JPH013006A - 疎水性沈降シリカ、その製造法及びシリコーンエラストマー用補強材としての使用 - Google Patents
疎水性沈降シリカ、その製造法及びシリコーンエラストマー用補強材としての使用Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、新規な疎水性シリカ、このようなシリカの製
造法並びにシリコーンニジストマーの補強材としての使
用に関する。
造法並びにシリコーンニジストマーの補強材としての使
用に関する。
硬化性オルガノポリシロキサン組成物に補強用充填剤と
して特に燃焼法シリカを用いることが知・られている。
して特に燃焼法シリカを用いることが知・られている。
しかし、燃焼法シリカは、価格が商いという不都合を有
する。
する。
したがって、長年にわたって、との燃焼法シリカの少な
くとも一部分をそれよりも安価な沈降シリカで置き換え
ることが試みられた。しかして、各棟の沈降シリカの製
造法が提供されたが、これらは複雑な方法であって、そ
の製造中に温度、反応体濃度、pH値などを制御する必
要のあるものであった(フランス国特許第1,552.
354号)。
くとも一部分をそれよりも安価な沈降シリカで置き換え
ることが試みられた。しかして、各棟の沈降シリカの製
造法が提供されたが、これらは複雑な方法であって、そ
の製造中に温度、反応体濃度、pH値などを制御する必
要のあるものであった(フランス国特許第1,552.
354号)。
他方、シリコーン用の沈降シリカを適当な表面処理(例
えばシラン又はシラザンを用いて)によって疎水性にす
ることによってとのシリカの補強材としての特性を改善
す゛ることか試みられた。このような処理によって疎水
性にされかつシリコーン用に使用できる親水性シリカは
、例えば、フランス国特許第2.554596号に記載
されている。
えばシラン又はシラザンを用いて)によって疎水性にす
ることによってとのシリカの補強材としての特性を改善
す゛ることか試みられた。このような処理によって疎水
性にされかつシリコーン用に使用できる親水性シリカは
、例えば、フランス国特許第2.554596号に記載
されている。
これらの沈降シリカは有益な性質を示すが、しかし、特
に電線やケーブルの喪造のような用途において重要な性
質である誘電特性に閃してさらに不十分であることが証
明された。
に電線やケーブルの喪造のような用途において重要な性
質である誘電特性に閃してさらに不十分であることが証
明された。
さらに、これらのシリカは、一般に、シリコーンに配合
するときにいくつがの問−点を生じる。
するときにいくつがの問−点を生じる。
事実、この配合は混練機において低剪断条件下に行われ
る。したがって、シリコーンは−ストへのシリカの導入
を正確に行うためには、とのシリカが十分な密度を有す
ることが必要である。
る。したがって、シリコーンは−ストへのシリカの導入
を正確に行うためには、とのシリカが十分な密度を有す
ることが必要である。
他方、これらのシリカについては、容易に取扱うことが
できる物質を提供できることが有益である(本発明では
良好な流動性が関係している)。
できる物質を提供できることが有益である(本発明では
良好な流動性が関係している)。
したがって、本発明の目的は、シリコーンを補強するた
めに非常に容易に使用することができるような特性を有
する疎水性シリカを提供することである。
めに非常に容易に使用することができるような特性を有
する疎水性シリカを提供することである。
本発明の他の目的は、このようなシリカの簡便でかつ経
済的な製造法を提供することである。
済的な製造法を提供することである。
このため、本発明の疎水性沈降シリカは、下記の特性
密度 少なくともIl、15水湿憫性
少なくとも20% 吸収水量 最大限5% を示し、そして特に平均サイズが少なくとも008■で
ある実質上球形状の球体を呈している。
少なくとも20% 吸収水量 最大限5% を示し、そして特に平均サイズが少なくとも008■で
ある実質上球形状の球体を呈している。
さらに、本発明によるシリカの製造法は、シリカ懸濁液
、疎水化剤及び有機溶媒を一緒にして混合し、それによ
って液相と球体状のシリカを得、次いでそのようにして
形成されたシリカを液相かも分離し、要すればシリカを
洗浄乾燥することを特徴とする。
、疎水化剤及び有機溶媒を一緒にして混合し、それによ
って液相と球体状のシリカを得、次いでそのようにして
形成されたシリカを液相かも分離し、要すればシリカを
洗浄乾燥することを特徴とする。
本発明のシリカは、その密度及びその球体状の外観故に
、シリコーンに特によく配合される。したがって、この
ようなシリカは有益な特性をもったシリコーン用充填材
をなすものである。
、シリコーンに特によく配合される。したがって、この
ようなシリカは有益な特性をもったシリコーン用充填材
をなすものである。
本発明及びその他の特徴は、以下の説明を実施例の記載
から明らかとなろう。
から明らかとなろう。
本発明のシリカの各棟の特性をここで説明する。
まず、本発明のシリカは、少なくとも015の密度を示
す。これは、AFNOR(フランス椋皐化協会)煮30
1 Doに従う充填状態の密度である。
す。これは、AFNOR(フランス椋皐化協会)煮30
1 Doに従う充填状態の密度である。
種々の実施態様に応じて、この密度は少なくとも0.2
、i合によっては少なくともα5、そして鉤に02〜
0.4であってよい。
、i合によっては少なくともα5、そして鉤に02〜
