JP2018172447A - 架橋性オルガノポリシロキサン組成物およびその硬化物 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヒドロシリル化反応により速やかに架橋して十分の可とう性を有し、機械的物性、硬度などが変化しない安定した硬化物を形成する架橋性オルガノポリシロキサン組成物およびその硬化物を提供する。【解決手段】(A)平均単位式で表されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン、(B)一般式で表されるシロキサン単位を一分子中に少なくとも3個有する、アリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン、(C)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン、および(D)ヒドロシリル化反応用触媒から少なくともなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、ヒドロシリル化反応により速やかに架橋して、表面タックがなく、十分の可とう性を有し、機械的物性、硬度などが変化しない安定した硬化物を形成できる架橋性オルガノポリシロキサン組成物に関する。
ヒドロシリル化反応により硬化するアリール基含有の硬化性シリコーン組成物(シリコーン組成物は、オルガノポリシロキサン組成物と同義である)は、高屈折率や高透明性の特性を生かしてフォトカプラー、発光ダイオード、固体撮像素子等の光学用半導体装置における半導体素子の保護材あるいはコーティング剤や光学機器のレンズ材料などとして使用されている。このような硬化性シリコーン組成物としては、例えば、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基と少なくとも1個のケイ素原子結合アリール基を有する直鎖状のオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも1個のケイ素原子結合アルケニル基と少なくとも1個のケイ素原子結合アリール基を有し、一般式:RSiO3/2で表されるシロキサン単位を有する分岐鎖状のオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン、およびヒドロシリル化反応用触媒からなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物(特許文献1参照);
一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基と少なくとも1個のケイ素原子結合アリール基を有し、本成分のケイ素原子結合全有機基に対するケイ素原子結合アリール基の含有率が45モル%以上である直鎖状のオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも1個のケイ素原子結合アルケニル基と少なくとも1個のケイ素原子結合アリール基を有し、一般式:RSiO3/2で表されるシロキサン単位を有する分岐鎖状のオルガノポリシロキサン、一般式:HSiR2O(SiR2O)nSiR2Hで表されるアリール基含有のオルガノポリシロキサン、およびヒドロシリル化反応用触媒から少なくともなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物(特許文献2参照);
平均単位式:(R3SiO1/2)a(R2SiO2/2)b(RSiO3/2)c(SiO4/2)d(RO1/2)eで表されるフェニル基含有アルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン、一般式:
R3SiO(R2SiO)mSiR3で表されるフェニル基含有アルケニル官能性直鎖状のオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基の30〜70モル%がフェニル基であるオルガノポリシロキサン、および、ヒドロシリル化反応用触媒から少なくともなる架橋性シリコーン組成物(特許文献3参照);
平均単位式:(R3SiO1/2)a(R2SiO2/2)b(RSiO3/2)cで表され、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するアリール基含有アルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し、ケイ素原子結合水素原子を有さない直鎖状オルガノポリシロキサン、一般式:HSiR2O(SiR2O)nSiR2Hで表されるアリール基含有のオルガノポリシロキサン、平均単位式:
(HR2SiO1/2)d(HR2SiO1/2)e(R2SiO2/2)f(RSiO3/2)gで表されるアリール基含有オルガノポリシロキサン、および、有効量のヒドロシリル化反応用触媒から少なくともなる硬化性シリコーン組成物(特許文献4参照);
式:(R3SiO1/2)a(R2SiO2/2)b(RSiO3/2)cで表され、実質的にアルコキシ基を有さず、少なくとも1個のアリール基と少なくとも1個のアルケニル基を含有する直鎖状、または分岐状アリール基含有アルケニル官能性オルガノポリシロキサン、
(R3SiO1/2)p(R2SiO2/2)q(RSiO3/2)rで表され、実質的にアルコキシ基を有さず、少なくとも1個のアリール基と少なくとも1個のケイ素原子結合水素原子を含有する分岐状アリール基含有ケイ素原子結合水素原子官能性オルガノポリシロキサンとヒドロシリル化反応用触媒を含む光半導体装置用封止剤(特許文献5参照);
HSiR2O(SiR2O)nSiR2Hで表される一分子中に2個のケイ素原子結合水素原子および少なくとも1個のアリール基を有し、重合度が10超である直鎖状オルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも3個のアルケニル基および少なくとも1個のアリール基を有する分岐鎖状オルガノポリシロキサンとヒドロシリル化反応用触媒を含有する硬化性樹脂組成物(特許文献6参照);
式:R1R2 2SiO(Ph2SiO)nSiR2 2R1で示されR1が不飽和基でnが1〜20の不飽和基末端ポリジフェニルシロキサン、式:HR2SiO(HRSiO)cSiR2HおよびHR2SiO(HRSiO)c(R2SiO)dSiR2Hで示される化合物から選ばれる、1分子あたり少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する有機ケイ素化合物、および、ヒドロシリル化触媒を含む付加硬化型シリコーン組成物(特許文献7参照);
一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有しRSiO3/2で表されるシロキサン単位を5〜70モル%含有する液状である分岐状アルケニル官能性オルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し、RSiO3/2で表されるシロキサン単位を少なくとも70モル%を超えて含有する固体状である分岐状アルケニル官能性オルガノポリシロキサン、平均組成式:RaHbSiO(4-a-b)/2で表され、1分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン、付加反応触媒を含有することを特徴とする硬化性オルガノポリシロキサン組成物(特許文献8参照)が挙げられる。
一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合アルケニル基と少なくとも1個のケイ素原子結合アリール基を有し、本成分のケイ素原子結合全有機基に対するケイ素原子結合アリール基の含有率が45モル%以上である直鎖状のオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも1個のケイ素原子結合アルケニル基と少なくとも1個のケイ素原子結合アリール基を有し、一般式:RSiO3/2で表されるシロキサン単位を有する分岐鎖状のオルガノポリシロキサン、一般式:HSiR2O(SiR2O)nSiR2Hで表されるアリール基含有のオルガノポリシロキサン、およびヒドロシリル化反応用触媒から少なくともなる硬化性オルガノポリシロキサン組成物(特許文献2参照);
平均単位式:(R3SiO1/2)a(R2SiO2/2)b(RSiO3/2)c(SiO4/2)d(RO1/2)eで表されるフェニル基含有アルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン、一般式:
R3SiO(R2SiO)mSiR3で表されるフェニル基含有アルケニル官能性直鎖状のオルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基の30〜70モル%がフェニル基であるオルガノポリシロキサン、および、ヒドロシリル化反応用触媒から少なくともなる架橋性シリコーン組成物(特許文献3参照);
