JPS60210664A - 自己接着性ポリオルガノシロキサン組成物 - Google Patents

自己接着性ポリオルガノシロキサン組成物

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JPS60210664A
JPS60210664A JP6676384A JP6676384A JPS60210664A JP S60210664 A JPS60210664 A JP S60210664A JP 6676384 A JP6676384 A JP 6676384A JP 6676384 A JP6676384 A JP 6676384A JP S60210664 A JPS60210664 A JP S60210664A
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JP6676384A
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Makoto Matsumoto
松本 允
Yasushi Matsumoto
松本 安司
Kazuhiro Okawa
和宏 大川
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Momentive Performance Materials Japan LLC
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Toshiba Silicone Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野J 本発明は、比較的低温で硬化し、プライマーを使用する
ことなく金属およびプラスチックなどの基材に対して強
固に接着し、さらに高温多湿下または熱水中に長時間放
置した後も債れた接着性を有する自己接着性ポリオルガ
ノシロキサン組成物に関する。
■発明の技術的背景と問題点1 ヒドロシリル基とケイ素原子に結合したビニル基との反
応によって硬化する付加反応型シリコーンゴムは既によ
く知られている。この種のシリコーンゴムは、耐熱性、
電気絶縁性などに優れており、またシリカなどの充填剤
を配合したものは自己消火性を有するために、電気・電
子部品のポツティング、コイルの含浸などに用いられて
いる。
しかしながら、このようなシリコーンゴムは接着性を有
しないために、電気・電子部品のボッティングなどに用
いた場合、部品とシリコーンゴムの間に生じた間隙から
湿気が侵入し、これが原因で部品の腐食や絶縁不良を起
こすという欠点があった。
そこで、シリコーンゴムを、このような電気−電子部品
に接着させるために、各種のプライマーが開発されてい
る。しかし、これらのプライマーを用いることは、プラ
イマーの処理や乾燥に要する工程が追加されるために煩
雑である。また、多く−のプライマーはトルエン、酢酸
エチルおよび/またはアルコール類のような溶剤を使用
するために、プラスチック製部品の表面を痛めたり、塗
料を溶かす恐れがあり、またその引火性や毒性に対する
配慮が必要になる。
一方、シリコーンゴムの硬化に際し、その原料組成物に
適当な添加成分を加えることによって。
シリコーンゴムに自己接着性を付与する試みがななされ
てきた。特にビニル基含有ポリオルガノシロキサンとヒ
ドロシリル基含有ポリオルガノシロキサンの間の付加反
応によって架橋をもたらし。
硬化を行う、いわゆる付加反応型シリコーンゴムに対し
て、第三成分として、ケイ素原子に結合した水素原子と
トリアルコキシシリルアルキル基を併有するポリシロキ
サンを添加するもの(特開昭48−1fi1352号公
報)、アクリロキシアルキル基を有するシランまたはシ
ロキサンと有機過酸化物を添加するもの(特開昭50−
28855号公報)、ケイ素原子に直結したエポキシ基
および/またはエステル基並びにケイ素原子に直結した
水素原子を併有するポリシロキサンを添加するもの(特
開昭50−39345号公報)、などがあるが、いずれ
も電気φ電子部品に用いる各種の基材に対して充分な自
己接着性を示すには至っていない。
これらの欠点を改善すべく研究を重ねた結果、本発明者
の一人はさきに、ヒドロシリル基とケイ素原子゛に結合
したアルケニル基との反応によって硬化するシリコーン
ゴム組成物に、第三成分としてオキシラン基を有する不
飽和炭化水素化合物を添加することにより、比較的低温
、短時間の加熱によって、金属、プラスチックへの自己
接着性が付与されることを見出したが、この方法におい
ては、オキシラン化合物のポリオルガノシaキサンとの
相溶性が悪くて透明な組成物が得られないことや、自己
消火性がかえって低下することなどの欠点があった。そ
こで、さらに研究を進め、第三成分としてオキシラン基
、トリアルコキシシリル基およびヒドロシリル基を併有