0.4であってよい。
さらに、本発明のシリカは、少なくとも20%、さらに
限定すれば少なくとも30%、特に40〜80%の水湿
潤性を有する。
限定すれば少なくとも30%、特に40〜80%の水湿
潤性を有する。
この水湿潤性、部ち疎水化指数は、50−の水と200
岬のSfO,よりなる混合物に添〃uして均質疑濁液な
形成させるのに必要なメタノールの容IVによって決定
される。この湿潤性又は疎水化指数1は次式 %式% によって表わされる。
岬のSfO,よりなる混合物に添〃uして均質疑濁液な
形成させるのに必要なメタノールの容IVによって決定
される。この湿潤性又は疎水化指数1は次式 %式% によって表わされる。
さらに、本発明のシリカは、最大限5%、特に最大限5
%の吸収水量を示す。これは例えばt5〜3%であって
よい。
%の吸収水量を示す。これは例えばt5〜3%であって
よい。
この吸収水量は、一定の相対湿度の下でシリカ試験片に
よって吸着される水量を表わす。
よって吸着される水量を表わす。
本発明において吸収水量は、下記のり様で測定した。
まず、試験片を窒素気流中で120℃において一定車量
となるまで脱着させる。次いで乾燥窒素気流中で23℃
まで冷却する。次いで試bs片上に水蒸気を飽和させた
乾燥貨素を、試験片の温度が常に25℃でありかつ試験
片のレベルでの相対湿度が64%であるような条件下で
通人させる。そして、試験片の吸収水量(%)を乾燥物
質と比較して測定する。
となるまで脱着させる。次いで乾燥窒素気流中で23℃
まで冷却する。次いで試bs片上に水蒸気を飽和させた
乾燥貨素を、試験片の温度が常に25℃でありかつ試験
片のレベルでの相対湿度が64%であるような条件下で
通人させる。そして、試験片の吸収水量(%)を乾燥物
質と比較して測定する。
本発明のシリカの他の重要な特性は、その外観形状であ
る。事実、このシリカは、その平均サイズ(重量平均サ
イズ)が一般に少なくともClO2門であるほぼ球形状
の球体を呈している。特に、この球体は少なくとも0.
2mの平均サイズ、例えば02〜2朋の平均サイズのも
のであってよい。
る。事実、このシリカは、その平均サイズ(重量平均サ
イズ)が一般に少なくともClO2門であるほぼ球形状
の球体を呈している。特に、この球体は少なくとも0.
2mの平均サイズ、例えば02〜2朋の平均サイズのも
のであってよい。
この外観は本発明の生成物に対して優れた流動性を与え
る。
る。
また、本発明のシリカは、好ましくは、最大限1500
ppmS%に最大限500 ppmという低いナトリウ
ム含有量を示す。この含有1は全ナトリウムに相当する
が、これはシリカをふつ化水素散でf+解した後の炎発
光分光法によって測定される。
ppmS%に最大限500 ppmという低いナトリウ
ム含有量を示す。この含有1は全ナトリウムに相当する
が、これはシリカをふつ化水素散でf+解した後の炎発
光分光法によって測定される。
また、本発明のシリカは、広杼囲にわたるBET表面積
、一般に少なくとも5om27tqの表面積を示す。さ
らに特定すれば、このBET表面積は50〜550m2
/q、特にj OO〜300m2/9である。
、一般に少なくとも5om27tqの表面積を示す。さ
らに特定すれば、このBET表面積は50〜550m2
/q、特にj OO〜300m2/9である。
このBIT表面檀は、J、A、C,S、 Vol、 6
0、p、309(1938年2月)に記載のプルナラエ
ル・エメット・テラー法によって及びNF(フランス工
業規格)T45007(5,ILl)によって決定され
る。
0、p、309(1938年2月)に記載のプルナラエ
ル・エメット・テラー法によって及びNF(フランス工
業規格)T45007(5,ILl)によって決定され
る。
また、本発明のシリカのCTAB表面債は、広11)囲
に及ぶ。この表面積は、一般に少なくとも40 m”/
9である。さらに詳しくいえば、CTAB表面積は4
0〜520m2/g、特に80〜270m2/gである
。
に及ぶ。この表面積は、一般に少なくとも40 m”/
9である。さらに詳しくいえば、CTAB表面積は4
0〜520m2/g、特に80〜270m2/gである
。
このCTABi面櫃は、J、ジャンセン及びG。
クラウスの両氏により「ラバー・ケミストリー・アンド
・テクノロジーJVo1.44、p、1287−129
6(1971)に記載の方法によって臭化セチルトリメ
チルアンモニウムをpH9で1吸着させることによって
決定されろ外部表面積である。
・テクノロジーJVo1.44、p、1287−129
6(1971)に記載の方法によって臭化セチルトリメ
チルアンモニウムをpH9で1吸着させることによって
決定されろ外部表面積である。
次に、本発明のシリカの製造法を説明する。
本発明の製造法は、任意の方法で得ることができるシリ
カの水性懸濁を原料とする。
カの水性懸濁を原料とする。
これは、例えば、硫酸又は炭酸ガスのような酸性化剤に
よって中和されたけい酸アルカリ金属溶液の沈殿によっ
て得られる懸濁液である。また、これは再スラリ状とし
たシリカのフィルターケークであってもよい。
よって中和されたけい酸アルカリ金属溶液の沈殿によっ
て得られる懸濁液である。また、これは再スラリ状とし
たシリカのフィルターケークであってもよい。
本発明の製造法にとって懸濁液の乾燥固形分はνXg界
的ではないことである。
的ではないことである。
さらに、本発明の製造法は、疎水化剤を使用する。
シリカの表面を疎水性にすることができるような全ての
