JP2023512874A - シーラント組成物 - Google Patents

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Abstract

硬化して、エージングの際の変色及び接着性低下を回避するクリアシーラントとして使用され得るシリコーンエラストマーになる、(i)チタネート及び/又はジルコネート、並びに(ii)金属カルボン酸塩を含む、触媒を含有する、一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。【選択図】なし

Description

本出願は、硬化して、エージングの際の変色及び接着性低下を回避するクリアシーラントとして使用され得るシリコーンエラストマーになる、(i)チタネート及び/又はジルコネート、並びに(ii)金属カルボン酸塩を含む、触媒を含有する、一液型室温加硫性(room temperature vulcanisable、RTV)シリコーン組成物に関する。
室温加硫性(RTV)シリコーンゴムは、周知である。縮合硬化中に放出される酸性副生成物を回避する目的で、中性硬化性シリコーンシーラントが導入された。中性シリコーンシーラントは、一般に、それらが硬化するにつれてアルコール(例えば、メタノール又はエタノール)を放出する。それらは、一般に、窓建設などのハイテク用途、並びに屋内及び屋外ジョイントの両方を封止するための建設業界で利用される。これらの最終用途を考慮すると、業界は、基材に対する良好な長期接着性を有する硬化生成物特性、並びに劣化なしの耐久性(非黄変、UV耐性)を期待する。
一般に、そのような中性硬化性シリコーンシーラントは、-OH末端ブロック化ジオルガノポリシロキサンポリマー又はアルコキシ末端ブロック化ポリジオルガノシロキサンを含み、これは、末端ケイ素原子間のアルキレン結合と、-OH及び/又はアルコキシ基と反応し、それによって組成物を架橋して、エラストマーシーラント生成物を形成するように設計された1つ以上の好適な架橋剤と、を有し得る。触媒、補強性充填剤、非補強性充填剤、希釈剤(例えば、可塑剤及び/又は増量剤)、鎖延長剤、難燃剤、耐溶剤添加剤、殺生物剤などの1つ以上の追加の成分もまた、必要に応じてこれらの組成物に多くの場合組み込まれる。それらは、一液型組成物又は多液型組成物であり得る。一液型組成物は、一般に、早期硬化を防止するために実質的に無水形態で保存される。これらの組成物における湿気の主な供給源は、唯一ではないにしても、無機充填剤、例えば、存在する場合シリカである。当該充填剤は、他の成分と混合する前に無水にされ得るか、又は混合プロセス中に混合物から水/湿気が抽出されて、得られたシーラント組成物が実質的に無水であることを確実にし得る。
チタネート触媒は、スキン又は拡散硬化された一液型縮合硬化性シリコーンエラストマーを配合するために、広く使用されてきた。スキン又は拡散硬化(例えば、湿気/縮合)は、シーラント/封入材が基材表面に塗布された後、組成物/空気界面での硬化スキンの初期形成によって生じる。表面スキンの形成の後、硬化速度は、シーラント/封入材と空気との界面からの内部(又はコア)への水分の拡散速度、並びに、材料の内部(又はコア)から外部(又は表面)への縮合反応副生成物/排出物の拡散及び時間の経過による外部/表面から内部/コアへの硬化スキンの漸進的増粘によって変動する。したがって、一液型シーラント組成物は、通常、厚さが≦15mmである層で基材上又は隣接する基材間の亀裂に塗布される。表面の湿気が、塗布されたシーラントのより深い区分に非常に遅い速度で拡散するため、15mmより厚い層は、硬化生成物中に存在する未硬化材料をもたらし得る。
チタネート触媒は、触媒に使用されるチタン化合物のいくつかが、触媒的に不活性な沈殿物を形成する架橋剤として配合物中に存在する反応、例えばメトキシシランに起因して不活性化され得るため、そのような配合物のバルク硬化に効率的に触媒作用を及ぼし得ない。触媒を不活性化することなく、そのようなアルコキシシラン架橋剤を含有するシリコーン組成物中で、所望の硬化速度を達成するために、縮合反応のための触媒として特定の有機チタン化合物を用いることが慣例となっている。この目的のために最も一般的に好ましいチタン化合物は、一級又は二級アルコール、例えば、イソプロピルアルコール及び/又はn-ブチルアルコールから誘導されるものである。しかしながら、実際に用いられるチタン化合物は、十分に急速及び/又は深部硬化を促進するのに、多くの場合不十分であり、チタン化合物の促進剤及び安定剤として、キレート剤、例えば、アセチルアセトネートを用いることが慣例である。キレート剤、例えば、アセチルアセトネートは、チタン化合物と混合され得るか、又はそれと反応して錯体を提供し得る。アセトネートを含有するこれらの材料は、黄色の色合いを有する硬化シリコーン生成物をもたらすという欠点を有する。硬化の十分な速度、及び得られた透明、半透明、又は「水白」生成物を提供し、使用中にその半透明性及び無色を保持し、上記の黄色の色合いを回避する、チタネート触媒作用シーラント配合物を有することが長い間望まれている。しかしながら、この組み合わせ要件は、アルコキシシラン型架橋剤を含有する組成物中で達成することが困難であることが証明された。
本明細書の開示は、硬化時に、エージングの際の変色及び接着性低下を回避するクリアシーラントを提供する、一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物を提供しようとする。
一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物であって、
(a)次の式の1分子当たり少なくとも2つのヒドロキシル基又は加水分解性基を有するオルガノポリシロキサンポリマーであって、
3-nSi-(Z)-(O)-(R SiO(4-y)/2-(SiR -Z)-Si-R3-n (1)
式中、各Xは、独立して、ヒドロキシル基又は加水分解性基であり、各Rは、アルキル、アルケニル、又はアリール基であり、各Rは、X基、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基であり、Zは、二価有機基であり、
dは、0又は1であり、qは、0又は1であり、d+q=1であり、nは、0、1、2、又は3であり、yは、0、1、又は2であり、かつ優先的に2であり、zは、当該オルガノポリシロキサンポリマーが、25℃で、10,000~75,000mPa・s、あるいは25℃で、10,000~60,000mPa・sの粘度を有するような整数である、オルガノポリシロキサンポリマーと、
(b)オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり約5~約25重量部の量の、任意選択的に疎水性処理され得るヒュームド又は熱分解法シリカ充填剤を含むか、又はそれからなる補強性充填剤と、
(c)オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり0.10~約2.0重量部の量のシラン接着促進剤と、
(d)(i)チタネート及び/又はジルコネート、並びに(ii)金属カルボン酸塩を含む触媒と、任意選択的に(e)及び/又は(f)と、を含み、
