JPH05194742A - シクロペンタジエニル及び/又はシクロペンタジエニレン及び/又はジシクロペンタジエニレン基を含有するポリオルガノシロキサン、それらの製造方法並びに架橋してエラストマーを形成し得る組成物におけるそれらの使用 - Google Patents

シクロペンタジエニル及び/又はシクロペンタジエニレン及び/又はジシクロペンタジエニレン基を含有するポリオルガノシロキサン、それらの製造方法並びに架橋してエラストマーを形成し得る組成物におけるそれらの使用

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 シクロペンタジエニル及び/又はシクロペン
タジエニレン及び/又はジシクロペンタジエニレン基を
含有するポリオルガノシロキサンを提供すること。 【効果】 本発明のポリシロキサンは、金属系硬化触媒
及び無機充填剤と配合することによって、湿分及び(又
は)気体状酸素の不在下で貯蔵安定性であり且つ大気中
の湿分及び(又は)大気中の酸素によって並びに必要な
らば加熱することによって架橋してエラストマーを形成
し得る組成物とすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、シクロペンタジエニ
ル及び(又は)シクロペンタジエニレン及び(又は)ジ
シクロペンタジエニレン官能基を含有するポリオルガノ
シロキサンポリマー、それらの製造方法並びに(特に大
気中の湿分及び(又は)大気中の酸素によって)架橋し
てエラストマーを形成し得るシリコーン組成物における
それらの使用に関する。
【0002】
【本発明の説明】本発明に従うポリオルガノシロキサン
ポリマーは、 P1 :次式(1):
【化25】 の単位を1分子当たりに少なくとも1個有するポリシロ
キサン及び(又は) P2 :次式(1’):
【化26】 の単位を1分子当たりに少なくとも1個有するポリシロ
キサン(これら式中、Xは同一であっても異なっていて
もよく、ハロゲン原子、N−置換アミノ、N−置換アミ
ド、N,N−二置換アミノ、ケチミノキシ、アルジミノ
キシ、アルコキシ、アシルオキシ、エノキシ及びアルコ
キシアルキレンオキシ基から選択される加水分解し得る
基を表わし、R1 は同一であっても異なっていてもよ
く、1〜10個の炭素原子を有し且つ随意にハロゲン原
子又はシアノ基で置換された1価の炭化水素基を表わ
し、Zは1〜10個の炭素原子を有する直鎖状又は分枝
鎖状の2価の飽和炭化水素基であり、aは0、1又は2
であり、bは0、1又は2であり、aとbとの合計a+
bは多くとも2であり、pは1又は2であり、ポリシロ
キサンP1 は、aが0ではない場合には1分子当たりに
少なくとも1個の単位(1)を有し、aが0である場合
には1分子当たりに少なくとも2個の単位(1)を有す
る)を含むことを特徴とする。
【0003】前記の基R1 は、次のものを含む: ・1〜10個の炭素原子を有するアルキル及びハロアル
キル基、例えばメチル、エチル、プロピル、イソプロピ
ル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、2−エチルヘキシ
ル、オクチル、デシル、3,3,3−トリフルオルプロ
ピル、4,4,4−トリフルオルブチル及び4,4,
4,3,3−ペンタフルオルブチル基; ・1〜10個の炭素原子を有するシクロアルキル及びハ
ロシクロアルキル基、例えばシクロペンチル、シクロヘ
キシル、メチルシクロヘキシル、プロピルシクロヘキシ
ル、2,3−ジフルオルシクロブチル及び3,4−ジフ
ルオル−5−メチルシクロヘプチル基; ・2〜4個の炭素原子を有するアルケニル基、例えばビ
ニル、アリル及び2−ブテニル基; ・6〜10個の炭素原子を有する単環式アリール及びハ
ロアリール基、例えばフェニル、トリル、キシリル、ク
ロルフェニル、ジクロルフェニル及びトリクロルフェニ
ル基;並びに ・アルキル鎖が2〜3個の炭素原子を有するシアノアル
キル基、例えばβ−シアノエチル及びβ−シアノプロピ
ル基。 R1 は好ましくはメチル、フェニル及びビニル基から選
択され、この基R1 の少なくとも70%(数を基とし
て)はメチルである。
【0004】本発明に従うポリシロキサンはまた、次式
(2): (R1c SiO(4-c)/2 (2) (式中、R1 は前記と同じ意味を持ち、cは0、1、2
及び3から選択される)に相当する他のシロキシ単位を
も随意に含有することができる。本発明に従うポリオル
ガノシロキサンは直鎖状、環状又は分枝鎖状構造を有す
ることができ、25℃において1〜1000000mP
a・sの範囲、好ましくは100〜500000mPa
・sの範囲の粘度を持つオイルの形が有利である。
【0005】本発明に従うポリオルガノシロキサンは、
例えば、 ・次の平均式(3):
【化27】 (式中、Yは次式:
【化28】 の基を表わし、ここでZは前記の意味を持ち、R1 は前
記の意味を持ち、Y’は基Y、R1 及びヒドロキシル基
から選択され、R8 は基R1 及びXから選択され、ここ
でXは前記の意味を持ち、dは0〜1000の範囲の数
であり、eは0〜50の範囲の整数であり、eが0であ
る場合、2個の基Y’はYである)のランダム、序列又
はブロックジオルガノポリシロキサンコポリマー及び ・次式(4):
【化29】 (式中、R1 及びYは前記の意味を持ち、fは0〜9の
範囲の整数であり、gは1〜9の範囲の整数であり、f
とgとの合計f+gは3〜10の範囲である)のランダ
ム、序列又はブロックジオルガノポリシロキサンコポリ
マーを含む。
【0006】本発明に従うポリシロキサンはまた、 ・次式(3’):
【化30】 {式中、Y2 は次式:
