JPH0615666B2 - 硬化性オルガノポリシロキサン組成物 - Google Patents

硬化性オルガノポリシロキサン組成物

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JPH0615666B2
JPH0615666B2 JP60265189A JP26518985A JPH0615666B2 JP H0615666 B2 JPH0615666 B2 JP H0615666B2 JP 60265189 A JP60265189 A JP 60265189A JP 26518985 A JP26518985 A JP 26518985A JP H0615666 B2 JPH0615666 B2 JP H0615666B2
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sio
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/14Peroxides

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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、改良型硬化触媒としてブロムベンゾイルベル
オキシドを使用したシリコーンゴム硬化組成物に関す
る。
〔発明の背景〕
硬化又は加硫シリコーンエラストマーは、低温(−15
0゜F)及び高温(600゜F)物性、低圧縮永久歪み、
物理的強度、制振能力、耐候性、耐薬品性、生物的不活
性、耐カビ性、電気絶縁性及び剥離性が好ましいために
価値のある物質となつている。これらの好ましい性質の
ために加硫シリコーンゴムの部品及び製品は、自動車の
高温のボンネット内用(例えば点火配線の絶縁材、暖房
ホース、ガスケット、O−リング、ゴムキヤツプ等)、
航空機用(例えばジエツト及びロケツトエンジン部品、
アブレイテイブ被覆等)、食品及び健康用(例えば粘性
食品取り扱い用コンベアー・ベルト、哺乳瓶の吸い口、
歯科哺綴装置及び外科用配管)、高電圧用(例えば発電
装置における電線の絶縁材)及び建築用(例えば窓ガラ
ス)に、用途が増加してきている。
このような有用な部品及び製品を加工するためには、オ
ルガノポリシロキサン樹脂と補強充填剤と添加剤と硬化
(加硫)剤とを含有する加工に適したシリコーンゴムコ
ンパウンドを製造し、成形又は押出成形しなければなら
ず、このシリコーンゴム組成物を造形し加僑させるため
には高温(115〜175℃)にさらさなければならな
い。硬化剤と存在し得る他の揮発性成分とから誘導され
る分解生成物を除去するためには、後硬化及び可能なら
ば加熱老化もまたしばしば必要である。これらの処理を
することよつて、圧縮永久歪み及び電気絶縁性が改善さ
れ且つ臭気及びガス発生が減少する。
最も好ましいシリコーンゴムコンパウンド硬化剤は、非
常に活性であり、低温においても加硫できるものであ
る。このような硬化剤を使用することによつて、硬化の
ためのエネルギー要求量を低下させ、硬化シリコーンゴ
ム部品又は製品を迅速に且つ低単位原価で製造すること
ができる。最も活性なぺルオキシド系硬化剤はベンゾ
イルぺルオキシド(BPO)、ジ−(2,4−ジクロ
ルベンゾイル)ペルオキシド、ジ−(2−クロルベン
ゾイル)ペルオキシド、ジ−(4−クロルベンゾイ
ル)ペルオキシドのような芳香族ジアシルペルオキシド
である。従来の最も活性なシリコーンゴム硬化剤は前記
化合物及びだつた。化合物及びBPOはシリコー
ンゴムコンパウンド用の活性な硬化触媒の中では最も遅
いものである。これら活性硬化触媒はシリコーンゴムコ
ンパウンドに対して有効な硬化剤であるが、シリコーン
ゴム用の硬化剤としてこれらを使用することには、いく
つかの欠点がある。シリコーンゴムコンパウンドの硬化
に化合物を使用した場合にいおいては、加硫した製品
が好ましくないブルーミング効果を示してしまう(英国
特許第1,595,534号)。さらに、化合物、
及びのようなクロルベンゾイルペルオキシドは熱分解
