JP2000226522A - ポリオルガノシロキサン含有組成物およびその製法、該組成物を含有するシリコンラバ―ペレットおよびその製法 - Google Patents
ポリオルガノシロキサン含有組成物およびその製法、該組成物を含有するシリコンラバ―ペレットおよびその製法Info
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Abstract
サン、ホウ酸および水から成る新規組成物の使用によ
る、流動性の改善。 【効果】 従来よりも易流動性を有するシリコンラバー
ペレットの獲得。
Description
物の製造方法およびこの組成物を含有するペレットおよ
びこのペレットの製造方法に関する。
重要であるので、シリコンラバーペレットの供給は望ま
れてきた。
付着して目詰まりを誘起するので、未処理のシリコンラ
バーをペレットにできないことである。
ペレットの製造物に関する記載があるが、未処理の状態
だと、シリコンラバーペレットが相互に固着してしま
う。この問題を、この明細書では、例えばマイカまたは
タルクでペレットを被覆することにより解決している。
易流動性を有し且つ障害を起こす可能性のある物質で表
面処理されていない、ペレットを提供することである。
ノシロキサン、ホウ酸および水から製造される組成物を
提供する。
リオルガノシロキサン、例えばジメチルポリシロキサ
ン、フェニルメチルポリシロキサン、トリフルオロプロ
ピルポリシロキサンまたはエチルプロピルポリシロキサ
ンである。これらは10000〜9×106mPa.s、
有利に100000〜8×106mPa.s、特に有利に
6×106mPa.s〜8×106mPa.sの粘度を有す
る。この組成物は、ポリオルガノシロキサンを有利に3
0〜90質量%、特に有利に40〜80質量%、非常に
有利に60〜70質量%含有する。
量%、特に有利に3〜14質量%、非常に有利に8〜9
質量%含有する。
有する。この脂肪酸塩は、有利に高級脂肪酸、樹脂酸ま
たはナフテン酸の、Al、Ba、Ca、Cd、Co、C
r、Cu、Fe、Li、Mg、Mn、Ni、Pb、S
n、Sr、Znのような金属の塩であり、例えばステア
レート、パルミテート、オレアート、リノレート、樹脂
酸塩、ラウレート、オクタノエート、リシノレート、1
2−ヒドロキシステアレート、ナフテネート、タレート
およびその類似物がある。炭素原子を12〜30個有す
る脂肪酸が有利であり、炭素原子を16〜26個有する
脂肪酸が特に有利であり、特にステアレート、中でもカ
ルシウムステアレートが有利である。この組成物は、脂
肪酸塩を有利に1〜10質量%、特に有利に2〜6質量
%、非常に有利に3〜4質量%含有する。
キサン、ホウ酸および水を混合するという、この新規組
成物の製造方法をも提供する。
ガノシロキサン、ホウ酸および有利に脱イオン水、さら
に必要であれば、気体相で熱分解して製造した表面積1
50〜300m2/gのシリカまたは沈降ケイ酸8〜6
0質量%、有利に15〜50質量%、非常に有利に25
〜40質量%を混合する。混練は、有利に2〜4時間、
有利に温度120〜190℃、有利に窒素雰囲気下で実
施し、その際ホウ酸の溶媒として使用した水を蒸気とし
て留去する。
るペレットを製造するための添加物として使用する。こ
のシリコンラバーは、主に、過酸化架橋または付加−架
橋したシリコンラバーである。意外にも、この添加物に
より、高い易流動性を有するシリコンラバーペレットの
製造が可能になる。この添加物を、有利に0.1〜4質
量%、特に有利に0.4〜2質量%、非常に有利に0.8
〜1.2質量%でシリコンラバーに添加する。
有利に含有する、過酸化架橋ポリオルガノシロキサン材
料であることが望ましい。
(I):