周知の疎水化剤を用いることができる。
周知の疎水化剤を用いることができる。
この点については、「エンサイクロペディア・オプ・ケ
ミカル・テクノロジー」第3版、Vol、 20、p、
962以下を参照されたい。
ミカル・テクノロジー」第3版、Vol、 20、p、
962以下を参照されたい。
しかして、次の一般式
%式%)
〔ここで、Rは、fjf候されていてよい同−若しくは
異なった1価炭化水素の残基及び(又は)重合体の残基
を表わし、亀は1又は2に等しく、zはハロゲン、水素
、又は式−〇H,−OR,−NRX。
異なった1価炭化水素の残基及び(又は)重合体の残基
を表わし、亀は1又は2に等しく、zはハロゲン、水素
、又は式−〇H,−OR,−NRX。
−0NR2、−8R,−00CR,−0−1−N(X)
−若しくは−5−(ここでRは前記の意味を有し、Xは
水素か又はRと同じ意味を有する)の残基である〕の化
合物のような有機けい素化合物を用いることができる。
−若しくは−5−(ここでRは前記の意味を有し、Xは
水素か又はRと同じ意味を有する)の残基である〕の化
合物のような有機けい素化合物を用いることができる。
このような化合物の例としては、トリメチルシラン、ト
リメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシランのよ
うなシラン化合物;ジエチルアミノキシトリメチルシラ
ン、ジエチルアミノキシジメチルフェニルシランのよう
なトリオルガノシリルアミノキシ化合物;トリオルガノ
シリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート
、トリオルガノシリルアミン型の化合物などがあげられ
る。
リメチルクロルシラン、トリメチルエトキシシランのよ
うなシラン化合物;ジエチルアミノキシトリメチルシラ
ン、ジエチルアミノキシジメチルフェニルシランのよう
なトリオルガノシリルアミノキシ化合物;トリオルガノ
シリルメルカプタン、トリオルガノシリルアクリレート
、トリオルガノシリルアミン型の化合物などがあげられ
る。
他の化合物として、例えば、ジメチルジクロルシラン、
ジメチルジェトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン
のようなりロルシラン又はアルコキシシランのグループ
に属するものも函択することができる。
ジメチルジェトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン
のようなりロルシラン又はアルコキシシランのグループ
に属するものも函択することができる。
また、ヘキサメチルジシラザン、t3−ジフェニニルヘ
キサメチルジシラザンのようなジシラザンのグループに
属するものも用いることができる。
キサメチルジシラザンのようなジシラザンのグループに
属するものも用いることができる。
もちろん、2種以上の疎水化剤を併用することも全く可
能である。
能である。
本発明の製造法の特別の方法によれば、プルキルクロル
シランのグループの中で麺ばれる疎水化剤の少なくとも
1種、特にジメチルジクロルシラン及びジメチ/L/ジ
クロルシランートリメチルクロルシラン−メチルトリク
ロルシラン混合物を疎水化剤として用いることができる
。
シランのグループの中で麺ばれる疎水化剤の少なくとも
1種、特にジメチルジクロルシラン及びジメチ/L/ジ
クロルシランートリメチルクロルシラン−メチルトリク
ロルシラン混合物を疎水化剤として用いることができる
。
また、本発明の製造法は、水と混和しない有機俗媒を使
用する。
用する。
有轡溶媒は、好ましくはエステル及びケトン、特にそれ
らの脂肪族誘導体よりなる群がら遠ばれる。
らの脂肪族誘導体よりなる群がら遠ばれる。
脂肪族エステルについては、特に、ぎ酸、酢酸、プロピ
オン酸、酪酸、しゆう酸、ホスホン酸、乳酸などの各エ
ステルを用いることができる。
オン酸、酪酸、しゆう酸、ホスホン酸、乳酸などの各エ
ステルを用いることができる。
酢酸エステル、@に、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸
ジイソプロピル、酢酸ブチルが好ましい。
ジイソプロピル、酢酸ブチルが好ましい。
本発明の製造法を実施するKは脂肪族ケトンが有利に選
択することができる。特に、メチルイソブチルケトン、
エチルイソプロピルケトンなどがあげられる。
択することができる。特に、メチルイソブチルケトン、
エチルイソプロピルケトンなどがあげられる。
また、有機溶媒としては、アミン、特に第−又は第二ア
ミン、成るいはこれらと例えば脂肪族炭化水素又は塩素
化溶媒型の有機希釈剤との混合物を用いることもできる
。
ミン、成るいはこれらと例えば脂肪族炭化水素又は塩素
化溶媒型の有機希釈剤との混合物を用いることもできる
。
好ましい態様によれば、シリカ懸濁液、疎水化剤及び溶
媒の合体は次のように行われる。
媒の合体は次のように行われる。
まず、第一段階でシリカ懸濁液と疎水化剤が一緒圧され
、混合される。この第一段階の時間は広範囲に変えるこ
とができる。例えばそれは1〜2時間である。
、混合される。この第一段階の時間は広範囲に変えるこ
とができる。例えばそれは1〜2時間である。
この段階では混合物のpHを一定に保持することが有益
である。これによりハロゲン化誘導体を疎水化剤として
使用するときに妨げとなるガスの発出を回避することが
できる。
である。これによりハロゲン化誘導体を疎水化剤として
