特開 2022-8306 高温耐性、２成分、低粘度シリコーン組成物

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022008306

(43)【公開日】2022-01-13

(54)【発明の名称】高温耐性、２成分、低粘度シリコーン組成物

(51)【国際特許分類】

   C08L 83/04 20060101AFI20220105BHJP

   C08K 3/36 20060101ALI20220105BHJP

   C08K 3/34 20060101ALI20220105BHJP

   C08K 5/544 20060101ALI20220105BHJP

   C08K 3/013 20180101ALI20220105BHJP

   C08K 3/20 20060101ALI20220105BHJP

   F16J 15/14 20060101ALI20220105BHJP

   F02F 11/00 20060101ALI20220105BHJP

【ＦＩ】

C08L83/04

C08K3/36

C08K3/34

C08K5/544

C08K3/013

C08K3/20

F16J15/14 C

F02F11/00 N

【審査請求】有

【請求項の数】17

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021137948

(22)【出願日】2021-08-26

(62)【分割の表示】P 2018500571の分割

【原出願日】2016-06-07

(31)【優先権主張番号】62/189,251

(32)【優先日】2015-07-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】391008825

【氏名又は名称】ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン

【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｎｋｅｌ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧａＡ

【住所又は居所原語表記】Ｈｅｎｋｅｌｓｔｒａｓｓｅ ６７，Ｄ－４０５８９ Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(71)【出願人】

【識別番号】514056229

【氏名又は名称】ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング

(74)【代理人】

【識別番号】100106297

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 克博

(72)【発明者】

【氏名】ルノー、 セバスチャン

(72)【発明者】

【氏名】ザッファローニ、 ジョルジオ

(72)【発明者】

【氏名】ヴェロスキー、 クリストファー

【テーマコード（参考）】

4J002

【Ｆターム（参考）】

4J002CP032

4J002CP061

4J002DA026

4J002DA036

4J002DA076

4J002DE029

4J002DE076

4J002DE096

4J002DE116

4J002DE146

4J002DE226

4J002DE236

4J002DG026

4J002DG046

4J002DJ006

4J002DJ016

4J002DJ036

4J002DM006

4J002EX037

4J002EX077

4J002EX078

4J002FD016

4J002FD022

4J002FD147

4J002FD208

4J002GJ02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】硬化されて高い使用温度に曝された後に物理的特性を保持するガスケットを形成することができる新しい硬化性組成物を提供する。
【解決手段】第１のパートは、オルガノシロキサンポリマーおよび水を含み、第２のパートは、架橋剤、接着促進剤および触媒を含み、いずれかまたは両方のパートは、さらに任意にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、ビニルトリメトキシシラン、可塑剤、着色剤、充填剤および添加剤の１種以上を含むことができ、混合組成物は、２００，０００ｃＰ未満の粘度および１００ｇ／分を超える押出速度を有する２パート硬化性組成物を提供する。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２パート硬化性組成物であって、
第１のパートは、オルガノシロキサンポリマーおよび水を含み、
第２のパートは、架橋剤、接着促進剤および触媒を含み、
いずれかまたは両方のパートは、さらに任意にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、ビニルトリメトキシシラン、可塑剤、着色剤、充填剤および添加剤の１種以上を含むことができ、
混合組成物は、２００，０００ｃＰ未満の粘度および１００ｇ／分を超える押出速度を有する２パート硬化性組成物。

【請求項2】

オルガノシロキサンポリマーが、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンである、請求項１に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項3】

第１のパートが、シリカ充填剤をさらに含み、水がシリカ充填剤に結合される、請求項１に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項4】

クリストバライト充填剤をさらに含む、請求項１に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項5】

第２のパートが、可塑剤をさらに含む、請求項１に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項6】

第２のパートが、ポリジメチルシロキサン可塑剤をさらに含む、請求項１に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項7】

接着促進剤が、アミノシランである、請求項１に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項8】

架橋剤が、オキシムオルガノシロキサンである、請求項１に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項9】

第２のパートが、クリストバライト、カーボンブラック、石英、シリカ、銅粉末、酸化鉄およびこれらの組み合わせから選択される充填剤をさらに含む、請求項１に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項10】

請求項１に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物。

【請求項11】

硬化した生成物が、２５０℃の温度に４２日間まで曝した後にその硬化した引張強度および伸びおよび硬度および重ね剪断強度特性の７０％～１２０％を保持する、請求項１に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物。

【請求項12】

硬化した生成物が、２５０℃の温度に４２日間まで曝した後にその硬化した引張強度および伸びおよび硬度および重ね剪断強度特性の８０％～１１０％を保持する、請求項１に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物。

【請求項13】

硬化した生成物が、３００℃の温度に３日間まで曝した後にその硬化した引張強度および伸びおよび硬度および重ね剪断強度特性の５０％～１３０％を保持する、請求項１に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物。

【請求項14】

請求項１に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物を含む２つのシール面の間に配置されたガスケット。