して毒性のあるポリ塩化ビフエニル(PCB)を大量に
生成するということが、ペルオキシド製造業者、シリコ
ーンゴム製造業者及び加工業者、及び米国EPAに一般
的に知られている〔フエデラル・レジスター(Federal
Resister)、第48巻、第237号(1983年8月1
2日)、第55076〜55098頁、EPA提案規
則、40CFR、第761部、ポリ塩化ビフエニル:除
外、免除及び使用許可〕。従つて、化合物、及び
で加硫したシリコーンゴム製品は、それぞれ2,2′,
4,4′−テトラクロルビフエニル、2,2−ジクロル
ビフエニル及び4,4′−ジクロルビフエニルのような
PCBを検出可能な量含有していることがある。これ
は、特に加硫製品を食品と接触させて使用する場合(例
えば、食品用コンベアー・ベルト)又は補綴装置に使用
する場合に非常に好ましくないことである。PCBの脅
威はシリコーンゴム製品の加工業者及び最終使用者に影
響を及ぼすばかりでなく、クロルベンゾイルペルオキシ
ド製造業者にも有害な影響を及ぼす。これらクロルベン
ゾイルペルオキシドを勧められる貯蔵温度より著しく高
い温度において取り扱えば熱分解が起こり得て、その結
果、作業者及び周囲の者が毒性のあるPCBにさらされ
る。これらのことが起こつた場合には、費用のかかる浄
化及び処理及び米国EPA、州及び地方局に報告するこ
とによる時間の消費ということが必要となる。
かくして、化合物と同様の作用を有し且つ熱分解して
好ましくない有害なPCBを生成することのない活性な
シリコーンゴム硬化触媒が必要とされている。ここに、
驚くべきことにそして思いがけなく、本発明において使
用するシリコーンゴム硬化剤 ジ−(2−ブロムベンゾ
イル)ペルオキシド(化合物)が前述の基準の両方を
満足するということがわかつた。このペルオキシドは分
解しても有毒なPCBを生成しない。さらに、化合物
及び化合物をシリコーンゴム組成物中に等量程度含有
させて評価した場合に、化合物がシリコーンゴム組成
物の硬化において化合物より著しく効果的であること
がわかつた。
〔発明の概要〕
本発明は、 次式(I): (式中、nは1又は2、mは0、1又は2である) の構造を有する少なくとも1種のブロムベンゾイルペル
オキシド硬化触媒0.2〜10重量部と、 主要繰り返し単位: −RRSiO− (ここで、R及びRはそれぞれH、1〜4個の炭素原
子を含有するアルキル基、6〜9個の炭素原子を含有す
るシクロアルキル基及びフェニル基から選択される) 及び随意としてのランダムに置かれた構造単位: −RRSiO− 及び RSiO− (ここで、Rはフェニル基であり、Rは2〜3個の
炭素原子を含有するアルケニル基である) を有し、重合度(即ちポリマー鎖についての繰り返しモ
ノマー単位の数)が約700〜約1500の間であるオ
ルガノポリシロキサンポリマー90〜99.8重合部 とからなる硬化性シリコーンゴム組成物を示すものであ
る。
〔発明の具体的な説明〕
式(I)の構造を有するブロムベンゾイルペルオキシド系
硬化触媒は、W.クーパー(Cooper)によるジヤーナル
・オブ・ザ・ケミカル・ソサエテイー(Journal of the
Chemical Society)、1951年、第3106〜3113
頁に記載の方法によつて製造した。
本発明の組成物に有効なブロムベンゾイルペルオキシド
系硬化触媒の例としては、ベゾイル2−ブロムベンゾイ
ルペルオキシド、ベンゾイル4−ブロムベンゾイルペル
オキシド、ジ−(2−ブロムベンゾイル)ペルオキシ
ド、ジ−(3−ブロムベンゾイル)ペルオキシド、ジ−
(4−ブロムベンゾイル)ペルオキシド及びジ−(2,
4−ジブロムベンゾイル)ペルオキシドが挙げられる。
本発明の組成物及び硬化方法に使用するオルガノポリシ
ロキサンポリマーは一般的に、バンダビルト・ラバー・
ハンドブツク(Vanderbilt RUBBER Handbook)、197
8年版、第216〜232頁に記載の方法によつて製造
する。
一般的に、1種又はそれ以上のジクロルシランを加水分
解すると、対応するシランジオール及び(又は)末端基