使用するときに妨げとなるガスの発出を回避することが
できる。
場合によっては、この第一段階の終りに混合物の熟成を
少なくとも15分間予め設定してもよい。
少なくとも15分間予め設定してもよい。
次いで、第二段階において溶媒が混合物に添加される。
溶媒の導入は攪拌下に行われる。
疎水化剤の使用量は、原料懸濁液中に存在するシリカの
種類に応じて、特にその表面積(BIT表面表面に応じ
て変る。この使用量は表面積が大きくなるほど多くなる
。また、使用量は、得られろ疎水性シリカが用いられる
用途によっても変わる0 また、溶媒のylも原料シリカ及びその処理に左右され
る。この量は、−rに、溶媒の容fa (tで表わす)
/シリカのm’=t<kgで表わす。懸濁液中に存在す
る5lotに対して計算される)の比が1〜5、好まし
くはt5〜4.5であるようなものである。
種類に応じて、特にその表面積(BIT表面表面に応じ
て変る。この使用量は表面積が大きくなるほど多くなる
。また、使用量は、得られろ疎水性シリカが用いられる
用途によっても変わる0 また、溶媒のylも原料シリカ及びその処理に左右され
る。この量は、−rに、溶媒の容fa (tで表わす)
/シリカのm’=t<kgで表わす。懸濁液中に存在す
る5lotに対して計算される)の比が1〜5、好まし
くはt5〜4.5であるようなものである。
本発明では、それ以下ではシリカが凝集しないような彼
小量の溶媒を存在させる。また、それ以北では生成する
粒子が合着しかつ緻密なシリカ体が得られるような最大
量の溶媒を存在させる。
小量の溶媒を存在させる。また、それ以北では生成する
粒子が合着しかつ緻密なシリカ体が得られるような最大
量の溶媒を存在させる。
このことが示すように、シリカM濁液、疎水化剤及び溶
媒の合体はシリカの粒子化を引き起す。
媒の合体はシリカの粒子化を引き起す。
混合を行う温度は、一般に周囲温度から80℃の間であ
ってよい。この温度は、しばしば、原料のシリカ懸濁液
が得られたときの温度である。
ってよい。この温度は、しばしば、原料のシリカ懸濁液
が得られたときの温度である。
反応混合物の攪拌が終了したならば、直ちに液相と球体
状のシリカが得られる。
状のシリカが得られる。
得られたシリカと液相との分離は、全ての周知の手段に
よって、例えばベルトフィルター又は遠心分離によって
行うことができる。
よって、例えばベルトフィルター又は遠心分離によって
行うことができる。
この分離は、非常に容易に行われることがわかった。こ
れは本発明の製造法の利点の一つでもある。
れは本発明の製造法の利点の一つでもある。
この分離の後、前記したようなi類に相当するシリカが
得られる。
得られる。
このようなシリカは、例えば、けい酸アルカリを硫酸で
中和することによって得られたシリカ懸濁液の場合には
硫酸す) IJウムのような塩類を含有していよう。
中和することによって得られたシリカ懸濁液の場合には
硫酸す) IJウムのような塩類を含有していよう。
したがって、本発明の製造法の他の工程は、前記したこ
れら不純物を除去するための洗浄工程である。
れら不純物を除去するための洗浄工程である。
この洗浄は、溶媒を飽和させた又は飽和させてない脱イ
オン水で行うことができる。洗浄は、濾過と同じように
、例えばフィルターケークについて非常に容易に行われ
る。このようにして、非常に低い残留ナトリウム含有f
f1Kすることができる。
オン水で行うことができる。洗浄は、濾過と同じように
、例えばフィルターケークについて非常に容易に行われ
る。このようにして、非常に低い残留ナトリウム含有f
f1Kすることができる。
得られた生成物は、次いで全ての周知の方法によって乾
燥することができる。
燥することができる。
このようにして得られたシリカは、特に、オルガノシロ
キサン組成物の充填材として使用するのに適している。
キサン組成物の充填材として使用するのに適している。
架橋後に前記のシリカによって捕強することができるオ
ルガノシロキサン組成物の性質は臨界的ではない。一般
的には、オルガノシロキサン組成物はニジストマー性又
はペースト性のものであってよい。
ルガノシロキサン組成物の性質は臨界的ではない。一般
的には、オルガノシロキサン組成物はニジストマー性又
はペースト性のものであってよい。
エラストマー性絹成物の場合には、使用可能な(便化性
オルガノシロキサン重合体は、けい素原子に結合した炭
化水素性の基をRによって表わせば、基Rの総数対けい
素原子の総数の比が[lL5〜3であるようなものであ
る。オルガノシロキサン塩合体の構造において、けい素
の使用可能な他の原子価は酸素若しくは窒素のようなヘ
テロ原子に、成るいは多価炭化水素基罠結合している。
オルガノシロキサン重合体は、けい素原子に結合した炭
化水素性の基をRによって表わせば、基Rの総数対けい
素原子の総数の比が[lL5〜3であるようなものであ
る。オルガノシロキサン塩合体の構造において、けい素
の使用可能な他の原子価は酸素若しくは窒素のようなヘ
テロ原子に、成るいは多価炭化水素基罠結合している。
本発明により充填材を配合せしめられるオルガノシロキ
サン組成物は、好ましくは、オルガノポリシロキサン化
合物であって、そのオルガノポリシロキサンが線状又は
分岐状であって、場合によっては炭化水素基の他に例え
ばヒドロキシル基、加水分解性の基、アルケニル基、水
素原子などのような反応性の基を含有するようなもので
ある。
サン組成物は、好ましくは、オルガノポリシロキサン化