(e)は、架橋剤であり、
(f)は、ジシラザン又はポリシラザンから選択されるヒドロキシ捕捉剤である、一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物が本明細書で提供される。
本明細書では、全ての成分を一緒に混合することによって、上記組成物を作製する方法も提供される。
本明細書では、先に記載されたような組成物の硬化生成物であるエラストマーシーラント材料も提供される。
ファサード、絶縁ガラス、窓建設、自動車、ソーラー、及び建設分野におけるシーラントとしての、上記組成物の使用も提供される。
2つの基材間の封止をもたらすための、それらの間の空間を充填するための方法であって、
a)先に記載されたようなシリコーン組成物を用意することと、
b)シリコーン組成物を、第1の基材に塗布し、第2の基材を、第1の基材に塗布されているシリコーン組成物と接触させること、又は
c)第1の基材及び第2の基材の配置によって形成された空間を、シリコーン組成物で充填し、シリコーン組成物を硬化させることのいずれかと、を含む、方法も提供される。
本明細書で使用する場合、「含む(comprising)」の観念は、その最も広い意味で使用され、「含む(include)」、及び「~からなる(consist of)」という概念を意味し、これを包含する。
本出願の目的で、「置換」とは炭化水素基中の1個以上の水素原子が別の置換基で置換されていることを意味する。このような置換基の例としては、塩素、フッ素、臭素及びヨウ素などのハロゲン原子;クロロメチル基、ペルフルオロブチル基、トリフルオロエチル基、及びノナフルオロヘキシル基などのハロゲン原子含有基;酸素原子;(メタ)アクリル基及びカルボキシル基などの酸素原子含有基;窒素原子;アミノ官能基、アミド官能基、及びシアノ官能基などの窒素原子含有基;硫黄原子;並びにメルカプト基などの硫黄原子含有基が挙げられるが、これらに限定されない。
組成物は、好ましくは、加熱することなく室温で硬化するという点で、室温加硫性組成物であるが、適切と考えられる場合、加熱により促進され得る。
オルガノポリシロキサンポリマー(a)は、次の式の1分子当たり少なくとも2つのヒドロキシル基又は加水分解性基を有し、
3-nSi-(Z)-(O)-(R SiO(4-y)/2-(SiR 2-Z)-Si--R3-n(1)
式中、各Xは、独立して、ヒドロキシル基又は加水分解性基であり、各Rは、アルキル、アルケニル、又はアリール基であり、各Rは、X基、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基であり、Zは、二価有機基であり、
dは、0又は1であり、qは、0又は1であり、d+q=1であり、nは、0、1、2、又は3であり、yは、0、1、又は2であり、zは、当該オルガノポリシロキサンポリマー(a)が、ASTM D 1084-16に準拠し、ブルックフィールド回転粘度計(スピンドルCP-52、1rpm)を使用して、25℃で、10,000~75,000mPa・s、あるいは25℃で、10,000~60,000mPa・sの粘度を有するような整数である。
オルガノポリシロキサン(a)の各X基は、同じであっても異なっていてもよく、ヒドロキシル基、又は縮合性若しくは加水分解性基であり得る。用語「加水分解性基」は、室温で水によって加水分解されるケイ素に結合した任意の基を意味する。加水分解性基Xは、式-OTの基を含み、式中、Tは、メチル、エチル、イソプロピル、オクタデシルなどのアルキル基、アリル、ヘキセニルなどのアルケニル基、シクロヘキシル、フェニル、ベンジル、β-フェニルエチルなどの環状基、2-メトキシエチル、2-エトキシイソプロピル、2-ブトキシイソブチル、p-メトキシフェニル、又は-(CHCHO)CHなどの炭化水素エーテル基である。
最も好ましいX基は、ヒドロキシル基又はアルコキシ基である。例示的なアルコキシ基は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、イソブトキシ、ペントキシ、ヘキソキシオクタデシルオキシ、及び2-エチルヘキソキシ、メトキシメトキシ又はエトキシメトキシなどのジアルコキシ基、エトキシフェノキシなどのアルコキシアリールオキシである。最も好ましいアルコキシ基は、メトキシ基あるいはエトキシ基である。d=1の場合、nは、典型的には0又は1であり、各Xは、アルコキシ基、あるいは1~3個の炭素を有するアルコキシ基、あるいはメトキシ又はエトキシ基である。そのような場合、オルガノポリシロキサンポリマー(a)は、以下の構造を有し、
3-nSi-(Z)-(R SiO(4-y)/2-(SiR 2-Z)-Si-R3-n
式中、R、R、Z、y、及びzは、上記のとおりであり、nは、0又は1であり、各Xは、アルコキシ基である。
各Rは、アルキル基、あるいは1~10個の炭素原子、あるいは1~6個の炭素原子、あるいは1~4個の炭素原子を有するアルキル基、あるいはメチル又はエチル基、アルケニル基、あるいは2~10個の炭素原子、あるいは2~6個の炭素原子を有するアルケニル基、例えば、ビニル、アリル、及びヘキセニル基、芳香族基、あるいは6~20個の炭素原子を有する芳香族基、3,3,3-トリフルオロプロピル基などの置換脂肪族有機基、アミノアルキル基、ポリアミノアルキル基、及び/又はエポキシアルキル基、から個別に選択される。
各Rは、X又はRからなる群から個別に選択される、但し、1分子当たり累積で少なくとも2つのX基及び/又はR基が、ヒドロキシル基又は加水分解性基である。いくつかのR基は、ポリマー主鎖からの、シロキサン分岐であり得、その分岐は、先に記載されたような末端基を有し得ることが可能である。最も好ましいRは、メチルである。
各Zは、独立して、1~10個の炭素原子を有するアルキレン基から選択される。一代替例では、各Zは、独立して、2~6個の炭素原子を有するアルキレン基から選択され、更なる代替例では、各Zは、独立して、2~4個の炭素原子を有するアルキレン基から選択される。各アルキレン基は、例えば、エチレン、プロピレン、ブチレン、ペンチレン、及び/又はヘキシレン基から個別に選択され得る。
加えて、nは、0、1、2、又は3であり、dは、0又は1であり、qは、0又は1であり、d+q=1である。一代替では、qが1である場合、nは、1又は2であり、各Xは、OH基又はアルコキシ基である。別の代替例では、dが1である場合、nは、0又は1であり、各Xは、アルコキシ基である。
オルガノポリシロキサンポリマー(a)は、ASTM D 1084-16に準拠し、ブルックフィールド回転粘度計(スピンドルCP-52、1rpm)を使用して、25℃で、10,000~75,000mPa・s、あるいは25℃で、10,000~60,000mPa・sの粘度を有し、zは、したがって、そのような粘度を可能にする整数であり、あるいはzは、300~5000の整数である。yは、0、1、又は2であるが、実質的にy=2であり、例えば、R SiO(4-y)/2基の少なくとも90%、あるいは95%が、y=2で特徴付けられる。
