JP3294283B2 - 圧縮永久歪の低下したシラノール基含有シリコーンエラストマーの製造方法 - Google Patents

圧縮永久歪の低下したシラノール基含有シリコーンエラストマーの製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】本発明は、シラノール基含有シリコーンエ
ラストマー基剤の圧縮永久歪を低下させながらシラノー
ル基含有シリコーンエラストマーを製造する方法に関
し、そして特別に関心のあるのはフルオロシリコーンエ
ラストマー基剤である。ゴムにおける圧縮永久歪は、圧
縮応力の除去後におけるゴムの残留変形である。圧縮永
久歪は、試験片を規定された荷重適用条件及び環境条件
下で一定の時間圧縮変形にさらした負荷装置より取出し
てから30分後に測定される。圧縮永久歪は、燃料配管、
燃料タンク、そして燃料を分配及び保持するために使用
されるであろうそのほかの機器をシールするためのガス
ケットとして使用されるような、ゴムの多くの用途にと
って重要な性質である。燃料や溶剤はゴム製品にとって
非常に苛酷な環境であって、そして燃料や溶剤と接触す
るガスケット材料、ホース材料及びブラダー材料として
用いるために一定種類のゴムが開発されてきた。一つの
そのようなゴムは、燃料や溶剤との接触による劣化に対
する耐性が優れているフルオロシリコーンゴムである。
とは言うものの、フルオロシリコーンゴムはガスケット
用途のような多くの用途で使用するためには否定的な特
性である大きな圧縮永久歪に悩まされてきた。一つの性
質を向上させようとする材料にあって非常にしばしば起
こるように、その性質を向上させると一又は二以上のそ
のほかの性質が低下することになるので、選定された最
終の材料は通常、妥協の特性プロフィールで終える。
【０００２】フルオロシリコーンゴムは何年も前から公
知であり、そして圧縮永久歪が大きいにもかかわらず燃
料のガスケットの用途に使用されている。フッ素を含有
しているポリジオルガノシロキサンガムは、1961年10月
３日発行のジョハンソン（Johannson)の米国特許第 300
2951号明細書から公知である。ジョハンソンは、環式シ
ロキサン三量体からケイ素に結合したペルフルオロアル
キル基を有する高分子量ガムを調製する方法を教示す
る。ジョハンソンの方法により調製されたガムは末端を
ヒドロキシル基でブロックされ、そしてゴムすなわちフ
ルオロシリコーンゴムを調製するのに適当であると提示
されている。
【０００３】フルオロシリコーンゴムを含めたシリコー
ンゴムの圧縮永久歪の値を低下させることは、金属酸化
物及びカルボキシレートを使用することによるような、
また重合体の鎖中にビニル基を導入することによるよう
な、多くの手段によって達成されている。圧縮永久歪を
低下させるためのこれらの技術のうちの一部のものは、
シリコーンゴムの一部の種類のものに適当なものである
ため、それらは他の種類のシリコーンゴムについては圧
縮永久歪を申し分なく低下させるものではない。少量の
ビニル基を含有するポリシロキサンを使用することによ
り圧縮永久歪の値を低下させることができることが知ら
れてはいるが、フルオロシリコーンゴムにとってはなお
更に低下させることが望ましい。
【０００４】1989年11月21日に発行されたエリアス（El
ias)らの米国特許第 4882368号明細書は、フルオロシリ
コーンゴムを製造するのに用いられるフッ素含有ポリジ
オルガノシロキサンガムの末端をアルケニル不飽和基で
ブロックすることによって、フルオロシリコーンゴムの
圧縮永久歪を低下させることができるということを教示
する。アルケニル基で末端のブッロクされたフッ素含有
ポリジオルガノシロキサンガムを製造する方法は、ヒド
ロキシル末端基をアルケニル基を含有しているシラザン
化合物と反応させるものである。次いでそのガムを疎水
化された補強用シリカ充填剤及び有機過酸化物と混ぜ合
わせて、硬化させてポリジオルガノシロキサンがアルケ
ニル末端ブロック基を含有していないものである同じ組
成物よりも圧縮永久歪の小さいフルオロシリコーンゴム
にすることができる組成物を製造する。エリアスら（米
国特許第 4882368号明細書）は、硬化させてフルオロシ
リコーンゴムを作る組成物を調製するよりも前に初めに
ポリジオルガノシロキサンを調製することを必要とす
る。これは圧縮永久歪の小さいフルオロシリコーンゴム
に至る容認できる手段ではあるが、圧縮永久歪を下げる