合物であって、そのオルガノポリシロキサンが線状又は
分岐状であって、場合によっては炭化水素基の他に例え
ばヒドロキシル基、加水分解性の基、アルケニル基、水
素原子などのような反応性の基を含有するようなもので
ある。
具体的には、本発明の組成物の主成分をなすオルガノポ
リシロキサンは、次の一般式 のシロキサン単位を場合によっては次式・・ H≠
(II) Z RS10 のシロキサン単位と結合させてなるものである。
リシロキサンは、次の一般式 のシロキサン単位を場合によっては次式・・ H≠
(II) Z RS10 のシロキサン単位と結合させてなるものである。
これらの式において、各記号は下記の意味を有する。
Rは非加水分解性の炭化水素基を表わす。これらの基は
、 01〜5個の炭素原子を有しかつ1〜6個の塩素及び(
又は)ふっ素原子を含有するアルキル又はハロゲノアル
キル基、 03〜8個の炭素原子を有しかつ1〜4個の塩素及び(
又は)ふっ素原子を含有するシクロアルキル及びハロゲ
ノシクロアルキル基、 06〜8個の炭素原子を有しかつ1〜4個の塩素及び(
又は)ふっ素原子を含有するアリール、アルキルアリー
ル及びハロゲノアリール基、 03〜4個の炭素原子を有するシアノアルキル基。
、 01〜5個の炭素原子を有しかつ1〜6個の塩素及び(
又は)ふっ素原子を含有するアルキル又はハロゲノアル
キル基、 03〜8個の炭素原子を有しかつ1〜4個の塩素及び(
又は)ふっ素原子を含有するシクロアルキル及びハロゲ
ノシクロアルキル基、 06〜8個の炭素原子を有しかつ1〜4個の塩素及び(
又は)ふっ素原子を含有するアリール、アルキルアリー
ル及びハロゲノアリール基、 03〜4個の炭素原子を有するシアノアルキル基。
2は水素原子、アルケニル基、ヒドロキシル基、加水分
解性の原子、加水分解性の基を表わす。
解性の原子、加水分解性の基を表わす。
nは0.1.2又は3に等しい整数を表わす。
Xは0.1.2又は3に等しい整数を表わす。
yは2以下の整数を表わす。
けい素原子に直接結合する有機基としては、例えば、メ
チル、エチル、フロビル、イソプロピル、ブチル、イソ
ブチル、α−はメチル、t−ブチル、クロルメチル、ジ
クロルメチル、α−クロルエチル、α、β−ジクロルエ
チル、フルオルメチル、クロルオルメチル、α、β−ジ
フルオルエチル、3、 & 5−) !jクロルルプロ
ピル、トリフルオルシクロプロピル、4,4.4−トリ
フルオルブチル、へ4、4.5.5−へブタフルオルペ
ンチル、β−シアノエチル、r−シアノプロピル、フェ
ニル、p−クロルフェニル、m−クロルフェニル、3.
5−:5クロルフエニル、トリクロルフェニル、テトラ
クロルフェニル、0−トリル、p−)リル、m−)リル
、α、α、α−トリフルオルトリル、λ3−ジメチルフ
ェニル及び3.4−ジメチルフェニルのようなキシリル
基などがあげられる。
チル、エチル、フロビル、イソプロピル、ブチル、イソ
ブチル、α−はメチル、t−ブチル、クロルメチル、ジ
クロルメチル、α−クロルエチル、α、β−ジクロルエ
チル、フルオルメチル、クロルオルメチル、α、β−ジ
フルオルエチル、3、 & 5−) !jクロルルプロ
ピル、トリフルオルシクロプロピル、4,4.4−トリ
フルオルブチル、へ4、4.5.5−へブタフルオルペ
ンチル、β−シアノエチル、r−シアノプロピル、フェ
ニル、p−クロルフェニル、m−クロルフェニル、3.
5−:5クロルフエニル、トリクロルフェニル、テトラ
クロルフェニル、0−トリル、p−)リル、m−)リル
、α、α、α−トリフルオルトリル、λ3−ジメチルフ
ェニル及び3.4−ジメチルフェニルのようなキシリル
基などがあげられる。
けい素原子に結合する有機基は、好ましくは、メチル、
フェニル、ビニル(これらの基は場合によってはハロゲ
ン化されていてよい)、又はシアノアルキル基である。
フェニル、ビニル(これらの基は場合によってはハロゲ
ン化されていてよい)、又はシアノアルキル基である。
記号2は、水素原子、塩素原子、ビニル基、ヒドロキシ
ル基又は加水分解性の基、例えばアミノ、アミド、アミ
ノキシ、オキシム、アルコキシ、アルコキシアルコキシ
、アルケニルオキシ、アシルオキシ基などであってよい
。
ル基又は加水分解性の基、例えばアミノ、アミド、アミ
ノキシ、オキシム、アルコキシ、アルコキシアルコキシ
、アルケニルオキシ、アシルオキシ基などであってよい
。
オルガノポリシロキサンの種類、したがって式mのシロ
キサン単位と式(■)のシロキサン単位との比及びそれ
らの分布は、周知のように、所期の用途に応じて、並び
に組成物について行われる硬化処理に応じて選ばれる。
キサン単位と式(■)のシロキサン単位との比及びそれ
らの分布は、周知のように、所期の用途に応じて、並び
に組成物について行われる硬化処理に応じて選ばれる。
しかして、過酸化2.4−ジクロルベンゾイル、過酸化
ベンゾイル、過安息香1yt−ブチル、過酸化クミル、
過酸化ジ−t−ブチルなどのような有機過酸化物を作用
させて昇温下で架橋できる組成物があげられる。
ベンゾイル、過安息香1yt−ブチル、過酸化クミル、
過酸化ジ−t−ブチルなどのような有機過酸化物を作用
させて昇温下で架橋できる組成物があげられる。
このような組成物に入るオルガノポリシロキサンは、実
彊上式(I)のシロキサン単位からなり、加水分解性の
基又は原子を含有しない。
彊上式(I)のシロキサン単位からなり、加水分解性の
基又は原子を含有しない。
トリメチルシリル基を末端に有するポリメチルポリシロ