【請求項15】

２つのシール面の間に配置された、請求項１に記載の２パート硬化性組成物を含むパワートレインコンポーネント。

【請求項16】

２つのシール面の間に配置された、請求項１に記載の２パート硬化性組成物を含む内燃機関。

【請求項17】

２つのシール面の間に配置され、それらに接合された請求項１に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物を含むパワートレインコンポーネント。

【請求項18】

２つのシール面の間に配置され、それらに結合された請求項１に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物を含む内燃機関。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、概して、低粘度および高温耐性を有する２成分硬化性オルガノシロキサン組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

＜関連技術の簡単な説明＞
芝刈り機、リーフブロワー、発電機などに使用される小型の内燃機関が普及している。これらのエンジンは、典型的には、動くエンジン部品の大部分を囲んで支持するブロックを有する。シリンダ、ヘッド、カバー、インテークマニホールド、エキゾーストマニホールド等の他のエンジン部品がブロックにまたは互いに取り付けられている。トランスミッションまたは他のユニットをエンジンに取り付けて、一部のアプリケーションにパワートレインを提供することができる。大部分の小型内燃機関は、冷却のために液体でよりむしろ空気に頼っている。これらの空冷エンジンは、液体冷却エンジンよりも高い温度で作動することができ、空冷エンジンの構成要素は、液体冷却エンジンよりも高い作動温度を有することができる。

【0003】

エンジン、トランスミッションおよび他のパワートレイン部品の多くは、部品が組み立てられたときに他のシール面に隣接するシール面を有する。シール面の間にシールを形成するためにガスケットをシール面間に配置することができる。

【0004】

ガスケットに使用される従来の技術は、プレカット金属および／または繊維ガスケットである。これらの従来のガスケットには多くの限界がある。すべてのカットガスケットは、使用中の圧縮永久ひずみを経験する。圧縮永久ひずみが大きすぎると、シール力が失われ、ガスケットが漏れる。カットガスケットの適切な性能は、正しい配置と正しいクランプ荷重に大きく依存する。これには熟練したアセンブラが必要です。カットガスケットの単価は通常高い。さらに、独自の形状のシール面の各々は、独自の形状のカットガスケットを必要とする。これは、製造業者が各パワートレインコンポーネントの多くのカットガスケットの部品在庫を維持し、コストを増加させることを必要とする。

【0005】

硬化性液体シーラントによるカットガスケットの代替が試みられている。特に高温用途で使用される場合には、必ずしもこれらの代替の試みは商業的に成功していない。選択されたオルガノシリコーン組成物は、劣化することなく高いエンジンおよびパワートレインの使用温度に耐える唯一の実用的なシーラント化学物質である。いくつかの液体、単一成分、硬化性オルガノシロキサン組成物（時には単一成分ＲＴＶ硬化シーラントと呼ばれる）は、硬化するために周囲から湿気を必要とする。シール面がシーラントと一緒に組み立てられると、その間に硬化のための湿気が不十分になることがある。液状の単一成分の硬化性オルガノシロキサン組成物をパワートレインコンポーネントのシール面に塗布し、それを突き合わせるシール面に組み立てる前に硬化させることは、組み立て工程に余分な時間と部品を追加するので望ましくない。さらに、硬化したシーラントは、上述のカットガスケットと同じ圧縮永久歪み限界を有する。

【0006】

いくつかの液体の単一成分硬化性オルガノシロキサン組成物は、熱により硬化することができる。熱硬化オルガノシロキサン組成物は、製造者がオーブンを購入し、運転し、維持することを必要とし、オーブン内で運転する部品の在庫を必要とするので望ましくない。

【0007】

二成分系のアセトキシ硬化オルガノシロキサン組成物は、混合状態で塗布することができるが、金属シール面への接着は、典型的には、塗布に望ましくない。さらに、アセトキシ硬化オルガノシロキサン組成物は、硬化時に酢酸を形成する。酢酸は、パワートレインコンポーネントで使用される金属を腐食する可能性がある。

【0008】

硬化性オルガノシロキサン組成物は、非常に粘性であり、シール面に塗布することが困難であり得る。いくつかの硬化性オルガノシロキサン組成物は、エンジンおよびトランスミッションに使用される油および燃料に対する所望の耐性を有さない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

したがって、パワートレインコンポーネントシール面に適用され、硬化されて高い使用温度に曝された後に物理的特性を保持するガスケットを形成することができる新しい硬化性組成物が必要とされている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本開示の１つの実施形態は、オルガノシロキサンポリマー、水、架橋剤、触媒を含む２パート硬化性組成物を記載する。硬化性組成物は、任意に、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）またはビニルトリメトキシシランなどのオルガノシラン；接着促進剤、可塑剤；着色剤、充填剤および／または添加剤を含む。

【0011】

本開示の１つの実施形態は、オルガノシロキサンポリマー、水、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）またはビニルトリメトキシシランなどのオルガノシラン、充填剤、架橋剤、接着促進剤および触媒を含む２パート硬化性組成物を記載する。硬化性組成物は、任意に、可塑剤、着色剤、充填剤および／または添加剤を含むことができる。

