JPH06501286A - オルガノポリシロキサン、その製造、これを含有する添加物及びエラストマーの接着を改善する薬剤 - Google Patents
オルガノポリシロキサン、その製造、これを含有する添加物及びエラストマーの接着を改善する薬剤Info
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- JPH06501286A JPH06501286A JP4508495A JP50849592A JPH06501286A JP H06501286 A JPH06501286 A JP H06501286A JP 4508495 A JP4508495 A JP 4508495A JP 50849592 A JP50849592 A JP 50849592A JP H06501286 A JPH06501286 A JP H06501286A
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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】
オルガノ(ポリ)シロキサン、その製造及び使用本発明は、オルガノ(ポリ)シ
ロキサン、その製造及び使用に関する。
一つの末端基がトリオルガノシロキシ基であり、一つの末端基が縮合性基、例え
ばヒドロキシル−又はアルコキル基である、異なる末端基を有する線状オルガノ
(ポリ)シロキサンは、例えば欧州特許公開公報第31、 l O61号(19
89年4月12日公開、Ona l5aoその他、TOray 5ilicon
e Compar:y) 、西ドイツ特許公開公報第3939482号明細書(
1990年5月31日公開、Ko gu r eその他、関西ペイント株式会社
)及び西ドイツ特許公開公報313932231号明細書(1990年3月29
日公開、Y。
5hiokaその他、信越化学株式会社)から公知である。
本発明は、一般式
%式%()
[式中、R及びR1は各々同−又は異なるもので、−価の、場合により置換され
た炭化水素基を表わし、R′は同−又は異なるもので、−価の、場合により置換
された炭化水素基を表わし、nは少な(とも2の整数であり、aはl又は2であ
る]のオルガノ(ポリ)シロキサンに関する。
有利には、R及びR2は、基1個当り炭素原子1−13個を有する、−価の、場
合により置換された炭化水素基を表わす。
有利には、R1は、エーテル酸素原子により置換されていてもよい、基1個当り
炭化水素原子1〜13個を存するアルキル基を表わす。
有利にはnは、3〜tooo、特には9〜100の整数である。
式(+)により表わされていないが、5モル%までのジオルガノシロキサン単位
はその他のシロキサン単位、例えばR510s7x−及び/又は5lo4ys一
単位によって置換されていてもよ(、その際、Rは前記のものを表わす。更に、
式(1)のオルガノ(ポリ)シロキサンは、−同じく式(1)に記載されていな
いが一製造条件により20モル%までのその他の官能性基、例えばヒドロキシル
基を含有することができる。更に本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンは、
式(+)には記載されていないが、製造条件により僅かな程度で一05iH(O
R’ )−基又は(R’O) SiR,−基を含有することもできるが、その際
、R及びR1は前記のものを表わす。
炭化水素基R及びR2の例は、アルキル基、例えばメチル−、エチル−1n−プ
ロピル−、イソ−プロピル−5n−ブチル、イン−ブチル、t−ブチル−1n−
ペンチル、イソ−ペンチル、ネオ−ペンチル、t−ペンチル基、ヘキシル基、例
えばn−ヘキシル基、ヘプチル基、例えばn−へブチル基、オクチル基、例えば
n−オクチル基及びイソ−オクチル基、例えば2,2.4− トリメチルペンチ
ル基、ノニル基、例えばn−ノニル基、デシル基、例えばn−デシル基、ドデシ
ル基、例えばn−ドデシル基;アルケニル基、例えばビニル−及びアリル基;シ
クロアルキル基、例えばシクロベンチルー、シクロへキシル−、シクロへブチル
