JPH04279636A - 強化ポリオルガノシロキサンエラストマー及びその調製方法 - Google Patents
強化ポリオルガノシロキサンエラストマー及びその調製方法Info
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- JPH04279636A JPH04279636A JP3188710A JP18871091A JPH04279636A JP H04279636 A JPH04279636 A JP H04279636A JP 3188710 A JP3188710 A JP 3188710A JP 18871091 A JP18871091 A JP 18871091A JP H04279636 A JPH04279636 A JP H04279636A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、改質ポリヒドロキシ化
合物で強化したポリジオルガノシロキサンエラストマー
に関する。
合物で強化したポリジオルガノシロキサンエラストマー
に関する。
【0002】
【従来の技術】有用なシリコーンエラストマーは、強化
または増量充填剤をポリマー中に取り込ませた後に直鎖
のポリジオルガノシロキサンを架橋することにより調製
される。充填剤を加えないと、非常に弱いエラストマー
しか得られない。最良の物理特性を得るために、熱分解
法または沈降シリカのような強化充填剤が使用される。 これらの充填剤は、その粒径が非常に小さく、そしてそ
の表面積は、充填剤1グラム当たり50平方メートル以
上という非常に大きいものである。有用なポリジオルガ
ノシロキサンエラストマーを得るための別の方法は、オ
ルガノシロキサンモノマーと他の非シリコーン系モノマ
ーとの共重合から得られる直鎖ポリマーを使用すること
、または非シロキサン鎖をシロキサンポリマーに化学的
にグラフト重合させることである。これら別法はかなり
複雑であり、そしてあまり研究されていない。
または増量充填剤をポリマー中に取り込ませた後に直鎖
のポリジオルガノシロキサンを架橋することにより調製
される。充填剤を加えないと、非常に弱いエラストマー
しか得られない。最良の物理特性を得るために、熱分解
法または沈降シリカのような強化充填剤が使用される。 これらの充填剤は、その粒径が非常に小さく、そしてそ
の表面積は、充填剤1グラム当たり50平方メートル以
上という非常に大きいものである。有用なポリジオルガ
ノシロキサンエラストマーを得るための別の方法は、オ
ルガノシロキサンモノマーと他の非シリコーン系モノマ
ーとの共重合から得られる直鎖ポリマーを使用すること
、または非シロキサン鎖をシロキサンポリマーに化学的
にグラフト重合させることである。これら別法はかなり
複雑であり、そしてあまり研究されていない。
【0003】1966年1月4日発行の米国特許第3,
227,777号は、エチレン−プロピレン共重合体を
オルガノシロキサンと混合し、次いで生じた組成物を有
機過酸化物で硬化させると、やや弱い30〜45kg/
cm2 の引張り強度が得られたことを示す。1980
年5月6日発行の米国特許第4,201,698号は、
このような混合物に強化充填剤を含有させることにより
136kg/cm2 の引張り強度が得られたことを示
す。用いられたオルガノポリシロキサンは、メルカプト
基または脂肪族不飽和結合のどちらかの官能単位を分子
内に少なくとも2個有し、そしてまた分子内にポリスル
フィド結合及び1個以上の珪素結合性ヒドロキシ基また
は加水分解性原子または基を有する特定のオルガノシリ
コーン化合物を組成物中に含有させる必要もあった。
227,777号は、エチレン−プロピレン共重合体を
オルガノシロキサンと混合し、次いで生じた組成物を有
機過酸化物で硬化させると、やや弱い30〜45kg/
cm2 の引張り強度が得られたことを示す。1980
年5月6日発行の米国特許第4,201,698号は、
このような混合物に強化充填剤を含有させることにより
136kg/cm2 の引張り強度が得られたことを示
す。用いられたオルガノポリシロキサンは、メルカプト
基または脂肪族不飽和結合のどちらかの官能単位を分子
内に少なくとも2個有し、そしてまた分子内にポリスル
フィド結合及び1個以上の珪素結合性ヒドロキシ基また
は加水分解性原子または基を有する特定のオルガノシリ
コーン化合物を組成物中に含有させる必要もあった。
【0004】ポリビニルアルコール(PVA)及びポリ
ジオルガノシロキサン由来の混合物の機械特性が向上し
たことが、日本特許出願第38347/78号、同第9
9987/80号、及び同第73059/82号に報告
されている。特性の向上は、強化充填剤としてシリカ充
填剤を用いた場合に得られる。
ジオルガノシロキサン由来の混合物の機械特性が向上し
たことが、日本特許出願第38347/78号、同第9
9987/80号、及び同第73059/82号に報告
されている。特性の向上は、強化充填剤としてシリカ充
填剤を用いた場合に得られる。
【0005】1980年8月26日発行の米国特許第4
,219,591号は、ガラスのような無機シリケート
支持体用のコーティング剤として有効なシリル化PVA
化合物を請求する。
,219,591号は、ガラスのような無機シリケート
支持体用のコーティング剤として有効なシリル化PVA
化合物を請求する。
【0006】PVA、シリカ、及び低分子量有機シリコ
ーン化合物の組成物が、先述の日本特許出願第3834
7/78号、同第99987/80号、及び同第730
59/82号と同様に、1986年1月28日発行の米
国特許第4,567,221号に教示される。この混合
物は除曇化合物として提案される。
ーン化合物の組成物が、先述の日本特許出願第3834
7/78号、同第99987/80号、及び同第730
59/82号と同様に、1986年1月28日発行の米
国特許第4,567,221号に教示される。この混合
物は除曇化合物として提案される。
【0007】ポリマー全体に分散した多数のミクロドメ
インで強化されたポリビニルアルコール膜が、1986
年8月26日発行の米国特許第4,608,187号に
教示される。
インで強化されたポリビニルアルコール膜が、1986
年8月26日発行の米国特許第4,608,187号に
教示される。
【0008】PVAのシリル化剤による化学改質は、1
