく例示できる。
【００４６】
本発明は、上述の架橋接着剤を、金属又はプラスチックと、オイルブリード性シリコーンゴムとを架橋接着するために用いる架橋接着剤の使用としても特徴がある。
【００４７】
本発明により２以上の部材を接着してなる接合体の用途は、格別限定されるものではない。例えば、金属又はプラスチックと、オイルブリード性シリコーンゴムとを接着してなる接合体の用途としては、格別限定されるものではないが、例えば、ガスケットやパッキンなどのようなシール部材、特に、スチレンやＰＢＴ、ＰＰＳ等をはじめとするエンジニアリングプラスチックと接触する部位で使用される自動車用ワイヤーコネクターシールなどが好適である。
【実施例】
【００４８】
本発明の実施例について説明する。かかる実施例によって本発明が限定されるものではない。
【００４９】
（実施例１）
＜第１の架橋接着剤組成物の配合成分とその配合量＞
ビニルトリメトキシシラン                                １００重量部
テトラｎ−ブチルチタネート                              １００重量部
ｎ−ブチルアルコール                                    ７９０重量部
純水                                                        ８重量部
【００５０】
ビニルトリメトキシシランとテトラｎ−ブチルチタネートを、ｎ−ブチルアルコールと純水の混合溶液で溶解し、これを４０℃下で４８時間エージングして第１の架橋接着剤を得た。
【００５１】
＜接着性評価１＞
金属への接着性を評価した。
【００５２】
得られた架橋接着剤を、架橋接着剤：２−ブタノン＝１００重量部：１８０重量部の割合で混合して接着剤塗布液を作製した。
【００５３】
作成した接着剤塗布液を、有機溶剤にて脱脂した板状のステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）に塗布し、室温に１０分間放置し、乾燥させた後、１２０℃で１０分間乾燥処理を行なって、架橋接着剤塗布板を形成した。
【００５４】
これらの架橋接着剤塗布板に未架橋のオイルブリード性シリコーンゴムコンパウンドを接合させ、１８０℃で４分間の加圧架橋を行なった後、２００℃で２時間二次架橋を行い、架橋接着剤塗布板とシリコーンゴムとの接着物を得た。
【００５５】
得られた接着物についてＪＩＳ  Ｋ６２５６−２：２００６に従って、９０°剥離試験を実施し、剥離強度（Ｎ／ｍｍ）及びゴム残り面積（％）を測定した。結果を表１に示す。
【００５６】
＜接着性評価２＞
プラスチックへの接着性を評価した。
【００５７】
接着性評価１において、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）をポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）に変更した以外は同様に評価を行なった。その結果を表１に示した。
【００５８】
＜接着性評価３＞
接着性評価１において、ステンレス鋼（ＳＵＳ３０４）を濡れ性が悪く、接着剤の均一な塗布が困難な基板材料であるガラス−エポキシ樹脂製プリプレグ（表面研磨処理無し）と変更した以外は、同様に評価を行なった。その結果を表１に示した。
【００５９】
（実施例２）
実施例１において、ビニルトリメトキシシランをビニルトリエトキシシランに代え、テトラｎ−ブチルチタネートをテトラｎ−ブチルチタネートダイマーに代え、ｎ−ブチルアルコールをイソプロピルアルコールに代えた以外は同様にして、接着剤を得、同様に評価し、その結果を表１に示した。
【００６０】
（比較例１）
実施例１において、テトラｎ−ブチルチタネート１００重量部を４０重量部に代えた以外は同様に接着剤を得、同様に評価し、その結果を表１に示した。
【００６１】
（比較例２）
実施例１において、テトラｎ−ブチルチタネート１００重量部を２００重量部に代えた以外は同様に接着剤を得、同様に評価し、その結果を表１に示した。
【００６２】
【表１】
2015010178.tif 000002
【００６３】
＜評価＞
比較例２は、高分子量化が進みすぎた結果、配合成分が析出、沈降し、接着剤として成立しなかった。
【００６４】
第１の架橋接着剤は、接着困難なオイルブリード性シリコーンゴムを強固に架橋接着することができ、樹脂、金属等基板の材質を問わず安定した性能を発揮することが確認できた。
【００６５】
（実施例３）
＜第２の架橋接着剤組成物の配合成分とその配合量＞
ビニルトリメトキシシラン                                １００重量部
テトラｎ−ブチルチタネート                              １００重量部
３−アミノプロピルトリエトキシシラン                        ２重量部
ｎ−ブチルアルコール                                    ７９０重量部
純水                                                        ８重量部
【００６６】
ビニルトリメトキシシランとテトラｎ−ブチルチタネートと３−アミノプロピルトリエトキシシランを、ｎ−ブチルアルコールと純水の混合溶液で溶解し、これを４０℃下で４８時間エージングして第２の架橋接着剤を得、同様に評価し、その結果を表２に示した。
【００６７】
【表２】
2015010178.tif 000003
【００６８】
＜評価＞
第２の架橋接着剤は、接着困難なオイルブリード性シリコーンゴムを強固に架橋接着することができ、樹脂、金属等基板の材質を問わず安定した性能を発揮することができ、また基板材質の種類によらず、接着剤との濡れ性を更に改善でき、液溜りの発生を更に防止してより均一に塗布でき、レベリング性を向上できる効果が奏されることが確認された。