基及びメチルシクロベキシル基;アリール基、倒えばフェニル−及びナフチル基
;アルカリール基、例えば0−1m−p−トリル基、キシリル基及びエチルフェ
ニル基;アラルキル基、例えばベンジル基、α−及びβ−フェニルエチル基であ
る。
置換された炭化水素基の例は、ハロゲンアルキル基、例えば、3,3.3− h
リフルオルーn−プロピル基、2,2,2゜2’、2’、2’−へキサフルオル
イソプロピル基、ヘプタフルオルイソプロピル基:ハロゲンアリール基、例えば
、0−lm−及びp−グロルフェニル基、及びアシルオキシアルキル基、例えば
、アセトキシエチル基及び(メタ)アクリルオキシプロピル基である。
アルキル基R及びR2の例は、アルキル基R1にも完全に当てはまる。エーテル
酸素原子により置換されているアルキル基R1の例は、アルコキシアルキル基、
例えば、メトキシエチル−及びエトキシエチル基である。
有利には、Rは、アルキル基、持ζ二有利にはメチル基を表わす。
特に有利には、R1はエチル基である。
有利には、R′は、アルキル基、アルケニル基又は置換された炭化水素基、特に
有利にはメチル−、ビニル−、アリル−又は(メタ)アクリルオキシプロピル基
を表わす。
本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンの例は、下記の式のようなものである
(Meo)JSiO[SiMe+O]−SiMex、(Eto)JSiO[Si
Me+0]、SiMet 、(Neo)、H5iO[SiMezO]、SiMe
zCH=CH,、(Eto)2HSiO[SiMetOコn S + M e
z Cl(=CHx 、(Meo)、HSiOC5iMe+O]−SiMez
(CH*)xOccMe=cH1及び[式中、Meはメチル基であり、Etはエ
チル基であり、nは前記したものを表わすコ。
本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンは、23℃で有利には1〜10000
100O0の粘度を有する。
本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンは、有利には、式
%式%(
のα−ヒドロキシオルガノ(ポリ)シロキサンを式(R’O) aH5tRz−
aX (III)のシランと反応させることによって製造されるが、その際、R
,R’ 、R’、 n及びaは前記のものを表わす。
有利にはXは、式:
を利には−OR’を表わすが、その際R及びR1は前記のものを表わす。
式(II)により表わされていないが、ジオルガノシロキサン単位の5モル%ま
でが、その他のシロキサン単位、例えばR5I Ox yh−及び/又は5lO
azz一単位によって置換されていてもよく、その際、Rは前記したものを表わ
す。
本発明による方法で使用される式(II)によるα−ヒドロキシオルガノ(ポリ
)シロキサンの例は、式:%式%
[式中、Sleは、メチル基を表わし、Etはエチル基を表わし、nは前記した
ものを表わすコのようなものである。
本発明による方法で使用されるα−ヒドロキシオルガノ(ポリ)シロキサンは、
23℃で有利には1〜lOOOO100OO,有利には1.0〜1oooIII
Pa−s を有する。
本発明による方法で使用される式(II)のα−ヒドロキシオルガノ(ポリ〕シ
ロキサンには、一種順のもの及びこの上うなα−ヒドロキシオルガノ(ポリ)シ
ロキサンの少な(とも2種類の異なるものから成る混合物がこれに該当する。
本発明による方法で使用される式(II)のα−ヒドロキシオルガノ(ポリ)シ
ロキサンは、自体公知の方法により、ヘキサオルガノシクロトリシロキサンの開
環重合により製造することができる〔例えば西ドイツ特許(DE−AS )第1
720496号明細書、西ドイツ特許(DE−AS)第1770140号明細書
、欧州特許(EP−^)第331753号明細書、欧州特許(EP−A) ll
338577号明細書及び欧州特許(EP−^)第362710号明細書]。
本発明による方法で使用される式(III)のシランの例は、水素トリエトキシ
