JP2001523743A - クローズドポアのシリコーンフォーム、その製造方法及びその使用 - Google Patents
クローズドポアのシリコーンフォーム、その製造方法及びその使用Info
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Abstract
Description
ウムを反応させることにより得られるクローズドポアの弾性シリコーンフォーム
、その製造方法及びその使用に関する。
野で知られている。多くの用途分野には、比較的高温での断熱、可撓性シールの
製造、フォームの形での減衰用(damping)要素としての使用などが含まれる。こ れらの用途には、熱安定性、温度変化時の機械的性質の変化が小さいこと、良好
な老化安定性という弾性シリコーン組成物のよく知られた性質が活用されている
。
用される。
く使用されている。これらは、シラノール基、アルコールまたは水と反応され得
る。生成する水素は発泡剤として機能し、所望のポア構造を有するシリコーンフ
ォームを生じる。例えば、EP−A 416 229を参照されたい。高温加硫
(vulcanizing)性で、過酸化物架橋性のシロキサン組成物からシリコーンフォー ムを製造する場合には、更なる方法が使用される。この場合には、加熱時に分解
する物質が、硬化時に発泡シロキサン組成物を生成する発泡剤として機能する。
この方法は業界で広い用途を見出し、例えばUS−A 2 857 343に記
述されている。
を利用する方法も記述されている。圧力を解放した時、溶解性は急激に低下し、
生成する気泡が所望のシリコーンフォームを生じ、フォームは、次に、例えば大
気中の湿気からの水の作用により架橋される。例えば、US−A 4 229
548を参照されたい。
状シリコーンゴム(LSR)である。他のシリコーン組成物と比較して、これら
はゴム物品の製造において加工の利点を提供し、かくして新しい技術的な機会を
開く。LSR組成物は、白金で触媒された、付加架橋性シリコーンゴム混合物で
あり、射出成形機で効率的に加工され、成形品が製造される。流動性の、自己レ
ベリング性のシリコーン混合物は、同様にテキスタイル用コーティングとして使
用され、熱の作用により架橋される。
このように、3次元に成形されたフォーム物品に対するニーズが存在する。以前
には、成型品をスタンプする発泡シートは製造されていたものの、これ迄、この
ような物品の製造に対して工業的に満足できる解決策は存在しなかった。この製
造方法は時間を浪費し、同時に高材料ロス(スクラップ)を伴う。それゆえ、低
コストで、加えて3次元成形を可能にする方法は、射出成形による成形シリコー
ンフォーム物品の製造である。使用される発泡剤の分解温度が架橋に必要とされ
る硬化温度に合わないために、この狙いは達成されていない。この場合、併行し
て起こる架橋により発泡剤の分解による発泡が妨げられるように、2つの温度が
お互いに接近していることが必要である。このことは、例えば、射出成形により
LSR製品から成形シリコーンフォーム物品を製造するのに、発泡剤として炭酸
水素ナトリウムを使用する場合に極めて明らかにされる。この場合、僅かの気泡
のみを含み、シリコーンフォームとしての品質要求を全く充たさない、成形物品
が得られるだけである。
使用する場合に、類似の問題に遭遇する。この場合、架橋前の完全な発泡が同様
に必要とされる。これ迄に使用された発泡剤は、架橋の開始により最適な発泡が
行われないので、極めて低い発泡係数(factor)を有するフォームしか生成しない
。この場合にも、適切な混合物に対するニーズが存在する。加えて、シリコーン
フォームにより被覆された布は火災が脅威である分野でしばしば使用されるため
に、シリコーンフォームの耐炎性に対する一層の要求が存在する。このニーズは
EP−A 751 173に記述されている炭酸水素ナトリウムでは全く充たさ
