JPH0559955B2 - - Google Patents

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JPH0559955B2
JPH0559955B2 JP60025070A JP2507085A JPH0559955B2 JP H0559955 B2 JPH0559955 B2 JP H0559955B2 JP 60025070 A JP60025070 A JP 60025070A JP 2507085 A JP2507085 A JP 2507085A JP H0559955 B2 JPH0559955 B2 JP H0559955B2
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JP
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sample
parts
group
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fluid
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JP60025070A
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JPS61185597A (ja
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Keiichi Kishimoto
Makoto Yoshitake
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DuPont Toray Specialty Materials KK
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Dow Corning Toray Silicone Co Ltd
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Publication date
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Priority to DE8686101698T priority patent/DE3678007D1/de
Priority to EP86101698A priority patent/EP0191456B1/en
Publication of JPS61185597A publication Critical patent/JPS61185597A/ja
Publication of JPH0559955B2 publication Critical patent/JPH0559955B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/70Siloxanes defined by use of the MDTQ nomenclature

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野] 本発明は粘性流体継手用オルガノポリシロキサ
ン組成物に関するものであり、詳しくは高温度、
高剪断下において粘度上昇および粘度低下のほと
んどない長時間安定な粘性流体継手用オルガノポ
リシロキサン組成物に関するものである。 [従来の技術] 従来、粘性流体継手に用いられる流体として
は、適度の粘性を有し、引火点が高く、酸化や熱
分解に対して安定であり、さらには粘度の温度依
存性が小さいという特性が必要とされることか
ら、一般にジメチルポリシロキサン流体が使用さ
れてきた。 しかしながら、流体継手中に生ずる激しい剪断
力と摩擦による発熱のためにジメチルポリシロキ
サン流体のみでは、一定時間後に粘度上昇あるい
はゲル化等の劣化が起り、流体継手としての機能
を失なうという欠点があつた。 そのため、この剪断安定性および耐熱性向上の
ために、種々の改良がなされてきた。例えば米国
特許第2445567号公報に記載されるような有機酸
の鉄塩を含むオルガノポリシロキサン流体が、ま
た、米国特許第3328350号公報にはアミン系化合
物を含むオルガノポリシロキサン流体が、さらに
は特公昭55−18457号公報にはN−フエニルアミ
ノフエニル基を有するポリシロキサンを含有する
オルガノポリシロキサン流体により高温度、高剪
断力下での粘度上昇、ゲル化に対して比較的安定
な動作流体が開示されている。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、従来公知の方法では、粘度上昇
あるいはゲル化に対する抑制効果があるものの、
流体継手中で長時間使用されるとオルガノポリシ
ロキサン流体の粘度が著しく低下し、トルク変動
が起こつたり、または動力を充分に伝達すること