するポリオルガノシロキサンを添加することによってこ
れらの欠点を改良し、さきに提案した(特開昭53−3
3258号公報)。この方法では、100℃に加熱した
ときの自己接着性は極めて優れているものの、70℃で
の低温加熱では満足すべき自己接着力が得られないため
、100℃の加熱に耐え得る基材や部品の材料を用いね
ばならないという制約があった。そこで、さらに研究を
重ねた結果、第三成分として、次式; (式中、QlおよびQ2は直鎖状または分岐状のアルキ
レン基 H8は炭素数1〜4のアルキル基を示す) で表される基およびヒドロシリル基を併有する有機ケイ
素化合物を添加することにより、70℃での低温加熱で
も充分な接着力を有するポリオルガノシロキサン組成物
を提案した(特公昭58−26378号公報)。しかし
、この化合物は加水分解性の高いアルコキシ基を持って
いるため、保存中に加水分解しやすく、その結果、該組
成物を基材上で硬化した後に高温多湿下または熱水中に
長時間放置すると基材から剥離してしまうという欠点が
あった。
[発明の目的1 本発明は、低温加熱でも充分な自己接着力を有し、さら
に高温多湿下または熱水中に長時間放置した後も優れた
接着性を保持し得るポリオルガノシロキサン組成物の提
供を目的とする。
[発明の概要1 本発明者らは従来の欠点を解消すべく、さらに研究を重
ねた結果、特定の構造を有するシクロテトラシロキサン
化合物を配合した場合に上記欠点かを解消されることを
見出し、本発明を完成す2るに至った・ すなわち、本発明のポリオルガノシロキサン組成物は、 (A)次式: %式% (式中、R1はアルケニル基、R2は脂肪族不飽和結合
を含まぬ置換または非置換の1価炭化杏素基を示し、a
は1または2の整数、bは0〜2の整数で、a+bが1
〜3の整数を示す) で表される単位を分子中に少なくとも2個有するポリオ
ルガノシロキサン: 100重量部(B)次式: (式中、R3は置換または非置換の1価炭化水素基を示
し、Cはθ〜2の整数、dは1または2の整数で、co
dが1〜3の整数を示す)で表される単位を有し、かつ
ケイ素原子に結合した水素原子を分子中に少なくとも3
個有するポリオルガノハイドロジエンシロキサン:ポリ
オルガノシロキサン(A)中のR11個に対して、ケイ
素原子に結合した水素原子の数が0.5〜4.0個とな
るような量 (C)次式: %式% (式中、eは1〜3、fは0〜2、gは1〜3の整数で
、かつe+f+gが4であり、R4は水素原子または炭
素数1〜4の1価炭化水素基 H5,H6およびR7は
それぞれ炭素数1〜6の1価炭化水素基を示し、hは1
〜4の整数を示す) で表されるシクロテトラシロキサン: 0.1−10重
量部 (D)白金および白金化合物から成る群より選・ばれる
触媒:白金として、ポリオルガノシロキサン ′(^)
に対し 0.1〜100PP冒 から成ることを特徴とする。
本発明に用いられるポリオルガノシロキサン(A)は、
ケイ素原子に直結したアルケニル基を1分子中に少なく
とも2個有するもので、直鎖状でも分岐状でもよく、ま
たこれらの混合物でもよい。前記一般式におけるR1と
しては、ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、l−へ
キセニル基などが例示されるが、合成のしやすさからビ
ニル基が最も有利である R2および他のシロキサン単
位のケイ素原子に結合した有機基としては、メチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシ
ル基などのアルキル基、フェニル基のようなアリール基
、2−フェニルエチル基、2−フェニルプロビル基のよ
うなアラルキル基が例示され、さらに、クロロメチル基
、3,3.3−トリフルオロプロピル基などの置換炭化
水素基も例として挙げられる。これらのうち、合成のし
やすさ、硬化後の良好な物理的性質を保つのに必要なポ
リオルガノシロキサンの重合度をもちながら硬化前の低
い粘度を保持する点から、メチル基が最も好ましい0次
式: %式% (式中、R”、R2、aおよびbは前述のとおりである
) で表される単位はポリオルガノシロキサンの分子鎖の末
端、途中のいずれに存在しても、またその双方に存在し
てもよいが、硬化後の組成物に優れた機械的性質を与え
るためには、少なくとも末端に存在することが好ましい
、また、組成物を注型、ポツティング、被覆、含浸など
に用いるのに好ましい性質、特に硬化前の適度の流れ性
と硬化後の優れた物理的性質を得るために、25℃にお
ける粘度が50−100.000 cP、特に100〜
10.000cPの範囲であることが好ましい、粘度が
その範囲内にある場合は、硬化後に充分な伸びや弾性が
得られ、さらに注型やポツティングその他の作業におけ
る作業性も著しく向上する。ただし、室温で硬化させる
