JPS6295328A - シリコーン弾性フォームの製造法 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 この発明は混合時に室温で硬化する弾性フオームを形成
するシリコーン組成物に関する。

従来の技術 １９６２年１２月２５日付は米国特許第５，０７０，５
５５号において３ｒｕｎｅｒは、（１１Ｓｉ−結合ＯＨ
基と、少なくとも１つのＳｌ−結合水素原子を含有する
１〜７５重量％のシロキサン単位とを含有するオルガノ
ポリシロキサン、　（２）ｔＦ）を基準にして、シラノ
ール、低分子量のヒドロキシル化シロキサン、水、カル
ボン酸、および炭素原子が１２以下のアルコールからな
る群から選んだ５０重量％までのヒドロキシル化合物お
よび（３）炭化水素可溶性モノカルボン酸の第一スズ塩
を混合することからなるシロキサン弾性フオームの調製
法を教示している。

特殊な触媒がそれら成分を適正速度で反応させて、発泡
および架梼を生じさせると述べている。

１９６９年２月１８Ｂ付は米国特許第５．ｌ１２８，８
０号においてＮ１ｔＺＳＣｈｅらは、本質的に、（１）
ケイ素に結合した水素を含１ない樹脂質のオルガノシロ
キサン、（２）流体有機水素シロキサン重合体、（３）
水酸基含有化合物、および触媒からなる自消性シリコー
ン樹脂フオームを教示している。ヒドロキシル化化合物
は低分子量のオルガノシロキサノール、水、有機アルコ
ール、プルカッ−ルーアミン、およびカルボン酸エステ
ルを含む。触媒は重金属、望甘しくは二価のスズのカル
ボン酸塩類捷たは第四アンモニウム化合物にすることが
できる。

１９７５年１２月２日付は米国特許第３，９２３，７０
５号において５ｒｎｉｔｈ　　は、１分子当シ少なくと
も５個のＳｉ−結合水素原子を有する有機水素シロキサ
ンと、ヒドロキシル化オルガノシロキサンと、白金触媒
とを一緒に混合することによるオルガノシロキサン・フ
オームの調製法を開示している。

Ｓｌ−結合水酸基に対するＳｌ−結合水素原子のモル比
は２．５〜４．０であって、２５℃における混合体の粘
度はｌ　ＯＯ，ＯＯＯＣＳ以下であった。また、彼ばｇ
５重量％までのベンゼン可溶性、ビニル含有トリオルガ
ノシロキシ末端封鎖ポリジオルガノシロキサンの使用を
開示した。そのフオームは防火性かつ非毒性であった。

１９７７年５月５１Ｂ付は米国特許第１４，０２６，８
５号においてＫｉ　ｔ　ｔｌ　ｅは、ポリジオルガノシ
ロキサン・ガムを主成分とした原料、有機水素シロキサ
ン、アセチレン・アルコール抑制剤、および白金触媒を
含有する組成物に有機アルコールが存在するために薄皮
を有するシリコーン・フォーム組成物を開示した。この
組成物は調製および貯蔵ができる一液型の材料であって
、フオームまだはスポンジ製造を提供するために加熱し
たとき発泡した。

１９８０年２月１９Ｂ付は米国特許第キ、ｉｌｌ！９，
５１１５号においてＭｏ　ｄ　ｉ　ｃは、ビニル含有ポ
リシロキサン、任意の充てん材、１５％以下の水、水素
含有ポリシロキサン、および白金触媒からなるシリコー
ンフオーム組成物を開示している。彼は、水素放出が適
当な速度で生じて適当な密度のフオームが生成するには
発泡性組成物の成分をバランスさせなければならないこ
とを教示している。

