JP6059636B2 - オルガノポリシロキサン組成物及び硬化物 - Google Patents
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Description
(A)下記平均組成式(1)で示されるオルガノポリシロキサン、及び
(R1R2 2SiO1/2)a(R3 2SiO2/2)b(R3SiO3/2)c (1)
(式中、R1は下記一般式(2)で示されるアミック酸構造を有する基であり、R2はそれぞれ独立して炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、及び炭素数1〜6のアルコキシ基から選ばれる基であり、R3はそれぞれ独立して炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、及び炭素数4〜12の脂環式炭化水素基から選ばれる基であり、0<a≦1.0、0≦b<1.0、0≦c<1.0であり、a+b+c=1.0となる数である。)
(B)炭素−炭素三重結合の三量化環化反応を促進する硬化触媒、
を含有するオルガノポリシロキサン組成物を提供する。
また、このようなオルガノポリシロキサン組成物の硬化物であれば、耐熱性、耐光性に優れた硬化物となる。
(A)下記平均組成式(1)で示されるオルガノポリシロキサン、及び
(R1R2 2SiO1/2)a(R3 2SiO2/2)b(R3SiO3/2)c (1)
(式中、R1は下記一般式(2)で示されるアミック酸構造を有する基であり、R2はそれぞれ独立して炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、及び炭素数1〜6のアルコキシ基から選ばれる基であり、R3はそれぞれ独立して炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、及び炭素数4〜12の脂環式炭化水素基から選ばれる基であり、0<a≦1.0、0≦b<1.0、0≦c<1.0であり、a+b+c=1.0となる数である。)
(B)炭素−炭素三重結合の三量化環化反応を促進する硬化触媒、
を含有するオルガノポリシロキサン組成物である。
(A)成分は、本発明のオルガノポリシロキサン組成物の主成分となるものであり、下記平均組成式(1)で示されるオルガノポリシロキサンである。
(R1R2 2SiO1/2)a(R3 2SiO2/2)b(R3SiO3/2)c (1)
(B)成分は、上述の(A)成分中の炭素−炭素三重結合の三量化環化反応を促進する硬化触媒である。このような(B)成分としては、遷移金属錯体や2級アミン、3級アミンが挙げられ、遷移金属としては例えば、コバルト、ニッケル、ニオブ、ロジウム、タンタル等が挙げられ、配位子としては例えば、シクロペンタジエニル化合物、シクロオクタジエニル化合物、アセチルアセトナト化合物、トリアルキルホスフィン等が挙げられる。2級アミンとしては例えば、ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルアセトアミド(DMA)、ピリジン、ピペリジン、ジエチルアミン、ジフェニルアミン、ジアザビシクロウンデセン(DBU)等が挙げられ、3級アミンとしては例えば、1−メチルイミダゾール、トリエチルアミン、ジメチルアミノピリジン(DMAP)等が挙げられる。これらの中でも1−メチルイミダゾールが好ましい。
本発明のオルガノポリシロキサン組成物は、上記の(A)、(B)成分以外にも、必要に応じてヒュームドシリカ、結晶性シリカ、沈降性シリカ、中空フィラー、ヒュームド二酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸亜鉛、層状マイカ、カーボンブラック、ケイ藻土、ガラス繊維等の無機質充填材、及びこれらの充填材をオルガノアルコキシシラン化合物、オルガノクロロシラン化合物、オルガノシラザン化合物、低分子量シロキサン化合物等の有機ケイ素化合物により表面処理した充填材を使用することができる。また、シリコーンゴムパウダーやシリコーンレジンパウダーなども使用できる。これらは、目的に応じた量で適宜含有させればよい。
300mlの四つ口セパラブルフラスコに、分子量約15,000の末端にシラノール基を有するポリジメチルシロキサン100gと、3−アミノプロピルジエトキシメチルシラン(信越化学工業社製 KBE−902)3.8gと、水酸化ストロンチウム10mgとを加え、80℃で2時間攪拌した後、溶液をガスクロマトグラフィーにて分析し、3−アミノプロピルジエトキシメチルシランの消失を確認した。この溶液を濾過し、純水で3回洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥することで、末端にアミノ基を有するオルガノポリシロキサンを得た。
次に、フェニルエチニルトリメリック酸無水物(ネクサムケミカル社製 NEXIMID300)5.5gとトルエン20gの懸濁液に、得られた末端にアミノ基を有するオルガノポリシロキサンを滴下し、液が透明になるまで2時間攪拌した。溶液をガスクロマトグラフィーにて分析し、フェニルエチニルトリメリック酸無水物の消失を確認した。トルエンを留去した後、0.45μmのフィルターで濾過し、末端にアミック酸構造を有するオルガノポリシロキサンを淡黄色の透明な液体として得た。
上記合成例で得られた、末端にアミック酸構造を有するオルガノポリシロキサン54.7g、硬化触媒として1−メチルイミダゾール0.02g、接着助剤として3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製 KBM−803)0.1gを混合し、液状のオルガノポリシロキサン組成物1を得た。