接着剤として用いる場合は、10,000以上の高粘度
のものを用いても、なんら問題はない。
本発明に用いられる(B)成分のポリオルガノハイドロ
ジエンシロキサンは、架橋により組成物を網状化するた
めに、ケイ素原子に結合した水素原子を少なくとも3個
有することが必要である。
R3およびその他のシロキシ単位のケイ素原子に結合し
た有機基としては、前述の(A)成分におけるR2と同
様のものが例示されるが、合成の容易さから、メチル基
が最も好ましい、かがるポリオルガノハイドロジエンシ
ロキサンは、直鎖状、分岐状および環状のいずれであっ
てもよく、またこれらの混合物であってもよい。
(B)成分の具体例としては、以下のものが挙げられる
。
a 、 (CH3)2Hs+0+単位ト5i02単位カ
ラ成る分岐状ポリオルガノハイドロジエンシロキサン 59次式: (ただし、pは3〜100 、 qは0〜100の整数
を示す) で表される直鎖状ポリオルガノハイドロジエンシロキサ
ン C6次式: (ただし、pは1−100.qは0〜100の整数を示
す) で表される直鎖状ポリオルガノハイドロジエンシロキサ
ン (B)成分の使用量は、(^)成分中のアルケニル基1
個に対し、(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原
子が0.5〜4.0個、好ましくは1.0〜3.0個と
なるような量である。このような好ましい範囲内にある
場合は1組成物の硬化が充分に進行して、硬化後の組成
物の硬さが増大し、さらに硬化後の組成物の物理的性質
と耐熱性が向上する。
本発明に用いられる(C)のシクロテトラシロキサン化
合物は1次式: %式% (式中、e、f、g、h、R4,R5,R’およびR7
は前記と同じ意味を有する) で表される。eが0の場合、本発明の組成物を基材上で
硬化させた後、高温多湿下または熱水中に長時間放置す
ると、基材との接着性が低下する。
また、gが0では、組成物が自己接着性を示さない、h
は1〜4の整数を表し、合成が容易なことと各種の条件
下における安定性などから3であることが好ましい R
4は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル2.基お
よびブチル基から選ばれるが、原料の入手が容易で合成
しやすく、良好な接着性を与える点でメチル基であるこ
とが好ましい、R5,H@およびR7の具体例としては
、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチ
ル基、ヘキシル基などが挙げられるが、合成の容易さお
よび良好な接着性を与えることからエチル基であること
が好ましい。
(C)成分の具体例を第1表に示す。
(C)成分の使用量は、(A) *分ioo部あたり0
.1−10重量部の範囲である。 0.1重量部未満で
は充分な接着力が得られず接着のために高温長時間の処
理が必要になる。 10重量部を超えると、硬化して得
られる弾性体の機械的性質が劣るからである。
(C)成分の化合物は、例えば、次式(1)および(2
)に示した反応に従い製造される。
旦 (式中、e、f、g、h、R4、R5,R6およびR7
は前記と同じ意味を有する) すなわち、まずエステルとトリアルキルシランとを触媒
存在下で反応せしめ、中間体Aを得る。
次いで、得られた中間体Aを式(1)で用いたのと同様
の触媒存在下でシクロテトラシロキサンと反応せしめる
ことにより、目的物μが製造される。
上記反応(1)および(2)は、ベンゼン、n−ヘキサ
ンなどの溶媒中で行ってもよいが、好ましくは無溶媒で
行う、無溶媒で反応を行うと、溶媒の費用およびそれを
除去するための費用がかからないため、コスト的に有利
であり、また短時間で反応が完了する0反応に用いる触
媒としては、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、
白金とオレフィンとの錯体、白金とケトン類との錯体、
白金とビニルシロキサンとの錯体、アルミナまたはシリ
カなどの担体に白金を保持させたもの、白金黒などが例
示される。反応は、常圧下、室温以上100℃以下の温
度で円滑に進行する。しかし、100℃以上の温度で反
応させても格別支障はない1反応時間は無溶媒で行った
場合、通常1〜24時間である。
」二記反応は副反応が少なく、はぼ定量的に進行するた
め、目的物を精製することなく、そのまま本発明組成物
中に加えることができる。
本発明で用いられる(D)成分の白金および白金化合物
から選ばれる触媒は、(A)成分のアルケニル基と(B
)成分のヒドロシリル基との間の付加反応を促進するも
ので、白金の単体、塩化白金酸、白金−オレフィン錯体
、白金−アルコール錯体、白金配位化合物などが例示さ
れる。(D)成分の使用量は、(A)成分に対し、白金
原子の量で0.1〜1009P!lの範囲である。0.