１９Ｓｉ年７月１日付は英国特許出願第２，０６５，６
６１号においてＭｏｄｉｃ　　はペースのビニル含有重
合体、シラノール含有シリコーン化合物、任意の充てん
材、水素化シリコーン重合体および白金触媒からなるシ
リコーン組成物を開示している。彼は、前記彼の米国特
許第１４．１　ｇ　９．５１１５号の組成物は放置の際
に混合物から水が分離することを教示している。英国特
許第２．　Ｏ６５，６６１号において７彼はシリコーン
化合物のシラノール基が水素化物と反応してフオームを
形成する水素を生成することを教示している。彼はシリ
コーン化合物が存在し、かつそれがシラノール基を有す
る必要があることを教示している。シリコーン樹脂中の
シラノール基は作用もせず、シラノール基はシリカにも
作用しない。シラノール含有シリコーン化合物の１ＯＮ
量％以上は多過ぎるガスを発生して、系に大きな空げき
をもたらす。シラノール１モル当シ少なくとも１モルの
Ｓ　ｉ　Ｈが存在する。

１９８３年１１月２９日付は米国特許第１！、’１１　
ａｌ　５７号にお−て１ｖｉＯＣ］ｉＣは、樹脂質共重
合体と発泡性シリコーン組成物を混合することによって
フオームの密度を下げる方法を開示している。

所望の組合せの物理的性質を有する弾性フオームを製造
する方法は、１分子当り少なくとも２つのビニル基を有
するトリオルガノシロキシ末端封鎖ポリジオルガノシロ
キサン、トリアルキルシロキシ末端封鎖ポリアルキル水
素シロキサン、ヒドロキシル化オルガノシロキサン、オ
よび白金触媒の混合物に３〜１２の炭素原子を有する有
機アルコールを添加する。

問題点を解決するだめの手段 本発明は、本質的に、ｆＡ）Ｔｌｌ　２５℃において２
０〜ｌＩＯパスカル・秒の粘度を有し１分子当り少なく
とも２つのビニル基を有するトリオルガノシロキシ末端
封鎖ポリジオルガノシロキサン１００重量部と、（２）
トリオルガノシロキシ単位がトリメチルシロキシ単位お
よびジメチルビニル単位であり、トリオルガノシロキシ
単位とＳｉＯ□単位とのモル比が約０７＝１であり、共
重合体がＬ４〜２．２Ｎ量％のＳｌ−結合ビニル基を有
するところのトリオルガノシロキシおよびＳｉ０単位の
ベンゼン可溶性樹脂共重合体０〜４０重量部と、＋３１
４Ｍ媒として（１）のポリジオルガノシロキサン１００
万ＭＬ部当り白金５〜２００重量部と、　（４）　１分
子当り平均少なくともうつの＄１−結合水素原子と１Ｓ
ｉ原子当ｐ平均１以下のＳｌ−結合水素原子を有する有
機水素シロキサン５〜１０重量部と、（５）２〜１１重
量％の水酸基を有する水酸基末端封鎖ポリジオルガノシ
ロキサン２０〜ヰＯ重量部と、充てん材０〜１００重量
部とを混合し、次に（Ｓｌ得られるフオームの圧縮性に
対する密度比を変えるために有機アルコール１〜１５Ｎ
量部を添加し、該混合物の密度を２５℃において１００
パスカル・秒以下にさせ、しかる後に［Ｃｉ該混合物に
クロスを生成させ、宇高において不連続型の弾性シリコ
ーン・フォームに硬化させることからなるシリコーン弾
性フオームの物理的性質の組合せを制御する方法に関す
る。

弾性フオームは包装、吸音、シーリング、火災止めシー
ラント、および靴、自動車、二輪車用シート、等のよう
に広範囲の用途におけるクッションのような多ぐの用途
に使用されている。それぞれの用途は、密度、硬度、伸
び、弾性、針入度。

セルの大きさ、および連続気泡か不連続気泡であるか否
かのような物理的性質の異なる種類の組合せを必要とす
る。

使用されるフオームのある種のものは、１分子当り少な
くとも２つのビニル基を有するトリアルホルシロキシ末
端封鎖ポリジオルガノシロキサン、トリアルキルシロキ
シ末端封鎖ポリアルキル水素シロキサン、ヒドロキシル
化オルガノシロキサンおよび白金触媒の組合せから調製
される。適尚な割合で混合されたとき、かかる混合物は
該混合物がクロスを形成しかつ同時に２オームが生成さ
れるように硬化するのに十分な速度で水素を放出する。

