JP6290419B2 - 有機ケイ素化合物を基剤とする架橋性組成物及びそれにより製造される成形体 - Google Patents

有機ケイ素化合物を基剤とする架橋性組成物及びそれにより製造される成形体 Download PDF

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Description

本発明は、ポリマー結合された人工石、その製造方法、及び、有機ケイ素化合物を基剤とする、そのために使用される架橋性組成物に関する。
好適な触媒を用いて架橋性有機ポリマー樹脂と、二酸化ケイ素を含む物質(石英、珪岩、花崗岩、斑岩、砂、ケイ酸塩、粘土など)、炭酸カルシウムを含む物質(大理石、石灰岩、苦灰岩など)、硫酸カルシウム又はバリウム、酸化アルミニウム、アルミニウム三水和物、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化亜鉛及び炭化ケイ素を含む物質などの充填材とからなる人工石、並びにその製造方法が古くから知られている。その例が、米国特許第4,643,921号及び従来技術として言及されている文献(これらも同様に本明細書の開示の一部を構成する)に見られる。
「Bretonstone(登録商標)」又は「Silestone(登録商標)」技術などにおいて使用されるポリマー樹脂基剤は、スチレン若しくはメチルメタクリレート又はこれらの混合物などの反応性溶媒と組み合わせたラジカル架橋性ポリエステル樹脂である。この関連において、米国特許第4,698,010号及びスペイン特許第2,187,313号などが参照される。
更に、ポリエステル樹脂又はメタクリレート樹脂を基剤とする有機ポリマー樹脂結合剤に関して、米国特許出願公開第2011/0207849号(当該文献中に従来技術として言及される文献も同様に本明細書の開示の一部を構成する)などに記載されるようなメタクリレート樹脂をポリエステル樹脂の代わりに含む人工石を製造するための方法がある。
これまで知られている溶液はいずれも、UV放射や風化に対する安定性がごく限られているという欠点を有する。特に濃い色合いの場合、人工石の色は著しく明るくなり、更に、艶が失われるために、この問題が顕在化する。更に、ポリマーマトリックスは熱に対して安定でない、つまり、当該ポリマーは解重合し、顕著に変色する。更に、硬化した有機ポリマーマトリックスは、充填材の含有量が高いにもかかわらず、可燃性であり、煤を非常に多く含んだ炎を伴って燃えることがある。
オルガノシロキサンを基剤とする充填型組成物も同様に文献に記載されている。例えば、旧東独国特許出願公開(DD−A)第103252号は、直鎖オルガノポリシロキサンと混合したシリコーン樹脂をベースとする成形用組成物を製造するための方法を請求している。独国特許出願公開第2504357号は、シリコーン樹脂成形用組成物を記載しており、その架橋性樹脂基剤は、少なくとも1.0重量%のケイ素結合OH基を有するオルガノポリシロキサンと、OH又はトリオルガニルシリル末端基を有する直鎖ジオルガノポリシロキサンとから構成される。米国特許第3,108,985号は、樹脂基剤としてフェニルアルキルシロキサンを請求している。これらの場合はいずれも、高い硬化温度にもかかわらず、比較的硬度が低い試験片しか得られないという欠点を有する。更に、有害な鉛化合物を触媒として使用している。
更に、独国特許出願公開第10261917号では、架橋性成分としての単鎖ビニル末端シロキサン及び水素シロキサンと、白金触媒とを含む二成分系付加架橋シリコーン材料をベースとして成形体が製造される。充填材の含有量が最大75%である組成物が記載されている。加工性が悪化したり、機械的特性が著しく低下することなく、より高い充填度を達成することができないという欠点がある。
欧州特許出願公開第2281782号及び欧州特許出願公開第1726622号は、熱伝導性充填材としてシリコーン組成物を記載している。
米国特許第4,643,921号 米国特許第4,698,010号 スペイン特許第2,187,313号 米国特許出願公開第2011/0207849号 旧東独国特許出願公開第103252号 独国特許出願公開第2504357号 米国特許第3,108,985号 独国特許出願公開第10261917号
本発明は、 充填材(B)の含有量が少なくとも85重量%である有機ケイ素化合物(A)を基剤とする架橋性組成物(M)であって、成分(B)が少なくとも部分的に、粒径0.2mm〜10mmの粗粒化充填材からなる架橋性組成物(M)を提供する。
本発明は更に、本発明による架橋性組成物(M)を成形し、かつ、硬化させる、有機ケイ素化合物を基剤とする成形体を製造するための方法を提供する。
本発明による方法の好ましい実施形態において、充填材(B)の含有量が少なくとも85重量%である有機ケイ素化合物(A)を基剤とする架橋性組成物(M)を機械的圧力によって成形し、場合により、金型に低大気圧を印加することによって成形中に架橋性組成物(M)中の過剰な空気を部分的に又は完全に除去し、場合により、金型を振動させることによって成形中及び/又は後に更なる高密度化を達成し、かつ、温度を上昇させることによって成形中及び/又は後に架橋性組成物(M)を硬化させる。
本発明による方法を実施する際に、場合により除去される過剰な空気は、好ましくは、混合物の調製中に組成物内に不可避的かつ意図せずに封入された空気である。本発明による過剰な空気の除去は、好ましくは300mbar未満、特に好ましくは100mbar未満、とりわけ50mbar未満の大気圧で行われるのが好ましい。
本発明による成形中の機械的圧力は、好ましくは少なくとも200kPa、特に好ましくは少なくとも400kPa、とりわけ少なくとも600kPaである。
本発明による成形は、好ましくは20〜200℃、特に好ましくは20〜120℃、とりわけ周囲温度で行われる。
金型の振動による更なる高密度化が本発明の方法において実施される場合、このような高密度化は、好ましくは少なくとも10Hz、特に好ましくは少なくとも30Hz、とりわけ少なくとも40Hzの振動数で行われる。
本発明による方法において、架橋性組成物の硬化は、好ましくは20〜200℃、特に好ましくは50〜200℃で行われる。
本発明による方法において、組成物(M)は、好ましくは10〜120分間硬化される。
本発明による方法において、組成物(M)の硬化は、成形と同時に行われるのが好ましい。
本発明による方法の更なる実施形態において、組成物(M)の硬化は、成形の後にそれとは別個に行われる。
本発明に従って使用される有機ケイ素化合物(A)は既に知られており、これまでに知られている所望の方法、例えば、相当するクロロシラン、アルコキシシラン又は部分アルコキシル化クロロシランの混合物の加水分解及び縮合によって調製可能である。
本発明に従って使用される充填材(B)は、これまでに知られている所望の充填材であり得、粗粒化又は細粒化されたものであり得る。