シラン、水素トリメトキシシラン、水素メチルジェトキシシラン、水素メチルジ
メトキシシラン及び水素ビニルジメトキシシランである。
本発明による方法では、式(Ill)のシランを各々α−ヒドロキシオルガノ(
ポリ)シロキサン1モルに対して、有利には、1〜10モルの量で、特をこは1
〜4モルの量で使用する。
本発明による方法で使用される式(Ill)のシランには、1種票のもの及びこ
のようなシランの少な(とも2種票の異なるものから成る混合物がこれに該当す
る。
本発明による方法で使用される式(Ill)のシランは、市販製品であるか又は
当業者に公知の方法で製造することができる。これに関しては、例えば、′ウル
マンス エンシクロペディーテル テヒニツシェンヒエミー(Ullmanns
Encyklopaedie der technischen Chemi
e) ”第4版、第21巻、485頁以降(1982年) (Verlay C
hemie)中のM、ヴイック(Nick) 、 G。
クライス(Kreis) 、 F、−H,クロイツアー(Kreuzer )著
“シリコン(Silicone)″を参照されたい。
有利には、式(II)のα−ヒドロキシオルガノ(ポリ)シロキサンと式(Il
l)のシランとの本発明による反応を触媒の存在下で実施する。
本発明による方法で使用される触媒の例は、酸、例えばヘキサン酸、2−エチル
ヘキサン酸、ラウリン酸及びマロン酸、塩基、例えばキノリン、並びに二ノール
化可能な基を有する化合物、例えばクマラノン、ジヒドロクマリン、フェノール
、例えば2.6−ジーt−ブチル−4−メチルフェノール、1.3−ビカルボニ
ル化合物、例えばペンタンジオン及びベンゾイルアセトン、カルボン酸エステル
、例えば酢酸プロピルエステル、アセト酢酸アリルエステル並びにカルボン酸塩
、例えばオクトエ酸カルシウムである。
本発明による方法では、触媒を、有利には、各々使用される式(II)のα−ヒ
ドロキシオルガノ(ポリ)シロキサンの全重量に対して、0〜2重量%、特に0
〜1重量%の量で使用する。
本発明による方法は、有利には温度23〜220℃、特に有利には50〜140
℃で、周囲の大気圧力で、従って約1020h P aで実施するが、これより
高い或は低い圧力で実施することもできる。
本発明による方法は、本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンを簡単に、十分
に遺沢的に、短い度広時間及び高い収率で製造することができるという利点を有
する。
本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンは、鎖末端の加水分解可能な及び縮合
により架橋可能な基を有する公知オルガノポリシロキサンに比べて、反応性末端
水素アルコキシシロキシ基により卓越しており、それにより架橋が意外にも短い
時間で湿気の存在で惹起され、その際、架橋速度を促進させるために金属触媒、
例えば錫化合物を一緒に使用する必要はない。架橋を促進させるために、触媒量
のプレーンステッド(Broensted−) il、例えば酢酸、オレイン酸
又はステアリン酸を一緒に使用することができる。
本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンは、末端水素アルコキシシロキシ基の
湿度との高い反応性によす、この特性が所望されるような所で一般に使用するこ
とができる。
本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンは、オルガノポリシロキサンエラスト
マーに架橋可能な材料中への添加物として好適である。有利には、本発明による
オルガノ(ポリ)シロキサンを架橋性組成物に軟化剤として、及び/又はエラス
トマーの基板への接着を改善する薬剤として、いわゆる接着助剤として添加する
。
本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンを添加する架橋性組成物としては、有
利には水の遮断下で貯蔵可能であり、水の供給により室温でエラストマーに架橋