【化31】 の基を表わし、ここでZは前記の意味を持ち、R1 は前
記の意味を持ち、R8 は基R1 及びXから選択され、こ
こでXは前記の意味を持ち、Aは ・水素原子(これは随意に基R1 3Si−で置き換えら
れ、ここでR1 は前記の意味を持つ) 及び ・次式:
【化32】 (式中、R8 、Y2 及びXは前記の意味を持つ)の基か
ら選択され、A’は ・基X(ここでXは前記の意味を持つ) 及び ・次式
【化33】 (ここで、ヒドロキシル基の水素原子は随意に基R1 3
i−で置き換えられていてよい)の基から選択され、t
は5〜1000の範囲であり、vは1〜200の範囲で
ある}を有するものをも含む。
【0007】本発明に従うポリオルガノシロキサンはま
た、例えば、式(1)に従う単位を有ししかし加水分解
し得る基Xをもはや含有しないものをも含む。かかるポ
リオルガノシロキサンの例としては、特に、次式
(3''):
【化34】 (式中、Yは次式:
【化35】 の基を表わし、ここでZは1〜10個、好ましくは3個
の炭素原子を有する炭化水素基であり、R2 は同一であ
っても異なっていてもよく、1〜10個の炭素原子を有
する1価の炭化水素基を表わし、d’は10〜1000
の範囲の数であり、e’は2〜50の範囲である)のも
のを挙げることができる。
【0008】式(3'')に従うポリオルガノシロキサン
は、例えば、次式:
【化36】 (式中、R2 、d’及びe’は前記の意味を持つ)のポ
リオルガノシロキサンを次式:
【化37】 のシクロペンタジエニル−ナトリウムと反応させること
によって製造することができる。この反応の際に、塩化
ナトリウム及び式(3'')の化合物が生成する。シクロ
ペンタジエニル−ナトリウムは、例えば米国特許第29
57901号の例I及びIIに製造が記載された物質であ
る。
【0009】式(1)及び(又は)(1’)の単位を有
するポリオルガノシロキサン並びに(3)及び(4)の
ポリオルガノシロキサンは、 ・次式(5):
【化38】 のシラン及び(又は) ・次式(5’):
【化39】 のシラン(式(5’)のシランは式(5)のシランの二
量体である)及び(又は) ・次式(5'')
【化40】 のシランを、随意にハロシラン、好ましくは次式
(6): (R1j (Cl)k Si (6) のクロルシランの存在下で、加水分解し且つ重縮合する
ことによって製造することができる (これら式中、Zは前記と同じ意味を持ち、R1 は前記
と同じ意味を持ち、Xは前記と同じ意味を持ち、有利に
はアルコキシ基(好ましくはメトキシ若しくはエトキシ
基)又はハロゲン原子(好ましくは塩素原子)を表わ
し、hは2及び3から選択され、iは0及び1から選択
され、hとiとの合計h+iは3であり、i’は0、1
及び2から選択され、h’は1、2及び3から選択さ
れ、i’とh’との合計i’+h’は3であり、jは
0、1、2及び3から選択され、kは1、2、3及び4
から選択され、jとkとの合計j+kは4である)。
【0010】式(6)のクロルシランを用いることによ
って、オルガノポリシロキサンP1及び(又は)P2
式(2)の単位を組み入れることが可能になる。重縮合
は、単純に反応混合物を中和することによって停止させ
ることができる。式(3)の直鎖状ポリマー又は式
(4)の環状ポリマーを得ることが望まれる場合には、
例えばジクロルシランR1 YCl2 Siを随意に式R1 2
SiCl2 のジクロルシランと共に加水分解し且つ重縮
合する。単純に中和することによって重縮合を停止させ
た場合には、各末端をヒドロキシル基でブロックされた
又は出発時にシランR1 2YSiClをも用いた場合には
1 2YSiO0.5 単位でブロックされた式(3)のポリ
マーを含有する反応混合物が得られる(ここで、Y及び
1 は前記と同じ意味を持つ)。
【0011】また、反応終了時に生成した式(3)のポ
リマーの末端ヒドロキシル基と反応し得る有機珪素化合
物を添加することによって重縮合を停止させることもで
き、この有機珪素化合物は、次の式を有することができ
る: R1 3SiCl、 R1 3SiNHSiR1 3、 R1 3SiOSiR1 3。 加水分解の時間は数秒から数時間の範囲であってよい。
加水分解の後に、シロキサン相から水相を任意の適宜な
物理的手段によって、一般的にはデカンテーション及び
イソプロピルエーテルのような有機溶剤による抽出によ
って、分離する。シロキサン相は次いで水で洗浄し、次
いで随意に式(3)の直鎖状ポリマーと式(4)の環状
ポリマーとを分離するために蒸留する。
【0012】本発明に従うポリシロキサンはまた、少な
くとも2個のヒドロキシル基を有するポリオルガノシロ
キサン樹脂及び(又は)末端ヒドロキシル基を有するポ
リジオルガノシロキサンオイルを前記の式(5)のシラ
ン及び(又は)式(5’)のシラン(式(5’)のシラ
ンは式(5)のシランの二量体であることを解された
い)と反応させることによって製造することもでき、本
出願人は、条件、特に温度条件に応じ且つ生成物の種類
に応じて、 ・式(5)のシラン単独 ・式(5’)のシラン単独 ・式(5'')のシラン単独 又は ・これら式(5)、(5’)及び(5'')のシランの混
合物を実際に用いることができるということを見出し
た。
【0013】この方法においては、特に基Xがアルコキ
シ基である場合に、触媒を存在させることが必要であ
る。この触媒は次のものであってよい: ・水酸化リチウム(ヨーロッパ特許第367696号) ・酢酸カリウム(米国特許第3504051号) ・種々の無機酸化物(フランス国特許第1495011
号) ・有機チタン誘導体(米国特許第4111890号) ・チタン酸塩+アミン(米国特許第3647846号) ・アルコキシアルミニウムキレート(英国特許第214
