JP3167651B2 - 架橋してエラストマーになる材料、その製法及びそれを含有する成形体 - Google Patents

架橋してエラストマーになる材料、その製法及びそれを含有する成形体

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、架橋してエラスト
マーになる材料、その製法及びその材料から製造される
成形体に関する。
【0002】
【従来の技術】低い圧縮永久歪を有するという架橋して
エラストマーになる材料は、既に記載されている。
【0003】ドイツ特許(DE)第4100217号明
細書(Degussa AG)から、過酸化物により、熱作用下に
加硫可能な成形材料に関して、チオシアナトプロピルト
リアルコキシシランが、圧縮永久歪の改善に影響を及ぼ
し得るということが公知である。この場合、有機ケイ素
化合物を別々に、又は填料と反応させて使用し得ること
が記載されている。同様に、ドイツ特許(DE)第33
19251号明細書(Degussa AG)から、加硫可能なハ
ロゲンゴム混合物に関して、チオ尿素誘導体の代わり
に、イソチウロニウム化合物(Isothiuronium)を使用す
ることが公知である。得られた加硫物では、強度、引張
応力、摩耗及び圧縮永久歪に関して、イソチウロニウム
化合物を有さない比較し得るハロゲンゴム化合物に比べ
て、改善された値が測定される。
【0004】ヨーロッパ特許(EP)第0278157
号明細書(Shin Etsu Chemical Co., Ltd.)では、圧縮
永久歪の改善のために有機硫黄化合物又は有機過酸化物
を、加硫可能なゴム、チオカルバモイル官能性オルガノ
シランに添加している。
【0005】圧縮永久歪を改善するためのその他の提案
は、添加物、例えば、過酸化バリウム、酸化バリウム又
は酸化マグネシウムの使用(米国特許(US−PS)第
3261801号明細書、同第3468838号明細書
及び同第3865778号明細書)及び著しく着色され
た生成物をもたらすポリカルボジイミド−ポリシロキサ
ン−コポリマーの使用(ヨーロッパ特許(EP)第00
10708号明細書)に基づく。
【0006】圧縮永久歪を改善するための前記の方法
は、有機硫黄化合物又は有機過酸化物により加硫されて
エラストマーになるゴムに関している。
【0007】これに対して、付加反応により、有利に、
ビニル含有シロキサンのヒドロシリル化反応により架橋
されるオルガノポリシロキサン材料は、一連の白金化合
物により触媒される。圧縮永久歪みの改善のために、付
加架橋系では従来、経験式:FeyMnz4の鉄−マン
ガン−スピネル(Wacker Silicones:EP 582299)、トリ
アゾール−化合物(Shin Etsu Chemical Co., Ltd.:US
5104919)、ビニル特異性有機過酸化物>0.2重量%
(Dow Corning Co.:EP 0377185)及び遷移金属カルコゲ
ニド(Bayer AG;EP 0455078)が記載されている。
【0008】前記の材料は、透明で、かつ低い圧縮永久
歪を有する付加架橋材料を提供しないという欠点を有す
る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、過酸
化物により架橋する系のように分離生成物を有さず、か
つそのようなものよりも粘稠性であり、かつその貯蔵の
後にも、高い再生産性と同時に低い圧縮永久歪を示す材
料を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、1分子
当たり最低2個のアルケニル基を有するポリオルガノシ
ロキサン(I)及び金属触媒(IV)を含有する成分
(A)及び最低2個のケイ素結合している水素原子を有
するポリオルガノシロキサン(II)及び有機硫黄化合
物(III)を含有する成分(B)をベースとする、架
橋してエラストマーになる材料である。
【0011】成分(A)は、ポリオルガノシロキサン
(I)を含む。本発明のシリコーンゴム材料のポリオル
ガノシロキサン(I)は、25℃で、主に0.5〜50
0Pa・s、有利に1〜100Pa・s、かつ特に有利
に7〜25Pa・sの範囲の粘度を有する、1分子当た
り少なくとも2個のアルケニル基を含有するポリオルガ
ノシロキサンである。ポリオルガノシロキサン(I)
を、主に10〜98重量%及び有利に20〜80重量%
及び特に有利に50〜80重量%の量で使用する。
【0012】成分(A)は更に、下記のその他の添加物
を含有することもできる。
【0013】成分(B)は、ポリオルガノシロキサン
(II)、有機硫黄化合物(III)を含有してよく、
かつ更に、付加的にポリオルガノシロキサン(I)及び
下記のその他の添加物を含有することもできる。
【0014】本発明のシリコーンゴム材料のポリオルガ
ノシロキサン(II)は、25℃で、主に100〜10
00mPa・s、特に有利に200〜500mPa・s