く、非置換または置換炭化水素基であり、rは0、1、
2または3であり、平均値が1.9〜2.1である]の単
位から成る。
ばメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−
ブチル、イソブチル、tert−ブチル、n−ペンチル、イ
ソペンチル、ネオペンチルおよびtert−ペンチル基、ヘ
キシル基、例えばn−ヘキシル基、ヘプチル基、例えば
n−ヘプチル基、オクチル基、例えばn−オクチル基お
よびイソオクチル基、例えば2,2,4−トリメチルペン
チル基、ノニル基、例えばn−ノニル基、デシル基、例
えばn−デシル基、ドデシル基、例えばn−ドデシル
基、オクタデシル基、例えばn−オクタデシル基;シク
ロアルキル基、例えばシクロペンチル、シクロヘキシル
およびシクロヘプチル基およびメチルシクロヘキシル
基;アリール基、例えばフェニル、ビフェニル、ナフチ
ル、アンスリルおよびフェナンスリル基;アルカリール
基、例えばo−トリル基、m−トリル基およびp−トリ
ル基、キシリル基およびエチルフェニル基;アラルキル
基、例えばベンジル基およびα−フェニルエチル基およ
びβ−フェニルエチル基がある。
ルキル基、例えば3−クロロプロピル基、3,3,3−ト
リフルオロプロピル基およびペルフルオロヘキシルエチ
ル基およびハロゲン化アリール基、例えばp−クロロフ
ェニル基およびp−クロロベンジル基がある。
8個を有する炭化水素基であり、特に有利にメチル基で
ある。
リル、1−プロペニル、1−ブテニルおよび1−ペンテ
ニル基、5−ヘキセニル、ブタジエニル、ヘキサジエニ
ル、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロ
ヘキセニル、エチニルおよびプロパルギル基および1−
プロピニル基がある。
ルケニル基であり、特に有利にビニル基である。
炭化水素基のうち、特に有利なのは、メチル、ビニル、
フェニルおよび3,3,3−トリフルオロプロピル基であ
る。
単位から成るポリオルガノシロキサン(A)中に存在す
るSi原子の少なくとも70モル%と結合しているのが
有利である。ポリオルガノシロキサンが、Si−結合メ
チル基および/または3,3,3−トリフルオロプロピル
基の他にSi−結合ビニル基および/またはフェニル基
を有する場合、後者の含有量は有利に0.001〜30
モル%である。
てジオルガノシロキサン単位を有するのが有利である。
ポリオルガノシロキサンの末端基はトリアルキルシロキ
シ基であり、特にトリメチルシロキシ基またはジメチル
ビニルシロキシ基である。しかし、これらのアルキル基
の一つまたはそれ以上が、ヒドロキシル基またはアルコ
キシ基、例えばメトキシ基またはエトキシ基で置換され
ていても良い。
たは高粘性物質であってよい。ポリオルガノシロキサン
(A)の粘度は、25℃で、有利に103〜108mP
a.sである。
(A)を使用することも、少なくとも2つの異なる種類
のポリオルガノシロキサン(A)を混合して使用するこ
とも可能である。
架橋剤は、過酸化物、例えばジベンゾイルペルオキシ
ド、ビス(2,4−ジクロロベンゾイル)ペルオキシ
ド、ジクミルペルオキシドまたは2,5−ビス(tert−
ブチルペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサン、また
はこれらの混合物であり、有利にビス(2,4−ジクロ
ロベンゾイル)ペルオキシドと2,5−ビス(tert−ブ
チルペルオキシ)−2,5−ジメチルヘキサンとの混合
物である。
ルベンゾイルペルオキシド(=PMBP)と2,5−ジ
メチル−2,5−ジ−tert−ブチルペルオキシヘキサン
(=DHBP)との混合物であり、その混合比は1:
0.4〜0.5:1、有利に1:0.4である。