オルガノポリシロキサンポリマー(a)は、式(1)によって表される単一のシロキサンであり得るか、又は上記式によって表されるオルガノポリシロキサンポリマーの混合物であり得る。したがって、オルガノポリシロキサンポリマー(a)に関する「シロキサンポリマー混合物」という用語は、任意の個々のオルガノポリシロキサンポリマー(a)又はオルガノポリシロキサンポリマー(a)の混合物を含むことを意味する。
重合度(Degree of Polymerization、DP)(すなわち、実質的に上記式におけるz)は、通常、シリコーンの巨大分子若しくはポリマー又はオリゴマー分子中のモノマー単位の数として定義される。合成ポリマーは、異なる重合度を有する巨大分子種、したがって異なる分子量を有する巨大分子種の混合物から本質的になる。異なるタイプの平均ポリマー分子量が存在し、それらは異なる実験で測定することができる。2つの最重要のものは、数平均分子量(number average molecular weight、Mn)及び重量平均分子量(weight average molecular weight、Mw)である。シリコーンポリマーのMn及びMwは、ゲル浸透クロマトグラフィ(Gel permeation chromatography、GPC)によって、約10~15%の精度で測定することができる。この技術は標準的であり、Mw、Mn、及び多分散指数(polydispersity index、PI)が得られる。重合度(DP)=Mn/Muであり、式中、MnはGPC測定からの数平均分子量であり、Muはモノマー単位の分子量である。PI=Mw/Mnである。DPは、Mwによりポリマーの粘度に関連し、DPが高くなるほど粘度が高くなる。
オルガノポリシロキサンポリマー(a)は、組成物の10~60重量%、あるいは10~55%、あるいは20~55重量%の量で、組成物中に存在する。
組成物はまた、例えば、籾殻灰を含むヒュームドシリカ及び/又は沈殿シリカなどの、1つ以上の微細補強性充填剤(b)を含む。典型的には、補強性充填剤(b)の表面積は、ヒュームドシリカ及び/又は沈殿シリカの場合、少なくとも50m/gである。高表面積ヒュームドシリカ及び/又は高表面積沈降シリカの場合、これらは、ISO 9277:2010に準拠するBET法によって測定して、75~400m/g、あるいはISO 9277:2010に準拠するBET法によって、100~300m/gの表面積を有し得、使用のために選択され得る。
補強性充填剤は、オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり5~約25重量部、あるいは、オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり10~約20重量部の量で組成物中に存在する。
補強充填剤(b)は、例えば1つ以上の脂肪酸、例えばステアリン酸などの脂肪酸、若しくはステアレートなどの脂肪酸エステルで、又は、オルガノシラン、ポリジオルガノシロキサン、若しくはオルガノシラザンヘキサアルキルジシラザン、又は短鎖シロキサンジオールで、疎水性処理し、充填剤を疎水性にし、ひいては他の接着剤構成成分との均質混合物の取扱い及び入手をより容易にすることができる。充填剤の表面処理によって、オルガノポリシロキサン(a)で容易に湿潤される。これらの表面変性充填剤は、凝集せず、シリコーンポリマー(a)中に均質に組み込まれ得る。これによって、未硬化組成物の室温での機械的特性が改善される。充填剤は、前処理され得るか、又はオルガノポリシロキサンポリマー(a)と混合される場合、その場で処理され得る。
構成成分(c)は、シラン接着促進剤である。好適な接着促進剤は、式R14 Si(OR15(4-h)[式中、下付き文字hは、1、2、又は3であり、あるいはhは3である]のアルコキシシランを含んでもよい。各R14は独立して一価の有機官能基である。R14は、グリシドキシプロピル基若しくは(エポキシシクロヘキシル)エチル基などのエポキシ官能基、アミノエチルアミノプロピル基若しくはアミノプロピル基などのアミノ官能基、メタクリルオキシプロピル基、メルカプトプロピル基などのメルカプト官能基、又は不飽和有機基であり得る。各R15は独立して、少なくとも1個の炭素原子を有する非置換飽和炭化水素基である。R15は、1~4個の炭素原子、あるいは1~2個の炭素原子を有してもよい。R15の例としては、メチル、エチル、n-プロピル、及びイソプロピルが挙げられる。
あるいは、接着促進剤は、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、又は上記のうちの2つ以上を反応させることによって得られる多官能性材料であり得る。例えば、アルキルアルコキシシリコーン、例えば、トリメトキシメチルシランと、アミノアルコキシシラン、例えば、3-アミノプロピルトリメトキシシランと、エポキシアルコキシシラン、例えば、グリシドキシプロピルトリメトキシシランとの、0.1~6:0.1~5:1の(i):(ii):(iii)の重量比の、反応生成物。
好適な接着促進剤の例としては、次の構造の分子を挙げることができ、
(R’O)Si(CHN(H)-(CHNH
[式中、各R’は同じであっても異なっていてもよく、1~10個の炭素原子を有するアルキル基であり、nは2~10であり、zは2~10である]、
シラン接着促進剤(c)は、オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり0.10~約2.0重量部の量、あるいは、オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり0.3~約1重量部の量で組成物中に存在する。
好ましくは、生成物ネットワークへの組み込みよりも基材への分子の拡散に有利となるように、接着促進剤の加水分解速度は、架橋剤の加水分解速度よりも遅くする必要がある。
構成成分(d)は、(i)チタネート及び/又はジルコネート、並びに(ii)金属カルボン酸塩を含む触媒である。本明細書で定義されるようなシーラント組成物に含めるために選択される触媒(d)中のチタネート及び/又はジルコネート(i)は、必要な硬化速度に依存する。チタネート及び/又はジルコネート系触媒は、一般式Ti[OR又はZr[ORに従う化合物を含み得、式中、各Rは、同じでも異なっていてもよく、1~10個の炭素原子を含有する直鎖状又は分岐状であり得る一価の、一級、二級、又は三級脂肪族炭化水素基を表す。任意選択的に、チタネート及び/又はジルコネート系触媒は、部分不飽和基を含有し得る。しかしながら、Rの好ましい例としては、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、t-ブチル、及び2,4-ジメチル-3-ペンチルなどの分岐状二級アルキル基が挙げられるが、これらに限定されない。各Rが同じである場合、好ましくは、Rは、イソプロピル、分岐状二級アルキル基、又は三級アルキル基、特にt-ブチルである。好適な例としては、例えばテトラ-n-ブチルチタネート、テトラ-t-ブチルチタネート、テトラ-t-ブトキシチタネート、テトライソプロポキシチタネート、及びジイソプロポキシジエチルアセトアセテートチタネート(並びにジルコネートの均等物)が挙げられる。あるいは、チタネート/ジルコネートは、キレート化され得る。キレート化は、アルキルアセチルアセトネート、例えばメチル又はエチルアセチルアセトネートなどの、任意の好適なキレート剤によってもよい。あるいは、チタネートは、3つのキレート剤をもたらすモノアルコキシチタネート、例えば2-プロパノラト、トリスイソオクタデカノアトチタネートであってもよい。