れない。断熱効果が熱の作用下の発泡により生じるので、炭酸水素ナトリウムは
、また、バルクのシリコーンゴムにおける膨張剤として使用されるが、(DE−
A 3 713 267及びUS−A 3 634 136を参照されたい)、
シリコーンフォームそれ自体における炭酸水素ナトリウムは可燃性の不利な増大
を引き起こす。
の要求に合致する発泡剤に対するニーズが存在する。
成形機で加工されて、成形発泡品を製造することができるクローズドポアのシリ
コーン組成物を提供することが本発明の目的である。
酸水素アンモニウムを含有する発泡剤を反応させることにより、この目的が達成
され得ることが見出された。
する、100重量部の少なくとも1個のビニル含有の、直鎖あるいは分岐の有機
ポリシロキサン、 b)3から200、好ましくは5から50重量部の少なくとも一つの、場合によ
っては表面変性された充填剤、 c)分子当たり少なくとも3個のSiH官能基を有する、0.5から10、好ま
しくは1から8重量部の水素シロキサン、 d)0.01から10、好ましくは0.03から5ppmの白金触媒の形の白金
、 e)0.01から5、好ましくは0.03から3重量部の禁止剤及び f)40μm未満の平均粒子サイズを有する、0.3から10重量部の発泡剤と
しての微粉砕された炭酸水素アンモニウム、 の混合物の反応により得られるクローズドポアの弾性シリコーンフォームであっ
て、60℃以上の温度で発泡され、硬化されるフォームを提供する。
ル基を含む、直鎖あるいは分岐の有機ポリシロキサンであり、その粘度は、回転
粘度計を用い、20℃で測定して、0.1から1000Pa.sの範囲である。
特に好ましいのは、所望ならば、側鎖ビニル基を含むポリジメチルシロキサンと
の混合物である、0.2から150Pa.sの粘度を有するビニル末端のポリジ
メチルシロキサンである。
火成シリカ等の延展剤(extender)であり、好ましくはその表面は混合工程前ある
いは混合工程時にそれ自体公知の物質、例えばシラザンにより水を添加しながら
また添加せずに処理される。
、所望ならば、ヘキサメチルジシラザン及び/またはテトラメチルジビニルシラ
ザンにより表面変性される。
する既知の有機ポリシロキサン、例えば式
000であり、−SiOR2及び−SiRHO単位は分子中にランダムに分布し ている] の化合物である。
媒するPt錯体である。それゆえ、好ましいのは、配位子としてビニルシロキサ
ンを有するPt(0)錯体を使用することである。しかしながら、Rh化合物等
の他の金属錯体を使用することも可能である。好ましいのは、ビニルシロキサン
配位子を有し、シロキサンポリマーに可溶であるPt(0)錯体を使用すること
である。
触媒に不可逆のダメージを生じないすべての化合物である。
状のポリジメチルシロキサン、例えば、テトラメチルジビニルジシロキサン及び
/またはテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサンである。
算するための較正された目盛を用いて定量して20μm未満である。
ーボンブラックまたはTiO2を使用することが可能である。
法であって、a)からf)の成分を≦50℃の温度で混合し、ドクターブレード
により基材に塗布し、熱風中、60℃以上、好ましくは100から200℃の温
度で発泡と同時に硬化する方法も提供する。あるいは、混合物を一部充填した型
中で、例えば自動射出成形機を用いて同じ温度で硬化して、成形フォームを得る
こともできる。
望ならば、f)の成分を混合し、射出成形により型中に射出し、60℃以上の温
度で発泡し、硬化する方法を規定する。
包含して、本発明のフォームを家具用材料(Polstermaterialien)としてまた断熱
及び防火材料として使用することを規定する。
するものではない。実施例1(比較) 溶解槽中で、20℃で10Pa.sの粘度を有する、5.0kgのビニル末端
