JP2008534770A - オルガノシロキサン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)UV安定性−UV光に長期間曝されたときの、増量剤を含有する硬化シーラントの変色、
(ii)時間と共にシーラントからの増量剤のブリードをもたらし、物理的及び審美的な特性並びに硬化製品、例えばシーラントの寿命に悪い影響を与える、ポリマー組成物(例えば、シーラント組成物)との貧相溶性、及び
(iii)増量剤が組成物からブリードすることによる周囲の基材の汚染
が含まれる。
英国特許第2041955号は、有機増量剤としてのドデシルベンゼン及び他のアルキルアレーンの使用を記載している。英国特許第2012789号は、PDMSを部分的に置き換えるためのトリオクチルホスフェートの使用を記載している。独国特許第3342026号及び同第3342027号は、増量剤としての脂肪族モノカルボン酸エステルの使用を記載している。欧州特許第0043501号は、シーラント組成物の0.2〜15重量%の、シクロヘキサン、イソへキサン及びイソオクトデカン等の分枝状及び/又は環状パラフィン炭化水素の使用を提案する。欧州特許第0801101号は、1つ又は複数のアルキル芳香族化合物と組み合わせたパラフィン油(分子量>180)の混合物の使用を記載している。欧州特許第0842974号は、アルキルシクロヘキサン(分子量>220)の使用を記載している。国際公開第99/66012号及び同第00/27910号は、増量剤として、1つ又は複数の脂肪族液体ポリマー及び油、石油由来の有機油、アルキルホスフェート、ポリアルキレングリコール、ポリ(プロピレンオキシド)、ヒドロキシエチル化アルキルフェノール、ジアルキルジチオホスホネート、ポリ(イソブチレン)、ポリ(a−オレフィン)及びこれらの混合物を含有する耐油性シリコーン組成物について記載している。
i)有機系の希釈材料、適当な触媒及び末端封鎖剤の存在下で、環状オルガノポリシロキサン含有モノマーの重合によってポリシロキサンポリマーを調製する工程と、
ii)必要ならば重合プロセスを失活させる(クエンチさせる)工程と
を含み、希釈材料は、結果として得られる希釈オルガノポリシロキサン中に実質的に保持される、希釈オルガノポリシロキサン含有ポリマーの製造方法が提供される。
(i)有機系の希釈材料、適当な触媒及び末端封鎖剤の存在下で、環状シロキサン含有モノマーを重合する工程と、
(ii)必要ならば重合プロセスを失活させる工程と
を含み、希釈材料は、結果として得られる希釈オルガノポリシロキサン内に実質的に保持されるプロセスを用いて得ることができる希釈オルガノポリシロキサン含有ポリマーが提供される。
Z1−PCl2=N(−PCl2=N)n−PCl2−O
(式中、Z1は、酸素を介してリンに結合された有機ケイ素ラジカル、塩素原子又はヒドロキシル基を表し、nは0又は1〜8の整数を表す)
を有する有機ケイ素ラジカルを含有する酸素含有クロロホスファゼンを含み得る。また触媒は、上記の縮合生成物及び/又はその互変異性体(Z1がヒドロキシル基である場合には、触媒は互変異性形態で存在する)を含むことができる。塩素原子の全て又はいくつかは、Qラジカルによって置換することができ、ここでQは、ヒドロキシル基、アルコキシラジカル又はアリールオキシラジカル等の一価の有機ラジカル、塩素以外のハロゲン原子、有機ケイ素ラジカル及びリン含有ラジカルを表す。式(I)の酸素含有クロロホスファゼンは、好ましくは、どの塩素原子もQラジカルによって置換されていないものである。多くのホスファゼン塩基及びそれらの合成経路は、例えばSchwesingerら、Liebigs Ann.(1996, 1055‐1081)等の文献に記載されている。
ポリイソブチレン(PIB)、
トリオクチルホスフェート等のリン酸エステル、
ポリアルキルベンゼン、
重質アルキレート、ドデシルベンゼン及びその他のアルキルアレン等の線状及び/又は分枝状アルキルベンゼン、
脂肪族モノカルボン酸のエステル、
ジアルキルフタレート(ここでアルキル基は線状及び/又は分枝状でよく、ジオクチル、ジヘキシル、ジノニル、ジデシル、ジアラニル及びその他のフタレート等の6〜20個の炭素原子を含有する)、
アジペート、アゼレート、オレエート及びセバケートエステル、
桐油、
脂肪酸及び/又は脂肪酸エステル、
エチレングリコール及びその誘導体等のポリオール、
トリクレシルホスフェート及び/又はトリフェニルホスフェート等の有機リン酸塩、及び/又はヒマシ油、
