JPH04275369A - 硬化性ランダムジメチルシロキサン/ジフェニルシロキサンコポリマー組成物 - Google Patents

硬化性ランダムジメチルシロキサン/ジフェニルシロキサンコポリマー組成物

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JPH04275369A
JPH04275369A JP31638991A JP31638991A JPH04275369A JP H04275369 A JPH04275369 A JP H04275369A JP 31638991 A JP31638991 A JP 31638991A JP 31638991 A JP31638991 A JP 31638991A JP H04275369 A JPH04275369 A JP H04275369A
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Michael Kang-Jen Lee
カン−ジェン リー マイケル
John Carlton Saam
ジョン カールトン サーム
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Dow Corning Corp
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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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は新規なオルガノシロキサ
ン組成物に関する。より詳しくは、本発明は、従来法で
硬化して、300℃を越える温度で長期間放置しても保
持される望ましい物性の特有の組合わせを示すエラスト
マーを生じうるある種のランダムジメチルシロキサン/
ジフェニルシロキサンコポリマーに関する。
【0002】
【従来の技術】多数の文献が、67モル%迄のジフェニ
ルシロキサン単位を含むジメチルシロキサン/ジフェニ
ルシロキサンコポリマーを開示している。
【0003】しかしながら、従来技術は、67モル%ま
でのジフェニルシロキサン単位を含むランダムジメチル
シロキサン/ジフェニルシロキサンコポリマーの調製と
性質を報告しているが、シリカを充填したコポリマー組
成物を硬化させて強化エラストマー又は他の有用な製品
を形成させることについての教示は30モル%までのジ
フェニルシロキサン単位を含むコポリマーに限られてい
る。本発明者らは、従来技術において例証された全ての
硬化エラストマー製品は、250℃を越える温度での長
期間の放置により重質的な重量減少及び望ましい物性の
実質的低下を示すことを見出した。
【0004】多数の既知のポリジオルガノシロキサンを
シリカのような強化用充填材と組合わせて調製された硬
化エラストマーの欠点は、引張り強度に約1000p.
s.i.の上限があること及び約250℃を越える温度
下に比較的短期間置いても引張強度及び重量が比較的早
く低くなること及びジュロメーター硬度が増えることで
ある。 この欠点は、オルガノシロキサンエラストマーをそれら
が長期間250℃を越える温度下に置かれる用途に使用
する障害となって来た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、周囲
条件の下で予想外に高い引張強度及び他の望ましい物性
を示すと共に300℃を越える温度下に長期間置いても
そのゴム弾性を保持するポリオルガノシロキサンの硬化
エラストマーを提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】A)20〜50モル%の
反復単位がジフェニルシロキサンであり、0〜20モル
%の単位がケイ素に結合した低級アルケニル基を含み、
そして残りの単位がジメチルシロキサンであるランダム
オルガノシロキサンコポリマー、及びB)コポリマー1
00重量部あたり10重量部程度の小量までのシリカ、
アルミナ又はチタニアのような微細に分割された強化用
充填材、の組合わせが有機過酸化剤又は他の通常の手段
を用いて硬化され、周囲条件下で予想外に高い引張強度
及び他の望ましい物性を示すと共に、300℃を越える
温度下に長期間置いてもそのゴム弾性を保持しうるエラ
ストマーを生ずることを見出した。
【0007】本発明は、硬化して熱安定性のエラストマ
ーを生じる新しい種類の硬化性オルガノシロキサン組成
