JPH07165919A - ターポリマー性流体からなる組成物用添加剤 - Google Patents

ターポリマー性流体からなる組成物用添加剤

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JPH07165919A
JPH07165919A JP6125929A JP12592994A JPH07165919A JP H07165919 A JPH07165919 A JP H07165919A JP 6125929 A JP6125929 A JP 6125929A JP 12592994 A JP12592994 A JP 12592994A JP H07165919 A JPH07165919 A JP H07165919A
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terpolymeric
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phenyl
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Edwin Robert Evans
エドウィン・ロバート・エヴァンス
Gregory H Slocum
グレコリー・ハワード・スロカム
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • C08G77/22Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G77/24Polysiloxanes containing silicon bound to organic groups containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen halogen-containing groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 高粘度でセルフブリード性添加剤、中粘度で
可塑剤、そして低粘度でパーソナルケア添加剤として有
効なフルオロシリコーン。 【構成】 30cps〜200,000cpsの範囲の
粘度を有するメチルおよびフェニル含有フルオロシリコ
ーンターポリマー性流体は各種用途の添加剤として有効
である。16,000〜200,000cpsの範囲で
これらの流体は、フルオロシリコーン含有熱硬化性ゴム
組成物中でこれらの組成物のポストベーク後であっても
潤滑剤が指に移行し得るセルフブリードを促進する添加
剤として有効である。粘度が30cps〜1000cp
sの範囲の場合これらの流体は、撥水・撥油性添加剤と
してパーソナルケア・化粧品に有用である。これらのタ
ーポリマー性流体を環状反応体から製造するには開環重
合法を使用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高粘度でフルオロシリ
コーン系熱硬化性ゴム組成物に対するセルフブリード性
添加剤として使用することができるフルオロシリコーン
系のターポリマー性流体に係る。特に本発明は、フルオ
ロシリコーン系熱硬化性ゴム組成物をポストベークした
後に剥離剤として機能するセルフブリード性添加剤に係
る。低粘度では本発明の流体は、パーソナルケア製品の
撥水性・撥油性を高めるためにこれら製品に添加剤とし
て使用することができる。
【0002】
【従来の技術】フルオロシリコーン系高分子量(HM
W)ポリマーから誘導されたエラストマー性の熱硬化性
ゴム(HCR)組成物が、良好な耐溶剤性と良好な機械
的特性とを要求する用途に利用されている。この硬化し
たコンパウンドは、それから成形した部品を利用する前
にその成形部品を金属製の器具に挿入しなければならな
いような用途に使われることが多い。原料ユーザーまた
は二次加工業者は通常未硬化の組成物を取扱い、これを
金型中に注入し、その金型内でプレス硬化させて成形部
品を形成する。時に二次加工業者は、硬化した部品をあ
る種の機械器具に挿入する際これを容易にするためにそ
の部品が潤滑面をもっていることを要求することがあ
る。ほとんどのプロセスでは、別に潤滑剤を使用して外
から塗布することを避けて、その代わりに硬化工程(プ
レス硬化およびポストベーク)後に硬化した表面に潤滑
剤膜を遊離させるコンパウンドを使用するのが好まし
い。潤滑剤が配合されており、この潤滑剤を成形後遊離
するようなコンパウンドをセルフブリード性コンパウン
ドという。
【0003】ポストベーク後にセルフブリードを示すフ
ルオロシリコーン系熱硬化性ゴム組成物を製造すること
が望ましい。そのような組成物を使用すると、その外面
上に潤滑剤を有し、したがってぴったり嵌まるにもかか
わらず金属製部品/器具上で容易に摺動しかつその中に
容易に挿入できる成形ガスケットまたはシールを提供で
きるであろう。たとえば、簡単に滑ってプラグに嵌まる
にもかかわらずそのプラグにぴったり嵌まることができ
るスパークプラグ用のセルフブリード性絶縁体を提供す
ることが望ましい。
【0004】また二次加工業者は、ポストベークオーブ
ン内で過大な揮発分を放出しないセルフブリード性添加