12〜25個の炭素原子を含有する線状又は分枝状アルケン又はこれらの混合物等の線状又は分枝状モノ不飽和炭化水素、及び/又は
線状(例えば、n−パラフィン系)鉱油、分枝状(イソパラフィン系)鉱油、環状(従来技術によってはナフテン系と称される)鉱油及びこれらの混合物を含む鉱油留分
のそれぞれを単独で、又は列挙される他のものと組み合わせて挙げられる。好ましくは、炭化水素が、1分子当たり5〜25個の炭素原子を含む。好ましくは、増量剤は任意の適当な鉱油を含むことができ、例としては、少なくとも12個、例えば12〜25個の炭素原子を含有する線状又は分枝状アルケン又はこれらの混合物等の線状又は分枝状モノ不飽和炭化水素、並びに/若しくは線状(例えば、n−パラフィン系)鉱油、分枝状(イソパラフィン系)鉱油、環状(当該技術分野ではナフテン系と称されることもある)鉱油及びこれらの混合物を含む鉱油留分が挙げられる。好ましくは、使用される炭化水素は、1分子当たり少なくとも10個、好ましくは少なくとも12個、及び最も好ましくは20個よりも多い炭素原子を含む。
(i)60〜80%のパラフィン系及び20〜40%のナフテン系及び最大1%の芳香族炭素原子、
(ii)30〜50%、好ましくは35〜45%のナフテン系及び70〜50%のパラフィン系及び/又はイソパラフィン系油、
(iii)60重量%よりも多いナフテン系、少なくとも20重量%の多環式ナフテン系及び沸点が235℃よりも高いASTM D−86を含有する炭化水素流体、
(iv)炭化水素100重量部を基準として40重量部よりも多いナフテン系炭化水素及び60重量部よりも少ないパラフィン系及び/又はイソパラフィン系炭化水素を有する炭化水素流体
を含有する混合物を用いることができる。
(i)150よりも大きく、最も好ましくは200よりも大きい分子量、
(ii)230℃以上の初留点(ASTM D86に準ずる)、
(iii)0.9以下の粘度密度定数(ASTM 2501に準ずる)
(iv)平均して1分子当たり少なくとも12個の炭素原子、最も好ましくは1分子当たり12〜30個の炭素原子、
(v)70℃以上のアニリン点、最も好ましくは、アニリン点は80〜110℃である(ASTM D611に準ずる)、
(vi)増量剤の20〜70重量%のナフテン含量、鉱油をベースとする増量剤は、増量剤の30〜80重量%のパラフィン含量を有する(ASTM D3238に準ずる)、
(vii)−50〜60℃の流動点(ASTM D97に準ずる)、
(viii)40℃で1〜20cStの動粘度(ASTM D445に準ずる)、
(ix)0.7〜1.1の比重(ASTM D1298に準ずる)、
(x)20℃で1.1〜1.8の屈折率(ASTM D1218に準ずる)、
(xi)700kg/m3より大きい15℃の密度(ASTM D4052に準ずる)、及び/又は
(xii)100℃より高く、より好ましくは110℃より高い引火点(ASTM D93に準ずる)、
(xiii)少なくとも+30のセイボルト色度(ASTM D156に準ずる)、
(xiv)250ppm以下の含水量(ASTM D6304に準ずる)、
(xv)2.5ppm未満の硫黄含量(ASTM D4927に準ずる)
のうちの少なくとも1つを含む。
X3−A−X1 (1)
(式中、X3及びX1は末端シリル基である)を有し、末端シリル基の官能性は重合プロセスにおいて使用される末端封鎖剤(上記で記載される適当な末端封鎖剤のいずれでもよい)によって実質的に決定される。基Aは、好ましくは、式(2)
−(R5 sSiO(4−s)/2)− (2)
(式中、R5はそれぞれ独立して、塩素又はフッ素等の1つ又は複数のハロゲン基で任意で置換された1〜10個の炭素原子を有するヒドロカルビル基等の有機基であり、sは0、1又は2である)のシロキサン単位を含む。基R5の特定の例としては、3,3,3−トリフルオロプロピル、クロロフェニル、β−(パーフルオロブチル)エチル又はクロロシクロヘキシル基等の塩素又はフッ素で置換されたメチル、エチル、プロピル、ブチル、ビニル、シクロヘキシル、フェニル、トリル基、プロピル基が挙げられる。
−(R5 2SiO)t− (3)
(式中、各R5は同じであるか又は異なり、上記の通りに定義されるが、好ましくはアルキル基であり、好ましくはメチル又はエチル基であり、tは少なくとも200,000までの値を有する)によるポリジオルガノ−シロキサン鎖を有する。適当な場合には、重合が完了した後にさらなる希釈剤を組成物に添加してもよい。
(i)末端封鎖剤を含むヒドロキシル基又は加水分解性基を用いて、上記で記載したオルガノポリシロキサンポリマーを調製する工程と、
(ii)得られた希釈オルガノポリシロキサンポリマーを、