本開示では、触媒(d)はまた、金属が、亜鉛、アルミニウム、ビスマス、鉄、及び/又はジルコニウムのうちの1つ以上から選択される(ii)金属カルボン酸塩も含む。カルボキシレート基は、式R15COOのものであり、R15は、水素、アルキル基、アルケニル基、及びアリール基から選択される。R15に対する有用なアルキル基の例としては、1~18個の炭素原子、あるいは1~8個の炭素原子を有するアルキル基が挙げられる。R15に対する有用なアルケニル基の例としては、ビニル、2-プロペニル、アリル、ヘキセニル、及びオクテニルなどの、2~18個の炭素原子、あるいは2~8個の炭素原子を有するアルケニル基が挙げられる。R15に対する有用なアリール基の例としては、フェニル及びベンジルなどの、6~18個の炭素原子、あるいは6~8個の炭素原子を有するアリール基が挙げられる。あるいは、R15は、メチル、2-プロペニル、アリル、及びフェニルである。したがって、触媒(d)中の金属カルボン酸塩(ii)は、カルボン酸亜鉛(II)、カルボン酸アルミニウム(III)、カルボン酸ビスマス(III)、及び/若しくはカルボン酸ジルコニウム(IV)、アルキルカルボン酸亜鉛(II)、アルキルカルボン酸アルミニウム(III)、アルキルカルボン酸ビスマス(III)、及び/若しくはアルキルカルボン酸ジルコニウム(IV)、又はこれらの混合物であり得る。触媒(d)中の金属カルボン酸塩(ii)の具体例としては、エチルヘキサン酸亜鉛、エチルヘキサン酸ビスマス、ステアリン酸亜鉛、ウンデシレン酸亜鉛、ネオデカン酸亜鉛、及び2-エチルヘキサン酸鉄(III)が挙げられる。触媒(d)のチタネート及び/又はジルコネート(i)、並びに金属カルボン酸塩(ii)は、1:4~4:1のモル比で提供される。
触媒(d)は、典型的には、オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり0.33~5.3重量部、あるいはオルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり0.33~4重量部、あるいはオルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり0.4~3.3重量部の量で存在する。
好ましくはないが、適切又は必要とみなされる場合、任意選択的に触媒(e)はまた、スズ触媒を更に含み得る。追加のスズ系縮合触媒は、組成物の硬化に触媒作用を及ぼすのに好適な任意の触媒であり得る。当該スズ触媒は、使用される場合、触媒(e)の他の構成成分と混和する必要がある。
先に記載されたように、組成物は、任意選択的に、構成成分(e)及び/又は(f)を含有し得、
(e)は、架橋剤であり、
(f)は、ジシラザン又はポリシラザンヒドロキシ捕捉剤から選択される湿気捕捉剤である。
上記組成物中のポリマー(a)として提案されたポリマーの選択は、硬化するために架橋剤を必要としないため、架橋剤(e)は、任意選択であるとみなされる。架橋剤(e)は、存在する場合、次の構造を有するシランから選択され得、
Si(OR4-j
式中、各Rは、同じであっても異なっていてもよく、少なくとも1つの炭素、あるいは1~20個の炭素、あるいは1~10個の炭素、あるいは1~6個の炭素を含有するアルキル基である。jの値は、0又は1である。各R基は同じであっても異なっていてもよいが、2つ以上のR基は同じであるか、あるいは3つ以上のR基は同じであるか、あるいは、jが0である場合、全てのR基は同じであることが好ましい。したがって、jがゼロである場合、架橋剤(e)の具体例としては、テトラエチルオルトシリケート、テトラプロピルオルトシリケート、テトラ(n-)ブチルオルトシリケート、及びテトラ(t-)ブチルオルトシリケートが挙げられる。
jが1である場合、R基が存在する。Rは、少なくとも1つの炭素を有する、置換若しくは非置換の直鎖状若しくは分岐状一価炭化水素基、シクロアルキル基、アリール基、アラルキル基、又は炭素に結合した少なくとも1つの水素原子が、ハロゲン原子、若しくはエポキシ基、グリシジル基、アシル基、カルボキシル基、エステル基、アミノ基、アミド基、(メタ)アクリル基、メルカプト基、イソシアヌレート基、若しくはイソシアネート基を有する有機基によって置換された前述のうちのいずれか1つから選択されるケイ素結合有機基である。Rとして好適な非置換一価炭化水素基としては、アルキル基、例えば、メチル、エチル、プロピル、及び他のアルキル基、ビニルなどのアルケニル基、シクロペンタン基及びシクロヘキサン基を含み得るシクロアルキル基を挙げることができる。Rに、又はそれとして好適な置換基としては、例として、3-ヒドロキシプロピル基、3-(2-ヒドロキシエトキシ)アルキル基、ハロプロピル基、3-メルカプトプロピル基、トリフルオロアルキル基、例えば、3,3,3-トリフルオロプロピル基、2,3-エポキシプロピル基、3,4-エポキシブチル基、4,5-エポキシペンチル基、2-グリシドキシエチル基、3-グリシドキシプロピル基、4-グリシドキシブチル基、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチル基、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)アルキル基、アミノプロピル基、N-メチルアミノプロピル基、N-ブチルアミノプロピル基、N,N-ジブチルアミノプロピル基、3-(2-アミノエトキシ)プロピル基、メタクリルオキシアルキル基、アクリルオキシアルキル基、カルボキシアルキル基、例えば3-カルボキシプロピル基、10-カルボキシデシル基を挙げることができる。
好適な架橋剤(e)の具体例としては、ビニルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリス(イソプロペノキシ)シラン又はビニルトリス(イソプロペノキシ)シラン、3-ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、3-ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、3-(2-ヒドロキシエトキシ)エチルトリエトキシシラン、3-(2-ヒドロキシエトキシ)エチルトリメトキシシラン、クロロプロピルトリエトキシシラン、3-メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、2,3-エポキシプロピルトリエトキシシラン、2,3-エポキシプロピルトリメトキシシラン、3,4-エポキシブチルトリエトキシシラン、3,4-エポキシブチルトリメトキシシラン、4,5-エポキシペンチルトリエトキシシラン、4,5-エポキシペンチルトリメトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリエトキシシラン、2-グリシドキシエチルトリメトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