成分の景および混合物に使用する実際の取分を変えるこ
とによって、最終フオームの物理的性質およびこれらの
性質の相対値に影響を与えることができる。例えば、フ
オームの密度を低下させるが同一のこわさを維持するこ
とが望ましい場合がある。別の用途は、でこぼこ道をト
ラックでパンケージを輸送する場合のように組合せ物が
振動するとき、フオーム上に載っている物体を支持する
が吸収されるエネルギーを高くまたは低くする必要があ
るために、あるこわさまたは針入度を要する。かかるフ
オームのような物理的性質の相対値は３〜１２の炭素原
子を有する有機アルコールの添加量を変えることによっ
て調節できることがわかった。

２５℃で２０〜４０パスカル・秒の粘度および１分子当
り少なくとも２つのビニル基を有するトリオルガノシロ
キシ末端封鎖ポリジオルガノシロキサン（１）は周矧の
材料であるっ次式のビニル末端封鎖ポリジオルガノシロ
キサンが望ましい二〇　Ｈ２＝　ＣＨＳ　ｌ○［ＳｉＯ
’：１ｓｉｃＨ＝ｃｌ（２（式中のＲおよびＲ′は単位
基当り１〜６の炭素原子を有するアルキル基、およびビ
ニル基からなる群から選ぶ、そしてＲ′基の少なくとも
５０モル％はメチル基である）。

ベンゼン可溶性樹脂共重合体（２）は周知材料である。

その樹脂はトリオルガノシロキシおよヒＳｉ０単位の共
重合体であって５該トリオルガノシロキン単位はトリメ
チルシロキシ単位およびジメチルビニルシロキシ単位で
あり、トリオルガノシロキシ単位とＳｉ０２単位とのモ
ル比は約０．７　：　１であり、該共重合体は１１１−
２．２重量％のＳｉ−結合ビニル基金有する。この材料
の製造はＤａｕｄｔおよびＴＹｌｅｒによる１９５４年
４月２０日付は米国特許第２．６７６．１　ｇ　２号に
開示されている。

白金触媒（３）は取分間の反応を促進させるために組成
物に含される。白金触媒（ロ）はＳｉ上のアリル基また
はＳｌ上の水酸基とＳｌ上の水素との反応全触媒するた
めに使用される周知の形態のいずれでもよい。好適な形
態の白金は、　Ｗｉｌｌｉｎｇによる１９６８年１２月
５１日付は米国特許第３Ｊ１９，５９３号に記載の方法
によって調製されるクロロ白金酸触媒錯体であって、該
錯体を提供するためにクロロ白金酸と対称のジビニルテ
トラメチルジシロキサンとが混合される。

成分（りは１分子当り平均少なくともうつのＳ　ｉ−結
合水素原子とｌｓｉ原子当り平均１つ以下のＳｉ−結合
水素原子を有する有機水素シロキサンである。Ｓ１原子
の残シの原子価は二価の酸素原子によってまたはメチル
、エチル、プロピル、イノプロピル、ブチル、およびヘ
キシルのような単位基当９１〜６の炭素原子を有する一
価のアルキル基およびフェニル基によって満たされる。

有機水素シロキサンはホモポリマー、共重合体、および
それらの混合体にすることができる。有機水素シロキサ
ンはトリメチルシロキシとメチル水素／ロキサンの共重
合体またはトリメチルシロキシ。

メチル水素シロキサンおよびジメチル７０キザンの共重
合体が望せしい。有機水素シロキサンば１分子当り平均
して少なくとも５つの３１−結合水素原子を有すること
が望ましい。

成分（５）は２〜１１重量％の水酸基を有する水酸基末
端封鎖ポリジオルガノシロキサンである。該シロキサン
は次式（式中のＲは前に定義したもの）を有する： ＨＯ６）（ＳｉＯ）工Ｈ 望捷しいＲはメチルである。Ｘの値がシロキサンの水酸
基の重量％全決定する。