剤を好んでいる。そのような揮発性成分はユーザーにと
って環境上認容できないものであり、しかも危険であ
る。セルフブリード性コンパウンドを作成するには、非
相溶性の流体を「ブリード」を起こすのに充分な量でH
CR組成物に配合する。この用途にフェニル含有シリコ
ーンを利用することはポリジメチルシロキサン(PDM
S)でよく知られている。フルオロシリコーンを含有す
る流体を添加することによってPDMSのセルフブリー
ドの有効性を改善することが欧州特許出願第369,2
55号に記載されている。
【0005】フェニル含有コポリマー性流体をフルオロ
シリコーン組成物用のブリード剤として利用することが
ヨシダ(Yoshida) の米国特許第4,742,101号に
記載されている。この特許には、フェニル基が70/3
0〜25/75の範囲で変化するコポリマー性流体が最
も有効であることが開示されている。ヨシダ(Yoshida)
の米国特許第4,742,101号に開示されている典
型的なブリード剤は次式のものである。
【0006】
【化1】
【0007】ここで、R′基のうちのいくつかはフェニ
ル基であり、いくつかはメチル基である。2つの典型例
は、
【0008】
【化2】
【0009】と
【0010】
【化3】
【0011】である。ここで、xは1か3であり、Ph
はフェニル基である。これらの流体は、ジフェニルジオ
ール系充填材処理剤と組み合わせて使用すると、その組
成物を165℃で10分間硬化させた後セルフブリード
する。ヨシダ(Yoshida) の米国特許第4,742,10
1号のブリードはすべて、プレス硬化後良好であるとさ
れている。しかし、この特許には、ポストベーク後の組
成物のセルフブリード性能に関する情報はない。
【0012】ポストベークサンプルに関して好ましいセ
ルフブリードのタイプは、取扱いの際ユーザーが表面の
潤滑剤を認識でき、その潤滑剤が手に移行するものであ
る。ヨシダ(Yoshida) の米国特許第4,742,101
号に記載のブリード剤に伴うひとつの問題は、フェニル
含有コポリマー流体の添加によって加工性に悪影響が出
ることである。これらの流体はミル(ロール機)で材料
に流体を添加する間にその材料をゼリー状にする傾向が
ある。この「ゼリー状にする(liver-up)」という用語
は、当業者に周知されて来ており、ストック材料が湿り
過ぎてミルに掛けるのが困難になりすぎたりまたはミル
から落ちてしまったりするストック材料の状態をさして
いう。この問題を最低限に抑えるには、粗製のヒューム
ドシリカを添加して組成物中の流体を吸収させる必要が
ある。ヒュームドシリカを利用すると、セルフブリード
性の流体を添加すると起こることが多いデュロメーター
の低下を相殺する。
【0013】公知のフェニル含有シリコーン流体を用い
て調製したフルオロシリコーン系HCR組成物は充分に
機能するとはいえない。これらの組成物のブレードは一
定しなかった。ヨシダ(Yoshida) の米国特許第4,74
2,101号に記載のジフェニルジオールを利用する組
成物に対して行なった試験では、プレス硬化後のセルフ
ブリードに関してフェニル含有シリコーン流体の性能が
向上したが、ポストベーク後の性能の改善は示されなか
った。
【0014】セルフブリード性添加剤の所望の特性の中
には、スキンクリーム、ローション、ヘアコンディショ
ナー、リップスティック、発汗抑制剤、デオドラントの
ようなパーソナルケア製品でも望ましいものがある。特
に、これらの製品は、優れた撥水・撥油性や洗い落され
ないという抵抗性を示すのが望ましい。
【0015】
【発明の概要】本発明の基礎となった発見は、メチル‐
フェニル‐フルオロ‐シリコーン系ターポリマー性流体
が、高粘度でセルフブリード性添加剤として、また低粘
度でパーソナルケア製品の添加剤として使用することが
できるということである。高粘度では、この流体はフル
オロシリコーン系HCR組成物に対する添加剤として有
用であり、ポストベーク後に有利なセルフブリード特性
を示すHCR組成物を調製することができる。低粘度で
は、この流体はパーソナルケア製品に対する添加剤とし
て有用であり、そのようなパーソナルケア製品は撥水・
撥油性を示すと共に洗い落されないという性質を示すこ
とが可能である。
【0016】本発明では、粘度範囲が16,000cp
sから200,000cps(すなわち、16M〜20
0Mcps)に渡るメチル‐フェニル含有フルオロシリ
コーン系ターポリマー性流体をフルオロシリコーン含有
熱硬化性ゴム組成物中に使用してポストベーク後に指に
移り得るブリードを促進する。この高めの粘度の流体は
ガスケット、シール、パルセーター部品および加湿剤の
製造に使われる。本発明による高めの粘度のフェニル含
有フルオロシリコーン系ターポリマー性流体は広範囲の
フルオロシリコーン系熱硬化性ゴム組成物に有用であ
る。30〜1,000cpsの範囲の低めの粘度の流体
は、特に、スキンローション、化粧クリーム、日焼けロ
ーション、ヘアコンディショナー、ヘアスプレー、発汗
抑制剤、デオドラントおよびリップスティックのような
パーソナルケア・化粧用途に有用である。
【0017】本発明によると、1,000cps〜1
6,000cpsの粘度範囲のメチルとフェニルを含有
