説明

金属触媒の存在下で脱水素縮合により架橋可能なシリコーン組成物

本発明は、次に示す基準、すなわち二次反応を制限することに加えて、反応速度、触媒の濃度/効率比、コスト、触媒活性化温度の低下(室温)、気体水素の放出制御、ならびに重合生成物および架橋網状組織の性質のうちの一つを完全なものにするために適切に選択される触媒の存在下において縮合で脱水素することによって重合/架橋することが可能なシリコーン組成物=SiH/= SiOHに関する。上記組成物は、(A)少なくとも1種類のPOS=SiH、(B)少なくとも1種類のPOS= SiOH、(C)Ir、Ru、Mnのうち少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される少なくとも1種類の金属触媒、(D)所望により1種類の架橋抑制剤、(E)所望により少なくとも1種類のPOS樹脂、および(F)所望により少なくとも1種類の充填剤を含む。また本発明は、触媒Cと、縮合を伴う脱水素によるシリコーンの架橋を含む方法(紙の貼り付き防止コーティング)とに関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコーンの重合/架橋のための脱水素縮合反応の触媒の分野に関する。関係する反応種は、ポリオルガノシロキサン(POS)類のモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーである。
【背景技術】
【0002】
これらの化学種で問題となる反応単位は、一方ではSiH単位であり、他方ではSiOH単位である。
これらの反応性シリコーン化学種と単位の間の脱水素縮合は、≡Si−O−Si≡結合の形成および気体水素の放出に結びつく。
この脱水素縮合は、シリコーンの分野では周知の重合/架橋法、すなわち≡SiH/≡Si−アルケニル(ビニル)重付加法の、または≡SiOR/≡SiOR(式中Rはアルキル)縮合重合法の代替方法である。すべてのこれら重合/架橋法は、重合度および架橋度がより大きなまたはより小さなシリコーン生成物をもたらし、多くの用途、例えば接着剤、シーリング用製品、接合用製品、接着仕上げ、汚れの付かない被膜、発泡体などに使用することができる。
本発明が関係する用途はより具体的には、様々な頑丈な基体、例えば可撓性の基体(例えば紙または織物から作られる繊維質のもの)またはポリマーフィルム(例えばポリエステルまたはポリオレフィン)のような非繊維質で可撓性の基体、さもなければアルミニウムまたはブリキのような任意の他の金属から作られる基体表面の汚れの付かない被膜として有用な架橋型シリコーンエラストマー被膜である。
本発明が関係する別の用途は、より具体的には架橋型シリコーン発泡体である。
より正確には本発明は、脱水素縮合により架橋可能なシリコーン組成物に関し、その組成物は下記を含むタイプのものである。
(A)1分子当たり少なくとも1個の≡SiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー、
(B)1分子当たり少なくとも1個の≡SiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー、
(C)少なくとも1種類の金属触媒、
(D)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤、
(E)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂、および
(F)所望により少なくとも1種類の充填剤。
本発明は更に、相互に重合/架橋させるつもりのシリコーン化学種(モノマー/オリゴマー/ポリマー)間の脱水素縮合用の有機金属錯体(Ir、Ru、Mn)を基剤とする新規な脱水素縮合触媒の使用法に関する。
本発明は更に上記組成物に関係する重合/架橋方法に関するもので、これはより具体的には本発明に従って選択される触媒を含む。
本発明は最後に、特定の有機金属触媒(イリジウム、ルテニウム、またはマンガンを基剤とする)を含むシリコーン組成物を用いて架橋される汚れの付かないシリコーン被膜またはシリコーン発泡体の生産に関する。
フランス特許第FR−B−1 209 131号には特に、クロロ白金酸(HPtCl・6HO)の存在下での脱水素縮合によるシラノール(PhSi(OH))と上記オルガノシロキサン((MeHSi)O)(ただしMeはメチル、Phはフェニル)の反応が開示されており、これによりジメチルまたはジフェニル型の単位D、すなわち−RSiO2/2−を含有するポリジオルガノシロキサンが得られる。この反応は水素の速やかな放出をもたらす。
米国特許第US−B−4,262,107号は、ポリオルガノシロキサン(POS)型のシリコーン組成物に関するものであり、より正確にはこの組成物は、シラノール末端基を有するポリジメチルジシロキサン、鎖中に≡SiH単位を有しかつトリメチルシリル末端基を有するPOSを含む架橋剤、ロジウム錯体(RhCl[(C17S] )を含む触媒、および架橋抑制剤(例えば、マレイン酸ジメチル、ジカルボン酸ジエチルアセチレン、イソシアヌル酸トリアリル、酢酸ビニル)を含有する。この組成物は、SiOH末端基を有するPOSを100重量部、SiH POSを1〜20重量部、ロジウムベースの触媒錯体を10〜500ppm、最後に抑制剤を0〜0.1重量部含む。
ロジウム錯体の存在下で脱水素縮合により架橋可能なこのシリコーン組成物は、紙、プラスチックフィルム、または金属フィルムなどの可撓性の基体表面の汚れの付かない被膜の生産に使用することができる。この架橋は温度150℃で行う。
欧州特許出願第EP−A−1 167 424号は、金属触媒の存在下におけるシラノール末端基を有するPOSポリマーと≡SiH末端基を有する芳香族POSの脱水素縮合による線状ブロックコポリマーの調製について記載する。シラノール末端基を有するPOSはポリジメチルシロキサンであり、SiH単位を有するPOSブロックは、例えば1,4−ビス(ジメチルシリルベンゼン)であり、また触媒は、例えばカルステッド(Karsted’s)触媒などの白金錯体である。
また白金、ロジウム、パラジウム、プルトニウム、およびイリジウムを基剤とする金属触媒である他の脱水素縮合触媒についても言及されているが、白金が特に好ましい。
≡SiH単位を有するこのコポリマーのブロックまたはブロック群は、≡SiAr−Si(R)−O−単位を含有するPOS部分を含むという特別な特徴を有する。
フランス特許第FR−A−2 806 930号は、例えば、式
【化1】

のSiH単位を有するPOSと、例えば、式
【化2】

(式中、a、b、d、e、およびfは正の整数)
の≡SiOH末端単位を有するPOSとの間の脱水素縮合用の熱で活性化可能な触媒としてトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン型のホウ素誘導体を使用することに関する。
ホウ素誘導体型のルイス酸の存在下で脱水素縮合により架橋可能なこのようなシリコーン組成物は、可撓性の基体、特に紙表面の汚れの付かない被膜の製造用、また水素の放出および架橋網状組織の性質を制御する架橋型シリコーン発泡体の製造用に使用することができる。
この≡SiOHシリコーン化学種と≡SiHシリコーン化学種の間の脱水素縮合の触媒に関する当業界の現状の検討の結果によれば、特に反応速度および触媒の濃度/効果比を最適化すること、触媒のコストを低減すること、触媒の活性化温度を下げること(脱水素縮合を触媒するためのエネルギーを少量にすること、すなわちθ℃<150℃、好ましくは100℃未満、更には室温に等しい温度)、気体水素の放出の制御と、重合生成物および架橋網状組織の性質とを改良すること、最後に二次反応を制限することに関して改良を進展させる大きな余地があることが示される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
したがって本発明の基本的な目的の一つは、上記で列挙した内訳の少なくとも一つを達成するために、適切に選択される触媒の存在下で脱水素縮合によって重合可能な/架橋可能な≡SiH/≡SiOHシリコーン組成物を提案することである。
本発明の別の基本的な目的は、線状共重合オルガノシロキサンとは異なる少なくとも1個の≡Si−Ar−Si≡単位(Arは二価の芳香族基)を含む生成物を与える脱水素縮合により重合可能な/架橋可能なシリコーン組成物を提案することである。この組成物は、特定の金属触媒と、所望によりこれらの組成物が振り向けられる用途で一般に知られているものから選択される1または複数種の添加剤とを含有する。この組成物の稀有な点は触媒の特に有利な性質/価格比であり、この触媒により低濃度において温度150℃未満、好ましくは100℃未満、更には室温レベルですぐれた反応速度を示す重合/架橋を引き起こすことが可能になる。
本発明の別の基本的な目的は、上記で述べた目的において言及したタイプの組成物の重合および/または架橋の方法を提供することであり、この方法は高速、経済的、かつ得られる最終製品の品質に関して有利なことが必要である。
本発明の別の基本的な目的は、基体(好ましくは可撓性の)表面の少なくとも1層の汚れの付かない被膜の生産方法を提供することである。この生産方法は、上記架橋/重合方法および/または上記組成物を用いて、得られる被膜/基体複合体の品質に悪影響を与えることなく実行可能性を改善することにある。
本発明の別の基本的な目的は、架橋型シリコーン発泡体から作られる少なくとも1種類の商品を生産する方法を提供することである。この生産方法は、上記架橋/重合方法および/または上記目的において述べた組成物を用いることにあり、この方法により放出される気体水素の量および架橋生成物の性質の制御が可能になる。
【課題を解決するための手段】
【0004】
これらおよび他の目的は、本発明により達成される。本発明は第一に、線状ブロック共重合オルガノシロキサンとは異なる少なくとも1個の≡Si−Ar−Si≡単位(式中、Arは芳香族基)を含む生成物を与える脱水素縮合により架橋可能な重合性シロキサン組成物に関する。この組成物は、
(A)1分子当たり少なくとも1個の≡SiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー、
(B)1分子当たり少なくとも1個の≡SiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー、
(C)少なくとも1種類の金属触媒、
(D)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤、
(E)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂、および
(F)所望により少なくとも1種類の充填剤
を含む型のものであり、その触媒(C)がIr、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択されることを特徴とする。
たとえ少量(10ppm)でもこのような触媒錯体(C)の使用により、穏やかな温度条件下で≡SiHおよび≡SiOHシロキサン化学種間のその脱水素縮合反応を触媒することが可能になる。したがってシリコーンの網状組織またはポリマーが、変えることが可能なSiH/≡SiOH比を用いて室温において数分で得られる。
本発明により適切に選択される触媒、特に白金触媒は効率的かつ経済的である。
本発明の好ましい一実施形態ではシロキサン組成物は、触媒(C)が式(I)、
IrX(L)(L′) (I)
を有することを特徴とし、
上式で、
(1)Irは、原子価IまたはIIIのイリジウム原子であり、
(2)Xは、1個の電子を有するリガンド、好ましくはハロゲン、水素、酢酸、置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、CN、RO、RS、RN、およびRP(式中、Rはアルキル、アリール、またはアリールアルキル単位に当たる)を含む群から選択されるリガンドであり、また
(3)LおよびL′は、独立に2個の電子を有するリガンドであり、好ましくは
(イ)少なくとも1個の単位
【化3】

を含む炭化水素基と、
(ロ)基、−PR′、−P(OR′)、R′ O、R′ S、R′ N、=CR′(式中、R′は独立に置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、あるいはアルキル、アリール、またはアリールアルキル基)と、
(ハ)Cn+1−(式中、nは正の整数)、好ましくはC−に当たるものとを含む群から選択される。
これらイリジウムベースの錯体のなかで、式I′
【化4】

(I′)
の触媒(C)(特に好ましい)を区別したことが本発明者等の功績となるものである。
これらイリジウム錯体は、コスト/反応性(選択性/反応速度)比の点で特に際立っていることが分かった。
触媒(I′)はまたバスカ錯体として知られるが、脱水素縮合による≡SiH POSと≡SiOH POSの間の反応に対しては提案されていなかった。
上記錯体はまた、低濃度で脱水素縮合を活性化するのに限られた量のエネルギーしか必要としないために興味深い。具体的には150℃未満、好ましくは100℃未満の温度、更には室温に等しい温度で実際に活性化することができる。
これらの錯体は、穏やかかつ経済的な条件下でのシリコーンエラストマーの網状組織の調製にとって特に興味深いものである。この場合、特に対象となる用途には、現在のシステムをもっと安価なシステムに代えることが望まれる汚れの付かない紙、ならびに水素の放出および網状組織の性質の制御が求められるシリコーン発泡体が含まれる。その第一の用途については泡の形成を防止するために水素の拡散を制御することが好ましい。第二の用途については最終の発泡体の特性を最適化するように泡の大きさを制御することが必要である。
これらの結果は、シロキサン化学種の反応性、特に非直線形(架橋型)生成物を形成する場合の反応性が、脱水素縮合における水素化シラン(hydorogenosilane)およびアルコールの反応性と比べてそれほど高くないため、ますます重要である。
量の観点からはルテニウム、マンガン、また好ましくはイリジウムを基剤とする触媒(C)は、有利には反応するオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーの乾燥重量を基準にして1.10−6部と5部の間、好ましくは1.10−6部と1.10−3部の間で変わる量で存在する。
≡SiH反応単位を有するシロキサン化学種(A)は、好ましくは下記の式(II)の少なくとも1個の単位を有し、かつ下記の式(III)の単位で終結するか、または式(II)の単位を含む環状単位で終結するものから選択される。
【化5】