4758号) ・N,N’−二置換ヒドロキシルアミン(フランス国特
許第2508467号) ・カルボン酸+アミン(フランス国特許第260471
3号) ・カルバメート(ヨーロッパ特許第0210402号) ・オキシム官能基含有有機化合物(フランス国特許第2
597875号) ・アミン類(米国特許第3542901号)。
【0014】式(5)及び(5’)のシランの例として
は、次のものを挙げることができる:
【化41】
【化42】 {これら式中、Meはメチル基−CH3 を表わし、Y3
は次式:
【化43】 の基(シクロペンタジエニル基)を表わし、Y4 は次
式:
【化44】 の基(ジシクロペンタジエニレン基)を表わす}。式
(5)のシランは米国特許第4645850号の教示に
従って製造することができ、式(5’)のシランは式
(5)のシランの部分的又は全体的二量体化によって得
られる。式(5'')のシランの例としては、次式のもの
を挙げることができる:
【化45】
【0015】用いられる少なくとも2個のヒドロキシル
基を有するポリオルガノシロキサン樹脂は好ましくは液
状のものであり、シリコーンの専門家によく知られてい
る。これらはT及び(又は)Q単位(少なくとも30重
量%)をM及びD単位と共に含有し、ここでT、Q、D
及びMはシリコーンの当業者によく知られており、ノル
(Noll)の著書「ケミストリー・アンド・テクノロジー
・オブ・シリコーンズ(Chemistry and Technology of
Silicones )」の第3頁に説明されている。
【0016】末端ヒドロキシル基を有するポリジオルガ
ノシロキサンオイルは、次式(7):
【化46】 (式中、tは5〜1000の範囲であり、R1 は前記と
同じ意味を持つ)を有する直鎖状ポリジオルガノシロキ
サンである。しかして、式(5’)のシランと式(7)
に従うα,ω−ジヒドロキシポリジオルガノシロキサン
オイルとの反応によって得られるポリシロキサンは、前
記の式(3’)のポリオルガノシロキサンに相当する。
【0017】式(5)においてiが1であり且つhが2
であるシランと式(7)に従うα,ω−ジヒドロキシポ
リジオルガノシロキサンオイルとの反応によって得られ
るポリシロキサンは、次式(3''' ):
【化47】 {式中、Bは ・R8 (これは基R1 又は基Xのいずれかに相当し、こ
こでR1 及びXは前記の意味を持つ) 及び ・次式:
【化48】 の基から選択され、B’は ・水素原子(これは随意に基R1 3Si−で置き換えられ
る) 及び ・次式:
【化49】 の基から選択され、tは5〜1000の範囲であり、v
は1〜200の範囲であり、B’が水素原子又は基R1 3
Si−を表わす場合には2〜200の範囲である}を有
するものに相当する。
【0018】式(5'')のシランと式(7)に従うα,
ω−ジヒドロキシポリジオルガノシロキサンオイルとの
反応によって得られるポリシロキサンは、次式
(3''''):
【化50】 {式中、Y5 は次式:
【化51】 の基を表わし、ここでZは前記の意味を持ち、R1 及び
8 は前記の意味を持ち、Cは ・水素原子(これは随意に基R1 3Si−で置き換えられ
る) 及び ・次式:
【化52】 の基から選択され、C’は ・基X(これは前記の意味を持つ) 及び・次式:
【化53】 (ここで、ヒドロキシル基の水素原子は随意に基R1 3
i−で置き換えられていてよい)の基から選択され、t
は5〜1000の範囲であり、vは1〜200の範囲で
あり、Cが水素原子及び基R1 3Si−から選択される場
合には2〜200の範囲である}を有するものに相当す
る。
【0019】本発明はまた、湿分及び(又は)気体状酸
素の不在下で貯蔵時に安定であり且つ周囲温度において
(又は必要ならば加熱しながら)大気中の湿分及び(又
は)大気中の酸素にさらすことによって架橋してエラス
トマーを形成し得るポリオルガノシロキサン組成物にも
関する。この種の組成物は、 前記した、 ・式(1)、(1’)若しくは(2)の少なくとも1種
のシロキシ単位を含有するもの 及び ・平均式(3)、(3’)、(3”)、(3''' )、
(3'''')若しくは(4)で表わされるもの から選択される少なくとも1種のポリジオルガノシロキ
サン100部、 触媒として有効量の金属系硬化触媒 並びに 少なくとも1種の無機充填剤0〜250部 を含むことを特徴とする。
【0020】硬化触媒としては、特に次のものを用い
ることができる:モノカルボン酸の金属塩、例えばバリ
ウム、ビスマス、カルシウム、セリウム、コバルト、ク
ロム、銅、鉄、鉛、マグネシウム、マンガン、ニッケ
ル、希土類、錫、亜鉛及びジルコニウム塩。他の有機配
位子、例えばキレート化(アセチルアセトネート)配位
子及びカルボニル配位子が金属に結合していてもよい。
推奨される触媒は、モノカルボン酸のコバルト、鉄及び
マンガン塩、特に2−エチルヘキサン酸コバルト、並び
により特定的にはジブチル錫ジラウレート又はジブチル
錫ジアセチルアセトネートである。用語『触媒として有
効量の触媒』とは、好適な架橋を確実にするのに充分
な量を意味するものとする。一般的には、ポリシロキサ
ン100部につき金属塩0.01〜5重量部、好まし
くは0.1〜3重量部の量が好適である。
【0021】この組成物にはまた、例えばアルカリ金属
酸化物及びアルカリ土類金属酸化物から選択される乾燥
剤を含有させることもできる。ポリシロキサン100
部につき0.1〜5部の乾燥剤を添加することが推奨さ
れる。また、硬化時間を減ずるために、酸化鉄又は硫酸
銅等のタイプのレドックス剤を例えばオイル100部
につき0.1〜3部の量で添加することも推奨される。
【0022】無機充填剤は、ポリマー100部につ