986年10月14日発行の米国特許第4,617,2
39号に報告されており周知である。この特許は紙コー
ティングに有用なシリコーン含有PVA試薬を開示する
。ある方法は、シリル化剤でPVAを後改質するか、ま
たは部分けん化ポリ酢酸ビニルのようなカルボキシル基
を含有するPVA誘導体中にシリコーン部位を付加して
から残留性アセテートをけん化することにより、PVA
中にシリコーン部位を導入する。別の方法では、ビニル
エステル及びシリコーン含有オレフィン系不飽和モノマ
ーの共重合体をけん化し、次いで付加重合する。
986年10月14日発行の米国特許第4,617,2
39号に報告されており周知である。この特許は紙コー
ティングに有用なシリコーン含有PVA試薬を開示する
。ある方法は、シリル化剤でPVAを後改質するか、ま
たは部分けん化ポリ酢酸ビニルのようなカルボキシル基
を含有するPVA誘導体中にシリコーン部位を付加して
から残留性アセテートをけん化することにより、PVA
中にシリコーン部位を導入する。別の方法では、ビニル
エステル及びシリコーン含有オレフィン系不飽和モノマ
ーの共重合体をけん化し、次いで付加重合する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ポリビニルアルコール
(PVA)で強化したポリジオルガノシロキサンエラス
トマーは、まず完全に加水分解したPVAをこれにシリ
ル基を加えることにより改質し、次いでこのシリル含有
PVAを硬化性ポリジオルガノシロキサン中に混合し且
つこのポリジオルガノシロキサンを硬化してエラストマ
ーを得、そして最後に改質PVAの調製に用いた溶剤を
除去することにより製造される。
(PVA)で強化したポリジオルガノシロキサンエラス
トマーは、まず完全に加水分解したPVAをこれにシリ
ル基を加えることにより改質し、次いでこのシリル含有
PVAを硬化性ポリジオルガノシロキサン中に混合し且
つこのポリジオルガノシロキサンを硬化してエラストマ
ーを得、そして最後に改質PVAの調製に用いた溶剤を
除去することにより製造される。
【0010】本発明の方法により、PVAで強化された
シリコーンエラストマー硬化物が得られる。この種の強
化方法は、良好な物理特性を有するが粒状充填剤を含有
しないシリコーンエラストマーを提供するために使用す
ることができる。粒状充填剤を含まないエラストマーは
、医療用途において望ましいものである。
シリコーンエラストマー硬化物が得られる。この種の強
化方法は、良好な物理特性を有するが粒状充填剤を含有
しないシリコーンエラストマーを提供するために使用す
ることができる。粒状充填剤を含まないエラストマーは
、医療用途において望ましいものである。
【0011】
【課題を解決するための手段、作用、及び効果】本発明
は、以下の(A)〜(D)の各段階から成ることを特徴
とする、改質PVAで強化したポリジオルガノシロキサ
ンを製造する方法に関する。すなわち、(A)(1)1
0,000以上の分子量を有する完全加水分解PVAを
、このPVAを溶解または膨潤させることができ且つシ
ランとは反応しない有機溶剤中に20重量%までの濃度
で溶解し、次いで、(2)化学式R″b (R′2 S
iO)n SiRa X4−a (式中、Rは加水分解
を経て(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロキサンと
シロキサン結合を形成することができる基であり、R′
は1〜6個の炭素原子を有し、任意にハロゲン置換され
、そして(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロキサン
と相溶性がある一価のアルキルまたはアリール基であり
、R″はRまたはR′のどちらかであり、Xはポリビニ
ルアルコールのヒドロキシル基と反応性がある基であり
、a及びbは0〜3までの整数であり、a+bの合計は
1〜3までであり、そしてnは0〜35である)のシリ
ル化剤を十分に加えて、PVAの反応可能なヒドロキシ
ル基の少なくとも10%と反応させることにより、改質
PVAを調製する段階、次いで、(B)前記の改質PV
A溶液を硬化性ポリジオルガノシロキサンに加え、そし
て混合して均一混合物を調製する段階、次いで、(C)
必要に応じて前記ポリジオルガノシロキサンを硬化させ
る架橋剤を加え、そして前記ポリジオルガノシロキサン
を硬化する段階、次いで、(D)前記混合物から前記溶
剤を抽出する段階、を経て改質PVAで強化したポリジ
オルガノシロキサン硬化生成物を得る。
は、以下の(A)〜(D)の各段階から成ることを特徴
とする、改質PVAで強化したポリジオルガノシロキサ
ンを製造する方法に関する。すなわち、(A)(1)1
0,000以上の分子量を有する完全加水分解PVAを
、このPVAを溶解または膨潤させることができ且つシ
ランとは反応しない有機溶剤中に20重量%までの濃度
で溶解し、次いで、(2)化学式R″b (R′2 S
iO)n SiRa X4−a (式中、Rは加水分解
を経て(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロキサンと
シロキサン結合を形成することができる基であり、R′
は1〜6個の炭素原子を有し、任意にハロゲン置換され
、そして(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロキサン
と相溶性がある一価のアルキルまたはアリール基であり
、R″はRまたはR′のどちらかであり、Xはポリビニ
ルアルコールのヒドロキシル基と反応性がある基であり
、a及びbは0〜3までの整数であり、a+bの合計は
1〜3までであり、そしてnは0〜35である)のシリ
ル化剤を十分に加えて、PVAの反応可能なヒドロキシ
ル基の少なくとも10%と反応させることにより、改質
PVAを調製する段階、次いで、(B)前記の改質PV
A溶液を硬化性ポリジオルガノシロキサンに加え、そし
て混合して均一混合物を調製する段階、次いで、(C)
必要に応じて前記ポリジオルガノシロキサンを硬化させ
る架橋剤を加え、そして前記ポリジオルガノシロキサン
を硬化する段階、次いで、(D)前記混合物から前記溶
剤を抽出する段階、を経て改質PVAで強化したポリジ
オルガノシロキサン硬化生成物を得る。
【0012】強化剤を含まないと、シリコーンエラスト
