JPH02180938A - シリコーンフォームの製造方法 - 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】 発明の背景 本発明は、白金に触媒された水素ガス発生の結果得られ
るシリコーンフオーム（発泡体）の密度を低下する方法
に係る。さらに特定すると、本発明は、フオーム成分を
混合前に５℃以下の温度に冷却した後その発泡性混合物
を低い温度に維持することによって、低い密度のシリコ
ーンフオームを製造する方法に係る。

エラストマー性のシリコーンフオームは、熱および電気
の絶縁材、発泡防護壁ならびに緩衝材などのような各種
の用途で使用されている。エラストマー性のシリコーン
フオームが多くの例で有機発泡体より秀れているとはい
っても、経済的な理由から有機の発泡体が使用されるこ
とが多い。

現在市販されているシリコーンフオームのフオーム密度
では、１立方フイート当たり１５〜２５ボンドの密度の
発泡構造体を得ることができる。

エラストマー性のシリコーンフオームの価格を下げるひ
とつの方法は、フオーム材の望ましい物理的性質は変化
させずにそのフオーム密度を低下させることである。

シリコーンフオームは発泡剤を使用したり、あるいは機
械的に混合したりしてでも作ることができるが、別の技
術として、スミス（Ｓａ＋Ｉｔｈ）の米国特許第３，９
２３．７０５号に示されているように白金触媒を用いて
水素ガスを発生させるものがある。白金触媒の存在下で
シラノール、水素化シリコーン、およびビニル含有シリ
コーンの混合物を形成することによってエラストマー性
のシリコーンフオームを作成することができる。この際
、架橋と同時に水素ガスの発生が起こる。たとえば、モ
ディック（Ｍｏｄｌｃ）の米国特許第４，１８９，５４
５号（援用して本明細書に含ませる）では、ビニル含を
シロキサン、ハイドライド（水素化物）含有シロキサン
および白金の組成物に水を添加して架橋と同時に水素を
発生させることによってシリコーンフオームを製造して
いる。モディック（Ｍｏｄｌｃ）の米国特許第４，４１
８，１５７号には樹脂状のコポリマーを添加してシリコ
ーンフオームを強化することが示されており、一方、バ
ウマン（１３ａｕＩＩｌａｎ）らの米国特許第４，５９
９．３６７号ではシラノールと水の組合せを使用するこ
とによってシリコーンフオームの密度を低下させている
。

本発明の基礎となった発見は、シリコーンフオーム成分
を混合する前にまず冷却するとそのシリコーンフオーム
の密度を大きく低下させることができるということであ
る。得られた発泡可能な混合物は、大きな密度低下を達
成するために、成分のブレンドに際してやはり冷却する
ことができる。

発明の説明 本発明によって、有効量の白金触媒、ヒドロキシル化さ
れている物質およびビニルで末端が停止したポリジオル
ガノシロキサンからなる成分（Ａ）と、オルガノ水素ポ
リシロキサンからなる成分（Ｂ）とからなる発泡可能な
混合物中の成分の相互作用の結果書られるシリコーンフ
オームの密度を低下させるための方法が提供される。こ
の方法は、 （１）成分（Ａ）と成分（Ｂ）との混合物を一２０℃か
ら５℃までの温度で攪拌し、 （２）この（１）の混合物の温度を一２０℃から５℃ま
での温度に維持したままでこの混合物を発泡させる ことからなっている。

典型的な発泡性組成物は、 （Ａ）１００重量部のビニルで末端が停止したポリジオ
ルガノシロキサン、 （Ｂ）０．５〜５０重量部の水素化ポリシロキサン、 ＣＣ’）０．２〜１０重量部のヒドロキシル化されてい
る物質、および （Ｄ）有効量の白金触媒 からなっている。

ビニルで末端が停止したポリジオルガノシロキサンとし
ては、粘度が２５℃で約１００〜約１゜ｏｏｏ、ｏｏｏ
センチポイズ、好ましくは約２５００〜５００．０００
センチポイズのポリジオルガノシロキサン流体を使用す
ることができる。このビニルで末端が停止したポリジオ
ルガノシロキサン中のビニル置換は、ビニルで末端が停
止したポリジオルガノシロキサンの約０．０００２〜３
重量％、好ましくは約０．０ｊ）１〜約１重量％の範囲
とすることができる。このビニルで末端が停止したポリ
ジオルガノシロキサンはビニルジオルガノシロキシ単位
で末端が停止しているのが好ましく、また、このビニル
で末端が停止したポリジオルガノシロキサンのオルガノ
基は、Ｃで一価の炭化水素基または平衡化の間不活性で
ある基で置換されたＣ　　　で−価の炭化水素基の中か
ら選択される。