平均単位式:(R3SiO1/2)a(R2SiO2/2)b(RSiO3/2)cで表され、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するアリール基含有アルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し、ケイ素原子結合水素原子を有さない直鎖状オルガノポリシロキサン、一般式:HSiR2O(SiR2O)nSiR2Hで表されるアリール基含有のオルガノポリシロキサン、平均単位式:
(HR2SiO1/2)d(HR2SiO1/2)e(R2SiO2/2)f(RSiO3/2)gで表されるアリール基含有オルガノポリシロキサン、および、有効量のヒドロシリル化反応用触媒から少なくともなる硬化性シリコーン組成物(特許文献4参照);
式:(R3SiO1/2)a(R2SiO2/2)b(RSiO3/2)cで表され、実質的にアルコキシ基を有さず、少なくとも1個のアリール基と少なくとも1個のアルケニル基を含有する直鎖状、または分岐状アリール基含有アルケニル官能性オルガノポリシロキサン、
(R3SiO1/2)p(R2SiO2/2)q(RSiO3/2)rで表され、実質的にアルコキシ基を有さず、少なくとも1個のアリール基と少なくとも1個のケイ素原子結合水素原子を含有する分岐状アリール基含有ケイ素原子結合水素原子官能性オルガノポリシロキサンとヒドロシリル化反応用触媒を含む光半導体装置用封止剤(特許文献5参照);
HSiR2O(SiR2O)nSiR2Hで表される一分子中に2個のケイ素原子結合水素原子および少なくとも1個のアリール基を有し、重合度が10超である直鎖状オルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも3個のアルケニル基および少なくとも1個のアリール基を有する分岐鎖状オルガノポリシロキサンとヒドロシリル化反応用触媒を含有する硬化性樹脂組成物(特許文献6参照);
式:R1R2 2SiO(Ph2SiO)nSiR2 2R1で示されR1が不飽和基でnが1〜20の不飽和基末端ポリジフェニルシロキサン、式:HR2SiO(HRSiO)cSiR2HおよびHR2SiO(HRSiO)c(R2SiO)dSiR2Hで示される化合物から選ばれる、1分子あたり少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する有機ケイ素化合物、および、ヒドロシリル化触媒を含む付加硬化型シリコーン組成物(特許文献7参照);
一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有しRSiO3/2で表されるシロキサン単位を5〜70モル%含有する液状である分岐状アルケニル官能性オルガノポリシロキサン、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有し、RSiO3/2で表されるシロキサン単位を少なくとも70モル%を超えて含有する固体状である分岐状アルケニル官能性オルガノポリシロキサン、平均組成式:RaHbSiO(4-a-b)/2で表され、1分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有する直鎖状オルガノハイドロジェンポリシロキサン、付加反応触媒を含有することを特徴とする硬化性オルガノポリシロキサン組成物(特許文献8参照)が挙げられる。
これらのアリール基含有の硬化性シリコーン組成物は直鎖状のアルケニル官能性オルガノポリシロキサンが必須構成成分としてあるため、硬化物が高温時の着色等の問題を起こさない程度の硬化触媒の含有量で硬化させると、(反応抑制剤を添加していない組成物でも)硬化時間として比較的長時間を必要とし、硬化がなかなか完了せず、硬化物の表面タックが残るという不具合があった。そのため、アリール基含有の硬化性シリコーン組成物は成型された硬化物同士が付着して作業性が低下したり、射出成型などの短時間硬化を必要とする高生産性の機器による成型ができなかったりという欠点があった。また、アルケニル官能性オルガノポリシロキサンが分岐状のオルガノポリシロキサンのみから構成された硬化性オルガノポリシロキサン組成物でシルセスキオキサン単位が70モル%を超えるような高架橋密度の硬化物の場合(特許文献8参照)、特許文献8の範囲での組成物ではアリール基を含有すると硬化物の硬度が高くなりすぎて可とう性が得られずに硬化によるひずみの応力が強く、用途に大きな制約が出てしまう不具合があった。
本発明は、アリール基含有のヒドロシリル化反応により硬化物を形成する架橋性シリコーン組成物において、硬化触媒が高温時の着色等の問題が生じない程度の含有量であっても、短い硬化時間で反応が完了し、表面タックがなく、十分の可とう性を有し、かつ機械的物性、硬度などが変化しない安定した硬化物を形成できるシリコーン組成物を提供することを目的とする。
本発明の架橋性シリコーン組成物は、
(A) 平均単位式:
(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(R2O1/2)e(式中R1は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも1個はアリール基、また、少なくとも1個は炭素数2〜6のアルケニル基であり、R2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、a、b、c、d、およびeは、0≦a≦0.1、0.2≦b≦0.9、0.1≦c≦0.6、0≦d≦0.2、0≦e≦0.1、かつa+b+c+d+e=1を満たす数である。)で示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン
(B)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基と、少なくとも1個のアリール基を有し、下記一般式(1)で表されるシロキサン単位を一分子中に少なくとも3個有する、(好ましくは25℃において粘度が20Pa・s以下の流動性を有する)アリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン{(A)成分と(B)成分の比が1/100〜100/1}、
R3 3SiO1/2 一般式(1)(式中、R3は置換又は非置換の一価炭化水素基である。)
(C)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基の12〜70モル%がアリール基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中と(B)成分中のアルケニル基の合計に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.5〜2となる量}、および
(D)ヒドロシリル化反応用触媒{(A)成分と(B)成分のアルケニル基と(C)成分のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を促進するに十分の量}から少なくともなる架橋性オルガノポリシロキサン組成物である。
(A) 平均単位式:
(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(R2O1/2)e(式中R1は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも1個はアリール基、また、少なくとも1個は炭素数2〜6のアルケニル基であり、R2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、a、b、c、d、およびeは、0≦a≦0.1、0.2≦b≦0.9、0.1≦c≦0.6、0≦d≦0.2、0≦e≦0.1、かつa+b+c+d+e=1を満たす数である。)で示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン
(B)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基と、少なくとも1個のアリール基を有し、下記一般式(1)で表されるシロキサン単位を一分子中に少なくとも3個有する、(好ましくは25℃において粘度が20Pa・s以下の流動性を有する)アリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン{(A)成分と(B)成分の比が1/100〜100/1}、
R3 3SiO1/2 一般式(1)(式中、R3は置換又は非置換の一価炭化水素基である。)
(C)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基の12〜70モル%がアリール基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中と(B)成分中のアルケニル基の合計に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.5〜2となる量}、および
(D)ヒドロシリル化反応用触媒{(A)成分と(B)成分のアルケニル基と(C)成分のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を促進するに十分の量}から少なくともなる架橋性オルガノポリシロキサン組成物である。
