JPH038662B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、気泡物質の製造法に関する。

従来の技術 気泡物質を製造する際に、Si結合水素を、ヒド
ロキシル基含有化合物との反応により脱離させる
ことにより該気泡物質中に空所を生じさせること
は既に公知である。これに関しては、たとえば英
国特許第867619号明細書［公開日1961年５月10
日、ミツドランド・シリコーンズ（Midland
Silicones）社］を引用する。

発明が解決しようとする問題点 ところで、気泡物質を、Si結合水素含有化合物
をヒドロキシル基含有化合物と反応させることに
より製造し、その際特に短時間に特に寸法安定性
のフオームを得るという課題が生じた。かかる課
題は本発明により解決される。

問題点を解決するための手段 本発明の対象は、気泡物質を、Si結合水素含有
化合物を、ヒドロキシル基含有化合物と反応させ
ることにより製造する方法において、この反応の
際にSi結合水素含有化合物として、少なくとも部
分的に、同一分子中にSi結合水素も、塩基性窒素
を有する少なくとも１つのSiC結合基も有するよ
うなものを、使用することを特徴とする気泡物質
の製造法である。

本発明による方法において使用されるオルガノ
ポリシロキサンは、線状、分枝状または環状であ
つてもよい。

本発明により用いられるSi結合水素を有するオ
ルガノポリシロキサンは好ましくは、式： R_xR¹ _yH_z（OR²）_pSiO_4-x-y-z-p/2 ［ただし、Ｒは同じかまたは異なる、一価の、
塩基性窒素不含の、SiC結合有機基を表し、R¹は
塩基性窒素を有する一価のSiC結合基を表し、同
様に同じかまたは異なつていてよく、R²は基１
つあたり１〜４個の炭素原子を有する同じかまた
は異なるアルキル基を表し、ｘは０，１，２また
は３、平均０〜２、好ましくは平均０〜1.8であ
り、ｙは０または１、平均0.1〜0.6、好ましくは
平均0.15〜0.3であり、ｚは０または１、平均0.2
〜１、好ましくは平均0.5〜１であり、ｐは０，
１，２または３、平均０〜0.8、好ましくは平均
0.01〜0.6であり、またｘ，ｙ，ｚおよびｐのそ
れぞれの平均値の総和は最高3.4である］で示さ
れる単位からなるようなものである。

塩基性窒素を含まないSi結合有機基Ｒの例は、
殊に基１つあたり１〜20個の炭素原子を有する炭
化水素基、例えばメチル基、エチル基、ｎ−プロ
ピル基およびイソプロピル基ならびにオクタデシ
ル基のようなアルキル基；ビニル基およびアリル
基ならびにブタジエニル基のような少なくとも１
つの二重結合を有する脂肪族炭化水素基；シクロ
ヘキシル基およびメチルシクロヘキシル基のよう
な脂環式炭化水素基；フエニル基およびナフチル
基のような芳香族炭化水素基；トリル基のような
アルカリール基およびベンジル基のようなアラル
キル基である。該炭化水素基は、Si結合水素、塩
基性窒素およびヒドロキシル基に対して50℃より
低い温度では不活性である置換基を有することが
できる。この種の置換炭化水素基の例は、３，
３，３−トリフルオロプロピル基のようなフツ素
化炭化水素基；１，１，２，２，３，３−ヘキサ
フルオロプロピルオキシプロピル基および１，
１，２，２−テトラフルオロエトキシプロピル基
のような、炭素原子、水素原子、エーテル酸素原
子およびフツ素原子から構成されら一価の脂肪族
基、およびｐ−メトキシフエニル基のような、エ
ーテル酸素を唯１つの置換基として含有する一価
の炭化水素基である。

殊に容易な入手性のため、本発明により使用さ
れるオルガノポリシロキサン中の、塩基性窒素を
含まないSiC結合有機基はメチル基が有利であ
る。さらに、水素原子が直接結合しているそれぞ
れのケイ素原子に、炭化水素基、殊にメチル基も
結合しているのが有利である。

塩基性窒素を有するSiC結合基、ひいては基R¹
としては、式： R³ ₂NR⁴− ［式中、R³は水素を表すか、または同じかま
たは異なるアルキル基またはアミノ基ないしはイ
ミノアルキル基を表し、R⁴は分枝状炭化水素基
を表す］で示されるようなものが有利である。