本発明による充填材(B)は、細粒化充填材(B)と粗粒化充填材(B)との混合物であるのが好ましい。
本発明に従って使用される細粒化充填材(B)の粒径は、好ましくは0.02〜200μm、特に好ましくは0.3〜100μmである。繊維充填材の場合、最長の長さが粒径に相当する。
本発明に従って使用される粗粒化充填材(B)の粒径は、好ましくは0.2mm〜10mm、特に好ましくは0.2mm〜5mm、とりわけ0.2mm〜3mmである。特に石英が粗粒化充填材(B)として使用される。
本発明に従って使用される成分(B)は、(B)の総量に対して、好ましくは0.2mm〜10mmの粒径を有する粗粒化充填材少なくとも20重量%、特に好ましくは0.2mm〜10mmの粒径を有する粗粒化充填材40〜80重量%からなる。
充填材(B)として細粒化充填材と粗粒化充填材との混合物を使用する場合、粗粒化充填材に対する細粒化充填材の重量比は、好ましくは4:1〜1:4、特に好ましくは3:2〜1:4である。
500μmより大きい粒子の粒径分布は、好ましくは、DIN ISO 3310−1の要件に準拠する分析篩を用いたALPINE社製のe200 LSエアジェットシーブを用いて分析される。0.02〜500μmの範囲における粒径分布は、好ましくは、Cilas社製のCILAS 1064 粒径分析器を用いて行われる。
本発明による組成物は、架橋性組成物(M)100重量部に対して、合計で好ましくは90〜99重量部、特に好ましくは90〜96重量部の量の充填材(B)を含む。
本発明に従って使用される充填材(B)の例は、非補強充填材、即ち、好ましくは最大50m/gのBET表面積を有する充填材、例えば、石英粉末、石英粒、溶融石英粉末、石英ガラス粉末、ガラス粉末、珪藻土、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸ジルコニウム、タルカム、カオリン、ゼオライト、金属酸化物粉末(アルミニウム、チタン、ジルコニウム、鉄若しくは亜鉛酸化物又はそれらの混合酸化物など)、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、大理石粉末、石膏、窒化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ホウ素;並びに、補強充填材、即ち、50m/gより大きいBET表面積を有する充填材、例えば、焼成シリカ、沈降シリカ、沈降炭酸カルシウム、カーボンブラック(ファーネスアセチレンブラックなど)及びBET表面積が大きいケイ素−アルミニウム混合酸化物;並びに、三水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム;並びに、繊維充填材、例えば、ウォラストナイト、モンモリロナイト、ベントナイト、並びに細断及び/若しくは粉砕ガラス繊維(ガラス短繊維)又は鉱滓綿である。記載される充填材は、例えば、オルガノシラン若しくはオルガノシロキサンで、又はステアリン酸で処理することによって疎水化することができる。
使用される充填材(B)は、好ましくは三水酸化アルミニウム又は無機ケイ素含有充填材、特に天然源から得られるもの、例えば、石英、クリストバライト、タルカム、及び天然源から得られるケイ素含有繊維充填材、例えば、モンモリロナイト及びウォラストナイト、又は合成ケイ素含有製品、例えば、酸水素火炎中でのテトラクロロシランなどの火炎加水分解によって得ることができる焼成シリカ(ヒュームドシリカ)若しくは焼成シリカ(ヒュームドシリカ)の熱後処理によって得ることができる非晶質石英、又はケイ素含有無機繊維合成充填材、例えば、細断若しくは粉砕ガラス短繊維である。
成分(B)は、特に好ましくは、石英、クリストバライト、細断若しくは粉砕ガラス短繊維、モンモリロナイト、ウォラストナイト又はタルクであり、これらは場合により表面処理可能である。
本発明による方法において使用される本発明の組成物(M)は、好ましくは、
(A)少なくとも1つの架橋性有機ケイ素化合物を100重量部、
(B)少なくとも1つの充填材を900〜2400重量部、
場合により(C)触媒、
場合により(D)開始剤、
場合により(E)促進剤、
場合により(F)阻害剤、及び
場合により(G)更なる構成成分
を含む組成物であって、
組成物(M)中の充填材(B)の含有量が少なくとも85重量%であり、かつ、成分(B)が少なくとも部分的に、粒径0.2mm〜10mmの粗粒化充填材からなる組成物である。
本発明による組成物(M)中の成分(A)〜(G)の含有量は、95〜100重量%であるのが好ましい。とりわけ、組成物(M)は、構成成分(A)〜(G)と別個に、更なる構成成分を含有しない。
本発明による組成物(M)は、例えば、所望の順序で個々の成分(A)〜(G)を単純に機械的に混合するなどの既知の方法によって製造可能である。混合物のコンシステンシー及び粘度に応じて、ローラーミル、混錬機、溶解機、強制ミキサー(compulsory mixers)、例えば、パンミキサー、タービンパン型ミキサー、遊星ミキサー、ドラムミキサー、二軸バッチミキサー又は単純な攪拌ユニット内で混合プロセスを実施することができる。
本発明は更に、個々の成分を所望の順序で混合することによって、本発明による組成物(M)を製造するための方法を提供する。
本発明による組成物(M)の製造では、好ましくは、最初に充填材(B)を好適な混合ユニット内に入れ、場合により成分(G)と混合する。次いで、有機ケイ素化合物(A)及び場合により成分(C)〜(F)を添加する。
本発明による組成物(M)を製造するための更なる好ましい実施形態では、有機ケイ素化合物(A)を容器に入れ、次いで充填材(B)と混合し、その後、場合により成分(C)〜(G)と混合する。
上記製造方法において、有機ケイ素化合物(A)及び場合により成分(C)〜(F)はそれぞれ個々に又はプレミックス(V)の形態で使用可能である。
上記製造方法において様々な粗粒化充填材(B)及び場合により細粒化充填材(B)を使用する場合、添加は、粒径に応じた順序で行われるのが特に好ましい。つまり、最初に粗粒化充填材(B)を容器に入れ、次いでより細かく粉砕された充填材(B)と混合する。
混合物(M)の製造は、バッチ式、半連続式又は連続式で行うことができる。
混合は、室温かつ周囲大気圧、つまり、およそ900〜1100hPaで行うことができる。しかしながら、所望される場合、混合は、高温で、例えば30〜150℃の範囲内の温度で行うこともできる。更に、減圧下で、例えば30〜500hPaの絶対圧力で一時的に又は終始混合を行うことにより、揮発性化合物及び/又は空気を除去することも可能である。
好ましい実施形態において、本発明による組成物(M)は、パテのようなコンシステンシーを有する混錬可能な混合物であり、室温では非常に高い粘度を有するが、相応に高い機械的圧力下では流動させることができる。
