JPH02209911A - 親水性シリコーン―有機コポリマーエラストマー - Google Patents
親水性シリコーン―有機コポリマーエラストマーInfo
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- BWSZXUOMATYHHI-UHFFFAOYSA-N tert-butyl octaneperoxoate Chemical compound CCCCCCCC(=O)OOC(C)(C)C BWSZXUOMATYHHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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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、親水性水吸収性シリコーン−有機コポリマー
のエラストマーに関する。このエラストマーは、気体お
よび他の流体を分離するための膜として有用である。
のエラストマーに関する。このエラストマーは、気体お
よび他の流体を分離するための膜として有用である。
ポリジオルガノシロキサンのエラストマー、例えば、主
としてポリジメチルシロキサンであるものは、有機エラ
ストマーと比較して種々の型の気体に対して高い透過性
を典型的には示す。ポリジメチルシロキサンのエラスト
マーは、一般に、エラストマーを形成するポリジメチル
シロキサン鎖の疎水特性のため、疎水性の表面(すなわ
ち、25°Cにおいて約80°より大きく、より典型的
には95°−110”の範囲の空気中水の接触角)を有
する。疎水特性の結果、このようなエラストマーは非極
性の流体および化合物を極性流体、例えば、水よりも容
易にエラストマーに通過させる傾向がある。シリコーン
エラストマーの高い透過特性の一部分を有するが、性質
が親水性および水吸収性であって、極性物質、例えば、
水、アルコールおよび極性生物活性剤、例えば、殺昆虫
剤または除草剤をエラストマーにいっそう容易に通過さ
せるエラストマーを得ることは望ましいであろう、親水
特性、例えば、空気中水の接触角および水吸収性は、特
定の化合物がエラストマーを透過する速度を調節できる
ように変更可能であるべきである。親水性水吸収性エラ
ストマーを流体分離のための膜として使用するとき、エ
ラストマーは、それを水和させかつ水を吸収させた後、
そのもとの未水和の物理的性質、例えば、引張り強さ、
伸びおよび引裂き強さをできるだけ多く保持すべきであ
る。水性乳濁液は、このようなエラストマーの被膜を支
持体に適用し、あるいは膜を形成する便利な方法を提供
するであろう。
としてポリジメチルシロキサンであるものは、有機エラ
ストマーと比較して種々の型の気体に対して高い透過性
を典型的には示す。ポリジメチルシロキサンのエラスト
マーは、一般に、エラストマーを形成するポリジメチル
シロキサン鎖の疎水特性のため、疎水性の表面(すなわ
ち、25°Cにおいて約80°より大きく、より典型的
には95°−110”の範囲の空気中水の接触角)を有
する。疎水特性の結果、このようなエラストマーは非極
性の流体および化合物を極性流体、例えば、水よりも容
易にエラストマーに通過させる傾向がある。シリコーン
エラストマーの高い透過特性の一部分を有するが、性質
が親水性および水吸収性であって、極性物質、例えば、
水、アルコールおよび極性生物活性剤、例えば、殺昆虫
剤または除草剤をエラストマーにいっそう容易に通過さ
せるエラストマーを得ることは望ましいであろう、親水
特性、例えば、空気中水の接触角および水吸収性は、特
定の化合物がエラストマーを透過する速度を調節できる
ように変更可能であるべきである。親水性水吸収性エラ
ストマーを流体分離のための膜として使用するとき、エ
ラストマーは、それを水和させかつ水を吸収させた後、
そのもとの未水和の物理的性質、例えば、引張り強さ、
伸びおよび引裂き強さをできるだけ多く保持すべきであ
る。水性乳濁液は、このようなエラストマーの被膜を支
持体に適用し、あるいは膜を形成する便利な方法を提供
するであろう。
このようなエラストマーを提供する試みは、過去におい
て、とくに酸素透過性、軟質の親水性エラストマー材料
が望ましい眼のコンタクトレンズの分野においてなされ
てきた。ムエラー(Mueller)らへの米国特許筒
4,136,250号(1979年1月23日発行)は
、水不溶性親水性ゲルを提供し、このゲルは約20〜9
0重量%の(1)親水性の(a)同一もしくは相異る水
溶性モノオレフィン系モノマーのポリマーまたは(b)
前記水溶性モノマーと1〜80%(合計モノマーの)の
水杯溶性の同一もしくは相異るモノオレフィン系モノマ
ーとのコポリマー; (2)約10〜80重量%の分子
量約400〜約8500の末端ポリオレフィン系シロキ
サンのマクロマー(macroa+er)からなり、成
分(1)は成分(2)と架橋してゲルを形成している。
て、とくに酸素透過性、軟質の親水性エラストマー材料
が望ましい眼のコンタクトレンズの分野においてなされ
てきた。ムエラー(Mueller)らへの米国特許筒
4,136,250号(1979年1月23日発行)は
、水不溶性親水性ゲルを提供し、このゲルは約20〜9
0重量%の(1)親水性の(a)同一もしくは相異る水
溶性モノオレフィン系モノマーのポリマーまたは(b)
前記水溶性モノマーと1〜80%(合計モノマーの)の
水杯溶性の同一もしくは相異るモノオレフィン系モノマ
ーとのコポリマー; (2)約10〜80重量%の分子
量約400〜約8500の末端ポリオレフィン系シロキ
サンのマクロマー(macroa+er)からなり、成
分(1)は成分(2)と架橋してゲルを形成している。
本発明の硬化性組成物および親水性エラストマーと異り
、米国特許第4.136,250号はシロキサンのマク
ロマーがゲル生成物の疎水性部分でありかつ柔軟な架橋
および改良された酸素透過性を提供することを教示して
いる。水溶性モノオレフィン系モノマーは、米国特許第
4,136,250号のヒドロゲルを形成するためには
、使用する合計のモノオレフィン糸上ツマ−の少なくと
も20重量%の量で存在することが必要である。米国特
許第4,136,250号は、このようなヒドロゲルを
水中で重合させることができることを述べている。説明
するように、ある組成物のポリシロキサン成分はある限
界内で親水性部分として作用できることをわれわれは発
見し、それゆえ、実質的に水不溶性の脂肪族的に不飽和
の七ツマ−を使用して水溶性モノオレフィン系モノマー
を排除して、酸素透過性である親水性水吸収性シリコー
ンエラストマーを得ることができることを発見した。
、米国特許第4.136,250号はシロキサンのマク
ロマーがゲル生成物の疎水性部分でありかつ柔軟な架橋
および改良された酸素透過性を提供することを教示して
いる。水溶性モノオレフィン系モノマーは、米国特許第
4,136,250号のヒドロゲルを形成するためには
、使用する合計のモノオレフィン糸上ツマ−の少なくと
も20重量%の量で存在することが必要である。米国特
許第4,136,250号は、このようなヒドロゲルを
水中で重合させることができることを述べている。説明
するように、ある組成物のポリシロキサン成分はある限
界内で親水性部分として作用できることをわれわれは発
見し、それゆえ、実質的に水不溶性の脂肪族的に不飽和
の七ツマ−を使用して水溶性モノオレフィン系モノマー
を排除して、酸素透過性である親水性水吸収性シリコー
ンエラストマーを得ることができることを発見した。
タナ力(Tanaka)らへの米国特許第4,235,
985号(1980年11月25日発行)は、オルガノ
シロキサンモノマーのコポリマーであるコンタクトレン
ズ用コポリマーを教示しており、このコポリマーは親水
性を与える側鎖のヒドロキシ基を含有し、そして必要に
応じてポリエーテル基(コポリマー〇親水性を改良する
ため)および疎水性メタクリル酸アルキルエステルを含
有する。このコポリマーは親水性であると述べられてい
るが、硬質でありかつ本発明の水吸収性エラストマーと
異り実質的に非水吸収性である。オルガノシロキサンモ
ノマーは酸素透過性および親水性を付与するために使用
されるが、構造が本発明において用いるものと異る。
985号(1980年11月25日発行)は、オルガノ
シロキサンモノマーのコポリマーであるコンタクトレン
ズ用コポリマーを教示しており、このコポリマーは親水
性を与える側鎖のヒドロキシ基を含有し、そして必要に
応じてポリエーテル基(コポリマー〇親水性を改良する
ため)および疎水性メタクリル酸アルキルエステルを含
有する。このコポリマーは親水性であると述べられてい
るが、硬質でありかつ本発明の水吸収性エラストマーと
異り実質的に非水吸収性である。オルガノシロキサンモ
ノマーは酸素透過性および親水性を付与するために使用
されるが、構造が本発明において用いるものと異る。
ケー(Keogh)らへの米国特許第4.260,72
5号(1981年4月7日発行)は、酸素透過性である
水吸収性の軟質の親水性の柔軟なコン外、クトレンズを
教示している。この特許は有機モノマーとポリシロキサ
ンとのコポリマーを教示しており、有機上ツマ−はヒド
ロキシル基のような親水性基を内部に存在させて有する
こともでき、そしてポリシロキサンは二価の炭化水素基
を介して重合的に活性化された不飽和基へアルファ、オ
メガ−末端結合しており、かつ親水性側鎖を有する。米
国特許第4,260.725号は本発明において用いる
ポリシロキサンを教示していない。この特許においてポ
リエーテル側鎖が用いられるとき、このような側鎖は好
ましくはメトキシ末端キャップド(capped)ポリ
エーテル側鎖である。これは本発明において用いる脂肪
族的に不飽和の末端基と異り、そして本発明の末端基は
全体のポリシロキサンブロックコポリマーがエラストマ
ーを形成できるようにさせ、これにより水吸収後の物理
的性質の保持に寄与する。さらに、米国特許4,260
,725号は水溶性上ツマ−1例えば、2−ヒドロキシ
エチルメタクリレートと実質的に水不溶性有機コポリマ
ー、例えば、メチルメタクリレートとを組成物中の使用
において区別していないが、本発明は実質的に水不溶性
の有機モノマーを用いる。との後者のモノマーは、本発
明において、水吸収後の望ましい物理的強さおよび耐引
裂き性をもつ硬化したエラストマーを得るために使用さ
れる。
5号(1981年4月7日発行)は、酸素透過性である
水吸収性の軟質の親水性の柔軟なコン外、クトレンズを
教示している。この特許は有機モノマーとポリシロキサ
ンとのコポリマーを教示しており、有機上ツマ−はヒド
ロキシル基のような親水性基を内部に存在させて有する
こともでき、そしてポリシロキサンは二価の炭化水素基
を介して重合的に活性化された不飽和基へアルファ、オ
メガ−末端結合しており、かつ親水性側鎖を有する。米
国特許第4,260.725号は本発明において用いる
ポリシロキサンを教示していない。この特許においてポ
リエーテル側鎖が用いられるとき、このような側鎖は好
ましくはメトキシ末端キャップド(capped)ポリ
エーテル側鎖である。これは本発明において用いる脂肪
族的に不飽和の末端基と異り、そして本発明の末端基は
全体のポリシロキサンブロックコポリマーがエラストマ
ーを形成できるようにさせ、これにより水吸収後の物理
的性質の保持に寄与する。さらに、米国特許4,260
,725号は水溶性上ツマ−1例えば、2−ヒドロキシ
エチルメタクリレートと実質的に水不溶性有機コポリマ
ー、例えば、メチルメタクリレートとを組成物中の使用
において区別していないが、本発明は実質的に水不溶性
の有機モノマーを用いる。との後者のモノマーは、本発
明において、水吸収後の望ましい物理的強さおよび耐引
裂き性をもつ硬化したエラストマーを得るために使用さ
れる。
(問題点を解決する手段および作用効果〕本発明の1つ
の目的は、エラストマーの合計の乾燥重量に基づいて少
なくとも3重量%の水を吸収できる親水性(すなわち、
クロム化合物でめっきした網支持体に対して硬化させた
後、水和後、25゛Cにおいて80”より大きくない空
気中水接触角(water−in−air conta
ct angle)) シリコーン有機コポリマーエ
ラストマーを提供することである。このエラストマーは
、50〜95重量部のポリジオルガノシロキサンボリエ
ーテルブロックコボリマーと5〜50重量部の1種また
は2種以上の実質的に水不溶性の脂肪族的に不飽和の有
機上ツマ−とからなる組成物を硬化して得られる。
の目的は、エラストマーの合計の乾燥重量に基づいて少
なくとも3重量%の水を吸収できる親水性(すなわち、
クロム化合物でめっきした網支持体に対して硬化させた
後、水和後、25゛Cにおいて80”より大きくない空
気中水接触角(water−in−air conta
ct angle)) シリコーン有機コポリマーエ
ラストマーを提供することである。このエラストマーは
、50〜95重量部のポリジオルガノシロキサンボリエ
ーテルブロックコボリマーと5〜50重量部の1種また
は2種以上の実質的に水不溶性の脂肪族的に不飽和の有
機上ツマ−とからなる組成物を硬化して得られる。
ブロックコポリマーの部分は気体透過2.性、柔軟性お