本発明の架橋性オルガノポリシロキサン組成物は従来のアリール基含有ヒドロシリル化硬化組成物に比べて同温、同硬化触媒量における硬化条件で短時間に硬化が完了し、表面タックがなく、可とう性を有し、かつ物性的に安定した(機械的物性、硬度などが変化しない安定した)硬化物を提供することができる特徴を有する。
初めに、本発明の架橋性オルガノポリシロキサン組成物を詳細に説明する。
(A)成分は、(B)成分と組み合わされて架橋オルガノポリシロキサン組成物の物性を左右する重要な成分であり、平均単位式:
(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(R2O1/2)eで示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンである。
(A)成分は、(B)成分と組み合わされて架橋オルガノポリシロキサン組成物の物性を左右する重要な成分であり、平均単位式:
(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(R2O1/2)eで示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンである。
式中、R1は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも1個はアリール基、また少なくとも1個は炭素数2〜6のアルケニル基である。複数のR1は互いに同じであっても異なっていてもよい。一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが例示され、好ましくはメチル基、エチル基である。また、アリール基としては置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が例示される。アルケニル基としてはビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示される。式中、R2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが例示され、好ましくはメチル基、エチル基である。複数のR2は互いに同じであっても異なっていてもよい。
また、式中、aは一般式:R1 3SiO1/2で表されるシロキサン単位の割合を示す数であり、0≦a≦0.1、好ましくは0≦a≦0.08を満たす数である。これは、aが上記範囲の上限を超えると流動性が高くなりすぎて得られる硬化物(本明細書中、硬化物は架橋物と同義)の室温での十分の強度と硬さが得られなくなるからである。bは一般式:R1 2SiO2/2で表されるシロキサン単位の割合を示す数であり、0.2≦b≦0.9、好ましくは0.3≦b≦0.7を満たす数である。これは、bが上記範囲の下限未満であると屈折率が好ましい高屈折率にならないからであり、上記範囲の上限を超えると、得られる硬化物の室温での十分の硬さが得られなくなるからである。また、式中、cは一般式:R1SiO3/2で表されるシロキサン単位の割合を示す数であり、0.1≦c≦0.6、好ましくは0.2≦c≦0.6を満たす数である。これは、cが上記範囲の下限未満であると、得られる硬化物の室温での十分な硬さが得られなくなるためであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる硬化物の可とう性が不十分となるためである。また、dは、一般式:SiO4/2で表されるシロキサン単位の割合を示す数であり、0≦d≦0.2、好ましくは0≦d≦0.1を満たす数である。これは、dが上記範囲の上限を超えると、得られる硬化物の可とう性が不十分となるためである。また、eは、一般式:R2O1/2で表されるシロキサン単位の割合を示す数であり、0≦e≦0.1を満たす数である。これは,eが上記範囲の上限を超えると得られる硬化物の室温での十分な硬さが得られなくなるからである。なお、式中、a、b、c、dおよびeの合計は1である。
(B)成分は(A)成分と組み合わされて架橋オルガノポリシロキサン組成物の物性を左右する重要な第2成分であり、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基と、少なくとも1個のアリール基を有し、一般式(1):R3 3SiO1/2で表されるポリシロキサンの末端シロキサン単位を一分子中に少なくとも3個有する、25℃において粘度が20Pa・s以下の流動性を有するアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンである。式中、R3は置換又は非置換の一価炭化水素基である。一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが例示され、好ましくはメチル基、エチル基である。また、アリール基としては置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が例示される。アルケニル基としてはビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示される。複数のR3は互いに同じであっても異なっていてもよい。分岐状オルガノポリシロキサンでも一般式:R3 3SiO1/2で表されるポリシロキサンの末端シロキサン単位を一分子中に少なくとも3個有することで、25℃において粘度が100Pa・s(すなわち100000mPa・s)以下の流動性を有するポリシロキサンとすることができる。この分岐状構造を持ちながら、かつ25℃で流動性を有することから、速い硬化速度、また硬化物の表面タックのない組成物を得ることができる。
なお、25℃において粘度が100Pa・sであると、25℃で流動性を有することは当業者にとって自明である。
(B)成分は、25℃において粘度が50000mPa・s以下であることが好ましく、30000mPa・s以下であることがより好ましく、20000mPa・s以下であることが特に好ましい。
なお、25℃において粘度が100Pa・sであると、25℃で流動性を有することは当業者にとって自明である。
(B)成分は、25℃において粘度が50000mPa・s以下であることが好ましく、30000mPa・s以下であることがより好ましく、20000mPa・s以下であることが特に好ましい。
このような(B)成分としては、平均単位式:
(R4 3SiO1/2)f(R4 2SiO2/2)g(R4SiO3/2)h(SiO4/2)iで示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンが例示される。ここでR4は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、そのうち少なくとも2個は炭素数2〜6のアルケニル基であり、少なくとも1個はアリール基である。一価炭化水素基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが例示され、好ましくはメチル基、エチル基である。また、アリール基としては置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が例示される。アルケニル基としてはビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示される。複数のR4は互いに同じであっても異なっていてもよい。式中、f、g、h、iは、0<f≦0.8、0≦g≦0.96、0<(h+i)、0.5≦f/(h+i)≦4、f+g+h+i=1を満たす数である。ここでfは25℃で20Pa・s以下の流動性を得るための一般式:R4 3SiO1/2で表されるポリシロキサンの末端シロキサン単位の量を規定する数であり、hとiはオルガノポリシロキサンが分岐状構造をとるための成分を規定する数であって、fとh+iのいずれも0よりも大きい数でなければならない。また、25℃で20Pa・s以下の流動性を得るためには、分岐点に対する一般式:
R3 3SiO1/2で表されるポリシロキサンの末端シロキサン単位の量の比f/(h+i)は0.5以上でなければならず、最大は4である。一般式:R4 2SiO2/2で表される直鎖状成分は必ずしも必須成分ではないが、必要な粘度を得るためにポリマー内の成分として導入してもよく、0≦g≦0.96の範囲であればよいが、0≦g≦0.90であることが好ましい。
(B)成分が、平均組成式(R4 3SiO(R4 2SiO)m)eSiR4 (4-e)(式中、R4は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも2個は炭素数2〜6のアルケニル基であり、少なくとも1個はアリール基であり、mは0以上200以下、eは3ないし4で示される整数)で示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンである態様も好ましい。式中、mは直鎖状シロキサン単位の数を示し、0≦m≦200、好ましくは0≦m≦100を満たす数である。式中、eは3ないし4で示される整数で、分岐状オルガノポリシロキサンの分岐点を形成するための構造を規定する数字であり、eが3の時、T型の分岐点となり、eが4の時、十字型の分岐点となる。