の範囲の粘度を有する、1分子当たり少なくとも2個の
Si−H基を有するポリオルガノシロキサンである。
【0015】ポリオルガノシロキサン(I)は、式: Ra1 bSiO(4-a-b)/2 [式中、aは、0、1又は2であり、bは、0、1、2
又は3であるが、但し、少なくとも2個の基Rが、それ
ぞれの分子中に存在し、かつ合計(a+b)は、<4で
ある]の単位から構成される。
【0016】Rは、アルケニル基である。アルケニル基
としては、SiH−官能性架橋剤でのヒドロシリル化反
応に適当なアルケニル基の全てを選択することができ
る。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、メタリル、1−プロペニル、5−
ヘキセニル、エチニル、、ブタジエニル、ヘキサジエニ
ル、シクロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロ
ヘキセニル、有利にビニル及びアリルを使用するのが有
利である。
【0017】R1は、1〜10個の炭素原子、有利に1
〜6個の炭素原子を有する置換されたか、又は未置換の
脂肪族飽和一価炭化水素基である。この例は、アルキル
基、例えば有利に、メチル、エチル、プロピル、ブチル
及びヘキシル、シクロアルキル基、例えば、シクロペン
チル、シクロヘキシル及びシクロヘプチル;アリール−
及びアルカリール基、例えば、フェニル、トリル、キシ
リル、メシチル、ベンジル、β−フェニルエチル及びナ
フチル又はハロゲン置換された基、例えば3,3,3−
トリフルオルプロピル、o−、p−及びm−クロルフェ
ニル、ブロムトリル及びβ−シアンエチルである。
【0018】アルケニル基は、ポリマー鎖のいずれの位
置にも、殊に末端位ケイ素原子のところで結合していて
よい。
【0019】ポリオルガノシロキサン(I)は、例え
ば、アルケニル基含有率、アルケニル基の種類におい
て、又は構造上異なっている種々異なるアルケニル基を
含有するポリオルガノシロキサンの混合物であってもよ
い。
【0020】アルケニル基含有ポリオルガノシロキサン
の構造は、直鎖でも、分枝鎖でもよい。分枝鎖ポリオル
ガノシロキサンには、単官能性単位、例えば、RR1 2
iO1/2及びR1 3SiO1/2及び二官能性単位、例えば、
1 2SiO2/2及びRR1SiO2/2と並んで、更に、三
官能性単位、例えばR1SiO3/2及びRSiO3/2及び
/又は式:SiO4/2の四官能性単位(ここで、R及び
1は、前記の意味を有する)が含まれる。この分枝鎖
ポリオルガノシロキサンをもたらす三及び/又は四官能
性単位の含有率は、20モル%を本質的には上回るべき
ではない。アルケニル基含有ポリオルガノシロキサン
は、一般式:−OSi(R23)R4Si(R23)O−の
単位も含有することができ、その際、R2も、R3も、前
記のR及びR1の意味を有し、かつR4は、二価の有機
基、例えば、エチレン、プロピレン、フェニレン、ジフ
ェニレン又はポリオキシメチレンを表す。このような単
位は、ポリオルガノシロキサン(I)中に、50モル%
の割合まで含有されてよい。
【0021】式: (ViMe2SiO1/2)2(ViMeSiO)a(Me2Si
O)b [式中、aは、0又は負ではない数であり、かつbは、
負ではない数であり、かつ次の関係が満たされる:50
<(a+b)<2200、有利に200<(a+b)<10
00]の分子に相当するビニル基含有ポリジメチルシロ
キサンを使用するのが、特に有利である。
【0022】架橋剤として、ポリオルガノシロキサン
(II)を、本発明のシリコーンゴム材料の付加架橋の
際に使用し、これは、有利に、次の式: Hc1 dSiO(4-c-d)/2 [式中、cは、0、1又は2であり、dは、0、1、2
又は3であるが、但し、合計(c+d)<4であり、かつ
1分子当たり最低2個のケイ素結合している水素原子が
存在し、かつR1は、前記の意味を有する]の単位から構
成されているSiH−官能性のポリオルガノシロキサン
である。
【0023】1分子当たり3個以上のSiH−結合を有
するポリオルガノシロキサンを使用するのが有利であ
る。1分子当たりSiH−結合を2個のみ有するポリオ
ルガノシロキサン(II)を使用する場合には、アルケ
ニル基含有ポリオルガノシロキサン(I)は、1分子当
たり最低3個のアルケニル基を有するのが有利である。
【0024】ポリオルガノシロキサン(II)を、架橋
剤として使用する。専ら、ケイ素原子に直接結合する水
素原子に関するこの架橋剤の水素含有率は、水素0.0
02〜1.7重量%、有利に水素0.1〜1.7重量%
の範囲である。
【0025】ポリオルガノシロキサン(II)は、1分
子当たり有利に最低3個、有利に最高600個のケイ素
原子を有する。1分子当たり4〜200個のケイ素原子
を有するSiH−架橋剤を使用するのが、特に有利であ
る。
【0026】ポリオルガノシロキサン(II)の構造