分子量が約15,000の末端にSi原子に直接結合したビニル基を有するポリジメチルシロキサン(ビニル基量:0.012mol/100g)を100g、M2DH 38で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン(SiH基量:1.56mol/100g)を0.8g、白金ビニルシロキサン錯体(信越化学工業社製)を白金の量がシリコーンに対して5ppmとなるような量、硬化抑制剤としてアセチレンアルコール系のエチニルシクロヘキサノール(信越化学工業社製)を0.25g、接着助剤として調製例1と同様に3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製 KBM−803)0.1gを混合し、液状のオルガノポリシロキサン組成物2を得た。
エポキシ樹脂としてビスフェノールA型エポキシ樹脂(日本化薬社製 RE310)53.7g、酸無水物硬化剤としてメチルヘキサヒドロ無水フタル酸(新日本理化社製 MH700)46.3g、硬化促進剤として1−メチル−2−エチルイミダゾール(四国化成工業社製 キュアゾール1M2WZ)0.1g、接着助剤として3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業社製 KBM−803)0.1gを混合し、液状のエポキシ樹脂組成物1を得た。
下記に示す評価項目について調製例1で調製したオルガノポリシロキサン組成物1を用いて評価し、その結果を表1に示した。
[硬化性]
厚さ2mmのシート状になるように、オルガノポリシロキサン組成物1をテフロン(登録商標)板に注型し、150℃に加熱されたオーブン内で4時間置いて硬化物を得た。
[接着性]
オルガノポリシロキサン組成物1を金メッキされた銅板上に高さ1cm、直径1cmの円柱状になるように注型し、150℃に加熱されたオーブン内で4時間置くことで硬化させ、万能型ボンドテスター(DAGE社製 Series4000)を用いて接着力を測定した。
[耐熱性]
オルガノポリシロキサン組成物1より得られた硬化物を180℃に加熱されたオーブン内で168時間置いた前後の450nmにおける光透過率の変化を、分光光度計(日立社製 ペクトロフォトメーターU−4100)を用いて調べた。
[耐光性]
オルガノポリシロキサン組成物1より得られた硬化物に紫外線照射装置(岩崎電気社製)を用いて500mW/cm2のUV光を168時間照射し、その前後の450nmにおける光透過率の変化を、分光光度計を用いて調べた。
実施例1で得られた硬化物を、さらに250℃で4時間加熱する事により、末端のアミック酸構造をフタルイミド構造へと変化させた後、接着性、耐熱性、耐光性を実施例1に記載の方法で評価し、その結果を表1に示した。
実施例1で用いたオルガノポリシロキサン組成物1の代わりに調製例2〜4で調製したオルガノポリシロキサン組成物2、3及びエポキシ樹脂組成物1を用いた他は実施例1と同様の方法で評価を行い、その結果を表1に記載した。
また、オルガノポリシロキサン組成物2の接着助剤を、硫黄を含まないものとしたオルガノポリシロキサン組成物3を用いた比較例2では、硬化物は得られたものの、難接着性の金メッキ基材に対しては接着できず、剥離してしまった。
また、エポキシ樹脂組成物1を用いた比較例3では、十分な耐熱性、耐光性を有する硬化物が得られなかった。
Claims (4)
- (A)下記平均組成式(1)で示されるオルガノポリシロキサン、及び
(R1R2 2SiO1/2)a(R3 2SiO2/2)b(R3SiO3/2)c (1)
(式中、R1は下記一般式(2)で示されるアミック酸構造を有する基であり、R2はそれぞれ独立して炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、及び炭素数1〜6のアルコキシ基から選ばれる基であり、R3はそれぞれ独立して炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、炭素数6〜12の芳香族炭化水素基、及び炭素数4〜12の脂環式炭化水素基から選ばれる基であり、0<a≦1.0、0≦b<1.0、0≦c<1.0であり、a+b+c=1.0となる数である。)
(式中、R4は水素原子、炭素数1〜10の飽和脂肪族炭化水素基、及び下記一般式(3)で示される芳香族炭化水素基から選ばれる基であり、Qは単結合又はカルボニル基であり、nは1〜10の整数である。)
(式中、R5は水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、及び炭素数1〜6のアルコキシ基から選ばれる基である。)
(B)炭素−炭素三重結合の三量化環化反応を促進する硬化触媒、
を含有するものであることを特徴とするオルガノポリシロキサン組成物。 - 前記(B)成分として、遷移金属錯体、2級アミン、及び3級アミンから選ばれる硬化触媒を含有するものであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のオルガノポリシロキサン組成物。
- 請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物を硬化して得られるものであり、前記(A)成分中の炭素−炭素三重結合が三量化環化した構造を有するものであることを特徴とする硬化物。
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| JP7837229B2 (ja) * | 2022-06-23 | 2026-03-30 | 信越化学工業株式会社 | 硬化型シリコーン組成物、その製造方法と硬化方法、シリコーン硬化物とその製造方法、並びに[2+2+2]環化付加反応生成物とその製造方法 |
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