するオルガノポリシロキサン組成物を使用する。有利には、(1)縮合性末端基
を宥するオルガノポリシロキサン、(2)分子1個当り少なくとも3個の直接珪
素と結合した加水分解可能な基を有する有機珪素化合物及び場合により(3ン縮
合I!&媒を含有するような組成物を使用する。
特に有利には、アルコールの脱離下でエラストマーに架橋可能なオルガノポリシ
ロキサン組成物を使用する。この種の組成物は、当業者に公知であり、例えばド
イツ特許P 4029481. 、1号明細書、米国特許(Its−A )第3
334067号明細書、西ドイツ特許(DE−^)第3801389号明細書、
米国特許(US−A)第3708467号明細書及び米国特許(US−A )第
4755578号明細書に記載されている。
湿潤架橋を促進させるために、本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンを触媒
量のブレーンステッド酸、例えば酢酸、オレイン酸又はステアリン酸と混合して
架橋性材料に添加することができる。
更に、本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンに添加する架橋性組成物として
は、有利にはSi−結合した水素を脂肪族炭素−炭素多重結合を有する5iG=
結合した基と付加させることによって架橋可能なオルガノポリシロキサン組成物
を使用する。有利には(4)脂肪族炭素−炭素−多重結合を有する5iC−結合
した基を有するオルガノポリシロキサン5特にSi−結合したビニル基を宥する
オルガノポリシロキサン、(5) 51−m合した水素原子を有するオルガノポ
リシロキサン、(6)触媒及び場合により(7)抑制剤を含有するような組成物
が有利である。この種の組成物は当業者に公知であり、例えばにイツ特許P 4
029481.7号明細書、米国特許(US−A) I!4855378m48
55378号明細書CA−A) m1180482号明細書に記載されている。
最後に、本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンに添加される架橋性組成物と
しては、有利には架橋が遊離基形成剤により行われるのようなオルガノポリシロ
キサン組成物を使用する。この種の薬剤の例は、過酸化化合物、例えば、アシル
ペルオキシド、例えば過酸化ジベンゾイル、ビス−(4−クロルベンゾイル)−
べルオキシド及びビス−(2,4−ジクロルベンゾイル)−ペルオキシド;アル
キルペルオキシド及びアリールペルオキシド、例えばジ−t−ブチルペルオキシ
ド及び過酸化ジクミル;ベルケタール、例えば2.5−ビス−(t−ブチルペル
オキシ)−2,5−ジメチルへキサン二ベルエステル、例えばジアセチルベルオ
キシージカルボネート、t〜ブチルペルベンゾエート及びt−ブチルベルイソナ
ノネート;t−ブチル−β−ヒドロキシエチルペルオキシド;及び遊離基形成剤
として公知のアゾ化合物、例えばアゾイソ酪酸ニトリルである。
本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンは、架橋性材料に、各々架橋性材料の
全重量に対して有利には1〜60重量%、特には2〜30重量%の量で添加され
る。
本発明によるオルガノ(ポリ)シロキサンは、更に、有機重合体を変性するため
に、例えばポリ塩化ビニル、ポリウレタン、ポリアミド及びポリアクリレートを
例えば衝撃強さ改良剤又は軟化剤として使用することができ、表面を被覆するた
めに、例えば氷結防止剤又は離型剤、例えばタイヤ離型剤(Reifentre
nnmittel )の成分として使用することができる。
例1゜
平均式+ (CHi)+Si [05i(CHx)t] 、sOHのα−ヒドロ
キシオルガノポリシロキサン96g (0,08モル)、トリエトキシシラン4
9.2 g (0,1モル)及び2゜6−ビス(t−ブチル)−4−メチルフェ
ノール0.72g (3゜6ミリモル)から成る混合物を、100℃で1時間攪
拌した1回転蒸発器で60℃で5ミリバールで揮発性成分を蒸留した後、透明な