マーの引張り強度及び伸び率のような物理特性は劣悪な
ものとなる。熱分解法シリカのような強化剤を使用する
ことにより、1000psi 以上の引張り強度及び1
000%以上の破断点伸び率を有するシリコーンエラス
トマーを生産することが可能である。ポリジオルガノシ
ロキサンのシラノール基がシリカ表面のヒドロキシル基
と反応して、シリコーンエラストマーの物理特性の向上
につながる相互作用を生み出すものと考えられる。
マーの引張り強度及び伸び率のような物理特性は劣悪な
ものとなる。熱分解法シリカのような強化剤を使用する
ことにより、1000psi 以上の引張り強度及び1
000%以上の破断点伸び率を有するシリコーンエラス
トマーを生産することが可能である。ポリジオルガノシ
ロキサンのシラノール基がシリカ表面のヒドロキシル基
と反応して、シリコーンエラストマーの物理特性の向上
につながる相互作用を生み出すものと考えられる。
【0013】有用なポリジオルガノシロキサンエラスト
マーを得る別の方法は、シリコーン及び非シリコーンポ
リマーの共重合体を使用すること、または非シロキサン
鎖をシロキサンポリマーへ化学的にグラフト重合するこ
とであった。より良好な物理特性が得られるこれらの別
法は、かなり複雑で且つコストがかかるものである。
マーを得る別の方法は、シリコーン及び非シリコーンポ
リマーの共重合体を使用すること、または非シロキサン
鎖をシロキサンポリマーへ化学的にグラフト重合するこ
とであった。より良好な物理特性が得られるこれらの別
法は、かなり複雑で且つコストがかかるものである。
【0014】ポリジオルガノシロキサンを他の合成有機
ゴムと混合することは非常に難しく、そして先述の米国
特許第3,227,777号に示されるような混合物か
ら、望まれる相乗的な特性の組合せは得られない。米国
特許第4,201,698号に教示されるように、シリ
カ充填剤と一緒に使用するとより良好な結果が得られる
。
ゴムと混合することは非常に難しく、そして先述の米国
特許第3,227,777号に示されるような混合物か
ら、望まれる相乗的な特性の組合せは得られない。米国
特許第4,201,698号に教示されるように、シリ
カ充填剤と一緒に使用するとより良好な結果が得られる
。
【0015】本発明の方法は、シリル化剤を完全加水分
解PVAと反応させることにより、改質PVAを調製す
る。PVAは市販されているいずれのグレードのもので
もよい。グレードは、約10,000程度の低いものか
ら約115,000程度の高いものまでの分子量により
異なる。PVAは、完全に加水分解されてポリマー中に
残存するカルボキシル部位が2%以下であることが好ま
しい。高い機械強度が望まれる場合には、残留性カルボ
キシル基が1%以下であるPVAを用いることがさらに
好ましい。PVAの分枝数、1,2−グリコール結合数
、及び立体規則性は、その分子量及び加水分解程度が与
えるほどの大きな影響を混合物の相溶性または機械強度
に与えないようである。
解PVAと反応させることにより、改質PVAを調製す
る。PVAは市販されているいずれのグレードのもので
もよい。グレードは、約10,000程度の低いものか
ら約115,000程度の高いものまでの分子量により
異なる。PVAは、完全に加水分解されてポリマー中に
残存するカルボキシル部位が2%以下であることが好ま
しい。高い機械強度が望まれる場合には、残留性カルボ
キシル基が1%以下であるPVAを用いることがさらに
好ましい。PVAの分枝数、1,2−グリコール結合数
、及び立体規則性は、その分子量及び加水分解程度が与
えるほどの大きな影響を混合物の相溶性または機械強度
に与えないようである。
【0016】PVAは、化学式R″b (R′2 Si
O)n SiRa X4−a (式中、Rは加水分解を
経て(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロキサンとシ
ロキサン結合を形成することができる基であり、R′は
1〜6個の炭素原子を有し、任意にハロゲン置換され、
そして(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロキサンと
相溶性がある一価のアルキルまたはアリール基であり、
R″はRまたはR′のどちらかであり、Xはポリビニル
アルコールのヒドロキシル基と反応性がある基であり、
a及びbは0〜3までの整数であり、a+bの合計は1
〜3までであり、そしてnは0〜35である)のシリル
化剤との反応により改質される。シリル化剤におけるR
の機能は、加水分解を経て次いでポリジオルガノシロキ
サンと反応することにより、(B)段階の硬化性ポリジ
オルガノシロキサンとの結合を提供することである。好
ましいR基は、1〜6個の炭素原子を有する、アルコキ
シ、アリールオキシ、及びカルボキシ基である。好まし
いR基には、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、及びア
セトキシが含まれる。R′基は、改質PVAとシリコー
ン母材との相溶性を向上させるために選択される。R′
基は、ポリジオルガノシロキサンの有する基と類似のも
のであるべきである。例えば、改質PVAをポリジメチ
ルシロキサンを強化するために使用する場合には、R′
がメチル基であることが好ましい。改質PVAをフルオ
ロシロキサンの強化に使用する場合には、R′が1,1
,1−トリフルオロプロピル基であることが好ましい。 シロキサンの性質を維持し、且つアルキル基の結晶化を
排除するため、R′基の炭素原子数は6個未満である。 R″は、RまたはR′のどちらかより選択される。R″
がRより選択される場合には、このシリル化剤は、加水
分解を経て硬化性ポリジオルガノシロキサンとシロキサ
ン結合を形成することができる。R″がR′より選択さ
れる場合には、このシリル化剤は、硬化性ポリジオルガ
ノシロキサンと相溶する。Xは、PVAのヒドロキシル
基と反応性がある基である。Xは、水素、ヒドロキシル
基、化学式−CO2 R1 を有するエステル、化学式
−OR1を有するアルコキシ基、化学式−R1 NH2
及び−R1 R2 NHを有する1級及び2級アミン
、化学式−R2 ONH2 を有するエーテルアミン、
化学式−R1 NCOを有するイソシアンエステル、化
学式−R2 C=Nを有する1級ニトリル基、化学式−
R1 SHを有する1級スルファニル基、及び、エポキ
