JPH1112472A - アルコキシ架橋するrtv1−シリコーンゴム−混合物 - Google Patents
アルコキシ架橋するrtv1−シリコーンゴム−混合物Info
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Abstract
し、他のRTV1材料に対しても利用される混合技術を
用いて製造可能であるような、透明で、安定性のアルコ
キシ架橋するRTV1−シリコーンゴム−混合物を製造
すること 【解決手段】 (a) 一般式(I)のジアルコキシオ
ルガノシリル末端基を有する少なくとも1種のポリジオ
ルガノシロキサン、(b) 一般式(II)の少なくと
も1種のアルコキシシラン及び/又はその部分水解物、
及び(c) 一般式(III)の少なくとも1種のオル
ガノシラン及び/又はその部分水解物を含有する、アル
コキシ架橋するRTV1−シリコーンゴム−混合物 【化1】
Description
アミドアルキル基である、ジアルコキシオルガノシロキ
シ−末端基を有するポリジオルガノシロキサンをベース
とするアルコキシ架橋するRTV1−シリコーンゴム−
混合物に関する。
の際に室温でエラストマーに加硫する1パック−シリコ
ーンゴム混合物(RTV1)は公知である。この混合物
は一般に、ポリマーの、たいていは線状のシロキサン、
容易に加水分解可能な基を含有しなければならない架橋
性の化合物、たいていはメチル末端のポリジメチルシロ
キサンである可塑剤、及び場合により他の添加物、硬化
促進剤、顔料、加工助剤及び充填剤を含有する。この混
合物の加硫は、酸性で、例えばアセトキシシランの存在
で、塩基性で、例えばアミノシランを用いて、又は中性
で、例えばオキシモ基(Oximogruppe)又はアルコキシ
基を有する化合物により行われる。中性で架橋するRT
V1系は特に、混合物の硬化の際に生じる分解生成物が
下地に影響を与えるべきでない場合に、例えばコンクリ
ート又は金属材料を使用する際に必要である。
H基を有するポリマーが使用される。この方法は、例え
ばアセテート架橋する、オキシム架橋する及びアミン架
橋する混合物の場合に適用される。アルコキシ架橋する
RTV1−材料の製造の場合でも、容易に入手可能なヒ
ドロキシ末端のポリジオルガノシロキサンを使用するこ
とが可能である。例えば、欧州特許第384609号明
細書及び欧州特許第543615号明細書において、著
しく多くの充填物が添加されたメトキシ架橋する材料が
記載されており、この材料はOH末端のポリジメチルシ
ロキサンの使用下で製造される。しかしながら、この方
法はまずポリマー、可塑剤及び充填剤(この場合沈降チ
ョーク及び粉砕チョークからなる組合せ)を相互に混合
し、次いで引き続き架橋剤としてメチルトリメトキシシ
ランを及び架橋触媒を添加する場合にのみ機能するだけ
である。この場合、まず極端に高粘度の〜部分的にゴム
弾性の材料が生じ、この材料は特別な混合技術を使用し
てのみ加工することができる。RTV1−材料に対して
通常使用される混合技術は使用できない。さらに、この
方法は多量に充填剤を添加された材料に制限される。高
度に分散したケイ酸を充填された透明な系に対してこの
方法は適用できない。架橋剤なしでOH末端ポリマーと
ケイ酸との混合の際に著しく高粘度のペーストを生じ、
このペーストは急速に硬質の脆性材料に硬化することは
公知である。架橋剤をこのような混合物に添加する場
合、ペーストの安定性は失われてしまう。しかしなが
ら、主にこのような安定性の材料が必要とされる。さら
に、前記した先行技術により製造される材料の早期の架
橋は制御することができない。
のためにアルコキシ末端基を有するポリマーが使用され
る。その製造は公知であり、かつ一般に一定の粘度のヒ
ドロキシ末端のポリジオルガノシロキサンを、触媒の存