がシラノール基であるシロキサンが生成する。次いで、
これら中間体を調節した条件下において縮合重合するこ
とによつてオルガノポリシロキサンになる。また、ジク
ロルシランの加水分解においては、環状シロキサンも生
成し得る。この環状シロキサンは、塩基性条件下におい
てオルガノポリシロキサンにすることができる。上記の
オルガノポリシロキサン製造方法に使用できるジクロル
シランは、メチルジクロルシラン、ジメチルジクロルシ
ラン、ジエチルジクロルシラン、メチルフエニルジクロ
ルシラン、エチルフエニルジクロルシラン、ジフエニル
ジクロルシラン、メチルビニルジクロルシラン、フエニ
ルビニルジクロルシラン、アリルメチルジクロルシラン
及びシクロヘキシルメチルジクロルシランである。
本発明の代表的なオルガノポリシロキサンポリマーは、
ポリジメチルシロキサンポリジエチルシロキサン、ジメ
チルシロキサンとメチルフエニルシロキサンとのコポリ
マー、ジメチルシロキサンとメチルビニルシロキサンと
のコポリマー、メチルシロキサンとジメチルシロキサン
とのコポリマー、メチルシロキサンとメチルビニルシロ
キサンとのコポリマー、ジメチルシロキサンと、ジフエ
ニルシロキサンとのコポリマー、ジメチルシロキサンと
フエニルビニルシロキサンとのコポリマー、ジメチルシ
ロキサンとアリルメチルシロキサンとのコポリマー、ジ
メチルシロキサンとシクロヘキシルメチルシロキサンと
のコポリマー、ジメチルシコキサンとメチルビニルシロ
キサンとメチルフエニルシロキサンとのターポリマー及
びこれらオルガノポリシロキサンの混合物である。
オルガノポリシロキサンを架橋する(硬化する)ための
温度条件は臨界的ではないが、当然のことながら該シロ
キサンの分解温度より低くするべきである。また、この
採用温度は、該シロキサンが少なくとも部分的に架橋す
るのに充分な温度であるべきである。もちろん、実質的
に該シロキサンを完全に架橋するのが通常は好ましい。
代表的な架橋温度は通常約70℃〜約150℃の範囲、
より好ましくは約90℃〜約130℃の範囲の温度であ
る。
架橋は圧力の影響下で起させることもできるが、圧力を
使用することは必らずしも必要ではい。架橋が圧力下で
行われる場合には、通常、成形/加工処理条件と関連し
た高圧を採用する。この圧力は操作条件に依存して約1
4.7〜1000psiaの範囲内又はそれ以上であつてよ
い。
本発明のオルガノポリシロキサンポリマー組成物は極微
小ヒユームドシリカ、石英粉末、炭酸カルシウム、金属
酸化物、金属(例えばフレーク又は粉末状銀)等のよう
な補強充填剤、低分子量シリコーン油のような加工助
剤、赤色酸化鉄のような無機着色剤及び顔料、非ハロゲ
ン系難燃剤、発泡剤及び安定剤を随意に含有し得る。
〔実施例〕
ブロムベンゾイルペルオキシドによるシリコーンゴムの
硬化/架橋 本発明のブロムベンゾイルペルオキシド(A)系硬化触媒
の3種、ジ−(2−ブロムベンゾイル)ペルオキシド
(I−1)、ベンゾイル 2−ブロムベンゾイルペルオ
キシド(I−2)及びジ−(4−ブロムベンゾイル)ペ
ルオキシドをシリコーンゴム用の硬化/架橋剤として評
価検討し、硬化/架橋剤としてジ−(2−クロルベンゾ
イル)ペルオキシド(A−1)及びジ−(2,4−ジク
ロルベンゾイル)ペルオキシド(A−2)を等量使用し
た場合と比較した。ベルオキシドA−1及びA−2は、
シリコーンゴム製品の硬化に商業的に使用されている従
来のシリコーンゴム硬化触媒である。本実施例において
使用したシリコーンゴムは、ジエネラル・エレクトリツ
ク・カンパニー(General Electric Company)制のシリ
コーンゴム樹脂SE−435だつた。SE−435中に
含有しているオルガノポリシロキサンポリマーは、ジメ
チルシロキサンとメチルビニルシロキサンとのコポリマ
ーだつた。
本実施例の硬化性シリコーンゴム組成物は、次の操作に
よつて製造した。SE−435シリコーンゴム樹脂10
0gを、ローラー5型ブレードを備えたC.W.ブラベ
ンター・プラスチコーダー中で溶かした。ブレードの先
端速度は50rpm、ミクシングヘツド温度は25℃だつ