シアルキル、エポキシオキシアルキル、エポキシ二環状
アルキル、及びエポキシ二環状基から選択される一過酸
化物基(式中、R1 、R2 、及び前記アルキル基は
、1〜6個の炭素原子を有する飽和アルキル基から独立
に選択され、そしてR2 は、6〜10個の炭素原子を
含有する、シクロアルキル、アリール、及びアルカリー
ル基からさらに選択される)、から成る群より選択され
る。aが1〜3の整数である場合は、シリル化剤が,P
VAの2級アルコールと反応して比較的安定な結合でグ
ラフトを生成することができる少なくとも1個の基を有
するということを意味する。このことはまた、シリコー
ン母材と反応してシロキサン結合を形成することができ
る少なくとも1個の基が存在することをも意味する。シ
リル化剤は、nが0である場合にはシランであり、また
はnが0より大きい場合にはシロキサンであることがで
きる。シリル化剤が(1)のPVA/溶剤に可溶である
ことを確実にするため、nの上限値は約35であると考
えられる。
O)n SiRa X4−a (式中、Rは加水分解を
経て(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロキサンとシ
ロキサン結合を形成することができる基であり、R′は
1〜6個の炭素原子を有し、任意にハロゲン置換され、
そして(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロキサンと
相溶性がある一価のアルキルまたはアリール基であり、
R″はRまたはR′のどちらかであり、Xはポリビニル
アルコールのヒドロキシル基と反応性がある基であり、
a及びbは0〜3までの整数であり、a+bの合計は1
〜3までであり、そしてnは0〜35である)のシリル
化剤との反応により改質される。シリル化剤におけるR
の機能は、加水分解を経て次いでポリジオルガノシロキ
サンと反応することにより、(B)段階の硬化性ポリジ
オルガノシロキサンとの結合を提供することである。好
ましいR基は、1〜6個の炭素原子を有する、アルコキ
シ、アリールオキシ、及びカルボキシ基である。好まし
いR基には、メトキシ、エトキシ、フェノキシ、及びア
セトキシが含まれる。R′基は、改質PVAとシリコー
ン母材との相溶性を向上させるために選択される。R′
基は、ポリジオルガノシロキサンの有する基と類似のも
のであるべきである。例えば、改質PVAをポリジメチ
ルシロキサンを強化するために使用する場合には、R′
がメチル基であることが好ましい。改質PVAをフルオ
ロシロキサンの強化に使用する場合には、R′が1,1
,1−トリフルオロプロピル基であることが好ましい。 シロキサンの性質を維持し、且つアルキル基の結晶化を
排除するため、R′基の炭素原子数は6個未満である。 R″は、RまたはR′のどちらかより選択される。R″
がRより選択される場合には、このシリル化剤は、加水
分解を経て硬化性ポリジオルガノシロキサンとシロキサ
ン結合を形成することができる。R″がR′より選択さ
れる場合には、このシリル化剤は、硬化性ポリジオルガ
ノシロキサンと相溶する。Xは、PVAのヒドロキシル
基と反応性がある基である。Xは、水素、ヒドロキシル
基、化学式−CO2 R1 を有するエステル、化学式
−OR1を有するアルコキシ基、化学式−R1 NH2
及び−R1 R2 NHを有する1級及び2級アミン
、化学式−R2 ONH2 を有するエーテルアミン、
化学式−R1 NCOを有するイソシアンエステル、化
学式−R2 C=Nを有する1級ニトリル基、化学式−
R1 SHを有する1級スルファニル基、及び、エポキ
シアルキル、エポキシオキシアルキル、エポキシ二環状
アルキル、及びエポキシ二環状基から選択される一過酸
化物基(式中、R1 、R2 、及び前記アルキル基は
、1〜6個の炭素原子を有する飽和アルキル基から独立
に選択され、そしてR2 は、6〜10個の炭素原子を
含有する、シクロアルキル、アリール、及びアルカリー
ル基からさらに選択される)、から成る群より選択され
る。aが1〜3の整数である場合は、シリル化剤が,P
VAの2級アルコールと反応して比較的安定な結合でグ
ラフトを生成することができる少なくとも1個の基を有
するということを意味する。このことはまた、シリコー
ン母材と反応してシロキサン結合を形成することができ
る少なくとも1個の基が存在することをも意味する。シ
リル化剤は、nが0である場合にはシランであり、また
はnが0より大きい場合にはシロキサンであることがで
きる。シリル化剤が(1)のPVA/溶剤に可溶である
ことを確実にするため、nの上限値は約35であると考
えられる。
【0017】PVAの2級アルコールに対するRの反応
性が、PVAの2級アルコールに対するXの反応性より
も低いことが好ましい。シリル化剤及び反応条件を適当
に選択することにより、早期架橋及び引続く処理におけ
る困難を回避するであろう。PVAのヒドロキシル基と
反応するべき官能基Xは、また同じヒドロキシル基と反
応しうるシランのR基よりも反応性がはるかに高くなけ
ればならない。この反応性の差は、早期ゲル化につなが
る望ましくない副反応を最小限にとどめるために必要で
ある。例えば、Xがエポキシ基であり且つRがメトキシ
基である場合、PVAのヒドロキシル基とメトキシ基と
の平衡反応と比較してXはPVAのヒドロキシル基に対
してはるかに反応性が高い。シランが選択された場合、
例えばXがエポキシ基で且つRが塩化物である場合には
、塩化物の反応性がより高いのでゲル化した生成物が生
じることになるであろう。シリル化剤の例としては、γ
−グリシドオキシプロピル−1,1,1−トリフルオロ
プロピルジメトキシシランのようなオルガノハロゲノシ
ラン類、γ−グリシドオキシプロピルジメチルアセトキ
シシランのようなジアルキルカルボキシシラン類、及び
γ−グリシドシアノプロピルトリエトキシシランのよう
なオルガノアルコキシシラン類が挙げられる。
性が、PVAの2級アルコールに対するXの反応性より
も低いことが好ましい。シリル化剤及び反応条件を適当
に選択することにより、早期架橋及び引続く処理におけ
る困難を回避するであろう。PVAのヒドロキシル基と
反応するべき官能基Xは、また同じヒドロキシル基と反
応しうるシランのR基よりも反応性がはるかに高くなけ
ればならない。この反応性の差は、早期ゲル化につなが