【0012】

本開示の一実施形態は、２パート硬化性組成物を記載する。第１のパートは、典型的には、オルガノシロキサンポリマーおよび水を含む。第２のパートは、典型的には架橋剤、接着促進剤および触媒を含む。いずれかまたは両方のパートは、任意に、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）またはビニルトリメトキシシランなどのオルガノシラン、可塑剤、着色剤、充填剤および／または添加剤をさらに含んでもよい。

【0013】

開示された２パート硬化性オルガノシロキサン組成物の硬化反応生成物は、金属シール面に対する良好な接着性および良好なエンジンオイルおよび他の自動車用流体に対する耐性を有する。これらの硬化した反応生成物は、驚くべきことに、２００℃～２５０℃の間の温度に長期間曝された後に物理的特性を保持することができ、２５０℃～３００℃の温度に短時間（約１００時間）曝された後に物理的特性を保持することができる。いくつかの変形例では、２パート硬化性組成物は、望ましくは、鉄金属基材に対して腐食性の反応生成物を放出しない。

【0014】

混合された２パート硬化性オルガノシロキサン組成物は、驚くほど低い粘度および高い押出速度を有し、混合組成物を小さなキャビティに注入することができる。

【0015】

本開示の一実施形態は、オルガノシロキサンポリマー、水、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）またはビニルトリメトキシシランなどのオルガノシラン、架橋剤、接着促進剤、任意に可塑剤、着色剤、充填剤および／または添加剤を含む２パート硬化性組成物の硬化した反応生成物を記載する。

【0016】

この開示の一実施形態は、内燃機関または他のパワートレインコンポーネントのシール面の間に配置されたガスケットを記載し、ガスケットは、上記の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物を含む。

【0017】

開示された化合物には、任意のおよびすべての異性体および立体異性体も含まれる。一般に、特段の明記がない限り、開示された材料および方法は、本明細書において開示された任意の適切な要素、部分またはステップを含むか、からなるか、から本質的になるように、代替的に構築してもよい。開示された材料および方法は、さらに、または代替的に、従来技術の組成物において使用されるか、さもなければ、本開示の機能および／または目的の達成に必要でない任意の要素、材料、成分、助剤、部分、種類およびステップを欠くか、本質的に含まないように構築してもよい。

【0018】

「約」という用語が本明細書において使用される場合、本開示の機能および／または目的が達成される限り、それが修飾する量または条件が記述した量をいくらか超えて変動する可能性があることが意味される。当業者は、任意の範囲の広がりを完全に調査する時間があることはまれであることを理解し、開示された結果が、少なくともいくらかは、開示された限度の１つまたは複数を超えて拡張されうることを予期する。後に、本開示の利益を享受し、本明細書において開示された概念および実施形態を理解することで、当業者は、発明的努力をすることなく、開示された限度を超えて調査することができ、実施形態が予期しない特徴を有しないことが見出された場合、これらの実施形態は、本明細書において使用される約という用語の意味の範囲内である。
＜詳細な説明＞

【0019】

様々な実施形態のそれぞれについて本明細書で使用されるように、以下の定義が適用される。

【0020】

他に特に定義しない限り、「脂肪族」は、飽和または不飽和の直鎖、分枝鎖または環状炭化水素基を意味する

【0021】

特に明記しない限り、「アルコキシ」は一般式－Ｏ－アルキルを意味する。

【0022】

特に明記しない限り、「アルキル」は、１～約９個の炭素原子を有する直鎖、分枝鎖または環状飽和有機基を意味し、例えばメチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、オクチル、イソプロピル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、シクロプロピル、シクロヘキシル、シクロオクチル、ビニルおよびアリルが挙げられる。特に明記しない限り、アルキル基は置換されていても置換されていなくてもよい。特に限定しない限り、環状アルキル基は、単環式、二環式および多環式の環、例えばノルボルニル、アダマンチルおよび関連するテルペンを含む。

【0023】

他に特に定義しない限り、芳香環は、約５～約６員環を有し、環原子として炭素のみを含む不飽和環構造である。特に明記しない限り、芳香環は置換されていても置換されていなくてもよい。

【0024】

特に明記しない限り、「芳香族」または「アリール」は、環原子として炭素のみを含み、任意に置換または非置換であり得る、例えばフェニル、ビフェニルまたはナフチルなどの環状共役炭化水素構造（Ｃ_１～１２）を意味する。

【0025】

特に明記しない限り、「ｈａｌ」、「ｈａｌｏ」および「ｈａｌｏｇｅｎ」は、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素から選択される原子を意味する。

【0026】

特に断りのない限り、用語「オリゴマー」は、分子を形成するために重合された１０～２５，０００単位、望ましくは１０～１００単位などの定義された少数の反復モノマー単位を意味し、ポリマーという用語のサブセットである。

