JP2019533747A - オルガノシリコン化合物およびチタン硬化触媒に基づく単一成分室温硬化性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
上記の技術的な欠点を考慮すると、有機スズ化合物を含有している従来の組成物と比べて毒性が低いオルガノシリコン化合物に基づき、かつ同時に、優れた硬化特性、取扱いおよび工具使い(tooling)を可能にする適切な膜形成時間ならびに保存安定性を有する、単一成分室温硬化性組成物を提供することが目的である。
R’Si(OOCR’’)3 (IV)
[式中、
R’はC3−C6アルキルであり、かつ
R’’は同一または異なっていて、かつC1−C6アルキルから独立して選択される]
の化合物を含む硬化剤と結み合わせて使用することによって解決された。この組み合わせは驚くべきことに優れた膜形成時間、硬化特性および保存安定性につながる。
(A)縮合可能な基を含有している少なくとも1種のオルガノシリコン化合物;
(B)下記式(IV):
R’Si(OOCR’’)3 (IV)
[式中、
R’はC3−C6アルキルであり、かつ
R’’は同一または異なっていて、かつC1−C6アルキルから独立して選択される]を有する化合物を含んでなる少なくとも1種の硬化剤;および
(C)有機チタン化合物を含んでなる少なくとも1種の硬化触媒;および
(D)少なくとも1種のフィラー
を含んでなる単一成分室温硬化性組成物に関する。
成分(A)のオルガノシリコン化合物は、縮合硬化(縮合反応による架橋)を経るのに適切である、当技術において知られた任意のオルガノシリコン化合物でもよい。
RaYbSiO(4−a−b)/2 (I)
[式中、
Rは同一または異なっていてもよく、かつ置換されたか、または置換されていない炭化水素基であり、この炭化水素基の1個以上の炭素原子が、酸素原子で置換されていてもよく、
Yは同一または異なっていてもよく、かつヒドロキシ基またはアシルオキシ基であり、
aは0、1、2、または3、好ましくは1または2であり、かつ
bは0、1、2、または3、好ましくは0、1、または2、特に好ましくは0であり、
ただし、aとbの合計は3以下であり、かつ少なくとも2つのY基がオルガノシリコン化合物の分子1つ当たりに存在している]
の単位を含んでなる。
Y3−fRfSiO−(SiR2O)e−SiRfY3−f (II)
[式中、
RおよびYの各々は同一または異なっていてもよく、かつ式(I)について上で定義されたものと同一であり、
eは30〜3000であり、かつ
fは1または2である]
のオルガノポリシロキサンである。
(AcO)2MeSiO[SiMe2O]200−2000SiMe(OAc)2、
(HO)Me2SiO[SiMe2O]200−2000SiMe2(OH)、
(AcO)2ViSiO[SiMe2O]200−2000SiVi(OAc)2、
(AcO)2ViSiO[SiMe2O]200−2000SiPr(OAc)2、
(AcO)2EtSiO[SiMe2O]200−2000SiEt(OAc)2、
(AcO)2PrSiO[SiMe2O]200−2000SiPr(OAc)2、
(AcO)2MeSiO[SiMe2O]200−2000SiPr(OAc)2、
(AcO)2PrSiO[SiMe2O]200−2000SiEt(OAc)2、
[式中、
Meはメチル基であり、Etはエチル基であり、Prはn−プロピル基であり、Viはビニル基であり、かつAcはアセトキシ基である]
またはそれらの組み合わせからなる群から選択される。
本発明によれば、組成物は
(B)下記式(IV):
R’Si(OOCR’’)3 (IV)
[式中、
R’はC3−C6アルキル、好ましくはC3−C5アルキル、より好ましくはC3アルキル、例えばn−プロピルであり、かつ
R’’は同一または異なっていて、かつC1−C6アルキル、好ましくはC1−C4アルキル、より好ましくはメチルまたはエチルから独立して選択される]
を有する化合物を含む少なくとも1種の硬化剤をさらに含む。
ZcSiR1 (4−c) (III)
[式中、
R1は同一または異なっていてもよく、かつ一価の、置換されていないか、または置換された炭化水素基であり、この炭化水素基の1個以上の炭素原子は酸素原子で置換されていてもよく、
Zは同一または異なっていてもよく、かつ例えば置換されていないか、または置換されていて、かつ酸素原子または窒素原子によってSi原子に結合している炭化水素基などの縮合可能な基であり、かつ
cは2、3または4、好ましくは3または4である]
の化合物である。
本発明によれば、組成物は
(C)有機チタン化合物を含む少なくとも1種の硬化触媒をさらに含む。
Ti(OR’’’)4 (V)
[式中、R’’’は同一または異なっていて、かつC1−C10アルキル、より好ましくはC1−C5アルキル、さらに好ましくはn−ブチルから独立して選択される]。
本発明によれば、組成物はさらに
(D)少なくとも1種のフィラーを含む。
上記の成分(A)、(B)、(C)および(D)に加えて、本発明の組成物は場合により、