(R4 3SiO1/2)f(R4 2SiO2/2)g(R4SiO3/2)h(SiO4/2)iで示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンが例示される。ここでR4は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、そのうち少なくとも2個は炭素数2〜6のアルケニル基であり、少なくとも1個はアリール基である。一価炭化水素基としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが例示され、好ましくはメチル基、エチル基である。また、アリール基としては置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が例示される。アルケニル基としてはビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示される。複数のR4は互いに同じであっても異なっていてもよい。式中、f、g、h、iは、0<f≦0.8、0≦g≦0.96、0<(h+i)、0.5≦f/(h+i)≦4、f+g+h+i=1を満たす数である。ここでfは25℃で20Pa・s以下の流動性を得るための一般式:R4 3SiO1/2で表されるポリシロキサンの末端シロキサン単位の量を規定する数であり、hとiはオルガノポリシロキサンが分岐状構造をとるための成分を規定する数であって、fとh+iのいずれも0よりも大きい数でなければならない。また、25℃で20Pa・s以下の流動性を得るためには、分岐点に対する一般式:
R3 3SiO1/2で表されるポリシロキサンの末端シロキサン単位の量の比f/(h+i)は0.5以上でなければならず、最大は4である。一般式:R4 2SiO2/2で表される直鎖状成分は必ずしも必須成分ではないが、必要な粘度を得るためにポリマー内の成分として導入してもよく、0≦g≦0.96の範囲であればよいが、0≦g≦0.90であることが好ましい。
(B)成分が、平均組成式(R4 3SiO(R4 2SiO)m)eSiR4 (4-e)(式中、R4は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも2個は炭素数2〜6のアルケニル基であり、少なくとも1個はアリール基であり、mは0以上200以下、eは3ないし4で示される整数)で示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンである態様も好ましい。式中、mは直鎖状シロキサン単位の数を示し、0≦m≦200、好ましくは0≦m≦100を満たす数である。式中、eは3ないし4で示される整数で、分岐状オルガノポリシロキサンの分岐点を形成するための構造を規定する数字であり、eが3の時、T型の分岐点となり、eが4の時、十字型の分岐点となる。
また、(B)成分の例として、式:R5R6 2SiO(R6 2SiO)nSiR5R6 2で示されるアルケニル基を有する直鎖状オルガノポリシロキサンと、式:
(HR7 2SiO)jSiR7 (4-j)で示されるケイ素原子結合水素原子を含有するシロキサンオリゴマーをヒドロシリル化反応してなる、生成物一分子中にアルケニル基を少なくとも3個有し、ケイ素原子結合水素原子が無い、アリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンを挙げることができる。式中、R5はビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示されるアルケニル基であり、R6は少なくとも1個はアリール基である炭素数1〜14の一価炭化水素基で、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが例示され、好ましくはメチル基、エチル基である。また、アリール基としては置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が例示される。複数のR5、R6およびR7はそれぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。式中、nは直鎖状シロキサン単位の数を示し、0≦n≦200、好ましくは0≦n≦100を満たす数である。これは、nが上記範囲の上限を超えると、得られる分岐状オルガノポリシロキサンの粘度が25℃で20Pa・sを超えるためである。式中、R7はアルケニル基を含まない炭素数1〜14の一価炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基や、置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などのアリール基が例示される。また、式中、jは3ないし4で示される整数で、分岐状オルガノポリシロキサンの分岐点を形成するための構造を規定する数字であり、jが3の時、T型の分岐点となり、jが4の時、十字型の分岐点となる。
(HR7 2SiO)jSiR7 (4-j)で示されるケイ素原子結合水素原子を含有するシロキサンオリゴマーをヒドロシリル化反応してなる、生成物一分子中にアルケニル基を少なくとも3個有し、ケイ素原子結合水素原子が無い、アリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンを挙げることができる。式中、R5はビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基が例示されるアルケニル基であり、R6は少なくとも1個はアリール基である炭素数1〜14の一価炭化水素基で、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが例示され、好ましくはメチル基、エチル基である。また、アリール基としては置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が例示される。複数のR5、R6およびR7はそれぞれ互いに同じであっても異なっていてもよい。式中、nは直鎖状シロキサン単位の数を示し、0≦n≦200、好ましくは0≦n≦100を満たす数である。これは、nが上記範囲の上限を超えると、得られる分岐状オルガノポリシロキサンの粘度が25℃で20Pa・sを超えるためである。式中、R7はアルケニル基を含まない炭素数1〜14の一価炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基や、置換または無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基などのアリール基が例示される。また、式中、jは3ないし4で示される整数で、分岐状オルガノポリシロキサンの分岐点を形成するための構造を規定する数字であり、jが3の時、T型の分岐点となり、jが4の時、十字型の分岐点となる。
本発明の効果を発揮するためには(A)成分と(B)成分の混合比率は、A/Bの重量比が1/100から100/1であり、1/50〜50/1であることが好ましく、1/20〜20/1であることがより好ましい。
実施例では(A)成分と(B)成分の量が重量部で記載されており、当業者であれば本明細書中の(A)成分と(B)成分の混合比率は重量比で示されていることは自明である。
実施例では(A)成分と(B)成分の量が重量部で記載されており、当業者であれば本明細書中の(A)成分と(B)成分の混合比率は重量比で示されていることは自明である。
(C)成分は、本発明の架橋性オルガノポリシロキサン組成物(以下、本組成物とも言う)の架橋剤であり、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基の12〜70モル%がアリール基であるオルガノポリシロキサンである。(C)成分中のケイ素原子結合水素原子は少なくとも2個である。これはケイ素原子結合水素原子が一分子中に2個未満であると、得られる硬化物の室温での十分な機械的強度が得られなくなるからである。(C)成分中のケイ素原子結合有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニル基などのアリール基などが例示される。(C)成分は、ケイ素原子結合有機基の12〜70モル%がアリール基である。これは、アリール基の含有量が上記範囲を逸脱すると(A)成分と(B)成分の混合物との相溶性が悪くなって得られる硬化物の透明性が失われ、機械的特性も悪くなるからである。ケイ素原子結合水素原子は、Si−Hと同義である。
このような(C)成分としては、一般式:
(HR8 2SiO)2SiR8 2、(HR8 2SiOSiR8 2)2O、
(HR8 2SiO)3SiR8、((HR8 2SiO)2SiR8)2Oなどが例示される。式中、R8は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも1個はアリール基で、一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが例示され、好ましくはメチル基、エチル基である。また、アリール基としては、置換又は無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が例示される。複数のR8は互いに同じであっても異なっていてもよい。なお、R8の内、アリール基の含有量は12〜70モル%の範囲である。