(iii)
(i)オルガノポリシロキサンポリマーと反応性を有する適当な架橋剤と、
(ii)適当な縮合触媒と、
任意で(iii)充填剤と
配合する工程と
を含む、エラストマー体に硬化することができる湿分硬化性組成物を製造する方法が提供される。
a)本発明に従うプロセスにより得られるケイ素に結合した縮合性基(好ましくはヒドロキシル基又は加水分解性基)を少なくとも2つ有する希釈オルガノポリシロキサンと、
b)1分子当たり少なくとも2つの、(a)のヒドロキシル基又は加水分解性基と反応性を有する基を有するシロキサン及び/又はシラン架橋剤と、
c)任意で、1つ又は複数の充填剤と、
d)適当な硬化触媒と
を含む。
X3−A−X1 (1)
(式中、X3及びX1は、末端がヒドロキシル基又は加水分解性基であるシリル基から独立して選択され、Aは上記で記載した通りである)を有する。ヒドロキシル末端又は加水分解性基であるX3又はX1の例としては、−SiOH3、−(Ra)SiOH2、−(Ra)2SiOH、−RaSi(ORb)2、−Si(ORb)3、−Ra 2SiORb又は−Ra 2Si−Rc−SiRd p(ORb)3−pが挙げられ、式中、Raはそれぞれ独立して一価のヒドロカルビル基、例えば特に1〜8個の炭素原子を有するアルキル基を表し(好ましくはメチルである)、Rb及びRd基はそれぞれ独立してアルキル又はアルコキシ基(ここで、アルキル基は適宜6個までの炭素原子を有する)であり、Rcは、6個までのケイ素原子を有する1つ又は複数のシロキサンスペーサーが介在し得る二価の炭化水素基であり、pは0、1又は2の値を有する。本発明のこの実施形態のために適宜、X3及び/又はX1は、水分の存在下で加水分解性の基である。
上記で記載された希釈オルガノポリシロキサン含有ポリマーを調製すると共に、任意で、アルケニル基、縮合性基、シリル−ヒドリド又はトリメチルシリル含有末端封鎖剤、及び任意で、シロキサン系希釈剤を調製する工程と、
結果として得られた希釈オルガノポリシロキサンポリマーを、1つ又は複数の強化充填剤及び/又は非強化充填剤と、硬化剤と配合する工程と
を含む、シリコーンゴム組成物を製造する方法が提供される。
本発明に従って調製したポリマーを用いて2つのアセトキシシーラント配合物(試料1及び2)を調製し、従来どおりに製造された80,000(mPa・s)の粘度を有する増量アセトキシシーラント配合物(比較2)と物理的特性を比較した。235℃の初留点及び265℃の終留点(ASTM D86)並びに3.0mPa・sの粘度(ASTM D445)を有する増量剤としてのIsopar(登録商標)P炭化水素流体(エクソンモービルコーポレーション(Exxonmobil Corporation)により販売)の存在下、ホスファゼン塩基触媒を用いて、式((CH3)2SiO)4を有する環状オルガノポリシロキサンの重合によって、試料1及び2を調製した。末端封鎖剤としてヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンを用い、また、シリルホスフェートを選択される中和剤とした。ポリマー配合物を表1に示す。
標準的な物理的特性試験は、特に記載がない限り上記の実施例1に従って行った。結果を以下の表4に示す。
0:接着不良−接着性に乏しい
1:境界モード又は混合モード(接着/凝集)不良−許容可能な接着性
2:凝集不良−優れた接着性
Claims (28)
- 希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法であって、
(i)有機希釈材料、適当な触媒及び末端封鎖剤の存在下で、環状オルガノポリシロキサンモノマーを重合させることによってオルガノポリシロキサンポリマーを調製する工程と、
(ii)必要であれば、前記重合プロセスを失活させる工程と
を含み、前記希釈材料が、得られる希釈オルガノポリシロキサン中に実質的に保持される、希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。 - 前記環状シロキサンが、一般式(R2SiO)m(式中、Rは、水素、又は任意で置換されていてもよい8個までの炭素原子を有するアルキル、アルケニル、アリール、アルカリル若しくはアラルキル基を示し、mは3〜12の値の整数を示す)を有する請求項1に記載の希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。