る望ましくない副反応を最小限にとどめるために必要で
ある。例えば、Xがエポキシ基であり且つRがメトキシ
基である場合、PVAのヒドロキシル基とメトキシ基と
の平衡反応と比較してXはPVAのヒドロキシル基に対
してはるかに反応性が高い。シランが選択された場合、
例えばXがエポキシ基で且つRが塩化物である場合には
、塩化物の反応性がより高いのでゲル化した生成物が生
じることになるであろう。シリル化剤の例としては、γ
−グリシドオキシプロピル−1,1,1−トリフルオロ
プロピルジメトキシシランのようなオルガノハロゲノシ
ラン類、γ−グリシドオキシプロピルジメチルアセトキ
シシランのようなジアルキルカルボキシシラン類、及び
γ−グリシドシアノプロピルトリエトキシシランのよう
なオルガノアルコキシシラン類が挙げられる。
【0018】まずPVAをジメチルスルホキシド(DM
SO)のような有機溶剤に溶解する。適当な溶剤は、P
VAをかなりの程度溶解または膨潤するが、シリル化剤
とは反応しないものである。適当な溶剤にはジメチルス
ルホキシド、エチレングリコール、グリセロール、ジメ
チルホルムアミド、及びピリジンが含まれる。約20重
量%までの濃度の溶液を、単にPVA及び溶剤の混合物
を約100℃に加熱することにより得ることができる。 PVAを不活性雰囲気下の溶剤中に溶解して、加熱する
間にPVAが分解することを最小限にとどめることが好
ましい。溶液の粘度は、PVA濃度、PVAの分子量、
及び加水分解度に依存するであろう。高濃度、高分子量
、及び高加水分解度のポリマーを使用すると、最高粘度
が得られる。
SO)のような有機溶剤に溶解する。適当な溶剤は、P
VAをかなりの程度溶解または膨潤するが、シリル化剤
とは反応しないものである。適当な溶剤にはジメチルス
ルホキシド、エチレングリコール、グリセロール、ジメ
チルホルムアミド、及びピリジンが含まれる。約20重
量%までの濃度の溶液を、単にPVA及び溶剤の混合物
を約100℃に加熱することにより得ることができる。 PVAを不活性雰囲気下の溶剤中に溶解して、加熱する
間にPVAが分解することを最小限にとどめることが好
ましい。溶液の粘度は、PVA濃度、PVAの分子量、
及び加水分解度に依存するであろう。高濃度、高分子量
、及び高加水分解度のポリマーを使用すると、最高粘度
が得られる。
【0019】PVAを溶解した後、シリル化剤を溶液に
添加する。シリル化度は、シリル化剤の量、反応時間、
及び反応温度により自由に調整することができる。シリ
ル化剤は、比較的少量でも効果を示しうるが、PVAの
反応可能なヒドロキシル基の少なくとも10%と反応す
るのに十分な量を使用することが好ましい。
添加する。シリル化度は、シリル化剤の量、反応時間、
及び反応温度により自由に調整することができる。シリ
ル化剤は、比較的少量でも効果を示しうるが、PVAの
反応可能なヒドロキシル基の少なくとも10%と反応す
るのに十分な量を使用することが好ましい。
【0020】硬化性ポリジオルガノシロキサンは、ポリ
マー鎖端に位置するかまたは鎖に沿って分布するかのど
ちらかで官能基を有する、いかなる直鎖アルキルまたは
アリールポリジオルガノシロキサンでもよい。官能基は
、それ自身または架橋剤と反応してエラストマー性網目
構造を生成するすべての基であることができる。好まし
い基はシラノール、アルコキシ、及びカルボキシル基で
ある。硬化性ポリジオルガノシロキサンは、アルキルト
リアルコキシシラン、アルキルトリカルボキシシラン、
アルキルトリオキシモシラン、アルキルトリケトキシモ
シラン、アルキルトリアミノキシシラン、アルキルトリ
アミノシラン、及びアルキルトリホスファトシランのよ
うな、ポリジオルガノシロキサンの官能基と反応する反
応性基を2個よりも多く有する、そのような架橋剤をも
含有することが可能である。官能性ポリジオルガノシロ
キサン及び反応性架橋剤のすべての組合せを、必要なら
ばカルボン酸の錫塩のような触媒と共に、採用すること
ができる。これらの硬化性ポリジオルガノシロキサン系
は該技術分野において公知である。
マー鎖端に位置するかまたは鎖に沿って分布するかのど
ちらかで官能基を有する、いかなる直鎖アルキルまたは
アリールポリジオルガノシロキサンでもよい。官能基は
、それ自身または架橋剤と反応してエラストマー性網目
構造を生成するすべての基であることができる。好まし
い基はシラノール、アルコキシ、及びカルボキシル基で
ある。硬化性ポリジオルガノシロキサンは、アルキルト
リアルコキシシラン、アルキルトリカルボキシシラン、
アルキルトリオキシモシラン、アルキルトリケトキシモ
シラン、アルキルトリアミノキシシラン、アルキルトリ
アミノシラン、及びアルキルトリホスファトシランのよ
うな、ポリジオルガノシロキサンの官能基と反応する反
応性基を2個よりも多く有する、そのような架橋剤をも
含有することが可能である。官能性ポリジオルガノシロ
キサン及び反応性架橋剤のすべての組合せを、必要なら
ばカルボン酸の錫塩のような触媒と共に、採用すること
ができる。これらの硬化性ポリジオルガノシロキサン系
は該技術分野において公知である。
【0021】次いで溶液のシリル化PVAを硬化性ポリ
ジオルガノシロキサンと穏和条件下で混合して均一混合
物を得る。次いで硬化性ポリジオルガノシロキサンを、
選択されたいずれかの方法で架橋する。架橋反応は、引
続く溶剤抽出段階時に2種のポリマーが溶剤混合物から
ひどく相分離することを防ぐ。ポリジオルガノシロキサ
ンを架橋した後、PVAを溶解するために使用した溶剤
を除去する。低沸点溶剤を使用した場合、それは蒸発、
または加熱及び蒸発により除去することができる。ジメ
チルスルホキジト(DMSO)のような高沸点溶剤を使
用した場合には、まず硬化混合物を大過剰の別の低沸点
溶剤に浸漬することにより高沸点溶剤を抽出し、次いで
蒸発によりその低沸点溶剤を除去することが好ましい。
ジオルガノシロキサンと穏和条件下で混合して均一混合
物を得る。次いで硬化性ポリジオルガノシロキサンを、
選択されたいずれかの方法で架橋する。架橋反応は、引
続く溶剤抽出段階時に2種のポリマーが溶剤混合物から
ひどく相分離することを防ぐ。ポリジオルガノシロキサ
ンを架橋した後、PVAを溶解するために使用した溶剤
を除去する。低沸点溶剤を使用した場合、それは蒸発、
または加熱及び蒸発により除去することができる。ジメ
チルスルホキジト(DMSO)のような高沸点溶剤を使