き0〜250部、好ましくは20〜200部の量で用い
られる。これらの充填剤は、平均粒径が0.1μm未満
の非常に微細な分割製品の形であってよい。これら充填
剤には、BET比表面積が一般的に40m2 /gより大
きい燃焼シリカ及び沈降シリカが包含される。充填剤は
また、0.1μmより大きい平均粒径を有する、より粗
大な分割製品の形であってもよい。この種の充填剤の例
としては、石英粉末、珪藻土シリカ、炭酸カルシウム、
焼成クレー、ルチル型二酸化チタン、酸化鉄、酸化亜
鉛、酸化クロム、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウ
ム、様々な形のアルミナ(水和物又は非水和物)、窒化
硼素、リトポン、メタ硼酸バリウム、硫酸バリウム及び
ガラス微小球を挙げることができる。それらの比表面積
は一般的に30m2 /gより小さい。
【0023】充填剤は、種々の有機珪素化合物で処理
することによって表面を改質しておくことができる。こ
の有機珪素化合物はこの目的に通常使用されるものであ
り、しかして、オルガノクロルシラン類、ジオルガノシ
クロポリシロキサン類、ヘキサオルガノジシロキサン
類、ヘキサオルガノジシラザン類又はジオルガノシクロ
ポリシラザン類(仏国特許第1126884号、同第1
136885号、同第1236505号及び英国特許第
1024234号)であることができる。大抵の場合、
処理された充填剤は、3〜30重量%の有機珪素化合物
を含有する。充填剤は、粒子寸法の異なる数種の充填
剤の混合物から成っていてもよい。しかして、例えば4
0m2 /gより大きいBET比表面積を有する微細に分
割されたシリカ5〜95%と30m2 /gより小さいB
ET比表面積を有するより粗大に分割されたシリカ又は
処理若しくは非処理炭酸カルシウム95〜5%とから成
ることができる。
【0024】また、有利な別法に従えば、エラストマー
組成物には、この組成物中で非反応性のジオルガノポリ
シロキサンオイルを添加することもでき、このオイル
は、次式(8):
【化54】 (式中、R’は1種以上の低級アルキル基で随意に置換
されたフェニル基及び1〜12個の炭素原子を有する直
鎖状若しくは分枝鎖状アルキル基から選択され、wは式
(8)のポリマーが25℃において100000mPa
・s以下、好ましくは50〜10000mPa・sの範
囲の粘度を有するように選択される整数又は分数であ
る)を有する。式(8)のオイルを用いる場合、使用
量はポリマー100部につき1〜30部である。
【0025】また、他の有利な別法に従えば、粘着剤
をポリシロキサン100部につき0〜20部、好まし
くは0.2〜10部の量で添加することができる。この
粘着剤は、一方でアミノ、ウレイド、イソシアナト、エ
ポキシ、アルケニル、イソシアヌレート、ヒダントイル
及びメルカプトエステル基より成る群から選択される基
で置換された有機基と、他方で珪素原子に結合した加水
分解し得る基とを同時に有する有機珪素化合物から選択
される。その例としては、次式:
【化55】 NH2CH2CH2NHCH2CH(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3 (C2H5O)3Si(CH2)3NH2 (CH3O)3Si(CH2)3NHCH2CH2NH2 に相当する有機珪素化合物を挙げることができる。
【0026】また、本発明に従う組成物には、シリコー
ンエラストマー組成物に慣用的に用いられる、当業者に
よく知られた通常の補助剤又は添加剤を含有させること
もできる。これら補助剤の中では、特に有機可塑剤を挙
げることができる。特に米国特許第4525565号に
記載された可塑剤を用いることができる。他の補助剤又
は添加剤の中では、特に次のものを挙げることができ
る:着色用顔料、熱安定剤、酸化防止剤、流動化剤、チ
キソトロープ剤、香料等。
【0027】本発明に従う組成物は、用いたポリオルガ
ノシロキサンが加水分解し得る基Xを含有しなければ
大気中の酸素の作用下でのみ硬化することができ、ま
た、ポリオルガノシロキサンが加水分解し得る基Xを
含有していれば大気中の湿分及び(又は)大気中の酸素
の作用下で硬化することができる。本発明に従う組成物
を製造するためには、湿分及び(又は)気体状酸素の不
在下で且つ好ましくは熱を供給することなく各種基本成
分を緊密に混合し且つ随意にこれに前記の補助剤及び添
加剤を添加することを可能にする装置を用いることが必
要である。特に推奨される方法は、周囲温度において湿
分及び(又は)大気中の酸素の不在下でミキサー中に成
分を次の順序で導入して成る方法である:オイル、随
意としてのオイル、随意としての可塑剤、触媒、次
いで随意としての乾燥剤並びに最後に充填剤及び随意
としての粘着剤。好ましくは次いで例えば0.01〜
10kPaの減圧下でガス抜きを実施する。
【0028】本発明に従う組成物は、湿分及び(又は)
気体状酸素の不在下で、少なくとも6か月から1年もの
期間の間、貯蔵時に安定であり、より特定的には、 ・建築産業における目塗り、 ・非常に様々な材料(金属、プラスチック材料、天然及
び合成ゴム、木材、厚紙、タイル、煉瓦、セラミック、
ガラス、石材、コンクリート及び組積造部材)の組立
て、 ・電気導体の絶縁、電子回路の被覆 並びに ・合成樹脂又はフォーム製の物品の製造に用いられる金
型の製造 に用いることができる。
【0029】本発明に従う組成物は、随意に、液状有機
化合物中に希釈した後に用いることができる。この希釈
剤は、好ましくは下記のものから選択される通常市販さ
れている化合物である: ・ハロゲン化された又はされていない脂肪族、脂環式又
は芳香族炭化水素、例えばシクロヘキサン及びトルエ