更なる好ましい実施形態において、本発明による組成物(M)は、湿砂のコンシステンシーを有する。当該組成物は、コンベアベルトなどで搬送可能であり、更なる加工までの保管に対して十分に安定である。
本発明による組成物(M)は、周囲温度又は場合により高温で、機械的圧力によって所望の形状にすることができる。
本発明による組成物(M)は、これまでに知られている有機ケイ素化合物を基剤とする架橋性組成物と同じ条件下で架橋させることができる。
本発明に従って使用される有機ケイ素化合物(A)は、原則として、これまでに知られている所望の種類の有機ケイ素化合物、例えば、縮合反応により架橋可能な有機ケイ素化合物、付加反応により架橋可能な有機ケイ素化合物、過酸化架橋可能な有機ケイ素化合物、並びに放射線架橋可能な有機ケイ素化合物であり得る。
本発明に従って使用される有機ケイ素化合物(A)は、縮合反応により架橋可能な有機ケイ素化合物又は付加反応により架橋可能な有機ケイ素化合物であるのが好ましい。
場合により使用される更なる構成成分(G)の例は、顔料、におい物質、酸化阻害剤、電気的性質に影響を及ぼす薬剤、例えば、導電性ブラック、防炎剤、架橋性組成物中のこれまでに知られている更なる物質、例えば、機能性シラン(メタクリルシラン、グリシドキシシラン及びメルカプトシランなど);ケイ酸塩、例えば、オルトケイ酸ナトリウム、二ケイ酸二ナトリウム、三ケイ酸二ナトリウム、ケイ酸カリウム、ケイ酸カルシウム及びケイ酸マグネシウム;水(ゼオライト、シクロデキストリンなどに吸着されたもの又は塩において結合された結晶化水の形態をなすもの(硫酸ナトリウム十水和物、硫酸アルミニウム十八水和物、硫酸カルシウム二水和物、メタケイ酸二ナトリウム九水和物及びメタケイ酸二ナトリウム五水和物など)も含む)である。
場合により使用される顔料(G)の例は、無機顔料、例えば、酸化鉄(黄、黒、赤)、酸化クロム(III)、二酸化チタン及びカーボンブラック;染料、例えば、フタロシアニド及びアゾ化合物;金属効果を生成するためのエフェクト顔料、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、ケイ素、雲母の小板状体、場合によりFeTiO、Fe、TiOなどでコーティングされたもの、又は角度色彩効果を生成するための液晶顔料である。顔料は、粉末形状で、又は好適な液体、例えば、混合物(M)に含有される液体成分に分散させて使用することができる。顔料は更に、表面コーティングとして粗粒化充填材に塗布して使用することができる。
本発明による組成物(M)が成分(G)を含む場合、問題となる量は、有機ケイ素化合物(A)100重量部に対して、好ましくは1〜30重量部、特に好ましくは1〜20重量部、とりわけ1〜10重量部である。
縮合反応により架橋可能な組成物(M−1)
本発明の好ましい実施形態において、本発明による組成物(M)は、好ましくは、縮合反応により架橋可能な有機ケイ素化合物(A1)を含む組成物(M−1)である。このような有機ケイ素化合物(A1)は、一般に、Si結合された水酸基及び/又はオルガニルオキシ基を含み、水及び/又は相当するアルコールが当該架橋の間に遊離されることを特徴とする。
本発明による組成物(M−1)は、好ましくは、
(A−1)縮合可能な基を含有する少なくとも1つの有機ケイ素化合物100重量部、
(B)少なくとも1つの充填材900〜2400重量部、
場合により(C−1)縮合触媒、及び
場合により(G)更なる構成成分
から実質的になる組成物であって、
組成物(M−1)中の充填材(B)の含有量が少なくとも85重量%であり、かつ、成分(B)が少なくとも部分的に、粒径0.2mm〜10mmの粗粒化充填材からなる組成物である。
本発明の範囲内において、「縮合可能な」ラジカルは、先行する任意の加水分解工程も包含するラジカルも意味すると理解される。
組成物(M−1)において縮合反応により架橋する有機ケイ素化合物(A−1)は、従来技術において知られているこのような化合物であり得る。(A−1)は、好ましくは、少なくとも0.05重量%の水酸基及び0〜15重量%のアルコキシ基を含むオルガノポリシロキサンを有する化合物である。
成分(A−1)の例は、実質的に、1分子あたり5〜50個のケイ素原子を有する直鎖ポリジオルガノシロキサンであり、これらは過剰な水によりジオルガニルジクロロシランを加水分解することによって得られる。成分(A−1)の更なる例は、1分子あたり10〜100個のケイ素原子を有する星形ポリオルガノシロキサンであり、これらは最大5モル%のオルガニルトリクロロシラン及び/又はテトラクロロシランとジオルガニルジクロロシランとの混合物を過剰な水で加水分解することによって得られる。
有機ケイ素化合物(A−1)の例は、例えば式HO−(MeSiO)−Hに相当する平均鎖長が5〜50個のシロキシ単位であるOH末端直鎖ポリジメチルシロキサン、及び、例えば式[HO−(MeSiO)10SiMe又は[HO−(MeSiO)10Siに相当する星形ポリジメチルシロキサンである。
成分(A−1)の更なる例は、1分子あたり5〜25個のケイ素原子を有するオルガニルエトキシポリシロキサンであり、これらは1以上のオルガニルトリエトキシシランを水で部分加水分解することによって得られる。これらの化合物は、好ましくは液体である。オルガニルトリエトキシシランの代わりに、オルガニルトリメトキシシランを使用して当該調製を行うこともでき、それにより、オルガニルメトキシポリシロキサンが得られる。このような化合物の例は、(MeSiO3/20.37(Me(EtO)SiO2/20.46(MeSi(EtO)SiO1/20.17(Mw=2400g/mol、Mn=900g/mol及びMw/Mn=2.7)である。
成分(A−1)の更なる例は、1分子あたり5〜25個のケイ素原子を有する化合物であり、これらはテトラエトキシシラン又はテトラメトキシシランを水で加水分解することによって得られる。このような化合物の例は、Si(OEt)2/20.42(Si(OEt)O3/20.19(Si(OEt)1/20.39(Mw=1000g/mol、Mn=800g/mol及びMw/Mn=1.2)である。
成分(A−1)の更なる例は、1分子当たり平均で少なくとも40個のケイ素原子を有するオルガニルシルセスキオキサンであり、これらはオルガニルエトキシクロロシランを水で加水分解することによって得られる。これらの化合物は、好ましくは固体である。オルガニルエトキシクロロシランの代わりに、オルガニルメトキシクロロシランを使用して当該調製を行うこともできる。このようにして、式(MeSiO3/20.88(MeSi(OH)O2/20.05(MeSi(OEt)O2/20.06(MeSiO2/20.01(Mw=6600g/mol、Mn=2000g/mol及びMw/Mn=3.3)が得られる。