は、直鎖、分枝鎖、環式又はネットワーク状であってよ
い。直鎖及び環式ポリオルガノシロキサン(II)は、
式:HR1 2SiO1/2、R1 3SiO1/2、HR1SiO2/2
及びR1 2SiO2/2 の単位から成っており、その際、R
1は、前記の意味を有する。分枝鎖及びネットワーク状
ポリオルガノシロキサン(II)は付加的に、三官能性
単位、例えばHSiO3/2及びR1SiO3/2、及び/又
は式:SiO4/2の四官能性単位を有する。三−及び/
又は四官能性単位の含有率が増加するにつれて、これら
の架橋剤は、ネットワーク状の樹脂状構造を示す。ポリ
オルガノシロキサン(II)中に有される有機基R1
通常、これらが、ポリオルガノシロキサン(I)中に存
在する有機基と相容性であり、その結果、成分(I)と
(II)とが混合可能であるように選択する。
【0027】ここに記載のポリオルガノシロキサン(I
I)の組み合わせ及び混合物も、架橋剤として使用する
ことができる。
【0028】特に有利なポリオルガノシロキサン(I
I)は、式: (HR1 2Sio1/2)(R1 3Sio1/2)(HR1Sio2/2)(R1 2Si
o2/2) [式中、負でない整数e、f、g及びhは、次の関係を
満たす:(e+f)=2、(e+g)>2、5<(g+h)
<200 かつR1は、前記の意味を有する]を有する。
【0029】ポリオルガノシロキサン(II)は、Si
H−基とアルケニル基とのモル比が、主に0.5〜5、
有利に1.0〜3.0であるような量で、硬化可能なシ
リコーンゴム材料中に含有されているのが有利である。
【0030】ポリオルガノシロキサンIIを、0.1〜
15重量%の量で、有利に2〜8重量%及び特に有利に
3〜6重量%の量で使用する。
【0031】有利に成分(A)中に含有されている金属
触媒(IV)が、ポリオルガノシロキサン(I)のアル
ケニル基とポリオルガノシロキサン(II)のケイ素結
合している水素原子との付加反応(ヒドロシリル化)に
役立つ。文献中に、数多くの好適なヒドロシリル化触媒
(IV)が記載されている。原則的に、付加架橋するシ
リコーンゴム材料中で使用される慣用のヒドロシリル化
触媒の全てを使用することができる。
【0032】ヒドロシリル化触媒(IV)として、場合
により、微細な担体材料に固定されている金属、例え
ば、白金、ロジウム、パラジウム、ルテニウム及びイリ
ジウム、有利に白金を使用することができる。
【0033】白金及び白金化合物を使用するのが有利で
ある。ポリオルガノシロキサン中に可溶性の白金化合物
が、特に有利である。可溶性白金化合物として、例え
ば、式:(PtCl2・オレフィン)2及びH(PtCl3
オレフィン)の白金−オレフィン−錯体を使用すること
ができ、その際、2〜8個の炭素原子を有するアルケ
ン、例えば、エチレン、プロピレン、ブテン及びオクテ
ンの異性体又は5〜7個の炭素原子を有するシクロアル
ケン、例えば、シクロペンテン、シクロヘキセン及びシ
クロヘプテンを使用するのが有利である。その他の可溶
性白金−触媒は、式:(PtCl2・C36)2の白金−シ
クロプロパン−錯体、ヘキサクロロ白金酸とアルコー
ル、エーテル及びアルデヒドもしくはそれらの混合物と
の反応生成物又はエタノール溶液中の重炭酸ナトリウム
の存在下でのヘキサクロロ白金酸とメチルビニルシクロ
テトラシロキサンとの反応生成物である。担体材料、例
えば、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム又は活性木炭も
しくは獣炭上の微細な白金、白金ハロゲン化物、例え
ば、PtCl4、ヘキサクロロ白金酸及びNa2PtCl
4・nH2O、白金オレフィン錯体、例えば、エチレン、
プロピレン又はブタジエンを有するようなもの、白金ア
ルコール錯体、例えば、米国特許(US)第43943
17号明細書中に記載されているような白金スチレン錯
体、白金−アルコラート錯体、白金アセチルアセトナ
ト、クロロ白金酸とモノケトン、例えば、シクロヘキサ
ノン、メチルエチルケトン、アセトン、メチル−n−プ
ロピルケトン、ジイソブチルケトン、アセトフェノン及
びメシチルオキシドとの反応生成物、更に白金ビニルシ
ロキサン錯体(この白金ビニルシロキサン錯体は、例え
ば米国特許(US)第3715334号明細書、同37
75452号明細書及び同3814730号明細書中に
記載された)、例えば、白金−ジビニル−テトラメチル
ジシロキサン錯体が、検出可能な量の無機ハロゲンを伴
って、又は伴わずに、環境温度〜250℃までの温度で
組成物の硬化を促進するために充分な量で(その際、オ
ルガノ水素シロキサン及びヒドロシリル化触媒は、数部
の硬化性組成物の様々な部で、調整されている)、有利
である。白金とビニルシロキサン、例えば、sym−ジ
ビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体が、特に有利
