JP2551572B2 - シリコ−ン・シ−ラント組成物 - Google Patents
シリコ−ン・シ−ラント組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、水酸基末端封鎖ポリジオルガノシロキサ
ン、アルキルトリアルコキシシラン、およびチタン触媒
からなるシリコーン・シーラントの耐油膨潤性およびシ
エルフ・ライフ（保存性）を改良する方法に関する。
ン、アルキルトリアルコキシシラン、およびチタン触媒
からなるシリコーン・シーラントの耐油膨潤性およびシ
エルフ・ライフ（保存性）を改良する方法に関する。
従来の技術 室温硬化シリコーン弾性シーラントの最近の製造法の
１つは水酸基末端封鎖ポリジオルガノシロキサン、アル
キルトリアルコキシシラン橋かけ剤およびチタンを主成
分とした触媒を使用する。かかるシーラントは水分が存
在しないときは安定であるが、大気にさらされるような
水分にさらされると硬化する。この種のシーランでの経
験は貯蔵時にシーラントが硬化能を失う傾向があること
を示している。これは、特に使用者が何にか欠陥がある
ことを知らないで密閉のためにシーラントをチューブか
ら必要な場所へ押し出す可能性があるから望ましくな
い。次に、その古い非硬化性のシーラントを全て物理的
に除去して、新しいものに取り替える必要がある。これ
は時間的およびコスト的に不利な方法である。この種の
貯蔵時の不良化のために、無酸、非腐食性のシルコーン
・シーラントの製造法を開発しなければならなくなつ
た。従来のシーランドでのもう１つの問題は、シーラン
トを使用してガスケツトを形成させるときのような油の
存在下におけるシーラントの膨潤傾向であつた。油の存
在下における優れた耐膨潤性が必要であつた。
１つは水酸基末端封鎖ポリジオルガノシロキサン、アル
キルトリアルコキシシラン橋かけ剤およびチタンを主成
分とした触媒を使用する。かかるシーラントは水分が存
在しないときは安定であるが、大気にさらされるような
水分にさらされると硬化する。この種のシーランでの経
験は貯蔵時にシーラントが硬化能を失う傾向があること
を示している。これは、特に使用者が何にか欠陥がある
ことを知らないで密閉のためにシーラントをチューブか
ら必要な場所へ押し出す可能性があるから望ましくな
い。次に、その古い非硬化性のシーラントを全て物理的
に除去して、新しいものに取り替える必要がある。これ
は時間的およびコスト的に不利な方法である。この種の
貯蔵時の不良化のために、無酸、非腐食性のシルコーン
・シーラントの製造法を開発しなければならなくなつ
た。従来のシーランドでのもう１つの問題は、シーラン
トを使用してガスケツトを形成させるときのような油の
存在下におけるシーラントの膨潤傾向であつた。油の存
在下における優れた耐膨潤性が必要であつた。
アルコキシ官能性重合体、アルコキシ官能性橋かけ
剤、およびチタン酸塩触媒の使用に基づいたシリコーン
・シーラントの製造方法に関する特許は多数ある。これ
らの代表はWeyenbergによる1967年８月１日付け米国特
許第3,334,067号である。Weyenbergは一成分の室温硬化
シロキサン・ゴムの製造法を開示している。彼の組成物
は水分のないときに安定であるが、水分にさらされると
硬化する。その方法は、水分の不在下で水酸基末端封鎖
シロキサン重合体、式Ｒ′Si（OR″）３のシラン、およ
びβ−カルボニル・チタン化合物を混合することからな
る。
剤、およびチタン酸塩触媒の使用に基づいたシリコーン
・シーラントの製造方法に関する特許は多数ある。これ
らの代表はWeyenbergによる1967年８月１日付け米国特
許第3,334,067号である。Weyenbergは一成分の室温硬化
シロキサン・ゴムの製造法を開示している。彼の組成物
は水分のないときに安定であるが、水分にさらされると
硬化する。その方法は、水分の不在下で水酸基末端封鎖
シロキサン重合体、式Ｒ′Si（OR″）３のシラン、およ
びβ−カルボニル・チタン化合物を混合することからな
る。
Cooperによる1968年５月14日付け米国特許第3,383,35
5号は、適当な触媒の存在下でヒドロキシル化オルガノ
シロキサン重合体とアルコキシ・シランとを反応させる
ことによつてアルコキシ基を末端Siへ結合させた重合体
を開示している。彼は各末端Si原子に結合された２〜３
個のアルコキシ基を有するかかる官能性ジオルガノポリ
シロキサンは水分および適当な加水分解および縮合触媒
の存在下でゴム質材料に硬化できることを開示してい
る。
5号は、適当な触媒の存在下でヒドロキシル化オルガノ
シロキサン重合体とアルコキシ・シランとを反応させる
ことによつてアルコキシ基を末端Siへ結合させた重合体
を開示している。彼は各末端Si原子に結合された２〜３
個のアルコキシ基を有するかかる官能性ジオルガノポリ
シロキサンは水分および適当な加水分解および縮合触媒
の存在下でゴム質材料に硬化できることを開示してい
る。
Smithらは、1974年12月24日付け米国特許第3,856,839
号においてメチルトリメトキシシランおよびシラノール
連鎖停止ポリジオルガノシロキサン流体を含有する組成
物の硬化を触媒するアルカンジオキシ・チタン・キレー