成分(A−1)中のオルガニルラジカルは、好ましくは、メチル、エチル、n−プロピル、ビニル、2,4,4−トリメチルペンチル、n−オクチル、フェニル又はヘキサデシルラジカルである。
成分(A−1)の更なる例は、オルガニルトリエトキシシラン又はオリガニルトリメトキシシランであり、例えば、n−オクチルトリメトキシシラン、n−オクチルトリエトキシシラン、(2,4,4−トリメチルペンチル)トリメトキシシラン、(2,4,4−トリメチルペンチル)トリエトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリエトキシシラン、n−ノナコシルトリエトキシシラン、n−ノナコシルトリメトキシシラン、n−トリアコンチルトリメトキシシラン、n−トリアコンチルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン及びシクロヘキシルトリエトキシシランである。更に、ジオルガニルジエトキシシラン又はジオルガニルジメトキシシランも使用可能である。例は、n−オクチルメチルジメトキシシラン、n−オクチルメチルジエトキシシラン、(2,4,4−トリメチルペンチル)メチルジメトキシシラン、(2,4,4−トリメチルペンチル)−メチルジエトキシシラン、n−ヘキサデシルメチルジメトキシシラン、n−ヘキサデシルメチルジエトキシシラン、(シクロヘキシル)メチルジメトキシシラン又は(シクロヘキシル)メチルジエトキシシランである。
有機ケイ素化合物(A−1)をプレミックス(V−1)の形態で使用する場合、プレミックス(V−1)は、好ましくは、80℃で1000mPa・s未満の絶対粘度を有する。
縮合反応により架橋する有機ケイ素化合物(A−1)は、単一の有機ケイ素化合物又は複数の有機ケイ素化合物の混合物(縮合可能な基を有するシロキサンなど)及びシラン架橋剤である。
特に好ましくは、20℃で液体であるオルガニル−シラン及び/又はオルガニル−シロキサンと20℃で固体であるシリコーン樹脂との混合物が、成分(A−1)として使用される。
縮合触媒(C−1)としては、縮合反応に関してこれまでに既に知られている触媒、つまり、ルイス及びブレンステッド酸及び塩基を使用することができ、金属含有ルイス酸及び非金属含有ブレンステッド塩基が好ましい。
場合により使用される触媒(C−1)の例は、ジオルガノスズ化合物であり、例えば、ジラウリン酸ジオクチルスズ、ネオデカン酸ビスマス(III)、オクタン酸スズ(II)、カリウムシリコネート、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、リチウムメタノレート、ナトリウムメタノレート、カリウムメタノレート、マグネシウムメタノレート、カルシウムメタノレート、リチウムエタノレート、ナトリウムエタノレート、カリウムエタノレート、マグネシウムエタノレート、カルシウムエタノレート、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、3−アミノ−プロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン、7−メチル−1,5,7−トリアザビシクロ[4.4.0]デカ−5−エン及びN,N,N’,N’−テトラメチルグアニジンである。
縮合触媒(C−1)を使用する場合、それらは、成分(A−1)100重量部に対して、非金属含有ブレンステッド塩基の場合には0.01〜0.5重量部の量で、金属含有ルイス酸の場合には0.5〜10重量部の量で使用されるのが好ましい。
付加反応により架橋する組成物(M−2)
本発明の更に好ましい実施形態において、本発明による組成物(M)は、好ましくは、付加反応により架橋可能な有機ケイ素化合物(A−2)を含む組成物(M−2)である。これらの組成物(M−2)は、一般に、ヒドロシリル化反応を行うことができる基を有する有機ケイ素化合物(A−2)、好ましくは脂肪族炭素−炭素多重結合を伴うSiC結合ラジカルを含有する有機ケイ素化合物、Si結合水素原子を伴う有機ケイ素化合物、並びに/又は、脂肪族炭素−炭素多重結合を伴うSiC結合ラジカル及びSi結合水素原子の両方を含有する有機ケイ素化合物を含むことを特徴とする。
本発明による組成物(M−2)は、好ましくは、
(A−2)脂肪族炭素−炭素多重結合を伴うSiC結合ラジカルを含有する有機ケイ素化合物(A−2−1)、Si結合水素原子を伴う有機ケイ素化合物(A−2−2)、並びに、脂肪族炭素−炭素多重結合を伴うSiC結合ラジカル及びSi結合水素原子の両方を含有し、脂肪族炭素−炭素多重結合を伴うSiC結合ラジカルに対するSi−Hのモル比が好ましくは0.5:1〜2:1である有機ケイ素化合物(A−2−3)からなる群から選択される少なくとも1つの架橋性有機ケイ素化合物100重量部、
(B)少なくとも1つの充填材900〜2400重量部、
(C−2)脂肪族多重結合に対するSi結合水素の付加を促進する触媒、
場合により(F−2)阻害剤、及び
場合により(G−2)更なる構成成分
から実質的になる組成物であって、
組成物(M−2)中の充填材(B)の含有量が少なくとも85重量%であり、かつ、成分(B)が少なくとも部分的に、粒径0.2mm〜10mmの粗粒化充填材からなる組成物である。
成分(A−2)に含有される脂肪族炭素−炭素多重結合を伴うラジカルは、好ましくはSiC結合されたアルケニル基であり、好ましくはビニル又はアリル基である。
有機ケイ素化合物(A−2)は、とりわけ、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルジクロロシラン、ビニルメチルジクロロシラン、ビニルジクロロシラン、ジメチルクロロシラン、ビニルジメチルクロロシラン、トリメチルクロロシラン及び/又はテトラクロロシランから好ましくは選択される、トルエンに溶解された対応するクロロシランを、Si−Cl結合数に基づいて不十分な量のアルコールと反応させることにより、HClが少なくとも部分的に脱離し、次いでSi−Cl及びSi−アルコキシ結合の合計に基づいて過剰な水と反応させ、次いで水相及び有機相を分離し、有機相からトルエン及びアルコールを分離することにより調製することができるシリコーン樹脂;又は、もともと存在するSi−Cl結合を基準として、準化学量論的量の、場合により化学量論的に過剰な水中で、上記クロロシランを単独で若しくは混合して、対応するアルコールと反応させる(アルコール分解)ことにより調製することができるケイ素化合物のいずれかである。好ましくは、メタノール又はエタノールが当該アルコールとして使用される。成分(A−2)において、Si−H:Si−アルケニル、好ましくはSiH:Si−ビニルのモル比は、好ましくは0.55:1〜1.8:1、特に好ましくは0.6:1〜1.5:1、とりわけ0.95:1〜1.05:1である。故に、上記物質の合成に要するクロロシランの相対割合は、それらの比を達成するように選択されなければならない。