(HR8 2SiO)2SiR8 2、(HR8 2SiOSiR8 2)2O、
(HR8 2SiO)3SiR8、((HR8 2SiO)2SiR8)2Oなどが例示される。式中、R8は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも1個はアリール基で、一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などが例示され、好ましくはメチル基、エチル基である。また、アリール基としては、置換又は無置換のフェニル基、ナフチル基、アントラセニル基が例示される。複数のR8は互いに同じであっても異なっていてもよい。なお、R8の内、アリール基の含有量は12〜70モル%の範囲である。
本組成物において、(C)成分の含有量は、(A)成分中と(B)成分中のアルケニル基の合計に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.5〜2の範囲内となる量であり、好ましくは、0.5〜1.5の範囲内となる量である。これは(C)成分の含有量が上記範囲外であると、得られる硬化物の室温での機械的強度が不十分となるためである。
(D)成分は、(A)成分と(B)成分のアルケニル基と(C)成分中のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を促進するためのヒドロシリル化反応用触媒である。(D)成分としては、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が例示されるが、本組成物の架橋を著しく促進できることから白金系触媒が好ましい。特に触媒活性の高さから、白金−アルケニルシロキサン錯体が好ましく、錯体の安定性が良好なことから、1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンを配位子として持つ白金錯体が好ましい。
本組成物において、(D)成分の含有量は、(A)成分と(B)成分のアルケニル基と(C)成分のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を促進するに十分の量であれば特に限定されない。好ましくは、本組成物に対して、(D)成分中の金属原子が重量(通常は質量と同義)単位で0.1ppmから100ppmの範囲内である量であることが好ましい。これは(D)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、得られる組成物が十分に架橋しなくなる、または十分な速度で架橋しなくなるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると得られる硬化物に着色等の問題を生じる恐れがあるからである。
本組成物は、上記(A)成分から(D)成分から少なくともなるが、その他任意の成分として硬化速度を任意に変化させる目的で反応抑制剤を添加してもよい。反応抑制剤としては、2−メチル−3−ブチン−2−オール、2−フェニル−3−ブチン−2−オール、エチニルシクロヘキサノール等のアルキンアルコール、1,3,5,7−テトラメチル−1,3,5,7−テトラビニルシクロテトラシロキサン、ベンゾトリアゾールなどが例示される。これらの反応抑制剤の含有量は特に限定されないが、本組成物の重量に対して1ppm〜1000ppmの範囲内であることが好ましい。
また、用途に応じて基材との接着性を要求される場合には本組成物に接着促進剤を含有してもよい。この接着促進剤としては、トリアルコキシシリル基(例えばトリメトキシシリル基やトリエトキシシリル基)とヒドロシリル基、エポキシ基(例えば、3−グリシドキシプロピル基)、アルケニル基(例えば、ビニル基やアリル基)を一分子中に有するオルガノシランやオルガノシロキサンオリゴマーなどがあげられる。
さらに、本組成物には、本発明の目的を損なわない限り、その他任意の成分として、前記(A)成分から(C)成分以外のオルガノポリシロキサン、無機質充填剤(例えば、シリカ、ガラス、アルミナ、酸化亜鉛等)、ポリメタクリレート樹脂等の有機樹脂微粉末、耐熱剤、染料、顔料、蛍光体、難燃性付与剤、溶剤等を含有してもよい。
前記(A)成分から(C)成分以外のオルガノポリシロキサンとして、直鎖状のアルケニル官能性オルガノポリシロキサンを挙げることができる。
本発明の架橋性オルガノポリシロキサン組成物は、直鎖状のアルケニル官能性オルガノポリシロキサンを含まないことが好ましい。本発明では、従来は必須性分と考えられていた直鎖状のアルケニル官能性オルガノポリシロキサンを用いなくても、(B)成分を用いることで良好な特性の架橋性オルガノポリシロキサン組成物を得られる。
前記(A)成分から(C)成分以外のオルガノポリシロキサンとして、直鎖状のアルケニル官能性オルガノポリシロキサンを挙げることができる。
本発明の架橋性オルガノポリシロキサン組成物は、直鎖状のアルケニル官能性オルガノポリシロキサンを含まないことが好ましい。本発明では、従来は必須性分と考えられていた直鎖状のアルケニル官能性オルガノポリシロキサンを用いなくても、(B)成分を用いることで良好な特性の架橋性オルガノポリシロキサン組成物を得られる。
本組成物の粘度の好ましい範囲は、(B)成分の粘度の好ましい範囲と同様である。
本組成物は加熱により速やかに架橋が進行し、表面タックがなく、十分の可とう性を有し、機械的物性、硬度などが変化しない安定した硬化物を形成する。加熱温度としては80℃〜200℃での範囲内で行うことが好ましい。硬化速度が速いので、射出成型などに好適な組成物であるが、必ずしも成型方法に制限があるわけではない。通常の混合、オーブン加熱等による接着剤用途、フィルム形成、ポッティング剤、コーティング剤、アンダーフィル剤として使用することもできる。特に、高屈折率で光透過率が高いので光学用途のレンズ材料や、半導体素子のポッティング剤、コーティング剤、保護材などの用途に好適である。
本組成物は加熱により速やかに架橋が進行し、表面タックがなく、十分の可とう性を有し、機械的物性、硬度などが変化しない安定した硬化物を形成する。加熱温度としては80℃〜200℃での範囲内で行うことが好ましい。硬化速度が速いので、射出成型などに好適な組成物であるが、必ずしも成型方法に制限があるわけではない。通常の混合、オーブン加熱等による接着剤用途、フィルム形成、ポッティング剤、コーティング剤、アンダーフィル剤として使用することもできる。特に、高屈折率で光透過率が高いので光学用途のレンズ材料や、半導体素子のポッティング剤、コーティング剤、保護材などの用途に好適である。
次に、本発明の硬化物について詳細に説明する。
本発明の硬化物は、上記の架橋性オルガノポリシロキサン組成物を硬化してなることを特徴とする。硬化物の形状は特に限定されず、例えば、塊状、シート状、フィルム状、など多岐にわたる。硬化物は、これを単体で取り扱うこともできるが、光半導体素子等を被覆もしくは封止した状態で取り扱うことも可能である。
本発明の硬化物は、上記の架橋性オルガノポリシロキサン組成物を硬化してなることを特徴とする。硬化物の形状は特に限定されず、例えば、塊状、シート状、フィルム状、など多岐にわたる。硬化物は、これを単体で取り扱うこともできるが、光半導体素子等を被覆もしくは封止した状態で取り扱うことも可能である。
本発明の架橋性オルガノポリシロキサン組成物を実施例により詳細に説明する。なお、粘度は25℃における値である。また、式中のMe、Ph、およびViは、それぞれメチル基、フェニル基、およびビニル基を表している。なお、硬化物の硬さを、JIS K 6235「加硫ゴム及び熱可塑性ゴムの硬さ試験方法」に既定のタイプAおよびタイプDデュロメータにより測定した。
[実施例1]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン62重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)3SiPhで表される粘度が25℃で1200mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン21重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン62重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)3SiPhで表される粘度が25℃で1200mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン21重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると240秒で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度60のゴム状の硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例2]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示されるオルガノポリシロキサン40重量部と、式:(HMe2SiO)3SiPhで示されるシロキサンオリゴマー1重量部をヒドロシリル化反応して合成した、式:
{(ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2C2H4Me2SiO)2SiPhC2H4Me2SiO(PhMeSiO)19}2で示される粘度が25℃で5350mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が3500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示されるオルガノポリシロキサン40重量部と、式:(HMe2SiO)3SiPhで示されるシロキサンオリゴマー1重量部をヒドロシリル化反応して合成した、式:
{(ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2C2H4Me2SiO)2SiPhC2H4Me2SiO(PhMeSiO)19}2で示される粘度が25℃で5350mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が3500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると220秒で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度55のゴム状の硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例3]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン61重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)4Siで表される粘度が25℃で1500mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン22重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2700mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン61重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)4Siで表される粘度が25℃で1500mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン22重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2700mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると200秒で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度68のゴム状の硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例4]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示されるオルガノポリシロキサン57部と、式:(HMe2SiO)4Siで示されるシロキサンオリゴマー1部をヒドロシリル化反応して合成した式:
{(ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2C2H4Me2SiO)3SiC2H4Me2SiO(PhMeSiO)19}2で示される粘度が25℃で8000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が3700mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示されるオルガノポリシロキサン57部と、式:(HMe2SiO)4Siで示されるシロキサンオリゴマー1部をヒドロシリル化反応して合成した式:
{(ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2C2H4Me2SiO)3SiC2H4Me2SiO(PhMeSiO)19}2で示される粘度が25℃で8000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が3700mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると240秒で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度57のゴム状の硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例5]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン62重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)3SiPhで表される実施例1で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン21重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量および、エチニルヘキサノールを本組成物に対して200ppmを混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン62重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)3SiPhで表される実施例1で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン21重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量および、エチニルヘキサノールを本組成物に対して200ppmを混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると15分で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度60のゴム状の硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例6]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示されるオルガノポリシロキサン40重量部と、式:(HMe2SiO)3SiPhで示されるシロキサンオリゴマー1重量部をヒドロシリル化反応して合成した式:
{(ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2C2H4Me2SiO)2SiPhC2H4Me2SiO(PhMeSiO)19}2で示される実施例2で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量および、エチニルヘキサノールを本組成物に対して200ppmを混合して25℃の粘度が3500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示されるオルガノポリシロキサン40重量部と、式:(HMe2SiO)3SiPhで示されるシロキサンオリゴマー1重量部をヒドロシリル化反応して合成した式:
{(ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2C2H4Me2SiO)2SiPhC2H4Me2SiO(PhMeSiO)19}2で示される実施例2で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量および、エチニルヘキサノールを本組成物に対して200ppmを混合して25℃の粘度が3500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると15分で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度55のゴム状の硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例7]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン62重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)3SiPhで表される実施例1で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン21重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で25ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン62重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)3SiPhで表される実施例1で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン21重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で25ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、20時間後の粘度が25℃で4500mPa・sであった。150℃に加熱すると40秒で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度60のゴム状の硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例8]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示されるオルガノポリシロキサン40重量部と、式:(HMe2SiO)3SiPhで示されるシロキサンオリゴマー1重量部をヒドロシリル化反応して合成した式:
{(ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2C2H4Me2SiO)2SiPhC2H4Me2SiO(PhMeSiO)19}2で示される実施例2で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で25ppmとなる量を混合して25℃の粘度が3500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示されるオルガノポリシロキサン40重量部と、式:(HMe2SiO)3SiPhで示されるシロキサンオリゴマー1重量部をヒドロシリル化反応して合成した式:
{(ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2C2H4Me2SiO)2SiPhC2H4Me2SiO(PhMeSiO)19}2で示される実施例2で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で25ppmとなる量を混合して25℃の粘度が3500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、20時間後の粘度が25℃で7000mPa・sであった。150℃に加熱すると35秒で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度55のゴム状の硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例9]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン64重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)3SiPhで表される実施例1で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)3SiPhで表されるテトラシロキサン19重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2600mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン64重量部、式:
(ViMe2SiO(SiPhMeO)15)3SiPhで表される実施例1で用いた分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)3SiPhで表されるテトラシロキサン19重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2600mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると200秒で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度75のゴム状の硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例10]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.3(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.4で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン60重量部、式:
(ViMe2SiO1/2)0.3(Ph2SiO)0.3(PhSiO3/2)0.4で表される粘度が25℃で9000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン23重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で20ppmとなる量を混合して25℃の粘度が4000mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.3(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.4で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン60重量部、式:
(ViMe2SiO1/2)0.3(Ph2SiO)0.3(PhSiO3/2)0.4で表される粘度が25℃で9000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン23重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で20ppmとなる量を混合して25℃の粘度が4000mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると300秒で硬化が完了し、25℃でタイプDデュロメータ硬度55の可とう性を有する硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例11]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.3(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.4で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン60重量部、式:
(ViMe2SiO1/2)0.4(Ph2SiO)0.3(PhSiO3/2)0.3で表される粘度が25℃で2000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン16重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン24重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で20ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.3(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.4で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン60重量部、式:
(ViMe2SiO1/2)0.4(Ph2SiO)0.3(PhSiO3/2)0.3で表される粘度が25℃で2000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン16重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン24重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で20ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると250秒で硬化が完了し、25℃でタイプDデュロメータ硬度50の可とう性を有する硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例12]
平均単位式:
(Me2ViSiO1/2)0.05(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.25(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン60重量部、式:
(ViMe2SiO1/2)0.4(Ph2SiO)0.3(PhSiO3/2)0.3で表される粘度が25℃で2000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン16重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン24重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で20ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2000mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(Me2ViSiO1/2)0.05(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.25(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン60重量部、式:
(ViMe2SiO1/2)0.4(Ph2SiO)0.3(PhSiO3/2)0.3で表される粘度が25℃で2000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン16重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン24重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で20ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2000mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると150秒で硬化が完了し、25℃でタイプDデュロメータ硬度45の可とう性を有する硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[実施例13]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン60重量部、式:
(ViMe2SiO1/2)0.3(Ph2SiO)0.3(PhSiO3/2)0.4で表される粘度が25℃で8000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン16重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン24重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が12000mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン60重量部、式:
(ViMe2SiO1/2)0.3(Ph2SiO)0.3(PhSiO3/2)0.4で表される粘度が25℃で8000mPa・sの分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン16重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン24重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を本組成物に対して白金量が重量単位で5ppmとなる量を混合して25℃の粘度が12000mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は、150℃に加熱すると300秒で硬化が完了し、25℃でタイプDデュロメータ硬度60の可とう性を有する硬化物を得た。表面タックもなくその後の加熱でも硬度変化は起こらなかった。
[比較例1]
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示される直鎖状オルガノポリシロキサン(一般式(1)で表されるシロキサン単位を有さない)17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を組成物に対して白金量が重量単位で25ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
平均単位式:
(MeViSiO2/2)0.25(Ph2SiO2/2)0.3(PhSiO3/2)0.45で表される分岐状メチルビニルフェニルポリシロキサン63重量部、式:
ViMe2SiO(PhMeSiO)38SiMe2Viで示される直鎖状オルガノポリシロキサン(一般式(1)で表されるシロキサン単位を有さない)17重量部、および式:(HMe2SiO)2SiPh2で表されるトリシロキサン20重量部を均一に混合した後、白金の1,3−ジビニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン錯体を組成物に対して白金量が重量単位で25ppmとなる量を混合して25℃の粘度が2500mPa・sである架橋性オルガノポリシロキサン組成物を調製した。
この組成物は150℃に加熱すると80秒で硬化が完了し、25℃でタイプAデュロメータ硬度52のゴム状の硬化物を得た。硬化物は表面タックがあり、その後、150℃での加熱を継続すると1時間後には25℃でタイプAデュロメータ硬度57となった。
本発明の架橋性オルガノポリシロキサン組成物は、架橋が速く、硬化物の表面タックがなく、十分の可とう性があるために応力が緩和される材料であって、電気・電子用の接着剤、ポッティング剤、保護コーティング剤、アンダーフィル剤として使用することができる。特に、高屈折率で光透過率が高いので光学用途のレンズ材料や、半導体素子のポッティング剤、コーティング剤、保護材などの用途に好適である。
Claims (5)
- (A)平均単位式:
(R1 3SiO1/2)a(R1 2SiO2/2)b(R1SiO3/2)c(SiO4/2)d(R2O1/2)e(式中R1は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも1個はアリール基、また、少なくとも1個は炭素数2〜6のアルケニル基であり、R2は水素原子または炭素数1〜6のアルキル基であり、a、b、c、d、およびeは、0≦a≦0.1、0.2≦b≦0.9、0.1≦c≦0.6、0≦d≦0.2、0≦e≦0.1、かつa+b+c+d+e=1を満たす数である。)で示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン、
(B)一分子中に少なくとも2個のアルケニル基と、少なくとも1個のアリール基を有し、下記一般式(1)で表されるシロキサン単位を一分子中に少なくとも3個有する、アリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサン{(A)成分と(B)成分の比が1/100〜100/1}、
R3 3SiO1/2 一般式(1)(式中、R3は置換又は非置換の一価炭化水素基である。)
(C)一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有し、ケイ素原子結合有機基の12〜70モル%がアリール基であるオルガノポリシロキサン{(A)成分中と(B)成分中のアルケニル基の合計に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が0.5〜2となる量}、および
(D)ヒドロシリル化反応用触媒{(A)成分と(B)成分のアルケニル基と(C)成分のケイ素原子結合水素原子とのヒドロシリル化反応を促進するに十分の量}から少なくともなる架橋性オルガノポリシロキサン組成物。 - 前記(B)成分が、平均単位式:
(R4 3SiO1/2)f(R4 2SiO2/2)g(R4SiO3/2)h(SiO4/2)i(式中、R4は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも2個は炭素数2〜6のアルケニル基であり、少なくとも1個はアリール基であり、f、g、h、iは、0<f≦0.8、0≦g≦0.96、0<(h+i)、0.5≦f/(h+i)≦4、f+g+h+i=1を満たす数である。)で示されるアリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンである請求項1記載の架橋性オルガノポリシロキサン組成物。 - 前記(B)成分が、式:R5R6 2SiO(R6 2SiO)nSiR5R6 2(R5は炭素数2〜6のアルケニル基、R6は炭素数1〜14の一価炭化水素基で、少なくとも1個はアリール基であり、nは0以上200以下)で示されるアリール基を含有するアルケニル官能性直鎖状オルガノポリシロキサンと、
式:(HR7 2SiO)jSiR7 (4-j)(R7は炭素数1〜14の一価炭化水素基であり、jは3ないし4で示される整数。)で示されるケイ素原子結合水素原子を含有するシロキサンオリゴマーを、ヒドロシリル化反応してなる、生成物一分子中にアルケニル基を少なくとも3個有し、ケイ素原子結合水素原子が無い、アリール基を含有するアルケニル官能性分岐状オルガノポリシロキサンである請求項1記載の架橋性オルガノポリシロキサン組成物。 - 25℃において粘度が20Pa・s以下の流動性を有する請求項1〜3のいずれか一項に記載の架橋性オルガノポリシロキサン組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の架橋性オルガノポリシロキサン組成物を硬化してなる硬化物。
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-
2016
- 2016-08-05 JP JP2016154923A patent/JP2018172447A/ja active Pending
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