ができなくなり、流体継手としての機能を失つて
しまうという欠点があつた。 本発明は上記した欠点を解消することを目的と
し、高温度、高剪断下において粘度上昇および粘
度低下がほとんどなく、トルク変動のほとんどな
い長時間安定な粘性流体継手用オルガノポリシロ
キサン組成物を提供するものである。 [問題点を解決するための手段] 上記した目的は、 (イ) 平均単位式 RaSiO(4−a)/2 (式中、Rは一価炭化水素基であり、aは
1.5〜3.0の数である)で示されるオルガノポリ
シロキサン流体、 (ロ) 1分子中に少なくとも1個のジルコニウム原
子および少なくとも1個の式 R1bSiO(4−b)/2 (式中、R1は一価炭化水素基であり、bは
1〜3の整数である)で示される単位を有する
ジルコニウム原子含有オルガノシロキサン化合
物 (イ)成分に対しジルコニウム原子自体として
0.001〜1.0重量%となるような量 および (ハ) 1分子中に少なくとも1個のセリウム原子お
よび少なくとも1個の式 R2cSiO(4−c)/2 (式中、R2は一価炭化水素基であり、cは
1〜3の整数である)で示される単位を有する
セリウム原子含有オルガノシロキサン化合物 (イ)成分に対しセリウム原子自体として
0.001〜1.0重量%となるような量 からなることを特徴とする粘性流体継手用オルガ
ノポリシロキサン組成物によつて達成することが
できる。 これを説明するに、本発明で使用される(イ)成分
は平均単位式 RaSiO(4−a)/2 で示されるものであり、前記した式中Rは一価炭
化水素基である。これには、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基、
2−フエニルエチル基、2−フエニルプロピル
基、3・3・3−トリフルオロプロピル基のよう
な置換アルキル基、ビニル基、プロペニル基のよ
うなアルケニル基、フエニル基、トリル基、キシ
リル基のようなアリール基または置換アリール基
などが例示され、好ましくはアルキル基またはア
リール基であり、さらに好ましくは、メチル基ま
たはフエニル基である。なお、本成分は少量のけ
い素原子結合水素原子、けい素原子結合水酸基、
またはけい素原子結合アルコキシ基を含んでいて
もよい。aは1.5〜3.0の数である。 本成分の構造としては、直鎖状、分岐鎖状、環
状あるいは鋼状のいずでもよいが、好ましくは直
鎖状または分岐鎖状である。また、本成分の末端
基はトリアルキルシリル基、アルコキシアルキル
シリル基、ビニルアルキルシリル基のようなオル
ガノシリル基またはジメチルシラノール基、メチ
ルフエニルシラノール基のようなシラノール基で
封鎖されていることが好ましい。 本成分の粘度は特に限定されないが25℃におい
て100〜50000センチストークスとなるような値が
トルク伝達の点から好ましく、さらに好ましくは
500〜20000CSとされる。 本成分の具体例としては、トリメチルシリル基
末端封鎖ジメチルポリシロキサン、ジメチルビニ
ルシリル基末端封鎖ジメチルポリシロキサン、ト
リメチルシリル基末端封鎖ジメチルシロキサン・
メチルビニルシロキサン共重合体、トリメチルシ
リル基未端封鎖ジメチルシロキサン・メチルフエ
ニルシロキサン共重合体、トリメチルシリル基末
端封鎖メチルフエニルポリシロキサン、ジメチル
シラノール基末端封鎖ジメチルポリシロキサン、
ジメチルシラノール基末端封鎖ジメチルシロキサ
ン・メチルフエニルシロキサン共重合体などが例
示され、これらの1種もしくは2種以上の粘度お
よび/または構造の異なるものを使用してもよ
い。 本発明の使用される(ロ)成分は、1分子中に少な
くとも1個のジルコニウム原子および少なくとも
1個の式 R1bSiO(4−b)/2 で示される単位を有するジルコニウム原子含有オ
ルガノシロキサン化合物である。 前記した式中、R1は一価炭化水素基であり、
これには(イ)成分のRで例示したものがあげられ
る。また、bは1〜3の整数である。本成分の分
子構造は直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよ
く、また末端基は水酸基、トリアルキルシリル
基、アルコキシ基またはアルケニル基で封鎖され
ていることが好ましい。また、粘度、分子量およ
び1分子中のジルコニウム原子含有量については
特に制限はなく任意のものを使用してもよいが、
常温で液状のものが混合の点からより好ましい。 本成分の製造方法としては、従来公知の方法で
よく、例えばジルコニウム原子−酸素原子−炭素
原子を有する有機ジルコニウム化合物とトリメチ
ルシリル基末端封鎖ジメチルポリシロキサンの混
合物を不活性ガス雰囲気下で加熱する方法、また
はジルコニウムアルコキシドとシラノール基末端
封鎖オルガノポリシロキサンとを反応させる方
法、あるいはジルコニウムのハロゲン化物とアル
カリ金属シラノレートとを反応させる方法等によ
り本成分のジルコニウム原子含有オルガノシロキ