上式で、各分子中で少なくとも1個の記号ZがHである状態で、
(1)記号Rは、同一または異なり、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン、好ましくはフッ素により置換された線状または分枝型アルキル基であって、このアルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、または3,3,3−トリフルオロプロピルであるか、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基であるか、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基であるか、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、
であり、
(2)記号Zは、類似または異なり、
(イ)水素ラジカル、または
(ロ)上記Rと同様に定義される基である。
≡SiOH反応単位を有するシロキサン化学種(B)に関しては、本発明の枠組み内で選択されるものは、下記の式(IV)の少なくとも1個の単位を有し、かつ下記の式(V)の単位で終結するか、または式(IV)の単位を含む環状単位で終結するものから選択される。
【化6】

上式で、各分子で少なくとも1個の記号Z′がOHである状態で、
(1)記号Rは、同一または異なり、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン、好ましくはフッ素により置換された線状または分枝型アルキル基であって、このアルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、または3,3,3−トリフルオロプロピルであるか、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基であるか、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基であるか、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、
であり、
(2)各記号Z′は、類似または異なり、
(イ)ヒドロキシル基、または
(ロ)上記Rと同様に定義される基である。
これら(A)および(B)型の化学種はまた、それらの構造中に下記に示すように定義される(Q)または(T)と名づける単位を含むことができる。
【化7】

上式でRは、RまたはRについて提案された置換基の1つであることができる。
本発明の有利な一変形態様において、使用されるポリオルガノシロキサン(A)は、1分子当たりSiH単位を1〜50個含有する。
本発明の有利な一変形態様において、使用されるポリオルガノシロキサン(B)は、1分子当たりSiOH単位を1〜50個含有する。
特に好ましい誘導体(A)は、一般式(VI)
【化8】

のオリゴマーおよびポリマーであり、
上式で、
(1)xおよびyはそれぞれ、0〜200の間で変わる整数または端数であり、また
(2)R′およびR″は互いに独立に、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン、好ましくはフッ素により置換された線状または分枝型アルキル基であって、このアルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、もしくは3,3,3−トリフルオロプロピルであるか、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基であるか、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基であるか、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、
であり、
(3)x=0の場合、基R″の少なくとも1つ(好ましくは両方)が水素であるという条件でR″もまた水素であることができる。
特に好ましい誘導体(B)は、一般式(VII)
【化9】

のオリゴマーおよびポリマーであり、
上式で、
(1)x′およびy′はそれぞれ、0〜1200の間で変わる整数または端数であり、また
(2)R′およびR″は互いに独立に、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン、好ましくはフッ素により置換された線状または分枝型アルキル基であって、このアルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、もしくは3,3,3−トリフルオロプロピルであるか、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基であるか、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基であるか、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、
であり、
(3)x′=0の場合、基R″の少なくとも1つ(好ましくは両方)がOHであるという条件でR″もまたOHであることができる。
本発明に特に適しているシリコーン誘導体(A)は、下記の化合物である。
【化10】

上式でa、b、c、d、およびeは次のように変わる数である。
(1)式S1のポリマーでは、0≦a≦150、好ましくは0≦a≦100、特に好ましくは0≦a≦20、また1≦b≦55、好ましくは10≦b≦55、特に好ましくは30≦b≦55、
(2)式S2のポリマーでは、0≦c≦15、
(3)式S3のポリマーでは、5≦d≦200、好ましくは20≦d≦50、2≦e≦50、好ましくは10≦e≦30。
本発明に特に適しているシリコーン誘導体(B)は、下記の化合物である。
【化11】

上式で1≦f≦1200、好ましくは50≦f≦400、特に好ましくは150≦f≦250。
シロキサン化学種(A)および(B)はオリゴマーおよびポリマーであるので次のように記述することができる。
POS(A)は線状(例えば(VI))、分枝型、または環状であることができる。経済的な理由で、その粘度は好ましくは100mPa・s未満であり、またその同一または異なる有機基は好ましくはメチル、エチル、および/またはフェニルである。上記POSが線状の場合、≡SiH基の水素原子は、鎖端および/または鎖中に位置するケイ素原子に直接結合する。
トリメチルシロキシおよび/または水素化ジメチルシロキシ(hydrogenodimethylsiloxy)末端基を有するポリメチル水素化シロキサン(polymethylhydrogenosiloxane)は、線状成分(A)の例である。
挙げることができる環状ポリマーは、式、[OSi(CH)H]、[OSi(CH)H]、[OSi(CH)H]、[OSi(CH)H]、[OSi(C)H]のものである。
分枝型ポリマーの具体例としては、CHSi[(CH][OSi(CHH]、Si[OSi(CH)(C)H][OSi(CHH]、ならびにCH/Si比が1〜1.5のSiOHおよびH(CHSiO0.5単位を含むポリマーを挙げることができる。
成分(B)は、200,000mPa・sもの高粘度を有することができる。経済的な理由で選択される成分は、一般に20〜10,000mPa・s程度の粘度を有する。
α、ω−ヒドロキシル化した油またはガム中に一般に存在するこれら同一または異なる有機基は、メチル、エチル、フェニル、およびトリフルオロプロピル基である。好ましくは上記有機基の数の少なくとも80%は、直接ケイ素原子に結合したメチル基である。α、ω−ビス(ヒドロキシ)ポリジメチルシロキサン類が、本発明の枠組み内では特に好ましい。
シラノール基をもつ樹脂(B)は、1分子当たり少なくとも1個のR′SiO0.5単位(単位T)およびSiO(単位Q)と一緒に、少なくとも1個のR′SiO0.5単位(単位M)およびR′ SiO(単位D)を有する。通常存在する基R′は、メチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチル、およびn−ヘキシルである。挙げることができる樹脂の例は、MQ(OH)、MDQ(OH)、TD(OH)、およびMDT(OH)樹脂である。
組成物の粘度を調整するためにPOS(A)または(B)に溶剤を使用することができる。挙げることができるそのような従来のシリコーンポリマー用の溶剤の例は、キシレン、トルエンなどの芳香族タイプの溶剤、ヘキサン、ヘプタン、ホワイトスピリット(登録商標)、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどの飽和脂肪族溶剤、塩化メチレン、ペルクロロエチレンなどの塩素化溶剤である。しかし好ましくは本発明の枠組み内では溶剤を使用しない。
シロキサン化学種(A)および(B)のそれぞれの量もまた、本発明による組成物の脱水素縮合をうまく実施するための決定的な要素である。
したがって有利には≡SiH/≡SiOH比は、1〜100の間、好ましくは10〜50の間、特に好ましくは15〜45の間である。
本発明による組成物はまた、少なくとも1種類の架橋抑制剤(D)を含む。架橋抑制剤は、好ましくはアセチレン型アルコール類(エチニルシクロヘキサノール(ECH))および/またはマレイン酸のジアリルエステル類および/またはイソシアヌル酸のトリアリルエステル類および/またはマレイン酸のジアルキルエステル類(マレイン酸ジエチル)および/またはジカルボン酸のジアルキルアルキニルエステル類(ジカルボン酸ジエチルアセチレン)から選択され、あるいはもう一つの選択肢として下記の化合物から選択される。
(1)有利には環状で、かつ少なくとも1個のアルケニルによって置換されたポリオルガノシロキサン類、特に好ましくはテトラメチルビニルテトラシロキサン、
(2)ピリジン、
(3)ホスフィン類および有機ホスフィン類、
(4)不飽和アミド類、および
(5)マレイン酸のアルキルエステル類。
ヒドロシリル化反応の好ましい熱遮断剤の部類に入るアセチレン型アルコール類(フランス特許第FR−B−1 528 464号および第FR−A−2 372 874号参照)は、式
−(R)C(OH)−C≡CH
を有し、
上式で、
は、線状または分枝型アルキル基あるいはフェニル基であり、
は、H、線状または分枝型アルキル基、あるいはフェニル基であり、
所望により基RとRおよび三重結合の状態にある炭素原子が環を形成することができ、また
およびR中に含有される炭素原子の総数は少なくとも5個、好ましくは9〜20個である。
上記アルコール類は、好ましくは沸点が250℃を超えるものから選択される。挙げることができる例は、
1−エチニルシクロヘキサン−1−オール、
3−メチルドデカ−1−イン−3−オール、
3,7,11−トリメチルドデカ−1−イン−3−オール、
1,1−ジフェニルプロパン−2−イン−1−オール、
3−エチル−6−エチルノナン−1−イン−3−オール、
3−メチルペンタデカン−1−イン−3−オール
である。
これらのα−アセチレン型アルコールは市販製品である。
このような架橋遅延剤は、オルガノシロキサン(A)と(B)の合計重量に対して多くて3000ppmの量、好ましくは100〜2000ppmの量で存在する。
本発明による組成物はまた、1または複数種のPOS樹脂(E)を含むことができる。これらの樹脂は、市販のよく知られている分枝型POSオリゴマーまたはポリマーである。これらは溶液、好ましくはシロキサン溶液の形態で存在する。これらの構造は、式、R′ SiO0.5(単位M)、R′ SiO(単位D)、R′SiO1.5(単位T)、およびSiO(単位Q)のものから選択される少なくとも2種類の異なる単位を含有し、それら単位の少なくとも1種類は単位TまたはQである。
この基R′は、同一または異なり、線状または分枝型C〜Cアルキル基、C〜Cアルケニル基、フェニル、および3,3,3−トリフルオロプロピルから選択される。挙げることができるアルキル基R′の例は、メチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチル、およびn−ヘキシル基であり、また挙げることができるアルケニル基Rの例はビニル基である。
上記の型のPOS樹脂(E)では基R′の幾つかがアルケニル基であることを理解しなければならない。
挙げることができる分枝型オルガノシロキサンオリゴマーまたはポリマー(E)の例は、樹脂MQ、樹脂MDQ、樹脂TD、および樹脂MDTであり、アルケニル基は単位M、D、および/またはTによって担持することができる。挙げることができる特に好適な樹脂(E)の例は、重量でビニル基の割合が0.2〜10重量%のビニル型樹脂MDQまたはMQであり、これらのビニル基は単位Mおよび/またはDによって担持される。
この構造樹脂(E)は、組成物の全成分に対して有利には濃度10〜70重量%、好ましくは30〜60重量%、特に好ましくは40〜60重量%で存在する。
本発明による組成物はまた、好ましくはシリカ質または非シリカ質材料から選択される無機質充填剤である充填剤(F)を含有する。シリカ質充填剤が存在する場合、それらは補強性または半補強性充填剤として働くことができる。
補強性シリカ質充填剤は、コロイドシリカ、粉末状のか焼および沈降シリカ、またはこれらの混合物から選択される。
これらの粉末は、平均粒径が一般に0.1 μm未満、かつBET比表面積が50m/gを超え、好ましくは100〜300m/gである。
けい藻土または粉砕石英などの半補強性シリカ質充填剤を用いることもまた可能である。
非シリカ質の無機質材料に関して言えば、これらは半補強性または増量用無機質充填剤として存在することができる。単独でまたは混合物として用いることができるこれら非シリカ質充填剤の例は、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化アルミニウム三水和物、膨張バーミキュライト、ジルコニア、ジルコン酸塩、非膨張バーミキュライト、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、雲母、滑石、酸化鉄、硫酸バリウム、および消石灰である。これらの充填剤は、粒径が一般に0.001 〜300 μm、かつBET比表面積が100m/g未満である。
採用される充填剤は実際はシリカであるが、これは限定を意味しない。
この充填剤は、任意の適切な相溶化剤、具体的にはヘキサメチルジシラザンで処理することができる。この問題に関する更なる詳細については、例えばフランス特許第FR−B−2 764 894号を参照することによって得ることができる。
充填剤の重量に関して言えば、配合物の全成分に対して5〜30重量%、好ましくは7〜20重量%の量を用いることが好ましい。
もちろんこの組成は、意図する最終用途に応じてあらゆる種類の添加剤について量を高めることができる。
可撓性の基体(紙またはポリマーフィルム)に汚れの付かないようにする用途ではその組成物は、フランス特許第FR−B−2 450 642号、米国特許第US−B−3,772,247号、または欧州特許出願第EP−A−0 601 938号に記載のものなど周知の系から選択される粘着調節系を含むことができる。挙げることができる例は、
(1)MDViQ、MMViQ、MDViT、MMHexenylQ、またはMMAllyloxypropylQ型のうち少なくとも1種類の反応性ポリオルガノシロキサン樹脂(A)の96〜85重量部、および
(2)MD′Q、MDD′Q、MDT′、MQ、またはMDQ型のうち少なくとも1種類の非反応性樹脂(B)の4〜15重量部、
を基材とするモジュレーターである。
他の用途で用いられる添加剤のなかでは特に安定化用添加剤、例えば第三または第二アミンタイプの薬品を想定することができる(国際公開第WO−A−98/07798号、欧州特許出願第EP−A−162 524号、および欧州特許出願第EP−A−0 263 561号参照)。
この組成物中の他の機能性添加剤は、殺菌剤、光増感剤、殺かび剤、腐食抑制剤、不凍剤、湿潤剤、消泡剤、合成ラテックス、着色剤、または酸性化剤であってもよい。
挙げることができる他の通常の添加剤は、少なくとも1種類のアルコキシル化オルガノシラン、少なくとも1種類のエポキシド化オルガノシラン化合物、ならびに少なくとも1種類の金属キレートおよび/または金属アルコキシド、例えばビニルトリメトキシシラン(VinylTriMethoxySilane)/グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GLYcidoxypropyltriMethOxysilane)/チタン酸tert−ブチルを含むものなど接着促進剤である。
この組成物は、溶液またはエマルションであることができる。後者の場合、少なくとも1種類の界面活性剤と、所望によりHCO/CO2−および/またはHPO/HPO2−などの少なくとも1種類のpH緩衝剤とを含有することができる。
本発明を明らかにする別の方法は、Ir、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される少なくとも1種類の触媒(C)を使用するという観点からその意味を捉えることにある。この触媒(C)は上記で定義したように、一方では1分子当たり少なくとも1個のSiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーと、他方では1分子当たり少なくとも1個のSiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーとの間で脱水素縮合させて、所望によりまた少なくとも1種類の架橋抑制剤、少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂、および少なくとも1種類の充填剤を含む生成物を得るための熱で活性化可能な触媒としてのものである。
その別の特徴によれば、本発明は、上記で定義されたシロキサン組成物の重合および/または架橋方法に関する。その方法は、Ir、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される少なくとも1種類の触媒(C)を用いて、これらの化合物(A)と(B)を脱水素縮合することを特徴とする。
本発明による触媒の添加に関しては2つの実行可能な実施形態がある。
上記触媒を化合物(A)と(B)の混合物、例えばS1、S2、またはS3型のポリマーとS4型のポリマーの混合物に加えることが可能であり、あるいは好ましくは上記触媒を最初に化合物(B)、例えばS4型のポリマーと混合し、次に化合物(A)、例えばS1、S2、またはS3型のポリマーと接触させることも可能である。
どちらの変形態様に該当するとしても、この触媒はそれ自体でまたは溶媒に溶かした溶液として使用することができる。
一般にこの混合物は、室温で攪拌することによって生成する。
この触媒溶液を用いて、例えば脱水素縮合によって重合および/または架橋されることになるモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーを含む浴を調製することができ、そのため上記浴中に存在する触媒の濃度は0.01〜5重量%、好ましくは0.05〜0.5重量%である。
これら触媒用に用いることができる溶剤はきわめて多数かつ雑多であり、使用される触媒およびこの方法で調製される組成物のその他の成分に応じて選択される。一般にこれらの溶剤は、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、極微量の水、および炭酸エステル類であることができる。
一般に採用されるアルコールは、パラトリルエタノール、イソプロピルベンジルアルコール、ベンジルアルコール、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、およびブタノールである。一般に使用されるエーテルは、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、ジエチレングリコール、およびジ−n−ブチルエーテルである。エステルは通常、マレイン酸ジブチル、マロン酸ジメチルエチル、サリチル酸メチル、アジピン酸ジオクチル、酒石酸ブチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、および乳酸イソプロピルである。触媒浴用に用いることができるまた上記溶剤とは別のカテゴリーに分類される他の溶剤は、アセトニトリル、ベンゾニトリル、アセトン、シクロヘキサノン、トルエン、およびテトラヒドロフランである。
特に撥水性で汚れの付かない被膜製造用の基剤として用いることができる本発明によるシリコーン組成物は、溶剤を用いてまたは使わずに組成物に加えようが、あるいはエマルションに加えようが、当業技術者には周知の混合手段および方法を用いて調製される。
本発明は更に、基体、好ましくは可撓性の基体表面の少なくとも1層の汚れの付かない被膜を作製する方法に関するもので、この方法の特徴は基本的には基体に上記で定義した組成物、好ましくは上記で定義したPOS(A)および(B)を使用した組成物を塗付すること、次いで架橋を起こさせることにある。
この方法では組成物を、工業用ペーパーコータで用いられる5本ロールを備えたコーティングヘッド、エアブラシまたは均圧バーシステムなどの装置を用いて可撓性の基体または材料に塗付し、次いで70〜200℃に加熱したトンネル炉を通過させることによって硬化することができる。これら炉の通過時間は温度に左右されるが、一般に100℃程度の温度では5〜15秒程度、また180℃程度の温度では1.5〜3秒程度である。
上記組成物は、任意の可撓性材料または基体、例えば様々な種類の紙(スーパーカレンダー仕上、コーテッド、グラシン)、厚紙、セルロースシート、金属箔、またはプラスチックフィルム(ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)上に付着させることができる。
付着する組成物の量は、処理される表面1m当たり0.5〜2g程度であり、これは0.5〜2 μm程度の層の堆積に相当する。
この方法で被覆された材料または基体は、続いてゴム、アクリルなどを基剤とする任意の感圧接着剤に密着させることができる。この接着剤はそのあと上記基体または材料から容易に引き剥がすことができる。
汚れの付かないシリコーンフィルムで被覆したこの可撓性の基体は、例えば
(1)内面を感圧接着剤の層で被覆し、かつ外面に汚れの付かないシリコーン被膜を持つ接着テープ、
(2)糊付すなわち感圧接着剤要素の接着面を保護するための紙またはポリマーフィルム、または
(3)ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリエチレンテレフタラート型のポリマーフィルム、
であることができる。
本発明は更に、架橋型シリコーン発泡体から作られる少なくとも1種類の物品の製造方法に関するものであり、この方法の特徴は基本的には上記で定義した組成物、好ましくは上記で定義したPOS(A)および(B)を使用した組成物を架橋すること、および形成される気体水素の少なくとも一部を確実に反応媒体から放出されないようにすることにある。
本発明による組成物は、塗料面の汚れの付かない被膜、電気および電子部品のカプセル封じ、布地用被覆剤、および光ファイバーの被覆材料の分野で有用である。
本発明は更に、上記で定義したS1、S2、またはS3型のSiH反応単位を有するシロキサン化学種(A)を含む組成物を、上記で定義したS4型のシロキサン化学種(B)と架橋させることにより得られる任意の被膜に関する。
これらの被膜は、ワニス、接着被膜、汚れの付かない被膜、および/またはインクタイプのものであることができる。
本発明は更に、
(1)上記で言及した熱で架橋および/または重合される組成物で少なくとも1面を被覆した固体材料を含む任意の物品、および
(2)成分(A)として化学種S1および/またはS2および/またはS3を含む組成物を、成分(B)としてのS4型の化学種と架橋させること、および脱水素縮合により気体水素を生成させることによって得られる架橋型シリコーン発泡体に関する。
本発明は更に、上記組成物から得られる樹脂またはポリマーに関する。
【実施例】
【0005】
I. 装置および方法
次のポリオルガノシロキサンポリマーを使用する。
【化12】