用した場合には、まず硬化混合物を大過剰の別の低沸点
溶剤に浸漬することにより高沸点溶剤を抽出し、次いで
蒸発によりその低沸点溶剤を除去することが好ましい。
【0022】溶剤を除去した後、生成物は改質PVAに
より強化されたポリジオルガノシロキサン硬化生成物で
ある。粒状充填剤を含有しない本製品は医療製品に特に
有用でありうる。
より強化されたポリジオルガノシロキサン硬化生成物で
ある。粒状充填剤を含有しない本製品は医療製品に特に
有用でありうる。
【0023】
【実施例】以下の例は、例示する目的で示されるもので
あり、本発明を限定するものとして理解されるべきもの
ではない。
あり、本発明を限定するものとして理解されるべきもの
ではない。
【0024】例1
機械的攪はん機、温度計、及び還流冷却器を備えた三口
フラスコ中で、約89,000の分子量及び99.5モ
ル%以上の加水分解した基(0.5モル%未満のカルボ
ン酸部分)を有するPVA20gとジメチルスルホキシ
ド(DMSO)100gとを混合することにより、PV
Aの溶液を調製した。混合物を窒素雰囲気下で110℃
に加熱し、そしてすべてのPVAが溶解するまで攪はん
した。次いで溶液を60℃に冷却し、そしてγ−グリシ
ドオキシプロピルトリメトキシシラン4.5gを滴下し
た。シラン添加後、粘度増加がいくらか認められたが、
溶液は流動性を保っていた。
フラスコ中で、約89,000の分子量及び99.5モ
ル%以上の加水分解した基(0.5モル%未満のカルボ
ン酸部分)を有するPVA20gとジメチルスルホキシ
ド(DMSO)100gとを混合することにより、PV
Aの溶液を調製した。混合物を窒素雰囲気下で110℃
に加熱し、そしてすべてのPVAが溶解するまで攪はん
した。次いで溶液を60℃に冷却し、そしてγ−グリシ
ドオキシプロピルトリメトキシシラン4.5gを滴下し
た。シラン添加後、粘度増加がいくらか認められたが、
溶液は流動性を保っていた。
【0025】上述の改質PVA10g、約60,000
の分子量を有するヒドロキシル基で末端ブロックされた
ポリジメチルシロキサン18g、及びメチルトリメトキ
シシラン2.5gを密閉した混合器中で混合することに
より、改質PVAとポリジオルガノシロキサンとの混合
物を調製した。混合物を均一になるまで20分間攪はん
し、次いでジブチルスズジラウレート縮合触媒0.5g
を添加して、3分間攪はんを継続した。次いで触媒した
混合物を1.5mm厚のシートにキャストして、大気水
分存在下で3日間硬化させた。硬化したシートをヘキサ
ン中に入れてDMSOを抽出し、次いで真空オーブン中
80℃でヘキサンを除去した。最終試験シートを試験試
料に切り出し、そしてASTM D 412に従い
物理特性を測定した。引張り強度は625psi 、破
断点伸び率は580%、初期弾性率は350psi 、
そして靱性度は2,050psi であった。ここで靱
性度は応力−歪曲線下の積分面積値として定義される。
の分子量を有するヒドロキシル基で末端ブロックされた
ポリジメチルシロキサン18g、及びメチルトリメトキ
シシラン2.5gを密閉した混合器中で混合することに
より、改質PVAとポリジオルガノシロキサンとの混合
物を調製した。混合物を均一になるまで20分間攪はん
し、次いでジブチルスズジラウレート縮合触媒0.5g
を添加して、3分間攪はんを継続した。次いで触媒した
混合物を1.5mm厚のシートにキャストして、大気水
分存在下で3日間硬化させた。硬化したシートをヘキサ
ン中に入れてDMSOを抽出し、次いで真空オーブン中
80℃でヘキサンを除去した。最終試験シートを試験試
料に切り出し、そしてASTM D 412に従い
物理特性を測定した。引張り強度は625psi 、破
断点伸び率は580%、初期弾性率は350psi 、
そして靱性度は2,050psi であった。ここで靱
性度は応力−歪曲線下の積分面積値として定義される。
【0026】例2
改質PVA10g及びポリジメチルシロキサン12gを
使用して、例1の手順を繰り返した。物理特性を表1に
示す。
使用して、例1の手順を繰り返した。物理特性を表1に
示す。
【0027】例3
改質PVA10g及びポリジメチルシロキサン8gを使
用して、例1の手順を繰り返した。物理特性を表1に示
す。
用して、例1の手順を繰り返した。物理特性を表1に示
す。
【0028】例4
本例は、改質PVAに結合したシリル化剤のメトキシ官
能基以外の架橋剤を含まない。
能基以外の架橋剤を含まない。
【0029】例1の改質PVA10g、例1のポリジメ
チルシロキサン30g、及びジブチルスズジラウレート
0.5gを湿分不在下で15分間混合することにより混
合物を調製した。次いで混合物を1.5mmシートにキ
ャストして、湿分存在下で1週間硬化させた。その時点
で認められるほどの架橋が起こり、そしてシートをヘキ
サン中に入れ、次いで最大気流のフード中に置いて乾燥
した。溶剤除去後、ポリジメチルシロキサン26gが抽
出された。この26gのポリジメチルシロキサンはシリ
ル化PVAにより架橋されなかったが、4gのポリジメ
チルシロキサンはシリル化PVAにより架橋された。シ
ートの特性を例1にあるように測定し、結果を表1に示
す。
チルシロキサン30g、及びジブチルスズジラウレート
0.5gを湿分不在下で15分間混合することにより混
合物を調製した。次いで混合物を1.5mmシートにキ
ャストして、湿分存在下で1週間硬化させた。その時点
で認められるほどの架橋が起こり、そしてシートをヘキ
サン中に入れ、次いで最大気流のフード中に置いて乾燥
した。溶剤除去後、ポリジメチルシロキサン26gが抽
出された。この26gのポリジメチルシロキサンはシリ
ル化PVAにより架橋されなかったが、4gのポリジメ
チルシロキサンはシリル化PVAにより架橋された。シ
ートの特性を例1にあるように測定し、結果を表1に示
す。
【0030】比較例A
例1のポリジメチルシロキサン100g及びメチルトリ
メトキシシラン5gの混合物を、湿分不在下で5分間混
合し、次いでジブチルスズラウレート0.5gを1分間
混合した。次いで均一に混合された試料をシートにキャ
ストして、2週間硬化させ、そして例1にあるように試
験した。結果を表1に示す。
メトキシシラン5gの混合物を、湿分不在下で5分間混
合し、次いでジブチルスズラウレート0.5gを1分間
混合した。次いで均一に混合された試料をシートにキャ