付加反応により架橋可能な組成物(M)中の触媒(C−2)の例は、ニッケル、鉄、白金、ロジウム、イリジウム、パラジウム、ルテニウム又はオスミウムをベースとするこれまでに知られているヒドロシリル化触媒であり、好ましくは、白金金属の群からの金属、又は白金金属の群からの化合物若しくは複合体、例えば、二酸化ケイ素、二酸化アルミニウム又は活性炭などの担体上にあり得る細粒化白金金属;PtCl、HPtClx6HO、NaPtClx4HOなどのハロゲン化白金;白金−オレフィン複合体;白金−ビニルシロキサン複合体、例えば、白金−1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンである。触媒(C−2)としては、文献(米国特許第3,775,452号)において古くから知られているカルステッド触媒を使用するのが好ましい。
本発明による組成物(M−2)は、化合物中の金属の実量に対して、つまり、配位子、対イオンなどを考慮せずに、かつ、有機ケイ素化合物(A−2)100重量部に対して、好ましくは0.0001〜0.1000重量部、特に好ましくは0.0001〜0.05重量部の量で触媒(C−2)を含む。
場合により使用される、脂肪族多重結合に対するSi結合水素の付加を抑制する阻害剤(F−2)の例は、付加反応により架橋可能な組成物中のこれまでに知られている阻害剤であり、例えば、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ベンゾトリアゾール、ジアリルホルムアミド、アルキルチオウレア、チウラムモノスルフィド及びジルスフィド、メチルエチルケトキシム、1013mbarで少なくとも25℃の沸点を有しかつ少なくとも1つの脂肪族三重結合を有する有機化合物若しくは有機ケイ素化合物(1−エテニル−シクロヘキサン−1−オール、2−メチル−3−ブチンー2−オール、3−メチル−1−ペンチン−3−オール、2,5−ジメチルー3−ヘキシン−2,5−ジオール、2,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、3,7−ジメチル−オクト−1−イン−6−エン−3−オールなど)、マレイン酸ジアリルと酢酸ビニルとの混合物、マレイン酸モノエステル、並びに、BASF SEから商標名「Dehydrolinalool」で市販されている式:
HC=C−C(CH)(OH)−(CH−CH=C(CH
の化合物などの阻害剤である。
本発明による組成物(M−2)は成分(F−2)を含み、問題となる量は、有機ケイ素化合物(A−2)100重量部に対して、好ましくは0.0001〜1重量部、特に好ましくは0.0001〜0.5重量部、とりわけ0.0001〜0.1重量部である。
更なる構成成分(G)としての水の添加は、それだけであっても、結晶化水の形態で結合されても、水排除化合物の形態で吸着されても、好ましくない。
本発明による組成物(M−2)は、特に好ましくは、
(A−2)Si−ビニル基を含む有機ケイ素化合物(A−2−1)及びSi−H基を含む有機ケイ素化合物(A−2−2)を、成分(A−2)中のSi−H:Si−ビニル基のモル比が合計で0.95:1〜1.05:1であるような比で含む少なくとも1つの架橋性有機ケイ素化合物(A−2)100重量部、
(B)粒径が0.02〜200μmである微粒子と粒径が0.2〜10mmである粗粒子との混合物の形態をなし、かつ、粗粒子に対する微粒子の混合比が、充填材の重量に対して4:1〜1:4である、天然源から得られる石英900〜2400重量部、
(C−2)カルステッド触媒の形態をなす白金0.0001〜0.005重量部、
(F−2)テトラメチルチウラムモノスルフィド及び1−エチニルシクロヘキサン−1−オールから選択される阻害剤0.001〜1重量部、及び
(G−2)更なる構成成分0.01〜10重量部
から実質的になる組成物である。
更に特に好ましい実施形態において、本発明による組成物(M−2)は、
(A−2)Si−ビニル及びSi−H基を含む有機ケイ素化合物(A−2−3)、並びに、場合によりSi−H基を含む有機ケイ素化合物(A−2−2)及び/又はSi−ビニル基を含む有機ケイ素化合物(A−2−1)を、成分(A−2)中のSi−H:Si−ビニル基のモル比が合計で0.95:1〜1.05:1であるような比で含む少なくとも1つの架橋性有機ケイ素化合物(A−2)100重量部、
(B)粒径が0.02〜200μmである微粒子と粒径が0.2〜10mmである粗粒子との混合物の形態をなし、かつ、粗粒子に対する微粒子の混合比が、充填材の重量に対して4:1〜1:4である、天然源から得られる石英900〜2400重量部、
(C−2)カルステッド触媒の形態をなす白金0.0001〜0.005重量部、
(F−2)テトラメチルチウラムモノスルフィド及び1−エチニルシクロヘキサン−1−オールから選択される阻害剤0.001〜1重量部、及び
(G−2)更なる構成成分0.01〜10重量部
から実質的になる組成物である。
ラジカル架橋組成物(M−3)
本発明による組成物(M)が、ラジカル架橋性有機ケイ素化合物(A−3)を含む組成物(M−3)である場合、成分(A−3)は、一般に、ラジカル反応を行うことができるSi結合されたモノ若しくはポリ不飽和アルケニル基、好ましくはビニル若しくはアリル基、及び/又は、Si結合され、場合により置換された炭化水素ラジカルを含むことを特徴とする。
本発明による組成物(M−3)は、好ましくは、
(A−3)SiC結合フェニル及び/又はSiC結合メチル及び/又はSiC結合ビニル若しくはアリル基を含有し、それにより、線状オルガノポリシロキサン単位から実質的に構成される及び/又は樹脂構造を有する分岐オルガノポリシロキサン単位から実質的に構成される有機ケイ素化合物からなる群から選択される少なくとも1つの架橋性有機ケイ素化合物100重量部、
(B)少なくとも1つの充填材900〜2400重量部、
場合により(D−3)阻害剤、
場合により(E−3)促進剤、及び
場合により(G−3)更なる構成成分
から実質的になる組成物であって、
組成物(M−3)中の充填材(B)の含有量が少なくとも85重量%であり、かつ、成分(B)が少なくとも部分的に、粒径0.2mm〜10mmの粗粒化充填材からなるものである。
有機ケイ素化合物(A−3)は、トルエンに溶解させた対応するクロロシラン、好ましくは、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、フェニルメチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニルメチルジクロロシラン、アリルメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン及び/又はテトラクロロシランを、Si−Cl結合数に基づいて化学量論的に不十分な量のアルコールと反応させ、それによりHClが少なくとも部分的に脱離し、次いでSi−Cl及びSi−アルコキシ結合の合計に基づいて過剰な水と反応させ、次いで水相及び有機相を分離し、有機相からトルエン及びアルコールを分離することにより調製することができるシリコーン樹脂;又は、もともと存在するSi−Cl結合を基準として、準化学量論的量の、場合により化学量論的に過剰な水中で、上記クロロシランを単独で若しくは混合して、対応するアルコールと反応させる(アルコール分解)ことにより調製することができるケイ素化合物のいずれかである。好ましくは、メタノール又はエタノールが当該アルコールとして使用される。