ン; ・脂肪族及び脂環式ケトン、例えばメチルエチルケト
ン;並びに ・エステル、例えば酢酸エチル。 希釈剤の量は一般的にかなり少なく、一般的に組成物の
総重量に対して50重量%より少ない。
【0030】これらの組成物の有機希釈剤中の前記の希
釈物は、より特定的には、織又は不織物品の薄層含浸及
び金属製又はプラスチック若しくはセルロース材料製の
シートの被覆に用いることができる。しかしながら、こ
れらは、約5〜300μmの厚さを有する被膜が必要と
される任意の基材上に噴霧する、例えば塗装ガンを用い
て噴霧することもできる。希釈物を噴霧した後に、希釈
剤が蒸発し、遊離した組成物が硬化して完全に均一なゴ
ム状フィルムを形成する。さらに、このエラストマーの
フィルムは、(1) 菓子又は冷凍肉用の包装紙、(2) アイ
スクリーム及びシャーベットの製造に用いることができ
る金属製容器、(3) パン生地を入れて型取りし、そして
それらの内容物と共にパンを焼くためのオーブン中に入
れられる金属製ネットのような、食料品と接触する各種
基材に対する不活性、非粘着性且つ無毒性の被膜として
用いることができる。また、圧迫ガーゼ及び火傷用の特
殊包帯のような人体と接触する材料のための非粘着性且
つ無毒性の被膜として用いることもできる。
【0031】本発明に従う組成物は熱にさらすことによ
っても紫外線にさらすことによっても架橋してエラスト
マーを形成することができるということに注目すべきで
ある。
【0032】本明細書においては、特に記載がない限
り、部及び百分率は重量によるものである。
【0033】
【実施例】以下の実施例は本発明を例示するためのもの
である。これら実施例における式中、Meはメチル基を
表わす。大気中の湿分及び大気中の酸素に触れないよう
にしてアルミニウム管中に貯蔵したエラストマー組成物
の機械的特性を、次のようにして評価する。 ・管の内容物を開放空気中で支持板上に薄層の形で塗
る。 ・フィルム表面に皮膜が形成する時間(ts)及びリフ
ト時間(即ち板からエラストマーを引き上げることがで
きるようになるまでに必要な時間)(tl)を測定す
る。 付着層はゴム状フィルムに転化する。リフト可能になっ
たらすぐにエラストマーフィルムを剥がし、周囲温度に
おいて所定の日数(x日間)経時させた後に、エラスト
マーの以下の引張特性を測定する。 ・NF規格T−51109に従うショアーA硬度(SA
H) ・NF規格T−46002に従う引裂強さ(TS)(M
Pa) ・NF規格T−46002に従う破断点伸び(EB)
(%) ・100%伸び率におけるモジュラス(M)(MPa)
【0034】例1:3枚羽根撹拌機及び加熱冷却系を備
えた容量500cm3 の平底反応器内に次のものを導入
する: ・次の平均式:
【化56】 を有するα,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサン
(PDMS)オイル300g(数平均分子量3850
0、25℃における粘度20000mPa・s、t=約
519、OH基15.6ミリモルに相当) ・γ−シクロペンタジエニル−プロピルトリエトキシシ
ラン二量体14.55g即ち前記の化合物(5’)2
6.9ミリモル{これはデグッサ(Degussa)社より市販
されている製品『Si260』である}。この混合物を
不活性窒素雰囲気下で25℃において1時間撹拌した。
この時のオイルの粘度は25℃において18950mP
a・sだった。残留シラノールの測定は、それが全く消
失しなかったことを示した。従って、官能化は起こらな
かった。
【0035】例2: 操作は、オイル/シラン混合物を窒素下で80℃に加熱
し、次いでメタノール性水酸化リチウム溶液1.44g
(触媒として作用するLiOH2.85ミリモルを含
有)を導入することによって官能化反応を開始させたこ
とを除いて、例1と同じである。80℃においてさらに
1時間加熱を続け、次いで中和用燐酸溶液を加え、混合
物を80℃においてさらに10分間放置する。次いで2
0℃に冷却し、官能化されたオイルを回収した。これは
もはやシラノールを含有せず、70000mPa・sの
粘度を有していた。得られたオイルは、次式:
【化57】 を有し、本発明に従う一般式(3’)のポリシロキサン
に相当する。
【0036】例3、4及び5:例2において得られたオ
イルからエラストマー組成物を製造し、これらの組成物
を大気中の湿分及び大気中の酸素によって架橋させる。
これらの組成物は、前記の平底反応器に不活性窒素雰囲
気下で25℃において撹拌しながら次のものを逐次混合
することによって得られた: ・官能化オイル:100部 ・100mPa・sの粘度を有するα,ω−トリメチル
シリルPDMSオイル:10部 ・架橋用触媒:0.1部 ・粘着促進剤としての式 (C2H5O)3-Si-(CH2)2-NH-(CH2)
2-NH2 のアミノシラン:n部 ・150m2 /gの比表面積を有する燃焼シリカ:8
部。 得られた組成物を大気中の湿分及び大気中の酸素に触れ
ないようにしてカートリッジ中に48時間又は3か月間
貯蔵し、次いで押し出して塗布してエラストマーフィル
ムを形成させ、架橋の際の引張特性を測定した。フィル
ムの厚さは2mmだった。
【0037】
【表1】
【0038】 アミノシラン=(C2H5O)3Si-(CH2)3-NH-(CH2)2-NH2 Sn=ジブチル錫ビス(アセチルアセトネート) Co=オクタン酸コバルト、6%コバルト含有、1部 tsf=皮膜形成時間
【0039】例6:米国特許第4508845号に従う
シロキサンオリゴマーの重合 直径4cm、長さ20cm、容量250cm3 の円筒状
反応器に、スルホン化ポリスチレンをグラフトさせて触