lppm未満では効果がなく、l00pPlを超えても
特に硬化速度の向上などが期待できない。
本発明の組成物には、必要に応じてS機賀充填剤を添加
することにより、その用途に適した流れ性、硬化後の硬
さ、引張強さ、伸び、モジュラスなどを与えることがで
きる。無機質充填剤としては、煙霧質シリカ、シリカエ
アロゲル、沈澱シリカ、粉砕シリカ、けいそう士、酸化
鉄、酸化亜鉛、酸化チタン、炭酸カルシウム、炭酸マグ
ネシウム、炭酸亜鉛、カーボンブラックなどが例示され
る。これら充填剤の使用量は、本発明の目的を損わない
かぎり任意である。
[発明の効果] 本発明の組成物は、70℃という低い温度の加熱でも、
金属やプラスチックに対して優れた接着力を有し、さら
に高温多湿下または熱水中に長時間放置した後も優れた
接着性を保持する。このため、本発明の組成物は、電気
・電子部品のポツティング、コイルの含浸などに用いら
れるが、特に函体として耐熱性の低いプラスチックが用
いられている場合や、他に耐熱性の低い物質が組込まれ
ている場合に有用である。
[発明の実施例J 以下、本発明を実施例により説明する。実施例中、部は
すべて重量部を示す。
合成例1 攪拌機および冷却機のついた反応容器にメタクリル酸ア
リル63部および触媒として塩化白金酸のエタノール溶
液(メタクリル酸アリルに対して白金原子として5pp
履)を入れた。その後、トリエチルシラン58部を滴下
ロートより1時間かけて滴下した。滴下終了後、反応液
を50℃まで昇温させ、10時間加熱攪拌を行った。反
応終了後、重合防止剤として2.5−ジ(t−ブチル)
ハイドロキノン0.7部を加え、減圧下で蒸留してγ−
メタクリロキシプロピルトリエチルシラン 113部(
b、p、115−118℃/7■mHg)を得た。
次に、1,1,3,5.7−ベンタメチルシクロテトラ
シロキサン50部、触媒として塩化白金酸のエタノール
溶液(1,1,3,5,7−ペンタメチルシクロテトラ
シロキサンに対して白金原子として10ppm)を上記
と同様の反応容器に入れた。その後、上記反応によって
得られたγ−メタクリロキシプロピルトリエチルシラン
48部を滴下ロートより10分間かけて滴下した。滴下
終了後、 110℃で1時間加熱撹拌した。反応終了後
、減圧下で蒸留し、下記の式で示されるシクロテトラシ
ロキサン化合物(b、p。
158−183℃72mmHg、純度82.7%)(C
−1)を 100部得た。同定は赤外吸収スペクトルお
よび核磁気共鳴スペクトルを用いて行った。
零 fcc −OHCHCHI 5i(CO2C:H3)322 核磁気共鳴スペクトル(l]OMHz、CCI中の濃度
5%): δ値 a:4.8 −重線 b:0.2 −重線 c:1.1 多重線 d:2.B 四重線 e:0.6 多重線 f:4.0 三重線 赤外吸収スペクトル: 2900cm−’ : CH 2100cm−” : 5iH 1720c+o−’ : C=0 1250c+s−’ : 5i−C:831050cm
−I: 5i−0−9i 屈折率:n乙5= 1.4398 合成例2 実施例1で用いたのと同様の反応容器に、l、3゜5.