ト化合物を開示している。特定のキレート化チタン化合
物は、これまで知られているチタン化合物のように組成
物の製造中に増粘しないから望ましいと述べている。
号においてメチルトリメトキシシランおよびシラノール
連鎖停止ポリジオルガノシロキサン流体を含有する組成
物の硬化を触媒するアルカンジオキシ・チタン・キレー
ト化合物を開示している。特定のキレート化チタン化合
物は、これまで知られているチタン化合物のように組成
物の製造中に増粘しないから望ましいと述べている。
上記の組成物と異なる優れたものがGetsonらによつて
1978年９月５日付け米国特許第4,111,890号に開示され
ており、その中でオルガノポリシロキサンに結合したヒ
ドロカーボンオキシ基、有機ケイ素化合物およびチタン
・エステル基は同一である。彼等は以前の組成物は実質
的に無水状態に保持しても短いシエルフ・ライフを有
し、かつこれらの組成物を長く貯蔵する程、性質のプロ
フイールが低くなることを開示している。
1978年９月５日付け米国特許第4,111,890号に開示され
ており、その中でオルガノポリシロキサンに結合したヒ
ドロカーボンオキシ基、有機ケイ素化合物およびチタン
・エステル基は同一である。彼等は以前の組成物は実質
的に無水状態に保持しても短いシエルフ・ライフを有
し、かつこれらの組成物を長く貯蔵する程、性質のプロ
フイールが低くなることを開示している。
1984年３月20日付け米国特許第4,438,039号には、あ
る市販組成物のシエルフ・ライフは微細な砂状からペレ
ツト状の粒子に及ぶ各種サイズの結晶の形成を示す外観
問題によつて決まることが開示されている。この特許は
貯蔵時に小塊を形成しない特定のチタン触媒を開示して
いる。
る市販組成物のシエルフ・ライフは微細な砂状からペレ
ツト状の粒子に及ぶ各種サイズの結晶の形成を示す外観
問題によつて決まることが開示されている。この特許は
貯蔵時に小塊を形成しない特定のチタン触媒を開示して
いる。
以上記載した先行技術はどれも長期貯蔵後に不良硬化
する問題に対する解決法を開示していない。かかる貯蔵
破損の考えられる原因の長期間の研究後に、その問題の
解決法が見出された。かかる問題の解決法がわかると、
他の背景情報に興味が移つてきた。BrownおよびHydeに
よる1964年２月25日付け米国特許第3,122,522号はシロ
キサン組成物を開示している。そしてその各分子は本質
的に（１）式 〔Ｒ′（OCH2H2） Ｃ Ｏ〕（Ｒ ｂ ）SiZ（R2）SiO0.5 の少なくとも２単位と、式 Ｒ ｄ SiO（４−ｄ）/2 の単位からなる。上式の各ａは２〜３の値を有し、各ｂ
は０〜１の値を有し、いずれの単位（１）におけるａと
ｂの和は３以下である、各ｃは１〜２の値を有し、各ｄ
は０〜２の値を有し、ｚは炭素原子が２〜８の二価の炭
化水素基であつて、脂肪族の不飽和を含まない。該シリ
コーン組成物の各分子は1Si原子当り平均1.3〜２のＲ基
を有し、１分子当りＲ ｄ SiO（４−ｄ）/2の少なくとも
７単位が存在する。
する問題に対する解決法を開示していない。かかる貯蔵
破損の考えられる原因の長期間の研究後に、その問題の
解決法が見出された。かかる問題の解決法がわかると、
他の背景情報に興味が移つてきた。BrownおよびHydeに
よる1964年２月25日付け米国特許第3,122,522号はシロ
キサン組成物を開示している。そしてその各分子は本質
的に（１）式 〔Ｒ′（OCH2H2） Ｃ Ｏ〕（Ｒ ｂ ）SiZ（R2）SiO0.5 の少なくとも２単位と、式 Ｒ ｄ SiO（４−ｄ）/2 の単位からなる。上式の各ａは２〜３の値を有し、各ｂ
は０〜１の値を有し、いずれの単位（１）におけるａと
ｂの和は３以下である、各ｃは１〜２の値を有し、各ｄ
は０〜２の値を有し、ｚは炭素原子が２〜８の二価の炭
化水素基であつて、脂肪族の不飽和を含まない。該シリ
コーン組成物の各分子は1Si原子当り平均1.3〜２のＲ基
を有し、１分子当りＲ ｄ SiO（４−ｄ）/2の少なくとも
７単位が存在する。
Weyenbergによる1965年３月30日付け米国特許第3,17
5,993号は、本質的に平均式 からなる組成物を開示している。ここで各Ｒは脂肪族の
不飽和を含まず、ｚは脂肪族の不飽和を含まない二価炭
化水素基、ｙは０〜２の値を有し、ｘは少なくとも３の
値を有し、ａは２〜３の平均値を有する。
5,993号は、本質的に平均式 からなる組成物を開示している。ここで各Ｒは脂肪族の
不飽和を含まず、ｚは脂肪族の不飽和を含まない二価炭
化水素基、ｙは０〜２の値を有し、ｘは少なくとも３の
値を有し、ａは２〜３の平均値を有する。
上記の文献は共に、白金触媒の存在下で−SiH基を含
有するシロキサンと脂肪族または脂環式基を含有の一価
の炭化水素基を含有する適当なシランと反応させ、−Si
Hおよび脂肪族Ｃ＝Ｃ基の反応を介したシロキサンの調
製を教示している。この反応は２価のｚ基を生成する。
これとは別に、Ｃ＝Ｃ基はシロキサン上に、そして−Si
Hはシラン上にあるようにすることができる。
有するシロキサンと脂肪族または脂環式基を含有の一価
の炭化水素基を含有する適当なシランと反応させ、−Si