媒部位H+ を有する(0.6ミリ当量/g)多孔質シリ
カの微小球{スフェロシル(Spherosil)}を導入する。
この微小球の粒子寸法は100〜200μである。この
系に、加熱用ジャケットと、反応器中心部の温度を測定
することを可能にするプローブとを備え付ける。この反
応器を、試薬、即ち ・次式:
【化58】 のもの:5000g(未乾燥) ・次式:
【化59】 のもの:100g(Cl=0.734モル、t=7) ・(Me3 Si)2 O:12.9g の混合物を連続供給するためのポンプに連結する。塩素
の理論上の割合は0.5%である。この組成物を84℃
に加熱し、2ミリリットル/分の速度で反応器への供給
を開始する。操作条件下で20分後に、相対圧は5バー
ルであり、反応生成物の取り出しを開始する。24時間
後に反応を停止させ、揮発性物質10%を含有する生成
物3000gを脱蔵する。29Si及び 1H−NMR分
析、ゲル透過クロマトグラフィー並びにCl基測定か
ら、次の平均式:
【化60】 (数平均分子量Mn=42000、Cl=100g当た
り15ミリ当量)のオイル(HU6と称する)が得られ
たことが確認された。
【0040】例7:中央撹拌系及び二重ジャケット式加
熱冷却系を備えた2リットルのガラス製反応器に、例6
で得られたオイル(HU6)512部を導入する。アル
ゴン雰囲気下で、テトラヒドロフラン中2モル/リット
ルのシクロペンタジエニル−ナトリウム溶液38.44
cc(シクロペンタジエニル陰イオン76.8ミリ当
量)を30℃未満の温度において30分かけて注入す
る。アルゴン雰囲気下で周囲温度において24時間撹拌
した後に、セルロース板{ユーロフィルテック(Eurofi
ltec)フィルター}を通してオイルをろ過することによ
って、生成した塩を除去する。オイル300部が回収さ
れ、次いでこれから残留テトラヒドロフランを除去す
る。反応生成物の 1H−NMR分析から、次の平均式:
【化61】 (Mn=約45000)のオイルが得られたことが示さ
れた。このオイルを空気の不在下で貯蔵する。以下にお
いては、このオイルをHU7と称する。
【0041】例8:米国特許第4704428号及び同
第4645850号に従う次式:
【化62】 のものの製造 機械式撹拌機及び縦形冷却管を備えた2リットルの丸底
フラスコに窒素雰囲気下でγ−クロルプロピルメチルジ
メトキシシラン292gを導入する。0℃において、混
合物をこの温度に保ちながら、テトラヒドロフラン中2
モル/リットルのシクロペンタジエニル−ナトリウム
(NaCp陰イオン)の溶液800ミリリットルを注入
する。1時間後に全ての溶液を注入し終える。反応混合
物を5℃に2時間保つ。2時間の反応時間の後に、γ−
クロルプロピルメチルジメトキシシランの転化率80%
が得られた(気相クロマトグラフィー)。この反応混合
物を放置して周囲温度まで温め、10時間の反応時間の
後のγ−クロルプロピルメチルジメトキシシランの転化
率は98%より大きかった。この反応混合物をアルゴン
雰囲気下でろ過して生成した塩化ナトリウムを除去し、
1mmHgの絶対圧下で20℃においてテトラヒドロフ
ランを蒸発させた(得られた物質325g)。粗製反応
生成物の75%が所期の化合物だった。粗製反応生成物
の約20%が次式:
【化63】 を有していた。所期の化合物の 1H−NMRから、次の
2種の異性体が存在することが示された。
【化64】 粗製反応生成物を0.7mmHg(絶対圧)で60℃に
おいて蒸留して、淡黄色生成物180gが得られた。1
H−NMR分析から、 ・次式:
【化65】 の二量体80%及び ・次式:
【化66】 の単量体20%から成る混合物が得られたことが示され
た。低温(0℃未満)において留出物を捕捉すると、単
量体生成物のみが得られる。
【0042】例9:3枚羽根撹拌機及び加熱冷却系を備
えた容量2リットルの平底反応器内に次のものをそれぞ
れ導入する: ・次の平均式:
【化67】 を有するオイル541g(Mn=約36700、t=約
360、25℃における粘度5000mPa・s、OH
基40.5ミリ当量)(アルゴン雰囲気下で25℃にお
いて導入) ・例8において製造したシラン10g(OMe基94ミ
リ当量)(アルゴン雰囲気下で25℃において導入)。 次いでこの混合物を90℃に加熱し、次のものを導入す
る: ・25℃において10000mPa・sの粘度を有する
α,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサンオイル9
0部、150m2 /gの比表面積を有する燃焼シリカ5
部及び水5部から形成されたペースト20g(H2 O=
55ミリ当量)(アルゴン雰囲気下で90℃において導
入)、 ・次式: Bu2 Sn(Acac)2 (ここで、Acacは次式:
【化68】 のアセチルアセトネートであり、Buはブチルである)
の錫系触媒0.5g(90℃において導入)。この混合
物をアルゴン雰囲気下で90℃において2時間15分間
撹拌し、次いで生成したメタノールを1mmHgの絶対
圧下で90℃において除去する。得られたオイルの粘度
は25℃において12000mPa・sであり、オイル
の平均分子量は約40000だった。以下においては、
このオイルをHU9と称する。
【0043】例10:HU7及びHU9オイル100部
にオクタン酸コバルト1部、オクタン酸ジルコニウム1
部及び比表面積150m2 /gの燃焼シリカ8部を添加
する。この混合物は、空気の不在下で調製する。空気中
での架橋の際に皮膜が形成するのに要する時間は数時間
であり、得られるエラストマーは72時間の架橋時間の
後にリフト可能になる。 HU7の7日後のSAH=6 HU9の7日後のSAH=10