は、有利に補強充填剤および/または非補強充填剤をも
含有する。
/gのBET表面積を有する、熱分解シリカまたは沈降
シリカがある。
てよく、または公知の方法で疎水化したものであってよ
い。ここで参考文献として挙げられるのは、例えばDE
3839900A(Wacker-Chemie GmbH;公開日198
8年11月25日)または対応する米国特許第5057
151号である。通常、疎水化には、ポリオルガノシロ
キサン材料全量あたり、ヘキサメチルジシラザンおよび
/またはジビニルテトラメチルジシラザン1〜20質量
%および水0.5〜5質量%を使用する。混練機または
インターナルミキサーのような好適な混練装置中に最初
に装填しておいたポリオルガノシロキサン(A)へ、こ
れらの試薬を有利に添加し、次いで、この材料に親水性
シリカを徐々に混合する。
ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ゼオライト、
金属酸化物粉末、例えば酸化アルミニウム、酸化チタ
ン、酸化鉄、または酸化亜鉛、ケイ酸バリウム、硫酸バ
リウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウムおよびポリテ
トラフルオロエチレン粉末がある。その他の使用できる
充填剤は、繊維性成分、例えばガラス繊維および合成ポ
リマー繊維である。これらの充填剤のBET表面積は、
有利に50m2/gを下回る。
橋してエラストマーとなり、いずれの場合にも、ポリオ
ルガノシロキサン(A)100質量部あたり、充填剤
(B)を有利に1〜200質量部、特に有利に30〜1
00質量部含有する。
剤のような加工助剤、または顔料、または熱安定剤のよ
うな安定剤を、硬化してエラストマーを生じるこの新規
ポリオルガノシロキサン材料に添加できる。
には、25℃で1000mm2/sを越えない粘度を有
し、トリメチルシリルおよびヒドロキシル末端基を有す
るポリジメチルシロキサン、あるいはビフェニルシラン
ジオールがある。
例には、脂肪酸の遷移金属塩、例えば鉄オクトエート、
セリウムオクトエートおよびチタンビシレート(bythyl
ate)、遷移金属シラノレート、例えば鉄シラノレートお
よびセリウム(IV)化合物および酸化物、例えば酸化
鉄および酸化チタンおよびそれらの混合物がある。
を含有しないのが有利である。
成分は、それぞれ、単一種類の成分であるか、または少
なくとも2つの異なる種類の成分の混合物である。
物の量は、有利に0.1〜4質量%、特に有利に0.4〜
2質量%、非常に有利に0.8〜1.2質量%である。続
く、例えばペレットダイおよび回転ナイフを使用する慣
用のペレット成形法でのペレットにより、高い易流動性
を有するペレットを得る。
また、シリコンラバーとして有利である。過酸化架橋剤
を除く前記物質の全てを、付加−架橋ポリオルガノシロ
キサン材料にも使用できる。高温でのヒドロシリル化に
より硬化してエラストマーを生じるポリオルガノシロキ
サンラバーでは、さらにSi−結合水素原子を有するポ
リオルガノシロキサン(D)およびヒドロシリル化触媒
(E)を含有する。
ドロシリル化して硬化させ、エラストマーを得る場合、
この材料は、Si−結合水素原子を有するポリオルガノ
シロキサン(D)およびヒドロシリル化触媒(E)を含
有する。
有するポリオルガノシロキサン(D)から成る。ポリオ
ルガノシロキサン(D)は、直鎖、環状または分枝鎖型
である。ポリオルガノシロキサン(D)は、少なくとも
3個のSi−結合水素原子を有利に含有する。
は、有利に一般式(II):
表し、gは0または1でありおよびKおよびlはそれぞ
れ0であるか、1〜100の整数である]で示されるポ
リオルガノシロキサンである。