するフルオロシリコーン系ターポリマー性の流体は、フ
ルオロシリコーンおよびフルオロシリコーン‐フルオロ
ハイドロカーボンブレンドを軟化させてその低温性能を
高める可塑性流体として有用である。これら中間の粘度
の流体はこれらの組成物の低温脆化点を下げるので、こ
れらの組成物がより広い温度範囲で有用になる。
【0018】本発明のセルフブリード性添加剤は各種フ
ルオロシリコーン組成物、フルオロシリコーンコポリマ
ー、フルオロシリコーンターポリマー、その他のフルオ
ロシリコーンブレンドに使用することができる。このセ
ルフブリード性添加剤を使用することができるフルオロ
シリコーンとしては、フッ素含量が37重量%までの低
分子量と高分子量のフルオロシリコーン流体とガムを挙
げることができる。本発明のセルフブリード性添加剤は
37重量%より多くのフッ素を有するフルオロシリコー
ンでも有用であると期待されるが、通常そのようなフル
オロシリコーンは実用的でない。
【0019】本発明のセルフブリード性添加剤からは、
プレス硬化中およびポストベーク中の双方でセルフブリ
ードするフルオロシリコーンHCRコンパウンドが得ら
れる。この非相溶性のセルフブリード性添加剤を使用す
ると、組成物の物理的性質に大きく影響することなくセ
ルフブリード特性が得られる。さらに、本発明による
と、ポストベークオーブン内で過大な揮発分を放出する
ことのないセルフブリード性添加剤が得られる。
【0020】また本発明は、3種の環状シリコーンオリ
ゴマーを開環重合によって反応させて本発明のターポリ
マー性流体添加剤を形成する方法も提供する。開環重合
を促進するために、少量のポリエチレングリコールまた
はメトキシで末端が停止したポリエチレングリコールを
反応容器に添加する。次に混合物に触媒(好ましくはカ
リウムシラノラート)を添加して開環重合を生起させ
る。
【0021】
【発明の詳細な開示】本発明によると、メチルとフェニ
ルを含有し30cps〜200Mcpsの範囲の粘度を
有するフルオロシリコーン系ターポリマー性の流体が各
種用途向けの添加剤として使用される。本発明の添加剤
は、好ましくはMタイプの連鎖停止剤を用いて反応させ
た、3種の環状シリコーンオリゴマーの反応生成物から
なる。これら3種の環状化合物は開環プロセスによって
互いに反応する。この開環プロセスは、ポリエチレング
リコールまたはメトキシで末端が停止したポリエチレン
グリコールのいずれかを添加することによって促進され
る。次に混合物に、カリウムシラノラートまたは水酸化
リチウムを触媒として添加する。高粘度の添加剤は、そ
れらを添加するフルオロシリコーンコンパウンドにかろ
うじて相溶性であるにすぎない。
【0022】Mタイプの連鎖停止剤が好ましく、特にセ
ルフブリード性添加剤用途には好ましい。ビニルやシラ
ノールのような反応性の末端基は、硬化したときフルオ
ロシリコーンHMW組成物と相溶性である可能性が高く
かつそのような組成物と反応し易いと考えられる。相溶
性であれば得られた組成物は通常セルフブリード特性を
示さない。セルフブリード性添加剤が反応性の末端基を
もっていても、なおこの添加剤を使用することができ
る。しかし、この場合は硬化可能な可塑剤の役割を果た
すことになる。
【0023】本発明の添加剤は、セルフブリード性添加
剤、パーソナルケア製品添加剤、または可塑性添加剤の
いずれの形態でも、(A)フルオロシリコーン系環状オ
リゴマー、(B)メチルシロキサン系環状オリゴマー、
(C)フェニルシロキサン系環状オリゴマー、および
(D)連鎖停止剤の反応生成物からなっている。ひとつ
の態様では成分(A)が、フルオロシリコーン系環状ト
リマー、たとえば3,3,3‐トリフルオロプロピル‐
メチルシロキサン環状トリマーである。ひとつの態様で
は成分(B)がジメチルシロキサン環状テトラマーであ
る。ひとつの態様では成分(C)がジフェニルシロキサ
ン環状テトラマーである。ひとつの態様では成分(D)
が1〜30個のシロキサン単位を有しMで停止したシロ
キサンである。別の態様では成分(D)が1〜約30個
のシロキサン単位を有しビニルで末端が停止した連鎖停
止剤である。
【0024】本発明の添加剤は広範囲の粘度に渡ってお
り、好ましくは25℃で30cps〜200Mcpsの
範囲に渡る。30〜1,000cpsの範囲の低めの粘
度の流体はパーソナルケア・化粧用途に特に有用であ
る。約1,000〜約16,000cpsという範囲の
中間の粘度の流体はフルオロシリコーンおよびフルオロ
シリコーンとフルオロハイドロカーボンとのブレンドを
軟化させかつその低温性能を高める可塑性添加剤として
有用である。この可塑性添加剤流体はこれらの組成物の
低温脆化点を下げ、その結果これらの組成物はより広い
温度範囲で有用になる。約16M〜約200Mの範囲の
高めの粘度の流体は、ガスケット、シール、パルセータ
ー部品および減衰剤を製造するためのフルオロシリコー
ンゴム組成物中に使われる。ガスケット、シール、パル
セーター部品および減衰剤を製造する特に有用な範囲は
25℃で80M〜90Mcpsである。
【0025】セルフブリード性添加剤として用いる場合
指に移行し得るブリードを起こさせるのに必要なセルフ
ブリード性添加剤の量は、フルオロシリコーンHCR組
