JP2022543948A - 有機ケイ素化合物をベースとする架橋性組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
- (R7O)3-aSiR3 aO(SiR4 2O)nSiR3 a(OR7)3-a (I)、
(式中、
R4は同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
R7は同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
R3は同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
aは同一でも異なっていてもよく、0又は1、好ましくは1であり、
nは30~2000の整数である)、及び
(B) 式(II)のシロキサン
Rは、同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
R1は、同一でも異なっていてもよく、2~16個の炭素原子を有する一価の炭化水素基、-CH2-NR6R5基又は-CH2NR11基(ここで、R5は1~12個の炭素原子を有する炭化水素基であり、R6は水素原子又は基R5であり、R11はヘテロ原子によって割り込まれていてもよい二価の炭化水素基である)であり、
R2は、同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
xは、同一でも異なっていてもよく、0又は1~9の整数であり、
zは1又は2であり、
ただし、式(II)の全てのxの和は0より大きいものとする。)
(MeO)2Si(Ox)O(SiMe2O)30-2000Si(Ox)(OMe)2、
(MeO)2Si(DBA)O(SiMe2O)30-2000Si(DBA)(OMe)2、
(MeO)2Si(cHx)O(SiMe2O)30-2000Si(cHx)(OMe)2、
(MeO)2Si(R3)O(SiMe2O)700Si(R3)(OMe)2、
(EtO)2Si(Ox)O(SiMe2O)30-2000Si(Ox)(OEt)2、
(EtO)2Si(DBA)O(SiMe2O)30-2000Si(DBA)(OEt)2、
(EtO)2Si(cHx)O(SiMe2O)30-2000Si(cHx)(OEt)2又は
(EtO)2Si(R3)O(SiMe2O)700Si(R3)(OEt)2であり、
特に好ましくは、
(EtO)2Si(Ox)O(SiMe2O)30-2000Si(Ox)(OEt)2、
(EtO)2Si(DBA)O(SiMe2O)30-2000Si(DBA)(OEt)2又は
(EtO)2Si(cHx)O(SiMe2O)30-2000Si(cHx)(OEt)2であり、
特に(EtO)2Si(Ox)O(SiMe2O)30-2000Si(Ox)(OEt)2であり、
ここで、Meはメチル基であり、Etはエチル基であり、Oxは-CH2-N[(CH2)2]2Oであり、DBAは-CH2-N(nBu)2であり、cHxは-CH2-NH(cHex)、Buはn-ブチル基であり、及びcHexはシクロヘキシル基であり、R3は、Me、Et、ビニル基、フェニル基、DBA、Ox又はcHxであり、基R3は個々の化合物内で同一の定義を持つ。
RはMeであり、R2はMe又はEtであり、xの和は1~9であり、zは1又は2であり、及びR1は同一でも異なっていてもよく、2~16個の炭素原子を有する一価の水炭素基である式(II)のものであり、
特に好ましくは、式中、RはMeであり、R2はMeであり、xの和は1~9であり、zは1又は2であり、及びR1は2~16個の炭素原子を有する一価の水炭素基である式(II)のものであり、
特には、式中、RはMeであり、R2はMeであり、xの和は1~9であり、zは1又は2であり、及びR1は2,2,4-トリメチルペンチル基である式(II)のものであり、ここで、Meはメチル基であり、Etはエチル基である。
EtO(SiMe2O)3SiR1(OEt)2、
(EtO(SiMe2O)3)2SiR1(OEt)、
MeO(SiMe2O)3SiR1(OMe)2、
(MeO(SiMe2O)3)2SiR1OMe)、
EtO(SiMe2O)3SiR1(OEt)O(SiMe2O)3SiR1(OEt)2、
MeO(SiMe2O)3SiR1(OMe)O(SiMe2O)3SiR1(OMe)2、
EtO(SiMe2O)xSi(iOct)(OEt)2、
(EtO(SiMe2O)x)2Si(iOct)(OEt)、