- 前記環状シロキサンが、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサオルガノシクロトリシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、シクロペンタ(メチルビニル)シロキサン、シクロテトラ(フェニルメチル)シロキサン、シクロペンタメチルヒドロシロキサンの群から選択される1つ又は複数を含む請求項1に記載の希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。
- 前記触媒が、アルカリ金属水酸化物、アルカリ金属アルコキシド又はアルカリ金属水酸化物とアルコールとの錯体、アルカリ金属シラノレート、水酸化テトラ−アルキルアンモニウムとシロキサン四量体との反応により誘導される触媒、ハロゲン化ホスホニトリル及びホスファゼン塩基の群の1つ又は複数から選択される請求項1〜3のいずれか1項に記載の希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。
- 前記希釈剤が、増量剤又は可塑剤である請求項1〜4のいずれか1項に記載の希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。
- 前記希釈剤が、ポリイソブチレン(PIB)、リン酸エステル、ポリアルキルベンゼン、線状及び/又は分枝状アルキルベンゼン、脂肪族モノカルボン酸エステルの群の1つ又は複数から選択される請求項1〜5のいずれか1項に記載の希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。
- 前記希釈剤が、12〜25個の炭素原子を含有する線状又は分枝状アルケン又はこれらの混合物のような線状又は分枝状モノ不飽和炭化水素、並びに/又は線状(n−パラフィン系)鉱油、分枝状(イソパラフィン系)鉱油及び/又は環状(ナフテン系)鉱油及びこれらの混合物を含む鉱油留分を含む群の1つ又は複数から選択される請求項1〜5のいずれか1項に記載の希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。
- 前記希釈剤が、モノマー/オリゴマー及びポリマーと少なくとも実質的に混和性である請求項1〜7のいずれか1項に記載の希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。
- 不飽和基、ヒドロキシル基、加水分解性基又はアミノ基の官能性を前記希釈ポリマーに導入するために、末端封鎖剤が用いられる請求項1〜8のいずれか1項に記載の希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。
- 前記加水分解性基が、−SiOH3、−(Ra)SiOH2、−(Ra)2SiOH、−RaSi(ORb)2、−Si(ORb)3、−Ra 2SiORb及び−Ra 2Si−Rc−SiRd p(ORb)3−p(式中、各Raは独立して一価のヒドロカルビル基を表し、各Rb基及び各Rd基は独立してアルキル又はアルコキシ基(アルキル基は適宜6個までの炭素原子を有する)であり、Rcは、6個までのケイ素原子を有する1つ又は複数のシロキサンスペーサーが介在し得る二価の炭化水素基であり、pは0、1又は2の値を有する)から選択される請求項9に記載の希釈オルガノポリシロキサンポリマーの製造方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法によって得ることができる希釈オルガノポリシロキサンポリマー。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の方法によって得ることができる、ヒドロキシル基及び/又は加水分解性基を含む希釈オルガノポリシロキサンポリマーを、該オルガノポリシロキサンポリマーと反応性を有する適当な架橋剤、適当な縮合触媒、及び任意で充填剤と混合する工程を含む、エラストマー体に硬化することができる湿分硬化性組成物の製造方法。
- 前記架橋剤が、アシルオキシ基、ケトキシミノ基を含有する1つ又は複数のシラン又はシロキサンであり、前記触媒がスズ触媒である請求項12に記載のエラストマー体に硬化することができる湿分硬化性組成物の製造方法。
- 前記架橋剤が、アルコキシ基及びアルケニルオキシ基を含有する1つ又は複数のシラン又はシロキサンであり、前記触媒が、チタネート若しくはジルコネート、又はキレート化チタネート若しくはキレート化ジルコネートである請求項13に記載のエラストマー体に硬化することができる湿分硬化性組成物の製造方法。