成物100重量部に対して6〜15重量部の範囲で変化
する。セルフブリード性添加剤は、フルオロシリコーン
HCR組成物100重量部に対して8〜12重量部の範
囲で使用するのが好ましい。8〜10重量部の範囲が最
も好ましい。セルフブリード性添加剤の量は15重量部
未満に保つべきである。すなわち、これより高くなると
加工性、収縮および物理的性質に影響が出る傾向があ
る。
【0026】本発明のセルフブリード性添加剤を添加す
ることができるフルオロシリコーン系熱硬化性ゴム組成
物としては、触媒と混合されたときにショアーAデュロ
メーター測定値が18〜80の硬化した組成物を生成す
るようなフルオロシリコーンHCRコンパウンドがあ
る。好ましいフルオロシリコーンHCR組成物は硬化し
た状態で20〜30のデュロメーターを有する。多くの
ガスケットおよびシール用途では、硬化した状態で約2
5のデュロメーターを有するフルオロシリコーンHCR
組成物が必要とされる。
【0027】パーソナルケア・化粧用添加剤用途では流
体が25℃で約30〜1,000cpsの粘度を有する
のが好ましい。パーソナルケア・化粧用製品の添加剤と
して使用する場合本発明の低粘度流体は約0.001〜
0.1重量%の量で使用するのが好ましい。これより多
い量、たとえば1.0重量%までの添加剤を使用しても
よいが、通常は上記した少なめの重量%範囲で所望の特
性が得られる。
【0028】1,000〜16,000cpsの範囲の
粘度を有する中間の粘度の流体は、これを添加するベー
スのシリコーン組成物100重量部に対して約0.5〜
約20重量部の量で使用するのが好ましい。本発明の可
塑性添加剤は、ショアーAデュロメーターが60〜約9
0の範囲に渡りフッ素含量が約50〜約65%の範囲に
渡るフルオロシリコーンおよびフルオロシリコーン‐フ
ルオロハイドロカーボンブレンドの低温性能を高めるの
に使用すると好ましい。
【0029】高粘度の添加剤を配合した組成物で得られ
るセルフブリードのタイプは、ユーザーが使用する時、
成形品の表面に潤滑剤がありその潤滑剤の一部がユーザ
ーの手に移ると感じられるようなものである。組成物か
ら流体を吸収するために粗製のヒュームドシリカを添加
する必要はない。本発明では、セルフブリード性添加剤
の配合または所望の組成物の加工性を改善するためにヒ
ュームドシリカを追加する必要はない。
【0030】本発明はまた、本発明の添加剤の製造方法
にも係る。この方法では、3種の環状シリコーンオリゴ
マーを開環重合させて、メチルとフェニルを含有するフ
ルオロシリコーン系ターポリマー性流体添加剤を形成す
る。この方法で生成する環状体は非常に少ない。高粘度
の流体を形成する場合のこの方法では、ポストベークの
間の過剰の揮発分が極めて低くてポストベーク後にセル
フブリードを示すセルフブリード性添加剤が得られる。
開環プロセスでは、縮合反応の結果得られるランダムな
層状構造とは対照的に、個々のオリゴマー部分がほぼ均
一に分布しているブロック‐ターポリマーが生成する。
また、縮合反応とは異なり、本発明では環状体をもたな
い出発加水分解物を使用する必要はない。
【0031】開環重合プロセスを促進するには、3種の
環状オリゴマーとM‐停止剤の混合物に、ポリエチレン
グリコールかまたはメトキシポリエチレングリコール
(メトキシで末端が停止したポリエチレングリコール)
のいずれかからなるプロモーターを少量添加する。用途
によっては0.008〜0.01重量%の範囲内の量が
好ましいことがある。このプロモーターにより、環状オ
リゴマーの反応性環構造がずっと多くなる。プロモータ
ーを使用すると環はずっと低い温度でも開くようにな
る。またプロモーターは、重合の反応速度も速める。メ
トキシで末端が停止したポリエチレングリコールプロモ
ーターをカリウムシラノラート触媒と組み合わせて使用
すると、開環重合プロセスがかなり容易に進行すること
が判明した。
【0032】環を開くのに使用する触媒としてはカリウ
ムシラノラートが好ましいが、水酸化ナトリウム、水酸
化リチウムおよび水酸化セシウムならびにこれらのシラ
ノラート類似体も使用できる。これら各種触媒試薬は本
重合に対して相対的な反応性が異なり、したがってこれ
らに対しては補償しなければならない。ポリエチレング
リコールかまたはメトキシポリエチレングリコールのい
ずれかをプロモーターとしてカリウムシラノラート触媒
と共に反応容器に添加すると、このプロモーターはカリ
ウムシラノラートとの間で極めて反応性の高いカチオン
錯体を形成する。この反応性のカチオン錯体により環状
体の開環が容易になり、したがって開環重合が促進され
る。
【0033】比較対照の組成物と、本発明のフルオロシ
リコーン系ターポリマー性流体添加剤を有する組成物に
対して行なった試験の結果を後記表1に示す。25℃で
16M、86Mおよび146Mの粘度を有する添加剤
(実施例F〜K)を試験した。ターポリマー性流体はい
ずれもプレス硬化後およびポストベーク後にセルフブリ
ードすることが判明した。16Mcpsの流体は線収縮
率に対して大きめの効果があったが、146Mの流体は
ミルに対していくらか粘着する傾向があった。
【0034】後記表2に示してあるように、本発明のひ
とつの態様は、フルオロシリコーンHMW組成物100