よび親 以下余白 水性を提供し、一方有機不飽和モツマ−から誘導された
有機部分は水利の前および後の改良された物理的性質を
提供する。4リエーテルの10ツクがブロックコポリマ
ーの一すジオルガノシロキサンのセグメント中に存在す
るケイ素原子から側鎖で存在するとき、末端は有機上ツ
マ−との共重合のために脂肪族的に不飽和の基でキャッ
プ(cap)される。この結果、親水性−リエーテルセ
グメントのすべてが結合してコーリマーの網状構造とな
シ、こうしてコポリマーのニラストマーの性質に寄与す
ると同時にコポリマーを親水性および水吸収性とするコ
ポリマーが得られる。
よび親 以下余白 水性を提供し、一方有機不飽和モツマ−から誘導された
有機部分は水利の前および後の改良された物理的性質を
提供する。4リエーテルの10ツクがブロックコポリマ
ーの一すジオルガノシロキサンのセグメント中に存在す
るケイ素原子から側鎖で存在するとき、末端は有機上ツ
マ−との共重合のために脂肪族的に不飽和の基でキャッ
プ(cap)される。この結果、親水性−リエーテルセ
グメントのすべてが結合してコーリマーの網状構造とな
シ、こうしてコポリマーのニラストマーの性質に寄与す
ると同時にコポリマーを親水性および水吸収性とするコ
ポリマーが得られる。
本発明の他の目的は、透過性でありかつ気体および液体
の分離のための膜として有用な、親水性、水吸収性シリ
コーン−有機コポリマーのエラストマーを提供すること
である。また、本発明の目的は、生物活性剤(bioa
ctiva agent ) (例えば、殺昆虫剤およ
び除草剤)のような物質を調節した速度で解放できる親
水性エラストマーを提供することである。解放速度はI
リシロキサンおよびポリエーテルのセグメントを選択し
てコポリマーエラストマーの親水特性を変えることによ
って調節できる。
の分離のための膜として有用な、親水性、水吸収性シリ
コーン−有機コポリマーのエラストマーを提供すること
である。また、本発明の目的は、生物活性剤(bioa
ctiva agent ) (例えば、殺昆虫剤およ
び除草剤)のような物質を調節した速度で解放できる親
水性エラストマーを提供することである。解放速度はI
リシロキサンおよびポリエーテルのセグメントを選択し
てコポリマーエラストマーの親水特性を変えることによ
って調節できる。
本発明のこれらの目的および他の目的は親水性水吸収性
シリコーン−有機コポリマーのエラストマーに硬化でき
る組成物によシ達成され、このニジストマーは、 (6) 50〜95重量部の式 (式中、 aは4〜49の整数であり、 bは0〜15の整数であり、 Cは2〜4の値を有する整数であシ、 dはO〜25の整数であり、 Cは5〜50の整数であり、 −d+sは50より大きくなくかつa Id dより大
きいかあるいはd(/(等しく、 fはOまたは1であシ、 f′はOまたは1であり、 f+f’+fは少なくとも2であり、 Rは脂肪族不飽和を含まない1〜6炭素原子の一価の炭
化水素またはハロ炭化水素基であシ。
シリコーン−有機コポリマーのエラストマーに硬化でき
る組成物によシ達成され、このニジストマーは、 (6) 50〜95重量部の式 (式中、 aは4〜49の整数であり、 bは0〜15の整数であり、 Cは2〜4の値を有する整数であシ、 dはO〜25の整数であり、 Cは5〜50の整数であり、 −d+sは50より大きくなくかつa Id dより大
きいかあるいはd(/(等しく、 fはOまたは1であシ、 f′はOまたは1であり、 f+f’+fは少なくとも2であり、 Rは脂肪族不飽和を含まない1〜6炭素原子の一価の炭
化水素またはハロ炭化水素基であシ。
R′はメチルまたはフェニル基であシ、Z tiCH2
−CR”C0OR”’NHCOO−1CH2=aCH,
N8CX)O−およびC!H2=CR”COO−から成
るPよシ選択される一価の基であシ、 R“は1〜4炭素原子のアルキル基または水素であり、
そして R”’Fi1〜6炭素原子の二価の炭化水素基である。
−CR”C0OR”’NHCOO−1CH2=aCH,
N8CX)O−およびC!H2=CR”COO−から成
るPよシ選択される一価の基であシ、 R“は1〜4炭素原子のアルキル基または水素であり、
そして R”’Fi1〜6炭素原子の二価の炭化水素基である。
)
のブロックコポリマーと、
(B)5〜50重量部の前記(4)と相溶性である実質
的に水不溶性の脂肪族的に不飽和の有機モノマーの少な
くとも1種とから本質的に成り、前記組成物を硬化させ
ると、親水性でありかつ水への暴露前の前記エラストマ
ーの合計重量に基づいて少なくとも3重量%の水音吸収
できるニジストマーが得られる。
的に水不溶性の脂肪族的に不飽和の有機モノマーの少な
くとも1種とから本質的に成り、前記組成物を硬化させ
ると、親水性でありかつ水への暴露前の前記エラストマ
ーの合計重量に基づいて少なくとも3重量%の水音吸収
できるニジストマーが得られる。
本発明は、また、このような組成物を硬化したとき得ら
れるエラストマーおよびこのようなコポリマーのエラス
トマーから形成される膜に関する。
れるエラストマーおよびこのようなコポリマーのエラス
トマーから形成される膜に関する。
本発明において使用するブロックコポリマーは、好it
、<a、シリコーンポリエーテルブロックコーリマーの
グレーリマー、例えば、式 のプレポリマー全、式CH2=CR″C0OR”’NC
OまたはCH2=CR”COX の脂肪族的に不飽和
の化合物と反応させてブロックコポリマーを生成させる
ことによって得られ、ここでXは加水分解可能な基、好
ましくは塩素基である。R“はメチル、エチル、プロピ
ル、ブチルまたは水素であり、好ましくはメチル基であ
る。プレプリマーとの反応に有用な脂肪族的に不飽和の
化合物の例は、インシアナトエチルメタクリL/ −)
(CH2=C(CI(3)Coo(CH2)2NCO
)、イソシアナトエチルアクリレート、塩化メタクリロ
イルおよび塩化アクリロイルである。イソシアネート化
合物は、おだやかな反応条件下で触媒、例えば、有機ス
ズ触媒の存在下に、副生物を発生させないで、プレプリ
マーへの1工程の付加を提供するので、好ましい。ブロ
ックコーリマーのプレプリマーおよびインシアネート化
合物の合計量に基づいて0.02%のジグチルスズジラ
ウレートは、上ノブロックコデリマーのプレポリマーお
よびイソシアナトエチルメタクリレートを用いたとき、
とくに有効であることがわかった。インシアナトエチル
メタクリレートは最も好ましい。
、<a、シリコーンポリエーテルブロックコーリマーの
グレーリマー、例えば、式 のプレポリマー全、式CH2=CR″C0OR”’NC
OまたはCH2=CR”COX の脂肪族的に不飽和
の化合物と反応させてブロックコポリマーを生成させる
ことによって得られ、ここでXは加水分解可能な基、好
ましくは塩素基である。R“はメチル、エチル、プロピ
ル、ブチルまたは水素であり、好ましくはメチル基であ
る。プレプリマーとの反応に有用な脂肪族的に不飽和の
化合物の例は、インシアナトエチルメタクリL/ −)
(CH2=C(CI(3)Coo(CH2)2NCO
)、イソシアナトエチルアクリレート、塩化メタクリロ
イルおよび塩化アクリロイルである。イソシアネート化
合物は、おだやかな反応条件下で触媒、例えば、有機ス
ズ触媒の存在下に、副生物を発生させないで、プレプリ
マーへの1工程の付加を提供するので、好ましい。ブロ
ックコーリマーのプレプリマーおよびインシアネート化
合物の合計量に基づいて0.02%のジグチルスズジラ
ウレートは、上ノブロックコデリマーのプレポリマーお
よびイソシアナトエチルメタクリレートを用いたとき、
とくに有効であることがわかった。インシアナトエチル
メタクリレートは最も好ましい。
プレポリマー自体は、この分野においてよく知られてお
り、例えば、米国特許第2,868,824号(ハルス
カ(Haluska )、1959年1月13日発行)
、再発行25,727号(ハルスカ(Haluska)
、1965年2月9日再発行)、米国特許給3,560
,544号(ハルスカ(Haluska)、1971年
2月2日発行)および米国特許第3,957,843号
(ベネット(Bennett )、1976年5月18
発行)に記載されており、これらの特許は本発明の組成
物の調製に有用なプレポリマーを教示している。例えば
、ブロックコポリマーを製造するだめのプレプリマーは
米国特許再発行25,727号に記載されており、そし
て末端ヒドロキシル基をもつ2つの末端ホリエチレンオ
キシドセグメントを含有する線状ジメチルシロキサンプ
レプリマーは商業的に入手可能である。ブロックコポリ
マーは典型的には前記構造を有する変化する鎖長のブロ
ックコポリマーの混合物であることがよく知られており
、そして全体のブロックコポリマーの組成物は、ブロッ
クコポリマーの組成物中のポリエチレンオキシ単位のよ
うなセグメントの平均の鎖長が前記式において整数によ
り、例えば、「eは5〜50の整数である」と表わされ
るものとして典型的には記載される。本発明のブロック
コポリマーは、また、置換されたシロキシ単位(下付き
文字「a」およびrbJで表示される)を含有し、前記
シロキシ単位は、例えば、いく・つかの(’RR’5i
O)単位の明確なブロックの形であることができ、ある
いは同一の線状ポリシロキサン鎖に沿って 単位が介在する(RR’5IO)単位を衾有できる。
り、例えば、米国特許第2,868,824号(ハルス
カ(Haluska )、1959年1月13日発行)
、再発行25,727号(ハルスカ(Haluska)
、1965年2月9日再発行)、米国特許給3,560
,544号(ハルスカ(Haluska)、1971年
2月2日発行)および米国特許第3,957,843号
(ベネット(Bennett )、1976年5月18
発行)に記載されており、これらの特許は本発明の組成
物の調製に有用なプレポリマーを教示している。例えば
、ブロックコポリマーを製造するだめのプレプリマーは
米国特許再発行25,727号に記載されており、そし
て末端ヒドロキシル基をもつ2つの末端ホリエチレンオ
キシドセグメントを含有する線状ジメチルシロキサンプ
レプリマーは商業的に入手可能である。ブロックコポリ
マーは典型的には前記構造を有する変化する鎖長のブロ
ックコポリマーの混合物であることがよく知られており
、そして全体のブロックコポリマーの組成物は、ブロッ
クコポリマーの組成物中のポリエチレンオキシ単位のよ
うなセグメントの平均の鎖長が前記式において整数によ
り、例えば、「eは5〜50の整数である」と表わされ
るものとして典型的には記載される。本発明のブロック
コポリマーは、また、置換されたシロキシ単位(下付き
文字「a」およびrbJで表示される)を含有し、前記
シロキシ単位は、例えば、いく・つかの(’RR’5i
O)単位の明確なブロックの形であることができ、ある
いは同一の線状ポリシロキサン鎖に沿って 単位が介在する(RR’5IO)単位を衾有できる。
上の式から理解できるように、各Rは1〜6炭素原子の
脂肪族不飽和を含まない炭化水素ま、たはハロ炭化水素
基であることができ、この基は、例、tば、 メチル、
エチル、プロピル、シクロヘキシル、クロロメチル、3
,3.3−トリフルオロプロピルまたは1,1.1−
)リフルオロヘキシル基である。
脂肪族不飽和を含まない炭化水素ま、たはハロ炭化水素
基であることができ、この基は、例、tば、 メチル、
エチル、プロピル、シクロヘキシル、クロロメチル、3
,3.3−トリフルオロプロピルまたは1,1.1−
)リフルオロヘキシル基である。
好ましくは、Rはメチル、フェニルおよび3,3.3−
トリフルオロプロピル基から成る基から選択される。酸
素のような気体に対する透過性を最高とするためには、
RおよびR′は最も好ましくはメチル基である。
トリフルオロプロピル基から成る基から選択される。酸
素のような気体に対する透過性を最高とするためには、
RおよびR′は最も好ましくはメチル基である。
親水性、水吸収性シリコーン−有機コ4リマーのエラス
トマーを得るためには、ブロックコポリマーは、プリシ
ロキサンセグメントによりかつ不飽和モノ→−から誘導
される有機?リマーセグメントによシ寄与される疎水特
性を克服するために、十分な量の親水性エーテル(アル
キレンオキシ)単位を含有しなくてはならない、親水性
ポリエーテルセグメントを含有しない約50シロキシ単
位かう成るポリシロキサンセグメントは、存在すること
ができかつなお、クロム化合物でめっきした鋼に対して
成形したとき、25℃で約800よシ大きくない空気中
水接触角を有する親水性表面を得ることができるほぼ最
大である。ブロックコポリマーが好ましいブロックコポ
リマーである末端ぼりエーテル鎖の2つのみを含有する
(すなわち、b=0)とき、上の事実がとくに当てはま
る。最良のエラストマーの性質を得るためには、aが8
〜14であり、Cが3または4であり、そしてeが10
〜15であるブロックコポリマーを用いることが好まし
い。エチレンオキシ−+0CH2CH2+単水性である
ので、鎖中のこれらの単位の比を変えてエラストマーの
親水性および水吸収性を変更することができる。ぼりエ
ーテルセグメント中に存在するアルキレンオキシ単位の
半分より多くがポ2巴鄭 り=≠レンオキシ単位であるとき、エラストマーの親水
性は弱化することがある。この理由で、dが25より多