場合により使用される阻害剤(D−3)の例は、遊離基を付与するラジカル架橋性組成物中のこれまでに知られている阻害剤である。
場合により使用される開始剤(D−3)は、好ましくは、過酸化物、例えば、メチルエチルケトンペルオキシド、メチルイソブチルケトンペルオキシド、2,4−ペンタンジオンペルオキシド、アセチルアセトンペルオキシド、ジ−tert−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、tert−ブチルペルオキシアセテート、tert−ブチルペルオキシベンゾエート、tert−ブチルペルオキシ−2−エチルヘキサノエート、ジラウロイルペルオキシド;及びペルオキソ二炭酸塩、例えば、ペルオキシ二炭酸ナトリウム又はペルオキシ二炭酸ビス(4−tert−ブチルシクロヘキシル)である。
本発明による組成物(M−3)が成分(D−3)を含む場合、問題となる量は、有機ケイ素化合物(A−3)100重量部に対して、好ましくは0.1〜5重量部、特に好ましくは0.5〜3重量部である。
場合により使用される促進剤(E−3)は、好ましくは、オクタン酸コバルト(II)、2−エチルヘキサン酸コバルト(II)、酢酸銅(II)、塩化銅(II)、酢酸マンガン(II)四水和物、ビス(2−エチルヘキサン酸)バリウム、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、酸化バナジウム(V)、2,4−ペンタジエノン、N,N−ジエチルアセトアセタミド、ジエチルアセトアセタミド、ジメチルパラトルイジン、N,N,4−トリメチルアニリン及び/又はこれらの混合物であり、これらは、場合により、キシレン及び/若しくはホワイトスピリット又はこれらの混合物などに溶解されている。
本発明による組成物(M−3)が成分(E−3)を含む場合、問題となる量は、有機ケイ素化合物(A−3)100重量部に対して、好ましくは0.001〜5重量部、特に好ましくは0.001〜1、とりわけ0.01〜1である。
更なる実施形態において、組成物(M−3)に含有されるラジカル架橋性有機ケイ素化合物(A−3)のラジカル硬化に必要なラジカルはまた、電子線によって生成可能である。このような組成物は、好ましくは、阻害剤(D)や促進剤(E)を含まない。
本発明による架橋性組成物(M)の製造に使用される各成分は、単一種類のかかる成分であっても、少なくとも2つの異なる種類のかかる成分の混合物であってもよい。
本発明による方法において、本発明による組成物(M)の成形は、例えば、古くからそれ自体知られている射出成形法によって行うことができる。そのために、好ましくは機械的圧力により、対応する金型キャビティ内に組成物(M)を注入する。金型は、2部に分かれているものが好ましく、射出成形操作の間、液圧によって閉じられる。好ましくは、金型を所望の温度まで予熱し、それにより、一方では組成物の流動が促進され、他方では硬化が加速される。射出成形操作の終了時、成形体が損傷せずに取り出すことができる硬さに達するまで金型を閉鎖しておくのが好ましい。試験片用金型キャビティについては、DIN EN ISO 10724:2002−04などに記載されている。
本発明は更に、本発明による組成物(M)又は本発明に従って製造される組成物(M)を架橋することによって製造される成形体を提供する。
本発明による成形体は、好ましくは人工石である。
本発明による成形体の硬度は、好ましくは少なくとも50ショアD、特に好ましくは少なくとも60ショアD、とりわけ少なくとも75ショアDである。
本発明による成形体は、従来系の場合に既に著しい変化が視認されている、従来の有機樹脂系従来の成形体と比較すると、UV放射の作用下でもいかなる色の変化(淡い色合いが黄変する、又は濃い色合いが淡くなる)も呈さない。
本発明による組成物は更に、人工石を製造するのに顕著に好適であるという利点を有する。
本発明による組成物は、スチレンに溶解した従来技術による使用されるポリエステル樹脂の場合と通常は同様に、加工の間に有害物質を環境に放出しないという利点を有する。
本発明による方法は、実施するのが簡単であるという利点を有する。
本発明による成形体は、優れた耐熱性を有しているため、200℃までのより高い熱負荷下で、有機ポリエステル又はアクリレート樹脂を使用する現行の従来技術に従って製造される成形体の場合よりも変色が少ない、又は変色しないという利点を有する。更に、機械特性は、非常に高い温度で長時間熱負荷をかけた(例えば、700℃で1時間)後でさえ、概ね保持される。
本発明による成形体は、UVや風化に対して安定であるという利点を有する。
本発明による成形体は、高い熱負荷下でも寸法的に安定のままであり、従って、固体及び/又は液体材料が熱くなる及び/又は燃焼して剥離する危険性がないという利点を有する。
下記の例において、特記しない限り、すべての粘度データは25℃の温度に関する。特記しない限り、以下の例は、周囲大気圧(即ち、およそ1013hPa)及び室温(即ち、およそ23℃)で、又は反応物を室温で更なる加熱や冷却なく組み合わせる際に確立される温度で、かつ、およそ50%の相対湿度で実施される。更に、特記しない限り、部及びパーセントに関するデータはすべて重量に基づくものである。
本発明において、物質は、好ましくは機器を使った分析により得られるデータを示すことにより特徴付けられる。基となる測定は、公に利用可能な基準に基づいて実施されるか、又は特別に開発された方法により行われる。与えられる教示の明確性を保証すべく、使用される方法をここで説明する。
粘度
以下の例において、有機ケイ素化合物の絶対粘度は、DIN 53019に従って測定される。好ましくは、その手順は以下の通りである。特記しない限り、粘度は、Anton Paar社製の「Physical MCR 300」回転式流量計を用いて25℃で測定される。10〜200mPa・sの粘度については、1.13mmの環状測定ギャップを備える同軸シリンダー測定システム(CC27)を使用し、200mPa・sよりも大きい粘度については、コーン/プレート測定システム(測定コーンCP50−1付きSearle−System)を使用する。剪断速度をポリマー粘度に対応させる(100s−1では1〜99mPa・s;200s−1では100〜999mPa・s;120s−1では1000〜2999mPa・s;80s−1では3000〜4999mPa・s;62s−1では5000〜9999mPa・s;50s−1では10000〜12499mPa・s;38.5s−1では12500〜15999mPa・s;33s−1では16000〜19999mPa・s;25s−1では20000〜24999mPa・s;20s−1では25000〜29999mPa・s;17s−1では30000〜39999mPa・s;10s−1では40000〜59999mPa・s;5s-1では60000〜149999;3.3s-1では150000〜199999mPa・s;2.5s-1では200000〜299999mPa・s;1.5s-1では300000〜1000000mPa・s)。