、4-グリシドキシブチルトリエトキシシラン、4-グリシドキシブチルトリメトキシシラン、2-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、3-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン、N-メチルアミノプロピルトリエトキシシラン、N-メチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N-ブチルアミノプロピルトリメトキシシラン、N,N-ジブチルアミノプロピルトリエトキシシラン、3-(2-アミノエトキシ)プロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、トリス(3-トリエトキシシリルプロピル)イソシアヌレート、アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-カルボキシプロピルトリエトキシシラン、及び10-カルボキシデシルトリエトキシシランが挙げられるが、これらに限定されない。
架橋剤(e)は、任意選択的に、組成物中に存在する。したがって、それは存在しない場合があるが、存在する場合、それは、オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり≦8重量部の量、すなわちオルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり0~8重量部の範囲で存在する。
構成成分(f)は、ジシラザン又はポリシラザンから選択されるヒドロキシ捕捉剤である。任意の好適なジシラザン又はポリシラザンヒドロキシ捕捉剤、例えば、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、オクタメチルテトラシラザン、トリメチルトリフェニルシクロトリシラザン、トリビニルトリメチルシクロトリシラザンなどの直鎖状又は環状であり得るシラザンが使用され得る。構成成分(f)はまた、1つ以上のポリシラザン、すなわちフェニレンシラザンなどのアリーレンシラザン、及びメチレンシラザンなどのアルキレンシラザンなどの、繰り返し単位を含有するポリマーであり得、繰り返し単位、例えば、具体例は、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザン、オクタメチルテトラシラザン、トリメチルトリフェニルシクロトリシラザン、及びトリビニルトリメチルシクロトリシラザンである。
ヒドロキシ捕捉剤(f)は、任意選択的に組成物中に存在する。したがって、それは存在しない場合があるが、存在する場合、それは、オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり≦8重量部の量、すなわちオルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり0~8重量部の範囲で存在する。
必要に応じて他の添加剤を使用してもよい。これらは、顔料、可塑剤、レオロジー調整剤、硬化調整剤、及び防カビ剤及び/又は殺生物剤などを含み得る。添加剤の一部は複数の添加剤のリストに挙げられることが理解される。その場合、このような添加剤は言及されている全ての異なる用途で機能する能力を有する。
顔料は必要に応じて利用され、組成物を着色する。組成物と適合性がある限り、任意の好適な顔料を用いることができる。顔料及び/又は着色(非白色)充填剤、例えばカーボンブラックが、最終接着剤生成物を着色するために利用され得る。存在する場合、カーボンブラックは、非補強性充填剤及び着色剤の両方として機能する。
組成物は、成分(a)~(f)の各々と非反応性であるシリコーン又は有機流体の形態の、1つ以上の液体可塑剤/増量剤(加工助剤と称されることもある)を含み得る。
可塑剤として有用であり、二液型組成物中に含まれ得る非反応性シリコーン流体の例としては、有機置換基が、例えば、メチル、ビニル、若しくはフェニル、又はこれらの基の組み合わせである、末端トリオルガノシロキシ基を有するポリジメチルシロキサンなどの、ポリジオルガノシロキサンが挙げられる。そのようなポリジメチルシロキサンは、例えば、ASTM D 1084-16に準拠し、ブルックフィールド回転粘度計(スピンドルCP-52、1rpm)を使用して、25℃で、約5~約100,000mPa・sの粘度を有し得る。存在する場合、これらは、架橋剤(ii)及び触媒を有する二液型組成物のパートA又はパートBにあり得る。
あるいは、相溶性の有機可塑剤を、シリコーン流体可塑剤に加え、又はその代わりに用いてもよく、それには、ジアルキルフタレート(アルキル基は、直鎖状であっても、及び/又は分岐状であってもよく、6~20個の炭素原子を含むもの)(ジオクチルフタレート、ジヘキシルフタレート、ジノニルフタレート、ジデシルフタレート、ジアラニル(diallanyl)フタレート、及び他のフタレートなど)、並びに類縁のアジペート、アゼレート、オレエート、及びセバケートエステル、ポリオール(エチレングリコール及びその誘導体など)、並びに有機ホスフェート(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など)が挙げられる。
本明細書における組成物に用いるための増量剤の例としては、鉱油系(典型的には石油系)パラフィン炭化水素、パラフィン炭化水素とナフテン炭化水素との混合物、環状パラフィン及び非環状パラフィンを含むパラフィン油、並びに、ナフテン、多環式ナフテン、及びパラフィンを含む、炭化水素流体、又はポリアルキルベンゼン(重質アルキレート(石油蒸留後に精製装置内に残留するアルキレート化芳香族材料)など)が挙げられる。このような増量剤の例は、英国特許第2424898号にて考察されており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。
可塑剤は任意選択的であり、ポリマー(a)100部当たり最大20重量部の量で存在し得る。
本発明による水分硬化性組成物中に組み込むことができるレオロジー調整剤としては、シリコーン有機コポリマー、例えばポリエーテル又はポリエステルのポリオールに基づく欧州特許第0802233号に記載されているもの;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エトキシル化ヒマシ油、オレイン酸エトキシレート、アルキルフェノールエトキシレート、コポリマー若しくはエチレンオキサイド及びプロピレンオキサイド、及びシリコーンポリエーテルコポリマーからなる群から選択されるノニオン性界面活性剤;並びにシリコーングリコールが挙げられる。いくつかの系について、これらのレオロジー調整剤、特に、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのコポリマー、及びシリコーンポリエーテルコポリマーにより、基材、特に可塑性基材に対する接着を増強することができる。
必要な場合、殺生物剤を組成物中で更に使用することができる。用語「殺生物剤」は、殺菌剤、殺真菌剤、及び殺藻剤などを包含するものであることに留意されたい。本明細書に記載の組成物中で使用することができる、有用な殺生物剤の好適な例としては、例えば:
カルバメート、例えば、メチル-N-ベンゾイミダゾール-2-イルカルバメート(カルベンダジム)及び他の好適なカルバメートなど、10,10’-オキシビスフェノキサシン、2-(4-チアゾリル)-ベンゾイミダゾール、N-(フルオロジクロロメチルチオ)フタルイミド、ジヨードメチルp-トリルスルホン、紫外線安定剤との組み合わせに適切な場合、2,6-ジ(tert-ブチル)-p-クレゾール、3-ヨード-2-プロピニル(propinyl)ブチルカルバメート(3-iodo-2-propinyl butylcarbamate、IPBC)、亜鉛2-ピリジンチオール-1-オキサイド、トリアゾリル化合物及びイソチアゾリノン、例えば、4,5-ジクロロ-2-(n-オクチル)-4-イソチアゾリン-3-オン(4,5-dichloro-2-(n-octyl)-4-isothiazolin-3-one、DCOIT)、2-(n-オクチル)4-イソチアゾリン-3-オン(2-(n-octyl)-4-isothiazolin-3-one、OIT)、及びn-ブチル-1,2-ベンゾイソチアゾリン-3-オン(n-butyl-1,2-benzisothiazolin-3-one、BBIT)など、が挙げられる。他の殺生物剤としては、例えば、亜鉛ピリジンチオン、1-(4-クロロフェニル)-4,4-ジメチル-3-(1,2,4-トリアゾール-1-イルメチル)ペンタン-3-オール及び/又は1-[[2-(2,4-ジクロロフェニル)-4-プロピル-1,3-ジオキソラン-2-イル]メチル]-1H-1,2,4-トリアゾールを挙げることができる。
好適には、殺真菌剤及び/又は殺生物剤は、組成物の0~0.3重量%の量で存在していてもよく、欧州特許第2106418号に記載されているとおり、要求される場合、カプセル化した形態で存在していてもよい。
先に記載されたような組成物は、一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物であり、それは、
100重量部のオルガノポリシロキサンポリマー(a)と、
約5~約25重量部の補強性充填剤(b)と、
0.10~約2.0重量部のシラン接着促進剤(c)と、
0.33~5.3重量部の触媒(d)と、
0~8重量部の架橋剤(e)と、
0~8重量部のヒドロキシ捕捉剤(f)と、これらの任意の好適な組み合わせと、を含み得る。
上記のような任意選択的な添加剤はまた、所望により組成物中に存在し得、例えば、ポリマー(a)100重量部当たり0~20重量部の可塑剤が存在し得る。
組成物は、好ましくは、加熱することなく室温で硬化するという点で、室温加硫性組成物であるが、適切と考えられる場合、加熱により促進され得る。本明細書では、全ての成分を一緒に混合することによって、上記組成物を作製する方法も提供される。
組成物は、任意の好適な順序で、例えば、任意の好適な混合手段によって、成分を混合することにより調製され得る。例えば、組成物は、最初にポリマー及び充填剤、又はポリマー、可塑剤(存在する場合)、及び充填剤を一緒に混合し、次いで、残りの成分を任意の好適な順序で導入することによって調製され得る。典型的には、混合は、ある時点で、真空下で行われて、貯蔵中の早期硬化を回避するために、可能な限り湿気/水を除去する。
更なる実施形態は、少なくとも2つのそのような表面に接着するエラストマー塊をそれらの表面の間に形成する方法であり、その方法はそれらの表面の間に水分硬化性組成物を導入し、湿気の存在中、その組成物を硬化する方法である。2つの基材間の封止をもたらすための、それらの間の空間を充填するための方法であって、
a)先に記載されたようなシリコーン組成物を用意することと、
b)シリコーン組成物を、第1の基材に塗布し、第2の基材を、第1の基材に塗布されているシリコーン組成物と接触させること、又は
c)第1の基材及び第2の基材の配置によって形成された空間を、シリコーン組成物で充填し、シリコーン組成物を硬化させることのいずれかと、を含む、方法も提供される。
本発明による組成物は、貯蔵中安定であるが、大気中の湿気への曝露で硬化する一液型配合物として配合され得、様々な用途で用いられ得る。これらは、例えば、ファサード、絶縁ガラス、窓建設、自動車、ソーラー、及び建設分野に使用するための、コーティング、シーラント、及び封止組成物に含まれ得る。しかしながら、それらは、相対運動に供される物品及び構造におけるジョイント、空洞、及び他の空間を封止するのに特に好適である。したがって、それらは、グレイジングシーラントとして、かつ建築構造を封止するために特に好適である。これらは、ほとんどの業界標準に対して十分に低い弾性率と、ほとんどの業界標準に対して十分に高い破断伸びの硬化シールを提供するための、所望の硬化特性を有する。
好ましくは、接着剤/シーラントは、液体又はペーストの形態で室温で基材上に塗布され、それは直ちに固体に戻り、時間内に、永久的な固体エラストマーシーラント/接着剤に硬化するシロキサン構成要素の縮合硬化の前/間に、シーラントに即時のグリーン強度を提供する。非可逆的縮合硬化プロセスは、構成成分a)の構成要素と大気/湿気との接触直後に始まるが、構成成分の非可逆的硬化プロセスのほとんどは、およそ室温又はそれよりもわずかに上回る温度、すなわち5~35℃の領域の温度で行われる。組成物の外部表面は、湿気の存在下で数分/数時間で硬化するが、本発明に記載された塗布された接着剤/シーラントの本体全体のシロキサン構成成分の縮合硬化による接着剤の大部分の硬化及びその後の表面への永久的接合は、形成するまでに数週間を要するが、比較的粘着性又は粘性感触である従来の空気-シーラント界面のようではないのに対して、滑らかな感触である表面をもたらす。
本開示はまた、本明細書における一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物の硬化生成物であるエラストマー生成物、並びに硬化するとエラストマー体を形成する接着剤及び/又はシーラントとしての一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物の使用にも及ぶ。
一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物は、全ての成分を指定された量で一緒に混合することによって調製されて、湿気がない状態では安定であり、湿気に曝露されると硬化する組成物を提供し得る。これらの一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物は、好ましくは、全ての成分を無水条件下で混合することによって調製される。これは材料中で使う湿気の量は最小にとどめ、混合中はシステム内に極力湿気が入らないようにすべきであることを意味する。過剰な湿気は組成物に対して保存中に硬化を起こしたり、硬化特性を劣化させたりするような有害な影響を及ぼす可能性がある。
一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物は、全ての成分が一緒に混合され、無水状態に保存されるワンパッケージシステムとして調製され得る。