在でアルコキシシランと反応させることにより行われる
(特に、EP137883、EP304701、EP5
59045)。この場合に行われる縮合(アルコールの
脱離)の間に、所望のポリマーが形成される。アルコキ
シ末端基のポリマーの製造に続いて混合物の製造が行わ
れ、この混合物の製造は前記したように行うことができ
る。しかしながら、今までに記載した全ての方法の場
合、メトキシシランの使用の際にだけOH末端基のポリ
マーの十分な転化率が達成されるにすぎないという欠点
がある。今まで公知のエトキシシランをポリマーの製造
のために使用する場合、OH基の完全な反応は達成され
ない。従って、RTV1−混合物の製造の際に、又は仕
上がった混合物の貯蔵の際にすでに材料が硬化され、つ
まり得られた生成物は十分に貯蔵安定性ではない。
念のない分解生成物、例えばエタノールだけが生じるア
ルコキシ架橋するRTV1−材料を製造することが望ま
しい。
は、アルコキシ末端基を有するポリマーから出発し、他
のRTV1材料に対しても利用される混合技術を用いて
製造可能であるようなアルコキシ架橋するRTV1−シ
リコーンゴム−混合物を製造することであった。特に、
それにより透明で、安定性のアルコキシ架橋するRTV
1−ペーストを製造できるべきである。
分: (a) 一般式(I)
び/又は置換されたアルキル基及び/又はシリル基を表
し、R2は相互に無関係に非置換の及び/又は置換され
た、飽和及び/又は不飽和のアルキル基及び/又はアリ
ール基及び/又は水素を表し、R3は非置換の又は置換
された、飽和又は不飽和のアルキル基、アリール基又は
アシル基又は水素を表し、R4は非置換の又は置換され
た、飽和又は不飽和のアルキル基又はアリール基又は水
素を表し、R5は相互に無関係に非置換及び/又は置換
されたアルキル基、アルケニル基及び/又はアリール基
を表し並びにXは酸素又は硫黄を表し、その際、基R3
及びR4は脂環式又は複素環式の環を形成することがで
き、nは20〜2000の値であり、mは1又は2であ
る]で示されるジアルコキシオルガノシロキシ末端基を
有する少なくとも1種のポリジオルガノシロキサン、 (b) 一般式(II)
意味を表す]で示される少なくとも1種のアルコキシシ
ラン及び/又はその部分水解物、並びに (c) 一般式(III) R5 xSi(OR1)4-x (III) [式中、R1及びR5は上記の意味を表し、xは0又は1
である]で示される少なくとも1種のオルガノシラン及
び/又はその部分水解物を含有するアルコキシ架橋する
RTV1−シリコーンゴム−混合物であり、それにより
前記課題は解決される。
ルガノシロキシ基として、1−(ピロリジン−2−オン
−1−イル)アルキルジアルコキシシロキシ基及び/又
は2−(ピロリジン−2−オン−1−イル)アルキルジ
アルコキシシロキシ基、並びに1−(N−メチルアセト
アミド)アルキルジアルコキシシロキシ基及び/又は2
−(N−メチルアセトアミド)アルキルジアルコキシシ
ロキシ基が有利である。
は、一般式(IV) HO(SiR5 2O)nH (IV) [式中、R5及びnは前記の意味を表す]で示されるヒ
ドロキシ末端のポリジオルガノシロキサンを、一般式
(II)のアルコキシシラン及び/又はその部分水解物
と、場合により触媒、例えばNaOH又はKOH、リチ
ウム化合物、アルカリ金属アルコラート又はルイス酸の
存在で、高めた温度で反応させることにより得ることが
できる。
シロキサンは公知である。通常、このポリジオルガノシ
ロキサンは、強塩基性触媒及び少量の水の存在で環状シ
ロキサンの重合により製造されるか、又はOH末端基を
有する短鎖の線状オリゴマーの重縮合により製造され
る。有利な置換基R5はメチル基、エチル基、フェニル
基、ビニル基及びトリフルオロプロピル基である。入手
性が容易なためにα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシ
ロキサン(その際、nは100〜1600の値である)
が特に有利である。純粋に線状のポリマーを使用するこ
とが有利であるが、分枝箇所を有するようなポリマーを
使用することもできる。
製造の際に、一般式(II)のアルコキシシランの使用
すべき量は、一般式(IV)のポリジオルガノシロキサ
ンのケイ素結合するヒドロキシル基の含有量に応じてお
り、当業者によりそれぞれの割合は容易に調節すること
ができる。アルコキシシランは、反応体として使用され
たポリジオルガノシロキサンに対して0.1〜10重量
%、有利に1〜5重量%の量で使用するのが有利であ
り、その際、過剰量のアルコキシシランは生成物中に残
留するか又は分離することができる。
混合物に対して0.1〜10重量%、特に1〜5重量%
で含有するのが有利である。
て、例えば、基R1としてシリル基を結合していない化
合物、もしくはその部分水解物を使用することができ
る。この例は、N−1−(トリエトキシシリル)エチル
ピロリドン−(2)、N−2−(トリエトキシシリル)
エチルピロリドン−(2)、N−1−(トリエトキシシ
リル)エチル−N−メチルアセトアミド、N−2−(ト
リエトキシシリル)エチル−N−メチルアセトアミド又
はこれらの混合物である。
ンとして、シリル基を含有しない一般式(II)のアル
コキシシランもしくはその部分水解物と、一般式(II
I)のオルガノシランもしくはその部分水解物との反応
生成物、例えばN−1−[(メチルジエトキシシロキ
シ)ジエトキシシリル]エチルピロリドン−(2)を使
用することもできる。一般式(II)のアルコキシシラ
ンの使用された部分水解物の例は、1,3−ビス(1′
−N−メチルアセトアミドエチル)−1,1,3,3−
テトラエトキシジシロキサン又は1−N−[(ジエトキ
シメチルシロキシ)−ジエトキシシリル]エチルピロリ
ドン−(2)である。
例は次のものである:N−1−(トリエトキシシリル)
エチルスクシンイミド
クシンイミド
タルイミド
タルイミド
ロリドン−(2)
ロリドン−(2)
エチル−N−メチルアセトアミド
エチル−N−メチルアセトアミド
シ)シリル)エチル−N−メチルチオアセトアミド
シ)シリル)エチル−N−メチルチオアセトアミド
とができる。
アルコキシシランは、例えば相応するトリアルコキシシ
ランを相応するN−ビニル置換アミドに付加することに
より得られる。
又はその部分水解物は、RTV1−シリコーンゴム−混
合物中で、架橋剤として10重量%まで含有される。こ
の例は、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリエトキ
シシラン、テトラキス(2−メトキシエトキシ)−シラ
ン、テトラキス(2−ブトキシエトキシ)シラン、N−
1−(トリエトキシシリル)エチルピロリドン−
(2)、及びN−1−(トリエトキシシリル)エチル−
N−メチルアセトアミドもしくは、最後の2つの生成物
の合成の際に得られるN−1−(トリエトキシシリル)
エチルアミドとN−2−(トリエトキシシリル)エチル
アミドの混合物である。前記の化合物の任意の混合物も
使用することができる。
ものである: (d) 0.05〜10Pasの粘度を有する可塑剤、
有利にトリメチルシリル末端のポリジメチルシロキサン
40重量%まで。0.1〜1Pasの粘度が特に有利で
ある。しかしながら、若干のメチル基が他の有機基、例
えばフェニル、ビニル又はトリフルオロプロピルに置き
換えられているメチル末端のポリジメチルシロキサンも
使用することができる。線状のトリメチルシリル末端の
ポリジメチルシロキサンを可塑剤として使用するのが有
利であるが、若干の分枝箇所を有するような化合物を使
用することもでき、このような化合物は可塑剤の製造の
ために利用される出発生成物中に少量の3官能性又は4