もっと適応性のある方法が望ましい。その他の点では適
当であるシリコーンエラストマーの圧縮永久歪を低下さ
せると、圧縮永久歪が重要ではない状況のようなより多
くの用途のためや、ガスケットに用いられる場合のよう
な圧縮永久歪が非常に重要である用途のために応用可能
な単一の基剤を作ることによって適用性が増大する。
【０００５】本発明の目的は、既存のシラノール基含有
シリコーンエラストマー基剤から得られるシリコーンエ
ラストマーの圧縮永久歪を低下させる方法を提供するこ
とである。もう一つの目的は、低下した圧縮永久歪の値
を有する一方で、同時にそのほかの物理的性質及び耐溶
剤性の少なくとも一部をかなりの値で維持しあるいはそ
れらを増大させさえするフルオロシリコーンエラストマ
ーを製造する方法を提供することである。少量のアルケ
ニル基含有シラザンを既存のシラノール基含有シリコー
ンエラストマー基剤を混ぜ合わせることが圧縮永久歪の
値を低下させるであろうということは、全く意外なこと
であった。
【０００６】本発明は、ポリジオルガノシロキサンガム
と補強用シリカ充填剤とを含んでなる、前もって調製さ
れ基礎加熱されたシラノール基含有シリコーンエラスト
マー基剤に、圧縮永久歪を低下させる量の、式（Ｘ)2NH
を有するシラザンであって、Ｘがメチルフェニルビニル
シリル基、
【０００７】
【化３】
【０００８】及び
【０００９】
【化４】
【００１０】（上式中のｘは０〜10の値を有し、ｙは０
〜８の値を有する）からなる群より選ばれるシリル基で
あるアルケニルシラザンを加える工程、加熱手段及び真
空引きするための手段を有する密閉されたミキサーでも
って上記シラザン及び上記シリコーンエラストマー基剤
を混合する工程、このミキサーの内容物を、シラザンを
シリコーンエラストマー基剤のシラノール基と反応させ
るのに十分な温度で且つそれに十分な時間加熱する工
程、副生されたアンモニア、副生されたシロキサン二量
体及び未反応のアルケニルシラザンを上記ミキサーの内
容物から取除く工程、硬化して圧縮永久歪がアルケニル
シラザンで改質されないシリコーンエラストマー基剤を
硬化させて得られるシリコーンエラストマーよりも小さ
いシリコーンエラストマーとなる改質されたシリコーン
エラストマー基剤を得る工程、そしてこの改質されたシ
リコーンエラストマー基剤を加熱した場合に硬化させる
のに十分な量の有機過酸化物を加える工程を含む、シリ
コーンエラストマーの圧縮永久歪を低下させる方法に関
する。
【００１１】シラノール基を含有しているシリコーンエ
ラストマー基剤は当該技術分野において公知であって、
これらはポリジオルガノシロキサンと補強用シリカ充填
剤との基礎加熱された混合物を含んでなる。ポリジオル
ガノシロキサン及びシリカ充填剤は、結果として得られ
る基剤を安定させるために基礎加熱される。ポリジオル
ガノシロキサンとシリカ充填剤とを混合する場合には、
「クレープ硬化」として知られる現象が起こる。貯蔵中
に、重合体とシリカは相互作用するため混合物は取扱い
が面倒になり、そして例えば基剤を混練するといったよ
うな軟化プロセスが必要とされる。この影響を低減する
ために、基剤は、殊に可塑剤、例を挙げるならば末端を
ヒドロキシル基でブロックされたポリジオルガノシロキ
サン流体（例えば末端をヒドロキシル基でブロックされ
たポリジメチルシロキサン流体、末端をヒドロキシル基
でブロックされたポリメチルシロキサン流体及び末端を
ヒドロキシル基でブロックされたポリ（メチル−３，
３，３−トリフルオロプロピル）シロキサン流体）、ジ
フェニルシランジオール、種々のシラザン並びにそのほ
かのヒドロキシル及びアルコキシルオルガノシロキサン
化合物、といったようなものの存在下で、混合及び加熱
される。基剤を加熱する工程中に、オルガノクロロシラ
ン及びヘキサオルガノジシロキサンを使ってシリカ充填
剤を処理することができる。可塑剤はシリカを落ち着か
せ、そして重合体と充填剤との相互作用の影響を低減す
る。これらの種類の基剤加熱処理はいずれも、当該技術
分野においてよく知られており、そして、それらが当該
技術分野で知られている既存の又は前もって調製された
シリコーンエラストマー基剤の一部であることを除い
て、これら自体で本発明の一部分を構成しない。
【００１２】シリコーンエラストマー基剤は、末端をヒ
ドロキシル基でブロックされたポリジオルガノシロキサ
ンガムと補強用シリカ充填剤とを含んでなる。これらの
基剤においては、末端をヒドロキシル基でブロックされ