である。
【0034】ヒドロシリル化触媒(IV)は、ミクロカ
プセルの(mikroverkapselter)形でも使用することもで
き、その際、触媒を含有し、かつポリオルガノシロキサ
ン中に不溶性の微細な固体は、例えば、熱可塑性プラス
チック(ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂)である。
ヒドロシリル化触媒は、包接化合物の形でも、例えば、
シクロデキストリン中で使用することもできる。
【0035】使用ヒドロシリル化触媒の量は、所望の架
橋速度並びに経済的観点により調節する。慣用の白金触
媒を使用する場合には、硬化可能なシリコーンゴム材料
中の白金−金属の含有率は、白金族0.1〜500重量
ppm(ppm=100万部当たり1部)、有利に10
〜100重量ppmの範囲である。もしくは触媒を、場
合により、有利に0.01〜5重量%の量の抑制剤と一
緒に使用する。
【0036】本発明の硫黄化合物(III)には、例え
ばチオール(メルカプタン、例えば、アルキルチオー
ル、アリールチオール、メルカプト複素環、例えばメル
カプトイミダゾール、メルカプトベンゾイミダゾー
ル)、ケテン−S,X−アセタール(Xは、有利にN又
はSに等しい)、チオアセタール、スルファン(チオエ
ーテル)、ジスルファン(ジチオエーテル)、ポリスル
ファン、チオアミド、チオ尿素、チウラム(チウラムモ
ノスルフィド、ジスルフィド又はポリスルフィド、ビス
チオカルバモイルモノスルファン、ジスルファン又はポ
リスルファン)、チウロニウム塩、チオカルバメート、
ジチオカルバメート及びそのZn−塩、Fe−塩、Ni
−塩、Co−塩又はCu−塩、チオシアネート、イソチ
オシアネート、チオカルボニル化合物(例えば、チオア
ルデヒド、チオケトン、チオラクトン、チオカルボン
酸)、チア−複素環(例えば、チオフェン、1,2−ジ
チオール又は1,3−ジチオールもしくは1,2−ジチ
オール−チオン、1,3−ジチオール−チオン、チアゾ
ール、メルカプトチアゾール、メルカプトチアジアゾー
ル、ベンゾ−ジチオールもしくはベンゾ−ジチオール−
チオン、ベンゾチアゾール、メルカプトベンゾチアゾー
ル、フェノチアゾール、チアントレン)の群からの有機
硫黄化合物、数部の組成物の少なくとも1部、有利にH
−シロキサン含有部での、硫黄含有官能基を有するシラ
ン、例えば、一般式(4): (4) (R5O)3-n6 nSi−R7−SH のメルカプトアルキル−アルキル−アルコキシシラン、
一般式(5)のビス−(トリアルコキシシリル−アルキ
ル)モノ−、ジ−又はポリスルファン、一般式(6)の
チオシアナトアルキルトリアルコキシシランの存在: (5) [(R8O)3Si−R9−]2−Sn (6) (R10O)3Si−R11−SCN 、填料、有利にケイ酸(これらの上に、これらの硫黄含
有官能基を有するシランが施与されているか、反応して
いるか、又は混合されている)、例えば高分散性二酸化
ケイ素の存在及び/又はチオ官能性シロキサン、例えば
ポリジメチルシロキサン−コ−メルカプトアルキル−、
有利に−エチル−及び−プロピル−、シロキサンの存在
が、これに該当する。
【0037】R5は、1〜10個の炭素原子、有利に1
〜6個の炭素原子を有する置換された、又は未置換の脂
肪族飽和一価炭化水素基である。この例は、アルキル
基、例えば有利に、メチル、エチル、プロピル、ブチル
及びヘキシル、シクロアルキル基、例えば、シクロペン
チル、シクロヘキシル及びシクロヘプチルである。
【0038】R6は、1〜10個の炭素原子、有利に1
〜6個の炭素原子を有する置換された、又は未置換の脂
肪族飽和一価炭化水素基である。この例は、アルキル
基、例えば有利にメチル、エチル、プロピル、ブチル及
びヘキシル、シクロアルキル基、例えばシクロペンチ
ル、シクロヘキシル及びシクロヘプチル;アリール及び
アルカリール基、例えばフェニル、トリル、キシリル、
メシチル、ベンジルである。
【0039】R7は、1〜10個の炭素原子、有利に1
〜6個の炭素原子を有する置換された、又は未置換の脂
肪族飽和、二価炭化水素基である。この例は、アルキレ
ン基、例えば有利にメチレン、エチレン、プロピレン、
ブチレン、ヘキシレン、フェニレン、特に有利にプロピ
レンである。
【0040】R8及びR10は、R5の意味を有する。
【0041】R9、R11は、R7の意味を有する。
【0042】nは、n=1〜10、有利にn=2又は4
の意味を有する。
【0043】これらの有機硫黄化合物の混合物を、使用
することもできる。
【0044】有機硫黄化合物又はその混合物を、組成物
の全重量に対して0.0001〜2%、有利に0.00
1%〜0.2%、特に有利に0.005〜0.15%の
量で使用する。
【0045】成分A又はBのどちらか一方中に、次の添
加物が含有されていてもよい。
【0046】成分(I)から(IV)が、本発明のシリ