Hおよび脂肪族Ｃ＝Ｃ基の反応を介したシロキサンの調
製を教示している。この反応は２価のｚ基を生成する。
これとは別に、Ｃ＝Ｃ基はシロキサン上に、そして−Si
Hはシラン上にあるようにすることができる。
1984年６月６日に公表されたヨーロッパ特許出願第01
10251号は室温加硫シリコーン・ゴム組成物の製造に有
用なアルコキシ末端ポリシロキサンの製造法を開示して
いる。その方法はシラノールまたはビニルシロキサン
と、アルコキシシランであるポリアルコキシ橋かけ剤と
を白金溶媒の存在下で無水的に反応させる。このアルコ
キシー末端ポリシロキサンは被処理充てん材および縮合
触媒と混合することもできる。この出願特許は、重合体
の末端Siにシルエチレン結合を有さないアルコキシー末
端ポリシロキサンはトリアルコキシシルエチレン末端基
を含有するポリジオルガノシロキサンに相当することを
教示している。
10251号は室温加硫シリコーン・ゴム組成物の製造に有
用なアルコキシ末端ポリシロキサンの製造法を開示して
いる。その方法はシラノールまたはビニルシロキサン
と、アルコキシシランであるポリアルコキシ橋かけ剤と
を白金溶媒の存在下で無水的に反応させる。このアルコ
キシー末端ポリシロキサンは被処理充てん材および縮合
触媒と混合することもできる。この出願特許は、重合体
の末端Siにシルエチレン結合を有さないアルコキシー末
端ポリシロキサンはトリアルコキシシルエチレン末端基
を含有するポリジオルガノシロキサンに相当することを
教示している。
1984年11月７日に公表されたTotenおよびPinesによつ
てヨーロッパ特許出願第123935A号は、式 の少なくとも１つの官能基を含むアルコキシシリル官能
性シリコーンを開示している（式中のｗは２〜約20の整
数である）、該シリコーンは満足な潤滑性および種々の
繊維織物に対する柔軟性のような他の性質を与えること
ができるものとして有用である。
てヨーロッパ特許出願第123935A号は、式 の少なくとも１つの官能基を含むアルコキシシリル官能
性シリコーンを開示している（式中のｗは２〜約20の整
数である）、該シリコーンは満足な潤滑性および種々の
繊維織物に対する柔軟性のような他の性質を与えること
ができるものとして有用である。
発明が解決しようとする問題点 この背景技術における開示のいずれも、水分の不在下
で長時間の貯蔵に際して硬化能を失うシリコーン・シー
ラント（該シリコーン・シーラントはチタン化合物で触
媒作用を受けている）のシエルフ・ライフの改良方法の
問題の解決の助けにならない。
で長時間の貯蔵に際して硬化能を失うシリコーン・シー
ラント（該シリコーン・シーラントはチタン化合物で触
媒作用を受けている）のシエルフ・ライフの改良方法の
問題の解決の助けにならない。
問題点を解決するための手段 本発明は、水酸基末端封鎖ポリジオルガノシロキサ
ン、アルキルトリアルコキシシラン、およびチタン酸塩
触媒を主成分とし、前記ポリジオルガノシロキサン100
部、二価の炭化水素基または二価の炭化水素基とシロキ
サン基の組合せによつて分離された末端Si原子を有する
ポリジオルガノシロキサン100部を添加することによる
シリコーン・シーラントの改良に関する。
ン、アルキルトリアルコキシシラン、およびチタン酸塩
触媒を主成分とし、前記ポリジオルガノシロキサン100
部、二価の炭化水素基または二価の炭化水素基とシロキ
サン基の組合せによつて分離された末端Si原子を有する
ポリジオルガノシロキサン100部を添加することによる
シリコーン・シーラントの改良に関する。
本発明は、（Ａ）水分の不在下において（１）メチ
ル、エチル、プロピル、フエニルおよびトリフルオロプ
ロピルから選んだ有機基を有し、25℃において0.1〜100
0Pa・ｓの粘度を有する水酸基末端封鎖ポリジオルガノ
シロキサン100重量部、（２）式（式中の各Ｒはメチ
ル、エチル、プロピル、フエニル、およびトリフルオロ
プロピルから選んだ有機基、各Ｒ″はメチルまたはエチ
ル、Ｚはエチレン基またはエチレン基とシロキサン基の
組合せ、ａは０または１、そしてｘは重合体が25℃で0.
05〜10Pa・ｓの粘度を有するような値である） のポリジオルガノシロキサン10〜100重量部、 （３）式（式中のＲ′はメチル、エチル、プロピル、フ
エニルおよびトリフルオロプロピルであり、Ｒ′は前記
のものＲ′Si（OR″）３のアルキルトリアルコキシシラ
ン0.35〜9.0重量部、（４）チタン触媒、および（５）
組成物を補強および／または増量する所定量の充てん材
を混合して、水分の不在下で安定であるが、水分の存在
下でシリコーン・エラストマーに硬化する組成物を生成
することからなる耐油膨潤性シリコーン・シーラントを
改良する方法である。
ル、エチル、プロピル、フエニルおよびトリフルオロプ
ロピルから選んだ有機基を有し、25℃において0.1〜100
0Pa・ｓの粘度を有する水酸基末端封鎖ポリジオルガノ
シロキサン100重量部、（２）式（式中の各Ｒはメチ
ル、エチル、プロピル、フエニル、およびトリフルオロ
プロピルから選んだ有機基、各Ｒ″はメチルまたはエチ
ル、Ｚはエチレン基またはエチレン基とシロキサン基の
組合せ、ａは０または１、そしてｘは重合体が25℃で0.