(式中、0≦a≦20および30≦b≦55)
【化13】

(式中、150≦f≦250)。
イリジウム濃度は、SiHおよびSiOHの油の混合物の合計重量を基準にして計算する。使用するイリジウム触媒は、脱硫したトルエンに溶かしたバスカ錯体である。
II. 基体表面の架橋したシリコーン被膜の特徴を調べる試験
(1)架橋:コータの出口での被膜の重合レベルは、複数の特殊試験により記述する。「スミヤー」では、表面の油性をシリコーンで被覆した表面を指でなでることにより記述される。
(2)「ラブ・オフ」試験:これは基体に対する把持力の特徴を調べる。実際には被膜の表面を指でこすり、被膜が劣化し/離れた後にその通過回数を記録する。点数10(10回の通過)をその用途にとって許容できるもの、すなわちPOSITIVE GRIPとみなす。
(3)ディウェッティングによる移行試験:この試験により紙またはフィルムの表面に付着したシリコーン層の重合が完成していることを確かめるが可能である(特殊試験)。
(a)原理:事前にシリコーン被膜と密着した状態で置かれた接着テープへの未重合シリコーンの転移による紙またはフィルム上のシリコーン層の重合度の定量評価。
(b)使用される製品:
(イ)3 M「スコッチ」接着テープ、表示610、幅25mm(別の種類の接着テープを使用する場合は明記する)。
(ロ)シリコーンの表面張力(約20 dyn/cm)と接着剤の表面張力(約40 dyn/cm)の間の表面張力を有する市販の試験用インク。
例、表面張力30 dyn/cmおよび粘度2〜4mPa・sを有するマークSHERMANまたはFERARINI & BENELIのインク。
このインクを小型の塗付用刷毛で塗付する(別の種類のインクを使用する場合は明記する)(インクは毎日使用し、3ヶ月以内に使用されなければならない)。
(c)手順:
その特徴を調べることになるシリコーン被覆紙の長手方向(流れ方向)に取った約20×5 cmの試料を選ぶ。
長さ約15 cmの接着テープを裁断し、次いでその接着剤側を調べるべき紙の上に皺にならないように置き、接着テープに沿って指を滑らせることにより10回押し付ける。
接着テープを除去し、接着剤側を上にして平らに置く。
この目的のために準備した小型の刷毛を用いて、テープの接着剤面の約10 cmの長さにわたって微量のインクを付着させる。直ちにストップウォッチを始動させる。
インクの線が不連続(「小滴の鎖」)になった時、ディウェッティング現象の段階に入ったと考えられる。小滴を形成し始めたら直ぐストップウォッチを止める(図表参照)。
インクは、シリコーン塗付から2分以内にテープの接着剤面に付着させなければならない。
(d)結果の表示:
得られた結果が<10秒の場合、接着剤上へのシリコーンの移行があり、かつ重合が完成していないとみなされる。
ディウェッティング現象が観察される前の秒単位の経過時間に対応して0〜10の点数を与えることにする。
得られた結果が10秒の場合、重合は完成しているとみなされる。この場合、点数10を与えることになり、結果がきわめてすぐれていることを示す。
得られた点数および使用したインク(名称、マーク、表面張力、粘度)を記録する。
(e)測定値の処理および結果の精度:
2つのケースが起こり得る。
(イ)N>10、この場合は架橋が完成している。
(ロ)N<10で、かつ最初の試験の数秒以内に試験を数回繰り返し、点数が変化し、<10の値で安定する場合。この場合は、適正にシリコーンが架橋しないようにする抑制現象が存在する。この抑制は、例えば被覆された紙またはフィルム中の浸出物または添加物が原因である可能性がある。
実施例1、2、および3は、脱水素縮合反応におけるバスカ触媒の有効性と、反応遅延剤としてのエチニルシクロヘキサノール(ECH)の役割を実証する。実施例4および5は、イリジウムおよびルテニウムを基剤とする他の錯体の活性を示す。
【0006】
実施例1
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、バスカ錯体IrCl(CO)(TPP)の4mg(5.1×10−3mモル)を脱硫トルエン0.5mLで希釈する。SiOH単位を有するPOS S4から作られた油(9.86g、1.22meq SiOH)と、≡SiH単位を有するH68油(0.14mg、2.19meq≡SiH)との予め形成した混合物10gを上記溶液に加える。SiH/SiOH比は1.8であり、イリジウム濃度は100ppmである。
攪拌後、凝固時間を測定する。この場合、ゲル化時間は室温で3分未満である。
【0007】
実施例2
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、バスカ錯体IrCl(CO)(TPP)の4mg(5.1×10−3mモル)を脱硫トルエン1mLで希釈する。SiOH単位を有するPOS S4油(9.85g、1.22meq SiOH)、≡SiH単位を有するPOS S1油(0.14mg、2.19meq≡SiH)、およびエチニルシクロヘキサノール(0.01g、0.101mモル)の予め形成した混合物10gを上記溶液に加える。SiH/SiOH比は1.8であり、イリジウム濃度は100ppmであり、またECH/Ir比は20である。
攪拌後、ゲル化時間は室温で2時間を超え、80℃では30分に等しい。
【0008】
実施例3
実施例3は、様々なSiH/SiOH比および様々なイリジウム濃度についてバスカ錯体の有効性を実証する。
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、バスカ錯体IrCl(CO)(TPP)の所定量を脱硫トルエンで希釈する。SiOH単位を有するPOS S4油と、≡SiH単位を有するPOS S1油との予め形成した混合物を上記溶液に加える(≡SiH/≡SiOH比およびイリジウム濃度は変えられ、下記の表にまとめる)。攪拌後、室温における凝固時間を測定する。
【表1】

【0009】
実施例4
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、溶剤で希釈したイリジウムベースの錯体を、≡SiOH単位を有するH48V750油および≡SiH単位を有するH68油の予め形成した溶液と混合する。≡SiH/≡SiOH比は1.8であり、Ir/SiOH比は4.2×10−3(イリジウム100ppm)に等しい。攪拌後、凝固時間を室温または80℃で測定する。
結果を次の表IIにまとめる。
【表2】