ビニルで末端が停止したポリジオルガノシロキサンのオ
ルガノ基には、メチル、エチル、プロピルなどのような
アルキル基、シクロヘキシル、シクロヘプチルなどのよ
うなシクロアルキル基、トリフルオロプロピルのような
ハロアルキル基、アリール基（たとえば、フェニル、ト
リル、キシリル、ナフチル）、クロロフェニル、ニトロ
トリル、ニトロフェニルなどのようなハロアリール基、
ビニル、アリルのようなアルケニル基が包含される。

このオルガノ基はメチル、フェニル、ビニルおよび３．
３．３−トリフルオロプロピルの中から選択されるのが
好ましい。

このビニルで末端が停止したポリジオルガノシロキサン
は業界でよく知られており、たとえば、１．３−ジビニ
ルテトラオルガノジシロキサンなどのようなビニル連鎖
停止剤を適当量存在させて、ビニル置換をもっていても
いなくてもよい環式のポリジオルガノシロキサンを平衡
化することによって調製することができる。ビニルで置
換されたポリジオルガノシロキサンの製造に関するこれ
以上の詳細は、モディック（Ｍｏｄｉｃ）の米国特許節
３゜４２５．９６７号（援用して本明細書中に含ませる
）に見ることができる。

本発明の実施の際に使用することができる水素化ポリシ
ロキサンの好ましい形態は、次式を有す次式を有する環
式の水素化ポリシロキサンとの混合物から成る。ここで
、Ｒは、水素、Ｃのアルキル基、Ｃのハロ置換アル キル基、Ｃのアリール基、およびハロで置換されたＣ　
　　のアリール基より成る群の中から選択されるもので
あり、Ｒは、Ｃ（１−８）のアルキル基、Ｃのアリール
基、Ｃ（８−１４）のハロアリール基、およびＣのフル
オロアルキル基より成る群の中から選択されるものであ
り、ＵとＶは、２５℃の粘度が約５〜約１０，０００セ
ンチポイズである水素化ポリシロキサンが得られるよう
に充分に変化することができる整数であり、ＷはＯ〜５
の値を有する整数であり、Ｘは１〜８の値を存する整数
であり、ただし、ＷとＸの合計は３〜８の値を有する。

この水素化ポリシロキサンは、ケイ素に結合した水素原
子を有する化学結合したオルガノシロキシ単位から本質
的に構成されていて、それがポリシロキサン連鎖骨格を
形成しているものが好ましい。環式の水素化ポリシロキ
サンは、上記式の中に入る環式の水素化ポリシロキサン
の混合物であるのが好ましい。本発明の実施の際に使用
することができる別の水素化ポリシロキサンが、モディ
ック（Ｍｏｄｉｃ）の米国特許節４，１８９，５４５号
およびボルマンティア（Ｐｏｌｍａｎｔｅｅｒ）らの米
国特許節３，６９７．４７３号に示されている。

水素化ポリシロキサンに加えて、本発明のシリコーンフ
オーム組成物は、ヒドロキシル化された物質の形態にあ
るヒドロキシ基発生源を必要とする。有効であることが
判明しているヒドロキシル化された物質は、メタノール
、エタノール、プロパツール、ブタノール、ペンタノー
ルなどのようなＣ（１−８）アルカノールの水性混合物
である。好ましいことに、メタノールと水との水性混合
物がＩ＆適の結果を与えることが判明している。水性ア
ルカノール混合物に加えて、ホモポリマー、コポリマー
およびそれらの混合物の形態のシラノールなどのような
ヒドロキシル化されたシリコーンも使用することができ
る。