05〜10Pa・ｓの粘度を有するような値である） のポリジオルガノシロキサン10〜100重量部、 （３）式（式中のＲ′はメチル、エチル、プロピル、フ
エニルおよびトリフルオロプロピルであり、Ｒ′は前記
のものＲ′Si（OR″）３のアルキルトリアルコキシシラ
ン0.35〜9.0重量部、（４）チタン触媒、および（５）
組成物を補強および／または増量する所定量の充てん材
を混合して、水分の不在下で安定であるが、水分の存在
下でシリコーン・エラストマーに硬化する組成物を生成
することからなる耐油膨潤性シリコーン・シーラントを
改良する方法である。
本発明の方法は、シルエチレン末端重合体を含まない
類似シーラントと比較したときにより優れたシエルフ・
ライフおよび優れた耐熱油性を有する優れたシーラント
を生成する。
類似シーラントと比較したときにより優れたシエルフ・
ライフおよび優れた耐熱油性を有する優れたシーラント
を生成する。
作 用 水酸基末端封鎖ポリジオルガノシロキサン（１）は式 を有する、式中のＲはメチル、エチル、プロピル、また
はトリフルオロプロピル基である。ｘの値は重合体の粘
度が25℃において0.1〜1000Pa・ｓであるような値であ
る。得られる弾性シーラントの物理的性質はより低い粘
度の重合体が使用される場合は十分高くない。より高分
子量の重合体が使用されると、得られるシーラントのス
テイフネスはシーラントの成形が困難な程大きくなる傾
向にある。粘度25℃で1.0〜100Pa・ｓが望ましい。この
種の重合体の使用および製造は技術的に既知である。そ
れらは、適当なジアルキルクロロシランの加水分解で環
式材料を生成し、続いて精製した該環式材料の重合によ
つて生成される。
はトリフルオロプロピル基である。ｘの値は重合体の粘
度が25℃において0.1〜1000Pa・ｓであるような値であ
る。得られる弾性シーラントの物理的性質はより低い粘
度の重合体が使用される場合は十分高くない。より高分
子量の重合体が使用されると、得られるシーラントのス
テイフネスはシーラントの成形が困難な程大きくなる傾
向にある。粘度25℃で1.0〜100Pa・ｓが望ましい。この
種の重合体の使用および製造は技術的に既知である。そ
れらは、適当なジアルキルクロロシランの加水分解で環
式材料を生成し、続いて精製した該環式材料の重合によ
つて生成される。
アルキルトリアルコキシシラン（３）は硬化時にエラ
ストマーを生成する組成物を橋かけするために組成物に
使用される。アルミル基はメチル、エチル、プロピル、
フエニルおよびトリフルオロプロピル基から選ぶ。シラ
ンは全て同一のアルキル基または混合基を有しうる。ア
ルコキシ基はメトキシおよびエトキシから選ぶ。シラン
は全て同一のアルコキシ基または混合基を有しうる。望
ましいシランはメチルトリメトキシシランである。
ストマーを生成する組成物を橋かけするために組成物に
使用される。アルミル基はメチル、エチル、プロピル、
フエニルおよびトリフルオロプロピル基から選ぶ。シラ
ンは全て同一のアルキル基または混合基を有しうる。ア
ルコキシ基はメトキシおよびエトキシから選ぶ。シラン
は全て同一のアルコキシ基または混合基を有しうる。望
ましいシランはメチルトリメトキシシランである。
硬化したシーラントの物理的性能は式R2Si（OR″）２
またはR3Si（OR″）を有するシラン添加によつて改良す
ることができる。２つのアルコキシ基を有するシラン組
成物に添加すると、シランは連鎖エスクテンダーとして
作用して高度の弾性を有するシーラントをたらす。高分
子量の水酸基末端封鎖ポリオルガノシロキサン（１）を
用いても、同じ結果が得られるけれども、かかる高分子
量重合体の使用は著しく高粘度の組成物を生成して、組
成物の取扱いが困難になる。シーラトとしての使用に
は、組成物はなめらかで容易に広がるペーストであるよ
うな粘度を有することが望ましい。１個だけのアルコキ
シ基を有するシランを組成物に添加すると、シランは連
鎖停止剤として作用し、得られるシーラントは高いモジ
ユラスの弾性を有する。シランは技術的に周知であつ
て、米国特許第2,843,555号、第2,927,907号および第3,
127,363号に記載されている。
またはR3Si（OR″）を有するシラン添加によつて改良す
ることができる。２つのアルコキシ基を有するシラン組
成物に添加すると、シランは連鎖エスクテンダーとして
作用して高度の弾性を有するシーラントをたらす。高分
子量の水酸基末端封鎖ポリオルガノシロキサン（１）を
用いても、同じ結果が得られるけれども、かかる高分子
量重合体の使用は著しく高粘度の組成物を生成して、組
成物の取扱いが困難になる。シーラトとしての使用に
は、組成物はなめらかで容易に広がるペーストであるよ
うな粘度を有することが望ましい。１個だけのアルコキ
シ基を有するシランを組成物に添加すると、シランは連
鎖停止剤として作用し、得られるシーラントは高いモジ
ユラスの弾性を有する。シランは技術的に周知であつ
て、米国特許第2,843,555号、第2,927,907号および第3,
127,363号に記載されている。
本発明に使用されるチタン触媒（４）はアルコキシ含
有シロキサンの水分誘導反応を触媒することにおいて有
用であるものはいずれも可である。かかるチタン触媒は
テトラブチルチタネイト、テトラ−２−エチルヘキシル
チタネイト、テトラフエニルチタネイト、およびトリエ
タノールアミンチタネイトのようなチタン・エステルを
含む。有用な触媒は、1966年12月27日付け米国特許第3,
294,739号に記載されているようなオルガノシロキシチ
タン化合物および1967年８月１日付け米国特許第3,334,
067号に記載されているようなβ−ジカルボニル・チタ