して前記したものである。基R2は、有利に、飽和アル
キル基またはフェニル基である。
または1〜50の整数である。kおよびlの和は有利に
1〜50であり、特に有利に1〜20である。
に、ジメチルヒドロシロキサン単位、メチルヒドロシロ
キサン単位、ジメチルシロキサン単位およびトリメチル
シロキサン単位から成るコポリマー、トリメチルシロキ
サン単位、ジメチルヒドロシロキサン単位およびメチル
ヒドロシロキサン単位から成るコポリマー、トリメチル
シロキサン単位、ジメチルシロキサン単位およびメチル
ヒドロシロキサン単位から成るコポリマー、メチルヒド
ロシロキサン単位およびトリメチルシロキサン単位から
成るコポリマー、メチルヒドロシロキサン単位、ジフェ
ニルシロキサン単位およびトリメチルシロキサン単位か
ら成るコポリマー、メチルヒドロシロキサン単位、ジメ
チルヒドロシロキサン単位およびジフェニルシロキサン
単位から成るコポリマー、メチルヒドロシロキサン単
位、フェニルメチルシロキサン単位、トリメチルシロキ
サン単位および/またはジメチルヒドロシロキサン単位
から成るコポリマー、メチルヒドロシロキサン単位、ジ
メチルシロキサン単位、ジフェニルシロキサン単位、ト
リメチルシロキサン単位および/またはジメチルヒドロ
シロキサン単位から成るコポリマーおよびジメチルヒド
ロシロキサン単位、トリメチルシロキサン単位、フェニ
ルヒドロシロキサン単位、ジメチルシロキサン単位およ
び/またはフェニルメチルシロキサン単位から成るコポ
リマーがある。
は、ポリオルガノシロキサン(A)の基R1中に含まれ
るエチレン性不飽和結合のモルあたり、Si−結合水素
原子を、有利に0.5〜6グラム原子、特に有利に1〜
3グラム原子、非常に有利に1.5〜2.5グラム原子含
有する。
則的に、付加−架橋シリコンラバーに慣用される全ての
触媒である。この触媒には、白金、ロジウム、パラジウ
ム、ルテニウムおよびイリジウムの元素および化合物が
あり、有利なのは白金の元素および化合物である。必要
であれば、微粉砕した支持材料、例えば活性炭、酸化ア
ルミニウムのような金属酸化物、または熱分解二酸化ケ
イ素の上に、遷移金属を固定してもよい。
る。特にポリオルガノシロキサンに可溶性の白金化合物
が有利である。使用できる可溶性白金化合物の例には、
式(PtCl2・オレフィン)2およびH(PtCl3・
オレフィン)で表される白金−オレフィン錯体があり、
炭素原子2〜8個を有するアルケン、例えばエチレン、
プロピレンまたはブテンのイソマー、オクテンのイソマ
ー、あるいは炭素原子5〜7個を有するシクロアルケ
ン、例えばシクロペンテン、シクロヘキセンまたはシク
ロヘプテンを有利に使用する。その他の可溶性白金触媒
には、式(PtCl 2・C3H6)2で表される白金−シク
ロプロパン錯体、ヘキサクロロ白金酸とアルコール、エ
ーテルまたはアルデヒドまたはその混合物との反応生成
物、ヘキサクロロ白金酸とメチルビニルシクロテトラシ
ロキサンとをエタノール溶液中でナトリウムビカルボネ
ートの存在下に反応させた、反応生成物がある。二酸化
ケイ素、酸化アルミニウムまたは活性化木炭または活性
化獣炭のような支持材料上の、微粉砕した白金、白金ハ
ロゲン化物、例えばPtCl4、ヘキサクロロ白金酸お
よびNa2PtCl4・nH2O、白金−オレフィン錯
体、例えばエチレン、プロピレン、ブタジエンとの錯
体、白金−アルコール錯体、米国特許第4394317
号に記載されるような白金−スチレン錯体、白金−アル
コラート錯体、白金−アセチルアセトネート、クロロ白
金酸とモノケトン、例えばシクロヘキサノン、メチルエ
チルケトン、アセトン、メチルn−プロピルケトン、ジ
イソブチルケトン、アセトフェノンまたは酸化メジチル
との反応生成物および米国特許第3715334号、3