(E)少なくとも1種の可塑剤、
(F)少なくとも1種のカップリング剤、および
(G)少なくとも1種の追加の添加剤
からなる群から選択される1種以上の成分をさらに含んでもよい。
(A)縮合可能な基を含有している少なくとも1種のオルガノシリコン化合物;
(B)上で定義されたような式(IV)の化合物を含む少なくとも1種の硬化剤;
(C)有機チタン化合物を含む少なくとも1種の硬化触媒;
(D)少なくとも1種のフィラー
場合により
(E)少なくとも1種の可塑剤;
場合により
(F)少なくとも1種のカップリング剤;および
場合により
(G)少なくとも1種の追加の添加剤
を含む単一成分室温硬化性組成物を含む。
(A)ヒドロキシ基、アセトキシ基またはそれらの組み合わせから選択される少なくとも2つの縮合可能な基を含有している、少なくとも1種のオルガノシリコン化合物;
(B)上で定義されたような式(IV)の化合物、および上で定義されたような式(IV)の化合物の2つ以上の分子の縮合物を含む、少なくとも1種の硬化剤;および
(C)前述の有機チタン化合物からなる群、1種以上の前述の有機チタン化合物の組み合わせから選択される、少なくとも1種の硬化触媒
を含む。
(A)(AcO)2MeSiO[SiMe2O]200−2000SiMe(OAc)2、
(HO)Me2SiO[SiMe2O]200−2000SiMe2(OH)、
(AcO)2ViSiO[SiMe2O]200−2000SiVi(OAc)2、
(AcO)2EtSiO[SiMe2O]200−2000SiEt(OAc)2、
(AcO)2PrSiO[SiMe2O]200−2000SiPr(OAc)2、
(AcO)2MeSiO[SiMe2O]200−2000SiPr(OAc)2、
(AcO)2PrSiO[SiMe2O]200−2000SiEt(OAc)2、
(AcO)2PrSiO[SiMe2O]200−2000SiVi(OAc)2、
およびそれらの組み合わせ
[式中、
Meはメチル基であり、Etはエチル基であり、Prはn−プロピル基であり、Viはビニル基であり、Acはアセトキシ基である]
からなる群から選択される少なくとも1種のオルガノシリコン化合物;
(B)上で定義されたとおりの式(IV)の化合物を含む少なくとも1種の硬化剤;および
(C)前述の有機スズ化合物からなる群、および前述の有機スズ化合物の1つ以上の組み合わせから選択される少なくとも1種の硬化触媒
を含む。
(A)下記式(II):
Y3−fRfSiO−(SiR2O)e−SiRfY3−f (II)
[式中、
Rは同一または異なっていてもよく、かつ置換されたまたは置換されていない炭化水素基であって、この炭化水素基の1個以上の炭素原子が、酸素原子で置換されていてもよく、
Yは同一または異なっていてもよく、かつヒドロキシ基またはアシルオキシ基であり、
eは30〜3000であり、かつ
fは1または2である]
の少なくとも1種のポリオルガノシロキサン;
(B)上で定義されたとおりの式(IV)の化合物を含む少なくとも1種の硬化剤;
(C)前述の有機スズ化合物からなる群、および1種以上の前述の有機スズ化合物の組み合わせから選択される少なくとも1種の硬化触媒;
(D)親水性ヒュームドシリカ、石英、無水石膏、滑石およびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種のフィラー;および
(E)トリメチルシロキシ末端ジメチルポリシロキサン、−SiO3/2単位および=SiO1/2単位から本質的になるオルガノポリシロキサン、ならびにナフテン単位およびパラフィン単位から本質的になるパラフィン油または鉱油からなる群から選択される少なくとも1種の可塑剤;
(F)グリシドオキシプロピルを含有しているシラン、またはメタクリルオキシプロピル基からなる群から選択される少なくとも1種のカップリング剤;ならびに
(G)顔料、染料、着臭剤、酸化防止剤、電気的特性に影響を及ぼすための薬剤、難燃剤、光安定剤、殺菌剤、膜形成時間を延長するための薬剤、セル生成剤、熱安定剤、除去薬、ルイス酸、ブレンステッド酸、粘度改質剤、有機溶媒、成分(A)のもの以外のオルガノポリシロキサン、付着促進剤、および希釈剤。
粘度η*(γ=100%)は、DIN 54458による100%の変形での複素粘度[mPa・s]を指す。流動点はサンプルがレオロジー学的に液体のような挙動をみせる流動点よりも高い臨界剪断応力の値を指す。本明細書において流動点はtanδ=G’’/G’でtanδ=1にての剪断応力[Pa]として定義される。G’は貯蔵弾性率に相当し、G’’は損失弾性率に相当する。
ショアA硬度はDIN 53505に従って測定された。