MeO(SiMe2O)xSi(iOct)(OMe)2、
(MeO(SiMe2O)x)2Si(iOct)(OMe)、
EtO(SiMe2O)xSi(iOct)(OEt)O(SiMe2O)3Si(IOct)(OEt)2又は
MeO(SiMe2O)xSi(iOct)(OMe)O(SiMe2O)3Si(IOct)(OMe)2であり、
ここで、Meはメチル基であり、Etはエチル基であり、iOctは2,2,4-トリメチルペンチル基であり、x=1~9、及びR1は2~8個の炭素原子を有する直鎖、分枝又は環状の脂肪族炭化水素基であり、ここで、基R1は個々の化合物内で同一の定義を有する。
MeO(SiMe2O)xSi(iOct)(OMe)2、
(MeO(SiMe2O)x)2Si(iOct)(OMe)又は
MeO(SiMe2O)xSi(iOct)(OMe)O(SiMe2O)3Si(iOct)(OMe)2であり、
ここで、Meはメチル基であり、iOctは2,2,4-トリメチルペンチル基であり、x=1~9である。
R1は-CH2-NR6R5基又は-CH2NR11基であって、R5は1~12個の炭素原子を有する炭化水素基であり、R6は水素原子又は基R5であり、R11はヘテロ原子によって割り込まれていてもよい二価の炭化水素基であり、
R2は、同じでも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であることができ、
xは、同じでも異なっていてもよく、0又は1~9の整数であり、
zは1又は2であり、
ただし、式(II)の全てのxの和が0より大きい式(II)のシロキサンに関する。
式中、
bは0、1又は2、好ましくは0又は1であり、
R8は同じでも異なっていてもよく、一価の、任意に置換されていてもよい炭化水素基であり、
R9は一価の、任意に置換されていてもよい炭化水素基である。
(B)式(II)のシロキサン、
任意に(C)式(III)のシラン及び/又はその部分加水分解物、
任意に(D)硬化促進剤、
任意に(E)可塑剤、
任意に(F)充填剤及び
任意に(G)添加剤。
(B)式(II)のシロキサン、
(C)式(III)のシラン及び/又はその部分加水分解物、
任意に(D)硬化促進剤、
任意に(E)可塑剤、
任意に(F)充填剤及び
任意に(G)添加剤。
(B)式(II)のシロキサン、
(C)式(III)のシラン及び/又はその部分加水分解物、
(D)硬化促進剤、
任意に(E)可塑剤、
(F)充填剤及び
任意に(G)添加剤。
(A)式(I)のオルガノポリシロキサン、
(B)式(II)のシロキサン、
(C)式(III)のシラン及び/又はその部分加水分解物、
(D)硬化促進剤、
(F)充填剤及び
任意に(G)添加剤
を含み、(E)可塑剤を含まないものである。
High-resolution nuclear magnetic resonance(NMR)spectroscopy: Terms and Symbolsを参照)によって分子組成を決定し、ここで、29Si核を測定した。
エチル基にはEt、
n-ブチル基にはBu、及び
2,2,4-トリメチルペンチル基にはiOct。
1000mPasの粘度を有するα,ω-ビス(トリメチルシロキシ)ポリジメチルシロキサン240g(3.25mol)、SILRES(R) BS 1316の名称でWacker Chemie AGから入手可能なトリメトキシ(2,4,4-トリメチルペンチル)シラン(=iOctSi(OMe)3)234g(1.0mol)、及びナトリウムエトキシドのエタノール溶液(21%)0.80gを混合し、110℃に4時間加熱する。溶液を冷却後、ジメチルジクロロシラン(10%)のn-ヘプタン溶液1.60gを加えることにより混合物を中和させる。この混合物を、ロータリーエバポレーターで、120℃で50mbarの減圧で蒸発させた。
トリメトキシ(2,4,4-トリメチルペンチル)シランの代わりに178gのn-ブチルトリメトキシシランを使用するという変更を加えて、オリゴマー混合物B1の調製手順を繰り返した。混合物は、0.7重量%のn-BuSi(OMe)3、0.2重量%のMe2Si(OMe)2、及び99.1重量%の平均組成[n-BuSi(OMe)2O1/2]0.08[n-BuSi(OMe)O2/2]0.15[n-BuSiO3/2]0.07[Me2SiO2/2]0.46[Me2Si(OMe)O1/2]0.24のオリゴマ-混合物を含んでいた。