7−チトラメチルシクロテトラシロキサン48部、触媒
として塩化白金酸のエタノール溶液(1,3,5゜7−
チトラメチルシクロテトラシロキサンに対して白金原子
として10pp+m)を入れた。その後、合成例1で得
た中間体にγ−メタクリロキシプロピルトリエチルシラ
ン48部を滴下ロートより10分間かけて滴下した。滴
下終了後、 110℃で1時間加熱攪拌を行った。反応
終了後、減圧下で蒸留し、下記の式で示されるシクロテ
トラシロキサン化合物(b、p、150−155°C/
 2mmHg) (C−2)を得た。
木 fcc OHCHCH5l(CH2CH3)3 2 2 2 核磁気共鳴スペクトル(I]OMHz、CCI中の濃度
5%): δ値 a:4.8 −重線 b:0.2 −重線 c:1.1 多重線 d:2.8 四重線 e:0.8 多重線 f:4.o 三重線 赤外吸収スペクトル: 2900c「l: CH 2100cm−I: 5iH 1720c「l: C=0 +250c「1: 5i−II:H3 1050cm’ : 5i−0−3i 屈折率: n”’ = 1.4385 実施例1 25°Cにおける粘度3,200cStの両末端ジメチ
ルビニルシリル基閉塞のポリジメチルシロキサン100
部、25℃における粘度15cStの両末端トリメチル
シリル基閉塞のポリメチルハイドロジエンシロキサン2
部、粒径2川の石英粉末50部、酸化チタン2部、1,
3,5.7−テトラメチル−1,3,5,フーチトラビ
ニルシクロテトラシロキサン0.2部、および塩化白金
酸のイソプロピルアルコール溶液、白金として0.05
部を均一に混合、分散せしめてベース組成物を調製した
。このベース組成物100部に合成例で得たC−1およ
びC−2をそれぞれ3部添加し、均一に混合して本発明
の組成物11および12を得た。
比較例として、ベース組成物100部に次式で表される
化合物3部添加混合した組成物を13とした。
これらの組成物をアルミニウム板に塗布し、70°Cで
8時間の条件で加熱し、硬化させた。硬化後の接着性お
よびプレ・ンシャーク・シカ−試験後の接着性は第2表
のとおりであった。
第2表 (注)O:接着性良好 Δ:部分的に剥離 ×:剥離 実施例2 25°Cにおける粘度550cStの両末端ジメチルビ
ニルシリル基閉塞のポリジメチルシロキサン 100部
、粒径5wの6芙粉末 150部、酸化鉄4部、白金と
して濃度2%の塩化白金酸オクテン錯体0.02部、(
CH3)2H3iO展単位とS r 02単位から成り
、ケイ素原子に結合した水素原子を0.8重量%含有す
るポリオルガノハイドロジエンシロキサン(25℃にお
ける粘度2QcSt) 3部を均一に混合してベース組
成物を得た。このベース組成物100部に、合成例で得
たC−1、C−2および下記の有機ケイ素化合物C−3
を第3表に示される量添加して均一に混合し、本発明の
組成物21 、22および比較例組成物23を調製した
。これらの組成物を50mmX 25mmX 2mmの
フェノール樹脂の2枚の板の間に流し込んだ後、90°
Cで2時間加熱することによって硬化させ、実施例1と
同様の評価を行った。得られた結果を第3表に併記した
。
第 3 表 (注)o:接着性良好 Δ:部分的に剥離 X:剥離 実施例3 25℃における粘度5.000cStの両末端ジメチル
ビニルシリル基閉塞のポリジ・メチルシロキサン90部
、 (c n 3) 3s + o h単位43モル%
、S io 2単位50モル%オヨび(C)12 = 
CH) (CH3) S r O単位7モル%カラ成る
ポリオルガノンロキサン5部、25℃における粘度50
.000cstの両末端ジメチルビニルシリル基閉塞の
ポリジメチルシロキサン5部、煙霧質シリカ1.5部、
酸化チタン2.5部9粒径5ILの粉砕シリカ40部、
白金として濃度1%の塩化白金酸の2−エチルヘキサノ
ール溶液0.2部を均一に混合して、ベース組成物を得
た。このベース組成物100部に、合成例で得たC−t
およびC−2をそれぞれ3部ならびに両末端トリメチル
シリル基閉塞の25℃における粘度20cStのポリメ
チルハイドロジエンシロキサン2部を添加して均一に混
合し、組成物31および32を調製した。アルミニウム
、ステンレス、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェ
ノール樹脂、ポリブチレンテレフタレート、メラミン樹
脂およびポリ塩化ビニル(硬質)の8種類の被着体に対
し、80℃で4時間加熱することによって、良好な接着
性を示した。また、実施例1と同様のプレッシャークツ
カー試験後も良好な接着性を維持していた。
実施例4 実施例2で用いられた両末端ジメチルビニルシリル基閉
塞のポリジメチルシロキサンのかセリに、第4表に示さ
れたビニ、ル基含有ポリオルガノシロキサンを用いて、
ベース組成物a−Cを調製した。
これらのベース組成物の各々 100部に、合成例1で
得たC−1を 3部添加し均一に混合して得た組成物を
、それぞれ厚さ2■−の2枚のアルミニウム板の間に流
し込み、90℃で3時間加熱したところ、いずれも良好
な接着性を示した。また、実施例1と同様のプレッシャ
ークツカー試験後も良好な接着性を維持した。
第4表

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)(A)次式: %式% (式中、R1はアルケニル基、R2は脂肪族不飽和結合
    を含まぬ置換または非置換の1価炭化水素基を示し、a
    は!または2の整数、bはθ〜2の整数で、a+bが1
    〜3の整数を示す) で表される単位を分子中に少なくとも2個有するポリオ
    ルガノシロキサン:100重量部(B)次式: (式中、R3は置換または非置換の1価炭化水素基を示
    し、Cはθ〜2の整数、dは1または2の整数で、c+
    dが1〜3の整数を示す)で表される単位を有し、かつ
    ケイ素原子に結合した水素原子を分子中に少なくとも3
    個有するポリオルガノハイドロジエンシロキサン:ポリ
    オルガノシロキサン(A)中のR11個に対して、ケイ
    素原子に結合した水素原子の数が0.5〜4.0個とな
    るような量 (C)次式: %式% (式中、eは1〜3、fはO〜2、gは1〜3の整数で
    、かつe+f十gが4であり、R4は水素原子または炭
    素数1〜4の1価炭化水素基、R”、R”およびR7は
    それぞれ炭素数1〜6の1価炭化水素基を示し、hは1
    〜4の整数を示す) で表されるシクロテトラシロキサン=0.1〜19重量
    部 ([1)白金および白金化合物から成る群より選ばれる
    触媒:白金として、ポリオルガノシロキサン(A) ニ
    対し 0.1− ]00ppmから成る自己接着性ポリ
    オルカッシロキサン組成物。 (2)(A)のR’がビニル基である特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 (3)(A)のR2がメチル基である特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 (4)(A)の25℃における粘度が50〜100.0
    00 cPである特許請求の範囲第1項記載の組成物。 (5)(8)のR3がメチル基である特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 (8)(C)のR4がメチル基である特許請求の範囲第
    1項記載の組成物。 (7)(G)のH5,H6およびR7がいずれもエチル
    基である特許請求の範囲第1項記載の組成物。 (8)(C)のhが3である特許請求の範囲第1項記載
    の組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS6375063A (ja) * 1986-09-12 1988-04-05 ワツカー‐ケミー・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 架橋してオルガノポリシロキサンエラストマーを生成する組成物

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JPS6375063A (ja) * 1986-09-12 1988-04-05 ワツカー‐ケミー・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 架橋してオルガノポリシロキサンエラストマーを生成する組成物

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