くなくかつeの値がdより大きいかあるいはdに等しい
ことは最良である。好ましくは、d==Oかつエラスト
マーの親水性および水吸収性はポリジオルガノシロキサ
ンセグメント中のエチレンオキシ単位対1’jR’si
o単位の数および!調節することによって変化される。
トマーを得るためには、ブロックコポリマーは、プリシ
ロキサンセグメントによりかつ不飽和モノ→−から誘導
される有機?リマーセグメントによシ寄与される疎水特
性を克服するために、十分な量の親水性エーテル(アル
キレンオキシ)単位を含有しなくてはならない、親水性
ポリエーテルセグメントを含有しない約50シロキシ単
位かう成るポリシロキサンセグメントは、存在すること
ができかつなお、クロム化合物でめっきした鋼に対して
成形したとき、25℃で約800よシ大きくない空気中
水接触角を有する親水性表面を得ることができるほぼ最
大である。ブロックコポリマーが好ましいブロックコポ
リマーである末端ぼりエーテル鎖の2つのみを含有する
(すなわち、b=0)とき、上の事実がとくに当てはま
る。最良のエラストマーの性質を得るためには、aが8
〜14であり、Cが3または4であり、そしてeが10
〜15であるブロックコポリマーを用いることが好まし
い。エチレンオキシ−+0CH2CH2+単水性である
ので、鎖中のこれらの単位の比を変えてエラストマーの
親水性および水吸収性を変更することができる。ぼりエ
ーテルセグメント中に存在するアルキレンオキシ単位の
半分より多くがポ2巴鄭 り=≠レンオキシ単位であるとき、エラストマーの親水
性は弱化することがある。この理由で、dが25より多
くなくかつeの値がdより大きいかあるいはdに等しい
ことは最良である。好ましくは、d==Oかつエラスト
マーの親水性および水吸収性はポリジオルガノシロキサ
ンセグメント中のエチレンオキシ単位対1’jR’si
o単位の数および!調節することによって変化される。
ポリエーテルセグメントは50よシ多いアルキレンオキ
シ単位から成るべきでない(すなわち、d 十eの合計
は50よシ大きくあってはならない)。
シ単位から成るべきでない(すなわち、d 十eの合計
は50よシ大きくあってはならない)。
エラストマーの透過性は、また、アルキレンオキシ単位
対RR’SiO単位の数および比を変化させることによ
って調節できる。bが2より大きい値を有するブロック
コポリマーは、f+f’+b=2であるブロックコポリ
マーより密に架橋した、弾性が低いコホリマーを生成す
る傾向がある。組成物中のf十f’+bが2より大きい
ブロックコポリマーの量を最小にして、最良のエラスト
マー性質、とくに伸びの値を得ることが最良である。ブ
ロックコポリマー含量のシロキサン含量が減少するにつ
れて、硬化したエラストマーの気体透過性はブロックコ
ポリマ一対有機モノマーの所定の比について急速に減少
し始める。ブロックコポリマーおよび有機モノマーの合
計100部につき50部のブロックコポリマーは、合理
的な量の気体透過性を保持するために必要な最小量であ
るように思われる。ニジストマーのブロックコポリマー
の含量が約95部に増加するとき、硬化したニジストマ
ーの物理的性質は劣るようになる。ニジストマーの水吸
収性は、水への暴露前の乾燥した硬化ニジストマーの合
計重量に基づいて、少々くとも約3重量悌であるべきで
ある。硬化ニジストマーの水吸収性は、ブロックコポリ
マーの?リアルキレンオキシ含量に依存するであろう。
対RR’SiO単位の数および比を変化させることによ
って調節できる。bが2より大きい値を有するブロック
コポリマーは、f+f’+b=2であるブロックコポリ
マーより密に架橋した、弾性が低いコホリマーを生成す
る傾向がある。組成物中のf十f’+bが2より大きい
ブロックコポリマーの量を最小にして、最良のエラスト
マー性質、とくに伸びの値を得ることが最良である。ブ
ロックコポリマー含量のシロキサン含量が減少するにつ
れて、硬化したエラストマーの気体透過性はブロックコ
ポリマ一対有機モノマーの所定の比について急速に減少
し始める。ブロックコポリマーおよび有機モノマーの合
計100部につき50部のブロックコポリマーは、合理
的な量の気体透過性を保持するために必要な最小量であ
るように思われる。ニジストマーのブロックコポリマー
の含量が約95部に増加するとき、硬化したニジストマ
ーの物理的性質は劣るようになる。ニジストマーの水吸
収性は、水への暴露前の乾燥した硬化ニジストマーの合
計重量に基づいて、少々くとも約3重量悌であるべきで
ある。硬化ニジストマーの水吸収性は、ブロックコポリ
マーの?リアルキレンオキシ含量に依存するであろう。
ブロックコポリマーのアルキレンオキシ含量が増加する
と、一般に、ブロックコポリマーおよび有機モノマーの
所定の比について、硬化エラストマーの水吸収性を増加
するであろう。
と、一般に、ブロックコポリマーおよび有機モノマーの
所定の比について、硬化エラストマーの水吸収性を増加
するであろう。
ブロックコポリマーは、5〜50重量部の7”。
ツクコポリマーと相溶性の実質的に水不溶性の脂肪族的
に不飽和の有機モノマーの少なくとも1種と共重合させ
る。[相溶性(compatible)Jといつ語ハ、
ブロックコポリマーおよび有機モノマーが十分に混和性
でありかつ互いに遊離基重合して、それらが実質的に2
種のホモポリマーの混合物であるよシはむしろ実質的に
架橋したコポリマーを生成できることを意味することを
意図する。コポリマーはいっそうすぐれた物理的性質を
提供する。
に不飽和の有機モノマーの少なくとも1種と共重合させ
る。[相溶性(compatible)Jといつ語ハ、
ブロックコポリマーおよび有機モノマーが十分に混和性
でありかつ互いに遊離基重合して、それらが実質的に2
種のホモポリマーの混合物であるよシはむしろ実質的に
架橋したコポリマーを生成できることを意味することを
意図する。コポリマーはいっそうすぐれた物理的性質を
提供する。
「実質的に水不溶性」とは、モノマーが遊離のヒドロキ
シル基、ポリアルキレンオキシ基、カルボキシル基、ア
ミン基またはそれら自体であるいは塩としてもモノマー
を水溶性とする他の基を含有しないことを意味する。水
溶性モノマーの例は2−ヒドロキシエチルメタクリレー
トおよびN−ビニルピロリドンである。実質的に水不溶
性であるモノマーの例は、アクリル酸およびメタクリル
酸の炭化水素のエステル、例えば、メチルアクリレート
、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチル
アクリレートおよびシクロへキシルメタクリレート、ス
チレン、アルレフ了−メチルスチレン、ハラ−メチルス
チレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、了りルエー
テルおよびアクリロニトリルを包含する。好ましくは、
このようなモノマーは、式 %式% (式中、Wは−COOR””、−00CCH3および−
C6H5から成る群より選択され、そしてR////は
1〜6炭素原子のアルキル基である。) のモノマー、例えば、メチルメタクリレート、メチルア
クリレート、酢酸ビニルおよびスチレンである。より好
ましくは、モノマーはメチルメタクリレート、スチレン
または両者の混合物である。
シル基、ポリアルキレンオキシ基、カルボキシル基、ア
ミン基またはそれら自体であるいは塩としてもモノマー
を水溶性とする他の基を含有しないことを意味する。水
溶性モノマーの例は2−ヒドロキシエチルメタクリレー
トおよびN−ビニルピロリドンである。実質的に水不溶
性であるモノマーの例は、アクリル酸およびメタクリル
酸の炭化水素のエステル、例えば、メチルアクリレート
、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチル
アクリレートおよびシクロへキシルメタクリレート、ス
チレン、アルレフ了−メチルスチレン、ハラ−メチルス
チレン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、了りルエー
テルおよびアクリロニトリルを包含する。好ましくは、
このようなモノマーは、式 %式% (式中、Wは−COOR””、−00CCH3および−
C6H5から成る群より選択され、そしてR////は
1〜6炭素原子のアルキル基である。) のモノマー、例えば、メチルメタクリレート、メチルア
クリレート、酢酸ビニルおよびスチレンである。より好
ましくは、モノマーはメチルメタクリレート、スチレン
または両者の混合物である。
メチルメタクリレートは最も好ましい。引張り強さおよ
び引裂き抵抗が高い親水性ニジストマー例えば、膜に使
用するようなエラストマーを望むとき、組成物中に存在
するブロンクコ2リマーおよび実質的に水不溶性の脂肪
族的に不飽和の有機モノマーの合計重量の30〜50重
量部はこのような有機モノマーであることが好ましい。
び引裂き抵抗が高い親水性ニジストマー例えば、膜に使
用するようなエラストマーを望むとき、組成物中に存在
するブロンクコ2リマーおよび実質的に水不溶性の脂肪
族的に不飽和の有機モノマーの合計重量の30〜50重
量部はこのような有機モノマーであることが好ましい。
ブロックコポリマーおよび有機8ツマ−を均質に一緒に
配合して組成物を形成し、次いでこれをフリーラジカル
重合条件に暴露することによって親水性エラストマーに
硬化させる。こうして、組成物はそれを熱、紫外線、電
子ビーム輻射または他の形態のイオン化輻射に暴露する
ことにより硬化させることができる。紫外線を用いると
き、有効量の光開始剤を硬化前に組成物中に、促進剤、
例エバ、ジメチルアニリンのようなアミンを存在させお
るいは存在させないで、含めることが望ましいことがあ
る。
配合して組成物を形成し、次いでこれをフリーラジカル
重合条件に暴露することによって親水性エラストマーに
硬化させる。こうして、組成物はそれを熱、紫外線、電
子ビーム輻射または他の形態のイオン化輻射に暴露する
ことにより硬化させることができる。紫外線を用いると
き、有効量の光開始剤を硬化前に組成物中に、促進剤、
例エバ、ジメチルアニリンのようなアミンを存在させお
るいは存在させないで、含めることが望ましいことがあ
る。
以下余白
フリーラジカル重合は、また、組成物中のブロックコポ
リマーおよび有機モノマーの100重量部につき0.1
〜10重量部のフリーラジカル開始剤をさらに含めるこ
とKよって開始できる。ブロックコポリマーおよび有機
モノマーの100部につき0.1部の開始剤は、実施例
においてかなり有効であることがわかった。次いで、フ
リーラジカル開始剤を含有する組成物を、フリーラジカ
ルの生成を開始するために十分な温度に加熱することに
よシ、あるいはまたフリーラジカル開始剤が室温におい
てフリーラジカルを生成する場合それを急速に添加する
ことによシ硬化することができる。
リマーおよび有機モノマーの100重量部につき0.1
〜10重量部のフリーラジカル開始剤をさらに含めるこ
とKよって開始できる。ブロックコポリマーおよび有機
モノマーの100部につき0.1部の開始剤は、実施例
においてかなり有効であることがわかった。次いで、フ
リーラジカル開始剤を含有する組成物を、フリーラジカ
ルの生成を開始するために十分な温度に加熱することに
よシ、あるいはまたフリーラジカル開始剤が室温におい
てフリーラジカルを生成する場合それを急速に添加する
ことによシ硬化することができる。
有用なフリーラジカル開始剤の例は、退散化物、例工ば
2,5−ビス−(1−ブチルツク−オキシ)−2,5−
)Jチルヘキサン、 tert−ブチルツヤ−牙キシ
ー2−エチルヘキサノエート(まり「tert−ブチル
パーオクトエート」として知られている。
2,5−ビス−(1−ブチルツク−オキシ)−2,5−
)Jチルヘキサン、 tert−ブチルツヤ−牙キシ
ー2−エチルヘキサノエート(まり「tert−ブチル
パーオクトエート」として知られている。
有機モノマーは揮発する傾向があるので、約200℃を
越えない温度においてかつ閉じた型内のような未反応モ
ノマーの逃散を阻止する傾向のある条件下で、組成物を
少なくとも初めに硬化することは最良である。これより
高い温度における後硬化は、揮発性有機モノマーの大部
分が切期の硬化段階で共重合しているので、初期の硬化
後に達成することができる。100℃〜175℃におけ
る15分〜2時間の熱/圧縮および引き続く100℃〜
150℃における15分〜1時間の後硬化は、下の実施
例において示すように、許写されうる硬化したエラスト
マーを生成した。
越えない温度においてかつ閉じた型内のような未反応モ
ノマーの逃散を阻止する傾向のある条件下で、組成物を
少なくとも初めに硬化することは最良である。これより
高い温度における後硬化は、揮発性有機モノマーの大部
分が切期の硬化段階で共重合しているので、初期の硬化
後に達成することができる。100℃〜175℃におけ
る15分〜2時間の熱/圧縮および引き続く100℃〜
150℃における15分〜1時間の後硬化は、下の実施
例において示すように、許写されうる硬化したエラスト
マーを生成した。
非反応性溶媒を添加して組成物の粘度を減少できるが、
組成物の粘度の減少は有機モノマーに頼ることが最良で
ある。本発明の硬化性組成物から形成される水性乳濁液
は、本出願人に係る「親水性シリコーン−有機コ、J?