無色の油状物103.5gが残留し、その”Sl−NMR−スペクトルから下記
の構造が判明した(CHs) 3si [0Si(CH,)z E + gO5
iH(OC,H,)。
例2 :
平均式:
%式%
モル)、トリエトキシシラン49.2g (0,1モル)及び2゜6−ビス(t
−ブチル)−4−メチルフェノール0.72g (3゜6ミリモル)から成る混
合物を1時間ioo’cで攪拌した。
回転蒸発器で60℃で5ミリバールで揮発性成分を蒸留した後、透明な無色の油
状物103.5 gが残留し、その”Si−NMR−スペクトルから下記の構造
が判明した:(HzC=CH) (CLLSj [051(CHy)z E +
gosIH(OCsH*)s例3;
平宥式:
%式%]
モル)[西ドイツ特許(DE−AS )第2918312号明細書により、ヘキ
サメチルシクロトリシロキサンをビニルジメチルクロルシランと反応させ、引き
続き反応生成物(H,C−CH)(CH,)、Si C05i(CH,)x]x
cIを加水分解する。ニーとによって製造コ、トリエトキシシラン32.8g
(0−2モル)及び2.6−ビス(t−ブチル)−4−メチルフェノール0.3
gから成る混合物を1時間100℃で攪拌した。 30℃に冷却した後、回転蒸
発器で10ミリバールで濃縮した。残分として透明な油状物44.0gが残留し
、その+Si−NMR−スペクトル及び’ H−NMR−スペクトルから、下記
の構造が判明した
(H,C=C1()(CH,>23i [03i(fl:H,)よコtOsiH
(OCJs)z例4・
(空気)湿度の作用下で硬化するオルガノポリシロキサン組成物は、23℃で粘
度80000mPa−sを有するα。
ω−ジヒドロキシジメチルポリシロキサン6031量部、例1で得られたH−ア
ルコキシ官能性オルガノポリシロキサン46重量部、トリエトキシシラン164
重量部と水】3.5重量部を酢酸100重量ppmの存在で反応させることによ
って製造したSじ結合したエトキシ基を宥するシリコン樹脂11.5重量部、熱
分解法珪酸(Fa、Degussaより市販名Aerosirl R972とし
て市販されている) 11.5重量部友びオレイン酸(Fa、Merkより市販
されている)0.5重量部を混合することによって得られた。
完全に加硫するために、厚さ2mmの層で空気中で2週間室温で硬化させた。更
に、エラストマーの機械的値を好適な試験体で測定した。小さく切断した試験体
をトルエン中で膨潤させる(室温で5日間)ことによって抽出可能な含分を測定
した。結果を第1表にまとめた。
比較例1:
例3の操作方法を、H−アルコキシ官能性オルガノポリシロキサン46重量部の
代わりに、23℃で粘度100mPa・Sををするトリメチルシロキシ基で末端
ブロックされたジメチルポリシロキサン46@量部を使用した点を変えて繰り返
した。結果を纂1表にまとめた。
比較例2:
例3の操作方法を1.■−アルコキシ官能性オルガノポリシロキサン46重量部
の代わりに、23℃で粘度80000mPa−sを冑するα、ω−ジヒドロキシ
ジメチルポリシロキサン46重量部を使用した点を変えて繰り返した。結果をM
1表にまとめた。
第1表:
何 比較例
ショア硬度 26 28 45
引裂き強さく N/ll1n” ) 1.3 14 −引裂き時の伸び(%)
320 350 −引裂き伝搬抵抗(N/mm) 4.4 4.3 −抽出可能
な含分(重量%) 13.5 38.0 4.0比較試験2(軟化剤なし)の抽
出可能な成分の盲検値を考慮すると、比較試験l(市販の軟化剤)の浸出可能な
軟化剤の含分は、例3(本発明による軟化剤)より3.2倍高い。これに対して
エラストマーの機械的特性は影響を受けない。
例5:
a)成分A
シロキサン単位約900個の鎖長及び粘度20000mPa−sを有するα、ω
〜ジビニルジメチルポリシロキサン58.9g、石英粉(D−5020Frec
hen在 Quarzwerk GmbHから商標名5ilbond 600T
STとして市販されている)33 g 、 H+PtC1g・6H,00,00
5gをインプロパツール0.2g及び1.3−ジビニルテトラメチルジシロキサ
ン0.25 gと混合して、よく混和した。