アルキル基Ｒの例は、全範囲内で、アルキル基
R³にもあてはまる。しかしながら、式： R³ ₂NR⁴− で示される基中のそれぞれの窒素原子に、少なく
とも１個の水素原子が結合しているのが好まし
い。

好ましくは、分枝状炭化水素基R⁴は基１つあ
たり最高20個の炭化水素原子を有する。この種の
炭化水素基の例は、メチレン基およびエチレン
基、ならびにプロピレン基、ブチレン基、シクロ
ヘキシレン基、オクタデシレン基、フエニレン基
およびブテニレン基である。殊に容易な入手性の
ためｎ−プロピレン基が有利である。塩基性窒素
を有するSiC結合基、ひいては基R¹としては、
式： H₂N（CH₂）₂NH（CH₂）₃− で示される基が特に有利である。

塩基性窒素を有するSiC結合基ひいては基R¹の
別の例は式： H₂N（CH₂）₃− H₂N（CH₂）₂− H₃CNH（CH₂）₃− H₂N（CH₂）₅− Ｈ（NHCH₂CH₂）₃− および ｎ−C₄H₉NH（CH₂）₂NH（CH₂）₃− で示されるようなものである。

基R²の例は、殊にメチル基、エチル基および
イソプロピル基である。

本発明により使用される、Si結合水素および塩
基性窒素を有する少なくとも１つのSiC結合基を
有する化合物は、たとえばγ−アミノエチルアミ
ノプロピルトリメトキシシランまたはγ−アミノ
エチルアミノプロピルメチルジメトキシシランま
たはこの種のシランからなる混合物を、塩基性窒
素不含であるがSi結合水素を含有するオルガノポ
リシロキサンとたとえば平衡化ないしは縮合させ
ることにより製造することができる。その際用い
られるオルガノポリシロキサンは好ましくは、ト
リメチルシロキシ基により末端封鎖されたメチル
水素ポリシロキサンまたはトリメチルシロキシ
基、ジメチルシロキサン単位およびメチル水素シ
ロキサン単位からなる共重合体である。

Si結合水素との反応によりフオーム形成および
塩基性窒素を有するSiC結合基を有するオルガノ
ポリシロキサンの架橋を惹起する、ヒドロキシル
基を含有する化合物としては、本発明による方法
を実施する場合、水、エテレングリコール、グリ
セリンまたはトリエタノールアミンのような１分
子あたり少なくとも２つのヒドロキシル基を含有
するアルコール、ならびにオルガノシラノールお
よびジメチルポリシロキサノールのようなオルガ
ノポリシロキサノールが有利である。

好ましくは、Si結合水素との反応によりフオー
ム形成および、塩基性窒素を有するSiC結合基を
有するオルガノポリシロキサンの架橋を惹起す
る、ヒドロキシル基含有化合物は、Si結合水素１
グラム原子あたりヒドロキシル基１〜20グラム当
量の量で使用する。

本発明による方法は、好ましくは−20〜＋50℃
および環境大気の圧力で、すなわち1020hPa（絶
対）または約1020hPa（絶対）で実施する。

本発明による方法を実施する場合、Si結合水素
の脱離は、氷酢酸のような無水酸を、Si結合水素
との反応によるフオームの形成および塩基性窒素
を有する少なくとも１つのSiC結合基を有するオ
ルガノポリシロキサンの架橋を惹起するヒドロキ
シル基含有化合物の添加前、またはそれと同時
に、添加することによつて遅延させることができ
る。

本発明により製造されるフオームは、たとえば
疎水性建築材料として、および建築物、陸上車、
船舶および航空機における断熱材として適当であ
る。

殊に断熱材を製造する場合、本発明による方法
では、断熱材の製造の際に通常一緒に使用される
ような混濁剤を一緒に使用することができる。こ
の種の混濁剤の例は、チタン鉄鉱、二酸化チタン
（ルチルを含む）、酸化クロム、酸化マンガン、ジ
ルコニウム、酸化鉄、一酸化鉛、ならびにケイ
素、ホウ素、タンタルまたはタングステンの炭化
物、金属のアルミニウム、タングステンまたはケ
イ素、またはかかる混濁剤の少なくとも２つから
なる混合物である。混濁剤はそれぞれの気泡物質
の合計60重量％までの量で存在することができ
る。

同一分子中にSi結合水素も、塩基性窒素を有す
る少なくとも１つのSiC結合基も含有するケイ素
化合物に対して付加的に、本発明による方法では
他のケイ素化合物を一緒に使用することもでき
る。