サン化合物を容易に得ることができる(特公昭55
−50970号公報、特公昭56−14700号公報参照)。
本成分の添加量としては(イ)成分に対しジルコニウ
ム原子自体として0.001〜1.0重量%、好ましくは
0.01〜0.1重量%となるような量である。 本発明で使用される(ハ)成分は、1分子中に少な
くとも1個のセリウム原子および少なくとも1個
の式 R2cSiO(4−c)/2 で示される単位を有するセリウム原子含有オルガ
ノシロキサン化合物である。 前記した式中、R2は一価炭化水素基であり、
これには(イ)成分のRで例示したものがあげられ
る。またcは1〜3の整数である。本成分は直鎖
状、分岐鎖状、環状、網状のいずれでもよく、ま
た末端基は水酸基、トリアルキルシリル基、アル
コキシ基またはアルケニル基で封鎖されているこ
とが好ましい。また粘度、分子量および1分子中
のセリウム原子含有量については特に限定はな
く、任意のものを使用してもよいが常温で液状の
ものが混合の点から好ましい。 本成分の製造方法としては従来公知の方法でよ
く、例えば有機カルボン酸セリウム塩を3個以上
のオルガノシロキサン単位を有するアルカリ金属
シラノレートと反応させる方法、あるいは芳香族
炭化水素もしくは塩素化炭化水素に可溶性の有機
カルボン酸セリウムとヘキサメチルジシラザンを
反応させる方法等により容易に得ることができる
(特公昭51−24377号公報、特公昭53−980号公報、
特開昭54−32563号公報参照)。 本成分の添加量としては、(イ)成分に対しセリウ
ム原子自体として0.001〜1.0重量%、好ましくは
0.01〜0.1重量%となるような量である。 本発明の組成物を得るには、前述した(イ)成分、
(ロ)成分および(ハ)成分の所定量を単に均一に混合す
ることにより得られ、混合順序は特に限定され
ず、(イ)成分に(ロ)成分および(ハ)成分を同時にもしく
は別々に添加混合してもよく、また(ロ)成分および
(ハ)成分を予め均一に混合しておてたものを(イ)成分
に添加混合してもよい。 本発明の組成物は単に流体継手装置に注入する
ことにより使用でき、雰囲気としては開放系、半
密封系、密封系のいずれでもよい。 [作用] 上述した構成において、(イ)成分のオルガノポリ
シロキサン流体は本発明組成物の主剤となるもの
であり、(ロ)成分のジルコニウム原子含有オルガノ
シロキサン化合物は、(イ)成分のオルガノポリシロ
キサン流体に対し相溶性を有し、かつ該オルガノ
ポリシロキサン流体の解重合に基因する分子量の
低下を抑制する作用を示し、また(ハ)成分のセリウ
ム原子含有オルガノシロキサン化合物は(イ)成分の
オルガノポリシロキサン流体に対し相溶性を有
し、かつ該オルガノポリシロキサン流体の酸化に
基因する分子量の増大を抑制する作用を示す。両
者相つて高温度、高剪断下におけるオルガノポリ
シロキサン流体の分子量の低下および増大を抑制
し、粘度を一定にする作用を示す。 [実施例] 次に本発明を参考例、実施例により詳細に説明
する。参考例、実施例中「部」は「重量部」を意
味し、「%」は「重量パーセント」を意味する。
また粘度は25℃において測定した値である。 参考例 <試料>の製造 ジルコニウムオクタノエートの鉱油溶液(ジル
コニウム原子自体として6%含有)10部および粘
度20センチストークスの両末端トリメチルシリル
基封鎖ジメチルポリシロキサン25部を反応容器に
入れ窒素気流下120℃で4時間加熱して鉱油を留
去した。次に窒素流量を減じて反応溶器内の混合
物を350℃で24時間加熱した。この間にガス状分
解生成物を留去して、生成物22部を室温まで冷却
し、次に窒素雰囲気下でろ過を行なつた。得られ
た反応生成物19.9部は元素分析により3.1%のジ
ルコニウム元素を含有する暗褐色の透明液体であ
り、赤外線吸収スペクトル分析からオクタノエー
ト基は全く含まれておらず、ジルコニウム原子含
有オルガノシロキサン化合物であることが確認さ
れた。 <試料>の製造 テトラブトキシジルコニウム6.5部を脱水トル
エン120部に溶解し、これに粘度35センチストー
クスの両末端シラノール基封鎖ジメチルポリシロ
キサン35部を加え撹拌しながら3時間加熱還流し
た。反応液から溶媒トルエンおよび副生ブタノー
ルを減圧下に留去した後、反応生成物を窒素雰囲
気下でろ過した。反応生成物38.8部は元素分析に
より2.8%のジルコニウム原子を含有する淡褐色
の透明液体であり、赤外線吸収スペクトル分析に
よりこの生成物が実質的に式 (式中、nは平均7)で示される化合物ない
し、その部分縮合物であることが確認された。 <試料>の製造 粘度10センチストークスの両未端トリメチルシ
リル基封鎖ジメチルポリシロキサン67部に、水酸
化カリウムおよび2,4,6−トリメチル−2,
4,6−トリフエニルシクロシロキサンから合成
したカリウムシラノレート33部および反応促進剤
としてヘキサメチルホスホルアミド0.3部を加え、
窒素気流下で115℃、1時間反応させた。反応後