官能性のシランが含まれることにより生じる。しかしな
がら、シロキサンの代わりに、全混合物に対して25重
量%まで、他の有機化合物、例えば特定の芳香族不含の
炭化水素混合物を可塑剤として使用することもできる。
めに、触媒0.01〜5重量%。ジアルキルスズ化合
物、例えばジブチルスズジラウレート又はジブチルジア
セテート、もしくはチタン化合物、例えばテトラブチル
チタネート又はテトライソプロピルチタネート又はチタ
ンキレートが通常である。触媒混合物も使用することが
できる。
に、強化性充填剤30重量%まで、及び/又は非強化性
充填剤60重量%まで。高い比表面積を有する有利な充
填剤は熱分解ケイ酸又は沈降炭酸カルシウムである。さ
らに僅かな比表面積を有する充填剤は増量剤として使用
することができる。この場合、粉砕された炭酸カルシウ
ムが有利である。
たアルコキシシラン2重量%まで。3−アミノプロピル
トリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)−アミ
ノプロピルトリエトキシシラン及び3−メルカプトプロ
ピルトリエトキシシランが特に有利である。官能基を有
する置換アルコキシシランの混合物を使用することもで
きる。
目的に応じて)は例えば次のものである:着色顔料、殺
菌剤(それぞれ2重量%まで)。
公知の方法により行うことができる。意外にも、アルコ
キシ末端のポリジオルガノシロキサン(a)、アルコキ
シシラン(b)及び他の成分(c)〜(h)から、RT
V1−系を、混合物の製造の間に早期の架橋を生じさせ
ずに、それによりRTV1−混合物を利用不能にせず
に、混合できることが見出された。透明で、安定性の製
品でも、多量に充填物を添加された製品でも問題なく製
造することができる。本発明によるRTV1−シリコー
ンゴム−混合物は高い速度でかつ非粘着性で、良好な機
械特性を有する生成物に完全に硬化する。この特別な利
点は、架橋の際に毒性のメタノールを全く含まない分解
生成物を生じる系を実現できることである。
[1′−(ピロリジン−2−オン−1−イル)エチルジ
エトキシシロキシ]ポリジメチルシロキサン450g、
100mPasの粘度を有するメチル末端のポリジメチ
ルシロキサン350g、N−1−(トリエトキシシリ
ル)エチルピロリドン−(2)23g、メチルトリエト
キシシラン24g、ビス(エチルアセトアセタト)ジイ
ソブチルチタネート36g及びヘキサメチルジシラザン
で疎水化した約200m2/gの表面積を有する熱分解
ケイ酸160gを、ディソルバー混合機中で加工して安
定なペーストにし、このペーストを空気湿度の影響下で
架橋させてシリコーンゴムにした。この生成物の特性値
を表1にまとめた。
[1′−(ピロリジン−2−オン−1−イル)エチルジ
エトキシシロキシ]ポリジメチルシロキサン560g、
100mPasの粘度を有するメチル末端のポリジメチ
ルシロキサン240g、N−1−(トリエトキシシリ
ル)エチルピロリドン−(2)23g、メチルトリエト
キシシラン24g、ビス(エチルアセトアセタト)ジイ
ソブチルチタネート36g及びヘキサメチルジシラザン
で疎水化した約200m2/gの表面積を有する熱分解
ケイ酸100gをディソルバー混合機中で加工して安定
なペーストにし、このペーストを空気湿度の影響下で架
橋させてシリコーンゴムにした。この生成物の特性値を
表1にまとめた。
−(N−メチルアセトアミド)エチルジエトキシシロキ
シ]ポリジメチルシロキサン450g、100mPas
の粘度を有するメチル末端のポリジメチルシロキサン3
50g、N−1−(トリエトキシシリル)エチル−N−
メチルアセトアミド23g、メチルトリエトキシシラン
24g、ビス(エチルアセトアセタト)ジイソブチルチ
タネート36g及びヘキサメチルジシラザンで疎水化し
た約200m2/gの表面積を有する熱分解ケイ酸16