本発明の実施に際してシリコーンフオーム組成物を製造
する時に使用することができる白金触媒は、たとえばア
シュビー（Ａｓｈｂｙ）の米国特許節３゜１５９．６０
１号に記載されているオレフィンとクロロ白金酸との反
応生成物、またはアシュビ−（Ａｓｈｂｙ）の米国特許
節３，１５９．６６２号に記載されている白金酸塩化物
とシクロプロパンとの反応生成物である。白金触媒とし
て使用することができる別の白金錯体は、ラモロー（Ｌ
ａｍｏｒｅａｕｘ）の米国特許第３，２２０．９７２号
に示されているような、クロロ白金酸と、白金１グラム
に付き２モルまでのアルコール類、エーテル類、アルデ
ヒド類およびこれらの混合物より成る群の中から選択さ
れた化合物との反応生成物である。好ましい白金触媒は
、カールシュチット（Ｋａｒｓｔｅｄｔ）の米国特許第
３，７７５．４５２号に示されており、これは、エタノ
ール溶液中で重炭酸ナトリウムを存在させてクロロ白金
酸をテトラメチルジビニルジシロキサンと反応させて形
成される。本発明のシリコーン発泡性組成物中に、混合
物に対して１〜２５０りＩ）ｍ、好ましくは１〜２００
ｐｐｍの白金をもたらすのに充分な白金触媒を使用する
と有効な結果を得ることができるということが判明して
いる。

上述の基本成分の外に、本発明のシリコーンフオーム組
成物は、フオーム組成物１．００部当たり１〜２００重
量部の充填材を含有することができる。増量用充填材ま
たは強化用充填材、たとえばヒユームドシリカなどを使
用するのが好ましく、得られるエラストマー性のシリコ
ーンフオームの引張強さや引裂き強さなどのような物理
的性質を増大させたいような場合には沈降シリカを使用
することもできる。利用できるその他の増量用充填材は
、たとえば、二酸化チタン、リトポン、酸化亜鉛、ケイ
酸ジルコニウム、シリカエーロゲル、酸化鉄、ケイ藻土
、炭酸カルシウム、ガラス繊維、酸化マグネシウム、酸
化クロム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、α−
石英、粘土、炭素および黒鉛である。強化用充填材を使
用した場合−般に見られる粘度増加を最小に抑えるため
には、この強化用充填材を環式のポリシロキサンまたは
シラザンで熱処理することができる。本発明の実施の際
に好ましい充填材は、組成物の燃焼抵抗性を高めると共
に最終的に硬化したシリコーンフオームにいくつかの高
まった物理的性質を付与することにもなることが分かっ
ている磨砕石英である。

本発明のシリコーンフオーム組成物は、一般に、二液型
の組成物として使用され、また貯蔵される。

白金触媒は、ビニルを含有するポリシロキサン中に配合
するのが好ましい。ヒドロキシル化されている物質も、
充填材と共にビニル含有ポリシロキサンに加えることが
できる。

シリコーンフオームを形成する際には、水素化ポリシロ
キサン（Ｂ部）を、ヒドロキシル化されている物質およ
び白金触媒を含有するビニル含有シロキサン（Ａ部）と
すばやく混合する。得られた組成物は、キャビティー中
に注いで放置することができる。その後、この組成物は
架橋し始めると同時にガスを発生し始め、密度が１立方
フイート当たり２０ポンド未満の硬化したエラストマー
性シリコーンフオームになる。

所望であれば、ジアリルマレエートもしくはメチルエチ
ルケトンペルオキシドまたはジメチルアセチレンジカル
ボキシレートなどのような重合禁止剤を、組成物全体の
１００〜１０．０００ｐｐｍの濃度でこの組成物に添加
してその硬化性シリコーン混合物の可使時間を増大する
ことができる。

前述のシリカ充填材の外に、カーボンブラック、顔料、
ガラス繊維などのような他の添加剤を使用することもで
きる。さらに、米国特許第４，４１８．１５７号（援用
する）に記載されているように、ＭＱ樹脂やＭＱＤ樹脂
などのような添加剤を添加して密度を下げ、強度を高め
ることができる。