たポリジオルガノシロキサンガムは、シリコーンエラス
トマー基剤を調製するための技術分野において公知であ
るポリジオルガノシロキサンのうちのいずれでもよく、
例えば末端をヒドロキシル基でブロックされたポリ（コ
ジメチルシロキサン−メチルフェニルシロキサン−メチ
ルビニルシロキサン）、末端をヒドロキシル基でブロッ
クされたポリジメチルシロキサン、末端をヒドロキシル
基でブロックされたポリ（コジメチルシロキサン−メチ
ルビニルシロキサン）、末端をヒドロキシル基でブロッ
クされたポリ（メチル−３，３，３−トリフルオロプロ
ピルシロキサン）、末端をヒドロキシル基でブロックさ
れたポリ（コメチルビニルシロキサン−メチル−３，
３，３−トリフルオロプロピルシロキサン）、そしてこ
れらの末端をヒドロキシル基でブロックされたポリジオ
ルガノシロキサンと１又は２種以上の、例えば末端をジ
メチルビニルシロキシ単位でブロックされたポリ（メチ
ル−３，３，３−トリフルオロプロピルシロキサン）、
末端をジメチルビニルシロキシ単位でブロックされたポ
リジメチルシロキサン、末端をメチルフェニルビニルシ
ロキシ単位でブロックされたポリジメチルシロキサン、
末端をジメチルビニルシロキシ単位でブロックされたポ
リ（コジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサン）
及びそれらの種々の混合物といったような、末端をトリ
オルガノシリル基でブロックされたポリジオルガノシロ
キサンとの混合物の如きものでよい。
【００１３】燃料及び溶剤に対して耐性のあるシリコー
ンエラストマーのためには、シリコーンエラストマー基
剤は好ましくは、当該シリコーンエラストマー基剤のポ
リジオルガノシロキサンガムが少なくとも90重量％は、
次に掲げる一般式、すなわち、
【００１４】
【化５】
【００１５】のポリジオルガノシロキサンであって、式
中のｘが少なくとも800 の値を有し、ｙがｘとｙとを合
わせた合計の０〜20％の値を有し、ｘとｙの合計が少な
くとも1000であり、各Ｒがメチル基又はフェニル基であ
り、各Ｒ′がビニル基又はフェニル基であり、当該ポリ
ジオルガノシロキサン中に最高で２モル％のメチルビニ
ルシロキサン単位があるものであり、そして最大で10重
量％までは、ジオルガノシロキサン単位が 0.1〜10モル
％のメチルビニルシロキサン単位及び90〜99.9モル％の
ジメチルシロキサン単位から構成されるポリジオルガノ
シロキサンである基剤である。
【００１６】本発明の方法では、これらのシラノール基
含有シリコーンエラストマー基剤をアルケニルシラザン
と混合し、この混合物を加熱し、次いで真空引きする。
混合工程は、アルケニルシラザンが開放反応器を使用す
る場合には反応する機会を得ないうちに失われる結果に
なりかねない揮発性を有するので、密閉容器中で行われ
る。同様に、ミキサーの圧力を例えば「真空」を適用す
ることで低下させて、副生されたアンモニア、副生され
たシロキサン二量体及び残りの未反応アルケニルシラザ
ンを抜き出す能力を与えるために、密閉されたミキサー
が必要である。シリコーンエラストマー基剤へ加えられ
るアルケニルシラザンの量は、硬化した改質シリコーン
エラストマー基剤の圧縮永久歪を改質されていないシリ
コーンエラストマー基剤と比べて低下させる量である。
好ましくは、加えられるアルケニルシラザンの量はシリ
コーンエラストマー基剤の重量を基準にして 0.1〜２重
量％である。
【００１７】アルケニルシラザンは、テトラメチルジビ
ニルジシラザン、テトラメチルジアリルジシラザン、テ
トラメチルジヘキセニルジシラザン、そして下式のアル
ケニルシラザン類でよい。
【００１８】
【化６】
【００１９】好ましいアルケニルシラザンはテトラメチ
ルジビニルジシラザンである。アルケニルシラザンは、
攪拌機構、加熱手段及び真空引きのための手段を備えた
密閉ミキサー内のシリコーンエラストマー基剤へ加えら
れる。そのようなミキサーは当該技術分野で公知であっ
て、例えば、シグマブレードを有するタイプのブレッド
ドウミキサー、ベーカー−パーキンスミキサーである。
密閉ミキサーは、アルケニルシラザンとシラノール基含
有シリコーンエラストマー基剤との反応を促進するのに
十分な温度にこれに十分な時間加熱され、そのような温
度は、30分から５時間以上の間約80℃から 200℃までで
よい。好ましい温度は１〜４時間の間 100℃から 170℃
までである。混合物が加熱工程後にまだ熱い間に、それ