80,000mPa・sの粘度を有する200gのα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、1,000mPa・sの粘度を有する100gのトリメチルシリル末端ポリジメチルシロキサン、および15.8gのメチルトリアセトキシシラン(使用前に溶解済)を、遊星混合器内で5分間混合した。続けて、150m2/gの比表面積を有する26gのヒュームドシリカ(ドイツ、Wacker Chemie AGから、商標HDK(商標)V15の名で入手可能)を混合物に組み入れた。真空下で20分間の均質化後に、真空下で、0.25gのジ酢酸ジ−n−ブチルスズを混合した。その後、結果として生じた組成物を耐湿容器に充填してさらに保管した。
80,000mPa・sの粘度を有する200gのα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、1,000mPa・sの粘度を有する100gのトリメチルシリル末端ポリジメチルシロキサン、および15.8gのメチルトリアセトキシシラン(使用前に溶解済)を、遊星混合器内で5分間混合した。続けて、150m2/gの比表面積を有する26gのヒュームドシリカ(ドイツ、Wacker Chemie AGから、商標HDK(商標)V15の名で入手可能)を混合物に組み入れた。真空下で20分間の均質化後に、真空下で、0.01gのチタン酸テトラ−n−ブチルモノマーを混合した。その後、結果として生じた組成物を耐湿容器に充填してさらに保管した。
80,000mPa・sの粘度を有する200gのα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、1,000mPa・sの粘度を有する100gのトリメチルシリル末端ポリジメチルシロキサン、および15.8gの部分的にオリゴマーであるメチルトリアセトキシシラン(モノマー76mol%、ダイマー23mol%およびオリゴマー1mol%超)を、遊星混合器内で5分間混合した。続けて、150m2/gの比表面積を有する26gのヒュームドシリカ(ドイツ、Wacker Chemie AGから、商標HDK(商標)V15の名で入手可能)を混合物に組み入れた。真空下で20分間の均質化後に、真空下で、0.01gのチタン酸テトラ−n−ブチルモノマーを混合した。その後、結果として生じた組成物を耐湿容器に充填してさらに保管した。
80,000mPa・sの粘度を有する200gのα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、1,000mPa・sの粘度を有する100gのトリメチルシリル末端ポリジメチルシロキサン、ならびに10gのエチルトリアセトキシシランと5.8gのメチルトリアセトキシシランの液体プレブレンドを、遊星混合器内で5分間混合した。続けて、150m2/gの比表面積を有する26gのヒュームドシリカ(ドイツ、Wacker Chemie AGから、商標HDK(商標)V15の名で入手可能)を混合物に組み入れた。真空下で20分間の均質化後に、真空下で、0.01gのチタン酸テトラ−n−ブチルモノマーを混合した。その後、結果として生じた組成物を耐湿容器に充填してさらに保管した。
80,000mPa・sの粘度を有する200gのα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、1,000mPa・sの粘度を有する100gのトリメチルシリル末端ポリジメチルシロキサン、ならびに10gのn−プロピルトリアセトキシシランと5.8gのメチルトリアセトキシシランの均質プレブレンドを、遊星混合器内で5分間混合した。続けて、150m2/gの比表面積を有する26gのヒュームドシリカ(ドイツ、Wacker Chemie AGから、商標HDK(商標)V15の名で入手可能)を混合物に組み入れた。真空下で20分間の均質化後に、真空下で、0.01gのチタン酸テトラ−n−ブチルモノマーを混合した。
80,000mPa・sの粘度を有する200gのα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、1,000mPa・sの粘度を有する100gのトリメチルシリル末端ポリジメチルシロキサン、および15.8gのn−プロピルトリアセトキシシランを、遊星混合器内で5分間混合した。続けて、150m2/gの比表面積を有する26gのヒュームドシリカ(ドイツ、Wacker Chemie AGから、商標HDK(商標)V15の名で入手可能)を混合物に組み入れた。真空下で20分間の均質化後に、真空下で、0.01gのチタン酸テトラ−n−ブチルモノマーを混合した。
80,000mPa・sの粘度を有する520gのα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン、40℃で6.2mm2/sの動粘性率、0.79の粘度重力−定数(VGC)、および300〜370℃の沸点範囲を有する190gの炭化水素混合物、ならびに22gのn−プロピルトリアセトキシシランと10gのメチルトリアセトキシシランの均質ブレンドを、遊星混合器内で5分間混合した。続けて、150m2/gの比表面積を有する60gのヒュームドシリカ(ドイツ、Wacker Chemie AGから、商標HDK(商標)V15の名で入手可能)を混合物に組み入れた。真空下で20分間の均質化後に、真空下で、13個のエチレンオキシド単位と1個の酸化プロピレン単位からなる2.4gのポリアルキレングリコール(600g/molの分子量)、および0.01gのチタン酸テトラ−n−ブチルモノマーを混合した。その後、結果として生じた組成物を耐湿容器に充填してさらに保管した。