トリメトキシ(2,4,4-トリメチルペンチル)シランの代わりに346gのn-ヘキサデシルトリメトキシシランを使用するという変更を加えて、オリゴマー混合物B1の調製手順を繰り返した。混合物は3.6重量%のn-C16H33Si(OMe)3、0.5重量%のMe2Si(OMe)2、及び95.9重量%の平均組成[n-C16H33Si(OMe)2O1/2]0.14[n-C16H33Si(OMe)O2/2]0.13[n-C16H33SiO3/2]0.02[Me2SiO2/2]0.61[Me2Si(OMe)O1/2]0.10のオリゴマー混合物を含んでいた。
80000mPasの粘度を有するα,ωジヒドロキシポリジメチルシロキサン330kg及び20000mPasの粘度を有するα,ωジヒドロキシポリジメチルシロキサン110kgの混合物を、15.2kgの(2,3,5,6-テトラヒドロ-1,4-オキサジン-4-イル)メチルトリエトキシシラン中の0.02kgの1,5,7-トリアザビシクロ[4.4.0]デカ-5-エンの溶液15.22kgと共に200分-1で5分間撹拌した。5分の反応時間の後、52000mPasの粘度を有する、98.0重量%のα,ω-ビス(2,3,5,6-テトラヒドロ-1,4-オキサジン-4-イル)メチルジエトキシシリルポリジメチルシロキサン、1.9重量%の(2,3,5,6-テトラヒドロ-1,4-オキサジン-4-イル)メチルトリエトキシシラン、及び0.1%のエタノールの混合物を得た。
455kgのシロキサンA1を、SILIKAT TES 40の名称でWacker Chemie AGから入手可能な、完全加水分解及び縮合時に40%のSiO2含有率を有するテトラエトキシシラン加水分解物オリゴマー10.6kg、1分子当たり平均10個のケイ素原子を有するメチルトリエトキシシラン加水分解物オリゴマー6.3kgと3-アミノプロピルトリエトキシシラン6.3kgとの混合物12.6kgに加え、200回転/分でさらに5分間混合物を撹拌した。その後、HDK(R) V15Aの名称でWacker Chemie AGから入手可能な150m2/gの比表面積を有する親水性フュームドシリカ44kgを加え、ヒュームドシリカが全て湿るまで、この混合物をさらに5分間、最初は200回転/分で撹拌した。次に、混合物を200mbarの減圧において600分-1で10分間撹拌した。最後に、1分子当たり平均10個のケイ素原子を有するメチルトリエトキシシラン加水分解物オリゴマー0.655kgと3-アミノプロピルトリエトキシシラン0.655kgとの混合物1.31kg中のジオクチルスズオキシド0.27kgの溶液1.58kg、メチルトリメトキシシラン中のオクチルホスホン酸の50重量%溶液2kgを加え、混合物をさらに5分間減圧(200mbar)下で撹拌した。このベース混合物BM1は、以下の発明例の製造の基礎となる。
表1に規定するオリゴマー混合物B1の量を、いずれの場合も250gのRTV1ベース混合物BM1に加え、Labmax型の遊星ミキサー中で混合した。次に、各場合でこのように得られた混合物を防湿容器に充填した。混合物の製造から24時間後、これらの混合物から2mm厚の板を取り出し、23℃、相対湿度50%で7日間硬化させた後、ISO 37第6版2017-11に従ったタイプ2のダンベル形試験片をそれから作製した。これらの試験片について測定した機械的特性を表1に示す。
さらなる添加剤なしで250gのRTV1ベース混合物BM1を防湿容器に充填した。ベース混合物の製造の24時間後、2mm厚の板を取り出し、23℃、相対湿度50%で7日間硬化させた後、ISO 37第6版2017-11に従ったタイプ2のダンベル形試験片をそれから作製した。これらの試験片について測定した機械的特性を表1に示す。
オリゴマー混合物B1の代わりに5gのオリゴマー混合物B2を加えたという修正を加えて、実施例1に従った実験を繰り返した。これらの試験片について測定した機械的特性を表1に示す。
オリゴマー混合物B1の代わりに5gのオリゴマー混合物B3を加えたという修正を加えて、実施例1に従った実験を繰り返した。これらの試験片について測定した機械的特性を表1に示す。
Claims (11)
- 以下を含む有機ケイ素化合物をベースとする架橋性組成物。
(A) 以下の式のオルガノポリシロキサン
- (R7O)3-aSiR3 aO(SiR4 2O)nSiR3 a(OR7)3-a (I)、
(式中、
R4は、同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
R7は、同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