当業者が本発明をいっそう良好に実施することができる
ように、限定ではなく例示のために以下の実施例を挙げ
る。部はすべて重量による。

実施例１ 末端のジメチルビニルシロキシ単位と約７５゜０００セ
ンチストークスの粘度とを有するポリジメチルシロキサ
ンを３９重量％、末端のジメチルビニルシロキシ単位と
４，０００センチストークスの粘度とを有するポリジメ
チルシロキサンを１５重量％、化学結合したＳｉＯ２か
ら本質的に構成されておりメチルビニルシロキシ単位０
．２５モル当たり１．４３モルの割合のトリメチルシロ
キシ単位を有するメチルシロキサン樹脂を１８重量％、
α−石英を２５重量％、炭酸カルシウムを２重量％、水
を１．５重量％、そして白金ビニルシロキサン錯体の形
態の白金を２０〜５０ｐｐｍ含有するブレンド（Ａ部）
２０グラムの混合物を、ステタレス鋼製のへらを用いて
１〜２分ブレンド混和した。この混合物を、温度が３〜
５℃になるまで３０分間に亘って水浴中で冷却した。

末端のトリメチルシロキシ単位をもち、メチル水素シロ
キシ単位から本質的に構成されており、約３０００〜５
０００センチストークスの粘度を有する線状の水素化ポ
リシロキサン（Ｂ部）２グラムも３〜５℃に冷却した。

Ａ部とＢ部とを３０秒間激しく混合した後、あらかじめ
秤量して５℃未満の温度に維持しである容器に移した。

得られた混合ブレンド中で発泡が起こった。容器内に残
るフオームがこれをへらで引張ったときすぐに戻るくら
い充分にゼリー状になった時点を観察することによって
ゲル化時間を決定した。得られたフオームは密度が１３
．４１ｂ、／ｃｍ、−ｒｔテあツタ。

調合を室温で処理した以外は同じ手順を繰返した。フオ
ーム密度は１７．　２１ｂ、／ｃｍ。−ｒｔであった。

実施例２ 実施例１の手順を繰返した。ただし、化学結合したシロ
キシ単位を平均して約４０個有する線状のポリ（メチル
水素）シロキサン流体５０重量％と、環状のメチル水素
テトラシロキサン５０重量％との混合物をＢ部の代わり
に使用した。室温で処理して得られたフオームの密度は
１１．　２＋、ｂ、／ｃｍ、（ｔであったが、Ａ部成分
とＢ部成分とを５℃未満に冷却して得られたフオームの
密度は７．　０１ｂ、／ｃｍ、−１’ｔであった。

さらに、低めの温度では硬化時間が２０〜３０分のフオ
ームが得られることが判明した。低めの温度で処理した
フオームの気泡サイズがより大きいことも判明した。小
さめの気泡サイズが望まれる場合には、米国特許節４，
５７４，１４９号に示されているように、ブタンジオー
ルやエチレングリコールなどのような多官能性アルコー
ル類をフオーム組成物の１〜１．５重量％で、あるいは
フッ素化されたアルコール類を５重ｚ％までで、添加す
ることができる。

上記の実施例は、本発明の方法を実施する際に使用する
ことができる非常に多くの変形のうちほんの２．３に関
するのみであるが、本発明はこれらの実施例に先行する
詳細な説明に示したようなずっと広範囲の成分と条件を
使用することにも関わるものと理解されたい。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）有効量の白金触媒、ヒドロキシル化されている物
   質およびビニルで末端が停止したポリジオルガノシロキ
   サンからなる成分（Ａ）と、オルガノ水素ポリシロキサ
   ンからなる成分（Ｂ）とからなる発泡可能な混合物中の
   成分の相互作用によって得られるシリコーンフォームの
   密度を低下させるための方法であって、 （ｉ）成分（Ａ）と成分（Ｂ）との混合物を−２０℃か
   ら５℃までの温度で攪拌し、 （ｉｉ）（ｉ）の混合物の温度を−２０℃から５℃まで
   の温度に維持したままで混合物を発泡させる ことからなる方法。
2. （２）ビニルで末端が停止したポリジオルガノシロキサ
   ンが、ビニルで末端が停止したポリジメチルシロキサン
   である請求項１記載の方法。
3. （３）ヒドロキシル化されている物質が、メタノールと
   水の混合物である請求項１記載の方法。
4. （４）白金触媒が、白金ビニルジシロキサンである請求
   項１記載の方法。
5. （５）環式水素化ポリシロキサンが、水素化シクロテト
   ラシロキサンである請求項１記載の方法。