物を提供する。前記組成物は次の(A)〜(C)を含む
【0008】(A)ジメチルシロキサン単位、20〜5
0モル%のジフェニルシロキサン単位、0〜20モル%
のケイ素に結合した炭素原子数2〜6のアルケニル基を
持つ単位並びにトリオルガノシロキシ及びシラノールか
らなる基から選ばれた末端基から、本質的に成るゴム弾
性ランダムジオルガノシロキサン、
【0009】(B)前記組成物から調製されるエラスト
マーの物性を高めるに充分な量の微細に分割された強化
用充填材、並びに
【0010】(C)有機過酸化物及び1分子あたり平均
2を越える加水分解性基を含む有機ケイ素化合物と有効
量の硬化触媒との組合せからなる群から選ばれた前記コ
ポリマー用硬化剤(但し、前記組合わせの1つが硬化剤
として存在するときは、前記コポリマーが末端シラノー
ル基を含むことを条件とする。)。
【0011】本発明は、又硬化して引張り強度少なくと
も1000p.s.i.及び250℃を越える温度での
優れた耐分解性を示すエラストマーを生ずる高強度、加
工性オルガノシロキサン組成物を調製する方法を提供す
る。
【0012】この方法は(a)本発明のゴム弾性ランダ
ムコポリマーを有効量の強化充填材と均質に配合し、そ
して(b)有機過酸化物を用いるか、又は本発明の末端
シラノールコポリマーとケイ素に結合した加水分解性基
を含む有機ケイ素化合物との反応により、この組成物を
硬化することを含む。
【0013】本発明コポリマーの特徴は、ジフェニルシ
ロキサン単位の濃度が20〜50モル%であること、重
合度が粘弾性コポリマーを形成するに充分なものであり
、一般に少なくとも700であること、及びコポリマー
分子内でジメチルシロキサン単位とジフェニルシロキサ
ン単位が完全にランダムに配列していることである。 好ましいコポリマーは20モル%までの、炭素原子数2
〜6のアルケニル基で置換されたジオルガノシロキサン
単位を含む。このタイプの好ましい単位はメチルビニル
シロキサン及びメチル−5−ヘキセニルシロキサンであ
る。
【0014】本発明のコポリマーが300℃を越える温
度で熱分解に対する最大の耐性を持つためにジフェニル
シロキサン単位の濃度は少なくとも30モル%であるこ
とが好ましい。
【0015】本発明のコポリマーとこのコポリマー10
0重量部あたり約10〜約50重量部又はそれ以上の以
下に述べる好ましい種類の強化充填材との組合わせが、
本発明のコポリマーから調製された硬化エラストマーの
示す予想外に高いレベルの物性及び320℃の温度での
長期加熱の間、これら性質の有用な部分例えばジュロメ
ーター硬度及びレジリエンスをこれら硬化材料が保持す
る能力の原因となっていると考えられる。
【0016】本発明者らは、ランダムジメチルシロキサ
ン/ジフェニルシロキサンコポリマー及び強化充填材か
ら調製されるエラストマーの物性及び耐熱分解性が、前
記コポリマー中のジフェニルシロキサン単位の濃度が2
0から約50モル%に上がるにつれて大いに増大するこ
とを見出した。これら両方の望ましい性質は、ジフェニ
ルシロキサン単位が約50モル%を越えると、低下する
。この理由は完全には分からない。
【0017】本発明者らは又、重合反応中の副生物とし
て生ずる環状ジオルガノシロキサンの生成率が約30%
を越えること及び始めのモノマー混合物中のジフェニル
シロキサン単位の濃度が50モル%に近づくにつれて重
合度が約1000未満に低下することを発見した。
【0018】本発明のコポリマーはシロキサン(SiO
)結合の再配列を促進する触媒の存在下に対応する諸環
状ジオルガノシロキサンテトラマーの混合物を平衡点ま
で重合することにより調製される。環状ジオルガノシロ
キサンテトラマーの重合は可逆反応であることは知られ
ている。
【0019】代表的な重合に従って、オクタメチルシク
ロテトラシロキサン、20〜50モル%のオクタフェニ
ルシクロテトラシロキサン及び随意に0〜20モル%の
ケイ素に結合したビニル基又は他のアルケニル基を含む
シクロテトラシロキサンの混合物を、シロキサン(Si
O)結合の再配列をしうるカリウムシラノレートのよう
な塩基性触媒の存在下に加熱する。出発反応混合物は又
、前記環状テトラシロキサンと共に小量の対応する環状
トリー及び/又はペンターシロキサンを含んでいてもよ
い。
【0020】コポリマーの末端基がトリオルガノシロキ
シであるときは、反応混合物は又、全モノマー基準で0
.04〜1.0重量%の、この末端基をこのコポリマー
に導入することのできる反応体を含む。適当な反応体と