【0010】
実施例5
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、溶剤で希釈したルテニウムベースの錯体を、SiOH単位を有するPOS S4油および≡SiH単位を有するPOS S1油の予め形成した溶液と混合する。≡SiH/≡SiOH比は1.8であり、Ru/≡SiOH比は4.2×10−3(ルテニウム約50ppm)に等しい。攪拌後、凝固時間を室温または80℃で測定する。
結果を次の表IIIにまとめる。
【表3】

Rotomec式パイロット装置でのAAP実用性試験:
下記の実施例(6〜9)は、薄層用途における本発明の有用性を実証する。≡SiH/≡SiOH比20で得られた結果は、イリジウム100ppm(実施例6)および10ppm(実施例7)の両方ですぐれている。同様に≡SiH/≡SiOH比40(実施例8)は、紙の速度を150m/分に増した場合(実施例9)でさえすぐれた結果を示す。重複実施例7として白金ベースの触媒を用いて比較実験を行った(重複実施例7)。
実施例6〜9および重複実施例7の後に続く操作プロトコール:
脱硫トルエンで予め希釈した所定量の触媒を、POS S1とS4の油およびECHの混合物100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層をRotomec(登録商標)パイロット装置により基体「グラシン(Glassine;登録商標)2010」に塗付する。被覆面が外側の面であり、また炉温度は185℃である。
【0011】
実施例6
脱硫トルエン3mLで予め希釈した触媒40mg(Ir 100ppm)を、POS S1およびS4の油とECHの混合物A(≡SiH/≡SiOH比20)の100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層を塗付する。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
混合物A=ECH:0.173g+POS S1:36.52g+POS S4:239.6g
【0012】
実施例7
脱硫トルエン3mLで予め希釈した触媒4mg(Ir 10ppm)を、POS S1およびS4の油とECHの混合物B(≡SiH/≡SiOH比20)の100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層を塗付する。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
混合物B=ECH:0.180g+POS S1:38.0g+POS S4:247.8g
【0013】
実施例8
脱硫トルエン3mLで予め希釈した触媒40mg(Ir 100ppm)を、POS S1およびS4の油とECHの混合物C(≡SiH/≡SiOH比40)の100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層を塗付する。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
混合物C=ECH:0.167g+POS S1:62.1g+POS S4:203.7g
【0014】
実施例9
実施例5で行った実験を紙の速度を増して繰り返す(100m/分から150m/分へ)。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
再実施例7
脱硫トルエン3mLで予め希釈したカルステッド(Karsted’s)触媒10mg(Pt 10ppm)を、H68およびH48V750の油とECHの混合物B(SiH/SiOH比20)の100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層を塗付する。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
混合物B=ECH:0.180g+H68:38.0g+H48V750:247.8g
【表4】

(註2)LAB X 1000−APL/AAP/T116
12088/LA 6 13 23
(註3)スミヤー(指痕)−APL/AAP/T106
A=痕跡なし、B=肉眼で見える痕跡、C=顕著な痕跡、D=油性の外観
(註4)移行(ディウェッティングによる試験)−APL/AAP/T244
「610」タイプ接着剤/SHERMANインク、31 dyn/cm
0=きわめて劣る結果、10=きわめて優れた結果
(註6)ラブ・オフ−APL/AAP/T128
0=きわめて劣る結果、10=きわめて優れた結果
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコーンの重合/架橋のための脱水素縮合反応の触媒の分野に関する。関係する反応種は、ポリオルガノシロキサン(POS)類のモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーである。
【背景技術】
【0002】
これらの化学種で問題となる反応単位は、一方ではSiH単位であり、他方ではSiOH単位である。
【0003】
これらの反応性シリコーン化学種と単位の間の脱水素縮合は、≡Si−O−Si≡結合の形成および気体水素の放出に結びつく。
【0004】
この脱水素縮合は、シリコーンの分野では周知の重合/架橋法、すなわち≡SiH/≡Si−アルケニル(ビニル)重付加法の、または≡SiOR/≡SiOR(式中Rはアルキル)縮合重合法の代替方法である。すべてのこれら重合/架橋法は、重合度および架橋度がより大きなまたはより小さなシリコーン生成物をもたらし、多くの用途、例えば接着剤、シーリング用製品、接合用製品、接着仕上げ、汚れの付かない被膜、発泡体などに使用することができる。
【0005】
本発明が関係する用途はより具体的には、様々な頑丈な基体、例えば可撓性の基体(例えば紙または織物から作られる繊維質のもの)またはポリマーフィルム(例えばポリエステルまたはポリオレフィン)のような非繊維質で可撓性の基体、さもなければアルミニウムまたはブリキのような任意の他の金属から作られる基体表面の汚れの付かない被膜として有用な架橋型シリコーンエラストマー被膜である。
【0006】
本発明が関係する別の用途は、より具体的には架橋型シリコーン発泡体である。
【0007】
より正確には本発明は、脱水素縮合により架橋可能なシリコーン組成物に関し、その組成物は下記を含むタイプのものである。(A)1分子当たり少なくとも1個の≡SiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー、(B)1分子当たり少なくとも1個の≡SiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー、(C)少なくとも1種類の金属触媒、(D)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤、(E)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂、および(F)所望により少なくとも1種類の充填剤。
【0008】
本発明は更に、相互に重合/架橋させるつもりのシリコーン化学種(モノマー/オリゴマー/ポリマー)間の脱水素縮合用の有機金属錯体(Ir、Ru、Mn)を基剤とする新規な脱水素縮合触媒の使用法に関する。
【0009】
本発明は更に上記組成物に関係する重合/架橋方法に関するもので、これはより具体的には本発明に従って選択される触媒を含む。
【0010】
本発明は最後に、特定の有機金属触媒(イリジウム、ルテニウム、またはマンガンを基剤とする)を含むシリコーン組成物を用いて架橋される汚れの付かないシリコーン被膜またはシリコーン発泡体の生産に関する。
【0011】
フランス特許第FR−B−1209 131号には特に、クロロ白金酸(HPtCl・6HO)の存在下での脱水素縮合によるシラノール(PhSi(OH))と上記オルガノシロキサン((MeHSi)O)(ただしMeはメチル、Phはフェニル)の反応が開示されており、これによりジメチルまたはジフェニル型の単位D、すなわち−RSiO2/2−を含有するポリジオルガノシロキサンが得られる。この反応は水素の速やかな放出をもたらす。
【0012】
米国特許第US−B−4,262,107号は、ポリオルガノシロキサン(POS)型のシリコーン組成物に関するものであり、より正確にはこの組成物は、シラノール末端基を有するポリジメチルジシロキサン、鎖中に≡SiH単位を有しかつトリメチルシリル末端基を有するPOSを含む架橋剤、ロジウム錯体(RhCl[(C17S] )を含む触媒、および架橋抑制剤(例えば、マレイン酸ジメチル、ジカルボン酸ジエチルアセチレン、イソシアヌル酸トリアリル、酢酸ビニル)を含有する。この組成物は、SiOH末端基を有するPOSを100重量部、SiH POSを1〜20重量部、ロジウムベースの触媒錯体を10〜500ppm、最後に抑制剤を0〜0.1重量部含む。
【0013】
ロジウム錯体の存在下で脱水素縮合により架橋可能なこのシリコーン組成物は、紙、プラスチックフィルム、または金属フィルムなどの可撓性の基体表面の汚れの付かない被膜の生産に使用することができる。この架橋は温度150℃で行う。
【0014】
欧州特許出願第EP−A−1167 424号は、金属触媒の存在下におけるシラノール末端基を有するPOSポリマーと≡SiH末端基を有する芳香族POSの脱水素縮合による線状ブロックコポリマーの調製について記載する。シラノール末端基を有するPOSはポリジメチルシロキサンであり、SiH単位を有するPOSブロックは、例えば1,4−ビス(ジメチルシリルベンゼン)であり、また触媒は、例えばカルステッド(Karsted’s)触媒などの白金錯体である。
【0015】
また白金、ロジウム、パラジウム、プルトニウム、およびイリジウムを基剤とする金属触媒である他の脱水素縮合触媒についても言及されているが、白金が特に好ましい。
【0016】
≡SiH単位を有するこのコポリマーのブロックまたはブロック群は、≡SiAr−Si(R)−O−単位を含有するPOS部分を含むという特別な特徴を有する。
【0017】
フランス特許第FR−A−2806 930号は、例えば、式
【0018】
【化1】

【0019】
のSiH単位を有するPOSと、例えば、式
【0020】
【化2】

【0021】
(式中、a、b、d、e、およびfは正の整数)の≡SiOH末端単位を有するPOSとの間の脱水素縮合用の熱で活性化可能な触媒としてトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン型のホウ素誘導体を使用することに関する。
【0022】
ホウ素誘導体型のルイス酸の存在下で脱水素縮合により架橋可能なこのようなシリコーン組成物は、可撓性の基体、特に紙表面の汚れの付かない被膜の製造用、また水素の放出および架橋網状組織の性質を制御する架橋型シリコーン発泡体の製造用に使用することができる。
【0023】
この≡SiOHシリコーン化学種と≡SiHシリコーン化学種の間の脱水素縮合の触媒に関する当業界の現状の検討の結果によれば、特に反応速度および触媒の濃度/効果比を最適化すること、触媒のコストを低減すること、触媒の活性化温度を下げること(脱水素縮合を触媒するためのエネルギーを少量にすること、すなわちθ℃<150℃、好ましくは100℃未満、更には室温に等しい温度)、気体水素の放出の制御と、重合生成物および架橋網状組織の性質とを改良すること、最後に二次反応を制限することに関して改良を進展させる大きな余地があることが示される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0024】
したがって本発明の基本的な目的の一つは、上記で列挙した内訳の少なくとも一つを達成するために、適切に選択される触媒の存在下で脱水素縮合によって重合可能な/架橋可能な≡SiH/≡SiOHシリコーン組成物を提案することである。
【0025】
本発明の別の基本的な目的は、線状共重合オルガノシロキサンとは異なる少なくとも1個の≡Si−Ar−Si≡単位(Arは二価の芳香族基である)を含む生成物を与える脱水素縮合により重合可能な/架橋可能なシリコーン組成物を提案することである。この組成物は、特定の金属触媒と、所望によりこれらの組成物が振り向けられる用途で一般に知られているものから選択される1または複数種の添加剤とを含有する。この組成物の稀有な点は触媒の特に有利な性質/価格比であり、この触媒により低濃度において温度150℃未満、好ましくは100℃未満、更には室温レベルですぐれた反応速度を示す重合/架橋を引き起こすことが可能になる。
【0026】
本発明の別の基本的な目的は、上記で述べた目的において言及したタイプの組成物の重合および/または架橋の方法を提供することであり、この方法は高速、経済的、かつ得られる最終製品の品質に関して有利なことが必要である。
【0027】
本発明の別の基本的な目的は、基体(好ましくは可撓性の)表面の少なくとも1層の汚れの付かない被膜の生産方法を提供することである。この生産方法は、上記架橋/重合方法および/または上記組成物を用いて、得られる被膜/基体複合体の品質に悪影響を与えることなく実行可能性を改善することにある。
【0028】
本発明の別の基本的な目的は、架橋型シリコーン発泡体から作られる少なくとも1種類の商品を生産する方法を提供することである。この生産方法は、上記架橋/重合方法および/または上記目的において述べた組成物を用いることにあり、この方法により放出される気体水素の量および架橋生成物の性質の制御が可能になる。
【課題を解決するための手段】
【0029】
これらおよび他の目的は、本発明により達成される。本発明は第一に、線状ブロック共重合オルガノシロキサンとは異なる少なくとも1個の≡Si−Ar−Si≡単位
【0030】
(式中、Arは芳香族基である)を含む生成物を与える脱水素縮合により架橋可能な重合性シロキサン組成物に関する。この組成物は、(A)1分子当たり少なくとも1個の≡SiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー、(B)1分子当たり少なくとも1個の≡SiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー、(C)少なくとも1種類の金属触媒、(D)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤、(E)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂、および(F)所望により少なくとも1種類の充填剤を含む型のものであり、その触媒(C)がIr、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択されることを特徴とする。
【0031】
たとえ少量(10ppm)でもこのような触媒錯体(C)の使用により、穏やかな温度条件下で≡SiHおよび≡SiOHシロキサン化学種間のその脱水素縮合反応を触媒することが可能になる。したがってシリコーンの網状組織またはポリマーが、変えることが可能なSiH/≡SiOH比を用いて室温において数分で得られる。
【0032】
本発明により適切に選択される触媒、特に白金触媒は効率的かつ経済的である。
【0033】
本発明の好ましい一実施形態ではシロキサン組成物は、触媒(C)が式(I)、
IrX(L)(L′) (I)
を有することを特徴とし、
【0034】
上式で、(1)Irは、原子価IまたはIIIのイリジウム原子であり、(2)Xは、1個の電子を有するリガンド、好ましくはハロゲン、水素、酢酸、置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、CN、RO、RS、RN、およびRP(式中、Rはアルキル、アリール、またはアリールアルキル単位に対応する)を含む群から選択されるリガンドであり、また(3)LおよびL′は、独立に2個の電子を有するリガンドであり、好ましくは(イ)少なくとも1個の単位
【0035】
【化3】