0gをディソルバー混合機中で加工して安定なペースト
にし、このペーストを空気湿度の影響下で架橋させてシ
リコーンゴムにした。この生成物の特性値を表1にまと
めた。
−(N−メチルアセトアミド)エチルジエトキシシロキ
シ]ポリジメチルシロキサン450g、100mPas
の粘度を有するメチル末端のポリジメチルシロキサン3
50g、N−1−(トリエトキシシリル)エチル−N−
メチルアセトアミド23g、メチルトリエトキシシラン
40g、テトライソプロピルチタネート30g及びヘキ
サメチルジシラザンで疎水化した約200m2/gの表
面積を有する熱分解ケイ酸100gをディソルバー混合
機中で加工して安定なペーストにし、このペーストを空
気湿度の影響下で架橋させてシリコーンゴムにした。こ
の生成物の特性値を表1にまとめた。
[1′−(ピロリジン−2−オン−1−イル)エチルジ
エトキシシロキシ]ポリジメチルシロキサン420g、
100mPasの粘度を有するメチル末端のポリジメチ
ルシロキサン180g、N−1−(トリエトキシシリ
ル)エチルピロリドン(2)23g、メチルトリエトキ
シシラン27g、ビス(エチルアセトアセタト)ジイソ
ブチルチタネート30g、約150m2/gの表面積を
有する熱分解ケイ酸60g及びステアリン酸で被覆され
た粉砕炭酸カルシウム720gをディソルバー混合機中
で加工して安定なペーストにし、このペーストを空気湿
度の影響下で架橋させてシリコーンゴムにした。この生
成物の特性値を表1にまとめた。
リエトキシシリル)エチル−N−メチルアセトアミド2
5.8gからの混合物に、エタノール20ml中の水
1.9gを添加した。24時間後に形成された生成物を
溶剤として添加されたエタノールと一緒に留去した。オ
リゴマーの水解物35.5gが残留し、この水解物はメ
チルトリエトキシシラン34重量%、N−1−(トリエ
トキシシリル)エチル−N−メチルアセトアミド8重量
%、N−1−[(ジエトキシメチルシロキシ)ジエトキ
シシリル]エチル−N−メチルアセトアミド27重量
%、1,3−ビス(1′−(N−メチルアセトアミド)
エチル−1,1,3,3−テトラエトキシジシロキサン
8重量%及びN−1−(トリエトキシシリル)エチル−
N−メチルアセトアミドの比較的高級のオリゴマーの水
解物/縮合生成物23重量%からなる。この組成は、29
Si−NMR分光分析を用いて測定した。67000m
Pasの粘度を有するα,ω−ビス−[1−(N−メチ
ルアセトアミド)エチルジエトキシシロキシ]ポリジメ
チルシロキサン450g、100mPasの粘度を有す
るメチル末端のポリジメチルシロキサン350g、前記
のオリゴマー混合物35g、ビス(エチルアセトアセタ
ト)ジイソブチルチタネート37g及びヘキサメチルジ
シラザンで疎水化された約200m2/gの表面積を有
する熱分解ケイ酸164gを、ディソルバー混合機中で
加工して安定なペーストにし、このペーストを空気湿度
の影響下で架橋させてシリコーンゴムにした。この生成
物の特性値を表1にまとめた。
まで公知の原料を含有する、つまり硬化の際に著しい量
のメタノールを生じる混合物を製造した。
−ジヒドロキシポリジメチルシロキサンとメチルトリメ
トキシシランとの亜鉛アセチルアセトネートの存在で8
0℃での反応により製造されたメトキシ末端のポリマー
1150g、100mPasの粘度を有するメチル末端
のポリジメチルシロキサン850g、ヘキサメチルジシ
ラザンで疎水化された約200m2/gの表面積を有す
る熱分解ケイ酸400g、メチルトリメトキシシラン8
0g及びビス(エチルアセトアセタト)ジイソブチルチ
タネート30gを、ディソルバー混合機中で加工して安
定なペーストにし、このペーストを空気湿度の影響下で
架橋させてシリコーンゴムにした。この生成物のデータ
を表1にまとめた。