R3は、同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
aは、同一でも異なっていてもよく、0又は1であり、
nは30~2000の整数である)、及び
(B) 式(II)のシロキサン
Rは、同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
R1は、同一でも異なっていてもよく、2~16個の炭素原子を有する一価の炭化水素基、-CH2-NR6R5基又は-CH2NR11基(ここで、R5は1~12個の炭素原子を有する炭化水素基であり、R6は水素原子又は基R5であり、R11はヘテロ原子によって割り込まれていてもよい二価の炭化水素基である)であり、
R2は、同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
xは、同一でも異なっていてもよく、0又は1~9の整数であり、
zは1又は2であり、
ただし、式(II)の全てのxの和は0より大きいものとする。) - 基R1が、2~16個の炭化水素原子を有する脂肪族炭化水素基であることを特徴とする、請求項1に記載の組成物。
- R3が、-CH2-NR6’R5’基又は-CH2NR11’基(ここで、R5’は1~12個の炭素原子を有する炭化水素基であり、R6’は水素原子又は基R5’であり、R11’はヘテロ原子によって割り込まれていてもよい二価の炭化水素基である)であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記組成物が、成分(A)100重量部に基づいて、1~20重量部の量の成分(B)を含むことを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記組成物が、以下の式のシランからなる成分(C)を含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の組成物。
(R8O)4-bSiR9 b (III)
及び/又はその部分加水分解物
(式中、
bは0、1又は2であり、
R8は、同じでも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
R9は一価の置換されていてもよい炭化水素基である。) - 以下を含む組成物であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
(A)式(I)のオルガノポリシロキサン、
(B)式(II)のシロキサン、
任意に(C)式(III)のシラン及び/又はその部分加水分解物、
任意に(D)硬化促進剤、
任意に(E)可塑剤、
任意に(F)充填剤、及び
任意に(G)添加剤。 - 以下を含み、(E)可塑剤を含まない組成物であることを特徴とする、請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
(A)式(I)のオルガノポリシロキサン、
(B)式(II)のシロキサン、
(C)式(III)のシラン及び/又はその部分加水分解物、
(D)硬化促進剤、
(F)充填剤及び
任意に(G)添加剤。 - 個々の構成成分を混合することにより、請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物を製造する方法。
- 請求項1~7のいずれか一項に記載の組成物又は請求項8に記載のように製造された組成物を架橋することにより製造された成形品。
- 100%の伸びにおいて好ましくは0.4MPa未満の応力を有することを特徴とする、請求項9に記載の成形品。
- 式(II)のシロキサン。
ここで、
Rは、同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
R1は、-CH2-NR6R5基又は-CH2NR11基(ここで、R5は1~12個の炭素原子を有する炭化水素基であり、R6は水素原子又は基R5であり、R11はヘテロ原子によって割り込まれていてもよい二価の炭化水素基である)であり、
R2は、同一でも異なっていてもよく、一価の置換されていてもよい炭化水素基であり、
xは、同一でも異なっていてもよく、0又は1~9の整数であり、
zは1又は2であり、
ただし、式(II)の全てのxの和は0より大きいものとする。
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