しては、トリオルガノハロシラン、ヘキサオルガノジシ
ロキサン、ヘキサオルガノジシラザン及び一分子あたり
平均5〜約10の反復単位を含む低分子量ジオルガノビ
ニル末端ポリジメチルシロキサンがある。ケイ素に結合
した有機基は一般に一価の炭化水素基又はハロゲン化炭
化水素基である。好ましい炭化水素基としては、炭素原
子数1〜4のアルキル基、ビニル基及びフェニル基があ
る。
【0021】望ましい末端基がシラノールであるときは
、直上のパラグラフに述べたトリオルガノシロキシ末端
基を導入するための反応体は存在しないことが理解され
よう。
【0022】重合反応混合物の温度は一般に100〜約
200℃である。
【0023】本発明コポリマーに必要な最高度のランダ
ムさを達成するためには、平衡状態の達成を確保するに
充分な期間重合反応を継続せねばならない。反応におけ
るこの時点でシクロシロキサンの濃度は一定になり、ジ
メチルシロキサン単位とジフェニルシロキサン単位はコ
ポリマー分子を通してランダムに分布される。この期間
は、重合温度を165℃とすると、一般に約16時間で
ある。
【0024】重合反応及びポリマー分子内での反復単位
の分布の過程は、ゲル濾過クロマトグラフィー及び29
Si核磁気共鳴を含む、ポリマー用の通常の分析技術を
用いて測定しうる。
【0025】本発明のコポリマーの示す重合度(DP)
は、触媒の種類と濃度、反応条件及び始めのモノマーの
相対的濃度を含む多数の変数にかかっている。最終の硬
化エラストマーにおける物性の最適な組合わせを発現さ
せるためにDP値は700〜1500が好ましい。
【0026】重合ステップの完了に続いて、このゴム弾
性ポリマーは常法に従って単離され、精製される。一般
に、粗ポリマーをトルエンのような適当な溶媒中に溶解
し、そして最終反応混合物中に存在する低分子量環状ジ
オルガノシロキン類、重合触媒及び他の不純物を沈殿し
ない非溶媒を用いて沈殿させる。本コポリマーを沈殿さ
せるための好ましい液体としては炭素原子数1〜約4の
アルコールがあるが、これらに限られない。この精製さ
れたコポリマーは、ガラス転移温度が−30℃又はそれ
未満であるという特徴を持った粘弾性材料である。
【0027】本コポリマーから不純物、特に環状ジオル
ガノシロキサンを除くために、多くの場合1回の沈殿で
充分であるが、全ての環状ジオルガノシロキサンの除去
を確保するために追加して1又は2回沈殿をくり返すの
が望ましい。これら環状シロキサンはコポリマーの性質
に悪影響を及ぼしうる。
【0028】本コポリマーは25℃で粘弾性のガムであ
り、320℃に24時間放置して重量減が15%未満で
あるという異常に高い熱安定性と−30℃以下のガラス
転移点との特異な組合わせを示す。後者の性質は通常の
ゴム弾性に必要なものである。
【0029】この硬化されたコポリマーは液体炭化水素
によって比較的影響を受けない。例えば、このコポリマ
ーは、ヘキサン中に2〜3日浸漬すると、40〜150
%重量が増すが、これに較べて同期間の浸漬をしたとき
ポリジメチルシロキサンは300%を越す重量増がある
【0030】本発明のコポリマーは、ポリオルガノシロ
キサンの硬化に一般に用いられる多数の反応を用いて硬
化しうる。これらとしては、(1)ビニル特有の(vi
nyl−specific)又は非ビニル特有の有機過
酸化物の存在下に前記コポリマーを加熱すること並びに
(2)末端シラノール基を含むコポリマーを、平均して
2を越えるケイ素に結合したアルコキシ、アシロキシ又
はジアルキルケトキシモ(dialkylketoxi
mo) のような加水分解性基を含むシラン又は他の有
機ケイ素化合物と、湿気並びに錫及びチタンのような適
当な化合物の存在下に反応させること、があるが、これ
らに限定されない。
【0031】本コポリマーを硬化する好ましい方法は、
ケイ素原子の0.1〜1%に結合したビニル基又は他の
アルケニル基を含むコポリマーを有機過酸化物の存在下
に加熱する方法である。最も好ましくは、前記過酸化物
は2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパ−オ
キシ)−ヘキサンのようなビニル特有のものである。
【0032】本発明の硬化性組成物は、本コポリマーの
少なくとも1種をコポリマーの重量に基づいて約10%
以上の少なくとも1つの微細に分割された強化充填材及
びビニル特有の有機過酸化物又は前述の他の硬化剤の1
つと共に均質に配合して調製される。適当な強化充填材
は、本コポリマーと、前記硬化性組成物の加工性又はこ