775452号および3814730号に記載される白
金−ビニルシロキサン錯体、例えば検出可能量の無機ハ
ロゲンを有するまたは有しない白金ジビニルテトラメチ
ルジシロキサンが有利であり、これらは全て、周囲温度
250℃までで組成物の硬化を促進することができる量
であり、この際、オルガノヒドロシロキサンおよびヒド
ロシリル化触媒は、硬化性組成物の二つまたはそれ以上
の部分の、異なる部分に存在するのが有利である。特に
ビニルシロキサンを有する白金錯体、例えば対称−ジビ
ニルテトラメチルジシロキサンが有利である。
カプセル化した形でも使用でき、この場合、触媒は、ポ
リオルガノシロキサンに不溶の微粉砕化固体(ポリエス
テル樹脂、シリコン樹脂)中に存在する。使用するヒド
ロシリル化触媒は、シクロデキストリンのような包接化
合物の形でもよい。
の架橋速度および経済的要因に依存する。慣用の白金触
媒を使用する場合、硬化性シリコンラバー中の白金金属
量は0.1〜500ppm(ppm=1000000質
量部あたりの質量部数)、有利に10〜100ppmで
ある。必要であれば、この触媒を、0.01〜5質量%
量のインヒビターと併用してもよい。
ようにして有利に製造する:トリメチルシロキシ基で末
端をキャップし、ジメチルシロキサン単位99.7モル
%とビニルメチルシロキサン単位0.3モル%とから成
り、25℃で8×106mPa.sの粘度を有するジポリ
オルガノシロキサン75質量部、トリメチルシロキシ基
で末端をキャップし、ジメチルシロキサン単位99.4
モル%とビニルメチルシロキサン単位0.6モル%とか
ら成り、25℃で8×106mPa.sの粘度を有するジ
ポリオルガノシロキサン25質量部を、ガス相で熱分解
して製造したBET表面積300m2/gの二酸化ケイ
素45質量部および各末端にSi−結合ヒドロキシル基
をひとつ有し、25℃で40mPa.sの粘度を有する
ジメチルポリシロキサン7質量部と共に、150℃の混
練機中で混合し、2時間混練した。混合物を室温まで冷
却した後、イソプロパノール中に1%濃度のヘキサクロ
ロ白金酸溶液の形で存在する白金5ppmおよびベンゾ
トリアゾール0.2ppmを混和する。ここでppmと
は、いずれの場合も、前記混合物全量あたりの量を意味
する。次に、トリメチルシロキシ基で末端をキャップ
し、25℃で20mPa.sの粘度を有するメチルヒド
ロポリシロキサンの一部を混合物へ添加する。
%、特に有利に0.4〜2質量%、非常に有利に0.8〜
1.2質量%で付加−架橋シリコンラバーへ添加する。
続く、例えばペレットダイおよび回転ナイフを使用した
慣用のペレット成形法でのペレット化により、高い易流
動性を有するペレットを得る。
二酸化ケイ素を添加せずに、高い易流動性を有するペレ
ットを獲得出来ることである。熱分解二酸化ケイ素の添
加の目的は、それ自体が粘着性であるシリコンラバーの
粘着性を減弱させることである。この種の混合物の貯蔵
安定性は、ラバーが数時間で完全に硬化するため、24
時間を越えない。しかし、この新規シリコンラバーペレ
ットは少なくとも6カ月の貯蔵安定性を有するので、こ
の期間中であれば、申し分なく加工できる。
0質量部を、ホウ酸13質量部、ガス相中で熱分解した
表面積150m2/gの二酸化ケイ素46質量部、カル
シウムステアレート5質量部および脱イオン水30質量
部といっしょに混練機中で混合し、窒素下に150℃で
3時間混練する。この間に、ホウ酸の溶媒として使用し
た水を除去する。
ロキサン単位99.93モル%とビニルメチルシロキサ
ン単位0.07モル%とから成り、25℃で8×106m
Pa.sの粘度を有するジオルガノポリシロキサン10
0質量部を、150℃の混練基中で、まず、ガス相で熱
分解して製造した表面積200m2/gの二酸化ケイ素