b)成分B
シロキサン単位約900個の鎖長及び粘度20000mPa−sを宵するα、ω
−ジビニルジメチルポリシロキサン50.9g、シリル化珪酸(D−8000ミ
ユンヘン在 Wacker−CheNeから商標名T30として市販されている
>19.3g、石英粉(D−5020Frechan在 Quarzwerk
GmbHから商標名5ilbond 600TSTとして市販されている)19
.3g。
ジメチルシロキサン単位対メチル水素シロキサン単位のモル比1.1及び粘度6
0mPa−5を有するトリメチルシロキサン−、ジメチルシロキサン−及びメチ
ル水素シロキサン単位から成る共重合体7g及び】−エチニルシクロヘキサノー
ル0.175gをよく混合した。
前記成分A2.5g及び前記成分B2.5gから成る混合物に、その製法は例3
に記載のオルガノポリシロキサ℃又は80℃でful1以内に硬化させた。接着
試験を亀裂試験で行った。結果を第2表多こまとめである。付加的に前記混合物
に酢酸0.05gを添加することによって。
加硫直後でもプラスチックへ良好に接着させることができた。
第2表ニ
ガラス 1時間/80℃ 凝集亀裂
1時間/40℃ 凝集亀裂
アルミニウム 1時間/80℃ 凝集亀裂1時間740℃ 凝集亀裂
ポリカーボネート 1時間/80’C凝集亀裂1時間740℃ 接着せず
ポリアミド 1時間/80t 凝集亀裂1時間/40℃ 凝集亀裂
ポリエポキシ樹脂 1時間780℃ 凝集亀裂1時間740℃ 凝集亀裂
硬化−PCV 1時間/80℃IN集亀裂1時間740℃ 接着せず
凝集亀裂=エラストマー中の亀裂
手続補正書く自発)
平成5年10月22日
Claims (9)
- 1.一般式: (R1O)aHSiR2−aO[SiR2O]nSiR2R2(I)[式中、R 及びR2は各々同一又は異なるものであり、一価の、場合により置換された炭化 水素基を表し、R1は同一又は異なるもので、一価の、場合により置換された炭 化水素基を表わし、nは少なくとも2の整数であり、aは1又は2である]のオ ルガノ(ポリシロキサン)。
- 2.nが3〜1000の整数であることを特徴とする、請求項1に記載のオリガ ノ(ポリ)シロキサン。
- 3.請求項1又は2のいずれか1項に記載のオルガノ(ポリ)シロキサンを製造 するに当り、式:R2R2Si[OSiR2]nOH(II)のα−ヒドロキシ オルガノ(ポリ)シロキサンを式:(R1O)aHSiR2−aX(III)の シランと[式中、R及びR2は各々同一又は異なるものであり、一価の、場合に より置換された炭化水素基を表わし、R1は同一又は異なるもので、一価の、場 合により置換された炭化水素基を表し、Xは容易に脱離可能な基を表わしnは少 なくとも2の整数であり、aは1又は2である]反応させることによる、オルガ ノ(ポリシロキサンの製法。
- 4.式(II)のα−ヒドロキシオルガノ(ポリ)シロキサンを式(III)の シランと触媒の存在で反応させることを特徴とする、請求項3による方法。
- 5.請求項1によるオルガノ(ポリ)シロキサンをオルガノポリシロキサンエラ ストマーに架橋可能な組成物中に添加物として使用すること。
- 6.請求項1によるオルガノ(ポリ)シロキサンを軟化剤及び/又は基板上への エラストマーの接着を改善するための薬剤として使用することを特徴とする、請 求項5による使用。
- 7.架橋性組成物として、水の遮断下で貯蔵可能であり、水の供給により室温で エラストマーに架橋するオルガノポリシロキサン組成物を使用することを特徴と する、請求項5又は6に記載の使用。
- 8.架橋性組成物として、Si−結合した水素を脂肪族炭素−炭素−多重結合を 有するSiC−結合した基に付加させることによって架橋可能なオルガノポリシ ロキサン組成物を使用することを特徴とする、請求項5又は6に記載の使用。
- 9.請求項1によるオルガノポリシロキサンを架橋性組成物の全量に対して1〜 60重量%の量で使用することを特徴とする、請求項5又は6に記載の使用。
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