実施例 例 １ ａ トリメチルシロキシ基により末端封鎖され
た、25℃で粘度約20mm²・s^-1を有するメチル水
素ポリシロキサン400ｇおよびγ−アミノエチ
ルアミノプロピルトリメトキシシラン165ｇか
らなる混合物を、窒素下に６時間140℃に加熱
する。得られた、空気遮断下で安定なオルガノ
ポリシロキサンは、25℃で粘度約7.5mm²・s^-1を
有する無色透明の液体である。該オルガノポリ
シロキサンはアミン価（物質１ｇを中和するの
に必要な1N−HClのml数）2.63、アミン窒素
含有率3.7重量％を有しかつSi結合水素1.1重量
％を含有する。

ｂ オルガノポリシロキサン（その製造法は上記
ａに記載した）28.25ｇに水10ｇを加える。１
〜２秒後に激しいガスの発生が起き、フオーム
が得られ、このフオームはその形を保持する。
反応は15秒後に終了し、発泡したオルガノポリ
シロキサンは架橋していた。

例 ２ オルガノポリシロキサン（その製造法は、例
1aに記載した）20ｇにさしあたり氷酢酸2.5ｇ、
次に水７ｇを加える。ガスの発生は例１の場合よ
りも緩慢である。

例 ３ 氷酢酸2.5ｇの代わりに氷酢酸５ｇを使用して、
例２に記載した作業法を繰り返す。ガスの発生
は、例１の場合よりもなお緩慢である。

比較実験 トリメチルシロキシ基により末端封鎖された、
25℃で粘度約20mm²・s^-1を有するメチル水素ポリ
シロキサン20ｇに、さしあたりγ−アミノエチル
アミノプロピルトリメトキシシラン8.25ｇ、次に
水７ｇを加える。発泡は例１の場合よりも緩慢に
進行し、オルガノポリシロキサンが架橋する前
に、フオームはほとんど完全に崩壊する。

例 ４ ａ 撹拌機、滴加漏斗および還流冷却器を備えた
１の３つ口フラスコ中で、γ−アミノエチル
アミノプロピルトリメトキシシラン150ｇを、
撹拌下にメタノール４ｇ中の水酸化カリウム
0.2ｇおよび平均分子重量約450ｇ／モルおよび
25℃で粘度４mm²・s^-1を有するポリエチルシリ
ケート500ｇからなる混合物に加える。こうし
て得られた混合物を６時間100℃に加熱する。
混合物を30℃に冷却した後に、10重量％の含水
塩酸2.5mlを加える。130℃にまで加熱すること
によつて、フラスコ内容物1.06ｇを留去する。
最後に塩化カリウムを濾別する。

ｂ Si結合水素不含のオルガノポリシロキサン
（その製法は前記ａに記載した）50重量部、オ
ルガノポリシロキサン（その製法は例1aに記
載した）50重量部、例1aに詳述したメチル水
素ポリシロキサン50重量部、γ−アミノエチル
アミノプロピルトリメトキシシラン50重量部お
よび粉末状チタン鉄鉱60重量部からなる混合物
100ｇに、グリセリン15ｇを加える。１ないし
２秒後に激しいガスの発生が起き、フオームが
得られ、このフオームはその形を保持する。反
応は15秒後に終結し、オルガノポリシロキサン
は架橋している。この方法で優れた断熱材が得
られる。

例 ５ チタン鉄鉱60重量部の代わりに粉末状二酸化チ
タン60重量部を使用して、例4bに記載した作業
法を繰り返す。同様に優れた断熱材が得られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Si結合水素含有化合物を、ヒドロキシル基含
   有化合物と反応させることにより気泡物質を製造
   する方法において、この反応の際にSi結合水素含
   有化合物として、少なくとも部分的に、同一分子
   中にSi結合水素も、塩基性窒素を有する少なくと
   も１つのSiC結合基も有するようなものを使用す
   ることを特徴とする、気泡物質の製造法。 ２ Si結合水素を有し、かつ塩基性窒素を有する
   少なくとも１つのSiC結合基を有する化合物とし
   て、トリメチルシロキシ基により末端封鎖された
   メチル水素ポリシロキサンをγ−アミノエチルア
   ミノプロピルトリメトキシシランで平衡化するこ
   とにより得られるようなものを使用する、特許請
   求の範囲第１項記載の方法。