重量部に対して8〜10重量部の範囲で添加剤を使用す
ることに関する。特に、添加剤が約80M〜約90Mの
粘度を有しフェニルを含有するフルオロシリコーン系タ
ーポリマー性流体である場合は8〜10重量部の範囲が
好ましい。この量と粘度の時、セルフブリード性添加剤
は加工性と物理的性質に対する影響が最小である。
【0035】本発明の方法に従ってターポリマー性流体
を製造するには、環状オリゴマーの中から選択した各種
環状反応体に触媒を混合して、カリウムシラノラートと
ポリエチレングリコールプロモーターとを使用する開環
重合にかける。このカリウムシラノラート触媒とプロモ
ーターはエバンス(E.R. Evans)の米国特許第4,12
2,247号および同第4,157,337号(引用に
より本明細書に含まれているものとする)に開示されて
いる。このプロモーターは異なるオリゴマーの開環速度
を近付ける役割を果たす。またプロモーターにより、交
互タイプの構造が生成し易くなり、環状体含量の低い
(<5.0%)流体製品が得られる。
【0036】カリウムシラノラートはKOH当量が約5
重量%であるのが好ましく、環状オリゴマー100重量
部に対して約0.033重量部の量で添加する。この手
順は、トリメチルシリルまたはビニルジメチルシリルで
末端が停止した流体の製造に有効である。本発明の流体
は、20〜60重量%の範囲でフェニル含有オリゴマー
成分を、10〜40重量%の範囲でフルオロシリコーン
含有オリゴマー成分を、また20〜50重量%の範囲で
メチル含有オリゴマー成分を有している。
【0037】本発明のいくつかの好ましい流体は、30
〜48重量%の範囲でフェニル含有オリゴマー成分を、
14〜20重量%の範囲でフルオロシリコーン含有オリ
ゴマー成分を、また30〜40重量%の範囲でジメチル
含有オリゴマー成分を有している。連鎖停止剤は0.2
8〜31.0重量%の範囲で使用するのが好ましい。
【0038】
【実施例の記載】以下の特定実施例で、本発明のセルフ
ブリード性流体の製法を例示する。後記表2中で「コン
パウンド」と表示した例A〜Kの各々で使用したフルオ
ロシリコーン熱硬化性ゴム組成物について説明する。こ
のフルオロシリコーンHCR組成物(コンパウンド)は
次の成分をもっていた。
【0039】成分A−ビニル末端と0.07重量%の
鎖上ビニルを有する高分子量の直鎖フルオロシリコーン
ガム60重量部。 成分B−ビニル末端を有するが鎖上ビニルをもたない
高分子量の直鎖フルオロシリコーンガム40重量部。 成分C−ポリジメチルシロキサンとMで連鎖停止した
ビニルメチルジシロキシからなり4〜4.4重量%の鎖
上ビニルを有するコポリマー5.5重量部。
【0040】成分D−25℃で450,000〜52
5,000センチポイズの粘度を有している、ビニルで
末端が停止したポリジメチルシロキサン流体1重量部。 成分E−6.2〜6.9重量%のシラノール含量と6
0〜90センチポイズの範囲の粘度を有するフルオロシ
リコーンジシロキサノールテロマー流体5.8重量部。
【0041】成分F−熱老化添加剤としてのオクタン
酸鉄0.05重量部。 成分G−TiO2 (P25)の形態のヒュームド二酸
化チタン0.25重量部。 成分H−225m2 /gの平均粒径を有するヒューム
ドシリカ16重量部。上記のフルオロシリコーンHCR
組成物は単なる例示であり、本発明のセルフブリード性
添加剤は、広範囲の各種フルオロシリコーンHCR組成
物に添加してポストベーク後にセルフブリードを呈する
硬化製品を提供することができるものと理解されたい。
特に、以下の実施例で使用する組成物に似ているがヒュ
ームドシリカの量が組成物中のフルオロシリコーン成分
100重量部に対して10〜40重量部の範囲であるフ
ルオロシリコーンHCR組成物が好ましい。本発明のセ
ルフブリード性添加剤を添加することができるフルオロ
シリコーンHCR組成物として、高分子量のフルオロシ
リコーンガムまたはこれら高分子量フルオロシリコーン
ガムのブレンドが好ましい。この高分子量フルオロシリ
コーンガムとブレンドする他の添加剤の量は、未硬化組
成物に望ましい粘度および硬化製品の用途に依存する。実施例I 重合容器に、3,3,3‐トリフルオロプロピルメチル
シロキサン環状トリマーを248.0g、ジメチルシロ
キサン環状テトラマーを606.0g、ジフェニルシロ
キサン環状テトラマーを762g、そして下記式を有す
るMタイプの連鎖停止剤を20.2g添加する。
【0042】
【化4】
【0043】混合物を窒素雰囲気下で充分に攪拌した
後、ユニオン・カーバイド(Union Carbide) からカーボ
ワックス(Carbowax)550として入手可能なメトキシで
末端が停止したポリエチレングリコールを0.14g加
えた。このカーボワックス(Carbowax)の分子量は525
〜575、比重は20℃で1,089である。この混合
物を145℃に加熱し、カリウムシラノラート(KOH
当量4.9重量%)を0.4ml加え、発熱反応の起こっ
ている間攪拌速度を上げた。発熱(5℃上昇)がおさま
り始めた後温度を155℃に上げて155℃に10時間
保った。シリルホスフェート(H3 PO4 12%に相
当)を0.32g添加して触媒を中和した。この透明な
流体の揮発分は3.9重量%であった。回収量は1.6