ン化合物を含む。これらの特許は共にチタン触媒および
その製造法を示している。
有シロキサンの水分誘導反応を触媒することにおいて有
用であるものはいずれも可である。かかるチタン触媒は
テトラブチルチタネイト、テトラ−２−エチルヘキシル
チタネイト、テトラフエニルチタネイト、およびトリエ
タノールアミンチタネイトのようなチタン・エステルを
含む。有用な触媒は、1966年12月27日付け米国特許第3,
294,739号に記載されているようなオルガノシロキシチ
タン化合物および1967年８月１日付け米国特許第3,334,
067号に記載されているようなβ−ジカルボニル・チタ
ン化合物を含む。これらの特許は共にチタン触媒および
その製造法を示している。
本発明のシリコーン・シーラントは一般に重合体を補
強および増量するための充てん材を含む。望ましい補強
用充てん材は150m2/g〜400m2/gの表面積を有するヒュー
ムドまたは沈降シリカである。シリカの表面は処理また
は非処理にすることができる。補強シリカの量は重合体
（１）の100重量部当り約35重量部までである。さらに
高い量の補強シリカを使用すると、シーラントの粘度は
貯蔵チューブからシーラントを容易に押し出すには高過
ぎることになる。増量用充てん材は、例えばシーラント
の性質を改良したり、シーラントを不透明にしたり、配
合成分のコストを下げるために使用される。増量用充て
ん材の代表的なものは、二酸化チタン、ケイ酸ジルコニ
ウム、酸化鉄、粉砕石英、および炭酸カルシウムであ
る。製品にどんな性質が必要であるかに依存して、シー
ラントの貯蔵または硬化を妨げない微粉砕材料はいずれ
も使用可能である。微粉砕とは10μ以下の平均粒径を意
味する。これらより大きい粒子は粒状の組成物をもたら
す。
強および増量するための充てん材を含む。望ましい補強
用充てん材は150m2/g〜400m2/gの表面積を有するヒュー
ムドまたは沈降シリカである。シリカの表面は処理また
は非処理にすることができる。補強シリカの量は重合体
（１）の100重量部当り約35重量部までである。さらに
高い量の補強シリカを使用すると、シーラントの粘度は
貯蔵チューブからシーラントを容易に押し出すには高過
ぎることになる。増量用充てん材は、例えばシーラント
の性質を改良したり、シーラントを不透明にしたり、配
合成分のコストを下げるために使用される。増量用充て
ん材の代表的なものは、二酸化チタン、ケイ酸ジルコニ
ウム、酸化鉄、粉砕石英、および炭酸カルシウムであ
る。製品にどんな性質が必要であるかに依存して、シー
ラントの貯蔵または硬化を妨げない微粉砕材料はいずれ
も使用可能である。微粉砕とは10μ以下の平均粒径を意
味する。これらより大きい粒子は粒状の組成物をもたら
す。
本発明に使用する最も重要な成分は式 のポリジオルガノシロキサン（２）である、上式の各Ｒ
はメチル、エチル、プロピル、フエニルおよびトリフル
オロプロピルから選ぶ有機基、各Ｒ″はメチルまたはエ
チル、Ｚはエチレン基またはエチレン基とシロキサン基
の組合せ、ａは０または１、そしてｘは重合体が25℃に
おいて0.05〜10Pa・ｓの粘度を有するような値である。
このシルエチレン末端ポリジオルガノシロキサンの添加
によつて、本発明のシーラントの改良が行われる。水酸
基末端封鎖ポリオルガノシロキサン、アルキルトリーア
ルコキシシラン、およびチタン酸塩触媒；またはアルコ
キシ末端封鎖ポリジアルガノシロキサンおよびチタン酸
塩触媒を主成分としたシリコーン弾性シーラントは、シ
ーラントを貯蔵容器に長時間貯蔵した後で水分にさらす
と硬化能を失うことがわかつた。シルエチレン末端合体
の添加はこの硬化能損失の防止を助ける。シルエチレン
重合体の添加も熱油への浸漬または暴露の作用に対する
硬化シーラントの耐性を改善する。
はメチル、エチル、プロピル、フエニルおよびトリフル
オロプロピルから選ぶ有機基、各Ｒ″はメチルまたはエ
チル、Ｚはエチレン基またはエチレン基とシロキサン基
の組合せ、ａは０または１、そしてｘは重合体が25℃に
おいて0.05〜10Pa・ｓの粘度を有するような値である。
このシルエチレン末端ポリジオルガノシロキサンの添加
によつて、本発明のシーラントの改良が行われる。水酸
基末端封鎖ポリオルガノシロキサン、アルキルトリーア
ルコキシシラン、およびチタン酸塩触媒；またはアルコ
キシ末端封鎖ポリジアルガノシロキサンおよびチタン酸
塩触媒を主成分としたシリコーン弾性シーラントは、シ
ーラントを貯蔵容器に長時間貯蔵した後で水分にさらす
と硬化能を失うことがわかつた。シルエチレン末端合体
の添加はこの硬化能損失の防止を助ける。シルエチレン
重合体の添加も熱油への浸漬または暴露の作用に対する
硬化シーラントの耐性を改善する。
望ましい重合体は式（式中のＲおよびＲ′は前に定義
したもの、そしてメチルが最も望ましい） または式 の１つである。基は同一または上記のものの組合せにす
ることができる、そしてそれら基の少なくとも50モル％
がメチル基である。
したもの、そしてメチルが最も望ましい） または式 の１つである。基は同一または上記のものの組合せにす
ることができる、そしてそれら基の少なくとも50モル％
がメチル基である。
式（II）の重合体は水素末端封鎖シロキサンと、式 のシランとをクロロ白金酸のような白金触媒の存在下で
30〜150℃の温度において反応させることによつて生成
される。これら重合体の製造法はWeyenbergによる1965
年３月30日付け米国特許第3,175,993号に教示されてい
る、該特許は式（II）の重合体の製造法を示している。
30〜150℃の温度において反応させることによつて生成
される。これら重合体の製造法はWeyenbergによる1965