を真空引きして、シラザンから副生されたアンモニア、
副生シロキサン二量体及び未反応アルケニシラザンを含
む揮発性物質を抜き出す。副生されるシロキサン二量体
は、アルケニルシラザンに由来する揮発性シロキサン生
成物であって、そしてそれらは、テトラメチルジビニル
ジシロキサン、テトラメチルジアリルジシロキサン、テ
トラメチルジヘキセニルジシロキサン及び下式のシロキ
サン二量体で例示することができる。
【００２０】
【化７】
【００２１】アンモニア及び未反応アルケニルシラザン
の除去は、これらの物質が硬化後の性質に干渉すること
があるので必要である。シリコーンエラストマーは、貯
蔵中にアンモニアが残っているとクレープ硬化すること
がある。真空は、アンモニア及び未反応のアルケニルシ
ラザンを除去するのに十分な時間適用されるが、それは
15分から３時間まででよい。
【００２２】アルケニルシラザンはシリコーンエラスト
マー基剤中のシラノール基と反応するものと信じられ
る。シラノール基は、ポリジオルガノシロキサンガムの
もの、補強用シリカ充填剤からのもの、あるいはシリコ
ーンエラストマー基剤中に存在していることがある例え
ば末端をヒドロキシル基でブロックされたポリジオルガ
ノシロキサン流体の如き他のシロキサン種からのもので
よい。正確にはどんな反応が起こるのか分っていない
が、モジュラス値及びジュロメーター値が大きくなるの
と一緒に圧縮永久歪、引裂強さ及び伸びが減少するとい
う結果は、アルケニルシラザンがシラノール基と反応
し、次いで架橋密度を増大させるのにアルケニル基が利
用可能になるということを示唆する。
【００２３】シリコーンエラストマー基剤のポリジオル
ガノシロキサンは、シラノール基を含有しているエリア
スら（米国特許第 4882368号明細書）のものでよい。こ
れらのシリコーンエラストマー基剤は、少なくとも80モ
ル％のメチル（３，３，３−トリフルオロプロピル）シ
ロキサン単位と、残りの単位、すなわち最高20モル％ま
での、ジメチルシロキサン単位、メチルビニルシロキサ
ン単位、メチルフェニルシロキサン単位及びジフェニル
シロキサン単位を含有する。これらのポリジオルガノシ
ロキサンは、ジオルガノシロキサン単位以外の単位、例
えばモノオルガノシルセスキオキサン単位やSiO2単位の
如きものを含有することができるが、量は少量、例えば
１モル％未満の如き量である。ポリジオルガノシロキサ
ンは１種類の重合体でも、あるいは２種類以上の重合体
の混合物でもよい。これらのポリジオルガノシロキサン
は、Ｘが水素原子である末端基（シラノール基とも呼ば
れる）、又はＸがメチルフェニルビニルシリル基、Ｓi
−メチル−（シラシクロペンテニル）基又は次式、すな
わち、
【００２４】
【化８】
【００２５】のシリル基より選択されるシリル単位であ
る末端原子団を有する。本発明において有用なポリジオ
ルガノシロキサンはいくらかのシラノール末端原子団を
有し、従ってシリル末端原子団を有するポリジオルガノ
シロキサンは、ポリジオルガノシロキサンの 100重量％
未満の量で、例えば50重量％未満の如き量で存在する。
トリオルガノシリル末端原子団を有するポリジオルガノ
シロキサンは、末端をヒドロキシル基でブロックされた
ポリジオルガノシロキサンと所望のシリル末端原子団の
ための適当な前駆物質であるシラザンとを反応させて得
ることができる。末端をヒドロキシル基でブロックされ
たポリジオルガノシロキサンとシラザンの混合物は、密
閉された（シールされた）ミキサー中で、反応が完了す
るまで加熱して反応させ、そして次にその反応から生成
されるアンモニアを取除く。同様に取除かれるのが副生
されたシロキサン二量体及び未反応のシラザンである。
【００２６】ポリジオルガノシロキサンの混合物の例と
しては、末端をジメチルビニルシリル基でブロックされ
たポリメチル（３，３，３−トリフルオロプロピル）シ
ロキサンと末端をヒドロキシル基でブロックされたポリ
メチル（３，３，３−トリフルオロプロピル）シロキサ
ンの混合物を挙げることができる。これらのポリジオル
ガノシロキサン混合物においては、存在するメチルビニ
ルシロキサン単位の最大量は２モル％であり、好ましく
は１モル％未満のメチルビニルシロキサン単位が存在す
る。
【００２７】末端をヒドロキシル基でブロックされたポ
リジオルガノシロキサンは、これらの重合体及びそれら
の調製を示す米国特許第 3002951号、第 3274153号、第
3294740 号及び第 3373138号各明細書によって示される