10gであった。この物質の比重は27℃で1.124
7、屈折率nD は25℃で1.5037であった。この
流体の粘度は25℃で33,000cpsであった。
【0044】いろいろな量の環状体と連鎖停止剤を使用
して実施例Iの方法を繰り返して下記表1に示す粘度の
流体を形成した。 表 1 Mで連鎖停止したターポリマー流体 粘度cps/25℃ 86,000 16,320 144,000 揮発分% 4.5 4.7 4.2 収率 88.39 −− 96.0実施例II 類似の方法により、ビニルで末端が停止したタイプのタ
ーポリマー流体を製造した。フルオロシリコーン環状ト
リマー(124.0g)、オクタメチルシクロテトラシ
ロキサン(303g)、およびジフェニルシロキサン環
状テトラマー381gを反応容器に入れた。この混合物
に、カーボワックス(Carbowax)550を0.07gと次
式のビニルで末端が停止した連鎖停止剤を50g加え
た。
【0045】
【化5】
【0046】この混合物を145℃に加熱した後触媒と
してカリウムシラノラートを0.2g加えた。反応パラ
メーターは実施例1に記載したのと同じである。シリル
ホスフェートで触媒を中和して揮発分3.5重量%の流
体を得た。この流体を160℃で真空ストリッピングし
て揮発分が1.2重量%、25℃の粘度が29,100
cpsの物質を得た。比重(SpG)は25℃で1.1
23g/ccであり、ビニル含量は化学滴定によると0.
44重量%であった。
【0047】Mで連鎖停止したターポリマー流体は、表
2に示してあるように、プレス硬化後とポストベーク後
の双方でセルフブリードをもたらすのに有効であった。
コンパウンドF〜Kは充分に有効であったが、フェニル
含有コポリマー流体を含むコンパウンドB〜Eはプレス
硬化後ではブリードしたもののポストベーク後はブリー
ドを示さなかった。表2に示してあるように、加工性と
物理的性質に対する影響が最小である範囲は8〜10重
量部である。また、製造業者には、コンパウンドBで観
察されたようにポストベーク中に過大な揮発分を放出す
ることのないセルフブリード性添加剤が好まれている。
ターポリマー流体を含有するコンパウンドはポストベー
ク中に5.0〜6.3重量%が消失した。
【0048】ひとつの好ましい流体の粘度は25℃で8
0M〜90Mcpsである。すなわち、物理的性質に対
する影響が最小で、加工性に対してほとんど影響がな
く、しかもポストベークによる重量損失が6.0重量%
未満だからである。フェニルを含有するコポリマー性流
体とは異なり、ターポリマー性流体はミル上にある間に
ストック材料をゼリー状にすることがなく、しかも配合
と加工用にさらにヒュームドシリカを加える必要がな
い。また、ヨシダ(Yoshida) の米国特許第4,742,
101号に記載されている組成物とは違って、充填材処
理剤としてジフェニルジオールを使用しない。 表2−A フルオロシリコーンHCRコンパウンド コンパウンド1 100 100 100 100 100 100 [M停止流体]2 -- 5.1 -- -- -- -- [DMDPh]3 -- -- 10 -- -- -- フェニル流体4 -- 2.5 10 4.0 6.0 -- 16M流体 -- -- -- -- -- -- 86M流体 -- -- -- -- -- 9.0 146M流体 -- -- -- -- -- -- ヒュームドシリカ -- 1.0 2.0 2.0 3.0 -- ルパーコ(Luperco) 1.0 1.0 1.1 1.04 1.06 1.04 101XL ポストベーク350°F、15分、プレス硬化400°F、4時間 物理的性質 ショアーA 29 22 28 27 26 21 100%モジュラス 83 65 67 61 61 62 引張り(psi) 1150 1113 976 1063 1051 938 伸び(%) 570 619 632 665 681 624 ダイB引裂き 78 88 112 106 95 77 SpG 1.370 1.368 1.362 1.370 1.362 1.340 重量損失(%) -- -- -- -- -- 5.8 プレス硬化ブリード なし + + + ++ +++ ポストベークブリード なし なし なし なし なし + 加工性 良好 良好 良好 良好 良好 良好 線収縮率(%) 長手 プレス硬化 3.10 2.84 ポストベーク 4.65 3.621 前述2 100cpsのM[SiO]x M(ただし、x=3
0)3 Mで連鎖停止した(トリメチルシリル)ジフェニルジ
メチルポリシロキサン)。フェニル含量65重量%。こ
の流体の粘度規格範囲は200〜5000cpsである
が、平均値は25℃で230〜300cpsの範囲であ
る。
【0049】4 メトキシで末端が停止したジフェニルシ
ロキシ‐ジメチルシロキシコポリマー流体。この流体の
メトキシ含量は6.4〜8.5重量%の範囲であり、粘
度は32〜60センチストークス、フェニル含量は50
〜55%の範囲であり、Me 2 SiO含量は38〜43
%である。7重量%のメトキシを含む流体は次式の構造
をもっている。 (CH3 2 (CH3 O)SiO[(C6 5 2 Si
O]2 [(CH3 2 SiO]4 OSi(OCH3