年３月30日付け米国特許第3,175,993号に教示されてい
る、該特許は式（II）の重合体の製造法を示している。
式（III）の重合体はビニル末端封鎖ポリジオルガノ
シロキサンと、式（式中のＲおよびＲ″は前に定義した
もの） のエンドキヤツピング組成物とを白金触媒を使用し、反
応させることによつて製造される。このエンドキヤツピ
ング組成物は、ViSi（OR″）３と（R2HSi）2Oとを白金
触媒の存在下で反応させジシランの一端のみを反応させ
ることによつて調製される。これは１モルのViSi（O
R″）３と２モル以上のジシロキサンとを混合すること
によつて行うことができる。この混合体を白金触媒と混
合すると、室温で数分後にわずかな発熱反応がある。色
は透明から淡黄色に変わる。ViSi（OR″）３をシロキサ
ンの両末端へ反応さすことによつて生成した生成物から
なる副産物が存在する。この副産物は材料に残りうる。
1/2の比で約15％の副産物が存在するが、その比を1/4に
すると副産物は約５％低下する。過剰のシランは次に生
成物から除去される。
シロキサンと、式（式中のＲおよびＲ″は前に定義した
もの） のエンドキヤツピング組成物とを白金触媒を使用し、反
応させることによつて製造される。このエンドキヤツピ
ング組成物は、ViSi（OR″）３と（R2HSi）2Oとを白金
触媒の存在下で反応させジシランの一端のみを反応させ
ることによつて調製される。これは１モルのViSi（O
R″）３と２モル以上のジシロキサンとを混合すること
によつて行うことができる。この混合体を白金触媒と混
合すると、室温で数分後にわずかな発熱反応がある。色
は透明から淡黄色に変わる。ViSi（OR″）３をシロキサ
ンの両末端へ反応さすことによつて生成した生成物から
なる副産物が存在する。この副産物は材料に残りうる。
1/2の比で約15％の副産物が存在するが、その比を1/4に
すると副産物は約５％低下する。過剰のシランは次に生
成物から除去される。
本発明の方法は成分（１）〜（５）を一緒に混合して
均一混合体にすることによつてシリコーン弾性シーラン
トを調製する。その混合体は、成分中または混合体を囲
む大気中に水分が存在すると直ちに架橋し硬化し始め
る。その混合体を直ちに使用する場合には、これは満足
であるけれども、使用前に貯蔵できるシーラントを生成
するために混合を水分の不在下で行う操作が必要であ
る。
均一混合体にすることによつてシリコーン弾性シーラン
トを調製する。その混合体は、成分中または混合体を囲
む大気中に水分が存在すると直ちに架橋し硬化し始め
る。その混合体を直ちに使用する場合には、これは満足
であるけれども、使用前に貯蔵できるシーラントを生成
するために混合を水分の不在下で行う操作が必要であ
る。
望ましい方法は、最初に水酸基末端封鎖ポリジオルガ
ノシロキサン（１）と、充てん材（５）および使用され
る充てん材処理材とを混合する。この混合体は室温から
175℃の温度で激しくかくはんして充てん材を重合体中
に完全に分散させる。混合は高温において容器に真空を
加えたり或いはミキサーの内容物上に乾燥不活性ガスを
掃引させながら行つて、一般にベース（基剤）と呼ばれ
る混合体中に存在する全ての水分を除去することが望ま
しい。次に乾燥された基剤は液体成分を水分にさらすこ
となく添加できる密閉可能なミキサーに入れる。次にシ
ルエチレン末端トリアルコキシ官能性ポリジオルガノシ
ロキサン（２）、アルキルトリアルコキシシラン（３）
およびチタン触媒（４）を水分にさらすことなく添加
し、その混合体を貯蔵容器に入れる。貯蔵容器中の材料
に最終期に真空を与えて全ての水分および揮発性物質が
容器から除去されることを保証し、その容器を密封す
る。その材料を使用する必要があるときは、シールを除
去し、シーラントをノズルから押し出すことによつて容
器から取り出し、所望の場所に入れる。空気にさらす
と、空気中の水分がシーラントと反応してシーラントを
シリコーン・エラストマーに硬化させる。
ノシロキサン（１）と、充てん材（５）および使用され
る充てん材処理材とを混合する。この混合体は室温から
175℃の温度で激しくかくはんして充てん材を重合体中
に完全に分散させる。混合は高温において容器に真空を
加えたり或いはミキサーの内容物上に乾燥不活性ガスを
掃引させながら行つて、一般にベース（基剤）と呼ばれ
る混合体中に存在する全ての水分を除去することが望ま
しい。次に乾燥された基剤は液体成分を水分にさらすこ
となく添加できる密閉可能なミキサーに入れる。次にシ
ルエチレン末端トリアルコキシ官能性ポリジオルガノシ
ロキサン（２）、アルキルトリアルコキシシラン（３）
およびチタン触媒（４）を水分にさらすことなく添加
し、その混合体を貯蔵容器に入れる。貯蔵容器中の材料
に最終期に真空を与えて全ての水分および揮発性物質が
容器から除去されることを保証し、その容器を密封す
る。その材料を使用する必要があるときは、シールを除
去し、シーラントをノズルから押し出すことによつて容
器から取り出し、所望の場所に入れる。空気にさらす
と、空気中の水分がシーラントと反応してシーラントを
シリコーン・エラストマーに硬化させる。
本発明の方法によつて生成された組成物は特にシリコ
ーン弾性シーラントとして有用である。それらはすきま
や空間に押し出されて、硬化してシールを形成する。そ
れらは現場形成ガスケツトを作るために使用することが
でき、シーラントを継ぎ目の表面に付加し、継ぎ目の他
の側をシーラントの上に置き、シーラントを硬化させる
ところの操作によつて密閉継ぎ目が得られる。かかるガ
スケツトの例は自動車の油受に見られ、その場合には熱
い油に対するシールの耐性が重要である。