成分（６）は充てん材である。これはフオームの生成に
必要ではない任意の成分であって、充てん材はポリジオ
ルガノノロキサンを強化するために存在することか望ま
しい。適当な充てん材は７リコーン・エラストマーと共
に使用される周知の充てん材であり、例えば発煙シリカ
、ケイソウ土、粉砕石英、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、
および繊維質のチタン酸カリウムである。使用する充て
ん材の量は混合物の粘度にある程度依存する。最終の混
合物は水素発生時に形成するフオームに対して十分低い
粘度のものでなければならないから、発煙シリカのよう
な高強化充てん材の少量のみを使用することができる。

粉砕石英のような非強化光てん材を使用する場合は、そ
れは強化光てん材の場合のように迅速に粘度を増さない
から、比較的多量を添加する。

成分（７）はイソプロピル、オクチルおよびラウリル・
アルコールのような３〜１２の炭素原子を有する有機ア
ルコール、プロピレン・グリコールおよび２−エチルヘ
キサンジオールである。これらのアルコールは白金触媒
の存在下でＳｉ上の水素原子と反応して付加的な水素ガ
スを発生すると考えられる。アルコールが一価アルコー
ルであるとき、対応する槁かけ結合が形成されないので
、得られるフオームはアルコールが存在しなかった場合
よりも少ない槁かけ結合を有する傾向にある。

アルコールが多価アルコールの場合には、反応は橋かけ
結合を形成するが、Ｓｌ上の水素原子とＳｉ上のビニル
基または水酸基間の反応によって形成されるものとは異
なる種類のものとなることが期待される。組成物にアル
コール全添加するときに形成されるこれら異なる種類の
橋かけ結合または無縞かけ結合は、以下の実施例におい
て明らかであるように物理的性質に異なる変化をもたら
すことが推測される。

アルコール添加の影響は使用するアルコールよびその量
に左右される。例えば、追加］・のイソプロパツールを
添加したとき、得られたフオームの密度は低下した。し
かしながら、同一水準の水酸基を使用したとき、ラウリ
ル・アルコールはイソプロピル・アルコール全使用した
ときよりも著しく低い密度となった。クンジョン用にお
いて、ラウリル・アルコールの添加は組成物１００部当
りアルコール０．５部の水準で荷重音別えたとき最小の
針入度を示したフオーム全生成した、そしてその量の上
下のアルコール１′ではさらに大きな針入度を示した。

そのフオームの硬度は同様に変化しなかったけれども、
硬度は使用したアルコールの量の増加と共に低下した。

本発明の方法は成分を均一混合体に混合し、その混合体
全室昌および圧力下でクロスを形成させる。−緒に混合
したとき，成分は反応して水素ガスを発生し、それが混
合体にフロス全形成させる。

水素ガスが放出されるとき同時に、混合体は重合し架橋
して弾性フオーム全形成する。成分（１）、（３）およ
び（判全混合するときに水素ガスが発生する。

各成分全適当な割合で混合室へ連続的に計量し、連続的
に混合し、混合体を容器にまたはフオームが形成される
ベルト上へ連続的に排出する連続混合装置の使用によっ
てフオームを連続的に生成することができる。

本発明の方法は、貯蔵のために成分？２部捷たけそれ以
上の部分に分けて、フオームが必要なときにそれらの部
分音一緒にすることによって実施することもできる。ビ
ニル含有ポリジオルガノ／ロキサン（１）、および白金
触媒（３）を１つの部分に混合し、水酸基末端封鎖ポリ
ジオルガノ／ロキサン（５）、および有機アルコール（
７）ヲ別の部分に混合するところの二゛液型が望ましい
。二液型は各部の成分間の反応が少ないので容易に貯蔵
することができる。二液型を一緒に混合すると、前述の
反応が生じてフオームが形成される。最高の保管寿命の
ためには，白金触媒と有機水素シロキサン金円−の容器
に入れないことが望せしい。