た。機械的特性値(引張強さ、引裂点伸び、100%の
伸びでの応力及び硬さ)を23℃で50%の相対湿度で
の7日間の硬化後に測定した。
Claims (8)
- 【請求項1】 次の成分: (a) 一般式(I) 【化1】 [式中、R1は相互に無関係に、非置換の及び/又は置
換されたアルキル基及び/又はシリル基を表し、R2は
相互に無関係に、非置換の及び/又は置換された、飽和
及び/又は不飽和のアルキル基及び/又はアリール基及
び/又は水素を表し、R3は非置換の又は置換された、
飽和又は不飽和のアルキル基、アリール基又はアシル基
又は水素を表し、R4は非置換の又は置換された、飽和
又は不飽和のアルキル基又はアリール基又は水素を表
し、R5は相互に無関係に、非置換の及び/又は置換さ
れたアルキル基、アルケニル基及び/又はアリール基を
表し、並びにXは酸素又は硫黄を表し、その際、基R3
とR4とは脂環式の又は複素環式の環を形成していても
よく、nは20〜2000の値であり、mは1又は2で
ある]で示される、ジアルコキシオルガノシロキシ末端
基を有する少なくとも1種のポリジオルガノシロキサ
ン、(b) 一般式(II) 【化2】 [式中、R1〜R4並びにX及びmは上記の意味を表す]
で示される少なくとも1種のアルコキシシラン及び/又
はその部分水解物、及び(c) 一般式(III) R5 xSi(OR1)4-x (III) [式中、R1及びR5は上記の意味を表し、xは0又は1
である]で示される少なくとも1種のオルガノシラン及
び/又はその部分水解物を含有する、アルコキシ架橋す
るRTV1−シリコーンゴム−混合物。 - 【請求項2】 一般式(I)のポリジオルガノシロキサ
ンは、一般式(IV) HO(SiR5 2O)nH (IV) [式中、R5及びnは上記の意味を表す]で示されるヒ
ドロキシ末端のポリジオルガノシロキサンを、式IIの
アルコキシシラン及び/又はその部分水解物と反応させ
ることにより得られる、請求項1記載のアルコキシ架橋
するRTV1−シリコーンゴム−混合物。 - 【請求項3】 一般式(II)のアルコキシシランとし
て、基R1としてシリル基を結合していない化合物もし
くはその部分水解物を使用する、請求項1記載のアルコ
キシ架橋するRTV1−シリコーンゴム−混合物。 - 【請求項4】 一般式(II)のアルコキシシランとし
て、N−1−(トリエトキシシリル)エチルピロリドン
−(2)又はN−2−(トリエトキシシリル)エチルピ
ロリドン−(2)又はこれらの混合物を使用する、請求
項3記載のアルコキシ架橋するRTV1−シリコーンゴ
ム−混合物。 - 【請求項5】 一般式(II)のアルコキシシランとし
て、N−1−(トリエトキシシリル)エチル−N−メチ
ルアセトアミド又はN−2−(トリエトキシシリル)エ
チル−N−メチルアセトアミド又はこれらの混合物を使
用する、請求項3記載のアルコキシ架橋するRTV1−
シリコーンゴム−混合物。 - 【請求項6】 一般式(II)のアルコキシシランとし
て、シリル基を含有していない一般式(II)のアルコ
キシシランもしくはその部分水解物と、一般式(II
I)のオルガノシランもしくはその部分水解物との反応
生成物を使用する、請求項1記載のアルコキシ架橋する
RTV1−シリコーンゴム−混合物。 - 【請求項7】 一般式(II)のアルコキシシランとし
て、N−1−[(メチルジエトキシシロキシ)ジエトキ
シシリル]エチルピロリドン−(2)を使用する、請求
項6記載のアルコキシ架橋するRTV1−シリコーンゴ
ム−混合物。 - 【請求項8】 一般式(III)のオルガノシランとし
て、オルガノトリエトキシシラン及び/又はテトラエト
キシシランを使用する、請求項1記載のアルコキシ架橋
するRTV1−シリコーンゴム−混合物。
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