【0027】

特に明記しない限り、用語「ポリマー」は、オリゴマーよりも鎖長および分子量が大きい、すなわち重合度が２５，０００を超える重合生成物である。

【0028】

特に明記しない限り、室温は約２３～２５℃であり、室内湿度は約５０％の相対湿度である。

【0029】

他に特に限定しない限り、置換されたという用語は、任意の可能な位置または位置に少なくとも１つの下記置換基で置換されたことを意味する。

【0030】

開示された化合物において有用な上記部分の置換基は、開示された化合物の活性を大きく消失しない基であり、例えばＨ、ハロゲン、Ｎ_３、ＮＣＳ、ＣＮ、ＮＯ_２、ＮＸ_１Ｘ_２、ＯＸ_３、Ｃ（Ｘ_４）、３ＯＡｃ、Ｏ－アシル、Ｏ－アロイル、ＮＨ－アシル、ＮＨ－アロイル、ＮＨＣＯアルキル、ＣＨＯ、Ｃ（ハロゲン）_３、ＣＯＯＸ_４、ＳＯ_３Ｈ、ＰＯ_３Ｈ_２、ＳＯ_２ＮＸ_１Ｘ_２、ＣＯＮＸ_１Ｘ_２、Ｃ（Ｏ）ＣＦ_３、アルキル、アルコール、アルコキシ、アルキルメルカプト、アルキルアミノ、ジアルキルアミノ、アリール、アルカリール、スルホンアミドまたはチオアルコキシであり、式中、Ｘ_１およびＸ_２は、それぞれ独立してＨまたはアルキルを含むか、またはＸ_１およびＸ_２は、共に約４～約７員環を有し、任意に、Ｏ、ＮまたはＳから選択されるさらに１つのヘテロ原子を有するヘテロ環式環の一部を含むか、またはＸ_１およびＸ_２は、共に約５～約６員環を有するイミド環の一部を含み、Ｘ_４は、Ｈ、アルキル、低級アルキルヒドロキシまたはアルキル－ＮＸ_１Ｘ_２を含む。他に特に限定されない限り、置換基は、任意の可能な位置にあってもよいし、複数置換されていれば可能な任意の位置にあってもよい。

【0031】

別段の定めがない限り、用語「２パート組成物」または「２Ｋ組成物」は、それぞれが使用するまで別々に貯蔵されることを意図され、一緒に混合すると反応する２パート（ＡおよびＢ）を有する組成物を意味する。

【0032】

開示された硬化性オルガノシロキサン組成物は、２成分組成物である。２成分組成物は、それぞれが別々に安定であるが混合時に約５分間で硬化およびゲル化し、室温および室内湿度で２４～１６８時間で完全に硬化して所望の特性を有する反応生成物を生成する２つの成分を有する。

【0033】

開示された硬化性オルガノシロキサン組成物は、オルガノシロキサンポリマー、水、架橋剤、触媒を含む。硬化性組成物は、任意に、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）またはビニルトリメトキシシランなどのルガノシラン、接着促進剤、可塑剤、着色剤、充填剤および／または添加剤をいずれのパートに添加することができる。

【0034】

オルガノシロキサンポリマーは、下式の液体ヒドロキシ末端化合物などの任意のヒドロキシル末端ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）であることができる。

【0035】

【化1】

式中、ｎは２以上の整数である。適切なヒドロキシル末端ポリジメチルシロキサン化合物は、２５℃で約１００ｃＰ～約１００，０００ｃＰ、好ましくは、約７５０ｃＰ～約２０，０００ｃＰの粘度を有する。いくつかの有用なオルガノシリコーンポリマーは、Ｅｍｅｒａｌｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ＭａｔｅｒｉａｌｓによってＭａｓｉｌ（登録商標）の名称で販売されている。

【0036】

可塑剤は、組成物の他の成分とは反応しないが、他の成分を担持することができるオルガノシロキサン材料である。

【0037】

有用な可塑剤には、ポリジメチルシロキサンなどの不活性シリコーン流体が含まれる。望ましくは、可塑剤は、約５０～１００，０００ｃＰの範囲の粘度を有する。有用ポリジメチルシロキサン可塑剤は、ＸｉａｍｅｔｅｒおよびＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって販売されている。

【0038】

充填剤は、典型的には、繊維、フレークまたは粉末の物理的形態である。典型的な充填剤のサイズは、約１～約３０ミクロンｄ５０の粒径分布である。いくつかの有用な充填剤には、例えば、リトポン；ケイ酸ジルコニウム；クリストバライト；シラン、エポキシシラン、メタクリルシラン、トリメチルシラン、メチルシランまたはシラザンなどで表面処理されたクリストバライト；石英；カルシウム、アルミニウム、マグネシウムおよび鉄の水酸化物などの水酸化物；珪藻土；ナトリウム、カリウム、カルシウムおよびマグネシウム炭酸塩などの炭酸塩；セラミック酸化物および鉄、亜鉛、マグネシウム、クロム、セリウム、ジルコニウムおよびアルミニウム酸化物などの金属酸化物；粘土；ヒュームドシリカ；沈降シリカ；Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能なＡＥＲＯＳＩＬ製品などのシランまたはシラザンで表面処理されたシリカ； Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓから入手可能なＡＥＲＯＳＩＬ Ｒ７２００またはＲ７１１などのアクリレートまたはメタクリレートで表面処理されたシリカ；黒鉛；銅粉末などの金属粉末；合成繊維；およびそれらの混合物が挙げられる。