ーン弾性シーラントとして有用である。それらはすきま
や空間に押し出されて、硬化してシールを形成する。そ
れらは現場形成ガスケツトを作るために使用することが
でき、シーラントを継ぎ目の表面に付加し、継ぎ目の他
の側をシーラントの上に置き、シーラントを硬化させる
ところの操作によつて密閉継ぎ目が得られる。かかるガ
スケツトの例は自動車の油受に見られ、その場合には熱
い油に対するシールの耐性が重要である。
次の実施例は説明のためのものであつて、特許請求の
範囲に適切に示されている本発明を限定するものと解釈
してはならない。実施例における部は全て重量部であ
る。
範囲に適切に示されている本発明を限定するものと解釈
してはならない。実施例における部は全て重量部であ
る。
実施例１ 本発明を説明するために一連の組成物を調整した。
最初に、シルエチレン末端重合体は、触媒として酸性
粘土を含有する反応カラムを使用してポリジメチルシク
ロシロキサンと、重合体連鎖に約35のシロキシ単位を有
する重合体を生成するのに十分なテトラメチルージシロ
キサン末端封鎖剤との平衡混合体を反応さすことによつ
て調製した。得られた環状および線状物質の混合体は次
に真空蒸溜によつて混合体の約15％の環状物質を除去し
た。本質的に−SiMe2H末端を有する線状流体は、0.7重
量％の白金を提供するためにジメチルビニルシロキシ末
端封鎖ポリジメチルシロキサンで希釈したジビニルーテ
トラメチルジシロキサンのクロロ白金酸錯体の形で流体
100万部当り約30部の白金の存在下で理論的に10％過剰
のビニルトリメトキシシランと反応させた。その反応を
室温で生じさせた後、過剰のビニルトリメトキシシラン
を流体から除去した。その流体は25℃で約0.07Pa・ｓの
粘度および式 のトリメトキシシルエチレン末端基を有した。
粘土を含有する反応カラムを使用してポリジメチルシク
ロシロキサンと、重合体連鎖に約35のシロキシ単位を有
する重合体を生成するのに十分なテトラメチルージシロ
キサン末端封鎖剤との平衡混合体を反応さすことによつ
て調製した。得られた環状および線状物質の混合体は次
に真空蒸溜によつて混合体の約15％の環状物質を除去し
た。本質的に−SiMe2H末端を有する線状流体は、0.7重
量％の白金を提供するためにジメチルビニルシロキシ末
端封鎖ポリジメチルシロキサンで希釈したジビニルーテ
トラメチルジシロキサンのクロロ白金酸錯体の形で流体
100万部当り約30部の白金の存在下で理論的に10％過剰
のビニルトリメトキシシランと反応させた。その反応を
室温で生じさせた後、過剰のビニルトリメトキシシラン
を流体から除去した。その流体は25℃で約0.07Pa・ｓの
粘度および式 のトリメトキシシルエチレン末端基を有した。
基剤は、密閉することができると共に真空にすること
ができる強力ミキサーに数平均分子約40,000を有する水
酸基末端封鎖ポリジメチルーシロキサンと４〜30のDPを
有する環状ポリジメチルシロキサンとの混合体100部
（該混合体は25℃で約13.5Pa・ｓの粘度を有する）と、
約150m2/gの表面積を有するヒューム・シリカ30部と、2
5℃において0.5Pa・ｓの粘度と約4.5重量％のSi結合水
酸基を有する水酸基末端封鎖ポリメチルフエニルシロキ
サン９部を一緒に混合することによつて調製した。その
混合体は最初に２つの流体を一緒に混合し、次に３つの
増加分に充てん材を添加し、次の増加分を添加する前に
各々を十分に混合して充てん材を濡らすことによつて調
製した。その混合体は次に175℃に加熱し、連続的に混
合しながら完全真空下に１時間入れた。その混合体は真
空を保ちながら30分で室温に冷却した。
ができる強力ミキサーに数平均分子約40,000を有する水
酸基末端封鎖ポリジメチルーシロキサンと４〜30のDPを
有する環状ポリジメチルシロキサンとの混合体100部
（該混合体は25℃で約13.5Pa・ｓの粘度を有する）と、
約150m2/gの表面積を有するヒューム・シリカ30部と、2
5℃において0.5Pa・ｓの粘度と約4.5重量％のSi結合水
酸基を有する水酸基末端封鎖ポリメチルフエニルシロキ
サン９部を一緒に混合することによつて調製した。その
混合体は最初に２つの流体を一緒に混合し、次に３つの
増加分に充てん材を添加し、次の増加分を添加する前に
各々を十分に混合して充てん材を濡らすことによつて調
製した。その混合体は次に175℃に加熱し、連続的に混
合しながら完全真空下に１時間入れた。その混合体は真
空を保ちながら30分で室温に冷却した。
この基剤を次に密閉ミキサーに入れ真空下に置いて全
ての水分を除去した。各部を次に第Ｉ表に示した成分と
混合してシーラントを作つて、全てを水分と接触させる
ことなくシーラント貯蔵容器に入れた。組成物１と３は
上記の調製された重合体に似るがシルエチレン末端へ転
化されない流体を含んだ。組成物２と４は上記のシルエ
チレン末端重合体を含んだ。組成物１と２はテトライソ
プロピルチタネイト（TIPT）で触媒されたが、組成物３
と４はジイソプロピルジエチルアセトアセテート・チタ
ン（TDIDE）で触媒された。組成物は全てメチルトリメ
トキシシラン９部で架橋された。
ての水分を除去した。各部を次に第Ｉ表に示した成分と
混合してシーラントを作つて、全てを水分と接触させる
ことなくシーラント貯蔵容器に入れた。組成物１と３は
上記の調製された重合体に似るがシルエチレン末端へ転
化されない流体を含んだ。組成物２と４は上記のシルエ
チレン末端重合体を含んだ。組成物１と２はテトライソ
プロピルチタネイト（TIPT）で触媒されたが、組成物３
と４はジイソプロピルジエチルアセトアセテート・チタ
ン（TDIDE）で触媒された。組成物は全てメチルトリメ
トキシシラン９部で架橋された。