キサンが工業的に実施するにあたって上記のカテゴリー
に入る特に重要な例である。
キサンが工業的に実施するにあたって上記のカテゴリー
に入る特に重要な例である。
同様に、硬化は周囲温度又は温和な温度でビニルシリル
基とヒドロゲノシリル基との間で架橋をることによって
行うことができ、ヒドロシリル化反応は白金誘導体のよ
うな触媒の存在下に行われる。その場合に、用いられる
オルガノポリシロキサンは加水分解性の原子又は基を含
有しない。
基とヒドロゲノシリル基との間で架橋をることによって
行うことができ、ヒドロシリル化反応は白金誘導体のよ
うな触媒の存在下に行われる。その場合に、用いられる
オルガノポリシロキサンは加水分解性の原子又は基を含
有しない。
硬化は湿分の作用下で行うことができる。この種の組成
物中に含まれるオルガノポリシロキサンは、前記したよ
うな加水分解性の原子又は基を含有する。このような基
を含有する式(n)のシロキサン単位は、用いられるオ
ルガノポリシロキサンの全重量のうちの最大限15重量
%を占める。この種のオルガノポリシロキサン組成物は
、一般に、まず塩のような触媒を含有する。
物中に含まれるオルガノポリシロキサンは、前記したよ
うな加水分解性の原子又は基を含有する。このような基
を含有する式(n)のシロキサン単位は、用いられるオ
ルガノポリシロキサンの全重量のうちの最大限15重量
%を占める。この種のオルガノポリシロキサン組成物は
、一般に、まず塩のような触媒を含有する。
さらに、硬化は、架橋剤の存在下で行うことができる。
これらの組成物に入るオルガノポリシロキサンは、一般
に、式(I)又は(II)のシロキサン単位であってそ
の2がヒドロキシル基でありかつXが少なくとも1に等
しいようなものからなる線状、分岐状又は架橋したポリ
シロキサンである。架橋剤は、メチルトリアセトキシシ
ラン、イソプロピルトリアセトキシシラン、ビニルトリ
アセトキシシラン、トリメチル(ジエチルアミノキシ)
シランなどのような多官能性シランであってよい。けい
jウニステルのようなその他の各種の化合物を架橋剤と
して用いることができる。
に、式(I)又は(II)のシロキサン単位であってそ
の2がヒドロキシル基でありかつXが少なくとも1に等
しいようなものからなる線状、分岐状又は架橋したポリ
シロキサンである。架橋剤は、メチルトリアセトキシシ
ラン、イソプロピルトリアセトキシシラン、ビニルトリ
アセトキシシラン、トリメチル(ジエチルアミノキシ)
シランなどのような多官能性シランであってよい。けい
jウニステルのようなその他の各種の化合物を架橋剤と
して用いることができる。
本発明によるオルガノシラン組成物は、5〜50%、好
ましくは10〜40%の前記の沈降シリカ(場合により
処理されていてよい)を含有する。シリコーンペースト
の場合には、本発明のシリカの割合は一般に3〜20%
である。
ましくは10〜40%の前記の沈降シリカ(場合により
処理されていてよい)を含有する。シリコーンペースト
の場合には、本発明のシリカの割合は一般に3〜20%
である。
さらに、ポリシロキサン、沈降シリカ(場合により処理
されていてよい)、架橋剤及び架橋用触媒の他に、本発
明の組成物は、石英粉末、けいそう土、タルク、カーボ
ンブラック、炭酸塩などのような通常の充填材を含有す
ることができる。また、&(’酸物は、同化防止剤、熱
安定〜]、キチソトロピー剤、囮料、腐蝕防止剤などの
ような通常の各種補助剤をさらに含有することができる
。
されていてよい)、架橋剤及び架橋用触媒の他に、本発
明の組成物は、石英粉末、けいそう土、タルク、カーボ
ンブラック、炭酸塩などのような通常の充填材を含有す
ることができる。また、&(’酸物は、同化防止剤、熱
安定〜]、キチソトロピー剤、囮料、腐蝕防止剤などの
ような通常の各種補助剤をさらに含有することができる
。
可塑剤の名で知られている固化防止剤は、一般に有機け
い素化合物系のものであって、オルガノシロキサンゴム
100部につき0〜20部の割合で導入される。これら
のものは、貯蔵時に組成物が固化するのを回避させるも
のである。固化防止剤としては、加水分解性の基を持つ
シラン又は低分子量のヒドロキシル化若しくはアルコキ
シル化されたジオルガノポリシロキサンオイルがあげら
れる。このような組成物は、例えばフランス国特許第1
,111,969号に記載されている。
い素化合物系のものであって、オルガノシロキサンゴム
100部につき0〜20部の割合で導入される。これら
のものは、貯蔵時に組成物が固化するのを回避させるも
のである。固化防止剤としては、加水分解性の基を持つ
シラン又は低分子量のヒドロキシル化若しくはアルコキ
シル化されたジオルガノポリシロキサンオイルがあげら
れる。このような組成物は、例えばフランス国特許第1
,111,969号に記載されている。
当業者に周知の熱安定剤としては、鉄、セリウム又はマ
ンガンの塩、酸化物及び水酸化物があげられる。これら
の添加剤は、単独で又は混合物として使用することがで
き、そして一般に使用オルガノポリシロキサンゴムの重
量に対して101〜5%の割合で導入される。
ンガンの塩、酸化物及び水酸化物があげられる。これら
の添加剤は、単独で又は混合物として使用することがで
き、そして一般に使用オルガノポリシロキサンゴムの重
量に対して101〜5%の割合で導入される。
オルガノポリシロキサン組成物は、前記したように組成
物の各種成分を混合することによって製造される。この
混合は周囲温度又は加熱下で行うことができる。