【0039】

使用される充填剤は、未硬化組成物および硬化反応生成物中に所望の物理的性質を提供するのに有効な濃度で使用することができる。ヒュームドシリカ、沈降シリカ、カーボンブラック、銅粉末およびクリストバライトの組み合わせが、この混合物を使用する組成物は、長期間にわたって高温に曝された後に驚くほど良好にその物理的特性を保持するので好ましい。炭酸カルシウムおよびＡＴＨなどの充填剤は、これらの充填剤を使用する組成物が高温暴露後に特性を保持しない可能性があるので望ましくない。

【0040】

水は、混合組成物の厚い部分を通して硬化を促進するのに役立ち得る。水は、液体として、または水分を含有する充填剤またはその両方の形態で存在してもよい。有利には、水は水分含有充填剤の形態で含まれる。１つの有用な含水充填剤は沈降シリカである。

【0041】

開示される組成物中の架橋剤は、オルガノシロキサンポリマーと反応して、高温暴露後に所望の特性保持を提供する任意の化合物であり得る。オルガノシロキサンポリマーに使用される公知の架橋剤には、アセトキシ化合物、オキシム化合物、アルコキシ化合物、ベンズアミド化合物、アミン化合物およびアミノキシ化合物が含まれる。いくつかの典型的なオキシム含有オルガノシロキサンには、２－ブタノンオキシム、すなわち米国特許第３，１８９，５７６号に記載されているようなメチルエチルケトキシム（ＭＥＫＯ）基を含むもの；２－ブタノン基とアルコキシ基の両方を含有するオルガノシロキサン；アセトンオキシム、すなわちプロパンオキシム基を含むオルガノシロキサン；メチルイソブチルケトオキシム基を含有するオルガノシロキサン；ビス－、トリス－、またはテトラキスメチルイソプロピルケトオキシム（ＭＩＰＫＯ）またはメチルプロピルケトオキシム（ＭＰＫＯ）基およびアセトノキシモを含むオルガノシロキサンが含まれる。

【0042】

有利には、架橋剤は、１以上のアルコキシ含有オルガノシロキサン化合物および／または１以上のオキシム含有オルガノシロキサン化合物である。

【0043】

好ましい架橋剤は、オキシム含有オルガノシロキサン化合物である。オキシム架橋剤を使用する硬化性組成物は、腐食性副生成物を放出せず、望ましい耐熱性、油および流体耐性および高い接着性を有する。

【0044】

接着促進剤は、硬化した組成物の表面への接着を促進するのに役立つ化合物である。有用な接着促進剤は、アミノシラン化合物であることができ、限定はされないが、たとえば、γ－ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ、Ｎ’－ビス（３－トリメトキシシリルプロピル）ウレア、γ－アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ－（２－アミノエチル）－３－アミノプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン、三級アルキルカルバメートシランおよびアミノエチル－３－アミノプロピル－メチル－ジメチルシランなどのアミノアルキル基含有シラン化合物である。他の望ましいアミノ含有シラン化合物は、メチルトリス（シクロヘキシルアミノ）シランなどのアミノ脂環式基を含むシラン化合物、メチルトリス（Ｎ－メチルベンズアミド）シランなどのアミノ芳香族基を含むシラン化合物などが挙げられる。市販の接着促進剤のいくつかの例には、オクチルトリメトキシシラン（コネチカット州グリニッジのＷｉｔｃｏ ＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎからＡ－１３７の商品名で市販されている）、グリシジルトリメトキシシラン（Ｗｉｔｃｏから商品名Ａ－１８７として市販されている）、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（Ａ－１７４の商品名でＷｉｔｃｏから入手可能）、ビニルトリメトキシシラン、テトラエトキシシランおよびその部分縮合生成物が挙げられる。

【0045】

触媒は、混合部分の反応を促進する。例示的な触媒のいくつかは、チタン、スズ、またはジルコニウムなどの金属を含む有機金属化合物を含む。有機チタン化合物の具体例としては、テトライソプロポキシチタネートおよびテトラブトキシチタネートである。 有機スズ化合物の実例は、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジオクトエート、ジメチルスズカルボキシレートおよびジオクチルスズカルボキシレートが挙げられる。有機ジルコニウム化合物の実例としては、オクタン酸ジルコニウムが挙げられる。有機金属触媒の有効量は、混合組成物の硬化を促進する量である。

【0046】

開示された組成物は、硬化メカニズムまたは意図された使用を阻害しない限り、任意に、１種以上の添加剤を含むことができる。例示的な添加剤には、可塑剤、着色剤、充填剤、酸化防止剤、熱安定剤、水分捕捉剤、阻害剤、臭いマスクなどの１つ以上が挙げられる。

【0047】

着色剤は、意図される用途に有益な所望の色を提供するための顔料または染料であり得る。例示的な着色剤としては、二酸化チタン、カーボンブラック、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２８、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ５３、フタロシアニンブルーＢＮ等が挙げられる。いくつかの用途では、着色剤は、ＵＶ照射下で塗布された組成物の検査を可能にするための蛍光染料であるか、または蛍光染料を含むことができる。着色剤は、所望の着色または検出を可能にするのに十分な量で存在する。