本開示の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物は、例えば、コーティング、コーキング、及び封止材料として、様々な用途で用いられ得る。しかしながら、それらは、相対運動に供される物品及び構造におけるジョイント、空洞、及び他の空間を封止するのに、すなわち、グレイジングシーラント又は衛生用品シーラントとして、建築構造、並びにコンクリート及び石材などの建築材料をシールするため、かつレインスクリーンの被覆材-(機械的固定の代わりに)に使用するためのシーラントとして、特に好適である。他の用途としては、材料の組み立て体、例えば、プラスチック基材の他のプラスチック材料への接着、プラスチックの金属面へ、PVCの窓ガラスへなどの、プラスチックのガラスへの接着、金属の金属基材へ、ガラスのガラス基材へ、が挙げられる。
本明細書の開示を支持する組成物、並びに標準的なチタネート触媒を使用する比較組成物を、以下の表1a及び表1bに特定された組成物を使用して調製した。
Figure 2023512874000001
表1aにおいて:
AEROSIL(登録商標)R812(S)は、Evonik製の300m/gのBET表面積(製造業者値)を有する、ヘキサメチルジシラザンで処理されたヒュームドシリカである。
触媒1は、2:1(6mmolのTi及び3mmolのZn)の重量比のテトライソプロピルチタネート:エチルヘキサン酸亜鉛塩(Ethylhexanoic acid zinc salt、Zn(EHA))の混合物であり、
触媒2は、2:1の重量比のテトラt-ブチルチタネート:エチルヘキサン酸亜鉛塩(Zn(EHA))の混合物である。
使用される接着促進剤は、(i)トリメトキシメチルシラン、(ii)3-アミノプロピルトリメトキシシラン、及び(iii)グリシドキシプロピルトリメトキシシランの反応生成物であった。
トリメトキシシランでキャップされたPDMSポリマー100部に対する重量部で成分の量を提供するために、重量%を使用する場合に必要とされるように、全組成物を合計100にする必要はないことが理解されよう。
Figure 2023512874000002
表1bの組成物において、触媒は、6mmolのTi及び3mmolのZnからなっていた。別段の指示がない限り、組成物を、室温で7日間硬化させ、次いで、それらの物理的特性について分析した。ASTM D412-98a(2002)e1に準拠した全ての試験を、ダンベル形状の試験片を使用して行った。
Figure 2023512874000003
硬化深さ試験を、好適な容器にシーラントを充填し(エアポケットの導入を回避)、容器に含有されるシーラントを、室温(約23℃)及び約50%の相対湿度で、適切な期間硬化させることによって、24時間でシーラントが表面からどれだけ硬化したかを決定するために行った。適切な硬化時間後、容器から試料を取り出し、硬化した試料の高さを測定した。
接着性評価結果を、公的に入手可能であり、ASTM D903に基づく、Dow Corporate試験方法CTM 0293を使用して決定した。凝集破壊とは、コーティング自体が基材(例えば、鋼板)から剥がれることなく破壊する場合に、凝集破壊(Cohesive failure、CF)が観察されることである。いくつかの場合では、混合破壊モードが観察されることがあり、この場合には、一部の領域は剥離(すなわちAF)しているが、一部はコーティングで覆われたままである(すなわちCF)。そのような場合、CFを表示する表面の部分(%CF)
Figure 2023512874000004
実施例は、比較例と比較して、より速い硬化速度(TFTによって示される)を提供したことがわかる。金属塩Zn(EHA)は、明らかな硬化特性を示さなかったが(比較例3)、チタネートに添加されると相乗効果を有し得る。(実施例1及び2)。
試料をエージングして、それらの長期接着特性及び黄変の傾向を評価した。
色L分析を、Konica Minolta Sensing Co.,Ltd.JapanのCM-700d分光計を使用して行った。b値は、黄変に関する。使用される試験片は、ダンベル形状であった。
長期接着性を、UV及びQUVエージング技術の両方を使用し、続いて、ASTM C794-18の結果に準拠して180°剥離接着試験を使用して評価した。室温での7日間硬化後のUVエージングの場合、試料を、ガラス面を有するUVエージング試験チャンバであるHefei Saifor Test Equipment Co.,Ltd.から入手可能なモデルSF/ZN-Tに入れた。試料を、UVA-340nmランプに20cmの距離で曝露し、チャンバ温度を約45℃に維持した。
QUVエージングは、光及び水噴射の両方を使用して、実際の気象条件を模倣するように適合された標準加速耐候性試験試験である。エージングプロセスを、Q-Labによって製造されたQUV-SPRAYモデルユニットで行った。エージングプロセスは、ASTM G151-10及びG155-13に従った。(機械は、Q-Labによって製造されたモデルQUV-SPRAY、モデルQUV-SPRAYであった)。
Figure 2023512874000005
Figure 2023512874000006
エージング後の着色試験において、本開示による実施例は、以前の触媒を使用する比較例よりも黄変が少ないことを示す、bのより低い値を明確に示すことがわかる。本明細書に記載されるような組成物は、比較例よりもエージング後の剥離接着試験において、より良好に機能するエラストマーを提供することも理解されよう。

Claims (14)

  1. 一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物であって、
    (a)次の式の1分子当たり少なくとも2つのヒドロキシル基又は加水分解性基を有するオルガノポリシロキサンポリマーであって、
    3-nSi-(Z)-(O)-(R SiO(4-y)/2-(SiR 2-Z)-Si--R3-n (1)
    式中、各Xは、独立して、ヒドロキシル基又は加水分解性基であり、各Rは、アルキル、アルケニル、又はアリール基であり、各Rは、X基、アルキル基、アルケニル基、又はアリール基であり、Zは、二価有機基であり、
    dは、0又は1であり、qは、0又は1であり、d+q=1であり、nは、0、1、2、又は3であり、yは、0、1、又は2であり、かつ優先的に2であり、zは、前記オルガノポリシロキサンポリマーが、25℃で、10,000~75,000mPa・s、あるいは25℃で、10,000~60,000mPa・sの粘度を有するような整数である、オルガノポリシロキサンポリマーと、
    (b)オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり約5~約25重量部の量の、任意選択的に疎水性処理され得るヒュームド又は熱分解法シリカ充填剤を含むか、又はそれからなる補強性充填剤と、
    (c)オルガノポリシロキサンポリマー(a)100重量部当たり0.10~約2.0重量部の量のシラン接着促進剤と、
    (d)(i)チタネート及び/又はジルコネート、並びに(ii)金属カルボン酸塩を含む触媒と、任意選択的に(e)及び/又は(f)と、を含み、