IJママ−含有する水性乳濁液」と題する1984年
12月18日付けの米国特許出願第683,303号お
よび本願と同日出願の日本国特許出願の主題である。
組成物の粘度の減少は有機モノマーに頼ることが最良で
ある。本発明の硬化性組成物から形成される水性乳濁液
は、本出願人に係る「親水性シリコーン−有機コ、J?
IJママ−含有する水性乳濁液」と題する1984年
12月18日付けの米国特許出願第683,303号お
よび本願と同日出願の日本国特許出願の主題である。
この明細書および特許請求の範囲において使用する「本
質的に成る」という表現は、親水性水吸収性シリコーン
−有様コポリマーのエラストマーを提供するためのブロ
ックコ?リマーおよび実質的に水不溶性の有機?リマー
の組み合わせが本発明の基礎を形成することを意味する
。必要に応じて、硬化したエラストマーの親水および水
吸収特性に影響を及ぼさない他の追加の成分を前述の組
成物に加えることができる。このような追加の成分の例
は、シリカおよび他の充填剤、繊維の強化材、醸化防止
剤、顔料、染料および着色剤などであることができる。
質的に成る」という表現は、親水性水吸収性シリコーン
−有様コポリマーのエラストマーを提供するためのブロ
ックコ?リマーおよび実質的に水不溶性の有機?リマー
の組み合わせが本発明の基礎を形成することを意味する
。必要に応じて、硬化したエラストマーの親水および水
吸収特性に影響を及ぼさない他の追加の成分を前述の組
成物に加えることができる。このような追加の成分の例
は、シリカおよび他の充填剤、繊維の強化材、醸化防止
剤、顔料、染料および着色剤などであることができる。
硬化したニジストマーの透過性および水吸収性は変化可
能であるので、硬化したエラストマーは、例えば、酸素
と窒素との分離におけるような気体または流体の分離に
おいて、あるいは水/メタノール混合物中の水対メタノ
ールの比を変更するため、選択的透過性膜として有用で
ある。同様に、生物活性剤(bioactive ag
ent ) 、例えば、殺虫剤、幼虫駆除剤、ダニ駆除
剤および除草剤または肥料を本発明の硬化性組成物内に
混入し、次いでこの組成物を硬化させて親水性水吸収性
ニジストマーを形成することができ、このエラストマー
はその組成に依存する期間にわたって内部に含有する生
物活性剤を解放することができる。硬化したエンストマ
ー配合物の1つ(実施例8参照)は組織培養試験におい
て、ブロックコテサマー中に存在する未反成分のためで
あると考えられる反応を示したので、適当な安全および
効能の試験は動物および人間との接触を含む使用のため
これらのエラストマーを用いる前に実施されるべきであ
る。
能であるので、硬化したエラストマーは、例えば、酸素
と窒素との分離におけるような気体または流体の分離に
おいて、あるいは水/メタノール混合物中の水対メタノ
ールの比を変更するため、選択的透過性膜として有用で
ある。同様に、生物活性剤(bioactive ag
ent ) 、例えば、殺虫剤、幼虫駆除剤、ダニ駆除
剤および除草剤または肥料を本発明の硬化性組成物内に
混入し、次いでこの組成物を硬化させて親水性水吸収性
ニジストマーを形成することができ、このエラストマー
はその組成に依存する期間にわたって内部に含有する生
物活性剤を解放することができる。硬化したエンストマ
ー配合物の1つ(実施例8参照)は組織培養試験におい
て、ブロックコテサマー中に存在する未反成分のためで
あると考えられる反応を示したので、適当な安全および
効能の試験は動物および人間との接触を含む使用のため
これらのエラストマーを用いる前に実施されるべきであ
る。
エラストマー〇あるものは、水和後に光学的に透明であ
シ、そして透明なエイストマーが要求される用途、例え
ば、ガラスの被膜としておよび布はくの処理において使
用できる。
シ、そして透明なエイストマーが要求される用途、例え
ば、ガラスの被膜としておよび布はくの処理において使
用できる。
以下の実施例において、発展性空気中水接触角は室温(
約21℃±2℃)において液滴法により硬化したエラス
トマーの乾燥(未水和)試料上で蒸留水の滴を使用して
測定した。エラストマーをクロム化合物でめっきした鋼
の成形用チェース中で成形し、次いでエタノールで洗浄
して、存在するかもしれない低分子量成分を除去した後
、水の滴を適用した。低分子量・成分はエラストマーの
硬化の間に表面へ上昇することがある。測定はエラスト
マーへの水滴の適用後約2〜6分以内に完結した。使用
して計器は、NRLコンタクト・アングル・ゴニオメー
タ−(Contact Angle Goniomet
er)A−100型〔レイムーハート、インコーホレー
テッド(Rime−Hart r Inc、 )、ニュ
ージャーシイ州マウ/ティン・レイクの製品〕であった
。
約21℃±2℃)において液滴法により硬化したエラス
トマーの乾燥(未水和)試料上で蒸留水の滴を使用して
測定した。エラストマーをクロム化合物でめっきした鋼
の成形用チェース中で成形し、次いでエタノールで洗浄
して、存在するかもしれない低分子量成分を除去した後
、水の滴を適用した。低分子量・成分はエラストマーの
硬化の間に表面へ上昇することがある。測定はエラスト
マーへの水滴の適用後約2〜6分以内に完結した。使用
して計器は、NRLコンタクト・アングル・ゴニオメー
タ−(Contact Angle Goniomet
er)A−100型〔レイムーハート、インコーホレー
テッド(Rime−Hart r Inc、 )、ニュ
ージャーシイ州マウ/ティン・レイクの製品〕であった
。
硬化した工・ラストマーの水吸収率および体積膨潤率を
、公称25mX 25!IIX 1.5ツ(1インチ×
1インチX O,06インチ)のスラストマーのスラブ
を成形し、その後乾燥(未水和)のスラムの精確な寸法
および重量を測定することによって測定した。次いでス
ラブを蒸留水中に浸漬し、室温において少なくとも3〜
5日間貯草し、次いで取シ出し、直ちに軽くぬぐい、秤
量し、そして精確な寸法を水和(7た状態のスラブにつ
いて記録した。
、公称25mX 25!IIX 1.5ツ(1インチ×
1インチX O,06インチ)のスラストマーのスラブ
を成形し、その後乾燥(未水和)のスラムの精確な寸法
および重量を測定することによって測定した。次いでス
ラブを蒸留水中に浸漬し、室温において少なくとも3〜
5日間貯草し、次いで取シ出し、直ちに軽くぬぐい、秤
量し、そして精確な寸法を水和(7た状態のスラブにつ
いて記録した。
報告した水吸収率は、次のようにして計算した。
ζζで罵−工水和後のスラブの重量であり、そしてWv
は乾燥(未水和)重量である。
は乾燥(未水和)重量である。
硬化したエラストマーの物理的性質は、未水和(特に示
さないかぎり)試料について次のASTM法を用いて測
定した: ASTM D412−極限引張り強さ(引張
り応力)および破断点伸び;ASTM D624−引裂
き(ダイB)およびASTM D2240−デーロメー
ター(ショアーA)。報告した物理的性質は、少なくと
も2つの試料の平均の性質である。
さないかぎり)試料について次のASTM法を用いて測
定した: ASTM D412−極限引張り強さ(引張
り応力)および破断点伸び;ASTM D624−引裂
き(ダイB)およびASTM D2240−デーロメー
ター(ショアーA)。報告した物理的性質は、少なくと
も2つの試料の平均の性質である。
試料の厚さ100ミル当シの視感透過率値およびくもシ
値は、ASTM D1003−61に記載される手順に
従って測定した。CIE源Cを用いるハンターラブ(H
unts rlab ) D55H型へイズメーター(
Hazemeter) (ハンターφアソシェーツ・ラ
ゴラトリー、インコーポレーテッド(HunterAs
sociates Laboratory r Inc
、 ) 、バージニア州レストン〕を使用して、くもシ
値および視感透過率値を得た。
値は、ASTM D1003−61に記載される手順に
従って測定した。CIE源Cを用いるハンターラブ(H
unts rlab ) D55H型へイズメーター(
Hazemeter) (ハンターφアソシェーツ・ラ
ゴラトリー、インコーポレーテッド(HunterAs
sociates Laboratory r Inc
、 ) 、バージニア州レストン〕を使用して、くもシ
値および視感透過率値を得た。
エンストマーの薄いスラムの室温(約21±2℃)にお
ける酸素のような気体に対する気体透過率値は、バード
サル(Birdsall)への米国特許第4,198,
131号に記載されて計器の方法を用いて測定した。特
定の気体に対する透過率値は、また、ASTM D14
34−75に記載されている「ダウ・セル(Dow C
e1l ) J法を用いて得ることができる。
ける酸素のような気体に対する気体透過率値は、バード
サル(Birdsall)への米国特許第4,198,
131号に記載されて計器の方法を用いて測定した。特
定の気体に対する透過率値は、また、ASTM D14
34−75に記載されている「ダウ・セル(Dow C
e1l ) J法を用いて得ることができる。
次の実施例によシ、本発明をさらに説明する。
実施例1〜10
次の一般的手順を用いて、実施例1〜10において使用
する硬化性組成物を調製した。用いたシリコーンポリエ
ーテルブロックコIリマーのプレポリマー(rncp−
1」)は、式 %式% のブロックコポリマーのプレポリマーから主として構成
されていた。ブロックコポリマーのプレポリマー中に存
在するヒドロキシル基のモル数(測定したヒドロキシル
含量の基づく)に基づいて化学量論的量プラス5%のイ
ンシアナトエチルメタクリレート(rIEMJ)を、選
択した量のプレポリマーに室温において触媒量のトリエ
チルアミン(r Et3NJ )またはジブチルスズジ
ラウレート(rDBTnt、」)と−緒に加えた。Et
3NおよびDBTDLは、プレポリマーのポリエーテル
セグメント中に存在する末端の遊離ヒドロキシル基への
インシアナトエチルメタクリレートのインシアネート基
の付加を促進する。この混合物を加熱せずに10分間か
きまぜ、その間この混合物の温度を40℃以下に保持し
た(この反応は急速でありかつ発熱性である)。次いで
、この反応混合物を2,5−ビス−(t−ブチル/4’
−オキシ)−2,5−ジメチルヘキサン(「パーオキシ
ドA」)またはtert −ブチルノ4−オキシー2−
エチルヘキサノエート(「Δ〜オキシドB」)およびメ
チルメタクリレートモノマー(「腸仏」)と表!に示す