(CH3 2 表2−B フルオロシリコーンHCRコンパウンド コンパウンド1 100 100 100 100 100 [M停止流体]2 -- -- -- -- -- [DMDPh]3 -- -- -- -- -- フェニル流体4 -- -- -- -- -- 16M流体 -- -- 8 9 10 86M流体 -- -- -- -- -- 146M流体 8 10 -- -- -- ヒュームドシリカ -- -- -- -- -- ルパーコ(Luperco)101XL 1.08 1.1 1.08 1.1 1.1 ポストベーク350°F、15分、プレス硬化400°F、4時間 物理的性質 ショアーA 22 21 21 22 21 100%モジュラス 52 50 56 65 51 引張り(psi) 977 980 964 867 944 伸び(%) 630 633 623 606 631 ダイB引裂き 73 75 77 75 78 SpG 1.348 1.341 1.345 1.388 1.340 重量損失(%) 5.9 6.0 5.9 5.9 6.1 プレス硬化ブリード +++ +++ +++ +++ +++ ポストベークブリード + + + + + 加工性 多少粘着 多少粘着 良好 良好 良好 線収縮率(%) 長手 プレス硬化 3.58 3.0 ポストベーク 5.48 3.281 前述2 100cpsのM[SiO]x M(ただし、x=3
0)3 Mで連鎖停止した(トリメチルシリル)ジフェニルジ
メチルポリシロキサン)。フェニル含量65重量%。こ
の流体の粘度規格範囲は200〜5000cpsである
が、平均値は25℃で230〜300cpsの範囲であ
る。
【0050】4 メトキシで末端が停止したジフェニルシ
ロキシ‐ジメチルシロキシコポリマー流体。この流体の
メトキシ含量は6.4〜8.5重量%の範囲であり、粘
度は32〜60センチストークス、フェニル含量は50
〜55%の範囲であり、Me 2 SiO含量は38〜43
%である。7重量%のメトキシを含む流体は次式の構造
をもっている。 (CH3 2 (CH3 O)SiO[(C6 5 2 Si
O]2 [(CH3 2 SiO]4 OSi(OCH3
(CH3 2 別の態様において本発明は、パーソナルケア用途向けの
低粘度のフェニル含有フルオロシリコーンターポリマー
性流体の使用に係る。この用途に有用な粘度範囲は25
℃で30cps〜1,000cpsである。以下の実施
例III とIVで低粘度セルフブリード性添加剤用流体の合
成を説明する。実施例 III 同じメチル‐3,3,3‐トリフルオロプロピルメチル
シロキサン環状トリマー、ジメチルシロキサン環状テト
ラマー、および連鎖改質剤(CH3 3 Si−O−[S
i(CH3 2 −O−]Si(CH3 3 を使用し、シ
リカゲルを支持するNo.8メッシュを通して溶離させ
ることによって乾燥した。ジフェニルシロキサン環状テ
トラマーは結晶性であり、そのまま使用した。
【0051】きれいな重合用フラスコに、フルオロシリ
コーン環状トリマーを350g、ジメチルシロキサン環
状テトラマーを733g、ジフェニルシロキサン環状テ
トラマーを952g、そしてカーボワックス(Carbowax)
550を0.30g仕込んだ。窒素をスパージしながら
フラスコの中味を掻き混ぜた。容器を130〜135℃
に加熱し、窒素モードを雰囲気に替えたところ速度が低
下した。連鎖停止剤を260.4g加え簡単に掻き混ぜ
た後、触媒としてカリウムシラノラート(KOH当量
4.9%)を0.51g加えた。重合は4℃の発熱を示
し、温度が159℃まで上昇した。この159℃の温度
を10時間維持した後、触媒を中和するのに充分な量の
シリルホスフェート(12%H3 PO4 に相当)を加え
た。重量2266gの透明な流体を回収した。これは揮
発分含量が5.7重量%であった。
【0052】この流体(1276g)を37mmの減圧下
240℃でストリッピングして、揮発分が1.7重量%
の流体を1198g得た。回収率は93.9%であっ
た。最終粘度は25℃で380cps、比重は27℃で
1.0941であった。この流体の屈折率は26℃で
1.4845であった。実施例IV 環状オリゴマーと連鎖停止剤を、重合前に実施例III と
同様にして乾燥した。
【0053】きれいな重合用フラスコに、フルオロシリ
コーン環状トリマーを361g、ジメチルシロキサン環
状テトラマーを247g、ジフェニルシロキサン環状テ
トラマーを960g、連鎖停止剤(MD2 M)を705
g、そしてカーボワックス(Carbowax)550を0.28
g仕込んだ。この系を窒素でスパージしながら130〜
135℃に加熱した。この温度を保持しつつ、窒素モー
ドをブランケットに変え、この系に入る窒素の速度を下
げた。触媒としてカリウムシラノラート(KOH当量
4.9%)を0.48g加えたところ、重合は4℃の発
熱を示した。その後この温度は160℃まで上昇した。
この温度を10時間維持した後、シリルホスフェート
0.65gで中和した。重量2261gの透明な流体を
回収した。これは揮発分含量が23%であり、粘度が2
5℃で34cpsであった。回収率は99%であった。
この1272gを35mmの減圧下250℃でストリッピ
ングしたところ揮発分含量が2.5%で25℃の粘度が