コーンゴム材料の必要成分であるが、場合により、その
他の添加物も、60重量%、有利に1〜20重量%まで
の割合で、シリコーンゴム材料中に含有されていてよ
い。これらの添加物は、例えば、填料、付着助剤、抑制
剤、金属粉末、繊維、顔料、染料、軟化剤等であってよ
い。
【0047】填料の例は、強化填料、50〜500m2
/g、有利に150〜300m2/gの比表面積を有す
る強化無機、有利にケイ酸塩系填料、例えば、高分散性
二酸化ケイ素(ケイ酸)である(これは、表面変性され
ていてもよい)。これらは、例えば、ケイ酸塩の溶液を
無機酸で沈殿させることにより、かつ熱水溶解により、
揮発性ケイ素ハロゲン化物の加水分解及び/又は酸化高
温反応により、又はアーク法により製造することができ
る。これらのケイ酸は、場合により、混合酸化物又は金
属のアルミニウム、マグネシウム、カルシウム、バリウ
ム、亜鉛、ジルコン及び/又はチタンの酸化物との酸化
物混合物として存在していてもよい。更に、非強化性填
料、即ち、50m2/g未満のBETによる比表面積を
有する填料、例えば、石英粉末、ケイソウ土、ケイ酸カ
ルシウム、ケイ酸ジルコニウム、ゼオライト、金属酸化
物、例えば酸化鉄、酸化亜鉛、二酸化チタン、酸化アル
ミニウム、金属炭酸塩、例えば炭酸カルシウム、炭酸マ
グネシウム、炭酸亜鉛、金属硫酸塩、雲母、シロキサン
樹脂、粘土、リトポングラファイト及びチョークを使用
することもできる。前記の填料は、疎水化されていても
よい。合成ケイ酸塩、天然ケイ酸塩、ガラス繊維及びガ
ラス繊維製品、例えば、マット、ロープ、布、束等並び
にミクロガラス球を使用してもよい。組成物の重量に対
して、填料10〜60%を添加するのが有利である。
【0048】加硫物の灰色又は黒色着色のためだけでな
く、特に価値の高い加硫特性を達成するために、カーボ
ンブラックを、本発明のゴム材料中に付加的に添加する
こともでき、その際、公知のゴムカーボンブラックが挙
げられる。カーボンブラックを、ゴム100重量部に対
して0〜35重量部の量で、数種の組成物の少なくとも
一部で使用する。数の0を伴う下方限界は、本発明の範
囲では、その混合物成分が、ゴム混合物中に存在してよ
いが、存在しなければならないというわけではないとい
うことを示す。カーボンブラックが混合物に添加されて
いる場合には、下方限界は実際には、0.1重量部であ
る。
【0049】油発汗性エラストマーの場合には、組成物
の重量に対して、填料、オルガノアリールシロキサン、
有利にポリジメチル−コ−メチルフェニル−シロキサン
0%〜10%、有利に0.1〜5%を添加する。数の0
を伴う下方限界は、本発明の範囲では、その混合物成分
は、ゴム混合物中に存在してよいが、存在しなければな
らないというわけではないことを示す。オルガノアリー
ルシロキサンを混合物に添加する場合には、下方限界は
実際には、0.1重量部である。
【0050】軟化剤の例は、室温で液状で、トリオルガ
ノシロキシ基により末端ブロックされたジオルガノポリ
シロキサン、例えば、25℃で10〜10000mPa
・sの粘度を有するトリメチルシロキシ基で末端ブロッ
クされたジメチルポリシロキサンである。
【0051】殊に、主に、式:R12 3SiO1/2、R12
iO3/2及び/又はSiO4/2、場合により、更にR12 2
SiO2/2の単位からなる樹脂状ポリオルガノシロキサ
ンが、シリコーンゴムの全重量に対して50重量%ま
で、有利に20重量%までの割合で含有されていてよ
い。これらの樹脂状ポリオルガノシロキサンの単官能性
と三又は4−官能性単位とのモル比は、0.5:1〜
1.5:1の範囲であるのが有利である。官能基、殊
に、式:R1312 2SiO1/2−及び/又はR1312Si
2/2−単位の形のアルケニル基が含有されていてもよ
い。
【0052】R12は、1〜10個の炭素原子、有利に1
〜6個の炭素原子を有する置換された、又は未置換の脂
肪族飽和一価炭化水素基である。この例は、アルキル
基、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル及びヘキ
シル;シクロアルキル基、例えばシクロペンチル、シク
ロヘキシル及びシクロヘプチル;アリール−及びアルカ
リール基、例えばフェニル、トリル、キシリル、メシチ
ル、ベンジル、β−フェニルエチル及びナフチル又はハ
ロゲン置換された基、例えば3,3,3−トリフルオル
プロピル、o−、p−及びm−クロルフェニル、ブロム
トリル及びβ−シアネチルである。
【0053】R13は、アルケニル基である。アルケニル
基として、SiH−官能性架橋剤とのヒドロシリル化反
応に適当なアルケニル基の全てを選択することができ
る。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、メタリル、1−プロペニル、5−ヘキ
セニル、エチニル、ブタジエニル、ヘキサジエニル、シ
クロペンテニル、シクロペンタジエニル、シクロヘキセ