ように、当該技術分野において公知である。本発明の方
法で用いられるシラノール基含有シリコーンエラストマ
ー基剤における補強用シリカは、少なくとも 100m2／
ｇ、好ましくは少なくとも 200m2／ｇの表面積を有する
ことができる。補強用シリカは商業的に入手可能であっ
て、フュームドシリカ又は沈降シリカでよい。シリカの
表面はまた、疎水性シリカを作るためにオルガノシラザ
ンで処理することもできる。シリカを疎水性にする表面
の原子団は、有機基がメチル基、ビニル基及び３，３，
３−トルフルオロプロピル基であるシロキシ単位であ
り、あるいはシロキシ単位は下式のものであることがで
きる。
【００２８】
【化９】
【００２９】処理された補強用シリカは好ましくは、重
量比が単位重量部のトリオルガノシロキシ単位当りのシ
リカが少なくとも２重量部であるような組成を有する。
補強用シリカの量は、ポリジオルガノシロキサン 100重
量部当り５〜 100重量部でよく、好ましくはポリジオル
ガノシロキサン 100重量部当り15〜55重量部である。改
質されたシリコーンエラストマー基剤を調製後、加熱さ
れると硬化する改質シリコーンエラストマー基剤とする
ために有機過酸化物を加える。最も好ましいシリコーン
エラストマー基剤は、ポリジオルガノシロキサンのケイ
素原子に結合したアルケニル基を有するものであって、
これらは好ましくは、改質されたシリコーンエラストマ
ー基剤を硬化させてシリコーンエラストマー又はシリコ
ーンゴムを生成するのに十分な量のビニル種の（vinyl
specific) の有機過酸化物を使って硬化させられ、そし
てフッ素含有ポリジオルガノシロキサンを使用する場合
にはフルオロシリコーンゴムが得られる。ビニル種の過
酸化物には、２，５−ジメチル−２，５−ジ（tert−ブ
チルペルオキシ）ヘキサン及びジクミルペルオキシドが
含められる。有機過酸化物としては２，５−ジメチル−
２，５−ジ（tert−ブチルペルオキシ）ヘキサンが好ま
しい。有機過酸化物の量は、通常は、シリコーンエラス
トマー基剤 100重量部を基準として0.１〜２重量部であ
る。このほかの有機過酸化物には、ベンゾイルペルオキ
シド、tert−ブチルペルオキシイソプロピルカーボネー
ト、α，α−ビス−tert−ペルオキシジイソプロピルベ
ンゼン、tert−ブチルペルベンゾエート及び２，４−ジ
クロロベンゾイルペルオキシドが含められる。
【００３０】フルオロシリコーンエラストマー基剤はま
た、ジュロメーター値、引張強さ及び引裂強さを更に増
大させる目的のために他のビニル基含有ポリジオルガノ
シロキサンガム及び流体を含有することができる。これ
らのビニル基含有ポリジオルガノシロキサン流体の例に
は、25℃での粘度が1000〜5000 センチポアズであって
末端をトリメチルシロキシ単位でブロックされた、ジメ
チルシロキサン単位及びメチルビニルシロキサン単位の
共重合体、そして末端をジメチルビニルシロキシ単位で
ブロックされた、１分子当りの10〜100 の単位を有する
ポリメチル（３，３，３−トリフルオロプロピル）シロ
キサン流体が含まれる。このような流体の量は、最高で
25重量部まででよい。好ましくは、ビニル基含有ポリジ
オルガノシロキサン流体はジメチルシロキサン単位とメ
チルビニルシロキサン単位の共重合体であって、共重合
体中に存在するメチルビニルシロキサン単位は５〜30モ
ル％である。このような共重合体は好ましくは、ポリジ
オルガノシロキサン 100重量部当り0.５〜５重量部の量
で組成物中に存在する。
【００３１】フルオロシリコーンエラストマー基剤を含
めたシリコーンエラストマー基剤を配合する際に使用さ
れることがある他の成分を使用することができる。とは
言え、任意の特定最終用途で要望される性質に成分のお
のおのが及ぼす影響を試験すべきである。一部の成分は
エラストマーの溶剤及び燃料に対する耐性を変化させる
ことがあり、そしてそのほかのものは引張特性を変化さ
せることがある。これらの、他の成分には、補強用シリ
カ以外の充填剤、例えば二酸化チタン、酸化亜鉛、石
英、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム、カーボンブラ
ック、グラファイト、ガラス繊維、ガラス微小球、アル
ミナその他同様のものを含めることができよう。顔料や
そのほかの着色剤を使用してもよい。白金物質のような
難燃性添加剤、可塑剤、そして例えば希土類酸化物やオ