【0044】例11:例9に記載したのと同じ反応器に
アルゴン雰囲気下で200℃において次のものをそれぞ
れ導入する: ・次の平均式:
【化69】 を有するオイル734g(Mn=約38500、t=5
20、25℃における粘度=20000mPa・s、O
H基38ミリ当量) ・例8において製造したシラン14.7g(OMe基1
38ミリ当量)。 次いでこの混合物をアルゴン雰囲気下で90℃に加熱
し、次のものを導入する: ・25℃において10000mPa・sの粘度を有する
α,ω−ジヒドロキシポリジメチルシロキサンオイル9
0部、150m2 /gの比表面積を有する燃焼シリカ5
部及び水5部から形成されたペースト20g(H2 O=
55ミリ当量)、 ・次式: Bu2 Sn(Acac)2 (ここで、Acacは次式:
【化70】 のアセチルアセトネートであり、Buはブチルである)
の錫系触媒(90℃において導入)。この混合物を90
℃においてさらに1時間撹拌し、次いで生成したメタノ
ールを1mmHgの絶対圧下で90℃において2時間除
去する。得られたオイルの粘度は25℃において350
00mPa・sだった。以下においては、このオイルを
HU11と称する。
【0045】例12及び13:HU11オイルからエラ
ストマー組成物を製造する。これらの組成物は大気中の
湿分及び大気中の酸素の存在下で架橋する。これらの組
成物は、容量2リットルの平底反応器に次の成分を不活
性雰囲気下において撹拌しながら混合することによって
得られた: ・オイルHU11:100部 ・例8に記載したシラン:x部 ・10%オクタン酸コバルト:y部 ・18%オクタン酸ジルコニウム:z部 ・ジブチル錫ジアセチルアセトネート:n部 ・炭酸カルシウムCaCO3 :100部 ・150m2 /gの比表面積を有する燃焼シリカ:9
部。 得られた組成物を湿分及び大気中の酸素に触れないよう
にしてカートリッジ中に48時間貯蔵し、次いで押し出
して塗布してエラストマーフィルムを形成させ、架橋の
際の引張特性を測定した。フィルムの厚さは2mmだっ
た。
【0046】
【表2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (54)【発明の名称】 シクロペンタジエニル及び/又はシクロペンタジエニレン及び/又はジシクロペンタジエニレン 基を含有するポリオルガノシロキサン、それらの製造方法並びに架橋してエラストマーを形成し 得る組成物におけるそれらの使用

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 P1 :次式(1): 【化1】 の単位を1分子当たりに少なくとも1個有するポリシロ
    キサン及び(又は) P2 :次式(1’): 【化2】 の単位を1分子当たりに少なくとも1個有するポリシロ
    キサンを含むことを特徴とする、ポリオルガノシロキサ
    ンポリマー(これら式中、Xは同一であっても異なって
    いてもよく、ハロゲン原子、N−置換アミノ、N−置換
    アミド、N,N−二置換アミノ、ケチミノキシ、アルジ
    ミノキシ、アルコキシ、アシルオキシ、エノキシ及びア
    ルコキシアルキレンオキシ基から選択される加水分解し
    得る基を表わし、 R1 は同一であっても異なっていてもよく、1〜10個
    の炭素原子を有し且つ随意にハロゲン原子又はシアノ基
    で置換された1価の炭化水素基を表わし、 Zは1〜10個の炭素原子を有する直鎖状又は分枝鎖状
    の2価の飽和炭化水素基であり、 aは0、1又は2であり、 bは0、1又は2であり、 aとbとの合計a+bは多くとも2であり、 pは1又は2であり、 ポリシロキサンP1 は、aが0ではない場合には1分子
    当たりに少なくとも1個の単位(1)を有し、aが0で
    ある場合には1分子当たりに少なくとも2個の単位
    (1)を有する)。
  2. 【請求項2】 ポリシロキサンP1 及び(又は)P2
    次式(2): (R1c SiO(4-c)/2 (2) (式中、R1 は請求項1記載の意味を持ち、 cは0、1、2及び3から選択される)に相当する他の
    シロキシ単位をもまた含有することを特徴とする、請求
    項1記載のポリオルガノシロキサンポリマー。
  3. 【請求項3】 ・次の平均式(3): 【化3】 (式中、Yは次式: 【化4】 の基を表わし、ここでZは請求項1記載の意味を持ち、 R1 は請求項1記載の意味を持ち、 Y’は基Y、R1 及びヒドロキシル基から選択され、 R8 は基R1 及びXから選択され、ここでXは請求項1
    記載の意味を持ち、 dは0〜1000の範囲の数であり、 eは0〜50の範囲の整数であり、 eが0である場合、2個の基Y’はYである)のランダ
    ム、序列又はブロックジオルガノポリシロキサンコポリ
    マー及び ・次式(4): 【化5】 (式中、R1 及びYは前記の意味を持ち、 fは0〜9の範囲の整数であり、 gは1〜9の範囲の整数であり、 fとgとの合計f+gは3〜10の範囲である)のラン
    ダム、序列又はブロックジオルガノポリシロキサンコポ
    リマーから選択されることを特徴とする、請求項1又は
    2記載のポリオルガノシロキサンポリマー。
  4. 【請求項4】 ・次式(3’): 【化6】 {式中、Y2 は次式: 【化7】 の基を表わし、ここでZは請求項1記載の意味を持ち、 R1 は請求項1記載の意味を持ち、 R8 は基R1 及びXから選択され、ここでXは請求項1
    記載の意味を持ち、 Aは ・水素原子(これは随意に基R1 3Si−で置き換えら
    れ、ここでR1 は前記の意味を持つ) 及び ・次式: 【化8】 (式中、R8 、Y2 及びXは前記の意味を持つ)の基か