ように混合した。・母−オキシドAはル・ダーゾル(L
UPER8O瓢)101パーオキシドであり、そしてワ
レス・アンド・チ〜アナン、インコーポレーテッド(W
allace& Tiern 、 Inc、r
Lucidol Div−Juffalo+N、Y、
14240 )の製造である。この組成物を、′クロ
ム化合物でめっきした鋼の成形用チェース内で、表Iに
記載する条件下で、加熱/圧縮して硬化したニジストマ
ーを得た。実施例3〜9の成形したエラストマーを、表
Iに示すように、さらに後硬化し、成形用チェースから
取り出し、そして炉内に入れた。実施例1〜2.3〜6
.7〜9および10を異る時間において調製し、そして
異る硬化スケジユールを用いた。組成物および硬化スケ
ジュールを表■に記載する。各実施例の硬化したエラス
トマーについて測定した物理的性質を表■に報告する。
する硬化性組成物を調製した。用いたシリコーンポリエ
ーテルブロックコIリマーのプレポリマー(rncp−
1」)は、式 %式% のブロックコポリマーのプレポリマーから主として構成
されていた。ブロックコポリマーのプレポリマー中に存
在するヒドロキシル基のモル数(測定したヒドロキシル
含量の基づく)に基づいて化学量論的量プラス5%のイ
ンシアナトエチルメタクリレート(rIEMJ)を、選
択した量のプレポリマーに室温において触媒量のトリエ
チルアミン(r Et3NJ )またはジブチルスズジ
ラウレート(rDBTnt、」)と−緒に加えた。Et
3NおよびDBTDLは、プレポリマーのポリエーテル
セグメント中に存在する末端の遊離ヒドロキシル基への
インシアナトエチルメタクリレートのインシアネート基
の付加を促進する。この混合物を加熱せずに10分間か
きまぜ、その間この混合物の温度を40℃以下に保持し
た(この反応は急速でありかつ発熱性である)。次いで
、この反応混合物を2,5−ビス−(t−ブチル/4’
−オキシ)−2,5−ジメチルヘキサン(「パーオキシ
ドA」)またはtert −ブチルノ4−オキシー2−
エチルヘキサノエート(「Δ〜オキシドB」)およびメ
チルメタクリレートモノマー(「腸仏」)と表!に示す
ように混合した。・母−オキシドAはル・ダーゾル(L
UPER8O瓢)101パーオキシドであり、そしてワ
レス・アンド・チ〜アナン、インコーポレーテッド(W
allace& Tiern 、 Inc、r
Lucidol Div−Juffalo+N、Y、
14240 )の製造である。この組成物を、′クロ
ム化合物でめっきした鋼の成形用チェース内で、表Iに
記載する条件下で、加熱/圧縮して硬化したニジストマ
ーを得た。実施例3〜9の成形したエラストマーを、表
Iに示すように、さらに後硬化し、成形用チェースから
取り出し、そして炉内に入れた。実施例1〜2.3〜6
.7〜9および10を異る時間において調製し、そして
異る硬化スケジユールを用いた。組成物および硬化スケ
ジュールを表■に記載する。各実施例の硬化したエラス
トマーについて測定した物理的性質を表■に報告する。
実施例1,2.9および10は比較例である。
実施例1のエラストマーは親水性表面を示し、そして実
施例2のニジストマーは疎水性であるとして境界づけら
れる。これらの2つの試料は後硬化せず、そして表面は
水の接触角の測定前にエタノールで洗浄しなかった。実
施例10はEt、Nの代わシにDIITDLを使用して
実施し、そしてエラストマーは後硬化しかつ水で洗浄し
た後、水の接触角を測定した。実施例10のエラストマ
ーは、クロム化合物でめりきした鋼の表面に対して硬化
させたとき、親水性表面を有した。実施例1および10
0間の水接触角の値の間の差を検査しかつまたエラスト
マーを硬化させた支持体の水接触角への影響を検査する
ために、実施例10を反復したが、酢酸セルロースの支
持体に対して硬化させた。
施例2のニジストマーは疎水性であるとして境界づけら
れる。これらの2つの試料は後硬化せず、そして表面は
水の接触角の測定前にエタノールで洗浄しなかった。実
施例10はEt、Nの代わシにDIITDLを使用して
実施し、そしてエラストマーは後硬化しかつ水で洗浄し
た後、水の接触角を測定した。実施例10のエラストマ
ーは、クロム化合物でめりきした鋼の表面に対して硬化
させたとき、親水性表面を有した。実施例1および10
0間の水接触角の値の間の差を検査しかつまたエラスト
マーを硬化させた支持体の水接触角への影響を検査する
ために、実施例10を反復したが、酢酸セルロースの支
持体に対して硬化させた。
52°の水接触角が得られた。実施例1を酢酸セルロー
ス支持体に対して成形することにより反復し、そしてエ
ラストマーを150℃において15分間後硬化させ、そ
の後表面をエタノール中で洗浄し、そして圧縮空気流で
それを空気乾燥した。
ス支持体に対して成形することにより反復し、そしてエ
ラストマーを150℃において15分間後硬化させ、そ
の後表面をエタノール中で洗浄し、そして圧縮空気流で
それを空気乾燥した。
エラストマーの水接触角は95°であり、これはなお疎
水性であると考えた。こうして、より極性の酢酸セルロ
ース支持体はクロム化合物でめっきした鋼に対して硬化
させたエラストマーに関して接触角を減少させたが、実
施例1はなお疎水性にとどまった。したがって、組成物
を硬化させる支持体は、表面の硬化ニジストマーの現水
性に影響を及ぼしうると思われる。
水性であると考えた。こうして、より極性の酢酸セルロ
ース支持体はクロム化合物でめっきした鋼に対して硬化
させたエラストマーに関して接触角を減少させたが、実
施例1はなお疎水性にとどまった。したがって、組成物
を硬化させる支持体は、表面の硬化ニジストマーの現水
性に影響を及ぼしうると思われる。
表■のデータから理解できるように、硬化性組成物に高
仏を加えると、デーロメーターの値は約20点増加し、
そして実施例3〜8におけるエラストマーの物理的性質
は■仏のレベルの増加とともに増加する。BCP−1お
よび■仏の100部につき80部のMMAにおいて(実
施例9)、エラストマーの引張シ強さは実施例8のそれ
の2倍よυ大きいが、伸びの値は実施例8の値のは#?
1″3分の1である。実施例6〜8について得ら九る水
吸収率の値に基づいて明らかなように、硬化したエラス
トマーの水吸収能力は、また、■仏のレベルの増加とと
もに減少する。
仏を加えると、デーロメーターの値は約20点増加し、
そして実施例3〜8におけるエラストマーの物理的性質
は■仏のレベルの増加とともに増加する。BCP−1お
よび■仏の100部につき80部のMMAにおいて(実
施例9)、エラストマーの引張シ強さは実施例8のそれ
の2倍よυ大きいが、伸びの値は実施例8の値のは#?
1″3分の1である。実施例6〜8について得ら九る水
吸収率の値に基づいて明らかなように、硬化したエラス
トマーの水吸収能力は、また、■仏のレベルの増加とと
もに減少する。
実施例7および8の硬化したエラストマーの気体透過体
は酸素(Po)および窒素(P9)について測定し、そ
して室温において得られた値は、の単位で報告する。次
の値が得られた:実施例7−P =2.44X10
、 PN=0.807X10 およびpo/′PN=
3.02 そして実施例8− Po=0.895
X10−9、PN= 0.263 X 10−9および
P。7’pN−3,4゜期待されるように、エラストマ
ーの気体透過性は、MMAの量が合計の組成物に関して
増加するにつれて、減少する。W、L、ロッゾ(Rof
f)が報告しているように(Ann、 N、Y、 Ac
ad、 Sci、、Vol。
は酸素(Po)および窒素(P9)について測定し、そ
して室温において得られた値は、の単位で報告する。次
の値が得られた:実施例7−P =2.44X10
、 PN=0.807X10 およびpo/′PN=
3.02 そして実施例8− Po=0.895
X10−9、PN= 0.263 X 10−9および
P。7’pN−3,4゜期待されるように、エラストマ
ーの気体透過性は、MMAの量が合計の組成物に関して
増加するにつれて、減少する。W、L、ロッゾ(Rof
f)が報告しているように(Ann、 N、Y、 Ac
ad、 Sci、、Vol。
146 (1) 、 (1968) 119−e−ノ)
、ジメチルシリコーンゴムのP。は60 X 10
であシ、一方?リスチレンのような比較的不透過性の
グラスチックは0.12X10 のP。を有する。ぼ
りメチルメタクリレートも気体に対して比較的不透過性
である。
、ジメチルシリコーンゴムのP。は60 X 10
であシ、一方?リスチレンのような比較的不透過性の
グラスチックは0.12X10 のP。を有する。ぼ
りメチルメタクリレートも気体に対して比較的不透過性
である。
上のデータから理解されるように、■仏およびBCP
−1の合計に基づいて50部より多い■仏の使用はこの
系列の硬化したエラストマーのP。に悪影響を及ぼし、
そして透過性が大きく減少したエラストマーを生ずる。
−1の合計に基づいて50部より多い■仏の使用はこの
系列の硬化したエラストマーのP。に悪影響を及ぼし、
そして透過性が大きく減少したエラストマーを生ずる。
酸素および窒素に対するエラストマーの選択性(九/〜
値)はW仏の含有量が多くなるにつれて増加するが、両
者の気体に対するニジストマーの透過性は減少する。実
施例8の硬化したエラストマーは、酸素を窒素から分離
するための膜として使用できるであろう。
値)はW仏の含有量が多くなるにつれて増加するが、両
者の気体に対するニジストマーの透過性は減少する。実
施例8の硬化したエラストマーは、酸素を窒素から分離
するための膜として使用できるであろう。
実施例6〜8のエラストマーの各々は、次の視感透過率
値(第1の値)および2.54m++(100ミル)の
厚さにおけるくもシチ(第2の値)によって立証される
ように、透明であることがわかった:実施例6−93.
0チ、2,0チ;実施例7−9266%、62係;およ
び実施例8−92.3チ、2.9チ。実施例6および8
は光学的に透明であると考えられるであろう。なぜなら
、それらのくもシ値は2.54++m(Zooミル)の
厚さにつき4チよシ小であシ、そして視感透過率は85
チより太きいからである。実施例8の硬化したエラスト
マーは、トーショナル・プレイド分析(tornsio
nalbraid analysis)によシ測定され
るように、58℃のガラス転移温度を有することがわか
った。
値(第1の値)および2.54m++(100ミル)の
厚さにおけるくもシチ(第2の値)によって立証される
ように、透明であることがわかった:実施例6−93.