ストして、2週間硬化させ、そして例1にあるように試
験した。結果を表1に示す。
【0031】比較例B
例1由来の部分シリル化PVAをテフロン製シート上に
キャストした。30分後、シートをアセトン浴中に沈め
てポリマーからDMSOを抽出した。次いでシートを最
大気流のフード中に1日置いてアセトンを除去した。得
られたシートは最初の未改質PVAのように脆いもので
あった。
キャストした。30分後、シートをアセトン浴中に沈め
てポリマーからDMSOを抽出した。次いでシートを最
大気流のフード中に1日置いてアセトンを除去した。得
られたシートは最初の未改質PVAのように脆いもので
あった。
【0032】
【表1】
Claims (5)
- 【請求項1】 以下の(A)〜(D)の各段階、すな
わち、(A)(1)10,000以上の分子量を有する
完全に加水分解したポリビニルアルコールを、前記ポリ
ビニルアルコールを溶解または膨潤させることができ且
つシランとは反応しない有機溶剤中に20重量%までの
濃度で溶解し、次いで、(2)化学式R″b (R′2
SiO)n SiRa X4−a (式中、Rは加水
分解を経て(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロキサ
ンとシロキサン結合を形成することができる基であり、
R′は1〜6個の炭素原子を含有し、任意にハロゲン置
換され、そして(B)段階の硬化性ポリジオルガノシロ
キサンと相溶性がある一価のアルキルまたはアリール基
であり、R″はRまたはR′のどちらかであり、Xはポ
リビニルアルコールのヒドロキシル基と反応性がある基
であり、a及びbは0〜3までの整数であり、a+bの
合計は1〜3までであり、そしてnは0〜35である)
のシリル化剤を十分に加えて、ポリビニルアルコールの
反応可能なヒドロキシル基の少なくとも10%と反応さ
せることにより、改質ポリビニルアルコールを調製する
段階、次いで、(B)前記改質ポリビニルアルコール溶
液を硬化性ポリジオルガノシロキサンに加え、そして混
合して均一混合物を調製する段階、次いで、(C)必要
に応じて前記ポリジオルガノシロキサンを硬化させるた
めの架橋剤を加え、そして前記ポリジオルガノシロキサ
ンを硬化する段階、次いで、(D)前記混合物から前記
溶剤を抽出する段階、を経て改質ポリビニルアルコール
で強化したポリジオルガノシロキサン硬化物を得ること
を特徴とする、改質ポリビニルアルコールで強化したポ
リジオルガノシロキサンの製造方法。 - 【請求項2】 前記aが1,2、または3であり、そ
して前記bが0,1、または2であることを特徴とする
、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 前記完全に加水分解したポリビニルア
ルコールが、2%未満の残留性カルボン酸部分を含有す
ることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 前記シリル化剤がエポキシ官能性トリ
アルコキシシランであり、前記硬化性ポリジオルガノシ
ロキサンがヒドロキシル基で末端ブロックされたポリジ
オルガノシロキサンであり、そして前記架橋剤がメチル
トリメトキシシランであることを特徴とする、請求項1
に記載の方法。 - 【請求項5】 (A)アルキル基、アリール基、及び
官能基から成る群より選択される有機基を、ポリジオル
ガノシロキサン鎖末端に位置するかまたは前記鎖に沿っ
て分布するかのどちらかで含有する直鎖ポリジオルガノ
シロキサンであって、前記官能基がシラノール、アミン
、またはカルボキシルから成る群より選択され、前記ポ
リジオルガノシロキサンがゴム状材料を生じるのに十分
に高い分子量を有するか、または前記ポリジオルガノシ
ロキサンが、シラノール基を末端基とする低分子量ポリ
ジオルガノシロキサンと、前記シラノール基を末端基と
するポリジオルガノシロキサンと反応する連鎖延長剤と
の混合物である、直鎖ポリジオルガノシロキサン、及び
、(B)10,000以上の分子量、2%未満の残留性
カルボン酸部分、及び2個より多くの化学式Ra Si
−(式中、Rは加水分解を経て前記(A)の硬化性ポリ
ジオルガノシロキサンとシロキサン結合を形成すること
ができる基であり、そしてaは1〜3である)のシリル
基を有する、化学改質した加水分解ポリビニルアルコー
ル、を混合することにより得られた生成物から成る組成
物。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US559786 | 1990-07-30 | ||
| US07/559,786 US5126400A (en) | 1990-07-30 | 1990-07-30 | Reinforced polyorganosiloxane elastomers |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279636A true JPH04279636A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=24235020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3188710A Withdrawn JPH04279636A (ja) | 1990-07-30 | 1991-07-29 | 強化ポリオルガノシロキサンエラストマー及びその調製方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5126400A (ja) |
| JP (1) | JPH04279636A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5620825A (en) * | 1995-03-23 | 1997-04-15 | Agfa-Gevaert, N.V. | Polysiloxane modified resins for toner |
| AU2002225233B2 (en) * | 2001-01-26 | 2007-08-02 | E2 Tech Limited | Device and method to seal boreholes |