室温まで冷却し、これをイソプロパノール150部
に全量溶解した。この溶液に、無水塩化ジルコニ
ウムのエタノール溶液(無水塩化ジルコニウム2
部をエタノール48部に溶解させたもの)50部を撹
拌しながら滴下した。この反応混合物をろ過した
後、減圧下で溶媒を留去した。残留物を再びろ過
して淡黄色の透明液体を得た。この反応生成物中
のジルコニウム濃度は元素分析から0.7重量%で
あり、赤外線吸収スペクトル分析から、ジルコニ
ウム原子含有オルガノシロキサン化合物(粘度12
センチストークス)であることが確認された。 <試料>の製造 粘度20センチストークスの両未端トリメチルシ
リル基封鎖ポリジメチルシロキサン67部に、水酸
化カリウム、ヘキサメチルシクロシロキサンおよ
びオクタメチルシクロシロキサンから合成したカ
リウムシラノレート33部および反応促進剤として
ヘキサメチルホスホルアミド0.3部を加え窒素気
流下で115℃、1時間反応させ、次いでこれに脱
水キシレン120部および2−エチルヘキサン酸セ
リウム16部をさらに加えて還流温度で2.5時間反
応させた。反応混合物を室温まで冷却した後、ト
リメチルクロルシラン3部を添加して中和し、減
圧下で溶媒を留去した後、ろ過を行なつた。得ら
れた反応生成物95部は淡黄色の透明液体であり、
元素分析および赤外線吸収スペクトル分析から
1.2%のセリウム原子を含有するオルガノシロキ
サン化合物(粘度19.8センチストークス)である
ことが確認された。 <試料>の製造 試料において脱水キシレンおよび2−エチル
ヘキサン酸セリウムを加える前の反応液100部を
イソプロパノール150部に溶解させ、この溶液に、
無水塩化セリウムのアルコール溶液(無水塩化セ
リウム25部をエタノール50部およびイソプロパノ
ール47.5部に溶解させたもの)100部を撹拌しな
がら滴下した。 この反応混合物をろ過した後、40〜50℃に加熱
しながら溶媒を留去した。残留物を再度ろ過して
精製した。得られた反応生成物98部は淡黄色の透
明液体であり、元素分析および赤外線吸収スペク
トル分析により0.8%のセリウム原子を含有する
オルガノシロキサン化合物(粘度22.1センチスト
ークス)であることが確認された。 <試料>の製造 キシレン30部にセリウムオクタノエート鉱油溶
液(セリウム原子含有量8%)5部とヘキサメチ
ルジシラザン5部および水1部を、室温で2時間
混合した後、2時間加熱還流した。加熱しながら
溶媒および未反応の水を留去し、その後室温まで
冷却して残留物をろ過した。生成物6部は黄色透
明液体であり、元素分析により約20%のセリウム
原子を含有することが確認された。また、赤外線
吸収スペクトル、核磁気共鳴スペクトルから生成
物は実質的に式 Ce[OSi(CH33o (式中、n=3または4)で示される化合物で
あることが確認された。 実施例 1 次のように試料A、B、C、D、EおよびFの
合計6個の試料を調製した。 <試料A> 粘度6000センチストークスの両末端トリメチル
シリル基封鎖ジメチルポリシロキサン100部に試
料0.5部および試料0.4部を添加し室温で均一
に混合した。 <試料B> 粘度3000センチストークスの両末端トリメチル
シリル基封鎖ジメチルポリシロキサン100部に試
料0.5部および試料0.8部を添加し室温で均一
に混合した。 <試料C> 粘度10000センチストークスの両末端トリメチ
ルシリル基封鎖ジメチルポリシロキサン100部に
試料0.8部および試料0.8部を添加し、室温で
均一に混合した。 <試料D> 粘度5000センチストークスの両末端トリメチル
シリル基封鎖ジメチルシロキサン・ジフエニルシ
ロキサン共重合体(ジフエニルシロキサン単位含
有量10モルパーセント)100部に試料0.5部およ
び試料0.8部を添加し室温で均一に混合した。 <試料E> 粘度5000センチストークスの両末端シラノール
基封鎖ジメチルポリシロキサン100部に試料0.5
部および試料0.8部を添加し室温で均一に混合
した。 <試料F> 粘度3000センチストークスの両末端トリメチル
シリル基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフエニ
ルシロキサン共重合体(メチルフエニルシロキサ
ン単位含有量10モルパーセント)100部に試料
1.5部および試料0.01部を添加し室温で均一に
混合した。 上記した試料A、B、C、D、EおよびFを
各々流体軸継手装置に注入して6500回転毎分で連
続運転し、出力部の回転数の変化を調べた。また
300時間および500時間連続運転した後、装置内の
流体を抜いて粘度を測定した。結果は第1表に示
すすとおりであり、本発明の組成物を使用した流
体継手装置は回転数の変動が非常に少なく、また
500時間もの長時間の連続運転後もオルガノポリ
シロキサン流体の粘度はほとんど変化がなく、粘
性流体継手用オルガノポリシロキサン組成物とし
て非常に優れていた。 なお、連続運転中の流体継手内部は平均250℃