0チ、2,0チ;実施例7−9266%、62係;およ
び実施例8−92.3チ、2.9チ。実施例6および8
は光学的に透明であると考えられるであろう。なぜなら
、それらのくもシ値は2.54++m(Zooミル)の
厚さにつき4チよシ小であシ、そして視感透過率は85
チより太きいからである。実施例8の硬化したエラスト
マーは、トーショナル・プレイド分析(tornsio
nalbraid analysis)によシ測定され
るように、58℃のガラス転移温度を有することがわか
った。
実施例8のそれに類似する組成物を、生体外で、次のよ
うに試験した。硬化したエラストマーの試斜および硬化
したエンストマーからの抽出物をヒト胚包皮a胞(HR
218型)の単層と直接接触させて配置し、湿った5チ
の二酸化炭素の雰囲気中で37℃において24時間イン
キュベーションした。材料および抽出物は、ブロックコ
ポリマーの製造に使用した未反応のアリルポリエチレン
オキシドの存在に原因すると考えられる、細胞の病気の
作用を示した。アリルポリエチレンオキシドは直接接触
した細胞に細胞病気の作用を示したが、H(CH3)2
shoで末端をブロックしたポリジメチルシロキサンは
それを示さなかった。
うに試験した。硬化したエラストマーの試斜および硬化
したエンストマーからの抽出物をヒト胚包皮a胞(HR
218型)の単層と直接接触させて配置し、湿った5チ
の二酸化炭素の雰囲気中で37℃において24時間イン
キュベーションした。材料および抽出物は、ブロックコ
ポリマーの製造に使用した未反応のアリルポリエチレン
オキシドの存在に原因すると考えられる、細胞の病気の
作用を示した。アリルポリエチレンオキシドは直接接触
した細胞に細胞病気の作用を示したが、H(CH3)2
shoで末端をブロックしたポリジメチルシロキサンは
それを示さなかった。
以下7公白
実施例11
この実施例において、実施例8の硬化したエラストマー
を、水性環境において膜として使用するための適当性を
決定するために試験した。実施例8の硬化したニジスト
マーの1.54m(60ミル)の厚さの試料を室温にお
いて蒸留水中に5日間浸漬して、試料が吸収した水の平
衡量を確めた。5日の期間後、エラストマーはその透明
性を保持することがわかった。次の物理的性質が水和し
た試料(第1の数値)について、乾燥(未水和)試料に
ついて得られた性質(第2の数値)と対照的に測定され
た:引張シ強さ−5,5MPa (800ps i )
/ 9.47 MPa (1370ps i ) :破
断点伸び一90%/140%;引裂き強さ(ダσB)−
14KN7m(80ppi )/ 34.1℃J/m
(195pPi ) :デュロメーター(ショアーA
) −80/87゜こうして、水和したエラストマーは
乾燥(未水和)エラストマーが有する物理的性質の実質
的な程度を保持した。
を、水性環境において膜として使用するための適当性を
決定するために試験した。実施例8の硬化したニジスト
マーの1.54m(60ミル)の厚さの試料を室温にお
いて蒸留水中に5日間浸漬して、試料が吸収した水の平
衡量を確めた。5日の期間後、エラストマーはその透明
性を保持することがわかった。次の物理的性質が水和し
た試料(第1の数値)について、乾燥(未水和)試料に
ついて得られた性質(第2の数値)と対照的に測定され
た:引張シ強さ−5,5MPa (800ps i )
/ 9.47 MPa (1370ps i ) :破
断点伸び一90%/140%;引裂き強さ(ダσB)−
14KN7m(80ppi )/ 34.1℃J/m
(195pPi ) :デュロメーター(ショアーA
) −80/87゜こうして、水和したエラストマーは
乾燥(未水和)エラストマーが有する物理的性質の実質
的な程度を保持した。
実施例8の硬化したエラストマーから形成した0、61
m(24ミル)の厚さの膜を通るメタノールおよび水蒸
気の透過性を、室温においてASTMD−1653に記
載される手順に従い、ノ臂イン・ノ母−ミアビリティ0
カップ(Payne PermeabilityCup
)〔フィッシャー°サイエンティフィック“カン/4ニ
ー(Fiahar 5cientific Co、 7
11Forbes Avenue 、 Pittsbu
rgh、 PA 15219 )から購入した〕を使用
して決定した。光学的に透明なエンストマーの透過性を
、室温において透明なシリコーンエラストマーに加硫可
能である2成分系シリコーンゴム組成物から形成した0
、71+m(28ミル)の厚さの膜のメタノールおよび
水に対する透過性と比較した。用いた白金を触媒とする
ポリジメチルシロキサン組成物はシルガード(SILG
ARrp)184シリコーン・エラストマー〔ダウ・コ
ーニング・コーポレーション(DOWCorning
Corporation 、 Midland、 MI
48640から入手可能〕であった。この組成物を埋
込および包封材料として使用し、そしてこれは硬化して
透明な疎水性シリコーンエラストマーとなる。
m(24ミル)の厚さの膜を通るメタノールおよび水蒸
気の透過性を、室温においてASTMD−1653に記
載される手順に従い、ノ臂イン・ノ母−ミアビリティ0
カップ(Payne PermeabilityCup
)〔フィッシャー°サイエンティフィック“カン/4ニ
ー(Fiahar 5cientific Co、 7
11Forbes Avenue 、 Pittsbu
rgh、 PA 15219 )から購入した〕を使用
して決定した。光学的に透明なエンストマーの透過性を
、室温において透明なシリコーンエラストマーに加硫可
能である2成分系シリコーンゴム組成物から形成した0
、71+m(28ミル)の厚さの膜のメタノールおよび
水に対する透過性と比較した。用いた白金を触媒とする
ポリジメチルシロキサン組成物はシルガード(SILG
ARrp)184シリコーン・エラストマー〔ダウ・コ
ーニング・コーポレーション(DOWCorning
Corporation 、 Midland、 MI
48640から入手可能〕であった。この組成物を埋
込および包封材料として使用し、そしてこれは硬化して
透明な疎水性シリコーンエラストマーとなる。
結果を表mに報告する。測定は2つの異る間隔(2,6
日および3.8日)において行い、そして各物質につい
ての透過性を室温におけるエラストマー膜を通す水、メ
タノールおよヒ水/メタノール混合物の損失から計算し
た。測定する流体はバイン・iJ?−ミアビリティ・カ
ップの底に入れ、そして実際には試験する膜と接触しな
かった。表mにおいて、PWは水に対する透過性であシ
1.モしてPmはメタノールに対する透過であシ、そし
て単位は次の通シである: 透過(my )・エラストマーの厚さ(fl)膜の面積
(crn2)・24時間の期間本発明のエラストマーの
膜の水およびメタノールに対する透過性は、シルガード
(5YLGARD■)シリコーン・エラストマーのそれ
のほぼ2倍であったが、両者のエラストマーの分離ファ
クター(Pm/PW)はほぼ同一であることがわかった
。
日および3.8日)において行い、そして各物質につい
ての透過性を室温におけるエラストマー膜を通す水、メ
タノールおよヒ水/メタノール混合物の損失から計算し
た。測定する流体はバイン・iJ?−ミアビリティ・カ
ップの底に入れ、そして実際には試験する膜と接触しな
かった。表mにおいて、PWは水に対する透過性であシ
1.モしてPmはメタノールに対する透過であシ、そし
て単位は次の通シである: 透過(my )・エラストマーの厚さ(fl)膜の面積
(crn2)・24時間の期間本発明のエラストマーの
膜の水およびメタノールに対する透過性は、シルガード
(5YLGARD■)シリコーン・エラストマーのそれ
のほぼ2倍であったが、両者のエラストマーの分離ファ
クター(Pm/PW)はほぼ同一であることがわかった
。
こうして、理解されるように、本発明のエラストマーの
親水性はその膜を通る極性化合物の透過速度を増加させ
る。この実施例において、水/メタノール混合物の透過
速度は2倍であったが、分離ファクターは疎水性シリコ
ーンエラストマーのそれとほぼ同一にとどまつた。こう
して、実施例8の硬化したエラストマーは、水/メタノ
ール混合物の蒸発を経る( pervaporatio
n )分離において使用するいっそう効率よい膜として
使用できるであろう。
親水性はその膜を通る極性化合物の透過速度を増加させ
る。この実施例において、水/メタノール混合物の透過
速度は2倍であったが、分離ファクターは疎水性シリコ
ーンエラストマーのそれとほぼ同一にとどまつた。こう
して、実施例8の硬化したエラストマーは、水/メタノ
ール混合物の蒸発を経る( pervaporatio
n )分離において使用するいっそう効率よい膜として
使用できるであろう。
実施例12〜1に
れらの実施例において、スチレン(STY)、メチルア
クリレ−)(MA)およびMAとMFIILAとの混合
物を含有する本発明の組成物を実施例3〜1゜の手順に
従って調製した。実施例12は次の組成を有した:10
0,9のBCP−1,15,5,litのIEM。
クリレ−)(MA)およびMAとMFIILAとの混合
物を含有する本発明の組成物を実施例3〜1゜の手順に
従って調製した。実施例12は次の組成を有した:10
0,9のBCP−1,15,5,litのIEM。
49.5.9のSTY、0.0335のDBTDI、お
よび0.165.litのパーオキシドロ0実施例13
は次の組成を有した:100pのBCP−1,15,5
11のIEM。
よび0.165.litのパーオキシドロ0実施例13
は次の組成を有した:100pのBCP−1,15,5
11のIEM。
77gのSTY、 0.038,9のDBTDI、およ
び0.193Iのパーオキシドロ0実施例14は次の組
成を有した:100.!9のBCP−1,15,5,9
のIEM。
び0.193Iのパーオキシドロ0実施例14は次の組
成を有した:100.!9のBCP−1,15,5,9
のIEM。
28.9.9のMA、48.1.9のMMA SO,0
38,9のDBTDLおよび0.193.90ノぐ−オ
キシドロ0実施例15は次の組成を有した:100.j
9のBCP−1,15,5pのIEM、38.5pの凧
、38.59の腸仏、0.038,9のDBTDL、お
よび0.193.9のIや−オキシドロ0実施例16は
次の組成を有した:1001IのBCP−1,15,5
pのIEM、77flの凧、0.038.!i’のDB
TDL、および0.193pの・そ−オキシドB、各組
成物をクロム化合物でめっきした鋼の成形用チェース内
で表■に記載する条件下に硬化した。
38,9のDBTDLおよび0.193.90ノぐ−オ
キシドロ0実施例15は次の組成を有した:100.j
9のBCP−1,15,5pのIEM、38.5pの凧
、38.59の腸仏、0.038,9のDBTDL、お
よび0.193.9のIや−オキシドロ0実施例16は
次の組成を有した:1001IのBCP−1,15,5
pのIEM、77flの凧、0.038.!i’のDB
TDL、および0.193pの・そ−オキシドB、各組
成物をクロム化合物でめっきした鋼の成形用チェース内
で表■に記載する条件下に硬化した。
実施例12および13の硬化したエラストマーは視的に
透明であることが観察され、そして実施例12は62°
の空気中水接触角をもち、これによシそれは親水性であ
ることが示される。接触角は表面上に2分配置後71’
であシ、4分後66″であり、そして6分後62°であ
った。この挙動(時間とともに接触角が減少する)は、
水吸収性であるエラストマーについて通常観察された。
透明であることが観察され、そして実施例12は62°