    ら選択され、 A’は ・基X(ここでXは前記の意味を持つ) 及び ・次式 【化9】 (ここで、ヒドロキシル基の水素原子は随意に基R1 3
    i−で置き換えられていてよい)の基から選択され、 tは5〜1000の範囲であり、 vは1〜200の範囲であり、Aが水素原子及び基R1 3
    Si−から選択される場合には2〜200の範囲であ
    る}を有するポリシロキサン及び(又は) ・次式(3''' ): 【化10】 {式中、Zは前記と同じ意味を持ち、 Bは ・前記のR8 及び ・次式: 【化11】 の基から選択され、 B’は ・水素原子(これは随意に基R1 3Si−で置き換えられ
    る) 及び ・次式: 【化12】 の基から選択され、 tは5〜1000の範囲であり、 vは1〜200の範囲であり、B’が水素原子又は基R
    1 3Si−を表わす場合には2〜200の範囲である}を
    有するポリシロキサン及び(又は) ・次式(3''''): 【化13】 {式中、Y5 は次式: 【化14】 の基を表わし、ここでZは前記の意味を持ち、 R1 及びR8 は前記の意味を持ち、 Cは ・水素原子(これは随意に基R1 3Si−で置き換えられ
    る) 及び ・次式: 【化15】 の基から選択され、 C’は ・基X(これは前記の意味を持つ) 及び ・次式: 【化16】 (ここで、ヒドロキシル基の水素原子は随意に基R1 3
    i−で置き換えられていてよい)の基から選択され、 tは5〜1000の範囲であり、 vは1〜200の範囲であり、Cが水素原子及び基R1 3
    Si−から選択される場合には2〜200の範囲であ
    る}を有するポリシロキサンから選択されることを特徴
    とする、請求項1又は2記載のポリオルガノシロキサン
    ポリマー。
  5. 【請求項5】 次式(3''): 【化17】 (式中、Yは次式: 【化18】 の基を表わし、ここでZは1〜10個、好ましくは3個
    の炭素原子を有する炭化水素基であり、 R2 は同一であっても異なっていてもよく、1〜10個
    の炭素原子を有する1価の炭化水素基を表わし、 d’は10〜1000の範囲の数であり、 e’は2〜50の範囲である)のポリシロキサンを含む
    ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のポ
    リオルガノシロキサンポリマー。
  6. 【請求項6】 次式: 【化19】 のポリオルガノシロキサンをシクロペンタジエニル−ナ
    トリウムと反応させることを特徴とする、請求項5記載
    の式(3'')のポリオルガノシロキサンの製造方法。
  7. 【請求項7】 ・次式(5): 【化20】 のシラン及び(又は) ・次式(5’): 【化21】 のシラン及び(又は) ・次式(5'') 【化22】 のシランを、随意にハロシラン、好ましくは次式
    (6): (R1j (Cl)k Si (6) のクロルシランの存在下で、加水分解し且つ重縮合する
    ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のポ
    リシロキサンの製造方法(これら式中、Z、R1 及びX
    は請求項1記載の意味を持ち、 hは2及び3から選択され、 iは0及び1から選択され、 hとiとの合計h+iは3であり、 i’は0、1及び2から選択され、 h’は1、2及び3から選択され、 i’とh’との合計i’+h’は3であり、 jは0、1、2及び3から選択され、 kは1、2、3及び4から選択され、 jとkとの合計j+kは4である)。
  8. 【請求項8】 次式(7): 【化23】 (式中、tは5〜1000の範囲であり、 R1 は請求項1記載の意味を持つ)を有する直鎖状ポリ
    ジオルガノシロキサンと請求項7記載の式(5)、
    (5’)及び(5'')から選択される少なくとも1種の
    シランとを必要に応じて官能化用触媒の存在下で反応さ
    せることを特徴とする、請求項4記載のポリオルガノシ
    ロキサンポリマーの製造方法。
  9. 【請求項9】 湿分及び(又は)気体状酸素の不在下で
    貯蔵時に安定であり且つ大気中の湿分及び(又は)大気
    中の酸素によって並びに必要ならば加熱することによっ
    て架橋してエラストマーを形成し得るポリオルガノシロ
    キサン組成物であって、 請求項1〜5のいずれかに記載の少なくとも1種の
    ポリオルガノシロキサン100重量部、 触媒として有効量の金属系硬化触媒 並びに 少なくとも1種の無機充填剤0〜250重量部 を含むことを特徴とし、加水分解し得る基Xが請求項1
    〜5記載のポリオルガノシロキサン中に残っている場合
    にのみ大気中の湿分の作用下で架橋し得る、前記組成
    物。
  10. 【請求項10】 ポリオルガノシロキサン100部当
    たりに ・1〜30部の次式(8): 【化24】 (式中、R’は1種以上の低級アルキル基で随意に置換
    されたフェニル基及び1〜12個の炭素原子を有する直
    鎖状若しくは分枝鎖状アルキル基から選択され、wは式
    (8)のポリマーが25℃において100000mPa
    ・s以下の粘度を有するように選択される整数又は分数
    である)のポリジオルガノシロキサンタイプの非反応性
    オイル及び(又は) ・0.2〜10部の粘着剤 をもまた含有することを特徴とする、請求項9記載の組
    成物。
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