Claims (15)
- (A)縮合可能な基を含有している少なくとも1種のオルガノシリコン化合物;
(B)下記式(IV):
R’Si(OOCR’’)3 (IV)
[式中、
R’はC3−C6アルキルであり、かつ
R’’は同一または異なっていて、かつC1−C6アルキルから独立して選択される]
を有する化合物を含んでなる少なくとも1種の硬化剤;および
(C)有機チタン化合物を含んでなる少なくとも1種の硬化触媒;および
(D)少なくとも1種のフィラー
を含んでなる単一成分室温硬化性組成物。 - 前記有機チタン化合物が下記式(V):
Ti(OR’’’)4 (V)
[式中、R’’’は同一または異なっていて、かつC1−C10アルキルから独立して選択される]
を有する、請求項1に記載の組成物。 - R’がn−プロピルであり、かつR’’がメチルである、請求項1または2に記載の組成物。
- R’’’がn−ブチルである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記硬化剤(B)が、式(IV)を有する化合物以外の追加の化合物をさらに含んでなり、該追加の化合物が下記式(III):
ZcSiR1 (4−c) (III)
[式中、
R1は同一または異なっていてもよく、かつ一価の、置換されていないか、または置換された炭化水素基であって、該炭化水素基の1個以上の炭素原子が酸素原子で置換されていてもよく、
Zは同一または異なっていてもよく、かつ縮合可能な基であり、かつ
cは2、3または4である]
を有するものである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の組成物。 - Zがアセトキシであり、R1がメチルであり、かつcが3である、請求項5に記載の組成物。
- 前記硬化剤(B)が、上で定義されたとおりの式(IV)を有する化合物, 上で定義されたとおりの式(III)を有する化合物、またはそれらの組み合わせの2つ以上の分子の縮合物をさらに含んでなる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記硬化剤中のすべてのSi原子のうち最大30%が縮合物中に含有されている、請求項7に記載の組成物。
- 前記硬化剤(B)が、該硬化剤の合計重量に基づいて少なくとも60重量%の上で定義されたとおりの式(IV)を有する化合物を含んでなる、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記オルガノシリコン化合物(A)の縮合可能な基が、ヒドロキシ基、アセトキシ基またはそれらの組み合わせから選択される、請求項1〜9のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記オルガノシリコン化合物(A)が、下記式(I):
RaYbSiO(4−a−b)/2 (I)
[式中、
Rは同一または異なっていてもよく、かつ置換されたか、または置換されていない炭化水素基であり、該炭化水素基の1個以上の炭素原子が、酸素原子で置換されていてもよく、
Yは同一または異なっていてもよく、かつヒドロキシ基またはアシルオキシ基であり、
aは0、1、2、または3であり、かつ
bは0、1、2、または3であり、
ただし、aとbの合計は3以下であり、かつ少なくとも2つのY基がオルガノシリコン化合物の分子1つ当たりに存在している]
の単位を含んでなる、請求項1〜10のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記オルガノシリコン化合物(A)が、下記式(II):
Y3−fRfSiO−(SiR2O)e−SiRfY3−f (II)
[式中、
RおよびYの各々は同一または異なっていてもよく、かつ式(I)について上で定義されたものと同一であり、
eは30〜3000であり、かつ
fは1または2である]
のポリオルガノシロキサンである、請求項1〜11のいずれか一項に記載の組成物。 - 前記フィラー(D)がヒュームドシリカを含んでなる、請求項1〜12のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、
(E)少なくとも1種の可塑剤、
(F)少なくとも1種のカップリング剤、および
(G)少なくとも1種の追加の添加剤
からなる群から選択される1種以上の成分をさらに含んでなる、請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載のいずれかの組成物の架橋によって製造される成型体。
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