【0036】
を含む炭化水素基と、(ロ)基、−PR′、−P(OR′)、R′O、R′S、R′N、=CR′(式中、R′は独立に置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、あるいはアルキル、アリール、またはアリールアルキル基である)と、
(ハ)Cn-1−(式中、nは正の整数)、好ましくはC−に当たるものとを含む群から選択される。
【0037】
これらイリジウムベースの錯体のなかで、式I′
【0038】
【化4】

【0039】
(I′)
の触媒(C)(特に好ましい)を区別したことが本発明者等の功績となるものである。
【0040】
これらイリジウム錯体は、コスト/反応性(選択性/反応速度)比の点で特に際立っていることが分かった。
【0041】
触媒(I′)はまたバスカ錯体として知られるが、脱水素縮合による≡SiH POSと≡SiOH POSの間の反応に対しては提案されていなかった。
【0042】
上記錯体はまた、低濃度で脱水素縮合を活性化するのに限られた量のエネルギーしか必要としないために興味深い。具体的には150℃未満、好ましくは100℃未満の温度、更には室温に等しい温度で実際に活性化することができる。
【0043】
これらの錯体は、穏やかかつ経済的な条件下でのシリコーンエラストマーの網状組織の調製にとって特に興味深いものである。この場合、特に対象となる用途には、現在のシステムをもっと安価なシステムに代えることが望まれる汚れの付かない紙、ならびに水素の放出および網状組織の性質の制御が求められるシリコーン発泡体が含まれる。その第一の用途については泡の形成を防止するために水素の拡散を制御することが好ましい。第二の用途については最終の発泡体の特性を最適化するように泡の大きさを制御することが必要である。
【0044】
これらの結果は、シロキサン化学種の反応性、特に非直線形(架橋型)生成物を形成する場合の反応性が、脱水素縮合における水素化シラン(hydorogenosilane)およびアルコールの反応性と比べてそれほど高くないため、ますます重要である。
【0045】
量の観点からはルテニウム、マンガン、また好ましくはイリジウムを基剤とする触媒(C)は、有利には反応するオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーの乾燥重量を基準にして1.10−6部と5部の間、好ましくは1.10−6部と1.10−3部の間で変わる量で存在する。
【0046】
≡SiH反応単位を有するシロキサン化学種(A)は、好ましくは下記の式(II)の少なくとも1個の単位を有し、かつ下記の式(III)の単位で終結するか、または式(II)の単位を含む環状単位で終結するものから選択される。
【0047】
【化5】

【0048】
上式で、各分子中で少なくとも1個の記号ZがHである状態で、(1)記号Rは、同一または異なり、(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン、好ましくはフッ素により置換された線状または分枝型アルキル基であって、このアルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、または3,3,3−トリフルオロプロピルであるか、または(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基であるか、または(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基であるか、または(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、であり、(2)記号Zは、類似または異なり、(イ)水素ラジカル、または(ロ)上記Rと同様に定義される基である。
【0049】
≡SiOH反応単位を有するシロキサン化学種(B)に関しては、本発明の枠組み内で選択されるものは、下記の式(IV)の少なくとも1個の単位を有し、かつ下記の式(V)の単位で終結するか、または式(IV)の単位を含む環状単位で終結するものから選択される。
【0050】
【化6】

【0051】
上式で、各分子で少なくとも1個の記号Z′がOHである状態で、(1)記号Rは、同一または異なり、(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン、好ましくはフッ素により置換された線状または分枝型アルキル基であって、このアルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、または3,3,3−トリフルオロプロピルであるか、または(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基であるか、または(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基であるか、または(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、であり、(2)各記号Z′は、類似または異なり、(イ)ヒドロキシル基、または(ロ)上記Rと同様に定義される基である。
【0052】
これら(A)および(B)型の化学種はまた、それらの構造中に下記に示すように定義される(Q)または(T)と名づける単位を含むことができる。
【0053】
【化7】

【0054】
上式でRは、RまたはRについて提案された置換基の1つであることができる。
【0055】
本発明の有利な一変形態様において、使用されるポリオルガノシロキサン(A)は、1分子当たりSiH単位を1〜50個含有する。
【0056】
本発明の有利な一変形態様において、使用されるポリオルガノシロキサン(B)は、1分子当たりSiOH単位を1〜50個含有する。
【0057】
特に好ましい誘導体(A)は、一般式(VI)
【0058】
【化8】

【0059】
のオリゴマーおよびポリマーであり、
【0060】
上式で、(1)xおよびyはそれぞれ、0〜200の間で変わる整数または端数であり、また(2)R′およびR″は互いに独立に、(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン、好ましくはフッ素により置換された線状または分枝型アルキル基であって、このアルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、もしくは3,3,3−トリフルオロプロピルであるか、または(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基であるか、または(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基であるか、または(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、であり、(3)x=0の場合、基R″の少なくとも1つ(好ましくは両方)が水素であるという条件でR″もまた水素であることができる。
【0061】
特に好ましい誘導体(B)は、一般式(VII)
【0062】
【化9】

【0063】
のオリゴマーおよびポリマーであり、
【0064】
上式で、(1)x′およびy′はそれぞれ、0〜1200の間で変わる整数または端数であり、また(2)R′およびR″は互いに独立に、(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン、好ましくはフッ素により置換された線状または分枝型アルキル基であって、このアルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、もしくは3,3,3−トリフルオロプロピルであるか、または(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基であるか、または(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基であるか、または(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、であり、(3)x′=0の場合、基R″の少なくとも1つ(好ましくは両方)がOHであるという条件でR″もまたOHであることができる。
【0065】
本発明に特に適しているシリコーン誘導体(A)は、下記の化合物である。
【0066】
【化10】

【0067】
上式でa、b、c、d、およびeは次のように変わる数である。(1)式S1のポリマーでは、0≦a≦150、好ましくは0≦a≦100、特に好ましくは0≦a≦20、また1≦b≦55、好ましくは10≦b≦55、特に好ましくは30≦b≦55、(2)式S2のポリマーでは、0≦c≦15、(3)式S3のポリマーでは、5≦d≦200、好ましくは20≦d≦50、2≦e≦50、好ましくは10≦e≦30。
【0068】
本発明に特に適しているシリコーン誘導体(B)は、下記の化合物である。
【0069】
【化11】