貯蔵チユーブに１週間のエーシング期間を与えた後
に、シーラントの試料を取り出してシートに成形した。
シートの表面に皮ができるのに必要な時間（SOT）をそ
の表面がその粘性を失うのに必要な時間（TFT）のよう
に測定した。それらのシートを室温および湿潤下で１週
間硬化させた後、試験試料に切断し、ASTM D2240に従つ
てジユロメータで測定した。硬化ゴムの試料は150℃の5
W30モータ油に１週間入れた後、ジユロメータの変化を
測定した。シーラントの貯蔵チユーブを加速エージング
試験として50℃の炉内に８週間入れ、次に室温でさらに
６週間後に前記のように試験した。室温で14週間エージ
ングした別の試料も次に試験した。それらの試験結果を
第Ｉ表に示す。
に、シーラントの試料を取り出してシートに成形した。
シートの表面に皮ができるのに必要な時間（SOT）をそ
の表面がその粘性を失うのに必要な時間（TFT）のよう
に測定した。それらのシートを室温および湿潤下で１週
間硬化させた後、試験試料に切断し、ASTM D2240に従つ
てジユロメータで測定した。硬化ゴムの試料は150℃の5
W30モータ油に１週間入れた後、ジユロメータの変化を
測定した。シーラントの貯蔵チユーブを加速エージング
試験として50℃の炉内に８週間入れ、次に室温でさらに
６週間後に前記のように試験した。室温で14週間エージ
ングした別の試料も次に試験した。それらの試験結果を
第Ｉ表に示す。
データはシルエチレン末端を含有する組成物はエージ
ングおよび熱油にさらした後における性質の変化が少な
いことを示している。
ングおよび熱油にさらした後における性質の変化が少な
いことを示している。
Claims (8)
- 【請求項１】（Ａ）水分の不在下で、 （１）25℃において0.1〜1000パスカル・秒の粘度およ
びメチル、エチル、プロピル、フエニルおよびトリフル
オロプロピルから選んだ有機基を有する水酸基末端封鎖
ポリジオルガノシロキサン100重量部、 （２）式（式中の各Ｒはメチル、エチル、プロピル、フ
エニルおよびトリフルオロプロピルから選んだ有機基、
各Ｒ″はメチルまたはエチル、Ｚはエチレン基またはエ
チレン基とシロキサン基の組合せ、ａは０または１、そ
してｘは重合体が25℃で0.05〜10パルカル・秒の粘度を
有するような値である） のポリジオルガノシロキサン10〜100重量部、 （３）式Ｒ′Si（OR″）３（式中のＲ′はメチル、エチ
ル、プロピルまたはトリフルオロプロピル、そしてＲ″
はメチルまたはエチルである）のアルキルトリアルコキ
シシラン0.35〜9.0重量部、および （４）チタン触媒を混合することからなることを特徴と
する、水分の不在下で安定で、水分の存在でシリコーン
・エラストマーに硬化し、優れた耐油膨潤性を有するシ
リコーン・シーラント組成物。 - 【請求項２】（Ａ）水分の不在下で、 （１）25℃において0.1〜1000パスカル・秒の粘度およ
びメチル、エチル、プロピル、フエニルおよびトリフル
オロプロピルから選んだ有機基を有する水酸基末端封鎖
ポリジオルガノシロキサン100重量部、 （２）式（式中の各Ｒはメチル、エチル、プロピル、フ
エニルおよびトリフルオロプロピルから選んだ有機基、
各Ｒ″はメチルまたはエチル、Ｚはエチレン基またはエ
チレン基とシロキサン基の組合せ、ａは０または１、そ
してｘは重合体が25℃で0.05〜10パルカル・秒の粘度を
有するような値である） のポリジオルガノシロキサン10〜100重量部、 （３）式Ｒ′Si（OR″）３（式中のＲ′はメチル、エチ
ル、プロピルまたはトリフルオロプロピル、そしてＲ″
はメチルまたはエチルである）のアルキルトリアルコキ
シシラン0.35〜9.0重量部、 （４）チタン触媒、および （５）組成物を補強およびまたは増量する所定量の充て
ん材を混合することからなることを特徴とする、 水分の不在下で安定で、水分の存在でシリコーン・エラ
ストマーに硬化し、優れた耐油膨潤性を有するシリコー
ン・シーラント組成物。 - 【請求項３】前記水酸基末端封鎖ポリジオルガノシロキ
サン（１）が25℃で５〜30パスカル・秒の粘度を有する
ポリジメチルシロキサンであるところの特許請求の範囲
第１項に記載の組成物。 - 【請求項４】前記アルキルトリアルコキシシラン（３）
がメチルトリメトキシシランであるところの特許請求の
範囲第１項に記載の組成物。 - 【請求項５】前記チタン触媒（４）がチタン・エステ
ル、オルガノシロキシ・チタン化合物、β−ジカルボニ
ル・チタン化合物、またはそれらの混合体であるところ
の特許請求の範囲第１項に記載の組成物。 - 【請求項６】前記補強用、充てん材（５）は、前記所定
量として前記水酸基末端封鎖ポリジオルガノシロキサン
100重量部当り35重量部以下のシリカであるところの特
許請求の範囲第２項に記載の組成物。 - 【請求項７】前記ポリジオルガノシロキサン（２）が式
（式中の各Ｒはメチル、エチル、プロピル、フエニル、
およびトリフルオロプロピルから選んだ有機基、そして
各Ｒ″はメチルまたはエチルである） を有するところの特許請求の範囲第１項に記載の組成
物。 - 【請求項８】前記ポリジオルガノシロキサン（２）が式
（式中の各Ｒはメチル、エチル、プロピル、フエニル、
およびトリフルオロプロピルから選んだ有機基、各Ｒ″
はメチルまたはエチル、そしてｘは重合体が25℃で0.05
〜10パスカル・秒の粘度を有するような値である） を有するところの特許請求の範囲第１項に記載の組成
物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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