測定温度となるように測定システムを調節した後、ならし段階、予備剪断段階及び粘度測定段階からなる三段階測定プログラムを適用する。ならし段階は、剪断速度を1分以内に上記剪断速度(予想される粘度に応じ、かつ、測定が実施される速度)まで段階的に上昇させることによって実施される。当該剪断速度に達したら、予備剪断を一定の剪断速度で30秒間行い、次いで、粘度を求めるために、25回の測定をそれぞれ4.8秒間実施し、そこから平均値を割り出す。平均値は絶対粘度に対応し、単位はmPa・sである。
分子量分布の測定についての説明
方法:DIN 55672−1に準拠したサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)
流速:1.00ml/分
注入システム:Agilent 1200オートサンプラー(Agilent Technologies)
注入容量:100μl
溶離剤:フェニル基を含む生成物の場合には、250ppmの2,6−ジーtert−ブチル−4−メチルフェノール(BHT)で安定化させたテトラヒドロフラン(>99.5%)を使用した。フェニル基を含まない材料の場合には、トルエン(>99.9%、p.A.)を使用した。すべての化学物質は、D−DarmstadtのMerck KGaAなどから市販されている。
カラム:固定相:Agilent Technologies社製ポリスチレン−ジビンルベンゼン
50mm長のプレカラムと、各300mm長の3つの分離のカラムとからなる4つのカラムを直列に接続した。全てのカラムの内径は7.8mmであった。使用したゲルの粒径は5μmであった。プレカラムの孔径は500Åであり、3つの分離のカラムの孔径は、順に、10000Å、500Å及び100Åであった。
カラム温度:オーブン温度45℃。濃度はRI検出器(基準となる偏差を測定(measuring principle deflection);タイプ:Agilent 1200;セル容量:8μl;温度:45℃)で測定した。当該システムは、同様にAgilent社から市販されている標準ポリスチレンで較正した(濃度:0.4g/lのEasiCal(使用準備が整ったポリスチレン較正剤);射出容量:100μl)。溶離剤としてのトルエンに関する内標準としてはテトラヒドロフランをマーカー物質として使用し、溶離剤としてのテトラヒドロフランに関する内標準としてはトルエンをマーカー物質として使用した。較正曲線の適合:三次多項式適合PSS)。試料の調製:およそ15〜50mgの測定試料を各溶離剤に溶解した(c=およそ3〜10mg/ml)。試料の量は、明瞭なRI信号が得られるような量であった。全ての試料を溶離剤に完全に溶解することができた。
評価:各々の場合において、求めたモル重量を100の単位まで四捨五入した。
曲げ強度
本発明において、支持間隔180mmで、DIN EN 14617−2:2008−11に準拠して曲げ強度を測定した。
手順は以下の通りであった。長さ×幅×厚さ=200mm×50mm×10mmの寸法を有する3つの試験片を使用した。測定は、それぞれ3つの試験片について行った。試験片は、例に示すように製造し、例に示す条件(温度、時間)下で硬化させた。試験中、試験片は、必ず射出成形用金型内に配置されていたのと同じように(つまり、底面が下となるように)機械に挿入した。測定の前に、23℃かつ50%相対湿度で24時間、試験片を調整した。それぞれの場合、曲げ強度の値(mPa)は個々の測定の平均値に対応し、この値はDIN 1333:1992−02の4.5章に準拠して0.1MPa単位まで四捨五入される。
ショアD硬度
DIN EN ISO 868:2003−10に従って、硬度を測定した。好ましくは、手順は以下の通りであった。デュロメーター(ショアD硬度)を使用して、長さ×幅×厚さ=40mm×40mm×6mmの寸法を有するシート状試験片に関する測定を実施した。これらの試験片は、DIN EN ISO 10724−1:2002−04の形式2に準拠して、交換可能な金型キャビティプレートを有するツールを使用して射出成形法によって製造し、例に示す条件(温度、時間)下で硬化させた。測定する前に、23℃かつ50%相対湿度で、例に示した時間、予め試験片を保管した。
実施例1
平均分子量Mwが6600g/mol、平均分子量Mnが2000g/mol及び多分散度が3.3である、平均式(MeSiO3/20.88(MeSi(OH)O2/20.05(MeSi(OEt)O2/20.06(MeSiO2/20.01の粉末有機ケイ素化合物100重量部と、平均分子量Mwが1550g/mol、平均分子量Mnが550g/mol及び多分散度が2.8である、平均組成が(MeSiO3/20.19(i−OctSiO3/20.05(MeSi(OMe)O2/20.30(i−OctSi(OMe)O2/20.08(MeSi(OMe)1/20.16(i−OctSi(OMe)1/20.07(MeSiO2/20.15の有機ケイ素化合物65重量部とを丸底フラスコ内に入れた。次いで、混合物を攪拌しながら55℃まで加熱することにより、均一な混合物が形成された。その後、混合物の温度を95℃まで上昇させ、その温度に達したら、100mbarの圧力をかけた。それらの条件下で攪拌を更に2.5時間行った後、100mbarの圧力で23℃の温度まで混合物を放冷すると、真空破壊を起こした。そのようにして得られた樹脂混合物の絶対粘度は、25℃では6000mPa・sであり、80℃では200mPa・sであった。