【0070】
上式で1≦f≦1200、好ましくは50≦f≦400、特に好ましくは150≦f≦250。
【0071】
シロキサン化学種(A)および(B)はオリゴマーおよびポリマーであるので次のように記述することができる。
【0072】
POS(A)は線状(例えば(VI))、分枝型、または環状であることができる。経済的な理由で、その粘度は好ましくは100mPa・s未満であり、またその同一または異なる有機基は好ましくはメチル、エチル、および/またはフェニルである。上記POSが線状の場合、≡SiH基の水素原子は、鎖端および/または鎖中に位置するケイ素原子に直接結合する。
【0073】
トリメチルシロキシおよび/または水素化ジメチルシロキシ(hydrogenodimethylsiloxy)末端基を有するポリメチル水素化シロキサン(polymethylhydrogenosiloxane)は、線状成分(A)の例である。
【0074】
挙げることができる環状ポリマーは、式、[OSi(CH)H]、[OSi(CH)H]、[OSi(CH)H]、[OSi(CH)H]、[OSi(C)H]のものである。
【0075】
分枝型ポリマーの具体例としては、CHSi[(CH][OSi(CHH]、Si[OSi(CH)(C)H][OSi(CHH]、ならびにCH/Si比が1〜1.5のSiOHおよびH(CHSiO0.5単位を含むポリマーを挙げることができる。
【0076】
成分(B)は、200,000mPa・sもの高粘度を有することができる。経済的な理由で選択される成分は、一般に20〜10,000mPa・s程度の粘度を有する。
【0077】
α、ω−ヒドロキシル化した油またはガム中に一般に存在するこれら同一または異なる有機基は、メチル、エチル、フェニル、およびトリフルオロプロピル基である。好ましくは上記有機基の数の少なくとも80%は、直接ケイ素原子に結合したメチル基である。α、ω−ビス(ヒドロキシ)ポリジメチルシロキサン類が、本発明の枠組み内では特に好ましい。
【0078】
シラノール基をもつ樹脂(B)は、1分子当たり少なくとも1個のR′SiO0.5単位(単位T)およびSiO(単位Q)と一緒に、少なくとも1個のR′SiO0.5単位(単位M)およびR′SiO(単位D)を有する。通常存在する基R′は、メチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチル、およびn−ヘキシルである。挙げることができる樹脂の例は、MQ(OH)、MDQ(OH)、TD(OH)、およびMDT(OH)樹脂である。
【0079】
組成物の粘度を調整するためにPOS(A)または(B)に溶剤を使用することができる。挙げることができるそのような従来のシリコーンポリマー用の溶剤の例は、キシレン、トルエンなどの芳香族タイプの溶剤、ヘキサン、ヘプタン、ホワイトスピリット(登録商標)、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテルなどの飽和脂肪族溶剤、塩化メチレン、ペルクロロエチレンなどの塩素化溶剤である。しかし好ましくは本発明の枠組み内では溶剤を使用しない。
【0080】
シロキサン化学種(A)および(B)のそれぞれの量もまた、本発明による組成物の脱水素縮合をうまく実施するための決定的な要素である。
【0081】
したがって有利には≡SiH/≡SiOH比は、1〜100の間、好ましくは10〜50の間、特に好ましくは15〜45の間である。
【0082】
本発明による組成物はまた、少なくとも1種類の架橋抑制剤(D)を含む。架橋抑制剤は、好ましくはアセチレン型アルコール類(エチニルシクロヘキサノール(ECH))および/またはマレイン酸のジアリルエステル類および/またはイソシアヌル酸のトリアリルエステル類および/またはマレイン酸のジアルキルエステル類(マレイン酸ジエチル)および/またはジカルボン酸のジアルキルアルキニルエステル類(ジカルボン酸ジエチルアセチレン)から選択され、あるいはもう一つの選択肢として下記の化合物から選択される。(1)有利には環状で、かつ少なくとも1個のアルケニルによって置換されたポリオルガノシロキサン類、特に好ましくはテトラメチルビニルテトラシロキサン、(2)ピリジン、(3)ホスフィン類および有機ホスフィン類、(4)不飽和アミド類、および(5)マレイン酸のアルキルエステル類。
【0083】
ヒドロシリル化反応の好ましい熱遮断剤の部類に入るアセチレン型アルコール類(フランス特許第FR−B−1528 464号および第FR−A−2372874号参照)は、式 R−(R)C(OH)−C≡CHを有し、
【0084】
上式で、Rは、線状または分枝型アルキル基あるいはフェニル基であり、Rは、H、線状または分枝型アルキル基、あるいはフェニル基であり、所望により基RとRおよび三重結合の状態にある炭素原子が環を形成することができ、またRおよびR中に含有される炭素原子の総数は少なくとも5個、好ましくは9〜20個である。
【0085】
上記アルコール類は、好ましくは沸点が250℃を超えるものから選択される。挙げることができる例は、 1−エチニルシクロヘキサン−1−オール、 3−メチルドデカ−1−イン−3−オール、 3,7,11−トリメチルドデカ−1−イン−3−オール、 1,1−ジフェニルプロパン−2−イン−1−オール、 3−エチル−6−エチルノナン−1−イン−3−オール、 3−メチルペンタデカン−1−イン−3−オールである。
【0086】
これらのα−アセチレン型アルコールは市販製品である。
【0087】
このような架橋遅延剤は、オルガノシロキサン(A)と(B)の合計重量に対して多くて3000ppmの量、好ましくは100〜2000ppmの量で存在する。
【0088】
本発明による組成物はまた、1または複数種のPOS樹脂(E)を含むことができる。これらの樹脂は、市販のよく知られている分枝型POSオリゴマーまたはポリマーである。これらは溶液、好ましくはシロキサン溶液の形態で存在する。これらの構造は、式、R′SiO0.5(単位M)、R′SiO(単位D)、R′SiO1.5(単位T)、およびSiO(単位Q)のものから選択される少なくとも2種類の異なる単位を含有し、それら単位の少なくとも1種類は単位TまたはQである。
【0089】
この基R′は、同一または異なり、線状または分枝型C〜Cアルキル基、C〜Cアルケニル基、フェニル、および3,3,3−トリフルオロプロピルから選択される。挙げることができるアルキル基R′の例は、メチル、エチル、イソプロピル、tert−ブチル、およびn−ヘキシル基であり、また挙げることができるアルケニル基Rの例はビニル基である。
【0090】
上記の型のPOS樹脂(E)では基R′の幾つかがアルケニル基であることを理解しなければならない。
【0091】
挙げることができる分枝型オルガノシロキサンオリゴマーまたはポリマー(E)の例は、樹脂MQ、樹脂MDQ、樹脂TD、および樹脂MDTであり、アルケニル基は単位M、D、および/またはTによって担持することができる。挙げることができる特に好適な樹脂(E)の例は、重量でビニル基の割合が0.2〜10重量%のビニル型樹脂MDQまたはMQであり、これらのビニル基は単位Mおよび/またはDによって担持される。
【0092】
この構造樹脂(E)は、組成物の全成分に対して有利には濃度10〜70重量%、好ましくは30〜60重量%、特に好ましくは40〜60重量%で存在する。
【0093】
本発明による組成物はまた、好ましくはシリカ質または非シリカ質材料から選択される無機質充填剤である充填剤(F)を含有する。シリカ質充填剤が存在する場合、それらは補強性または半補強性充填剤として働くことができる。
【0094】
補強性シリカ質充填剤は、コロイドシリカ、粉末状のか焼および沈降シリカ、またはこれらの混合物から選択される。
【0095】
これらの粉末は、平均粒径が一般に0.1μm未満、かつBET比表面積が50m/gを超え、好ましくは100〜300m/gである。
【0096】
けい藻土または粉砕石英などの半補強性シリカ質充填剤を用いることもまた可能である。
【0097】
非シリカ質の無機質材料に関して言えば、これらは半補強性または増量用無機質充填剤として存在することができる。単独でまたは混合物として用いることができるこれら非シリカ質充填剤の例は、カーボンブラック、二酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化アルミニウム三水和物、膨張バーミキュライト、ジルコニア、ジルコン酸塩、非膨張バーミキュライト、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、雲母、滑石、酸化鉄、硫酸バリウム、および消石灰である。これらの充填剤は、粒径が一般に0.001〜300μm、かつBET比表面積が100m/g未満である。
【0098】
採用される充填剤は実際はシリカであるが、これは限定を意味しない。
【0099】
この充填剤は、任意の適切な相溶化剤、具体的にはヘキサメチルジシラザンで処理することができる。この問題に関する更なる詳細については、例えばフランス特許第FR−B−2764 894号を参照することによって得ることができる。
【0100】
充填剤の重量に関して言えば、配合物の全成分に対して5〜30重量%、好ましくは7〜20重量%の量を用いることが好ましい。
【0101】
もちろんこの組成は、意図する最終用途に応じてあらゆる種類の添加剤について量を高めることができる。
【0102】
可撓性の基体(紙またはポリマーフィルム)に汚れの付かないようにする用途ではその組成物は、フランス特許第FR−B−2450642号、米国特許第US−B−3,772,247号、または欧州特許出願第EP−A−0601938号に記載のものなど周知の系から選択される粘着調節系を含むことができる。挙げることができる例は、(1)MDViQ、MMViQ、MDViT、MMHexenylQ、またはMMAllyloxypropylQ型のうち少なくとも1種類の反応性ポリオルガノシロキサン樹脂(A)の96〜85重量部、および(2)MD′Q、MDD′Q、MDT′、MQ、またはMDQ型のうち少なくとも1種類の非反応性樹脂(B)の4〜15重量部、を基材とするモジュレーターである。
【0103】
他の用途で用いられる添加剤のなかでは特に安定化用添加剤、例えば第三または第二アミンタイプの薬品を想定することができる(国際公開第WO−A−98/07798号、欧州特許出願第EP−A−162524号、および欧州特許出願第EP−A−0263561号参照)。
【0104】
この組成物中の他の機能性添加剤は、殺菌剤、光増感剤、殺かび剤、腐食抑制剤、不凍剤、湿潤剤、消泡剤、合成ラテックス、着色剤、または酸性化剤であってもよい。
【0105】
挙げることができる他の通常の添加剤は、少なくとも1種類のアルコキシル化オルガノシラン、少なくとも1種類のエポキシド化オルガノシラン化合物、ならびに少なくとも1種類の金属キレートおよび/または金属アルコキシド、例えばビニルトリメトキシシラン(VinylTriMethoxySilane)/グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GLYcidoxypropyltriMethOxysilane)/チタン酸tert−ブチルを含むものなど接着促進剤である。
【0106】
この組成物は、溶液またはエマルションであることができる。後者の場合、少なくとも1種類の界面活性剤と、所望によりHCO/CO2−および/またはHPO/HPO2−などの少なくとも1種類のpH緩衝剤とを含有することができる。
【0107】
本発明を明らかにする別の方法は、Ir、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される少なくとも1種類の触媒(C)を使用するという観点からその意味を捉えることにある。この触媒(C)は上記で定義したように、一方では1分子当たり少なくとも1個のSiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーと、他方では1分子当たり少なくとも1個のSiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーとの間で脱水素縮合させて、所望によりまた少なくとも1種類の架橋抑制剤、少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂、および少なくとも1種類の充填剤を含む生成物を得るための熱で活性化可能な触媒としてのものである。
【0108】
その別の特徴によれば、本発明は、上記で定義されたシロキサン組成物の重合および/または架橋方法に関する。その方法は、Ir、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される少なくとも1種類の触媒(C)を用いて、これらの化合物(A)と(B)を脱水素縮合することを特徴とする。
【0109】
本発明による触媒の添加に関しては2つの実行可能な実施形態がある。
【0110】
上記触媒を化合物(A)と(B)の混合物、例えばS1、S2、またはS3型のポリマーとS4型のポリマーの混合物に加えることが可能であり、あるいは好ましくは上記触媒を最初に化合物(B)、例えばS4型のポリマーと混合し、次に化合物(A)、例えばS1、S2、またはS3型のポリマーと接触させることも可能である。
【0111】
どちらの変形態様に該当するとしても、この触媒はそれ自体でまたは溶媒に溶かした溶液として使用することができる。
【0112】
一般にこの混合物は、室温で攪拌することによって生成する。
【0113】
この触媒溶液を用いて、例えば脱水素縮合によって重合および/または架橋されることになるモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーを含む浴を調製することができ、そのため上記浴中に存在する触媒の濃度は0.01〜5重量%、好ましくは0.05〜0.5重量%である。
【0114】
これら触媒用に用いることができる溶剤はきわめて多数かつ雑多であり、使用される触媒およびこの方法で調製される組成物のその他の成分に応じて選択される。一般にこれらの溶剤は、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、極微量の水、および炭酸エステル類であることができる。
【0115】
一般に採用されるアルコールは、パラトリルエタノール、イソプロピルベンジルアルコール、ベンジルアルコール、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、およびブタノールである。一般に使用されるエーテルは、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール、ジエチレングリコール、およびジ−n−ブチルエーテルである。エステルは通常、マレイン酸ジブチル、マロン酸ジメチルエチル、サリチル酸メチル、アジピン酸ジオクチル、酒石酸ブチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル、および乳酸イソプロピルである。触媒浴用に用いることができるまた上記溶剤とは別のカテゴリーに分類される他の溶剤は、アセトニトリル、ベンゾニトリル、アセトン、シクロヘキサノン、トルエン、およびテトラヒドロフランである。
【0116】
特に撥水性で汚れの付かない被膜製造用の基剤として用いることができる本発明によるシリコーン組成物は、溶剤を用いてまたは使わずに組成物に加えようが、あるいはエマルションに加えようが、当業技術者には周知の混合手段および方法を用いて調製される。
【0117】
本発明は更に、基体、好ましくは可撓性の基体表面の少なくとも1層の汚れの付かない被膜を作製する方法に関するもので、この方法の特徴は基本的には基体に上記で定義した組成物、好ましくは上記で定義したPOS(A)および(B)を使用した組成物を塗付すること、次いで架橋を起こさせることにある。
【0118】
この方法では組成物を、工業用ペーパーコータで用いられる5本ロールを備えたコーティングヘッド、エアブラシまたは均圧バーシステムなどの装置を用いて可撓性の基体または材料に塗付し、次いで70〜200℃に加熱したトンネル炉を通過させることによって硬化することができる。これら炉の通過時間は温度に左右されるが、一般に100℃程度の温度では5〜15秒程度、また180℃程度の温度では1.5〜3秒程度である。
【0119】
上記組成物は、任意の可撓性材料または基体、例えば様々な種類の紙(スーパーカレンダー仕上、コーテッド、グラシン)、厚紙、セルロースシート、金属箔、またはプラスチックフィルム(ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレンなど)上に付着させることができる。
【0120】
付着する組成物の量は、処理される表面1m当たり0.5〜2g程度であり、これは0.5〜2μm程度の層の堆積に相当する。
【0121】
この方法で被覆された材料または基体は、続いてゴム、アクリルなどを基剤とする任意の感圧接着剤に密着させることができる。この接着剤はそのあと上記基体または材料から容易に引き剥がすことができる。
【0122】
汚れの付かないシリコーンフィルムで被覆したこの可撓性の基体は、例えば(1)内面を感圧接着剤の層で被覆し、かつ外面に汚れの付かないシリコーン被膜を持つ接着テープ、(2)糊付すなわち感圧接着剤要素の接着面を保護するための紙またはポリマーフィルム、または(3)ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン、ポリエチレン、またはポリエチレンテレフタラート型のポリマーフィルム、であることができる。
【0123】
本発明は更に、架橋型シリコーン発泡体から作られる少なくとも1種類の物品の製造方法に関するものであり、この方法の特徴は基本的には上記で定義した組成物、好ましくは上記で定義したPOS(A)および(B)を使用した組成物を架橋すること、および形成される気体水素の少なくとも一部を確実に反応媒体から放出されないようにすることにある。
【0124】
本発明による組成物は、塗料面の汚れの付かない被膜、電気および電子部品のカプセル封じ、布地用被覆剤、および光ファイバーの被覆材料の分野で有用である。
【0125】
本発明は更に、上記で定義したS1、S2、またはS3型のSiH反応単位を有するシロキサン化学種(A)を含む組成物を、上記で定義したS4型のシロキサン化学種(B)と架橋させることにより得られる任意の被膜に関する。
【0126】
これらの被膜は、ワニス、接着被膜、汚れの付かない被膜、および/またはインクタイプのものであることができる。
【0127】
本発明は更に、(1)上記で言及した熱で架橋および/または重合される組成物で少なくとも1面を被覆した固体材料を含む任意の物品、および(2)成分(A)として化学種S1および/またはS2および/またはS3を含む組成物を、成分(B)としてのS4型の化学種と架橋させること、および脱水素縮合により気体水素を生成させることによって得られる架橋型シリコーン発泡体に関する。
【0128】
本発明は更に、上記組成物から得られる樹脂またはポリマーに関する。
【実施例】
【0129】
I. 装置および方法 次のポリオルガノシロキサンポリマーを使用する。
【0130】
【化12】