の空気中水接触角をもち、これによシそれは親水性であ
ることが示される。接触角は表面上に2分配置後71’
であシ、4分後66″であり、そして6分後62°であ
った。この挙動(時間とともに接触角が減少する)は、
水吸収性であるエラストマーについて通常観察された。
こうして、親水性である実施例12は、また、30%の
スチレンモノマーを使用したにもかかわらず水吸収性で
あると信じられる。実施例13〜16の空気中水接触角
を測定すると、各々は80″以下の接触角(すなわち、
親水性)をもちそして、MMAを用いる研究に基づき、
各々は水吸収性であると信じられる。
スチレンモノマーを使用したにもかかわらず水吸収性で
あると信じられる。実施例13〜16の空気中水接触角
を測定すると、各々は80″以下の接触角(すなわち、
親水性)をもちそして、MMAを用いる研究に基づき、
各々は水吸収性であると信じられる。
実施例17〜工9
これらの実施例において、ブロックコポリマー(D y
f! リx−チルセグメントを変更し、そしてこのセグ
メントの変更の効果を研究した。用いたブロックコポリ
マーのプレプリマーは、一般式を有した。このブロック
コポリマーのプレプリマーァ ーは、アル字−了りルエーテル、オメガ−ヒドロキシ末
端ブロックトポリエーテルをH(CH3) 2S i単
位で末端ブロックされたポリジメチルシロキサンと白金
触媒の存在下に反応させることKよって製造した。実施
例17において、使用したブロックコポリマーのプレポ
リマー(BCP−2)前の式を有し、ここでe=oSd
=1およびaは約11であった。実施例17は次の組成
を有した:10017 (D BCP−2,15,59
17)IEM、 77 g(DMm、0.03B、9の
DBTDI、および0.193gの)や−オキシドB0
実施例18において、使用したブロンクコ4リマーのプ
レポリマー(BCP−3)は前の式を有し、ここでeは
約5であシ、d=0かつate約12〜14であった。
f! リx−チルセグメントを変更し、そしてこのセグ
メントの変更の効果を研究した。用いたブロックコポリ
マーのプレプリマーは、一般式を有した。このブロック
コポリマーのプレプリマーァ ーは、アル字−了りルエーテル、オメガ−ヒドロキシ末
端ブロックトポリエーテルをH(CH3) 2S i単
位で末端ブロックされたポリジメチルシロキサンと白金
触媒の存在下に反応させることKよって製造した。実施
例17において、使用したブロックコポリマーのプレポ
リマー(BCP−2)前の式を有し、ここでe=oSd
=1およびaは約11であった。実施例17は次の組成
を有した:10017 (D BCP−2,15,59
17)IEM、 77 g(DMm、0.03B、9の
DBTDI、および0.193gの)や−オキシドB0
実施例18において、使用したブロンクコ4リマーのプ
レポリマー(BCP−3)は前の式を有し、ここでeは
約5であシ、d=0かつate約12〜14であった。
実施例18は次の組成を有した=1001iIのBCP
−3,20,3,9のIgM。
−3,20,3,9のIgM。
51.6.9の脇、0.172.pのDBTDLおよび
0.172gの/9−オキシドB0実施1例19におい
て、使用したブロックコポリマーのプレポリマー(BC
P−4)は上の式を有し、ここで6およびdは各々約2
4であシかつaは約49であった。実施例19は次の組
成を有した(重量部):100部のBcP−4,5部の
IEM、45部のMMA、 BCP−4、IEMおよ
びMMAの合計の部に基づいて0.021のDBTDL
および0.1%の/’P−オキシドB0組成物は上
の成分から実施例3〜10に記載するようにして調製し
、次の硬化スケジュールに従りて硬化させた:実施例1
7〜19は100℃において1時間(実施例17につい
て80〜100℃)加熱/圧縮硬化し、次いで成形用チ
ェースの外部で110℃において30分間後硬化した。
0.172gの/9−オキシドB0実施1例19におい
て、使用したブロックコポリマーのプレポリマー(BC
P−4)は上の式を有し、ここで6およびdは各々約2
4であシかつaは約49であった。実施例19は次の組
成を有した(重量部):100部のBcP−4,5部の
IEM、45部のMMA、 BCP−4、IEMおよ
びMMAの合計の部に基づいて0.021のDBTDL
および0.1%の/’P−オキシドB0組成物は上
の成分から実施例3〜10に記載するようにして調製し
、次の硬化スケジュールに従りて硬化させた:実施例1
7〜19は100℃において1時間(実施例17につい
て80〜100℃)加熱/圧縮硬化し、次いで成形用チ
ェースの外部で110℃において30分間後硬化した。
得られた物理的性質を表VK報告する。実施例7の結果
は、また、比較の目的で表Vに含められている。
は、また、比較の目的で表Vに含められている。
最小の数のIリエーテル単位をもつ実施例17は、疎水
性でアシかつ実質的に非水吸収性であると考えられるで
あろう。純粋なIリメチルメタクリレートのホモプリマ
ーは典型的には65°〜70’の水接触角を有するが、
実施例17は40%のMMAを含有するが疎水性忙とど
まる(水接触角83°)。5工チレンジオキシ単位をも
つ実施例5は下限の親水性および水吸収性をもつ。大き
い数のエチレンオキシ単位をもつ実施例18は、実施例
17に見い出される数の3倍よシ多い数のジメチルシロ
キシ単位を含有してさえ、親水性の表面を有する。水吸
収性はポリエチレンセグメントの長さが増加するととも
に増加する傾向があシ、伸びも同様に増加するが、引張
り強さおよび引裂き強さは減少する傾向がある。実施例
18および7は透明でありたが、実施例19は半透明で
あった。
性でアシかつ実質的に非水吸収性であると考えられるで
あろう。純粋なIリメチルメタクリレートのホモプリマ
ーは典型的には65°〜70’の水接触角を有するが、
実施例17は40%のMMAを含有するが疎水性忙とど
まる(水接触角83°)。5工チレンジオキシ単位をも
つ実施例5は下限の親水性および水吸収性をもつ。大き
い数のエチレンオキシ単位をもつ実施例18は、実施例
17に見い出される数の3倍よシ多い数のジメチルシロ
キシ単位を含有してさえ、親水性の表面を有する。水吸
収性はポリエチレンセグメントの長さが増加するととも
に増加する傾向があシ、伸びも同様に増加するが、引張
り強さおよび引裂き強さは減少する傾向がある。実施例
18および7は透明でありたが、実施例19は半透明で
あった。
気体に対する透過性は、ポリエーテルセグメントの含量
が増加するにつれて、減少する傾向があった。なぜなら
、ブロックコポリマー中に存在するシロキサンの合計の
百分率は、実施例18および7を比較すると理解できる
ように、ポリエーテルセグメントの含量が増加するとと
もに減少したからである。
が増加するにつれて、減少する傾向があった。なぜなら
、ブロックコポリマー中に存在するシロキサンの合計の
百分率は、実施例18および7を比較すると理解できる
ように、ポリエーテルセグメントの含量が増加するとと
もに減少したからである。
実施例20〜21
これらの実施例において、親水性、水吸収性および物理
的性質へのポリジメチルシロキサン鎖の長さの効果を研
究した。実施例21は比較例である。使用したブロック
コポリマーのプレポリマーは、一般式 %式%:: を有し、ここでeは約12であった。ブロックコポリマ
ーのプレポリマーは、常法によシ、実施例17〜19に
おいて使用したプレポリマーを製造に用いた種類のヒド
ロシリル化を用いて製造した。
的性質へのポリジメチルシロキサン鎖の長さの効果を研
究した。実施例21は比較例である。使用したブロック
コポリマーのプレポリマーは、一般式 %式%:: を有し、ここでeは約12であった。ブロックコポリマ
ーのプレポリマーは、常法によシ、実施例17〜19に
おいて使用したプレポリマーを製造に用いた種類のヒド
ロシリル化を用いて製造した。
実施例20において、使用したプロックコポ、リマーの
プレポリマー(BCP−5)は上の式を有し、ここでa
は約50であった。実施例20は次の組成を有した:1
009のBCP−5,7,4gのIEM。
プレポリマー(BCP−5)は上の式を有し、ここでa
は約50であった。実施例20は次の組成を有した:1
009のBCP−5,7,4gのIEM。
46、Ogの高仏、0.1539のDBTDLおよび0
.153gのノ(−オキシドB0実施例21において、
使用したブロックコポリマーのプレポリマー(BCP−
6)は上の式を有し、ここでaは約100であった。実
施例21は次の組成を有した2100gのBCP−6,
3,89のIEM、44.5.9の■仏、0.15.9
のDBTDLおよび0.159の・臂−オキシドB0各
組成物は実施例3〜10におけるようにして調製したが
、ただしこれらのブロックコポリマーのヒドロキシ含量
を低いので、MMAおよびパーオキシドBを添加する前
に、IEMを実施例20において室温でBCP−5と約
2時間反応させ、そして実施例21において室温でBC
P−6と約2時間反応させた。組成物はクロム化合物で
めっきした鋼の成形用チェース内で100℃において1
時間加熱/圧縮硬化させ、次いで110℃において30
分間後硬化させた。硬化したエラストマーの物理的性質
を表■に、iが約12〜14であるBCP−1を含有す
る実施例7について得られたものと一緒に報告する。
.153gのノ(−オキシドB0実施例21において、
使用したブロックコポリマーのプレポリマー(BCP−
6)は上の式を有し、ここでaは約100であった。実
施例21は次の組成を有した2100gのBCP−6,
3,89のIEM、44.5.9の■仏、0.15.9
のDBTDLおよび0.159の・臂−オキシドB0各
組成物は実施例3〜10におけるようにして調製したが
、ただしこれらのブロックコポリマーのヒドロキシ含量
を低いので、MMAおよびパーオキシドBを添加する前
に、IEMを実施例20において室温でBCP−5と約
2時間反応させ、そして実施例21において室温でBC
P−6と約2時間反応させた。組成物はクロム化合物で
めっきした鋼の成形用チェース内で100℃において1
時間加熱/圧縮硬化させ、次いで110℃において30
分間後硬化させた。硬化したエラストマーの物理的性質
を表■に、iが約12〜14であるBCP−1を含有す
る実施例7について得られたものと一緒に報告する。
一般に、ブロックコポリマー中に存在するジメチルシロ
キサン単位の量が増加するにつれて、エラストマーは?
リジメチルシロキサンセグメントの特性をもつ傾向があ
る。これは、ジメチルシロキサン単位の含量が増加する
ときの、気体透過性の増加と親水性および水吸収性の減
少によって立証された。実施例20および21について
得られた酸素および窒素についての分離ファクター(p
o/p、 )は、硬化したエラストマーの各々がモノマ
ーとして添加された約30%の思込を含有するコポリマ
ーであってさえ、純粋なポリジメチルシロキサンのそれ
(Po/PN= 2.14/ロツプ(Robb )、実
施例1〜10についての説明参照)ニ近接する。約50
のジメチルシロキサン単位の含量(実施例20)におい
て、硬化したエラストマーは親水性の下限であるように
思われ、実施例21の硬化したエラストマーは疎水性で
ある。実施例7および20は透明であるが、実施例21
は半透明である。実施例7は水を吸収した後透明にとど
まるが、実施例20は数日間水中に浸漬後半透明となる
。これは実施例7に関して実施例20および21のジメ
チルシロキサンの含量が高いためであると思われる。
キサン単位の量が増加するにつれて、エラストマーは?