【0048】

２成分オルガノシロキサン組成物は、使用直前まで別々に貯蔵されるパートＡおよびパートＢを含む。２つのパートを混合すると反応が開始し、混合物は約５分でゲル化し、室温で２４～１６８時間で完全に硬化して反応生成物を生成する。パートＡは、典型的には、オルガノシロキサンポリマーおよび水を含む。パートＡは、水が充填剤を含有する水の形態である場合、充填剤を含むこともできる。パートＡは、任意に、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）またはビニルトリメトキシシランなどのオルガノシラン；可塑剤；１種以上の追加の充填剤；および１種以上の添加剤を含む。

【0049】

パートＢは、典型的には、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）またはビニルトリメトキシシラン；架橋剤；接着促進剤および触媒を含む。パートＢは任意に可塑剤；１種以上の充填剤；および１種以上の添加剤を含むことができる。

【0050】

２パート（ＡおよびＢ）のそれぞれは、一緒に混合され、反応するようになるまで、貯蔵安定性のままである。成分は、１０：１～２：１のＡ：Ｂ比で、典型的には４：１で混合することができる。

【0051】

開示された硬化性組成物は、混合された場合、２００，０００ｃＰ未満の粘度を有することができる。開示された硬化性組成物は、混合された場合、有利には、約３０，０００ｃＰ～約１００，０００ｃＰの範囲の粘度を有することができる。開示された硬化性組成物は、混合されると、典型的には、約４０，０００ｃＰ～約５０，０００ｃＰの範囲の粘度を有することができる。粘度は、ＰｈｙｓｉｃａモデルＭＣＲ ３０１レオメーターを使用して、２５ｍｍ／２ｄｅｇｒｅｅコーンで１０ｓ－１で測定することができる。

【0052】

これらの低い粘度は、混合組成物を高い押出速度で小さなキャビティに注入することを可能にする。開示された硬化性組成物は、混合されると、１００グラム／分（ｇ／分）を超える押出速度を有することができる。開示された硬化性組成物は、混合すると、約１００～約２００ｇ／分の範囲の押出速度を有することが有利であり得る。開示された硬化性組成物は、混合されると、典型的には、約１５０～約２００ｇ／分の範囲の押出速度を有することができる。これは、他の高温耐性組成物で見られる約５０グラム／分の押出速度よりも驚くほど高い。押出速度は、Ｓｕｌｚｅｒ Ｍｉｘｐａｃ ＵＳＡのＱｕａｄｒｏ ＭＦＱＸ １０．７－２４スタティックミキサーを通して、６バールで押出された１分当たりの組成物の量を測定することによって見出すことができる。

【0053】

開示された硬化性組成物は、混合されると、硬化された組成物が、たとえば、２５０℃の温度に長期間（例えば４２日以上まで）および３００℃の温度に短期間（３日以上まで）曝された後の引張強度および伸びおよび硬度および重ね剪断強度などの特性の混合物を保持しなければならない様々な適用領域において使用することができる。いくつかの望ましい実施形態では、混合硬化性組成物の硬化反応生成物は、２５０℃の温度に４２日間まで暴露した後に、それらの硬化した引張強度および伸びおよび硬度および重ね剪断強度特性の７０％～１２０％を保持することができる。いくつかの望ましい実施形態では、混合硬化性組成物は、２５０℃の温度に４２日間まで暴露した後に、その硬化した引張強度および伸びおよび硬度および重ね剪断強度特性の８０％～１１０％を保持することができる。いくつかの望ましい実施形態では、混合硬化性組成物の硬化反応生成物は、３００℃の温度に３日間までの期間、曝した後、その硬化した引張強度および伸びおよび硬度ならびに重ね剪断強度特性の５０％～１３０％を保持することができる。

【0054】

パートＡのいくつかの例示的な組成物を以下に示す。パートＡの全成分の重量％は、１００重量％に等しい。

【0055】

【表1】

【0056】

パートＢのいくつかの例示的な組成物を以下に示す。パートＢの全成分の重量％は１００重量％に等しい。

【0057】

【表2】

【0058】

以下の例は説明のために含まれ、本開示はより容易に理解され、他に特別に示されない限り本開示の範囲を限定するものでは決してない。

【0059】

以下の試験を例で使用した。

【0060】

引張強度は、ＩＳＯ３７に従って試験した。

【0061】

伸びはＩＳＯ３７に従って試験した。

【0062】

ショアー硬度をＡＳＴＭ Ｄ２２４０に従って試験した。

【0063】

重ね剪断強度をＡＳＴＭ Ｄ１００２に従って試験した。

【0064】

押出速度は、Ｓｕｌｚｅｒ Ｍｉｘｐａｃ ＵＳＡのＱｕａｄｒｏ ＭＦＱＸ １０．７－２４スタティックミキサーに６バールで試験組成物を押し出すことによって測定した。

【0065】

粘度は、２５ｍｍ／２ｄｅｇｒｅｅコーンで１０ｓ－１で、ＰｈｙｓｉｃａモデルＭＣＲ３０１レオメーターを用いて測定した。

【0066】

以下の材料を例で使用した。

【0067】

ＡＭＭＯは、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ、ドイツから入手可能なアミノシラン接着促進剤である。