フオームにはさらに別の成分を添加することができるが
，それらは最初にそれらが本発明の使用を介して要求さ
れる物理的性質に影響を与えないことを保証する決定を
する必要がある。メチルビニルクロロシロキサンのよう
な白金（財）媒抑制剤は、混合体がフロスを形放し始め
る前に混合が完Ｔするように反応速度を遅くするために
使用することができる。顔料はフオームの着色用に添加
することができる。カーボンブランクの添加はフオーム
の難燃性を改善する。

次の実施例は説明のために示すのであって、特許請求の
範囲に適当に記載されている本発明全限定するものと解
釈すべきでない。実施例における部は全てＮ置部である
。

実施例　１ 第１の組成物は、２５℃で約３０パスカル・秒（Ｐａ−
ｓ）の粘度に有するジメチルビニルシロキシ末端封鎖ポ
リジメチルシロキサンｉｔ　６．　５部．　ＳｉＯ２単
位の１モル当，５トリオルガノシロキ７単位約０．７モ
ルのモル比であって樹脂共重合体が約Ｌ８重量％のビニ
ル基を有するところのトリオルガノン０ギン単位とＳｉ
０２単位のペンゼ／可溶性樹脂共重合体１６部，約５μ
の平均泣径を有する粉砕石英３７、５部，および触媒に
０．７重量％の白金全提供するためにジビニルテトラメ
チルジシロキサンとポリジメチルシロキサン流体のクロ
ロ白金酸錯体からなる白金触媒０．　１　５部を一緒に
混合することによって調↓した。

第２の組成物は、２５℃で約００４パスカル・秒の粘度
と約５．２５重量％の水酸基含量含有する水酸基末端封
鎖ポリジメチルシロキサン４部，および約Ｌ６重量％の
Ｓｌ−結合水素原子含量を有するトリメチルノロキシ末
瑞封鎖ポリメチル水素シロキサン１部を一緒に混合する
ことによって調製した。一連の試料は、第１の組５ｙ．
物１００ｇと第工表に示した種顛および量の添加物とを
混合することによって調製したつこれら混合体の各々は
、次に第２の組成物ｘｇｙと５０〜６０秒間混合して、
その混合体を宇高で，泡立たせそしてフオームに硬化さ
せたつ 試料は不連続気泡フオームから取り出して密度、圧縮性
および弾性（Ｂａｓｈｏｒｅ）　　ｆ測定した、それら
の結果を第工表に示す。アルコールの添加はフオームの
密度を種々の度合に下げた。組成物は全て、フオームの
密度を下げる方法として米国特許第１Ｊ、　１１１８．
１５７号においてＭｏｄｉｃにより示唆されたような共
重合体樹脂全含有した。フオームの圧縮に必要な力も種
々の度合に低下した。例えば、オクチルアルコールは圧
縮性を対照試料の値の３０％下げ、一方密度を対照試料
の約２５％下げた。

同じようなレベルにおいて、イソプロパツールは圧縮性
全対照試料の９５％に下げ、一方密度は対照試料の８５
％に下げた。

Δ Δ　　　Δ ））Ｉ ＩＩ　　　　　　　Ｉ’１ 実施例　２ 別の第１の組成物は、実施例１のジメチルビニルシロキ
シ末端封鎖ポリジメチルシロキサン６２．１１部、実施
例１の粉砕石英３７．５部、および白金蝕媒０．１３部
を一緒に混合することによって調製した。この組成物は
実施例１の第１の組成物に類似するが、ベンゼン可溶性
樹脂共重合体は別のポリジメチル７０キサンと取り替え
られている。

試料は前記第１の組成物１ｏｏｙと実施例１の第２の組
成物１Ｓｉと全混合することによって調製した、ラウリ
ル・アルコールの量は第π表に示したそして混合物は実
施例工のよりに発泡および硬化させた。

試料の密度は実施例Ｉにおけるように測定した、それら
の結果を第■表に示した。ラウリル・アルコールの添加
はフオームの密度および弾性金工げた。

第　　　　■　　　　表 な　　し　　　　　　　３０６　　　　　−　　　　　
　　　５５２ｊ３　２１１１７．１１　２４ 実施例　う 第１および第２の組成物は実施例１のように調製した。