    (e)は、架橋剤であり、
    (f)は、ジシラザン又はポリシラザンから選択されるヒドロキシ捕捉剤である、一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。
  2. オルガノポリシロキサンポリマー(a)が、次の構造
    3-nSi-(Z)-(R SiO(4-y)/2-(SiR 2-Z)-Si-R3-n
    (式中、nは、0又は1であり、各Xは、アルコキシ基である)のものである、請求項1に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。
  3. 触媒(d)の(i)が、テトラ-n-ブチルチタネート、テトラ-イソプロピルチタネート、及びテトラ-(2-エチルヘキシル)チタネート、又はこれらの混合物から選択され、触媒が、任意選択的にキレート化され得る、請求項1又は2に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。
  4. 触媒(d)の前記金属カルボン酸塩(ii)の金属が、亜鉛、アルミニウム、ビスマス、及び/又はジルコニウムのうちの1つ以上から選択される、請求項1~3のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。
  5. 触媒(d)の前記金属カルボン酸塩(ii)が、カルボン酸亜鉛(II)、カルボン酸アルミニウム(III)、カルボン酸ビスマス(III)、及び/若しくはカルボン酸ジルコニウム(IV)、アルキルカルボン酸亜鉛(II)、アルキルカルボン酸アルミニウム(III)、アルキルカルボン酸ビスマス(III)、及び/若しくはアルキルカルボン酸ジルコニウム(IV)、又はこれらの混合物から選択される、請求項1~4のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。
  6. 触媒(d)の前記金属カルボン酸塩(ii)が、エチルヘキサン酸亜鉛、エチルヘキサン酸ビスマス、ステアリン酸亜鉛、ウンデシレン酸亜鉛、ネオデカン酸亜鉛、及び2-エチルヘキサン酸鉄(III)から選択される、請求項1~5のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。
  7. 触媒(d)のチタネート及び/又はジルコネート(i)、並びに金属カルボン酸塩(ii)が、1:4~4:1のモル比で提供される、請求項1~6のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。
  8. 前記組成物が、
    0.33~5.3重量部の触媒(d)と、
    0~8重量部の架橋剤(e)と、
    0~8重量部のヒドロキシ捕捉剤(f)と、を、
    各場合において、ポリマー(a)100重量部に対して含む、請求項1~7のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。
  9. 前記組成物が、1つ以上の可塑剤を更に含む、請求項1~8のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物。
  10. 全ての成分を一緒に混合することによって、請求項1~5のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物を作製する方法。
  11. 請求項1~9のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物の硬化生成物である、エラストマーシーラント材料。
  12. クリアシーラントである、請求項11に記載のエラストマーシーラント材料。
  13. ファサード、絶縁ガラス、窓建設、自動車、ソーラー、及び建設分野におけるシーラントとしての、請求項1~9のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物の使用。
  14. 2つの基材間の封止をもたらすための、それらの間の空間を充填するための方法であって、
    a)請求項1~9のいずれか一項に記載の一液型室温加硫性(RTV)シリコーン組成物を用意することと、
    b)前記シリコーン組成物を、第1の基材に塗布し、第2の基材を、前記第1の基材に塗布されている前記シリコーン組成物と接触させること、又は
    c)第1の基材及び第2の基材の配置によって形成された空間を、前記シリコーン組成物で充填し、前記シリコーン組成物を硬化させることのいずれかと、を含む、方法。

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4273698A (en) * 1979-02-28 1981-06-16 General Electric Company Self-bonding room temperature vulcanizable silicone rubber compositions
US4680364A (en) * 1985-06-18 1987-07-14 General Electric Company Room temperature vulcanizable silicone compositions having improved adhesion
CA2056570A1 (en) * 1990-12-17 1992-06-18 Gary M. Lucas Room temperature vulcanizable silicone compositions having improved low modulus
US6562931B1 (en) * 1999-10-29 2003-05-13 Alliedsignal Inc. Room temperature vulcanizable silicone compositions with improved adhesion to acrylic
ES2694978T3 (es) * 2010-11-08 2018-12-28 Momentive Performance Materials Inc. Sistema de barrera al aire y al agua de silicona líquida aplicada y proceso de obtención del mismo
CN103396757B (zh) * 2013-08-02 2015-07-15 东莞兆舜有机硅科技股份有限公司 一种单组份脱醇型阻燃rtv硅橡胶密封胶及其制备方法
US10138394B2 (en) * 2014-03-19 2018-11-27 Csl Silicones Inc. Air-water barrier silicone coatings
US10501657B2 (en) * 2017-03-08 2019-12-10 Momentive Performance Materials Inc. Silicone coating composition containing surface sheen modifier

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