のポリジメチルシロキサン(ポリマータイプa)及び20℃で65Pa.sの粘
度を有する、9.0kgのビニル末端のポリジメチルシロキサンと1.35kg
のヘキサメチルジシラザン及び0.47kgの水を混合することによりベース混
合物を製造し、引き続き、BET300m2/gの表面積(N2吸着で測定)を有
する、6kgの火成シリカを混合して、均一な混合物(ドイツ公開公報2 53
5 334に記述されているような充填剤の包含)を得た。最初に、密閉した溶
解槽中で、混合物を130℃に加熱し、1.5時間撹拌し、次に、真空中160
℃で水及び他の揮発成分を除去した。冷却後、このベース混合物を4.0kgの
ポリマータイプa及び配位子としてテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロ
キサンを有するPt錯体の形で15%のPtを含有する0.0033kgのテト
ラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン(全配合物中で10ppmのPt
に相当)と混合して、A成分を製造した。
チニルシクロヘキサノール及び、平均して,分子当たり20メチル水素シロキシ
単位及び20ジメチルシロキシ単位を有する、0.75kgのトリメチルシリル
末端のポリメチル水素シロキサンと混合した以外、ベース混合物を上記と同じ量
から製造した。
ナトリウムと共に激しく撹拌した。
、対流乾燥オーブン中、180℃の温度で、5分間発泡し、硬化した。12.7
mm×150mmの寸法を有する5個の片を約2.5mm厚のフォームシートか
ら切り出し、DIN 54 336に基づく実験室燃焼試験に使用した。この目
的で、ブタンガスバーナーの炎を片の下端に15秒当て、残炎時間及び残光(a
fterglow)時間を測定した。
わたって燃え落ちた。すべての試料に対して、残炎時間は、残光のみならず、加
えて時にはぱちぱち音を立てる炎によっても特徴付けられる。実施例2(本発明による) 実施例1により製造された100gのA及びB成分を同じ様に取り、4gの微
粉砕された炭酸水素アンモニウムと共に激しく撹拌した。光学顕微鏡で、計数し
、平均を計算するための較正された目盛を用いて定量された、NH4HCO3の平
均粒子サイズは15μmであった。この混合物の1mm厚の層をドクターブレー
ドによりアルミニウム箔に塗布し、対流乾燥オーブン中、180℃の温度で5分
間発泡し、硬化した。
を約5mm厚のフォームシートから切り出し、上述の同じ実験室燃焼試験にかけ
た。ここでは、平均の残炎時間は34秒に過ぎなかった。加えて、 −バーナーの炎を取り除いた後、数秒間だけ弱い炎が認められ、次に弱い光輝の
みが生じたこと、 −ぱちぱち音をたてる燃焼は起こらなかったこと、及び −試料はどれも全長にわたって燃え落ちることはなかった ことが特記される。
ジメチルシロキサン(ポリマータイプa)と2kgのヘキサメチルジシラザン、
0.13kgのテトラメチルジビニルジシラザン及び0.8kgの水を混合する
ことにより、ベース混合物を製造し、引き続き300m2/gのBET表面積を 有する、7.6kgの火成シリカを混合して、均一な混合物(ドイツ公開公報2
535 334に記述されているような充填剤の包含)を得た。最初に、密閉
した溶解槽中で、混合物を130℃に加熱し、1.5時間撹拌し、次に、真空中
160℃で水及び他の揮発成分を除去した。冷却後、このベース混合物を19.
1kgのポリマータイプa、1.43kgのテトラメチルテトラビニルシクロテ
トラシロキサン及び配位子としてテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキ
サンを有するPt錯体の形で1500ppmのPtを含有する、更に0.010
9kgのテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン(全配合物中で0.