れら組成物から調製される硬化エラストマーの性質に悪
影響を及ぼすように、相互作用すべきではない。
【0033】好ましい充填材は1gあたり少なくとも約
50m2 の表面積を持ち、煙霧及び沈殿型のシリカ、
アルミナ及びチタニアを含む。この充填材の好ましい態
様は、これら充填材によって硬化エラストマーに与えら
れる物性の望ましい組合わに基づいている。
【0034】本ビニル含有コポリマーの1つと強化用充
填材を含む硬化組成物の硬化により調製されるエラスト
マーは、引張強度が一般に1000p.s.i.より大
きいという非常に高い物性値を示す。充填材濃度は好ま
しくは30〜50重量部である。
【0035】ある種の強化用充填材、特にシリカを水酸
基又は充填材上の水酸基と反応しうる他の基を含む低分
子量有機ケイ素化合物で処理又は表面改質することは良
く知られている。この改質の目的は、硬化性オルガノシ
ロキサン組成物の粘度が上昇してミル、ミキサ及び他の
硬化性オルガノシロキサン組成物を加工するために一般
に用いられる他の装置を用いてはもはや加工できない程
度に至ることで特徴づけられる「クレーピング(cre
ping) 」と当技術分野で呼ばれている効果を防ぐ
ためでありうる。
【0036】フィラーを処理する付加的目的は充填材表
面の本コポリマーへの湿潤性を改善すること及び/又は
ビニル又は他のエチレン性不飽和基のような基をこの充
填材の表面に導入することである。これらの基は、硬化
の間にコポリマー上に存在する基と反応して、硬化した
コポリマーの網の中に充填材粒子を化学的に混合する。 このことは硬化したエラストマーの物性を改善すること
が示された。
【0037】本発明者らは、一般に加工助剤として用い
られているシラノール末端ポリジオルガノシロキサンは
硬化エラストマーのジュロメーター硬度及び熱安定性に
悪影響を与え、従ってこれは避けるべきであることを発
見した。この効果は、メチルトリメトキシシランのよう
なアルコキシシランを単独で又は少なくとも1つのヘキ
サオルガノジシラザンと組合わせて充填材処理剤として
用いるときは、観察されない。
【0038】シリカの予備処理し又は硬化性オルガノシ
ロキサン組成物の調製の間に他の成分の存在下にそれを
処理する方法は周知であり、本発明の一部を構成するも
のではない。
【0039】コポリマー、充填材、硬化剤及び随意の硬
化触媒に加えて、本硬化性組成物は、前記エラストマー
に新しい性質を与え又は、それを改質するために、従来
オルガノシロキサンエラストマーにおいて用いられた1
以上の添加物を含みうる。これら添加剤としては、顔料
、染料、難燃剤、熱安定剤、滑剤、石英及びケイソウ土
のような非強化充填材並びに電気的又は熱的導体材料が
あるが、これらに限られない。本コポリマーの100重
量部あたり1〜約5重量部の酸化第二鉄が存在すると、
これらコポリマーを用いて調製されるエラストマーの3
70℃までの温度での耐熱分解性を特に効果的に増すこ
とが見出された。
【0040】本発明のオルガノシロキサンコポリマーを
含む硬化性組成物は、高コンシステンシーのオルガノシ
ロキサン組成物を加工するために従来使用され使用され
たのと同じ種類の混合装置を用いて調製しうる。適当な
装置としてはシグマブレードミキサ及びドウ型ミキサに
加えて2本ロールゴム用ロール機及び3本ロール用ロー
ル機がある。
【0041】
【実施例】以下の例は本発明の好ましい具体例を示そう
とするもので、特許請求の範囲に記載した発明の範囲を
限定するものと解すべきではない。特に断わらない限り
、以下の例に記載する全ての部及び%は重量基準であり
、物性は25℃で測定した。
【0042】例1 この例は本発明のコポリマーの好ましいグループの調製
と性質を記述する。
【0043】Helicone(商標)ミキサに、92
重量%のオクタメチルシクロテトラシロキサン及び6重
量%の対応する環状5量体を含む混合物170.3部(
49.8モル%)、オクタフェニルシクロテトラシロキ
サン450部(50モル%に対応)、74重量%の1,
3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビ
ニルシクロテトラシロキサン及び26重量%の対応する
環状五量体の混合物0.83部(0.2モル%に対応)
、1分子あたり7個のジメチルシロキサンユニットを含
むジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン
(以後「Me2 Viエンドブロッカー」という)0.