一連の試料は第１の組ｆｆ物１００ｇと第ｍ表に示した
量および量の添加物とを混合することによって調製した
３次にこれら混合物の各々は第２の組Ｆｉｙ、物１ｇｇ
と３０〜６０秒間混合した、そして混合物は室温で泡立
たせると共にフオームに硬化させた。

試料は不連続気泡フオームの各々から取り出して、密度
、圧縮性および弾性ｆ　（１１１ｉ定した、それらの結
果を第■表に示した。

Ｑ、　ＯＯ８モルの水酸基を与えるのに十分な添加物水
準において、ラウリル・アルコールと７ラノール含有ポ
リ／ロキサンは同じような弾性値（Ｂａｓｈｏｒｅ）を
与えたが、／ラノール含有ポリ・／ロキサン試料の密度
および圧縮性はラウリル・アルコールの場合よりかなり
高い値全示した。ンラノール含有ポリシロキサン全含む
フオームの性質は量の変化に伴って太きく変化しなかっ
たが、ラウリル・アルコールは量の変化に伴って圧縮性
の変化音もたらした、しかし密度または弾性の変化は僅
かであった。

実施例　４ 第１の組成物は、実施例１の第１の組成物６０部と、実
施例１のジメチルビニシフ０キシ末端封鎖ポリジメチル
ノロキサン１１０部全混合することによって調製した。

これは、実施例１の第１の組成物に＠鍜するが実施例１
におけるよりも重合体に対してより低い割合の樹脂共重
合体、充てん付および柚媒を有する第１の組成物全生成
した。

一連の試料は前記第１の組成物１００ｇと第■表に示し
た量の２−エチルヘキサンジオールとを混合した後、実
施例１の第２の組成物２０９全添加することによって調
製した。最初の２つの試料においては、各混合物を室温
で泡立たせて、フオームに硬化させた。第うの試料は室
温で２分間泡立ｔせた後、５４．４℃の空気循環炉に５
分間入れた。第４の試料は室温で２分間泡立たせた後。

５　Ｌ　１１℃の空気循環炉に２０分間入れた。

この混合物における２−エチルヘキサンジオールは極め
て軟質の圧縮性フオームを生成した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、本質的に、 （Ａ）（１）２５℃において２０〜４０パスカル・秒と
   １分子当り少なくとも２つのビニル 基を有するトリオルガノシロキシ末端封 鎖ポリジオルガノシロキサン１００重量 部、 （２）トリオルガノシロキシ単位がトリメチルシロキシ
   単位とジメチルビニル単位で あり、トリオルガノシロキシ単位とＳｉＯ＿２単位との
   モル比が約０．７：１であり、共 重合体が１．４−２．２重量％のＳｉ−結合ビニル基を
   有するところのトリオルガノ シロキシとＳｉＯ＿２単位とのベンゼン可溶性樹脂共重
   合体０〜４０重量部、 （３）触媒としてポリジオルガノシロキサン（１）の１
   ００万重量部当り５〜２００重量部の白金、 （４）１分子当り平均少なくとも３つのＳｉ−結合水素
   原子と１Ｓｉ原子当り平均１ 以下のＳｉ−結合水素原子を有する有機 水素シロキサン５〜１０重量部、 （５）２〜４重量％の水酸基を有する水酸基末端封鎖ポ
   リジオルガノシロキサン２０ 〜４０重量部、 （６）充てん材０〜１００重量部、および次に （７）得られたフォームの圧縮性に対する密度の比を変
   えて、混合体の密度を２５℃ において１００パスカル・秒以下にする ために、３〜１２の炭素原子を有する有 機アルコール１〜１５重量部を混合し、 次に、 （Ｂ）得られた混合体を室温で泡立たせて、不連続気泡
   、弾性シリコーン・フォームに硬 化させることからなることを特徴とするシ リコーン弾性フォームの製造法。 ２、特許請求の範囲第１項の方法によつて製造されたフ
   ォーム。