【0131】
(式中、0≦a≦20および30≦b≦55)
【0132】
【化13】

【0133】
(式中、150≦f≦250)。
【0134】
イリジウム濃度は、SiHおよびSiOHの油の混合物の合計重量を基準にして計算する。使用するイリジウム触媒は、脱硫したトルエンに溶かしたバスカ錯体である。
【0135】
II. 基体表面の架橋したシリコーン被膜の特徴を調べる試験
【0136】
(1)架橋:コータの出口での被膜の重合レベルは、複数の特殊試験により記述する。「スミヤー」では、表面の油性をシリコーンで被覆した表面を指でなでることにより記述される。
【0137】
(2)「ラブ・オフ」試験:これは基体に対する把持力の特徴を調べる。実際には被膜の表面を指でこすり、被膜が劣化し/離れた後にその通過回数を記録する。点数10(10回の通過)をその用途にとって許容できるもの、すなわちPOSITIVE GRIPとみなす。
【0138】
(3)ディウェッティングによる移行試験:この試験により紙またはフィルムの表面に付着したシリコーン層の重合が完成していることを確かめるが可能である(特殊試験)。
【0139】
(a)原理:事前にシリコーン被膜と密着した状態で置かれた接着テープへの未重合シリコーンの転移による紙またはフィルム上のシリコーン層の重合度の定量評価。
【0140】
(b)使用される製品:
(イ)3M「スコッチ」接着テープ、表示610、幅25mm(別の種類の接着テープを使用する場合は明記する)。
【0141】
(ロ)シリコーンの表面張力(約0.02N/m(20dyn/cm)と接着剤の表面張力(約0.04N/m(40dyn/cm)の間の表面張力を有する市販の試験用インク。
【0142】
例、表面張力0.03N/m(30dyn/cmおよび粘度2〜4mPa・sを有するマークSHERMANまたはFERARINI & BENELIのインク。
【0143】
このインクを小型の塗付用刷毛で塗付する(別の種類のインクを使用する場合は明記する)(インクは毎日使用し、3ヶ月以内に使用されなければならない)。
【0144】
(c)手順: その特徴を調べることになるシリコーン被覆紙の長手方向(流れ方向)に取った約20×5cmの試料を選ぶ。
【0145】
長さ約15cmの接着テープを裁断し、次いでその接着剤側を調べるべき紙の上に皺にならないように置き、接着テープに沿って指を滑らせることにより10回押し付ける。
【0146】
接着テープを除去し、接着剤側を上にして平らに置く。
【0147】
この目的のために準備した小型の刷毛を用いて、テープの接着剤面の約10cmの長さにわたって微量のインクを付着させる。直ちにストップウォッチを始動させる。
【0148】
インクの線が不連続(「小滴の鎖」)になった時、ディウェッティング現象の段階に入ったと考えられる。小滴を形成し始めたら直ぐストップウォッチを止める。
【0149】
インクは、シリコーン塗付から2分以内にテープの接着剤面に付着させなければならない。(d)結果の表示: 得られた結果が<10秒の場合、接着剤上へのシリコーンの移行があり、かつ重合が完成していないとみなされる。
【0150】
ディウェッティング現象が観察される前の秒単位の経過時間に対応して0〜10の点数を与えることにする。
【0151】
得られた結果が10秒の場合、重合は完成しているとみなされる。この場合、点数10を与えることになり、結果がきわめてすぐれていることを示す。
【0152】
得られた点数および使用したインク(名称、マーク、表面張力、粘度)を記録する。
【0153】
(e)測定値の処理および結果の精度:
【0154】
2つのケースが起こり得る。
(イ)N>10、この場合は架橋が完成している。
(ロ)N<10で、かつ最初の試験の数秒以内に試験を数回繰り返し、点数が変化し、<10の値で安定する場合。この場合は、適正にシリコーンが架橋しないようにする抑制現象が存在する。この抑制は、例えば被覆された紙またはフィルム中の浸出物または添加物が原因である可能性がある。
【0155】
実施例1、2、および3は、脱水素縮合反応におけるバスカ触媒の有効性と、反応遅延剤としてのエチニルシクロヘキサノール(ECH)の役割を実証する。実施例4および5は、イリジウムおよびルテニウムを基剤とする他の錯体の活性を示す。
【0156】
実施例1
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、バスカ錯体IrCl(CO)(TPP)の4mg(5.1×10−3mモル)を脱硫トルエン0.5mLで希釈する。SiOH単位を有するPOS S4から作られた油(9.86g、1.22meq SiOH)と、≡SiH単位を有するPOS S1油(0.14mg、2.19meq≡SiH)との予め形成した混合物10gを上記溶液に加える。SiH/SiOH比は1.8であり、イリジウム濃度は100ppmである。
【0157】
攪拌後、凝固時間を測定する。この場合、ゲル化時間は室温で3分未満である。
【0158】
実施例2
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、バスカ錯体IrCl(CO)(TPP)の4mg(5.1×10−3mモル)を脱硫トルエン1mLで希釈する。SiOH単位を有するPOS S4油(9.85g、1.22meq SiOH)、≡SiH単位を有するPOS S1油(0.14mg、2.19meq≡SiH)、およびエチニルシクロヘキサノール(0.01g、0.101mモル)の予め形成した混合物10gを上記溶液に加える。SiH/SiOH比は1.8であり、イリジウム濃度は100ppmであり、またECH/Ir比は20である。
【0159】
攪拌後、ゲル化時間は室温で2時間を超え、80℃では30分に等しい。
【0160】
実施例3
実施例3は、様々なSiH/SiOH比および様々なイリジウム濃度についてバスカ錯体の有効性を実証する。
【0161】
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、バスカ錯体IrCl(CO)(TPP)の所定量を脱硫トルエンで希釈する。SiOH単位を有するPOS S4油と、≡SiH単位を有するPOS S1油との予め形成した混合物を上記溶液に加える(≡SiH/≡SiOH比およびイリジウム濃度は変えられ、下記の表にまとめる)。攪拌後、室温における凝固時間を測定する。
【0162】
【表1】

【0163】
実施例4
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、溶剤で希釈したイリジウムベースの錯体を、≡SiOH単位を有するPOS S4油および≡SiH単位を有するPOS S1油の予め形成した溶液と混合する。≡SiH/≡SiOH比は1.8であり、Ir/SiOH比は4.2×10−3(イリジウム100ppm)に等しい。攪拌後、凝固時間を室温または80℃で測定する。
【0164】
結果を次の表IIにまとめる。
【0165】
【表2】

【0166】
実施例5
マグネティックスターラーを備えた30mLフラスコ中で、溶剤で希釈したルテニウムベースの錯体を、SiOH単位を有するPOS S4油および≡SiH単位を有するPOS S1油の予め形成した溶液と混合する。≡SiH/≡SiOH比は1.8であり、Ru/≡SiOH比は4.2×10−3(ルテニウム約50ppm)に等しい。攪拌後、凝固時間を室温または80℃で測定する。
【0167】
結果を次の表IIIにまとめる。
【0168】
【表3】

【0169】
Rotomec式パイロット装置でのAAP実用性試験:
【0170】
下記の実施例(6〜9)は、薄層用途における本発明の有用性を実証する。≡SiH/≡SiOH比20で得られた結果は、イリジウム100ppm(実施例6)および10ppm(実施例7)の両方ですぐれている。同様に≡SiH/≡SiOH比40(実施例8)は、紙の速度を150m/分に増した場合(実施例9)でさえすぐれた結果を示す。重複実施例7として白金ベースの触媒を用いて比較実験を行った(重複実施例7)。
【0171】
実施例6〜9および重複実施例7の後に続く操作プロトコール:
【0172】
脱硫トルエンで予め希釈した所定量の触媒を、POS S1とS4の油およびECHの混合物100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層をRotomec(登録商標)パイロット装置により基体「グラシン(Glassine;登録商標)2010」に塗付する。被覆面が外側の面であり、また炉温度は185℃である。
【0173】
実施例6
脱硫トルエン3mLで予め希釈した触媒40mg(Ir 100ppm)を、POS S1およびS4の油とECHの混合物A(≡SiH/≡SiOH比20)の100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層を塗付する。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
【0174】
混合物A=ECH:0.173g+POS S1:36.52g+POS S4:239.6g
【0175】
実施例7
脱硫トルエン3mLで予め希釈した触媒4mg(Ir 10ppm)を、POS S1およびS4の油とECHの混合物B(≡SiH/≡SiOH比20)の100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層を塗付する。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
【0176】
混合物B=ECH:0.180g+POS S1:38.0g+POS S4:247.8g
【0177】
実施例8
脱硫トルエン3mLで予め希釈した触媒40mg(Ir 100ppm)を、POS S1およびS4の油とECHの混合物C(≡SiH/≡SiOH比40)の100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層を塗付する。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
【0178】
混合物C=ECH:0.167g+POS S1:62.1g+POS S4:203.7g
【0179】
実施例9
実施例5で行った実験を紙の速度を増して繰り返す(100m/分から150m/分へ)。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
【0180】
再実施例7
脱硫トルエン3mLで予め希釈したカルステッド(Karsted’s)触媒10mg(Pt 10ppm)を、POS S1およびPOS S4の油とECHの混合物B(SiH/SiOH比20)の100gに加えた。攪拌後、この混合物の薄層を塗付する。その条件および結果を下記の表IVにまとめる。
【0181】
混合物B=ECH:0.180g+H68:38.0g+H48V750:247.8g
【0182】
【表4】

【0183】
(註2)LAB X 1000−APL/AAP/T116
12088/LA 6 1323
【0184】
(註3)スミヤー(指痕)−APL/AAP/T106
A=痕跡なし、B=肉眼で見える痕跡、C=顕著な痕跡、D=油性の外観
【0185】
(註4)移行(ディウェッティングによる試験)−APL/AAP/T244 「610」タイプ接着剤/SHERMANインク、0.031N/m(31dyn/cm
0=きわめて劣る結果、10=きわめて優れた結果
【0186】
(註6)ラブ・オフ−APL/AAP/T128
0=きわめて劣る結果、10=きわめて優れた結果

【特許請求の範囲】
【請求項1】
線状ブロック共重合オルガノシロキサンとは異なる少なくとも1個の≡Si−Ar−Si≡単位(式中、Arは芳香族基)を含む生成物を与える脱水素縮合により架橋可能な重合性シロキサン組成物であって、該組成物が、
(A)1分子当たり少なくとも1個の≡SiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーと、
(B)1分子当たり少なくとも1個の≡SiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーと、
(C)少なくとも1種類の金属触媒と、
(D)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤と、
(E)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂と、
(F)所望により少なくとも1種類の充填剤と
を含む型のものであり、前記触媒(C)がIr、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択されることを特徴とする組成物。
【請求項2】
前記触媒(C)が、式(I)
IrX(L)(L′) (I)
を有することを特徴とし、
上式で、
(1)Irが、原子価IまたはIIIのイリジウム原子であり、
(2)Xが、1個の電子を有するリガンド、好ましくはハロゲン、水素、酢酸、置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、CN、RO、RS、RN、およびRP(式中、Rはアルキル、アリール、またはアリールアルキル単位に当たる)を含む群から選択されるリガンドであり、また
(3)LおよびL′が、独立に2個の電子を有するリガンドであり、好ましくは
(イ)少なくとも1個の単位
【化1】

を含む炭化水素基と、
(ロ)基、−PR′、−P(OR′)、R′ O、R′ S、R′ N、=CR′(式中、R′は独立に置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、あるいはアルキル、アリール、またはアリールアルキル基)と、
(ハ)Cn+1−(式中、nは正の整数)、好ましくはC−に当たるものと
を含む群から選択される請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
前記触媒(C)が、式(I′)
【化2】

を有することを特徴とする請求項2に記載の組成物。
【請求項4】
反応するオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーの乾燥重量を基準にして1.10−6部と5部の間、好ましくは1.10−6部と1.10−3部の間で変わる量の触媒(C)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組成物。
【請求項5】
≡SiH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(A)が、式(II)の少なくとも1個の単位を有し、かつ式(III)
【化3】

の単位で終結するか、または式(II)の単位を含む環状単位で終結することを特徴とし、
上式で、各分子中で少なくとも1個の記号ZがHである状態で、
(1)記号Rは、同一または異なり、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン(好ましくはフッ素)により置換された線状または分枝型アルキル基(該アルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、3,3,3−トリフルオロプロピルであり)、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、
であり、
(2)記号Zは、類似または異なり、
(イ)水素ラジカル、または
(ロ)上記Rと同様に定義される基である請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
【請求項6】
≡SiOH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(B)が、式(IV)の少なくとも1個の単位を有し、かつ式(V)
【化4】

の単位で終結するか、または式(IV)の単位を含む環状単位で終結することを特徴とし、
上式で、各分子中で少なくとも1個の記号Z′がOHであるという状態で、
(1)記号Rは、同一または異なり、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン(好ましくはフッ素)により置換された線状または分枝型アルキル基(該アルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、3,3,3−トリフルオロプロピルであり)、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、所望によりそのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されるアラルキル部分、
であり、
(2)記号Z′は、類似または異なり、
(イ)水素ラジカル、または
(ロ)上記Rと同様に定義される基である請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
【請求項7】
≡SiH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(A)が、一般式(VI)
【化5】

を有することを特徴とし、
上式で、
(1)xおよびyはそれぞれ、0〜200の間で変わる整数または端数であり、また
(2)R′およびR″は互いに独立に、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン(好ましくはフッ素)により置換された線状または分枝型アルキル基(該アルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、3,3,3−トリフルオロプロピルであり)、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、また所望によりそのアリール部分上で置換されるアラルキル部分であり、
(3)x=0の場合、基R″の少なくとも1つ(好ましくは両方)が水素であるという条件でR″もまた水素であることができる請求項1〜6のいずれかに記載の組成物。
【請求項8】
≡SiOH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(B)が、一般式(VII)
【化6】

を有することを特徴とし、
上式で、
(1)x′およびy′はそれぞれ、0〜1200の間で変わる整数または端数であり、また
(2)R′およびR″は互いに独立に、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、所望により少なくとも1個のハロゲン(好ましくはフッ素)により置換された線状または分枝型アルキル基(該アルキル基が好ましくはメチル、エチル、プロピル、オクチル、3,3,3−トリフルオロプロピルであり)、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、所望により置換されるシクロアルキル基、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、所望により置換されるアリール基、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、また所望によりそのアリール部分上で置換されるアラルキル部分であり、
(3)x′=0の場合、基R″の少なくとも1つ(好ましくは両方)がOHであるという条件でR″もまたOHであることができる請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
【請求項9】
≡SiH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーが、1分子当たり≡SiH活性単位を1〜50個含有することを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の組成物。
【請求項10】
≡SiOH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーが、1分子当たり≡SiOH活性単位を1〜50個含有することを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の組成物。
【請求項11】
≡SiH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(A)が、式
【化7】