31部及び重合触媒としてのカリウムシラノレート1.
1部を装填した。
【0044】混合室を165℃の温度に加熱し、乾燥窒
素をこの室を通してゆっくりと循環させつつミキサの内
容物を22時間混合した。この期間の終りにミキサの内
容物を周囲温度に冷却し、重合触媒として用いたカリウ
ムシラノレートのg当量数に等しいg当量のりん酸を用
いて中和した。
【0045】粗コポリマーは、全て粘弾性ガムであった
が、これを室温でトルエンに溶解して8〜10重量%の
コポリマーを含む溶液を形成した。次いでトルエンの体
積に等しい量のメタノールを加えた。沈殿したコポリマ
ーを、液体をデカントすることにより回収し、メタノー
ルで洗浄した。環状ジオルガノシロキサン及び他の不純
物の除去を確保するために溶解と沈殿を更に2回くり返
した。回収コポリマーの最終品を110℃で1〜10m
mHgの圧力下に約16時間乾燥した。
【0046】コポリマー及び重合反応の副生物として生
じた環状ジオルガノシロキサンの両方の29SiNMR
スペクトルにおいて示された最大値の分析の結果、これ
ら材料の両者における反復単位がランダムに分布してい
ることがわかった。
【0047】溶媒としてテトラヒドロフランを用い、流
速を1cc/min.として、ゲル濾過クロマトグラフ
ィーを用いてコポリマーの分子量を測定した。
【0048】CDCl3 中のコポリマー15重量%の
溶液を用いテトラメチルシランを内部標準として29S
i核磁気共鳴(NMR)を用いて副生環状テトラシロキ
サンの量を測定した。0.5重量%のアセチルアセトナ
トクロム(chromium acetylaceto
nate)を緩和剤(relaxation agen
t)として加えた。
【0049】比較のために調製したコポリマーも含めて
評価した各コポリマーを調製するのに用いたモノマー及
びカリウムシラノレート触媒の量を、環状ジオルガノシ
ロキサンの収率、分子量(数平均及び重量平均)及びコ
ポリマーの重合度と共に第1表にまとめている。全ての
コポリマーは0.2モル%の非末端ビニル含有シロキサ
ン単位を含んでいた。
【0050】
【表1】
【0051】試料1C,7C及び8Cは比較のために調
製したもので本発明の範囲に属しない。
【0052】熱重量分析計を用い、ヘリウム及び空気の
中で1分間に10℃の加熱速度として熱老化の間の重量
損失を測定した。その結果を第2表に報告する。
【0053】320℃の温度に維持した循環空気炉中に
評価すべきコポリマーの試料を置くことにより等温での
重量損失も測定した。その結果を第3表に報告する。
【0054】各コポリマーの資料とジメチルシロキサン
ホモポリマーを、0.7重量%の2,5−ジメチル−2
,5−ビス(t−ブチルパ−オキシ)ヘキサンと約5分
間混合することにより硬化した。得られた組成物をチェ
ースと油圧プレスとを用いて175℃で10分間加熱す
ることによりシートの形に硬化した。試料を200℃の
温度に保った炉中で4時間後硬化させた。
【0055】重さ0.1〜0.4gの重量ポリマーの資
料を周囲条件下に2〜3日ヘキサン700cc中に置い
た。膨潤のパーセンテージはWiとWfをそれぞれ試料
のヘキサン中への浸漬の前と後との重量であるとして、
式(Wf/Wi)×100を用いて決定した。この評価
の結果を第4表に記録する。
【0056】0〜80モル%のジフェニルシロキサン単
位を含む第1表に示したコポリマーのガラス転移温度を
、ヘリウム雰囲気下に10℃/min.の速度で加熱し
て決定した。この一連の評価の結果を第5表に示す。
【0057】硬化したコポリマーの引張り強度及び破断
伸びをASTM試験法No. D412に記載された方
法で測定した。その結果を第6表に報告する。100重
量部のコポリマーを0.8部の2,5−ジメチル−2,
5−ビス(t−ブチルプロピル)ヘキサンと配合するこ
とによりこのコポリマーを硬化した。次いで得られたコ
ポリマーを、シートの形で175℃の温度に保った油圧
プレス中で10分間加熱することにより硬化した。この
シートを200℃の温度で4時後硬化した。このシート
からテスト試料を切り取り適当なASTM試験法に従っ
て評価した。その結果を第6表に報告する。
【0058】                          
   第      2      表       
         (He及び空気中のコポリマーの重
量損失)        Ph2 SiO単位    
  損失開始温度        10%損失温度  
      のモル%*             H
e    空気        He    空気  
      0(c)              3
40  325      389  393    
    5(c)              300
  340      352  397      
  10(c)            335  3
65      391  415        3
0                  360  3