ニル、有利にビニル及びアリルを使用するのが有利であ
る。
【0054】殊に、硬化可能なシリコーンゴム材料の加
工時間及び架橋速度の所望の調整のために役立つ添加物
も含有されていてよい。これら自体公知の抑制剤及び安
定剤は、例えば:アセチレン系アルコール、例えば、エ
チニルシクロヘキサノール及び2−メチル−3−ブチン
−2−オール、ポリメチルビニルシクロシロキサン、例
えば、メチルビニルシクロテトラシロキサン、ビニルジ
メチルシロキシ−末端基を有する低分子量のシロキサン
オイル、トリアルキルシアヌレート、アルキルマレエー
ト、例えばジアリルマレエート及びジメチルマレエー
ト、アルキルフマレート、例えばジエチルフマレート及
びジアリルフマレート、有機ヒドロペルオキシド、例え
ば、クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペル
オキシド及びピナンヒドロペルオキシド、有機ペルオキ
シド、ベンゾトリアゾール、有機スルホキシド、有機ア
ミン及びアミド、リン酸塩、亜リン酸塩、ニトリル、ジ
アジリデン及びオキシムである。シロキサン、特に有利
に1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチル−
ジシロキサン及びテトラメチル−テトラビニルシクロテ
トラシロキサンを使用するのが有利である。
【0055】本発明のシリコーンゴム材料の製造を、最
初の工程で、填料とアルケニル基を有するポリオルガノ
シロキサン(I)とを均一な混合物に混合することによ
り行うのが有利である。ポリオルガノシロキサン中への
填料の導入を、好適なミキサー、例えばニーダー中で行
う。
【0056】成分(A)及び(B)を、10:1〜1:
0.5、有利に1:1の重量比で使用する。
【0057】本発明のもう1つの目的は、成分(A)と
成分(B)とを混合する方法である。
【0058】成分(A)及び(B)は、前記の定義と同
じ意味を有する。これらの成分を、室温(25℃)及び
常圧で充分に混合する。続いて、混合物を、高めた温度
70℃〜250℃、有利に90℃〜180℃で、0.0
1〜10分、有利に0.02〜5分間加硫する。
【0059】本発明のもう1つの目的は、本発明の材料
又は本発明の方法により製造された材料を含有する成形
体である。
【0060】本発明の成形部材は、本発明の方法により
経済的に製造することができる、良好から非常に良好な
機械的特性を有する透明で、場合により着色可能なゴム
弾性成形部材であることにおいて優れている。この種の
成形部材は、有利に射出成形により製造することができ
る。この種の成形部材は歪むと、永久歪を、圧縮永久歪
を有する。この歪は殊に、製造されたままの状態で、即
ち後加熱されない場合に、特に高い。特定の使用、例え
ば、しばしば、技術的理由又は経費的理由から部材の後
加熱、即ち熱処理を行わない自動車分野及び機械製造分
野でのシーリングでは、殊に、熱処理されていない部材
で、可能な限り低い圧縮永久歪を実現することが重要で
ある。この目的は、本発明により達成される。もちろ
ん、本発明では熱処理も可能である。
【0061】殊に、有機硫黄化合物が少量、成分(B)
中に含有されていると、貯蔵後の圧縮永久歪の再生性が
良好であることは、意外である。例えば、本発明の成形
部材の架橋速度は、長い貯蔵時間の後にも、なお意外に
も、有機硫黄化合物が、成分(A)中に含有されている
場合よりもより低い。このことは、6週間までの貯蔵安
定性を、生産された製品に保証することを可能にする。
従って、良好な貯蔵安定性により、短時間で、一定の架
橋時間が得られ、これは、迅速かつ継続的な生産を保証
する。このことは、加工機械を、そうでない場合の、貯
蔵による長い架橋時間に繰り返し調整する必要がないこ
とを意味し、このことは、かなりの経費節減をもたら
し、かつ短い架橋時間のゆえに、より多くの成形部材を
製造することができる。
【0062】架橋されてエラストマーになり、加硫さ
れ、かつ熱処理されていない材料は、主に50未満、有
利に25未満及び特に有利に10未満の圧縮永久歪を有
し、その際、0の値が総じて、圧縮永久歪がないことを
示す。圧縮永久歪を、DIN53517により測定す
る。
【0063】付加架橋するシリコーンゴムに特徴的なこ
とは、過酸化物架橋と異なり、架橋剤分離生成物が遊離
されないことである。加えて、付加架橋する液状シリコ
ンゴムは、固体シリコーンゴム及びその他のエラストマ
ーと異なり、低い粘度を有する。この有利な粘稠性及び
架橋原理は、殊にたくさんの個数の小さい成形部材を安
価に製造する際に、数多くの加工利点をもたらす。自動
製造には、成形部材の後処理、例えば後加熱(熱処理)
を伴わない加工が重要である。数多くのシーリング技術
適用、例えば、O−リング、バルブカバーシーリング、
シールリップ、透析器及び単向噴霧(Einwegspritzen)の
シーリング、洗浄槽シーリング等に対して、低い圧縮永