【0068】

Ａｅｒｏｓｉｌ Ｒ８２００は、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ、ドイツから入手可能な表面処理ヒュームドシリカである。

【0069】

黒色酸化鉄Ｆｅ_３０_４、純度９９．５％、＜４５ミクロン。

【0070】

銅粉末、純度＞９９％、＜４５ミクロン。

【0071】

ＬＭ４００は、Ｒｈｅｉｎｍｅｔａｌｌ Ｎｉｔｒｏｃｈｅｍｉｅ、ドイツから入手可能なオキシム架橋剤である。

【0072】

ヒュームドシリカは、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ、ドイツからＡｅｒｏｓｉｌとして入手可能である。

【0073】

ヘキサメチルジシラザン。

【0074】

ヒドロキシ末端ＰＤＭＳ、６，０００ｃＰ。

【0075】

可塑剤は、メチル末端ＰＤＭＳ、１，０００ｃＰである。

【0076】

カーボンブラック充填剤、２３ミクロン平均粒径、１５０Ｍ^２／グラム表面積。

【0077】

石英フィラー、純度９６．３％、＜５ミクロン。

【0078】

Ｓｉｌｂｏｎｄ ８０００ＴＳＴは、Ｑｗａｒｚｗｅｒｋｅ Ｇｒｕｐｐｅ、ドイツから入手可能な表面処理クリストバライト粉末である。

【0079】

表面処理ヒュームドシリカは、Ｅｖｏｎｉｋ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ＡＧ、ドイツからＡｅｒｏｓｉｌとして入手可能である。

【0080】

ＵＬ ３８は、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ、Ｉｎｃ．から入手可能なジオクチルスズカルボキシレート系触媒である。

【0081】

Ｚｅｏｔｈｉｘ ９５は、Ｊ．Ｍ． Ｈｕｂｅｒ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な沈降シリカである。

【0082】

例１

【0083】

【表3】

【0084】

例１－Ａを以下のように作製した。クリストバライト粉末、着色剤、ヘキサメチルジシラザンおよび大部分のオルガノシロキサンポリマーをミキサーに加える。これらの成分を高速で混合し、１００℃で３０分間加熱する。真空ストリップを３０分間加熱しながら、室温まで冷却する。残りの成分を加え、バッチ温度を５０℃未満に保ちながら真空下で３０分間混合する。最終的なパートＡ組成物の粘度は約４０，０００～５０，０００ｃＰであった。

【0085】

【表4】

【0086】

例１－Ｂを以下のようにして作製した。可塑剤、クリストバライト粉末、およびヒュームドシリカをミキサーに加える。高速で混合し、真空下で１００℃で３０分間加熱する。室温まで冷却する。オキシム架橋剤を添加し、真空下で５分間混合する。接着促進剤を加え、真空下で５分間混合する。触媒を添加し、５分間真空下で混合する。ヘキサメチルジシラザンを添加し、５分間真空下で混合する。最終的なパートＢ組成物の粘度は約４０，０００～５０，０００ｃＰであった。

【0087】

２つのパートは、４：１の体積比で混合される（すなわち４パート１－Ａ：１パート１－Ｂ）。未硬化混合物の粘度は４０，０００～５０，０００ｃＰであった。未硬化の混合物の押出速度は１９０ｇ／分であった。２５℃／５０％Ｒ．Ｈで１週間後、得られる反応生成物の硬化特性は、以下のようである。

【0088】

【表5】

【0089】

２つのパートは、４：１の体積比で混合される（すなわち４パート１－Ａ：１パート１－Ｂ）。２５℃／５０％Ｒ．Ｈで１週間、続いて２５０℃で６週間後、得られる反応生成物の硬化特性は、以下のようである。

【0090】

【表6】

【0091】

２つのパートを４：１の体積比で混合する（すなわち、４パート１－Ａ：１パート１－Ｂ部）。２５℃／５０％Ｒ．Ｈで１週間、続いて３００℃で３日間後、得られる反応生成物の硬化特性は、以下のようである。

【0092】

【表7】

【0093】

例２

【0094】

【表8】

【0095】

例２－Ａを以下のように作製した。ヒュームドシリカ、酸化鉄粉、着色剤、ヘキサメチルジシラザンおよび大部分のオルガノシロキサンポリマーをミキサーに加える。これらの成分を高速で混合し、１００℃で３０分間加熱する。真空ストリップを３０分間加熱しながら、室温まで冷却する。残りの成分を加えて３０分間、バッチ温度を５０℃未満に保ちながら、真空下で数分間混合する。最終パートＡ組成物は、約４５，０００～５５，０００ｃＰの粘度を有していた。