67      419  432        5
0                  410  3
98      470  458         
     (c)=比較のための試験        
        *  =始めのモノマーを基準とする
【0059】                          
   第      3      表       
         (320℃におけるコポリマーの重
量損失)        320℃         
     Ph2 SiO単位のモル%       
               保持時間    0(
c)  10(c)  30      50    
80(c)          1        1
.7    1.9    0.2    0.5  
  1.7          3        2
.6    5.6    1.0    1.2  
  3.9          5        3
.3    8.8    2.0    2.3  
  5.8          24      22
.5  24.4  10.0  13.0  19.
【0060】驚くべきことに、10モル%のジフェニ
ルシロキサン単位を含むコポリマーはジメチルシロキサ
ンホモポリマーよりも大きな重量損失を示し、ジフェニ
ルシロキサン単位30モル%を含むコポリマーは他の全
てのポリマーよりも小さな重量損失を示した。
【0061】                          
   第      4      表       
         (ヘキサン中での架橋コポリマーの
重量増加)                Ph2 
SiOモル%          膨  潤  %* 
                    0(c) 
             324,325     
               10(c)     
       270,277           
         30              
    156,154              
      50                 
 41,43                   
 70(c)            15,16  
          *=各ポリマーの2試料を評価し
た。
【0062】                          
   第      5      表       
         Ph2 SiOモル%      
  ガラス転移温度(℃)             
         0*              
      −125               
       5*                
    −114                 
     10*                 
 −106                    
  20*                  −8
6                      30
                    −68  
                    50   
                 −30     
                 70*     
             −5          
            80*          
        4            *=本発
明の範囲に属しない。
【0063】ゴム弾性を持つためのガラス転移温度の上
限は−30℃である。
【0064】                          
   第      6      表       
   (硬化ポリオルガノシロキサンの引張り強度及び
伸び)          ポリマー組織      
        引張り強度        伸  び
          Ph2 SiOモル%     
    psi/KPa           %  
                0(c)     
         36            60
                  10(c)  
          45            1
58                30     
             36          
  117                50  
                52       
     355                8
0(c)            372      
    474
【0065】例2 この例は、30モル%のジフェニルシロキサン単位、強
化用充填材及びビニル特有のパーオキサイドを含む本発
明の好ましいコポリマーを含む組成物から調製されたエ
ラストマー示された特有の性質を示す。
【0066】このエラストマーはシグマブレードドウ型
ミキサを用いて次の成分を均質に配合することにより調