2〜3.2mmの粒径を有する「Quartz gravel SB 2−3.2T」タイプの粗粒化石英150重量部と、0.7〜1.2mmの粒径を有する「Quartz sand SB 0.7−1.2T」タイプの粗粒化石英200重量部と、0.3〜0.9mmの粒径を有する「Quartz sand SB 0.3−0.9T」タイプの粗粒化石英300重量部(これら3つは全てD−HirschauのAmberger Kaolinwerke Eduard Kick GmbH & Co.KGから市販されている)と、粒径上限(upper grain size)d95%が50μmであり、かつ、平均粒径d50%が16μmである「Millisil W12」タイプの細粒化石英粉末350重量部(D−FrechenのQuarzwerke GmbHから市販されている)をドラムミキサーに入れて、1分間混合した。次いで、23℃の温度に調節した上記樹脂混合物100重量部を添加し、更に10分間混合した。その後、0.4重量部の2,4,4−トリメチルペンチルトリメトキシシラン中0.4重量部のN,N,N’,N’−テトラメチルグアニジンの溶液0.8重量部を添加し、5分間再び混合した。この混合物のコンシステンシーは湿砂と同様であった。この混合物を、長さ×幅×高さ=220mm×170mm×15mmの寸法を有する鉄鋼製の金型キャビティ内に導入した。振動台上の金型内で振動数50Hzにて2分間以内で組成物を予備高密度化(pre-densified)した。次いで、金型を液圧プレスに実装し、250mbarの低圧をかけることによって金型キャビティから空気を組成物と共に除去した。次いで、150kNのプレス力で金型を高密度化した。これは、製造すべき試験板の表面を基準として、4000kPaの圧力に相当する。次いで、金型を150℃で4時間オーブン内に保管した。室温まで冷却した後、成形体を金型から取り出した。長さ×幅×高さ=200mm×50mm×10mmの寸法を有する検体を成形体から切り取った。検体の曲げ強度をDIN EN 14617−2:2008−11に準拠して測定した。得られた曲げ強度値は14.3MPaであった。
実施例2
最初に、(MeSiO1/2(Me(H)SiO2/235の組成を有する有機ケイ素化合物10.5重量部を、式[MeViSiO2/2の有機ケイ素化合物10.0重量部及び式[MeViSiO2/2の有機ケイ素化合物4.5重量部と混合した。
0.7〜1.2mmの粒径を有する「Quartz sand SB 0.7−1.2T」タイプの粗粒化石英250重量部と、0.3〜0.9mmの粒径を有する「Quartz sand SB 0.3−0.9T」タイプの粗粒化石英400重量部(いずれも、D−HirschauのAmberger Kaolinwerke Eduard Kick GmbH & Co.KGから市販されている)と、粒径上限d95%が50μmであり、かつ、平均粒径d50%が16μmの「Millisil W12」タイプの細粒化石英粉末350重量部(D−FrechenのQuarzwerke GmbHから市販されている)をドラムミキサーに入れて、1分間混合した。次いで、23℃の温度に調節した上記樹脂混合物100重量部を添加し、更に10分間混合した。次いで、白金含有量が19重量%のカルステッド触媒0.026重量部と式[MeViSiO2/2の有機ケイ素化合物2重量部との混合物2.026重量部を添加し、5分間再び混合した。この混合物のコンシステンシーは湿砂と同様であった。この混合物を、長さ×幅×高さ=220mm×170mm×15mmの寸法を有する鉄鋼製の金型キャビティ内に導入した。振動台上の金型内で振動数50Hzにて2分間以内で組成物を予備高密度化した。次いで、金型を液圧プレス内に実装し、250mbarの低圧をかけることによって金型キャビティから空気を組成物と共に除去した。次いで、150kNのプレス力で金型を高密度化した。これは、製造すべき試験板の表面を基準として、4000kPaの圧力に相当する。次いで、金型を150℃で2時間オーブン内に保管した。室温まで冷却した後、成形体を金型から取り出した。長さ×幅×高さ=200mm×50mm×10mmの寸法を有する検体を成形体から切り取った。検体の曲げ強度をDIN EN 14617−2:2008−11に準拠して測定した。得られた曲げ強度値は15.8MPaであった。
実施例3
「Millisil W12」タイプの細粒化石英粉末350重量部の代わりに、「Millisil W12」タイプの細粒化石英粉末250重量部、及び、針長が5〜150μmであり、かつ、平均長さ:直径比が7:1である「Tremin 939−100 VST」タイプの、ビニルジメチルクロロシランでコーティングした細粒化ウォラストナイト粉末100重量部(いずれも、D−FrechenのQuarzwerke GmbHから市販されている)のみを使用したことを除き、実施例2に記載した手順を繰り返した。測定された曲げ強度値は17.0MPaであった。

Claims (12)

  1. (A)少なくとも1種以上の架橋性有機ケイ素化合物を100重量部、
    (B)少なくとも1種以上の充填材を900〜2400重量部、
    を含む架橋性組成物(M)であって、
    前記充填材の含有量が、少なくとも85重量%であり、
    前記充填材が、前記充填材の総量に対し、粒径0.2mm〜10mmの粗粒化充填材を少なくとも20重量%を含むことを特徴とする、架橋性組成物(M)。
  2. 充填材(B)が、架橋性組成物(M)100重量部に対して、合計で90〜99重量部の量で存在する、請求項1に記載の架橋性組成物。
  3. 有機ケイ素化合物(A)が、縮合反応によって架橋可能である有機ケイ素化合物又は付加反応によって架橋可能である有機ケイ素化合物である、請求項1又は2に記載の架橋性組成物。
  4. 架橋性組成物(M)が、(C)触媒、(D)開始剤、(E)促進剤、(F)阻害剤、及び(G)更なる構成成分からなる群より選択される少なくとも1つを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
  5. 個々の成分を混合することによって、請求項1〜4のいずれか一項に記載の架橋性組成物(M)を製造する方法。
  6. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の架橋性組成物(M)又は請求項5に記載されるように製造される架橋性組成物(M)を成形し、かつ、硬化させる、有機ケイ素化合物を基剤とする成形体を製造する方法。
  7. 架橋性組成物(M)を機械的圧力によって成形し、温度を上昇させることによって成形中及び/又は後に架橋性組成物(M)を硬化させる、請求項6に記載の方法。
  8. 金型に低大気圧を印加することによって成形中に架橋性組成物(M)中の過剰な空気を部分的に又は完全に除去する、請求項6又は7に記載の方法。
  9. 金型を振動させることによって成形中及び/又は後に更なる高密度化を達成する、請求項6〜8のいずれか一項に記載の方法。
  10. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の架橋性組成物(M)又は請求項5に記載されるように製造される架橋性組成物(M)を架橋することによって製造される成形体。
  11. 人工石である、請求項10に記載の成形体。
  12. 少なくとも50ショアDの硬度を有する、請求項10又は11に記載の成形体。
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