クタン酸塩のような他の圧縮永久歪添加剤を使用しても
よい。
【００３２】圧縮永久歪の有意の減少を示す、本発明の
方法で用いられるシリコーンエラストマー基剤は、ポリ
シロキサンの鎖に沿って少量のペンダントのビニル基を
含有している、末端をヒドロキシル基でブロックされた
ポリジオルガノシロキサンガム混合物から作られる基剤
である。ペンダントのビニル基は、メチルビニルシロキ
サン単位としてガム中に存在する。ペンダントのビニル
基を有しそして補強用シリカを含有しないガムを硬化さ
せると、末端をシラノール基でブロックされたガムと末
端をジメチルビニルシロキシ単位でブロックされたガム
とでは本質的に少しの違いも示さない、ということが認
められた。 100重量部のガム当りに30重量部の量のシリ
カを使用した場合にも、硬化したゴムは、末端をシラノ
ール基でブロックされたものと末端をジメチルビニルシ
ロキシ単位でブロックされたものとで有意の違いを示さ
なかった。シリカ充填剤を処理してさえも、硬化後の性
質に有意の違いは少しも示されなかった。鎖の末端にビ
ニル基を有するだけである、すなわちジメチルビニルシ
ロキシ単位で末端をブロックされたガムを用いて作られ
た組成物は、処理された補強用シリカが存在し且つビニ
ル種の過酸化物を使用した場合には、末端をシラノール
基でブロックされたガムと末端をジメチルビニルシロキ
シ単位でブロックされたガムとで硬化後の性質に有意の
違いを示す。鎖の末端にアルケニル不飽和基のあるガム
を含有してなるシリカ充填剤組成物では、異なる種類の
末端ブロッカーを使用した場合に違いが認められた。組
成物中の補強用シリカ充填剤含有量を増加させると、ジ
ュロメーター値も上昇する。
【００３３】本発明の方法により調製されたシリコーン
エラストマー、殊にフルオロシリコーンゴムは、小さな
圧縮永久歪を示す。以下に揚げる例は、例示を目的とす
るだけのものであって、特許請求の範囲に正確に記述さ
れている本発明を限定するものと解するべきではない。
これらの例においては、特別の指示がない限りは、部数
は重量部数であり、粘度は25℃でのものである。
【００３４】例 次のようにしてシリコーンエラストマー基剤Ａを調製し
た。すなわち、下記の成分を、加熱手段及び真空引きの
ための手段を備えた３ガロン（11.4リットル）のドウ型
ミキサーに入れた。成分を入れてからミキサーを密閉
（シール）し、次いで 110〜120 ℃の温度で約１時間内
容物をひとかたまりにする処理を行った。内容物をひと
かたまりにしてから、それを冷却し、次いでミキサーか
らシリコーンエラストマー基剤Ａを取出した。
【００３５】シリコーンエラストマー基剤を調製するた
めに使用した成分は次のとおりである。 部 数 成 分 67.0 ガムＡ、これはウィリアムズ可塑度が 0.090〜0.140 インチの範囲 の、末端をヒドロキシル基でブロックされた（HOSi) ポリメチル（ ３，３，３−トリフルオロプロピル）シロキサンである。 30.0 ガムＢ、これはウィリアムズ可塑度が 0.090〜0.110 インチの範囲 であり、99.4モル％のメチル（３，３，３−トリフルオロプロピル ）シロキサン単位及び0.６モル％のメチルビニルシロキサン単位を 有する、末端をヒドロキシル基でブロックされたポリコ〔メチル（ ３，３，３−トリフルオロプロピル）シロキサン−メチルビニルシ ロキサン〕である。 3.0 ガムＣ、これはウィリアムズ可塑度が 0.060〜0.070 インチの範囲 であり、96モル％のジメチルシロキサン単位及び４モル％のメチル ビニルシロキサン単位を有する、末端をヒドロキシル基でブロック されたポリコ〔ジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサン〕で ある。 15.4 流体Ａ、これはケイ素と結合したヒドロキシル基を約４重量％有す る、末端をヒドロキシル基でブロックされたポリ（メチル−３，３ ，３−トリフルオロプロピルシロキサン）である。 0.54 流体Ｂ、これはケイ素と結合したヒドロキシル基を約4.５重量％有 する、末端をヒドロキシル基でブロックされたポリ（メチルビニル シロキサン）である。 44 表面積約 400m2／ｇの補強用シリカ充填剤。 次のようにしてシリコーンエラストマー基剤Ｂを調製し
た。すなわち、下記の成分を、加熱手段と真空引きのた
めの手段とを備えたドウ型ミキサーに入れた。成分を入
れてからミキサーを密閉（シール）し、次いで 115〜12