製した:(A)第1表の試料5と同じ30モル%のジフ
ェニルシロキサン単位及び0.2モル%のメチルビニル
シロキサン単位を含むジメチルシロキサン/ジフェニル
シロキサンコポリマー50部、及び(B)メチルトリメ
トキシシラン(シリカB1)又はフェニルトリメトキシ
シラン(シリカB2)で予備処理した煙霧(fume)
シリカ30部及び以下の第7表に示す随意の加工助剤。
【0067】加工助剤1は、25℃で約0.04Pa・
sの粘度を持ち、約4重量%のケイ素に結合した水酸基
を含む水酸基末端の液体であった。加工助剤2は、25
℃で約0.5Pa・sの粘度を持ち、約4.5重量%の
ケイ素に結合した水酸基を含む水酸基末端のポリメチル
フェニルシロキサンであった。
【0068】充填材の添加の終了に続いて、この組成物
を70℃の温度に維持している間混合を2時間続けた。 次いで、この組成物をこの組成物基準で0.7重量%の
2,5−ジメチル−2,5−ビス(t−ブチルパ−オキ
シ)ヘキサンと組合わせ均質に配合し、次いで、引張り
の性質を測定するためのASTM試験法D412の規定
に従って、又はジュロメーター硬度(Aスケール)を測
定するためのASTM試験法D2240の規定に従って
テスト試料に成形した。ジュロメーター硬度測定用の試
料は厚さ0.1インチ(0.25cm)でありテストの
ために4層を積み重ねた。この性質を第7表に記録する
。 比較試料中に存在するポリオルガノシロキサンは、本発
明のコポリマーに代えて、合計で0.15モル%のメチ
ルビニルシロキシ単位を含み、ウィリアムス可塑化数が
約152を示すガム型ジメチルビニルシロキシ末端ポリ
ジメチルシロキサン(以下「前記ポリジメチルシロキサ
ン」という。)であった。
【0069】                          
   第      7      表  成分   
                         
      試      料      No.  
 (部/コポリマー*  100部)        
  1      2      3      4 
 煙霧シリカ(B1)               
   30      30      −     
 −  煙霧シリカ(B2)            
      −      −      30   
   30  加工助剤  1           
             −      3    
   −      −  加工助剤  2     
                   −     
 −      −      3     性質   引張り強度                    
      1876    1879    179
0    1879( psi/KPa ) 伸び(%)                    
      349     431     320
     393 ジュロメーター         
             52      47  
    51      45  *ジフェニルシロキ
サン単位30モル%を含むコポリマーで、第1表の試料
5と同じである。
【0070】加工助剤が存在すると硬化エラストマーの
ジュロメーター硬度値を減少させた。
【0071】本発明の組成物(第7表の試料1)から調
製されたエラストマーの熱安定性を、250,320及
び370℃でジュロメーターで硬化エラストマーが始め
の値から90に増加するに必要な時間を測ることにより
測定した。この評価の結果を第8表に記録する。
【0072】第8表において1と呼ぶ試料の組成は第7
表の試料1と記載されたものである。試料1aは試料1
と同じであるが、但しコポリマー100部あたり酸化第
二鉄2部を加えている。比較試料5cは、コポリマーを
同重量のこの例の始めに記述した前記ポリジメチルシロ
キサンに取替える他は試料1と同じ組成を持っていた。
【0073】                          
   第      8      表       
     (ジュロメーターに硬度値が90になる迄の
時間)        温度(℃)      試料1
      試料1a*     試料5(c)   
     250        >25日     
 >50日        5日        32
0            4日        10
日        1時間**        370
            5日          1
日      <1時間*** c=コポリマーの代わ
りにポリジメチルシロキサンを含む比較試料 *=コポリマー100部あたり酸化第二鉄2重量部を含
む試料 **=表面が脆かった ***=100部あたり2重量部の酸化第二鉄を含む試
料は1時間より前にジュロメーター値90に達した。 <=より小さい >=より大きい
【0074】試料1を調製するのに用いられる硬化性組
成物に酸化第二鉄を2重量部添加すると、370℃でジ