184ppmのPtに相当)と混合して、A成分を製造した。0.69kgの微
粉砕された炭酸水素ナトリウムを混入した。光学顕微鏡で、計数し、平均を計算
するための較正された目盛を用いて定量された、平均粒子サイズは10μmであ
った。
15.1kgのポリマータイプa、平均して、分子当たり20メチル水素シロキ
シ単位及び20ジメチルシロキシ単位を有する、5.07kgのトリメチルシリ
ル末端のポリメチル水素シロキサン及び同様に0.65kgの上述の炭酸水素ナ
トリウムと混合した。
5及び厚さ2mm及び6mm(2つに分割)の寸法を有する短縮シート型に射出
した。次の条件で最良の結果が得られた。 射出時間:2.8−36秒 温度: 180−185℃ 硬化温度:70秒 実施された最適実験にも拘わらず、最良の設定でも極めて不満足な発泡の形成
しか得られなかった。2500ppmの禁止剤のエチニルシクロヘキサノールを
添加した場合でも同様であった。180℃以下の温度では、発泡が認められず、
約180℃より高い温度では、禁止剤の添加にも拘わらず架橋が迅速に起き過ぎ
て、発泡剤の分解は発泡にもはや影響をもたらさなかった。それゆえに、シート
は僅かな気泡しか持たずガラス状を呈した。実施例4(本発明による) 40%の炭酸水素アンモニウム(粒子サイズ15μm、実施例2におけるよう
に測定)と60%のタイプaのビニル末端のポリジメチルシロキサン(粘度10
Pa.s)を含んでなるバッチを、炭酸水素アンモニウムの濃度が4%となるよ
うな量で50℃以下の温度で成分Aに追加として混合したことを除いて、実施例
1におけるように製造された成分A及びBを使用した。結果として、射出成形機
(Arburg製)中で2つの成分から形成された混合物は2パーセントの炭酸
水素アンモニウムを含有していた。この混合物を、長さ175mm、幅115m
m及び厚さ2mm及び6mm(2つに分割)の寸法を有する加熱シート型中に、
次の条件下で射出した。 射出時間:3−115秒 温度: 150−160℃ 硬化温度:70−90秒 これらの条件下で、均一な発泡構造を有するフォームシートを得た。フォーム
の密度は約0.6g/cm3であった。最適化実験において、約1000−30 00ppmの範囲の禁止剤のエチニルシクロヘキサノールの添加が好ましい結果
を示した。どの場合においても、150−160℃の比較的低い型温度で所望の
均一な発泡構造が得られた。
Claims (9)
- 【請求項1】 a)少なくとも2個のビニル基を含み、0.1から1000
Pa.sの粘度を有する、100重量部の少なくとも1個のビニル含有の、直鎖
あるいは分岐の有機ポリシロキサン、 b)3から200重量部の少なくとも一つの、場合によっては表面変性された、
充填剤、 c)分子当たり少なくとも3個のSiH官能基を有する、0.5から10重量部
の水素シロキサン、 d)0.01から10ppmの白金触媒の形の白金、 e)0.01から5重量部の禁止剤及び f)40μm未満の平均粒子サイズを有する、0.3から10重量部の発泡剤と
しての微粉砕された炭酸水素アンモニウム の混合物の反応により得られるクローズドポアのシリコーンフォームであって、
60℃以上の温度で発泡され、硬化されるフォーム。 - 【請求項2】 成分(a)が、所望ならば、側鎖ビニル基を含むポリジメチ
ルシロキサンとの混合物である0.5から150Pa.sの粘度を有するビニル
末端のポリジメチルシロキサンであることを特徴とする請求項1に記載のクロー
ズドポアのシリコーンフォーム。 - 【請求項3】 成分b)が微粉砕された火成シリカあるいは沈降シリカであ
って、場合によっては、ヘキサメチルジシラザン/テトラメチルジビニルジシラ
ザンにより表面変性されたものであることを特徴とする請求項1または2のいず
れかに記載のクローズドポアのシリコーンフォーム。 - 【請求項4】 成分(d)が、配位子としてビニルシロキサンを有する少な
くとも一つのPt(0)錯体であることを特徴とする請求項1から3のいずれか
に記載のクローズドポアのシリコーンフォーム。 - 【請求項5】 禁止剤(e)がテトラメチルジビニルジシロキサン及び/ま
たはテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン及び/またはエチニルシ
クロヘキサノールであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載のク
ローズドポアのシリコーンフォーム。 - 【請求項6】 発泡剤f)の平均粒子サイズが20μm未満であることを特
徴とする請求項1から5のいずれかに記載のクローズドポアのシリコーンフォー
ム。 - 【請求項7】 請求項1に記載の混合物をa)からf)の成分まで、≦50
℃の温度で混合し、ドクターブレードにより基材に塗布し、60℃以上の温度で
発泡と同時に硬化することを特徴とするクローズドポアのシリコーンフォームの
製造方法。 - 【請求項8】 a)からc)及び所望ならば、e)の成分を射出成形により
型中に射出し、60℃以上の温度で発泡し、硬化することを特徴とする成型フォ
ームの製造方法。 - 【請求項9】 テキスタイル上での、また、編んだワイヤメッシュの混入も
包含しての請求項1に記載のシリコーンフォームの家具用材料としてまた断熱及
び防火材料としての使用。
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