リジメチルシロキサンセグメントの特性をもつ傾向があ
る。これは、ジメチルシロキサン単位の含量が増加する
ときの、気体透過性の増加と親水性および水吸収性の減
少によって立証された。実施例20および21について
得られた酸素および窒素についての分離ファクター(p
o/p、 )は、硬化したエラストマーの各々がモノマ
ーとして添加された約30%の思込を含有するコポリマ
ーであってさえ、純粋なポリジメチルシロキサンのそれ
(Po/PN= 2.14/ロツプ(Robb )、実
施例1〜10についての説明参照)ニ近接する。約50
のジメチルシロキサン単位の含量(実施例20)におい
て、硬化したエラストマーは親水性の下限であるように
思われ、実施例21の硬化したエラストマーは疎水性で
ある。実施例7および20は透明であるが、実施例21
は半透明である。実施例7は水を吸収した後透明にとど
まるが、実施例20は数日間水中に浸漬後半透明となる
。これは実施例7に関して実施例20および21のジメ
チルシロキサンの含量が高いためであると思われる。
実施例22〜24
これらの実施例において、ブロックコポリマーのプレポ
リマーの組み合わせを用いて硬化したエラストマーを製
造し、そして酢酸セルロースまたはポリテトラフルオロ
エチレンの支持体に対して成形した各々の水接触角を測
定した。実施例23および24は比較例である。これら
の実施例において、少量の平均式 のブロックコポリマーのプレポリマー(BCP−7)
ヲ、BCP−7中に多数のポリエチレンオキシ単位が存
在するため、反応性架橋剤として使用した。実施例22
〜24の各々は、それらの組成物の一部分として、10
0.9のBCP−1,20pのBCP−7および28g
のIEMを含有した。各組成物の残部は次の通シであり
た:実施例22はさらに50gのMMA、0.04gの
DBTDLおよびOl・2gのノや−オキシドAを含有
した:実施例23はさらに148gの馬仏、0.069
のDB TDLおよび0.3.9のノや一オキシドAを
含有した;そして実施例24はさらに0.039のDB
TDLおよび0.15gのノぞ−オキシドAを含有した
。各組成物はIEMおよびDBTDLをBCP −1お
よびBCP −7の混合物に添加し、この混合物を2分
間かきまぜ、そしてこの混合物を室温(約21℃±2℃
)において15分間靜静置ることによって調製した。次
いでMMAをかきまぜながら実施例22および23に加
え、次いでパーオキシドAを加えた。各組成物を脱気し
、ポリテトラフルオロエチレン でライニングした成形
用チェース内に入れ、そして150〜175℃において
20分間熱/圧縮硬化させた。実施例24はMMAを含
有せず、そして室温において静置後、・セーオキシドA
のみを混合物に加えた:組成物を脱気し、酢酸セルロー
スのフィルムでライニングした成形用チェース内に入れ
、そして150〜175℃で20分間加熱/圧縮硬化さ
せた。
リマーの組み合わせを用いて硬化したエラストマーを製
造し、そして酢酸セルロースまたはポリテトラフルオロ
エチレンの支持体に対して成形した各々の水接触角を測
定した。実施例23および24は比較例である。これら
の実施例において、少量の平均式 のブロックコポリマーのプレポリマー(BCP−7)
ヲ、BCP−7中に多数のポリエチレンオキシ単位が存
在するため、反応性架橋剤として使用した。実施例22
〜24の各々は、それらの組成物の一部分として、10
0.9のBCP−1,20pのBCP−7および28g
のIEMを含有した。各組成物の残部は次の通シであり
た:実施例22はさらに50gのMMA、0.04gの
DBTDLおよびOl・2gのノや−オキシドAを含有
した:実施例23はさらに148gの馬仏、0.069
のDB TDLおよび0.3.9のノや一オキシドAを
含有した;そして実施例24はさらに0.039のDB
TDLおよび0.15gのノぞ−オキシドAを含有した
。各組成物はIEMおよびDBTDLをBCP −1お
よびBCP −7の混合物に添加し、この混合物を2分
間かきまぜ、そしてこの混合物を室温(約21℃±2℃
)において15分間靜静置ることによって調製した。次
いでMMAをかきまぜながら実施例22および23に加
え、次いでパーオキシドAを加えた。各組成物を脱気し
、ポリテトラフルオロエチレン でライニングした成形
用チェース内に入れ、そして150〜175℃において
20分間熱/圧縮硬化させた。実施例24はMMAを含
有せず、そして室温において静置後、・セーオキシドA
のみを混合物に加えた:組成物を脱気し、酢酸セルロー
スのフィルムでライニングした成形用チェース内に入れ
、そして150〜175℃で20分間加熱/圧縮硬化さ
せた。
25%のMMAを含有する組成物から形成した実施例2
2の硬化したエラストマーは66°の水接触角を有した
が、50チOMMAを含有する組成物から形成した実施
例23の硬化したエラストマーは83°の水接触角を有
し、これは親水性であると考えるために要する角度より
もわずかに上である。
2の硬化したエラストマーは66°の水接触角を有した
が、50チOMMAを含有する組成物から形成した実施
例23の硬化したエラストマーは83°の水接触角を有
し、これは親水性であると考えるために要する角度より
もわずかに上である。
滴を閉じた容器内でエラストマーと9分間接触させた後
、水接触角を測定した。MMAを含まない実施例24は
、実施例22および23におけるようなポリテトラフル
オロエチレンの代わシに酢酸セルロースに対して硬化さ
せ、そして水滴に8分間暴露した後26°の接触角を有
した(すなわち、このエラストマーを親水性である)が
、2分の暴露後の接触角は49°であった。この後者の
挙動は、硬化したエラストマーが親水性であると同時に
水吸収性であることを示す。
、水接触角を測定した。MMAを含まない実施例24は
、実施例22および23におけるようなポリテトラフル
オロエチレンの代わシに酢酸セルロースに対して硬化さ
せ、そして水滴に8分間暴露した後26°の接触角を有
した(すなわち、このエラストマーを親水性である)が
、2分の暴露後の接触角は49°であった。この後者の
挙動は、硬化したエラストマーが親水性であると同時に
水吸収性であることを示す。
実施例25
この実施例は、フリーラジカル重合機構によフ本発明の
組成物を硬化するために、イオン化輻射源を使用するこ
とについて明らかにする。
組成物を硬化するために、イオン化輻射源を使用するこ
とについて明らかにする。
紫外線源を用いて、実施例8に記載する型の組成物を、
次のようにして硬化した。硬化性組成物(ベースl)を
実施例8におけるようにして調製したが、過酸物を加え
なかりた。4つの試料を調製した。試料Aはベース1で
あり、他の添加剤を含有しなかった。試料Bは10gの
ベース1とo、oBのベンゾフェノン(0,5重XS)
との混合物であった。試料Cは109のベース1と0.
1gのベンゾフェノン(1重量%)との混合物であり、
そして試料りは10gのベースと0.29のベンゾフェ
ノン(2重量%)との混合物であった。
次のようにして硬化した。硬化性組成物(ベースl)を
実施例8におけるようにして調製したが、過酸物を加え
なかりた。4つの試料を調製した。試料Aはベース1で
あり、他の添加剤を含有しなかった。試料Bは10gの
ベース1とo、oBのベンゾフェノン(0,5重XS)
との混合物であった。試料Cは109のベース1と0.
1gのベンゾフェノン(1重量%)との混合物であり、
そして試料りは10gのベースと0.29のベンゾフェ
ノン(2重量%)との混合物であった。
ベンゾフェノンは光開始剤として加えた。紫外線源はエ
イスーハノビア(Ace−Hanovia ) I
Itの光化学反応器A 6533.100ワツト、中圧
水銀イマージ目ン6ラング(Mercury Imme
rsionLimp ) Cハノピア・ランプ・デイビ
ジョン(Hanovia Lamp Division
、 Conrad−Hinovia。
イスーハノビア(Ace−Hanovia ) I
Itの光化学反応器A 6533.100ワツト、中圧
水銀イマージ目ン6ラング(Mercury Imme
rsionLimp ) Cハノピア・ランプ・デイビ
ジョン(Hanovia Lamp Division
、 Conrad−Hinovia。
Inc、 、 Newark、 N、 J、 0710
5 )から入手可能〕であった。各試料の組成物を小型
の石英管に入れ、これを紫外線源の外表面にテープで固
定し、そして各試料の照射を室温において窒素雰囲気中
で実施した。試料A−Dは、4分の照射後、流動性のま
まであった。合計8分の照射後、すべての4つの試料は
硬化して透明なエラストマーになった。
5 )から入手可能〕であった。各試料の組成物を小型
の石英管に入れ、これを紫外線源の外表面にテープで固
定し、そして各試料の照射を室温において窒素雰囲気中
で実施した。試料A−Dは、4分の照射後、流動性のま
まであった。合計8分の照射後、すべての4つの試料は
硬化して透明なエラストマーになった。
試料Aの硬化した表面は非常拠乾燥しておシ、そして接
触したとき粘着性ではなかった。試料Aは8分後感触が
むしろあたたかりたが、他の3つの試料の温度は8分の
照射後わずかに増加しただけであった。0.5%のベン
ゾフェノンを含む試料Bは試料B−Dのうちで最も速く
重合するように思われ、とくに光開始剤を含まない試料
Aが同様に8分以外に硬化してエンストマーになるとい
う事実をかんがみると、光開始剤は必要でないことがあ
りうることを示唆している。
触したとき粘着性ではなかった。試料Aは8分後感触が
むしろあたたかりたが、他の3つの試料の温度は8分の
照射後わずかに増加しただけであった。0.5%のベン
ゾフェノンを含む試料Bは試料B−Dのうちで最も速く
重合するように思われ、とくに光開始剤を含まない試料
Aが同様に8分以外に硬化してエンストマーになるとい
う事実をかんがみると、光開始剤は必要でないことがあ
りうることを示唆している。
試料Aと同一の処方の組成物を調製し、そしてその組成
物の試料(試料Eおよび試料F)を、2XIO電子?ル
トの電子ビームを発生できる電子ビーム装置で照射した
。試料Eli空気の存在下に照射しそして合計の2メガ
ドラ(すなわち、200工ルグ/g試料)のエネルギを
吸収した後、この組成物は流動性のままであった。5メ
ガラドのエネルギーを受けた後、この組成物は試料の下
部が硬くなったが、組成物の上部(空気と接触する)は
流動性にとどまった。試料Fは窒素ガスの存在下に照射
しそしてこの組成物は、2メガラドのエネルギーの吸収
後、乾燥表面を有する軟質エラストマーに硬化した。こ
の組成物は、4メガラドのエネルギーの吸収後、乾燥表
面を有する強いエラストマーに硬化した。
物の試料(試料Eおよび試料F)を、2XIO電子?ル
トの電子ビームを発生できる電子ビーム装置で照射した
。試料Eli空気の存在下に照射しそして合計の2メガ
ドラ(すなわち、200工ルグ/g試料)のエネルギを
吸収した後、この組成物は流動性のままであった。5メ
ガラドのエネルギーを受けた後、この組成物は試料の下
部が硬くなったが、組成物の上部(空気と接触する)は
流動性にとどまった。試料Fは窒素ガスの存在下に照射
しそしてこの組成物は、2メガラドのエネルギーの吸収
後、乾燥表面を有する軟質エラストマーに硬化した。こ
の組成物は、4メガラドのエネルギーの吸収後、乾燥表
面を有する強いエラストマーに硬化した。
以下余白
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(A)50〜95重量部の式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、 aは4〜49の整数であり、 bは0〜15の整数であり、 cは2〜4の値を有する整数であり、 dは0〜25の整数であり、 eは5〜50の整数であり、 d+eは50より大きくなくかつeはdより大きいかあ
るいはdに等しく、 fは0または1であり、 f′は0または1であり、 f+f′+bは少なくとも2であり、 Rは脂肪族不飽和を含まない1〜6炭素原子の一価の炭
化水素またはハロ炭化水素基であり、R′はメチルまた
はフェニル基であり、 ZはCH_2=CR″COOR″′NHCOO−および
CH_2=CR″COO−から成る群より選択される一
価の基であり、 R″は1〜4炭素原子のアルキル基または水素であり、
そして R″′は1〜6炭素原子の二価の炭化水素基である。) のブロックコポリマーの少なくとも1種と、(B)5〜
50重量部の前記(A)と相溶性である実質的に水不溶
性の脂肪族的に不飽和の有機モノマーの少なくとも1種
とから本質的に成る組成物を硬化して得られる水への暴
露前のエラストマーの合計重量に基づいて少なくとも3
重量%の水を吸収できる親水性水吸収性シリコーン−有
機コポリマーエラストマー。 2、前記(B)は式 ▲数式、化学式、表等があります▼ 式中Wは−COOR″″、−OOCCH_3および−C
_6H_5から成る群より選択され、そしてR″″は1
〜6炭素原子のアルキル基である、 のモノマーの少なくとも1種である特許請求の範囲第1
項記載のエラストマー。 3、aは8〜14の整数であり、cは3または4であり
、dは0であり、eは10〜20であり、Rはメチル、
フェニルまたは3,3,3−トリフルオロプロピル基で
あり、そしてZは CH__2=CR″COO(CH_2)_2NHCOO
−である特許請求の範囲第2項記載のエラストマー。 4、(A)および(B)の100重量部につき0.1〜
10重量部のフラリーラジカル開始剤をさらに用いて得
られる特許請求の範囲第1項記載のエラストマー。 5、膜として構成された特許請求の範囲第1項記載のエ
ラストマー。
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