- ヒュームドシリカ、沈降シリカ及び沈降炭酸カルシウムの群から選択される1つ又は複数の微粉化強化充填剤、並びに/又は粉砕石英、珪藻土、硫酸バリウム、酸化鉄、二酸化チタン、カーボンブラック、タルク又はウォラストナイトのような1つ/又は複数の非強化充填剤をさらに含む請求項12〜14のいずれか1項に記載のエラストマー体に硬化することができる湿分硬化性組成物の製造方法。
- エラストマー体に硬化することができる湿分硬化性組成物であって、
a.請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法によって得ることができる、ケイ素に結合したヒドロキシル基又は加水分解性基を2つ以上有する希釈オルガノポリシロキサンと、
b.前記ポリマー中の前記ヒドロキシル基又は前記加水分解性基と反応可能である基を1分子当たり少なくとも2つ有するシロキサン及び/又はシラン架橋剤と、
c.任意で、1つ又は複数の充填剤と、
d.適当な硬化触媒と
を含む、湿分硬化性組成物。 - 請求項16に記載の硬化組成物を含み、700%よりも大きい破断伸びを有する硬化シーラント。
- エラストマー体に硬化することができる湿分硬化性組成物であって、
該組成物は、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法に従って製造された希釈オルガノポリシロキサンポリマーを、該オルガノポリシロキサンポリマーと反応性を有する適当な架橋剤、適当な縮合触媒、任意で充填剤と配合して、一液型又は二液型のオルガノポリシロキサンシーラント組成物を形成することによって得ることができる、湿分硬化性組成物。 - 2つのユニット間の空間をシールする方法であって、請求項16又は18に記載の組成物を該空間に適用すること、及び該組成物を硬化させるか又は該組成物が硬化できるようにすることを含む、2つのユニット間の空間をシールする方法。
- 請求項16に記載の組成物を含むシーラント。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の組成物から誘導されるシーラントを含むガラス構造体又は建物ユニット。
- シーラントにおける、請求項1〜9のいずれか1項に記載の方法に従って調製された増量ポリマーの使用。
- シリコーンゴム組成物の製造方法であって、
上記で記載した希釈オルガノポリシロキサン含有ポリマーを調製すると共に、任意で、縮合性基、アルケニル基、又はシリル−ヒドリド又はトリメチルシリル含有末端封鎖剤、及び任意で、シロキサンベースの希釈剤を調製する工程と、
得られる希釈オルガノポリシロキサンポリマーを、1つ又は複数の強化充填剤及び/又は非強化充填剤と、硬化剤と配合する工程と
を含む、シリコーンゴム組成物の製造方法。 - 請求項23に記載の方法によって得ることができるシリコーンゴム組成物。
- 前記硬化剤が、ジアルキルパーオキサイド、ジフェニルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、1,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、t−ブチルパーベンゾエート、モノクロロベンゾイルパーオキサイド、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ビス−(t−ブチル−パーオキシ)−2,5−ジメチルヘキサン、t−ブチル−トリメチルパーオキサイド、t−ブチル−t−ブチル−t−トリフェニルパーオキサイド、1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサン及びt−ブチルパーベンゾエートの群から選択される1つ又は複数の有機過酸化物である請求項23に記載のシリコーンゴム組成物を製造する方法。
- 前記ポリマーが、不飽和基を含み、且つ前記硬化剤が、オルガノハイドロジェンシロキサンと組み合わせたヒドロシリル化反応触媒である請求項23に記載のシリコーンゴム組成物の製造方法。
- 前記オルガノハイドロジェンシロキサンが、1分子当たり4〜20個のケイ素原子を含み且つ25℃において約10Pa・sまでの粘度を有する請求項26に記載のシリコーンゴム組成物の製造方法。
- 前記ヒドロシリル化触媒が、白金触媒、ロジウム触媒、インジウム触媒、パラジウム触媒又はルテニウム触媒から選択される白金族金属ベースの触媒である請求項26に記載のシリコーンゴム組成物の製造方法。
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