【0096】

【表9】

【0097】

例２－Ｂを以下のようにして作製した。可塑剤、石英フィラー、ヒュームドシリカをミキサーに加える。高速で混合し、真空下で１００℃で３０分間加熱する。室温まで冷却する。オキシム架橋剤を添加し、真空下で５分間混合する。接着促進剤を加え、真空下で５分間混合する。触媒を添加し、５分間真空下で混合する。ヘキサメチルジシラザンを添加し、５分間真空下で混合する。最終的なパートＢ組成物は、約４５，０００～５５，０００ｃＰの粘度を有していた。

【0098】

２つのパートを４：１の体積比で混合する（すなわち、４パート２－Ａ：１パート２－Ｂ）。未硬化混合物の粘度は４５，０００～５５，０００ｃＰであった。未硬化の混合物の押出速度は１９０ｇ／分であった。２５℃／５０％Ｒ．Ｈで１週間後、得られる反応生成物の硬化特性は、以下のようである。

【0099】

【表10】

【0100】

２つのパートを４：１の体積比で混合する（すなわち、４パート２－Ａ：１パート２－Ｂ）。２５℃／５０％Ｒ．Ｈで１週間、続いて２５０℃で６週間後、得られる反応生成物の硬化特性は、以下のようである。

【0101】

【表11】

【0102】

２つのパートを４：１の体積比で混合する（すなわち、４パート２－Ａ：１パート２－Ｂ）。２５℃／５０％Ｒ．Ｈで１週間、続いて３００℃で３日間後、得られる反応生成物の硬化特性は、以下のようである。

【0103】

【表12】

【0104】

以下の表に示すように、開示された組成物の硬化反応生成物は、２５０℃の温度に４２日間曝した後、他の市販製品よりも優れた特性の混合物を保持する。

【0105】

【表13】

【0106】

以下の表に示すように、開示された組成物の硬化反応生成物は、３００℃の温度に３日間曝した後、他の市販製品よりも優れた特性の混合物を保持する。

【0107】

【表14】

【0108】

上記の説明は例示的なものであり、以下の特許請求の範囲で定義される本発明の概念および意図から逸脱することなく、変形および変更が採用され得ることが理解されるべきである。

【手続補正書】

【提出日】2021-09-24

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２パート硬化性組成物であって、
第１のパートは、オルガノシロキサンポリマーおよび水を含み、
第２のパートは、架橋剤、接着促進剤および触媒を含み、
１つまたは両方のパートは、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を含み、
１つまたは両方のパートは、クリストバライト充填剤を含み、
いずれかまたは両方のパートは、さらに任意にビニルトリメトキシシラン、可塑剤、着色剤、充填剤および添加剤の１種以上を含むことができ、
混合組成物は、２００，０００ｃＰ未満の粘度および１００ｇ／分を超える押出速度を有する２パート硬化性組成物。

【請求項2】

２パート硬化性組成物であって、
第１のパートは、オルガノシロキサンポリマーおよび水を含み、
第２のパートは、架橋剤、接着促進剤および触媒を含み、
両方のパートは、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を含み、
いずれかまたは両方のパートは、さらに任意にビニルトリメトキシシラン、可塑剤、着色剤、充填剤および添加剤の１種以上を含むことができ、
混合組成物は、２００，０００ｃＰ未満の粘度および１００ｇ／分を超える押出速度を有する２パート硬化性組成物。

【請求項3】

オルガノシロキサンポリマーが、ヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンである、請求項１または２に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項4】

第１のパートが、シリカ充填剤をさらに含み、水がシリカ充填剤に結合される、請求項１～３のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項5】

クリストバライト充填剤をさらに含む、請求項２に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項6】

石英充填剤をさらに含む、請求項１～５のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項7】

第２のパートが、可塑剤をさらに含む、請求項１～６のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項8】

第２のパートが、ポリジメチルシロキサン可塑剤をさらに含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項9】

接着促進剤が、アミノシランである、請求項１～８のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項10】

架橋剤が、オキシムオルガノシロキサンである、請求項１～９のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項11】

接着促進剤が、アミノシランであり、架橋剤が、オキシムオルガノシロキサンである、請求項１～１０のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項12】

第２のパートが、クリストバライト、カーボンブラック、石英、シリカ、銅粉末、酸化鉄およびこれらの組み合わせから選択される充填剤をさらに含む、請求項１～１１のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物。

【請求項14】

硬化した生成物が、２５０℃の温度に４２日間まで曝した後にその硬化した引張強度および伸びおよび硬度および重ね剪断強度特性の７０％～１２０％を保持する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物。

【請求項15】

硬化した生成物が、３００℃の温度に３日間まで曝した後にその硬化した引張強度および伸びおよび硬度および重ね剪断強度特性の５０％～１３０％を保持する、請求項１～１２のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物。

【請求項16】

請求項１～１２のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物の硬化反応生成物を含む２つのシール面の間に配置されたガスケット。

【請求項17】

２つのシール面の間に配置された、請求項１～１２のいずれか１項に記載の２パート硬化性組成物を含むパワートレインコンポーネント。