ュロメーター値70に達するに必要な時間は7時間に増
えた。しかしジメチルシロキサンコポリマーを含む対照
試料の組成物が同じジュロメーター値に達するに必要な
時間は実質的に変えなかった。
【0075】例3 この例は、硬化エラストマーの物性に対する充填材の種
類の効果を例証する。充填材を種類と量について第9表
に示したものに置き換えた他は例2に述べたのと同様に
して強化硬化性組成物を調製し、硬化しそして評価した
。これら充填材は、メチルトリメトキシシラン及びヘキ
サメチル−ジシラザンで処理した煙霧シリカ、煙霧アル
ミナ及び煙霧チタニアであった。充填材の濃度はオルガ
ノシロキサンポリマー100部あたりの重量部で示す。
【0076】1〜312時間の加熱の後のエラストマー
のジュロメーター値を第10表に記録する。
【0077】                          
   第      9      表      充
填材            引張り強度    種 
 類    量      ( psi/Kpa ) 
       伸  び    ジュロメーター   
 SiO2   30        1867   
       341        52    A
l2 O3 50        2016     
     361        56    TiO
2   80        1710       
   329        57
【0078】                          
   第      10      表    充 
 填  材                  32
0℃でX時間後のジュロメーター値      種  
類        量               
           X=0    1    3 
   25    119    312    Si
O2     30        52  50  
54  78        (脆化)    Al2
 O3   50        56  68  7
1  89      93    TiO2    
 80        57  71  72  88
      95  (脆化)
【0079】
【発明の効果】本発明によれば、ポリジオルガノシロキ
サンから周囲条件下で予想外に高い引張り強度及び他の
望ましい物性を持つと共に300℃を越える温度に長期
間放置してもゴム弾性を保持する硬化エラストマーが得
られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  次の(A)〜(C)を含む熱安定性エ
    ラストマーを生ずる硬化性オルガノシロキサン組成物:
    (A)本質的にジメチルシロキサン単位、20〜50モ
    ル%のジフェニルシロキサン単位、0〜20モル%のケ
    イ素に結合した炭素原子数2〜6のアルケニル基並びに
    トリオルガノシロキシ及びシラノールからなる群から選
    ばれた末端単位から成る、ゴム弾性ランダムジオルガノ
    シロキサンコポリマー、(B)前記組成物から調製され
    るエラストマーの物性を高めるに充分な量の微細に分割
    された強化用充填材、並びに(C)有機過酸化物及び1
    分子あたり平均2を越える加水分解性基を含む有機ケイ
    素化合物と有効量の硬化触媒との組合せからなる群から
    選ばれた前記コポリマー用硬化剤(但し、前記組合わせ
    の1つが硬化剤として存在するときは、前記コポリマー
    が末端シラノール基を含むことを条件とする。)。
  2. 【請求項2】  次の(1)及び(2)のステップを含
    む引張り強度が少なくとも1000p.s.i.で25
    0℃を越える温度で優れた耐分解性を示す、高強度、加
    工性硬化オルガノシロキサンエラストマーの調製方法:
    (1)本質的にジメチルシロキサン単位、20〜50モ
    ル%のジフェニルシロキサン単位、0〜20モル%のケ
    イ素に結合した炭素原子数2〜6のアルケニル基を有す
    る単位並びにトリオルガノシロキシ及びシラノールから
    なる群から選ばれた末端単位から成る粘弾性ランダムコ
    ポリマーを(B)有効量の強化用充填剤と配合して均質
    な混合物を形成し、そして(2)有機過酸化物又は1分
    子あたり平均2を越える加水分解性基を含む有機ケイ素
    化合物と有効量の硬化触媒との組合わせを用いて(但し
    、前記組合わせの1つが硬化剤として存在するときは、
    前記コポリマーが末端シラノール基を含むことを条件と
    する。)前記混合物を硬化する。
JP31638991A 1990-12-03 1991-11-29 硬化性ランダムジメチルシロキサン/ジフェニルシロキサンコポリマー組成物 Withdrawn JPH04275369A (ja)

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