時には300℃近くまで上がるほどの高温度であつ
た。 比較例 1 次のように比較例として試料J、K、L、M、
NおよびOの合計6個の試料を調製した。 <試料J> 実施例1の試料Aの組成物において試料を全
く添加しないもの。 <試料K> 実施例1の試料Bの組成物において試料を全
く添加しないもの。 <試料L> 実施例1の試料Cの組成物において試料を全
く添加しないもの。 <試料M> 実施例1の試料Dの組成物において試料を全
く添加しないもの。 <試料N> 実施例1の試料Eの組成物において試料を全
く添加しないもの。 <試料O> 実施例1の試料Fの組成物において試料を全
く添加しないもの。 上記した試料J、K、L、M、NおよびOの合
計6個の試料を流体軸継手装置に注入して6500回
転毎分で連続運転し、出力部の回転数の変化を調
べた。また300時間および500時間連続運転した
後、装置内の流体を抜いで粘度を測定した。結果
は第2表に示すとおりであり、いずれもゲル化も
しくは粘度変化が大きく500時間もの長時間の連
続運転に耐えることができず、粘性流体継手用組
成物として劣つていた。 なお、連続運転中の流体継手内部は平均250℃
であつた。 比較例 2 粘度6000センチストークスの両末端トリメチル
シリル基封鎖ジメチルポリシロキサン100部に式 で示されるオルガノポリシロキサン(試料)
0.5部を添加し室温で均一に混合した。この組成
物を実施例1と同様に流体継手装置に注入し連続
運転を行なつたところ250時間でゲル化を起こし、
長時間の使用に耐えることができなかつた。な
お、連続運転中の流体継手内部は平均250℃であ
つた。 比較例 3 粘度20000センチストークスの両末端トリメチ
ルシリル基封鎖ジメチルポリシロキサン55部、粘
度100センチストークスの両末端トリメチルシリ
ル基末端封鎖ジメチルポリシロキサン45部および
試料0.5部を室温で混合し、粘度3000センチス
トークスの流体を得た。この組成物を実施例1と
同様に流体継手装置に注入して6500回転毎分で連
続運転したところ350時間でゲル化し、長時間の
使用に耐えることができなかつた。なお、連続運
転中の流体継手内部は平均250℃であり、また、
300時間後の流体粘度は2600センチストークスで
あり、粘度低下が起きていた。 比較例 4 粘度6000センチストークスの両末端トリメチル
シリル基封鎖ジメチルポリシロキサンを実施例1
と同様に流体継手装置に注入し連続運転を行なつ
たところ100時間でゲル化を起こし、そ以後トル
ク伝達機能を失つた。なお、連続運転中の流体継
手内部は平均250℃であつた。
【表】
【表】 *はゲル化を示す
[効果] 以上説明したように本発明のオルガノポリシロ
キサン組成物は、ジルコニウム原子含有オルガノ
シロキサン化合物およびセリウム原子含有オルガ
ノシロキサン化合物の両方を有しているので、長
時間の高温度、高剪断下においても粘度低下、粘
度上昇あるいはゲル化することがなく非常に安定
である。 本発明のオルガノポリシロキサン組成物を注入
した流体継手装置は、長時間の使用によつてもほ
とんどトルク変動がないので、産業上非常に有用
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (イ) 平均単位式 RaSiO(4−a)/2 (式中、Rは一価炭化水素基であり、aは
    1.5〜3.0の数である)で示されるオルガノポリ
    シロキサン流体、 (ロ) 1分子中に少なくとも1個のジルコニウム原
    子および少なくとも1個の式 R1bSiO(4−b)/2 (式中、R1は一価炭化水素基であり、bは
    1〜3の整数である)で示される単位を有する
    ジルコニウム原子含有オルガノシロキサン化合
    物 (イ)成分に対しジルコニウム原子自体とし
    て.001〜1.0重量%となるような量 および (ハ) 1分子中に少なくとも1個のセリウム原子お
    よび少なくとも1個の式 R2cSiO(4−c)/2 (式中、R2は一価炭化水素基であり、cは
    1〜3の整数である)で示される単位を有する
    セリウム原子含有オルガノシロキサン化合物 (イ)成分に対しセリウム原子自体として
    0.001〜1.0重量%となるような量 からなることを特徴とする粘性流体継手用オルガ
    ノポリシロキサン組成物。
JP60025070A 1985-02-12 1985-02-12 粘性流体継手用オルガノポリシロキサン組成物 Granted JPS61185597A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60025070A JPS61185597A (ja) 1985-02-12 1985-02-12 粘性流体継手用オルガノポリシロキサン組成物
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