50質量部と混合し、次に、トリメチルシロキシ基で末
端をキャップし、25℃で96mPa.sの粘度を有す
るジメチルポリシロキサン1質量部と混合し、さらに、
各末端にSi−結合ヒドロキシル基を有し、25℃で4
0mPa.sの粘度を有するジメチルポリシロキサン7
質量部と混合し、次いで再度、トリメチルシロキシ基で
末端をキャップし、25℃で96mPa.sの粘度を有
するジメチルポリシロキサン1質量部と混合し、最後
に、等量のビス(2,4−ジクロロベンゾイル)ペルオ
キシドおよびトリメチルシロキサン基で末端をキャップ
し、25℃で250mPa.sの粘度を有するジメチル
ポリシロキサンとから成るペースト2.8質量部と混合
し、次に、例1の添加物0.8%を混合し、難なく加工
処理して、高い易流動性を有するペレットを得る。これ
に必要な製造装置はダイ上に回転ナイフを有する押出機
である。
う。得られたシリコンラバーはペレット成形できず、ペ
レットダイとナイフに付着して目詰まりさせるだけであ
る。
プし、ジメチルシロキサン単位99.7モル%とビニル
メチルシロキサン単位0.3モル%とから成り、25℃
で8×106mPa.sの粘度を有するジオルガノポリシ
ロキサン75質量部およびトリメチルシロキシ基で末端
をキャップし、ジメチルシロキサン単位99.4モル%
とビニルメチルシロキサン単位0.6モル%とから成
り、25℃で8×106mPa.sの粘度を有するジオル
ガノポリシロキサン25質量部を、ガス相で熱分解した
BET表面積300m2/gの二酸化ケイ素45質量部
および各末端にSi−結合ヒドロキシル基を有し、25
℃で40mPa.sの粘度を有するジメチルポリシロキ
サン7質量部といっしょに、150℃の混練機中で混合
し、2時間混練する。
−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体3質量部およ
びインヒビターのエチニルシクロヘキサノール0.07
質量部から成る白金触媒0.19gを、前記のケイ素混
合物100質量部に添加し、材料を室温まで冷却した
後、混練機中でホモジナイズする。
に、白金触媒およびインヒビターではなく、ポリジメチ
ルシロキサン−コ−ヒドロメチルポリシロキサン4質量
部およびインヒビターのエチニルシクロヘキサノール
0.03質量部を、前記のケイ素混合物100質量部に
添加する以外は、成分Aの記載と同様に混合物を製造す
る。
1の添加物0.8%を混合し、混練機中でホモジナイズ
し、難なく加工処理して、高い易流動性を有するペレッ
トを得る。これに必要な製造装置は、ダイ上に回転ナイ
フを有する押出機である。
う。得られたシリコンラバーはペレット成形できず、ペ
レットダイとナイフに付着して目詰まりさせるだけであ
る。
Claims (7)
- 【請求項1】 少なくともひとつのポリオルガノシロキ
サン、ホウ酸および水から製造可能な組成物。 - 【請求項2】 脂肪酸塩を含有する、請求項1記載の組
成物。 - 【請求項3】 脂肪酸塩がステアレートである、請求項
1または2記載の組成物。 - 【請求項4】 ポリオルガノシロキサン、ホウ酸および
水の成分を混合した、請求項1から3までのいずれか1
項記載の組成物の製造方法。 - 【請求項5】 請求項1から3までのいずれか1項記載
の組成物または請求項4記載の製法で製造した組成物か
ら成る、シリコンラバーペレット。 - 【請求項6】 組成物を0.2〜3質量%の量で含有す
る、請求項5記載のシリコンラバーペレット。 - 【請求項7】 成分を混合し、次いでペレット成形す
る、請求項5または6記載のシリコンラバーペレットの
製造方法。
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