の化合物から選択されることを特徴とし、
上式でa、b、c、d、およびeが、
(1)式S1のポリマーでは、0≦a≦150(好ましくは0≦a≦100、特に好ましくは0≦a≦20)および1≦b≦55(10≦b≦55、特に好ましくは30≦b≦55)、
(2)式S2のポリマーでは、0≦c≦15、
(3)式S3のポリマーでは、5≦d≦200(好ましくは20≦d≦50)および2≦e≦50(好ましくは10≦e≦30)、
で変わる数である請求項1〜10のいずれかに記載の組成物。
【請求項12】
≡SOiH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(B)が、式
【化8】

の化合物から選択されることを特徴とし、
上式で1≦f≦1200(好ましくは50≦f≦400、特に好ましくは150≦f≦250)である請求項1〜11のいずれかに記載の組成物。
【請求項13】
≡SiH/≡SOiH比が1〜100の間(好ましくは10〜50の間、特に好ましくは15〜45の間)にあることを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の組成物。
【請求項14】
Ir、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される少なくとも1種類の触媒(C)であって、該触媒(C)は請求項1〜3のいずれかで定義されるものであり、
一方では1分子当たり少なくとも1個のSiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーと、他方では1分子当たり少なくとも1個のSiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーとの間で脱水素縮合させて、所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤、所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂、および所望により少なくとも1種類の充填剤を含む生成物を得るための熱で活性化可能な触媒の使用。
【請求項15】
請求項1〜14のいずれかに記載のシロキサン組成物の重合および/または架橋方法であって、前記化合物(A)と(B)を、熱で活性化可能な触媒(C)を用いて脱水素縮合することを特徴とする方法。
【請求項16】
基体(好ましくは可撓性の基体)表面の少なくとも1層の汚れの付かない被膜を作製する方法であって、前記方法が基本的に基体に請求項1〜13のいずれかに記載の組成物(好ましくは請求項11または12で定義したPOS(A)および(B)を使用した組成物)を塗付すること、次いで架橋を起こさせることにあることを特徴とする方法。
【請求項17】
架橋型シリコーン発泡体から作られる少なくとも1種類の物品の製造方法であって、前記方法が、基本的に請求項1〜13のいずれかに記載の組成物(好ましくは請求項11または12で定義したPOS(A)および(B)を使用した組成物)を架橋すること、および形成される気体水素の少なくとも一部を確実に反応媒体から放出されないようにすることにあることを特徴とする方法。
【請求項18】
請求項11または12に記載の組成物の架橋によって得られる被膜。
【請求項19】
固体材料を含む物品であって、その少なくとも1面を、熱的に架橋および/または重合された請求項11または12に記載の組成物で被覆された物品。
【請求項20】
請求項11または12に記載の組成物の架橋により得られる架橋型シリコーン発泡体。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
線状ブロック共重合オルガノシロキサンとは異なる少なくとも1個の≡Si−Ar−Si≡単位(式中、Arは芳香族基である)を含む生成物を与える脱水素縮合により架橋可能な重合性シロキサン組成物であって、該組成物が、
(A)1分子当たり少なくとも1個の≡SiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーと、
(B)1分子当たり少なくとも1個の≡SiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーと、
(C)少なくとも1種類の金属触媒と、
(D)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤と、
(E)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂と、
(F)所望により少なくとも1種類の充填剤とを含む型のものであり、
前記触媒(C)がIr、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択されることを特徴とする組成物。
【請求項2】
前記触媒(C)が、式(I)
IrX(L)(L′) (I)
を有することを特徴とし、上式で、
(1)Irが、原子価IまたはIIIのイリジウム原子であり、
(2)Xが、1個の電子を有するリガンドであって、ハロゲン、水素、アセテート、置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、CN、RO、RS、RN、およびRP(式中、Rはアルキル、アリール、またはアリールアルキル単位に対応する)を含む群から選択されるリガンドであり、また
(3)LおよびL′が、独立に2個の電子を有するリガンドであって
(イ)少なくとも1個の単位
【化1】

を含む炭化水素基と、
(ロ)基、−PR′、−P(OR′)、R′O、R′S、R′N、=CR′(式中、R′は独立に置換または非置換の芳香族またはヘテロ芳香族基、あるいはアルキル、アリール、またはアリールアルキル基である)と、
(ハ)Cn+1−(式中、nは正の整数)とを含む群から選択される請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
前記触媒(C)が、式(I′)
【化2】

を有することを特徴とする請求項に記載の組成物。
【請求項4】
反応するオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーの乾燥重量を基準にして1.10−6部と5部の間で変わる量の触媒(C)を含むことを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項5】
≡SiH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(A)が、式(II)の少なくとも1個の単位を有し、かつ式(III)
【化3】

の単位で終結するか、または式(II)の単位を含む環状単位で終結することを特徴とし、上式で、各分子中で少なくとも1個の記号ZがHである状態で、
(1)記号Rは、同一または異なり、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、少なくとも1個のハロゲンにより置換されていてもよい線状または分枝型アルキル基、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、置換されていてもよいシクロアルキル基、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、置換されていてもよいアリール基、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、そのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されていてもよいアラルキル部分、であり、
(2)記号Zは、類似または異なり、
(イ)水素ラジカル、または
(ロ)上記Rと同様に定義される基である請求項1に記載の組成物。
【請求項6】
≡SiOH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(B)が、式(IV)の少なくとも1個の単位を有し、かつ式(V)
【化4】

の単位で終結するか、または式(IV)の単位を含む環状単位で終結することを特徴とし、
上式で、各分子中で少なくとも1個の記号Z′がOHであるという状態で、
(1)記号Rは、同一または異なり、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、少なくとも1個のハロゲンにより置換されていてもよい線状または分枝型アルキル基、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、置換されていてもよいシクロアルキル基、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、置換されていてもよいアリール基、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、そのアリール部分上でハロゲン、炭素原子を1〜3個含有するアルキル基、および/または炭素原子を1〜3個含有するアルコキシ基により置換されていてもよいアラルキル部分、であり、
(2)記号Z′は、類似または異なり、
(イ)水素ラジカル、または
(ロ)上記Rと同様に定義される基である請求項1に記載の組成物。
【請求項7】
≡SiH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(A)が、一般式(VI)
【化5】

を有することを特徴とし、
上式で、
(1)xおよびyはそれぞれ、0〜200の間で変わる整数または端数であり、また
(2)R′およびR″は互いに独立に、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、少なくとも1個のハロゲンにより置換されていてもよい線状または分枝型アルキル基、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、置換されていてもよいシクロアルキル基、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、置換されていてもよいアリール基、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、そのアリール部分上で置換されていてもよいアラルキル部分であり、
(3)x=0の場合、基R″の少なくとも1つが水素であるという条件でR″もまた水素であることができる請求項1に記載の組成物。
【請求項8】
≡SiOH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(B)が、一般式(VII)
【化6】

を有することを特徴とし、上式で、
(1)x′およびy′はそれぞれ、0〜1200の間で変わる整数または端数であり、また
(2)R′およびR″は互いに独立に、
(イ)炭素原子1〜8個を含有し、少なくとも1個のハロゲンにより置換されていてもよい線状または分枝型アルキル基、または
(ロ)環状炭素原子を5〜8個含有し、置換されていてもよいシクロアルキル基、または
(ハ)炭素原子を6〜12個含有し、置換されていてもよいアリール基、または
(ニ)炭素原子を5〜14個含有するアルキル部分と炭素原子を6〜12個含有するアリール部分とを有し、そのアリール部分上で置換されていてもよいアラルキル部分であり、
(3)x′=0の場合、基R″の少なくとも1つがOHであるという条件でR″もまたOHであることができる請求項1に記載の組成物。
【請求項9】
≡SiH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーが、1分子当たり≡SiH活性単位を1〜50個含有することを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項10】
≡SiOH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーが、1分子当たり≡SiOH活性単位を1〜50個含有することを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項11】
≡SiH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(A)が、式
【化7】

の化合物から選択されることを特徴とし、
上式でa、b、c、d、およびeが、
(1)式S1のポリマーでは、0≦a≦150および1≦b≦55、
(2)式S2のポリマーでは、0≦c≦15、
(3)式S3のポリマーでは、5≦d≦200および2≦e≦50、
で変わる数である請求項1に記載の組成物。
【請求項12】
≡SiOH反応単位を有する前記オルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマー(B)が、式
【化8】

の化合物から選択されることを特徴とし、上式で1≦f≦1200である請求項1に記載の組成物。
【請求項13】
≡SiH/≡SiOH比が1〜100の間にあることを特徴とする請求項1に記載の組成物。
【請求項14】
(A)1分子当たり少なくとも1個の≡SiH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーと、
(B)1分子当たり少なくとも1個の≡SiOH反応単位を有する少なくとも1種類のオルガノシロキサンのモノマー、オリゴマー、および/またはポリマーと、
(C)少なくとも1種類の金属触媒と、
(D)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤と、
(E)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂と、
(F)所望により少なくとも1種類の充填剤と
を含むシロキサン組成物の重合および/または架橋方法であって、
Ir、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される少なくとも1種類の触媒(C)を用いて、前記化合物(A)と(B)を、脱水素縮合することを特徴とする方法
【請求項15】
体表面の少なくとも1層の汚れの付かない(non−stick)被膜を作製する方法であって、前記方法が基本的に基体に請求項1に記載の組成物を塗付すること、次いで架橋を起こさせることにあることを特徴とする方法。
【請求項16】
架橋型シリコーン発泡体から作られる少なくとも1種類の物品の製造方法であって、前記方法が、基本的に請求項1に記載の組成物を架橋すること、および形成される気体水素の少なくとも一部を確実に反応媒体から放出されないようにすることにあることを特徴とする方法。
【請求項17】
組成物の架橋(脱水素縮合)によって得られる被膜であって;該組成物が、
(イ)式
【化9】

(上式でa、b、c、d、およびeが、
(1)式S1のポリマーでは、0≦a≦150および1≦b≦55、
(2)式S2のポリマーでは、0≦c≦15、
(3)式S3のポリマーでは、5≦d≦200および2≦e≦50の範囲で変化する数である)
の化合物から選択される少なくとも1種類のPOS−A−;
(ロ)式
【化10】

(上式で、1≦f≦1200である)
の化合物から選択される少なくとも1種類のPOS−B−;
(ハ)Ir、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される、少なくとも1種類の金属触媒−C−;
(ニ)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤;
(ホ)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂;および
(ヘ)所望により少なくとも1種類の充填剤とを含む組成物である被膜
【請求項18】
固体材料を含む物品であって、その少なくとも1面が、脱水素縮合により熱的に架橋および/または重合された組成物で被覆され、該組成物が、
(イ)式
【化11】

(上式でa、b、c、d、およびeが、
(1)式S1のポリマーでは、0≦a≦150および1≦b≦55、
(2)式S2のポリマーでは、0≦c≦15、
(3)式S3のポリマーでは、5≦d≦200および2≦e≦50の範囲で変化する数である)
の化合物から選択される少なくとも1種類のPOS−A−;
(ロ)式
【化12】

(上式で、1≦f≦1200である)
の化合物から選択される少なくとも1種類のPOS−B−;
(ハ)Ir、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される、少なくとも1種類の金属触媒−C−;
(ニ)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤;
(ホ)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂;および
(ヘ)所望により少なくとも1種類の充填剤とを含む組成物である物品
【請求項19】
組成物の架橋(脱水素縮合)により得られる架橋型シリコーン発泡体であって;該組成物が、
(イ)式
【化13】

(上式でa、b、c、d、およびeが、
(1)式S1のポリマーでは、0≦a≦150および1≦b≦55、
(2)式S2のポリマーでは、0≦c≦15、
(3)式S3のポリマーでは、5≦d≦200および2≦e≦50の範囲で変化する数である)
の化合物から選択される少なくとも1種類のPOS−A−;
(ロ)式
【化14】

(上式で、1≦f≦1200である)
の化合物から選択される少なくとも1種類のPOS−B−;
(ハ)Ir、Ru、Mnのうちの少なくとも1種類の金属を含む有機金属錯体の群から選択される、少なくとも1種類の金属触媒−C−;
(ニ)所望により少なくとも1種類の架橋抑制剤;
(ホ)所望により少なくとも1種類のポリオルガノシロキサン(POS)樹脂;および
(ヘ)所望により少なくとも1種類の充填剤とを含む組成物である架橋型シリコーン発泡体。

【公表番号】特表2006−500432(P2006−500432A)
【公表日】平成18年1月5日(2006.1.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2003−584161(P2003−584161)
【出願日】平成14年4月18日(2002.4.18)
【国際出願番号】PCT/FR2002/001340
【国際公開番号】WO2003/087209
【国際公開日】平成15年10月23日(2003.10.23)
【出願人】(390023135)ロディア・シミ (146)
【氏名又は名称原語表記】RHONE−POULENC CHIMIE
【Fターム(参考)】