234cpsである流体が973.5g(収率76.5
%)得られた。比重は24℃で1.1140、屈折率は
22℃で1.5031であった。
【0054】特定の具体例に関連して本発明を説明して
来たが、当業者には分かるように、添付の特許請求の範
囲に定義した本発明の思想と範囲から逸脱することなく
付加、修正、置換および削除を行なうことができる。

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)フルオロシリコーン系環状オリゴ
    マー、 (B)メチルシロキサン系環状オリゴマー、 (C)フェニルシロキサン系環状オリゴマー、 (D)連鎖停止剤、および (E)触媒量の開環触媒 の反応生成物からなり、この反応生成物が25℃で30
    cps〜200,000cpsの範囲の粘度を有するフ
    ェニル含有フルオロシリコーンターポリマー性流体から
    なる、メチル‐フェニル‐フルオロ含有ターポリマー性
    流体。
  2. 【請求項2】 成分(A)が3,3,3‐トリフルオロ
    プロピルメチルシロキサン環状トリマーである、請求項
    1記載のメチル‐フェニル‐フルオロ含有ターポリマー
    性流体。
  3. 【請求項3】 成分(B)がジメチルシロキサン環状テ
    トラマーである、請求項1記載のメチル‐フェニル‐フ
    ルオロ含有ターポリマー性流体。
  4. 【請求項4】 成分(C)がジフェニルシロキサン環状
    テトラマーである、請求項1記載のメチル‐フェニル‐
    フルオロ含有ターポリマー性流体。
  5. 【請求項5】 成分(D)が、1〜30個のシロキサン
    単位を有するMで停止したシロキサン流体、または1〜
    約30個のシロキサン単位を有するビニルで末端が停止
    した連鎖停止剤である、請求項1記載のメチル‐フェニ
    ル‐フルオロ含有ターポリマー性流体。
  6. 【請求項6】 成分(A)が約10〜約40重量%であ
    る、請求項1記載のメチル‐フェニル‐フルオロ含有タ
    ーポリマー性流体。
  7. 【請求項7】 成分(B)が約20〜約50重量%であ
    る、請求項1記載のメチル‐フェニル‐フルオロ含有タ
    ーポリマー性流体。
  8. 【請求項8】 成分(C)が約20〜約60重量%であ
    る、請求項1記載のメチル‐フェニル‐フルオロ含有タ
    ーポリマー性流体。
  9. 【請求項9】 成分(D)が約0.28〜約31.0重
    量%である、請求項1記載のメチル‐フェニル‐フルオ
    ロ含有ターポリマー性流体。
  10. 【請求項10】 前記反応生成物がさらに約0.008
    〜約0.01重量%のプロモーターを含んでおり、この
    プロモーターがメトキシで末端が停止したポリエチレン
    グリコールおよびポリエチレングリコールより成る群の
    中から選択される少なくとも1種からなる、請求項1記
    載のメチル‐フェニル‐フルオロ含有ターポリマー性流
    体。
  11. 【請求項11】 成分(E)がカリウムシラノラートで
    ある、請求項1記載のメチル‐フェニル‐フルオロ含有
    ターポリマー性流体。
  12. 【請求項12】 ぎりぎりの相溶性のセルフブリード性
    添加剤を含み、ポストベーク後にセルフブリード特性を
    示す硬化性フルオロシリコーンゴム組成物であって、
    触媒と混合されると18〜80のショアーAデュロメー
    ターを示す熱硬化性フルオロシリコーンゴム組成物と、 25℃の粘度が16,000cps〜200,000c
    psであり、約10〜約40重量%のフルオロシリコー
    ン環状トリマー、約20〜約50重量%のメチルシロキ
    サン環状テトラマー、約20〜約60重量%のフェニル
    シロキサン環状テトラマーおよび連鎖停止剤からなる非
    相溶性のセルフブリード性添加剤とを含む組成物。
  13. 【請求項13】 フェノール含有ターポリマー性フルオ
    ロシリコーン流体の製造方法であって、 反応容器中で、(A)フルオロシリコーン系環状オリゴ
    マー、(B)メチルシロキサン系環状オリゴマー、
    (C)フェニルシロキサン系環状オリゴマー、および
    (D)連鎖停止剤を一緒に混合して環状オリゴマーの混
    合物を形成し、 この環状オリゴマーの混合物を触媒量の開環触媒と混合
    し、 成分(A)、(B)、(C)および(D)を前記触媒の
    存在下で反応させてフェノール含有フルオロシリコーン
    ターポリマー性流体を形成することからなる方法。
  14. 【請求項14】 さらに、前記環状オリゴマーの混合物
    をプロモーターと混合する工程を含んでおり、このプロ
    モーターがポリエチレングリコールおよびメトキシで末
    端が停止したポリエチレングリコールより成る群の中か
    ら選択される少なくとも1種である、請求項13記載の
    方法。
  15. 【請求項15】 さらに、中和剤で触媒を中和する工程
    を含んでいる、請求項13記載の方法。
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