物の各種成分を混合することによって製造される。この
混合は周囲温度又は加熱下で行うことができる。
ここで本発明の実施例を示す。
例1
pH及び温度の調節系統を備えた200tの反応器に、
攪拌しながら(タービン、140 rpm )、60t
の脱イオン水及び35に9のシリカスラリ(25重量%
のシリカ)を導入する。
攪拌しながら(タービン、140 rpm )、60t
の脱イオン水及び35に9のシリカスラリ(25重量%
のシリカ)を導入する。
反応混合物をホモジナイズし、次いで温度を60′Cに
もたらす。
もたらす。
次いでか性ソーダ溶液(2009/l)を添加して混合
物のpHを8の値に安定化させる。
物のpHを8の値に安定化させる。
pHが安定したときに、鈍りメチルジクロルシランとか
性ソーダ溶液(2oo9/z)を同時に添加するが、ジ
メチルジクロルシランは1169/分の流量で25分間
にわたって、またか性ソーダ溶液はpHを8の値に保持
するように流量を調節しながらが加する。
性ソーダ溶液(2oo9/z)を同時に添加するが、ジ
メチルジクロルシランは1169/分の流量で25分間
にわたって、またか性ソーダ溶液はpHを8の値に保持
するように流量を調節しながらが加する。
次いで反応混合物を60℃で1時間放置し、次いでジメ
チルジクロルシランを追刀目してpHを6に低下させる
。
チルジクロルシランを追刀目してpHを6に低下させる
。
次いで反応混合物に、MIXELスクリュー(170r
pm )で攪拌しなから18tのメチルイソブチルケト
ンを10分間で添加する。これによってシリカの粒子化
が起こる。懸濁液を濾過し、水洗する。得られたシリカ
を90℃のオープンで50 mmHHの圧力下に18時
間乾燥する。
pm )で攪拌しなから18tのメチルイソブチルケト
ンを10分間で添加する。これによってシリカの粒子化
が起こる。懸濁液を濾過し、水洗する。得られたシリカ
を90℃のオープンで50 mmHHの圧力下に18時
間乾燥する。
得られた生成物は、下記の特性を持つ球体状であった。
密度 α22
湿潤性 70%
吸収水量 3%
平均サイズ 21u1
ナトリウム含有量 440 ppm
BFJT表面槓 表面7om2/り例2
前記の例1と同じ反応器に601の脱イオン水及び35
に9のシリカスラリ(25mlのシリカ)を導入する。
に9のシリカスラリ(25mlのシリカ)を導入する。
このようにして得られた混合物を周囲温度で1!L拌し
ながら(140rprn )ホモジナイズする。
ながら(140rprn )ホモジナイズする。
pHを4に調節し、シンチルジクロルシランとNaOH
溶液(2oog/l)を同時に添加する。
溶液(2oog/l)を同時に添加する。
そして前者のジメチルジクロルシランは11397分の
流量で、またか性ソーダ溶液はpHを4の一定値に保持
するように流量を調節しながら添加する。これらの添加
は20分間続ける。
流量で、またか性ソーダ溶液はpHを4の一定値に保持
するように流量を調節しながら添加する。これらの添加
は20分間続ける。
反応混合物を60°Cとなし、20分間熟成させる。
操作後、例1におけるように実施して下記の特性を持つ
球体状の生成物を得た。
球体状の生成物を得た。
密度 Q、26
湿潤性 70%
吸収水量 3%
平均サイズ 2fl
ナトリウム含有量440 ppm
BET表面擢 170 m27g
例5
1tの反応賭に600−の水と170 m2/gのBE
T表面積を持つ1509の沈降シリカを導入する。次い
で309のジメチルジメトキシシランを添加する。全体
を190℃に2時間もたらす。
T表面積を持つ1509の沈降シリカを導入する。次い
で309のジメチルジメトキシシランを添加する。全体
を190℃に2時間もたらす。
次いで冷却する。
次いで、MIXELスクリュー (170rpm )で
攪拌しなからα551の酢酸エチルを10分間で添加す
るとシリカの粒子化が始まる。次いで前記例1に記載し
たように実施する。
攪拌しなからα551の酢酸エチルを10分間で添加す
るとシリカの粒子化が始まる。次いで前記例1に記載し
たように実施する。
得られた生成物は、下記の特性を持つ球体状を呈する。
密度 α22
湿潤性 45%
吸収水量 4%
平均サイズ 2ts
ナトリウム含有量 200 ppm
BIT表面積 170 m2/g
例4
この例は、例1に記載のシリカによって及び「アエロジ
ル(AERO8IL)Jの商標名でデグサ社より市販さ
れている燃焼法シリカによってそれぞれ補強された生成
物についてブラックによる誘電特性を例示する。
ル(AERO8IL)Jの商標名でデグサ社より市販さ
れている燃焼法シリカによってそれぞれ補強された生成
物についてブラックによる誘電特性を例示する。
実験室用二軸式混線機によって。
50gのポリジメチルシロキサンゴム
五6gの固化防止剤
20りのシリカ
を)混合する。
このポリジメチルシロキサンゴムは、1g当り720■
の81基を含みかつ末端にトリメチルシロキシ単位を持
つデボラチライズしたゴムである。
の81基を含みかつ末端にトリメチルシロキシ単位を持
つデボラチライズしたゴムである。
その25℃の粘度は20X10@センチボイズであって
6 X 10S程度の分子量に相当する。
6 X 10S程度の分子量に相当する。
[−41化防止剤は、a3%のヒドロキシル基を含有す
るヒドロキシル化ポリジメチルシロキサンである。
るヒドロキシル化ポリジメチルシロキサンである。
混合は、シロキサン重合体中にシリカを少量づつ5分間
で添加することによって行う。次いでカレンダー上での