0 ℃の温度で約２時間内容物をひとかたまりにする処理
を行った。内容物をひとかたまりにしてから、それを冷
却し、次いでミキサーからシリコーンエラストマー基剤
Ｂを取出した。
【００３６】シリコーンエラストマー基剤Ｂを調製する
ために使用した成分は次のとおりである。 部 数 成 分 47.58 ガムＡ、これはウィリアムズ可塑度が 0.090〜0.140 インチの範囲 の、末端をヒドロキシル基でブロックされた（HOSi) ポリメチル（ ３，３，３−トリフルオロプロピル）シロキサンである。 21.3 ガムＢ、これはウィリアムズ可塑度が 0.090〜0.110 インチの範囲 であり、99.4モル％のメチル（３，３，３−トリフルオロプロピル ）シロキサン単位及び0.６モル％のメチルビニルシロキサン単位を 有する、末端をヒドロキシル基でブロックされたポリコ〔メチル（ ３，３，３−トリフルオロプロピル）シロキサン−メチルビニルシ ロキサン〕である。 2.13 ガムＣ、これはウィリアムズ可塑度が 0.060〜0.070 インチの範囲 であり、96モル％のジメチルシロキサン単位及び４モル％のメチル ビニルシロキサン単位を有する、末端をヒドロキシル基でブロック されたポリコ〔ジメチルシロキサン−メチルビニルシロキサン〕で ある。 7.46 流体Ａ、これはケイ素と結合したヒドロキシル基を約４重量％有す る、末端をヒドロキシル基でブロックされたポリ（メチル−３，３ ，３−トリフルオロプロピルシロキサン）である。 0.23 流体Ｂ、これはケイ素と結合したヒドロキシル基を約4.５重量％有 する、末端をヒドロキシル基でブロックされたポリ（メチルビニル シロキサン）である。 21.3 表面積約 400m2／ｇの補強用シリカ充填剤。 基剤をひとかたまりにしてから22インチ(559mm）Hgの真
空引きを約 120℃で1.５時間行ったことを除いて、シリ
コーンエラストマー基剤Ａについて説明したようにシリ
コーンエラストマー基剤Ｃを調製した。成分はシリコー
ンエラストマー基剤Ａについて揚げられたとおりであっ
た。
【００３７】シリコーンエラストマー基剤Ａについて説
明したとおりを繰返してシリコーンエラストマー基剤Ｄ
を調製した。表１に示すとおりに、シリコーンエラスト
マー基剤 100部をテトラメチルジビニルジシラザンと混
ぜ合わせて、シリコーンエラストマーを調製した。これ
らの成分は、外部スチームを使用する加熱手段と真空引
きのための手段とを備えたドウ型ミキサーでもって混合
した。ミキサーを密閉して、いっぱいのスチームで１時
間加熱し、次いで、加熱を続けながら19インチ(483mm）
Hgの真空を20分間適用した。その結果得られたシリコー
ンエラストマー組成物を冷却し、そして１部の２，５−
ジメチル−２，５−（tert−ブチルペルオキシ）ヘキサ
ンを混ぜ入れて、 171℃で10分間加熱することで試験ス
ラブを成形した。これらの試験スラブを試験した。得ら
れた結果は「初期」として示される。試験スラブはま
た、 200℃で４時間、後硬化させた。得られた結果は
「後硬化」として示される。
【００３８】特性を測定するための具体的な試験の必要
条件に従って、硬化した試験片（試験スラブ）を調製し
た。試験とは、次に揚げるものであった。 １）ショアーＡスケールによるジュロメーター値は、AS
TM D 2240 に従って測定した。 ２）ポンド／平方インチ（psi)を単位とする破断点引張
強さ、破断点における伸び及び伸び率 100％におけるps
i を単位とするモジュラスは、ASTM D 412に従って測定
した。
【００３９】３）ポンド／インチ（ppi)を単位とする引
裂強さダイＢは、ASTM D 624に従って測定した。 ４）圧縮永久歪は、ASTM D 395に従って測定し、条件は
177℃で22時間であった。 ５）バショアはASTM D 2632 に従って測定した。
【表１】
【００４０】
【表２】
【００４１】
【表３】
【００４２】これらの表における星印（＊）及び（１）
〜（７）の意味するところは、次のとおりである。 ＊ 比較目的で提示する対照試料。 ＊＊ 1.０部の熱安定性添加剤も含有する。 （１）加熱工程の完了後、熱安定性添加剤及び過酸化物
を添加する前に、真空引きを行ってシリコーンエラスト
マー組成物を30分間22インチ(559mm）Hgの真空にさらし
た。
【００４３】（２）加熱工程の完了後、熱安定性添加剤
及び過酸化物を加える前に、真空引きを行ってシリコー
ンエラストマー組成物を１時間20インチ(508mm）Hgの真