久歪は有利である。油発汗性シリコーンゴムは、簡単な
取り付けを可能にし、かつ外部の影響による電気結合の
腐食を抑制する。例えばウェザーパックとしてのこの使
用の場合にも、低い圧縮永久歪は、優れたその他の機械
的特性、例えば高い張力強度及び破断点伸び率と並ん
で、技術的利点を示す。前記の理由から、本発明の目的
は極めて重要である。それというのも、請求された硫黄
含有添加物により、その他の機械的特性及び/又は架橋
特性が影響されることなく、圧縮永久歪が明らかに改善
されるためである。
【0064】従来技術で記載された化合物は、有機硫黄
化合物を含有する付加架橋組成物に該当しないというこ
とで、共通している。文献中では、少量の有機硫黄化合
物に対してさえも、付加架橋系では注意を促している
が、それというのも、これが、付加架橋系中の触媒を害
するためである。従って、例えば、付加系の加硫特性
は、硫黄化合物により敏感に阻害されると記載してい
る"Ullmann Eczyklopaedie der technischen Chemie"
(4.Auflage, Band21, Seite525, Verlag Chemie、1982)
も、このような化合物による汚染を可能な限り慎重に回
避する。更に、教示本の次の箇所で、付加系での触媒汚
染が指摘されている(W.Hechtl, Chemie und Technologi
e des Kalthaertenden Siliconkautschuks, in Silico
n, Chemie und Technologie, P49-, Vulkan Verlag, 19
89; Ullmanns Encyclopedea of Ind. Chem., 5.Aufl.,
Vol.A5, S.323, Verlag Chemie 1993, Weinheim; Ullma
nns Encyclopedea of Ind. Chem., 5.Aufl., Vol.A24,
S.72, Verlag Chemie 1993, Weinheim; Ullmanns Encyc
lopaedie der technischen Chemie., 4.Aufl., Band.2
1, S.522,525, Verlag Chemie 1993, Weinheim)。
【0065】
【実施例】
例1:オルガノ硫黄化合物で変性された填料の製造 BETによる比表面積300m2/gを有する高熱分解
二酸化ケイ素100g("Wacker HDK T30"の名称で、Wa
cker-Chemieから入手可能)に、室温及び常圧で、撹拌
下に少量づつ水10gを、引き続き少量づつ3−メルカ
プトプロピル−トリメトキシシラン12.24g("Wac
ker Silan GF70"の名称で、Wacker-Chemieから入手可
能)を混入する。引き続き、80℃で1時間熱処理す
る。減圧下で反応副産物を除去した後に、白色粉末10
6.1gが得られる。
【0066】例2:圧縮永久歪を改善するためのバッチ
の製造 ニーダー中で、20Pa・sの粘度のビニル末端を有す
るポリジメチルシロキサン43.3重量部とヘキサメチ
ルジシラザンで表面変性され、高熱分解により製造され
たBETによる比表面積300m2/gの二酸化ケイ素
20重量部とを混合し、かつ均質な塊に加工する。この
混合物に、例1の変性された填料10重量部を添加し、
かつ新たに、120℃で0.5時間均質化する。最後
に、ビニル末端を有する粘度20Pa・sのポリジメチ
ルシロキサン26.7重量部を混入する。
【0067】例3:圧縮永久歪を改善するためのバッチ
の製造 ビニル末端を有する粘度20Pa・sのポリジメチルシ
ロキサン90重量部に、オクタデカン−1−チオール1
0重量部を、その溶融温度を上回る温度で撹拌混入し、
かつ均質な塊にした。
【0068】例4:液状ゴムのベース混合物の製造 A−成分の製造:ニーダー中で、ビニル末端を有する粘
度20Pa・sのポリジメチルシロキサン82重量部と
BETによる比表面積300m2/gを有する表面変性
された高熱分解により製造された二酸化ケイ素33重量
部とを混合し、かつ均質な塊にする。このシリコーンベ
ース混合物100重量部に、ポリジメチルシロキサン9
7重量部及び白金−ジビニル−テトラメチルジシロキサ
ン−錯体3重量部からなる白金触媒0.19g及び抑制
剤としてのエチニルシクロヘキサノール0.07重量部
を添加し、かつニーダー中で均質化する。
【0069】B−成分の製造:ニーダー中で、ビニル末
端を有する粘度20Pa・sのポリジメチルシロキサン
82重量部とBETによる比表面積300m2/gを有
する表面変性され、高熱分解により製造された二酸化ケ
イ素33重量部とを混合し、かつ均質な塊にする。この
シリコーンベース混合物100重量部に、ポリジメチル
シロキサン−コ−水素メチルポリシロキサン4重量部及
び抑制剤としてのエチニルシクロヘキサノール0.03