た。次いで、溶かした樹脂中に硬化/架橋剤0.01モ
ルを添加し、この組成物を3分間混合した。次いで、配
合したシリコーンゴム試料をミクシングヘツドから取り
出し、室温において商品名カーバー・ラボラトリー・ブ
レス(Carver Laboratory Press)C型の成形機を使用
して素早くブレスしてブラツクにした。
モンサント(Monsanto)振動円板流動計(ODR)R−
100型を使用してこの円板試料の硬化/架橋の評価を
実施した。このODR試験操作は、双円錐状円板を入れ
た加熱したダイ・キヤビテイ中に硬化していない円板試
料を(正圧下において)封入してなるものだつた。円板
を100Hz/minにおいて3゜の角度で振動させた。円板を
振動させるのに要する力又はトルクと時間との関係を記
録した剪断弾性率は架橋の程度に比例し、硬化反応の進
行度を表わす。剪断弾性率は、架橋達成率が増加するに
つれて増大した。ODR試験から得られた結果又は記録
データを表1に示す。
この表1、化合物I−1、I−2、I−3、A−1及び
A−2について得られたODRデータをまとめている。
この結果から、思いがけなくそして驚くべきことに、本
発明のシリコーンゴム硬化/架橋剤I−1、I−2及び
I−3によつて最大硬化条件下において硬化された樹脂
においては、従来の硬化/架橋剤A−1及びA−2によ
つて硬化された樹脂よりも著しく高いレベルの硬化/架
橋が達成される(トルク差MH−MLにより判断)とい
うことがわかる。化合物I−1の場合における硬化/架
橋効率は、化合物A−2を硬化/架橋剤として使用した
場合より少なくとも30%大きかつた。従つて、化合物
A−2の代わりに化合物I−1を使用すればシリコーン
ゴム製品をより完全に且つ(又は)より迅速に硬化させ
ることができ、その結果、硬化シリコーンゴム製品の単
位原価を低下させることができる。
前述のように、従来用いられていたクロルベンゾイルペ
ルオキシド、例えばA−1及びA−2においては分解し
て測定し得る量の有毒なPCBを生成することが知られ
ている。一方、本発明のブロムベンゾイルペルオキシド
(I)(例えばI−1、I−2及びI−3)においては、
分解して有毒なPCBを生成することがない。これが、
従来のクロルベンゾイルペルオキシド硬化/架橋剤の代
わりに本発明のブロムベンゾイルペルオキシド硬化/架
橋剤を使用する際の別の利点である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次式: (式中、nは1又は2、mは0、1又は2である) の構造を有する少なくとも1種のブロムベンゾイルペル
    オキシド硬化触媒0.2〜10重量部と、 主要繰り返し単位: −RRSiO− (ここで、R及びRはそれぞれH、1〜4個の炭素原
    子を含有するアルキル基、6〜9個の炭素原子を含有す
    るシクロアルキル基及びフェニル基から選択される) 及び随意としてのランダムに置かれた構造単位: −RRSiO− 及び −RSiO− (ここで、Rはフェニル基であり、Rは2〜3個の
    炭素原子を含有するアルケニル基である) を有し、重合度が700〜15000の間であるオルガ
    ノポリシロキサンポリマー90〜99.8重量部 とからなる硬化性シリコーンゴム組成物。
  2. 【請求項2】前記硬化触媒がジ−(2−ブロムベンゾイ
    ル)ペルオキシド、ベンゾイル2−ブロムベンゾイルペ
    ルオキシド、ジ−(4−ブロムベンゾイル)ペルオキシ
    ド、ベンゾイル4−ブロムベンゾイルペルオキシド、ジ
    −(3−ブロムベンゾイル)ペルオキシド及びジ−
    (2,4−ジブロムベンゾイル)ペルオキシドから選択
    される特許請求の範囲第1項記載の組成物。
JP60265189A 1984-12-05 1985-11-27 硬化性オルガノポリシロキサン組成物 Expired - Lifetime JPH0615666B2 (ja)

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