空にさらした。 （３）このシリコーンエラストマー組成物は、過酸化物
を加える時点においてそれに加えられた２部の補強用シ
リカ充填剤、３部の緑色顔料及び0.５部のカーボンブラ
ックを含有していた。
【００４４】（４）このシリコーンエラストマー組成物
は、過酸化物を加える時点においてそれに加えられた３
部の緑色顔料及び0.５部のカーボンブラックを含有して
いた。 （５）シラザンを添加後に、シリコーンエラストマー組
成物を 160℃で１時間加熱しそして 160℃で１時間真空
引きを行った。
【００４５】（６）シラザンを添加後に、シリコーンエ
ラストマー組成物を 150℃で１時間加熱しそして 150℃
で１時間真空引きを行った。 （７）シラザンを添加後、シリコーンエラストマー組成
物を 150℃で１時間加熱しそして 150℃で１時間真空引
きを行った。過酸化物を加えた時点において、シリコー
ンエラストマー組成物へ２部の補強用シリカ充填剤と3.
５部の緑色顔料を混ぜ入れた。
【００４６】表１〜３の結果は、シラザンを加えた場合
に硬さ（ジュロメーター値）とモジュラスが増加し、そ
して引裂強さと圧縮永久歪の値が低下したことを示す。
引裂強さについては値がより小さくなることは望ましく
ないとは言え、圧縮永久歪の低下はガスケットやＯリン
グ用途においてより重要な性質である。引裂強さの減少
は事例によっては実質的なものでなく、同時に圧縮永久
歪が低下する、ということも認められた。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｃ０９Ｋ 3/10 Ｇ (72)発明者 マイロン ティモシー マックソン アメリカ合衆国，ミシガン，ミッドラン ド，プリンストン コート 309 (56)参考文献 特開 昭62−158755（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−260953（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C08G 77/26 C08G 77/388 C08L 83/06 - 83/08 C08K 3/36

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 次の諸工程を含む、ポリジオルガノシロ
    キサンガムと補強用シリカ充填材とを含む圧縮永久歪の
    低下したシラノール基含有シリコーンエラストマーの製
    造方法。 ポリジオルガノシロキサンガムと補強用シリカ充填材と
    の混合物を、この混合物のクレープ硬化の影響を低減す
    るための化学物質の存在下で加熱して、当該ポリジオル
    ガノシロキサンガムと当該補強用シリカ充填材とを含有
    する基礎加熱されたシラノール基含有シリコーンエラス
    トマー基剤を調製する工程 この基礎加熱されたシリコーンエラストマー基剤に、こ
    の基剤の重量を基にして０．１〜２重量％の、式（Ｘ）
    2ＮＨを有するアルケニルシラザンであって、Ｘがメチ
    ルフェニルビニルシリル基、 【化１】 及び 【化２】 （上式中のｘは０〜１０の値を有し、ｙは０〜８の値を
    有する）からなる群より選ばれるシリル基であるアルケ
    ニルシラザンを加える工程 加熱手段及び真空引きするための手段を有する密閉され
    たミキサーでもって上記シラザン及び上記シリコーンエ
    ラストマー基剤を混合する工程 このミキサーの内容物を、シラザンをシリコーンエラス
    トマー基剤のシラノール基と反応させるのに十分な温度
    で且つそれに十分な時間加熱する工程 副生されたアンモニア、副生されたシロキサン二量体及
    び未反応のアルケニルシラザンを上記ミキサーの内容物
    から取除く工程 加熱されると硬化して圧縮永久歪がアルケニルシラザン
    で改質されないシリコーンエラストマー基剤を硬化させ
    て得られるシリコーンエラストマーよりも小さいシリコ
    ーンエラストマーとなる改質されたシリコーンエラスト
    マー基剤を得る工程 この改質されたシリコーンエラストマー基剤を加熱した
    場合に硬化させるのに十分な量の有機過酸化物を加える
    工程
  2. 【請求項２】 請求項１記載の方法により調製されたシ
    リコーンエラストマー。
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