重量部を添加し、ニーダー中で均質化する。
【0070】得られた硬化性シリコーンベース材料A及
びBを、比1:1で混合し、プレートにプレスし、かつ
170℃で10分加硫する。
【0071】硬化したプレートから、前記のDIN−処
方により試験体を切り取り、試験した。
【0072】例5:油発汗性液状ゴムの製造 例4粗のA−成分及びB−成分に、それぞれポリジメチ
ルシロキサン−コ−メチル−フェニルポリシロキサン2
重量部を添加し、かつニーダー中で混合した。
【0073】例4と同様に、プレス加硫を、175℃で
5分間行った。
【0074】例6:例4からのB−成分100重量部
に、粘度約0.25Pa・s及びSH−含有率約0.1
%のα,ω−トリメチルシロキシ末端のポリジメチル/
3−メルカプトプロピルシロキサン0.25重量部(米
国特許(US)第4046795号明細書、例11と同
様に製造)を混合し、かつ例4と同様に加硫する。
【0075】例7:例5のB−成分100重量部に、例
2のバッチ1重量部(例1の変性された填料約0.1重
量部に相応)を混合し、かつ例5と同様に加硫する。
【0076】例8:例5のB−成分100重量部に、例
3のバッチ0.50重量部を混入し、かつ例5と同様に
加硫した。
【0077】
【表1】
【0078】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヨハン カメラー ドイツ連邦共和国 ユルバッハ バーン ホーフシュトラーセ 3 (72)発明者 クラウス−ミヒャエル マテイツェク ドイツ連邦共和国 ブルクハウゼン オ ームシュトラーセ 5 (72)発明者 エアハルト ボッシュ ドイツ連邦共和国 ヴィンヘーリング ドライ−ケーラー−シュトラーセ 16 (72)発明者 ヴァルター シュトラスベルガー ドイツ連邦共和国 アルトエッティング ノイエッティンガー シュトラーセ 36 (56)参考文献 特開 平2−242854(JP,A) 特開 平7−292255(JP,A) 特開 平5−9388(JP,A) 特開 昭54−159460(JP,A) 特開 平2−218756(JP,A) 特開 平3−146560(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 83/05 C08K 5/36 C08K 5/54 C08L 83/07

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 架橋してエラストマーになる材料におい
    て、 1分子あたり少なくとも2個のアルケニル基を有するポ
    リオルガノシロキサン(I)及び金属触媒(IV)を含
    有する成分(A)ならびに少なくとも2個のケイ素結合
    している水素原子を有するポリオルガノシロキサン(I
    I)及び3−メルカプトプロピル−トリメトキシシラ
    ン、3−メルカプトプロピル−トリエトキシシラン、ポ
    リジメチルシロキサン−コ−メルカプトアルキル化合物
    及び/又はオクタデカン−1−チオール、これらの硫黄
    含有官能基を有するシランが付着、反応もしくは混合さ
    れた充填剤またはチオ官能性シロキサンおよび前記の有
    機硫黄化合物の混合物の群からの有機硫黄化合物(II
    I)を有する成分(B)をベースとする架橋してエラス
    トマーになる材料。
  2. 【請求項2】 成分(B)が、更にポリオルガノシロキ
    サン(I)を付加的に含有する、請求項1に記載の架橋
    してエラストマーになる材料。
  3. 【請求項3】 有機硫黄化合物が、材料の全質量に対し
    て0.0001〜2質量%の量で含有されている、請求
    項1または2記載の架橋してエラストマーになる材料。
  4. 【請求項4】 請求項1から3までのいずれか1項記載
    の材料の製法において、成分(A)と成分(B)とを混
    合することを特徴とする、請求項1から3までのいずれ
    か1項記載の材料の製法。
  5. 【請求項5】 請求項1から3までのいずれか1項記載
    の、または請求項4の記載により製造された材料を含有
    する成形体において、成形体が熱処理されておらず、
    N,N−ジメチルジチオカルバメート、チオカルボン酸
    もしくはチウラムモノスルフィドを含有していないとい
    う条件を有することを特徴とする、請求項1から3まで
    のいずれか1項記載の、または請求項4の記載により製
    造された材料を含有する成形体。
  6. 【請求項6】加硫され、熱処理されていない材料が、低
    い圧縮永久歪を有する、請求項1から3までのいずれか
    1項記載の、または請求項4の記載により製造された架
    橋してエラストマーになる材料。
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