混練を15分間行ってからその組成物にQ、25CCの
2.5−ジメチル−2,5−ジ(を−ブチルにルオキシ
)ヘキサンを添加する。次いで混合物全体を同じカレン
ダー上で5分間ホモジナイズする。
で添加することによって行う。次いでカレンダー上での
混練を15分間行ってからその組成物にQ、25CCの
2.5−ジメチル−2,5−ジ(を−ブチルにルオキシ
)ヘキサンを添加する。次いで混合物全体を同じカレン
ダー上で5分間ホモジナイズする。
次いで、この混合物を厚さ2!lIjの試験片を作るた
めに考案された型に入れる。
めに考案された型に入れる。
型を予熱し、そして混合物の硬化を120に9/儒2の
加圧下に170℃で10分間行う。
加圧下に170℃で10分間行う。
ニジストマーを状態について研究し、得られた試験片に
ついて、測定電極間の絶縁材を通して流れる電流に呼応
しかつこの絶縁材の大きさに無関係である横断方向抵抗
(1個の絶縁材についてこの抵抗Pは約102〜106
Ω百の間である)を測定する。この測定は、NF(フラ
ンス工業規格)C26215に従って行う。
ついて、測定電極間の絶縁材を通して流れる電流に呼応
しかつこの絶縁材の大きさに無関係である横断方向抵抗
(1個の絶縁材についてこの抵抗Pは約102〜106
Ω百の間である)を測定する。この測定は、NF(フラ
ンス工業規格)C26215に従って行う。
結果は次の通りであった。
アエロジル 本発明のシリカ
p1Q11sΩcm 8 X 1014Ω口
このことから、本発明の沈降シリカが横断方向抵抗に関
して燃焼法シリカの抵抗にほぼ匹敵する性能を示すこと
がわかる。
このことから、本発明の沈降シリカが横断方向抵抗に関
して燃焼法シリカの抵抗にほぼ匹敵する性能を示すこと
がわかる。
r−“−・“−
1′1
代理人の氏名 倉 内 基 弘
(−)′
Claims (16)
- (1)下記の特性 密度少なくとも0.15 水湿潤性少なくとも20% 吸収水量最大限5% を示し、そして平均サイズが少なくとも0.08mmで
ある実質的に球形状の球体を呈する疎水性沈降シリカ。 - (2)密度が0.2〜0.4であることを特徴とする第
1項記載のシリカ。 - (3)水湿潤性が少なくとも30%、特に40〜80%
であることを特徴とする第1又は2項記載のシリカ。 - (4)吸収水量が最大限3%、特に1.5〜3%である
ことを特徴とする第1〜3項のいずれかに記載のシリカ
。 - (5)平均サイズが0.2〜2mmである球体を呈する
ことを特徴とする第1〜4項のいずれかに記載のシリカ
。 - (6)少なくとも50m^2/g、特に50〜350m
^2/gのBET表面積及び少なくとも40m^2/g
、特に40〜320m^2/gのCTAB表面積を示す
ことを特徴とする第1〜5項のいずれかに記載のシリカ
。 - (7)シリカ懸濁液、疎水化剤及び有機溶媒を一緒にし
て混合し、それによつて液相と球体状のシリカを得、次
いでそのようにして形成されたシリカを液相から分離し
、要すればシリカを洗浄乾燥することを特徴とする第1
〜6項のいずれかに記載のシリカの製造法。 - (8)第一段階でシリカ懸濁液と疎水化剤を一緒にして
混合し、次いで第二段階でその混合物に有機溶媒を添加
することを特徴とする第7項記載の製造法。 - (9)シリカ懸濁液と疎水化剤の混合をその混合物のp
Hを一定に保持しながら行うことを特徴とする第8項記
載の製造法。 - (10)疎水化剤として有機チッ素化合物を用いること
を特徴とする第7〜9項のいずれかに記載の製造法。 - (11)疎水化剤がアルキルクロルシラン及びアルコキ
シシランよりなる群から選ばれることを特徴とする第1
0項記載の製造法。 - (12)有機溶媒がエステル及びケトンよりなる群から
選ばれることを特徴とする第7〜9項のいずれかに記載
の製造法。 - (13)有機溶媒が脂肪族ケトンよりなる群から選ばれ
ることを特徴とする第12項記載の製造法。 - (14)有機溶媒がアミンよりなる群から選ばれること
を特徴とする第7〜11項のいずれかに記載の製造法。 - (15)第1〜6項のいずれかに記載のシリカ又は第7
〜14項のいずれかに記載の製造法で得られたシリカを
用いることを特徴とするオルガノポリシロキサン組成物
の補強方法。 - (16)第1〜6項のいずれかに記載のシリカ又は第7
〜14項のいずれかに記載の製造法で得られたシリカを
含有することを特徴とするオルガノポリシロキサン組成
物。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR87/05199 | 1987-04-13 | ||
FR8705199A FR2613708B1 (fr) | 1987-04-13 | 1987-04-13 | Silice de precipitation hydrophobe, son procede de preparation et son application au renforcement des elastomeres silicones |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS643006A JPS643006A (en) | 1989-01-06 |
JPH013006A true JPH013006A (ja) | 1989-01-06 |
Family
ID=
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