| ATE309291T1 (de) * | 2002-04-15 | 2005-11-15 | Coca Cola Co | Beschichtungszusammensetzung enthaltend einen epoxyzusatz und damit beschichtete strukturen |
| US7906134B2 (en) * | 2005-12-21 | 2011-03-15 | Abbott Laboratories | Room temperature-curable polymers |
| MX2009011840A (es) * | 2007-05-01 | 2009-11-18 | Akzo Nobel Coatings Int Bv | Composiciones de recubrimiento de anti-obstruccion que contienen un organosilicon carboxil-funcional. |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3227777A (en) * | 1963-01-24 | 1966-01-04 | Gen Electric | Vulcanizing ethylene-propylene copolymers with an alkenylpolysiloxane and a bis(aralkyl)peroxide |
| US4302553A (en) * | 1970-10-30 | 1981-11-24 | Harry L. Frisch | Interpenetrating polymeric networks |
| DE2412292A1 (de) * | 1974-03-14 | 1975-09-18 | Dynamit Nobel Ag | Polymere des vinylalkohols |
| DE2449085A1 (de) * | 1974-10-15 | 1976-04-29 | Wacker Chemie Gmbh | Verfahren und mittel zum herstellen von klebrige stoffe abweisenden ueberzuegen |
| JPS5338347A (en) * | 1976-09-20 | 1978-04-08 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Deflection measuring method of crank-shafts |
| DE2837117A1 (de) * | 1977-08-30 | 1979-03-15 | Shinetsu Chemical Co | Gummizusammenstellung |
| JPS5450551A (en) * | 1977-09-30 | 1979-04-20 | Toray Ind Inc | Composite material |
| US4214057A (en) * | 1978-02-15 | 1980-07-22 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Coating composition for plastic substrates |
| JPS5599987A (en) * | 1979-01-25 | 1980-07-30 | Kansai Paint Co Ltd | Method of preventing transparent article from fogging |
| JPS5773059A (en) * | 1980-10-24 | 1982-05-07 | Toray Ind Inc | Defrosting composition |
| DE3268978D1 (en) * | 1981-10-05 | 1986-03-20 | Kuraray Co | Paper coating agent |
| US4500688A (en) * | 1982-04-20 | 1985-02-19 | Petrarch Systems Inc. | Curable silicone containing compositions and methods of making same |
| US4423095A (en) * | 1983-01-28 | 1983-12-27 | Dow Corning Corporation | Silicone-organic coating compositions |
| US4567221A (en) * | 1983-03-31 | 1986-01-28 | Kuraray Co., Ltd. | Water resistant compositions |
| US4608187A (en) * | 1984-04-02 | 1986-08-26 | The Clorox Company | Rubber toughened polyvinyl alcohol film compositions |
| WO1986007541A1 (fr) * | 1985-06-19 | 1986-12-31 | Yasushi Zyo | Composition susceptible d'avoir une activite anti-thrombotique et appareil medical devant etre en contact avec le sang |
| US4954554A (en) * | 1989-02-27 | 1990-09-04 | Dow Corning Corporation | Silicone emulsions |
-
1990
- 1990-07-30 US US07/559,786 patent/US5126400A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-07-29 JP JP3188710A patent/JPH04279636A/ja not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5126400A (en) | 1992-06-30 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |