JP2008520803A - オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂及びシリコーン組成物 - Google Patents

オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂及びシリコーン組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP2008520803A
JP2008520803A JP2007543082A JP2007543082A JP2008520803A JP 2008520803 A JP2008520803 A JP 2008520803A JP 2007543082 A JP2007543082 A JP 2007543082A JP 2007543082 A JP2007543082 A JP 2007543082A JP 2008520803 A JP2008520803 A JP 2008520803A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sio
resin
silicone composition
hydrocarbyl
silicon
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007543082A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5049789B2 (ja
Inventor
チュー、ビチョン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dow Silicones Corp
Original Assignee
Dow Corning Corp
Dow Silicones Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dow Corning Corp, Dow Silicones Corp filed Critical Dow Corning Corp
Publication of JP2008520803A publication Critical patent/JP2008520803A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5049789B2 publication Critical patent/JP5049789B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/50Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms by carbon linkages
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/12Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/14Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04Polysiloxanes
    • C08G77/20Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

式(I):(R SiO1/2)w(R SiO1/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はケイ素と結合した少なくとも1つの水素原子を有するオルガノシリルアルキル基であり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、基Rの少なくとも50モル%はオルガノシリルアルキルである)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂、上記樹脂を含有するシリコーン組成物及び当該シリコーン組成物を硬化させることにより調製される硬化シリコーン樹脂。

Description

[発明の分野]
本発明は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂、より具体的にはケイ素と結合した少なくとも1つの水素原子を有するオルガノシリルアルキル基を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂に関する。本発明はまた、上記樹脂を含有するシリコーン組成物、及び上記組成物を硬化させることにより調製される硬化シリコーン樹脂に関する。
[関連出願に対する相互参照]
本出願は、2004年11月19日に出願された米国仮出願第60/629,460号(現在係属中)、2005年1月27日に出願された米国仮特許出願第60/647,608号(現在係属中)、2005年2月11日に出願された米国仮特許出願第60/652,445号(現在係属中)、及び2005年2月15日に出願された米国仮特許出願第60/653,032号(現在係属中)の有益性を主張するPCT出願である。米国仮特許出願第60/629,460号、同第60/647,608号、同第60/652,445号及び同第60/653,032号は、参照により本明細書に援用される。
[発明の背景]
シリコーンは、高い熱安定性、良好な耐湿性、優れた可撓性、高いイオン純度、低いα粒子放出及び様々な基板への良好な接着を包含する特性の特有の組合せにより様々な用途で有用である。例えば、シリコーンは、自動車産業、電子産業、建設産業、電気機器産業及び航空宇宙産業で広く使用されている。
オルガノポリシロキサン樹脂、オルガノハイドロジェンシロキサン及びヒドロシリル化触媒を含むシリコーン組成物は、当該技術分野で既知である。オルガノポリシロキサン樹脂は通常、M及び/又はD単位と組み合わせて、T及び/又はQシロキサン単位を含有する共重合体である。しかしながら、かかる組成物は、硬化して比較的低い破壊靭性を有するシリコーン生成物を形成し、かかる組成物をある特定の用途(例えば、繊維強化複合材、層間絶縁膜及び耐磨耗性コーティング)にとっては不十分なものにしている。
硬化シリコーン樹脂の破壊靭性を改善するための様々なアプローチが文献中に報告されている。例えば、Katsoulis等に対する米国特許第5,747,608号明細書は、オルガノシリコーン樹脂及びシリコーンゴムの共重合反応生成物を含むゴム改質硬質シリコーン樹脂を開示している。’608号特許は、特に付加硬化性シリコーン樹脂組成物を開示している。
Katsoulis等に対する米国特許第6,310,146号明細書は、シルセスキオキサン共重合体、シリル末端炭化水素及びヒドロシリル化反応触媒を含むヒドロシリル化反応硬化性組成物を開示している。’146号特許はまた、硬化シルセスキオキサン樹脂が、弾性率をあまり損失することなく強度及び靭性を改善したことを教示している。
Zhuに対する米国特許第6,509,423号明細書は、(A)平均して1分子当たり2つを上回るアルケニル基を含有し、且つ1.5モル%未満のケイ素と結合したヒドロキシ基を有するオルガノポリシロキサン樹脂100重量部、(B)組成物を硬化させるのに十分な量のオルガノハイドロジェンシラン、(C)有効量の無機充填剤、及び(D)触媒量のヒドロシリル化触媒を含むシリコーン樹脂組成物を開示している。’423号特許は、上記シリコーン組成物が硬化して、低い熱膨張率及び優れた破壊靭性を有するシリコーン生成物を形成することを教示している。
Li等に対する米国特許第6,689,859号明細書は、a)シルセスキオキサンポリマー、b)シラン及び/又はシロキサン架橋化合物の混合物及びc)ヒドロシリル化反応触媒を含むヒドロシリル化反応硬化性組成物を開示している。’859号特許は、上記硬化性組成物が硬化されて、弾性率を損失することなく高い破壊靭性及び強度を有する硬化樹脂を形成することを教示している。
Li等に対する米国特許第6,646,039号明細書は、a)シルセスキオキサンポリマー、b)架橋化合物、c)ヒドロシリル化反応触媒及びd)表面コーティングが上側に形成されたコロイドシリカを含むヒドロシリル化反応硬化性組成物を開示している。’039号特許は、上記硬化性組成物が硬化されて、弾性率及びガラス転移温度を損失することなく高い破壊靭性及び強度を有する硬化樹脂を形成することを教示している。
先の参照文献は、硬化して、高い破壊靭性を有するシリコーン生成物を形成するシリコーン組成物を開示しているが、上記組成物は、より高い粘度及びより低い流動性を必要とする或る特定の用途、例えば成形及び封入にとっては不十分である。
したがって、硬化して、優れた破壊靭性を有するシリコーン生成物を形成するより高い粘度を有するヒドロシリル付加硬化性シリコーン組成物が必要とされている。
[発明の概要]
本発明は、下記式:
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はケイ素と結合した少なくとも1つの水素原子を有するオルガノシリルアルキル基であり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、該基Rの少なくとも50モル%はオルガノシリルアルキルである)
を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂に関する。
本発明は、シリコーン組成物であって、
(A)平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つのアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン樹脂であって、下記式:
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はアルケニルであり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、該基Rの少なくとも50モル%はアルケニルである)
を有する、オルガノポリシロキサン樹脂、
(B)シリコーン組成物を硬化させるのに十分な量の平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つの水素原子を有する有機ケイ素化合物であって、式(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はケイ素と結合した少なくとも1つの水素原子を有するオルガノシリルアルキル基であり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、基Rの少なくとも50モル%はオルガノシリルアルキルである)を有する少なくとも0.5%(w/w)のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を含む有機ケイ素化合物、及び
(C)触媒量のヒドロシリル化触媒
を含むシリコーン組成物に関する。
本発明はさらに、上述のシリコーン組成物を硬化させることにより調製される硬化シリコーン樹脂に関する。
本発明のシリコーン組成物は、低VOC(揮発性有機化合物)含有量及び調節可能な硬化を含む数多くの利点を有する。また、シリコーン組成物の粘度は、特定の用途の要件に応じて、広範囲にわたって多様であり得る。重要なことには、シリコーン組成物は通常、本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂の代わりに非樹脂状有機ケイ素ヒドリドを含有する類似の組成物よりも高い粘度を有する。
多くの用途に関して有機溶媒を要さない本発明のシリコーン組成物は、非常に少ないVOC含有量を有する。したがって、シリコーン組成物は、溶媒媒介性(solvent-borne)組成物に関連する健康障害、安全障害及び環境障害を回避する。さらに、本発明の無溶媒組成物は通常、溶媒媒介性シリコーン組成物よりも少ない収縮を硬化中に受ける。
さらに、シリコーン組成物の有機ケイ素化合物、即ち構成成分(B)が、100%(w/w)のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を含む場合、組成物は特に低揮発性を有する。結果として、組成物中のケイ素と結合した水素原子対アルケニル基の比は、保管及び基板への塗布中に安定なままである。
さらに、本発明のシリコーン組成物は、検出可能な副生成物の形成なしに、室温〜やや高温の温度で迅速に硬化して、高い破壊靭性を有する硬化シリコーン樹脂を生成する。実際には、シリコーン組成物の硬化速度は、触媒及び/又は任意の阻害剤の濃度を調節することにより利便性よく調節することができる。
本発明のシリコーン組成物は、特に電子工学分野で多数の用途を有する。例えば、シリコーン組成物を使用して、ダイスをプリント回路基板へ取り付けること、電子デバイスを封止すること、放熱器と電子デバイスとの間のギャップを満たすこと、放熱器を電子デバイスへ取り付けること、或いは電力変圧器又は変換器におけるワイヤ巻線を封止することができる。特に、シリコーン組成物は、可撓性基板又は硬質基板へ電子部品を結合させるのに有用である。
[発明の詳細な説明]
本明細書中で使用する場合、「脂肪族不飽和を含まないヒドロカルビル」という用語は、ヒドロカルビル基が脂肪族炭素間二重結合又は炭素間三重結合を含有しないことを意味する。また、「基Rのモル%はオルガノシリルアルキルである」という用語は、オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂中の基Rのモルの総数に対するケイ素と結合したオルガノシリルアルキル基のモルの数の比に100を乗じたものとして定義される。さらに、「基Rのモル%はアルケニルである」という用語は、オルガノポリシロキサン樹脂中の基Rのモルの総数に対するケイ素と結合したアルケニル基のモルの数の比に100を乗じたものとして定義される。
本発明によるオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂は、下記式:
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はケイ素と結合した少なくとも1つの水素原子を有するオルガノシリルアルキル基であり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、基Rの少なくとも50モル%はオルガノシリルアルキルである)
を有する。
で示されるヒドロカルビル基及びハロゲン置換されたヒドロカルビル基は、脂肪族不飽和を含まず、通常炭素数1〜10、あるいは炭素数1〜6を有する。少なくとも3の炭素数を有する非環式ヒドロカルビル基及びハロゲン置換されたヒドロカルビル基は、分岐構造又は未分岐構造を有し得る。Rで示されるヒドロカルビル基の例としては、メチル、エチル、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、1−メチルプロピル、2−メチルプロピル、1,1−ジメチルエチル、ペンチル、1−メチルブチル、1−エチルプロピル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1,2−ジメチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、及びデシル等のアルキル;シクロペンチル、シクロヘキシル、及びメチルシクロヘキシル等のシクロアルキル;フェニル及びナフチル等のアリール;トリル及びキシリル等のアルカリール;並びにベンジル及びフェネチル等のアラルキルが挙げられるが、これらに限定されない。Rで示されるハロゲン置換されたヒドロカルビル基の例としては、3,3,3−トリフルオロプロピル、3−クロロプロピル、クロロフェニル、ジクロロフェニル、2,2,2−トリフルオロエチル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、及び2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルが挙げられるが、これらに限定されない。
で示されるオルガノシリルアルキル基の例としては、下記式:
Figure 2008520803
−CHCHSiMeH、
−CHCHSiMe2nSiMeH、
−CHCHSiMe2nSiMePhH、
−CHCHSiMePhH、
−CHCHSiPhH、
−CHCHSiMePhC2nSiPhH、
−CHCHSiMePhC2nSiMeH、
−CHCHSiMePhOSiMePhH、及び
−CHCHSiMePhOSiPh(OSiMePhH)(式中、Meはメチルであり、Phはフェニルであり、下付きのnは2〜10の値を有する)
を有する基が挙げられるが、これらに限定されない。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂の式において、下付きのw、x、y及びzはモル分率である。下付きのwは通常、0〜0.8、或いは0.02〜0.75、或いは0.05〜0.3の値を有し、下付きのxは通常、0〜0.6、或いは0〜0.45、或いは0〜0.25の値を有し、下付きのyは通常、0〜0.99、或いは0.25〜0.8、或いは0.5〜0.8の値を有し、下付きのzは通常、0〜0.35、或いは0〜0.25、或いは0〜0.15を有する。また、比y+z/(w+x+y+z)は通常、0.2〜0.99、或いは0.5〜0.95、或いは0.65〜0.9である。さらに、比w+x/(w+x+y+z)は通常、0.01〜0.80、或いは0.05〜0.5、或いは0.1〜0.35である。
通常、オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂中の基Rの少なくとも50モル%、或いは少なくとも65モル%、或いは少なくとも80モル%が、オルガノシリルアルキルである。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂は通常、500〜50,000、或いは500〜10,000、或いは1,000〜3,000の数平均分子量(M)を有し、ここで分子量は、低角度レーザ光散乱検出器を用いるゲル浸透クロマトグラフィにより確定される。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂は通常、29Si NMRにより確定される場合に10%(w/w)未満、或いは5%(w/w)未満、或いは2%(w/w)未満のケイ素と結合したヒドロキシ基を含有する。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂は、R SiO1/2単位(即ち、M単位)及び/又はR SiO2/2単位(即ち、D単位)と組み合わせて、RSiO3/2単位(即ち、T単位)及び/又はSiO4/2単位(即ち、Q単位)(式中、R及びRは、上記で定義及び例示される通りである)を含む。例えば、オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂は、DT樹脂、MT樹脂、MDT樹脂、DTQ樹脂及びMTQ樹脂、並びにMDTQ樹脂、DQ樹脂、MQ樹脂、DTQ樹脂、MTQ樹脂、又はMDQ樹脂であり得る。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂の例としては、下記式:
((HMeSiCSiMeCHCHMeSiO1/20.12(PhSiO3/20.88
((HMeSiCSiMeCHCHMeSiO1/20.17(PhSiO3/20.83
((HMeSiCSiMeCHCHMeSiO1/20.17(MeSiO3/20.17(PhSiO3/20.66
((HMeSiCSiMeCHCHMeSiO1/20.15(PhSiO3/20.75(SiO4/20.10、及び
((HMeSiCSiMeCHCHMeSiO1/20.08((HMeSiCSiMeCHCH)MeSiO1/20.06(PhSiO3/20.86(式中、Meはメチルであり、Phはフェニルであり、Cはパラフェニレン基を示し、括弧の外の下付きの数字はモル分率を示す)
を有する樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。また、上記の式において、単位の配列の並びは特定されていない。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂は、(a)式(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2を有するオルガノポリシロキサンを、(b)平均して1分子当たりケイ素と結合した2〜4つの水素原子及び1,000未満の分子量を有する有機ケイ素化合物と、(c)ヒドロシリル化触媒及び任意に(d)有機溶媒の存在下で反応させることにより調製することができ、ここでRは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はアルケニルであり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、基Rの少なくとも50モル%はアルケニルであり、(b)中のケイ素結合水素原子対(a)中のアルケニル基のモル比は1.5〜5である。
オルガノポリシロキサン樹脂(a)は、式(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、R、w、x、y及びzは、本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂に関して上記で記載及び例示される通りであり、Rは、R又はアルケニルである)を有する。
で表されるアルケニル基は、同じであってもよく、或いは異なってもよく、通常炭素数2〜10、或いは炭素数2〜6を有し、ビニル、アリル、ブテニル、ヘキセニル及びオクテニルにより例示されるが、これらに限定されない。
通常、オルガノポリシロキサン樹脂(a)中の基Rの少なくとも50モル%、或いは少なくとも65モル%、或いは少なくとも80モル%はアルケニルである。
オルガノポリシロキサン樹脂(a)は通常、500〜50,000、或いは500〜10,000、或いは1,000〜3,000の数平均分子量(M)を有し、ここで分子量は、低角度レーザ光散乱検出器を用いるゲル浸透クロマトグラフィにより確定される。
25°でのオルガノポリシロキサン(a)の粘度は通常、0.01〜100,000Pa・s、或いは0.1〜10,000Pa・s、或いは1〜100Pa・sである。
オルガノポリシロキサン樹脂(a)は通常、29Si NMRにより確定される場合に10%(w/w)未満、或いは5%(w/w)未満、或いは2%(w/w)未満のケイ素と結合したヒドロキシ基を含有する。
オルガノポリシロキサン樹脂(a)は、R SiO1/2単位(即ち、M単位)及び/又はR SiO2/2単位(即ち、D単位)と組み合わせて、RSiO3/2単位(即ち、T単位)及び/又はSiO4/2単位(即ち、Q単位)(式中、R及びRは、上記で定義及び例示される通りである)を含む。例えば、オルガノポリシロキサン樹脂は、DT樹脂、MT樹脂、MDT樹脂、DTQ樹脂及びMTQ樹脂、並びにMDTQ樹脂、DQ樹脂、MQ樹脂、DTQ樹脂、MTQ樹脂、又はMDQ樹脂であり得る。
オルガノポリシロキサン樹脂(a)としての使用に適したオルガノポリシロキサン樹脂の例としては、下記式:
(ViMeSiO1/20.25(PhSiO3/20.75、(ViMeSiO1/20.25(PhSiO3/20.75、(ViMeSiO1/20.25(MeSiO3/20.25(PhSiO3/20.50、(ViMeSiO1/20.15(PhSiO3/20.75(SiO4/20.1、及び(ViMeSiO1/20.15(ViMeSiO1/20.1(PhSiO3/20.75(式中、Meはメチルであり、Viはビニルであり、Phはフェニルであり、括弧の外の下付きの数字はモル分率を示す)
を有する樹脂が挙がられるが、これらに限定されない。
オルガノポリシロキサン樹脂を調製する方法は当該技術分野で既知であり、これらの樹脂の多くが市販されている。オルガノポリシロキサン樹脂は通常、トルエンのような有機溶媒中でクロロシラン前駆体の適切な混合物を共加水分解させることにより調製される。例えば、R SiO1/2単位及びRSiO3/2単位から本質的に構成されるオルガノポリシロキサン樹脂は、トルエン中で式R SiClを有する化合物と、式RSiClを有する化合物とを共加水分解させることにより調製することができ、ここでR及びRは、上記で定義及び例示される通りである。塩酸及びシリコーン加水分解産物を分離して、加水分解産物を水で洗浄して、残留酸を除去して、穏やかな縮合触媒の存在下で加熱して、樹脂を必須の粘度へと「増粘する」。必要であれば、樹脂はさらに、有機溶媒中で縮合触媒で処理されて、ケイ素と結合したヒドロキシ基の含有量を低減させることができる。或いは、クロロ以外の加水分解可能な基(例えば、−Br、−I、−OCH、−OC(O)CH、−N(CH、NHCOCH及び−SCH)を含有するシランを、共加水分解反応における出発材料として利用することができる。樹脂生成物の特性は、シランのタイプ、シランのモル比、縮合度及び処理条件に依存する。
有機ケイ素化合物(b)は、平均して1分子当たりケイ素と結合した2〜4つの水素原子を有する少なくとも1つの有機ケイ素化合物である。或いは、有機ケイ素化合物は、平均して1分子当たりケイ素と結合した2〜3つの水素原子を有する。有機ケイ素化合物は通常、1,000未満、或いは750未満、或いは500未満の分子量を有する。有機ケイ素化合物中のケイ素と結合した有機基は、ヒドロカルビル基及びハロゲン置換されたヒドロカルビル基(ともに脂肪族不飽和を含まない)から選択され、これらはオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂の式中のRに関して上記で記載及び例示される通りである。
有機ケイ素化合物(b)は、オルガノハイドロジェンシラン又はオルガノハイドロジェンシロキサンであり得る。オルガノハイドロジェンシランは、モノシラン、ジシラン、トリシラン又はポリシランであり得る。同様に、オルガノハイドロジェンシロキサンは、ジシロキサン、トリシロキサン又はポリシロキサンであり得る。有機ケイ素化合物の構造は、直鎖状、分岐状又は環状であり得る。シクロシロキサンは通常、3〜12のケイ素原子、或いは3〜10のケイ素原子、或いは3〜4のケイ素原子を有する。ポリシラン及びポリシロキサンにおいては、ケイ素と結合した水素原子は、末端位置に位置し得るか、ペンダント位置に位置し得るか、或いは末端位置及びペンダント位置の両方に位置し得る。
オルガノハイドロジェンシランの例としては、ジフェニルシラン、2−クロロエチルシラン、ビス[(p−ジメチルシリル)フェニル]エーテル、1,4−ジメチルジシリルエタン、1,3,5−トリス(ジメチルシリル)ベンゼン及び1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリシランが挙げられるが、これらに限定されない。
オルガノハイドロジェンシランはまた、下記式:
Figure 2008520803
(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、下記:
Figure 2008520803
(式中、gは1〜6である)
から選択される式を有するヒドロカルビレン基である)
を有するオルガノヒドロジェンシランであり得る。Rで示されるヒドロカルビル基及びハロゲン置換されたヒドロカルビル基は、本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂に関して上記で定義及び例示される通りである。
オルガノハイドロジェンシランの例としては、下記式を有する化合物が挙げられるが、これらに限定されない:
Figure 2008520803
オルガノハイドロジェンシランを調製する方法(例えば、グリニャール試薬とハロゲン化アルキル又はアリールとの反応)は、当該技術分野で既知である。例えば、式HR Si−R−SiR Hを有するオルガノハイドロジェンシランは、エーテル中で式Rを有するジハロゲン化アリールをマグネシウムで処理して、対応するグリニャール試薬を生産すること、続いてそのグリニャール試薬を、式HR SiClを有するクロロシランで処理することにより調製することができ、ここでR及びRは、上記で定義及び例示される通りである。
オルガノハイドロジェンシロキサンの例としては、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、フェニルトリス(ジメチルシロキシ)シラン及び1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサンが挙げられるが、これらに限定されない。
オルガノハイドロジェンシロキサンを調製する方法(例えば、オルガノハロシランの加水分解及び縮合)は、当該技術分野で既知である。
オルガノポリシロキサン(b)は、それぞれ上述するような、単一の有機ケイ素化合物及び2つ又はそれ以上の異なる有機ケイ素化合物を含む混合物であり得る。例えば、有機ケイ素化合物は、単一オルガノハイドロジェンシラン、2つの異なるオルガノハイドロジェンシランの混合物、又はオルガノハイドロジェンシロキサン及び2つの異なるオルガノハイドロジェンシロキサンの混合物であり得る。
ヒドロシリル化触媒(c)は、白金族金属(即ち、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム及びイリジウム)を含む既知のヒドロシリル化触媒のいずれか、或いは白金族金属を含有する化合物であり得る。好ましくは、白金族金属は、ヒドロシリル化反応におけるその高い活性に基づいて白金である。
ヒドロシリル化触媒としては、米国特許第3,419,593号明細書(これは、参照により本明細書に援用される)においてWillingにより開示される塩化白金酸と、或る特定のビニル含有オルガノシロキサンとの錯体が挙げられる。このタイプの触媒は、塩化白金酸と、1,3−ジエテニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンとの反応生成物である。
本方法の一実施形態では、ヒドロシリル化触媒は、その表面上に白金族金属を有する固体支持体を含む担持触媒である。担持触媒は、例えば反応混合物を濾過することにより、オルガノハイドロジェンポリシロキサン生成物と利便性よく分離することができる。担持触媒の例としては、炭素上の白金、炭素上のパラジウム、炭素上のルテニウム、炭素上のロジウム、シリカ上の白金、シリカ上のパラジウム、アルミナ上の白金、アルミナ上のパラジウム及びアルミナ上のルテニウムが挙げられるが、これらに限定されない。
有機溶媒(d)は、少なくとも1つの有機溶媒である。有機溶媒は、本方法の条件下でオルガノポリシロキサン(a)、有機ケイ素化合物(b)又はオルガノハイドロジェンポリシロキサンと反応しない任意の非プロトン性又は双極性非プロトン性有機溶媒であってもよく、構成成分(a)、(b)及びオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂と混和性である。
有機溶媒の例としては、飽和脂肪族炭化水素(例えば、n−ペンタン、ヘキサン、n−ヘプタン、イソオクタン及びドデカン)、脂環式炭化水素(例えば、シクロペンタン及びシクロヘキサン)、芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレン)、環状エーテル(例えば、テトラヒドロフラン(THF)及びジオキサン)、ケトン(例えば、メチルイソブチルケトン(MIBK))、ハロゲン化アルカン(例えば、トリクロロエタン)及びハロゲン化芳香族炭化水素(例えば、ブロモベンゼン及びクロロベンゼン)が挙げられるが、これらに限定されない。有機溶媒(d)は、それぞれ上記で定義するような、単一有機溶媒或いは2つ又はそれ以上の異なる有機溶媒を含む混合物であり得る。
反応は、ヒドロシリル化反応に適した任意の標準的な反応器中で実施され得る。適切な反応器としては、ガラス反応器及びテフロン(登録商標)加工されたガラス反応器が挙げられる。好ましくは、反応器には掻き混ぜの手段(例えば、攪拌)が装備されている。また、好ましくは、反応は、水分の非存在下で不活性雰囲気(例えば、窒素又はアルゴン)中で実施される。
オルガノポリシロキサン、有機ケイ素化合物、ヒドロシリル化触媒及び任意に有機溶媒は、任意の順序で混合することができる。通常、オルガノポリシロキサン(a)、有機ケイ素化合物(b)及び任意に有機溶媒(d)は、ヒドロシリル化触媒(c)の導入前に混合される。
反応は通常、温度0〜150℃、或いは室温(およそ23℃)〜115℃で実施される。温度が0℃未満である場合、反応の速度は通常非常に遅い。
反応時間は、オルガノポリシロキサン樹脂及び有機ケイ素化合物の構造、並びに温度のような幾つかの要因に依存する。反応の時間は通常、室温〜150℃の温度で1〜24時間である。最適な反応時間は、以下の実施例のセクションで記述される方法を用いて日常的な実験により確定することができる。
有機ケイ素化合物(b)中のケイ素と結合した水素原子対オルガノポリシロキサン樹脂(a)中のアルケニル基のモル比は通常、1.5〜5、或いは1.75〜3、或いは2〜2.5である。
ヒドロシリル化触媒(c)の濃度は、オルガノポリシロキサン樹脂(a)と有機ケイ素化合物(b)との付加反応を触媒するのに十分なものである。通常、ヒドロシリル化触媒(c)の濃度は、オルガノポリシロキサン樹脂(a)及び有機ケイ素化合物(b)の組合せ重量に基づいて、0.1〜1000ppmの白金族金属、或いは1〜500ppmの白金族金属、或いは5〜150ppmの白金族金属を提供するのに十分なものである。反応の速度は、0.1ppm未満の白金族金属では非常に遅い。1000ppmを超える白金族金属の使用は、反応速度の明らかな増加をもたらすものではなく、したがって非経済的である。
有機溶媒(d)の濃度は通常、反応混合物の総重量に基づいて0〜99%(w/w)、或いは30〜80%(w/w)、或いは45〜60%(w/w)である。
オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂は、以下に記載されるシリコーン組成物の単離又は精製なしに使用することができ、或いは樹脂は、従来の蒸発方法により溶媒の大部分と分離することができる。例えば、反応混合物は、減圧下で加熱することができる。さらに、オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を調製するのに使用されるヒドロシリル化触媒が上述される担持触媒である場合、樹脂は、反応混合物を濾過することによりヒドロシリル化触媒と容易に分離することができる。しかしながら、オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂が、樹脂を調製するのに使用されるヒドロシリル化触媒と分離されない場合、触媒は、シリコーン組成物の構成成分(C)として使用され得る。
本発明によるシリコーン組成物は、
(A)平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つのアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン樹脂であって、下記式:
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はアルケニルであり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、基Rの少なくとも50モル%はアルケニルである)
を有する、オルガノポリシロキサン樹脂、
(B)シリコーン組成物を硬化させるのに十分な量の平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つの水素原子を有する有機ケイ素化合物であって、式(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はケイ素と結合した少なくとも1つの水素原子を有するオルガノシリルアルキル基であり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、基Rの少なくとも50モル%はオルガノシリルアルキルである)を有する少なくとも0.5%(w/w)のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を含む有機ケイ素化合物、及び
(C)触媒量のヒドロシリル化触媒
を含む。
構成成分(A)は、少なくとも1つのオルガノポリシロキサン樹脂であり、ここでこの樹脂は、本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを調製する方法におけるオルガノポリシロキサン樹脂(a)に関して上記で記載及び例示される通りである。構成成分(A)は、以下に記載される構成成分(B)のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を調製するのに使用される同じオルガノポリシロキサン樹脂、又は異なる樹脂であり得る。
構成成分(A)は、単一オルガノポリシロキサン樹脂、或いは以下の特性:構造、粘度、平均分子量、シロキサン単位及び配列の少なくとも1つが異なる2つ又はそれ以上の異なるオルガノポリシロキサン樹脂を含む混合物であり得る。
構成成分(B)は、組成物を硬化させるのに十分な量の平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つの水素原子を有する少なくとも1つの有機ケイ素化合物であり、ここでこの有機ケイ素化合物は、上記で記載及び例示される少なくとも0.5%(w/w)の本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を含む。
構成成分(B)は通常、上記で記載及び例示される本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂の構成成分(B)の総重量に基づいて、少なくとも0.5%(w/w)、或いは少なくとも50%(w/w)、或いは少なくとも75%(w/w)を含む。シリコーン組成物の一実施形態では、構成成分(B)は、本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂である(即ち、構成成分(B)は、100%(w/w)のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を含む)。
有機ケイ素化合物は、平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つの水素原子、或いは1分子当たりケイ素と結合した少なくとも3つの水素原子を含有する。構成成分(A)における1分子当たりのアルケニル基の平均数及び構成成分(B)における1分子当たりのケイ素と結合した水素原子の平均数の合計が4より大きい場合に架橋が起きることが一般的に理解されよう。
本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂以外の有機ケイ素化合物は通常、オルガノハイドロジェンシラン及びオルガノハイドロジェンシロキサンである。オルガノハイドロジェンシランは、モノシラン、ジシラン、トリシラン又はポリシランであり得る。同様に、オルガノハイドロジェンシロキサンは、ジシロキサン、トリシロキサン又はポリシロキサンであり得る。有機ケイ素化合物の構造は、直鎖状、分岐状又は環状であり得る。シクロシロキサンは通常、3〜12のケイ素原子、或いは3〜10のケイ素原子、或いは3〜4のケイ素原子を有する。ポリシラン及びポリシロキサンにおいては、ケイ素と結合した水素原子は、末端位置に位置し得るか、ペンダント位置に位置し得るか、或いは末端位置及びペンダント位置の両方に位置し得る。
オルガノハイドロジェンシランの例としては、ジフェニルシラン、2−クロロエチルシラン、ビス[(p−ジメチルシリル)フェニル]エーテル、1,4−ジメチルジシリルエタン、1,3,5−トリス(ジメチルシリル)ベンゼン、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリシラン、ポリ(メチルシリレン)フェニレン及びポリ(メチルシリレン)メチレンが挙げられるが、これらに限定されない。オルガノハイドロジェンシランはまた、式HR Si−R−SiR Hを有することができ、ここでR及びRは、本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサンを調製する方法において有機ケイ素化合物(b)に関して上記で記載及び例示される通りである。
オルガノハイドロジェンシロキサンの例としては、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、フェニルトリス(ジメチルシロキシ)シラン、1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン、トリメチルシロキシ末端ポリ(メチルハイドロジェンシロキサン)、トリメチルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチルハイドロジェンシロキサン)、ジメチルハイドロジェンシロキシ末端ポリ(メチルハイドロジェンシロキサン)並びにHMeSiO1/2単位、MeSiO1/2単位及びSiO4/2単位(式中、Meはメチルである)から本質的に構成される樹脂が挙げられるが、これらに限定されない。
構成成分(B)は、それぞれが上記で記載されるような、単一有機ケイ素化合物或いは2つ又はそれ以上の異なる有機ケイ素化合物を含む混合物であり得る。例えば、構成成分(B)は、本発明の単一オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂、2つのかかる樹脂の混合物、或いはオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂と、オルガノハイドロジェンシラン及び/又はオルガノハイドロジェンシロキサンとの混合物であり得る。
構成成分(B)の濃度は、組成物を硬化(架橋)させるのに十分なものである。構成成分(B)の正確な量は、所望の硬化度に依存し、硬化度は概して、構成成分(B)中のケイ素と結合した水素原子のモルの数対構成成分(A)中のアルケニル基のモルの数の比が増加するにつれ増加する。構成成分(B)の濃度は、構成成分(A)中のアルキル基1モル当たり、ケイ素と結合した水素原子0.5〜2モル、或いはケイ素と結合した水素原子0.8〜1.8モル、或いはケイ素と結合した水素原子1.0〜1.2モルを提供するのに十分なものである。
ケイ素と結合した水素原子を含有する有機ケイ素化合物を調製する方法は、当該技術分野で既知である。例えば、オルガノハイドロジェンポリシランは、グリニャール試薬とハロゲン化アルキル又はアリールとの反応により調製することができる。オルガノハイドロジェンポリシロキサンを調製する方法(例えば、オルガノハロシランの加水分解及び縮合)は、当該技術分野で既知である。
構成成分(C)は、構成成分(A)と構成成分(B)との付加反応を促進する少なくとも1つのヒドロシリル化触媒である。ヒドロシリル化触媒は、白金族金属を含む既知のヒドロキシル化触媒、白金族金属を含有する化合物、又マイクロカプセル化された白金族金属含有触媒のいずれかであり得る。白金族金属としては、白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム及びイリジウムが挙げられる。好ましくは、白金族金属は、ヒドロシリル化反応におけるその高い活性に基づいて白金である。
好ましいヒドロシリル化触媒としては、米国特許第3,419,593号明細書(これは、参照により本明細書に援用される)においてWillingにより開示される塩化白金酸と、或る特定のビニル含有オルガノシロキサンとの錯体が挙げられる。このタイプの好ましい触媒は、塩化白金酸と、1,3−ジエテニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンとの反応生成物である。
ヒドロシリル化触媒はまた、熱可塑性樹脂中に封入された白金族金属を含むマイクロカプセル化された白金族金属含有触媒であり得る。マイクロカプセル化されたヒドロシリル化触媒を含有する組成物は、周囲条件下で長期間、通常数ヶ月以上の間安定であり、さらに熱可塑性樹脂(複数可)の融点又は軟化点を超える温度で比較的迅速に硬化する。マイクロカプセル化されたヒドロシリル化触媒及びそれらを調製する方法は、米国特許第4,766,176号明細書及びその中で引用される参照文献、並びに米国特許第5,017,654号明細書に例示されるように当該技術分野で既知である。
構成成分(C)は、単一ヒドロシリル化触媒、或いは構造、形態、白金族金属、錯化リガンド及び熱可塑性樹脂のような少なくとも1つの特性が異なる2つ又はそれ以上の異なる触媒を含む混合物であり得る。
構成成分(C)の濃度は、構成成分(A)と構成成分(B)との付加反応を触媒するのに十分なものである。通常、構成成分(C)の濃度は、構成成分(A)及び(B)の組合せ重量に基づいて、0.1〜1000ppmの白金族金属、好ましくは1〜500ppmの白金族金属、より好ましくは5〜150ppmの白金族金属を提供するのに十分なものである。硬化の速度は、0.1ppm未満の白金族金属では非常に遅い。1000ppmを超える白金族金属の使用は、反応速度の明らかな増加をもたすものではなく、したがって非経済的である。
シリコーン組成物は、上述するように組成物が硬化して、高い破壊靭性を有するシリコーン樹脂を形成するのを妨げるものでなければ、さらなる成分を含むことができる。さらなる成分の例としては、ヒドロシリル化触媒阻害剤(例えば、3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、2−フェニル−3−ブチン−2−オール、ビニルシクロシロキサン及びトリフェニルホスフィン)、接着促進剤(例えば、米国特許第4,087,585号明細書及び同第5,194,649号明細書で教示される接着促進剤)、色素、顔料、酸化防止剤、熱安定剤、UV安定剤、難燃剤、流量制御添加剤、有機溶媒及び反応性希釈剤が挙げられるが、これらに限定されない。
例えば、シリコーン組成物は、(D)(i)平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つのアルケニル基及び25℃での粘度0.001〜2Pa・sを有するオルガノシロキサン(ここで、(D)(i)の粘度は、上記シリコーン組成物の構成成分(A)の粘度の20%以下であり、当該オルガノシロキサンは、式(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はアルケニルであり、mは0〜0.8であり、nは0〜1であり、pは0〜0.25であり、qは0〜0.2であり、m+n+p+q=1であり、m+nは0に等しくなく、p+q=0である場合、nは0に等しくなく、当該アルケニル基は全てが末端であるとは限らない)を有する)、並びに(ii)(D)(i)中のアルケニル基1モル当たり0.5〜3モルの(D)(ii)中のケイ素と結合した水素原子を提供するのに十分な量の平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つの水素原子及び25℃での粘度0.001〜2Pa・sを有するオルガノハイドロジェンシロキサン(ここで、当該オルガノハイドロジェンシロキサンは、式(HR SiO1/2(R SiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、sは0.25〜0.8であり、tは0〜0.5であり、vは0〜0.3であり、s+t+v=1であり、t+vは0に等しくない)を有する)を含む反応性希釈剤を含有することができる。
構成成分(D)(i)は、平均して1分子当たり少なくとも2つのアルケニル基及び25℃での粘度0.001〜2Pa・sを有する少なくとも1つのオルガノシロキサンであり、ここで、(D)(i)の粘度は、上記シリコーン組成物の構成成分(A)の粘度の20%以下であり、当該オルガノシロキサンは、式(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はアルケニルであり、mは0〜0.8であり、nは0〜1であり、pは0〜0.25であり、qは0〜0.2であり、m+n+p+q=1であり、m+nは0に等しくなく、p+q=0である場合、nは0に等しくなく、当該アルケニル基は全てが末端であるとは限らない(即ち、当該オルガノシロキサン中の全てのアルケニル基がR SiO1/2単位中に存在するとは限らない)を有する。さらに、オルガノシロキサン(D)(i)は、直鎖状、分岐状又は環状の構造を有し得る。例えば、オルガノシロキサン(D)(i)の式中の下付きのm、p及びqはそれぞれ0に等しく、オルガノシロキサンは、オルガノシクロシロキサンである。
25℃でのオルガノシロキサン(D)(i)の粘度は通常、構成成分(A)の粘度の20%以下、或いは10%以下、或いは1%以下である。例えば、25℃でのオルガノシロキサン(D)(i)の粘度は通常、0.01〜2Pa・s、或いは0.001〜0.1Pa・s、或いは0.001〜0.05Pa・sである。
オルガノシロキサン(D)(i)としての使用に適したオルガノシロキサンの例としては、下記式:
(ViMeSiO)、(ViMeSiO)、(ViMeSiO)、(ViMeSiO)、(ViPhSiO)、(ViPhSiO)、(ViPhSiO)、(ViPhSiO)、ViMeSiO(ViMeSiO)SiMeVi、MeSiO(ViMeSiO)SiMe、及び(ViMeSiO)Si(式中、Meはメチルであり、Phはフェニルであり、Viはビニルであり、下付きのnは、オルガノシロキサンが25℃で0.001〜2Pa・sの粘度になるような値を有する)
を有するオルガノシロキサンが挙げられるが、これらに限定されない。
構成成分(D)(i)は、それぞれ上述するような、単一オルガノシロキサン或いは2つ又はそれ以上の異なるオルガノシロキサンの混合物であり得る。アルケニル官能性オルガノシロキサンを作製する方法は、当該技術分野で既知である。
構成成分(D)(ii)は、(D)(i)中のアルケニル基1モル当たり0.5〜3モルの(D)(ii)中のケイ素と結合した水素原子を提供するのに十分な量の平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つの水素原子及び25℃での粘度0.001〜2Pa・sを有する少なくとも1つのオルガノハイドロジェンシロキサンであり、ここで、当該オルガノハイドロジェンシロキサンは、式(HR SiO1/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、sは0.25〜0.8であり、tは0〜0.5であり、vは0〜0.3であり、s+t+v=1であり、t+vは0に等しくない)を有する。
25℃でのオルガノハイドロジェンシロキサン(D)(ii)の粘度は通常、0.001〜2Pa・s、或いは0.001〜0.1Pa・s、或いは0.001〜0.05Pa・sである。
オルガノハイドロジェンシロキサン(D)(ii)としての使用に適したオルガノハイドロジェンシロキサンの例としては、下記式:
PhSi(OSiMeH)、Si(OSiMeH)、MeSi(OSiMeH)、(HMeSiO)SiOSi(OSiMeH)及び(HMeSiO)SiOSi(Ph)(OSiMeH)(式中、Meはメチルであり、Phはフェニルである)を有するオルガノハイドロジェンシロキサンが挙げられるが、これらに限定されない。
構成成分(D)(ii)は、それぞれ上述するような、単一オルガノハイドロジェンシロキサン或いは2つ又はそれ以上の異なるオルガノハイドロジェンシロキサンの混合物であり得る。オルガノハイドロジェンシロキサンを作製する方法は、当該技術分野で既知である。
構成成分(D)(ii)の濃度は、構成成分(D)(i)中のアルケニル基1モル当たり、0.5〜3モルのケイ素と結合した水素原子、或いは0.6〜2モルのケイ素と結合した水素原子、或いは0.9〜1.5モルのケイ素と結合した水素原子を提供するのに十分なものである。
シリコーン組成物中の反応性希釈剤(D)(即ち構成成分(D)(i)及び(D)(ii)を組み合わせたもの)の濃度は通常、構成成分(A)及び(B)の組合せ重量に基づいて、0〜90%(w/w)、或いは0〜50%(w/w)、或いは0〜20%(w/w)、或いは0〜10%(w/w)である。
シリコーン組成物は、単一部分中に構成成分(A)から(C)を含むワンパート組成物、或いは2つ又はそれ以上の部分中に構成成分(A)から(C)を含むマルチパート組成物であり得る。例えば、マルチパートシリコーン組成物は、構成成分(A)の一部及び構成成分(C)の全てを含有する第1の部分、並びに構成成分(A)の残りの部分及び構成成分(B)の全てを含有する第2の部分を含み得る。
ワンパートシリコーン組成物は通常、有機溶媒を使用して又は使用せずに、周囲温度において規定の比率で構成成分(A)から(C)及び任意の成分を組み合わせることにより調製される。シリコーン組成物が即座に使用される場合、各種構成成分の添加の順序は重要ではないが、組成物の早期の硬化を妨げるために、ヒドロシリル化触媒は好ましくは、約30℃未満の温度で最後に添加される。同様に、マルチパートシリコーン組成物は、各部分に関して指定される特定の構成成分を組み合わせることにより調製することができる。
混合は、バッチ又は連続プロセスのいずれかにおいて、当該技術分野で既知の技術のいずれか(例えば、混練、ブレンディング及び攪拌)により達成され得る。特定のデバイスは、構成成分の粘度及び最終シリコーン組成物の粘度により確定される。
シリコーン組成物は、金属(例えば、アルミニウム、金、銀、すず鉛、ニッケル、銅及び鉄)及びそれらの合金、ケイ素、フルオロカーボンポリマー(例えば、ポリテトラフルオロエチレン及びポリフッ化ビニル)、ポリアミド(例えば、ナイロン)、ポリイミド、エポキシド(epoxies)、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、セラミック並びにガラスが挙げられるがこれらに限定されない多種多様の固体基板へ塗布することができる。
本発明による硬化シリコーン樹脂は、上述のシリコーン組成物を硬化させることにより調製することができる。シリコーン組成物は、約室温〜約250℃、好ましくは約室温〜約200℃、より好ましくは約室温〜約150℃の温度で、適切な期間中に硬化させることができる。例えば、シリコーン組成物は通常、150℃で約1時間未満で硬化する。
本発明のシリコーン組成物は、低VOC(揮発性有機化合物)含有量及び調節可能な硬化を含む数多くの利点を有する。また、シリコーン組成物の粘度は、特定の用途の要件に応じて、広範囲にわたって多様であり得る。重要なことには、シリコーン組成物は通常、本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂の代わりに非樹脂状有機ケイ素ヒドリドを含有する類似の組成物よりも高い粘度を有する。
多くの用途に関して有機溶媒を要さない本発明のシリコーン組成物は、非常に少ないVOC含有量を有する。したがって、シリコーン組成物は、溶媒媒介性組成物に関連する健康障害、安全障害及び環境障害を回避する。さらに、本発明の無溶媒組成物は通常、溶媒媒介性シリコーン組成物よりも少ない収縮を硬化中に受ける。
さらに、シリコーン組成物の有機ケイ素化合物、即ち構成成分(B)が、100%(w/w)のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を含む場合、組成物は特に低揮発性を有する。結果として、組成物中のケイ素と結合した水素原子対アルケニル基の比は、保管及び基板への塗布中に安定なままである。
さらに、本発明のシリコーン組成物は、検出可能な副生成物の形成なしに、室温〜やや高温の温度で迅速に硬化して、高い破壊靭性を有する硬化シリコーン樹脂を生成する。実際には、シリコーン組成物の硬化速度は、触媒及び/又は任意の阻害剤の濃度を調節することにより利便性よく調節することができる。
本発明のシリコーン組成物は、特に電子工学分野で多数の用途を有する。例えば、シリコーン組成物を使用して、ダイスをプリント回路基板へ取り付けること、電子デバイスを封止すること、放熱器と電子デバイスとの間のギャップを満たすこと、放熱器を電子デバイスへ取り付けること、或いは電力変圧器又は変換器におけるワイヤ巻線を封止することができる。特に、シリコーン組成物は、可撓性基板又は硬質基板へ電子部品を結合させるのに有用である。
以下の実施例は、本発明のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂及びシリコーン組成物をより良好に説明するために提示されるが、添付の特許請求の範囲で叙述される本発明を限定するとして解釈されるものではない。別記しない限り、実施例で報告される部及びパーセントは全て、重量に基づく。以下の方法及び材料が実施例で用いられた。
曲げ強度及び曲げ弾性率の測定用の試験片の調製
5.0×5.0×0.125インチ(12.7×12.7×0.318cm)の寸法を取り、且つテフロン(登録商標)バー及びステンレス鋼板で構築される長方形の型(図1)へシリコーン組成物を注いだ。充填された型を真空炉中で50mmHg(6,666Pa)の圧力下で50℃にて約10分間加熱して、組成物を脱気した。室温にまで冷却した後、型を強制通風炉中に入れて、以下の加熱サイクル:60℃で24時間、100℃で2時間、160℃で4時間及び200℃で2時間に付した。型を室温にまで冷却させて、硬化シリコーンサンプルを取り出した。
硬化シリコーンサンプルを帯鋸で、それぞれ2.0×0.5×0.125インチ(5.1×1.3×0.318cm)の寸法を取る4つの同一試験片へ切断した。試験片は、順にグリット番号320、500、800、1200、2400及び4000を有する研磨紙を使用して手で磨いた。試験片はさらに、順に粒子径1、0.1及び0.5μmを有するアルミナの水性分散液を使用して手で磨いた。磨いた片を80℃で一晩乾燥させた後、試験前に少なくとも24時間室温で維持した。
曲げ強度及び曲げ弾性率の測定
シリコーン試験片の曲げ特性は、1000Nロードセルを装備したInstron 8562 Loadframeを使用して確定した。測定は、ASTM D 790−00に記載されるように、三点ローディングシステムを使用して21℃で実施した。
荷重−撓み曲線をプロットして、試験片の曲げ強度及び曲げ弾性率を確定した。曲げ強度は、下記方程式:
σfM=3PL/2bd
(式中、
σfM=曲げ強度(外側表面における中点での最大応力)、MPa
P=荷重−撓み曲線上での最大荷重、N、
L=支持スパン、mm、
b=試験したビームの幅、mm及び
d=試験したビームの深さ、mm)
を使用して算出した。
シリコーン試験片の「弾性率」とも称される曲げ弾性率は、荷重−撓み(応力−歪)曲線の最も急勾配な初期直線部分に対する接線を引くことにより確定された。接線の傾きを曲げ弾性率とした。
それぞれMPa及びGPaの単位で表される曲げ強度及び曲げ弾性率に関して報告される値は、同一に調製した試験片に対して実施された4回の測定の平均値を表す。
平面歪破壊靭性及び臨界歪エネルギー解放率の測定用の試験片の調製
5.0×5.0×0.125インチ(12.7×12.7×0.318cm)の寸法を取り、且つテフロン(登録商標)バー及びステンレス鋼板で構築される長方形の型(図1)へシリコーン組成物を注いだ。充填された型を真空炉中で50mmHg(6,666Pa)の圧力下で50℃にて約10分間加熱して、組成物を脱気した。室温にまで冷却した後、型を強制通風炉中に入れて、以下の加熱サイクル:60℃で24時間、100℃で2時間、160℃で4時間及び200℃で2時間に付した。型を室温にまで冷却させて、硬化シリコーンサンプルを取り出した。
硬化シリコーンサンプルを帯鋸で、それぞれ2.0×0.375×0.125インチ(5.1×0.953×0.318cm)の寸法を取る6つの同一試験片へ切断した。試験片は、順にグリット番号320、500、800、1200、2400及び4000を有する研磨紙を使用して手で磨いた。試験片はさらに、順に粒子径1、0.1及び0.5μmを有するアルミナの水性分散液を使用して手で磨いた。磨いた片を80℃で一晩乾燥させた後、少なくとも24時間室温で維持した。
深さ0.1インチ(0.254cm)を有するノッチを、機械加工により各片の中点で切り込んた。次に、ノッチ中に新たなかみそりの刃を挿入すること、及び刃上を軽くたたくことによりノッチの根本から片幅の約半分に伸びる自然な亀裂を作成した。最終試験片の形状は図2に示し、ここでPは、片が耐えることが可能である最大荷重を表し、aは亀裂長さを表し、Wは片幅0.375インチ(0.953cm)を表し、Bは、片厚0.157インチ(0.399cm)を表し、L1は、支持スパン1.5インチ(3.81cm)を表し、L2は、片長2.0インチ(5.08cm)を表す。
平面歪破壊靭性及び臨界歪エネルギー解放率の測定
シリコーン試験片の平面歪破壊靭性KIc及び臨界歪エネルギー解放率GICは、1000Nロードセルを装備したInstron 8562 Loadframeを使用して確定した。測定は、ASTM D 5045−99に記載されるように、三点ローディングシステムを使用して21℃で実施した。試験の変位速度は、10mm/分であった。図2に示す幾何学及びローティング条件、4に等しい支持スパン対片幅比(L1/W)に関して、破壊靭性は、下記方程式:
Ic=(P/(BW1/2))f(x)
(式中、
Ic=破壊靭性、MPam1/2
P=最大荷重、kN、
B=片厚、cm、
W=片幅、cm、
f(x)=6x1/2(1.99−x(1−x)(2.15−3.93x+2.7x))/((1+2x)(1−x)3/2)及び
x=a/W(式中、aはcmでの亀裂長である))
を使用して算出した。亀裂長であるaは、0.45<a/W<0・55であるように選択した。
臨界歪エネルギー解放率は、下記:
IC=KIC /E(1−ν
(式中、
IC=臨界歪エネルギー解放率、N/m、
E=曲げ弾性率、GPa及び
ν=ポアソン比(これは、0の値を有すると仮定される))
に従って確定された。
ガラス転移温度及び開始温度の測定用の試験片の調製
5.0×5.0×0.125インチ(12.7×12.7×0.318cm)の寸法を取り、且つテフロン(登録商標)バー及びステンレス鋼板で構築される長方形の型(図1)へシリコーン組成物を注いだ。充填された型を真空炉中で50mmHg(6,666Pa)の圧力下で50℃にて約10分間加熱して、組成物を脱気した。室温にまで冷却した後、型を強制通風炉中に入れて、以下の加熱サイクル:60℃で24時間、100℃で2時間、160℃で4時間及び200℃で2時間に付した。型を室温にまで冷却させて、硬化シリコーンサンプルを取り出した。
硬化シリコーンサンプルを低速ダイヤモンド鋸で、それぞれ1×3×20mmの寸法を取る6つの同一試験片へ切断した。
ガラス転移温度及び開始温度の測定
シリコーン試験片のTgは、TA Instruments 2980動的機械分析器(DMA)を使用して確定した。試験片を引張モードで取り付けて、−150℃で平衡状態にさせた。試験周波数1Hzで、片の温度を4℃/段階の速度で400℃まで増加させた。試験片を正弦歪に付して、入力歪及び温度の関数として引張力を測定して、そこから貯蔵弾性率及び損失弾性率が得られた。損失弾性率対貯蔵弾性率の比であるtanδを算出した。片のTgは、温度に対するtanδのプロットにおけるtanδの最大値に相当する温度(℃)とした。或いは、ガラス転移の開始温度であるTは、温度に対する貯蔵弾性率のプロットにおいて貯蔵弾性率が下がり始める温度とした。
粘度の測定
実施例6〜8のシリコーン組成物の粘度は、間隙幅1mmを有する25mm板を装備したCarri−Med CSL500平行板流動計を使用して確定した。流動計は、温度25℃で制御された応力モードで作動させた。Pa・sで表される粘度の報告値は、1s−1のせん断速度で測定した。実施例5及び比較例のシリコーン組成物の濃度は、熱電池及びSC4−31スピンドルを装備したBrookfield回転円板式粘度計を使用して確定した。機器は、一定温度25℃及び回転速度5rpmで作動させた。
白金触媒は、トルエン中に1000ppmの白金を含有するヒドロシリル化触媒である。触媒は、トリフェニルホスフィン対白金のモル比約4:1を達成するように、超過モル量の1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの存在下で1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンの白金(0)錯体をトリフェニルホスフィンで処理することにより調製された。
(実施例1)
この実施例は、実施例4〜8及び比較例1で使用するオルガノポリシロキサン樹脂の調製を示す。トリメトキシフェニルシラン(200g)、テトラメチルジビニルジシロキサン(38.7g)、脱イオン水(65.5g)、トルエン(256g)及びトリフルオロメタンスルホン酸(1.7g)を、Dean−Starkトラップ及び温度計を装備した三つ口丸底フラスコ中で組み合わせた。混合物を60〜65℃で2時間加熱した。続いて、混合物を加熱還流させて、Dean−Starkトラップを使用して、水及びメタノールを除去した。混合物の温度が80℃に達して、水及びメタノールの除去が完了したら、混合物を50℃未満へ冷却させた。炭酸カルシウム(3.3g)及び水(約1g)を混合物へ添加した。混合物を室温で2時間攪拌させた後、水酸化カリウム(0.17g)を混合物へ添加した。続いて、混合物を加熱還流させて、Dean−Starkトラップを使用して、水を除去した。反応温度が120℃に達して、水の除去が完了したら、混合物を40℃未満へ冷却させた。クロロジメチルビニルシラン(0.37g)を混合物に添加して、室温で1時間混合を続けた。混合物を濾過して、式(PhSiO3/20.75(ViMeSiO1/20.25を有するオルガノポリシロキサン樹脂のトルエン中の溶液を得た。樹脂は、重量平均分子量約1700を有し、数平均分子量約1440を有し、約1モル%のケイ素と結合したヒドロキシ基を含有する。
溶液の容積は、トルエン中にオルガノポリシロキサン樹脂79.5重量パーセントを含有する溶液を生じるように調節された。溶液の樹脂濃度は、溶液のサンプル(2.0g)を炉中で150℃にて1.5時間乾燥させた後に、重量損失を測定することにより確定された。
(実施例2)
この実施例は、1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼンの調製について記載する。マグネシウム(84g)及びテトラヒドロフラン(406g)を窒素下で、機械的攪拌器、冷却器、2つの添加漏斗及び温度計を装備した5Lの三つ口フラスコ中で組み合わせた。1,2−ジブロモエタン(10g)を混合物へ添加して、フラスコの内容物を50〜60℃へ加熱した。テトラヒドロフラン(THF、200mL)及びTHF(526g)中の1,2−ジブロモベンゼン(270g)の溶液を順次混合物へ添加した(後者は滴下様式で)。約20分後に、加熱を中止して、穏やかな還流を維持するような速度で1,2−ジブロモベンゼンの残部を約1.5時間にわたって添加した。添加中、THFを定期的に添加して、約65℃未満の反応温度を維持した。1,2−ジブロモベンゼンの添加が完了した後、THF(500ml)をフラスコに添加して、混合物を65℃で5時間加熱した。加熱を中止して、反応混合物を室温で一晩、窒素下で攪拌した。
THF(500mL)を混合物へ添加して、フラスコを氷水浴中に入れた。ドライアイス冷却器を水冷却器の最上部へ挿入して、還流を維持するような速度で、クロロジメチルシラン(440g)を混合物へ滴下した。添加が完了した後、フラスコを氷水浴から取り出して、混合物を60℃で一晩加熱した。混合物を室温にまで冷却して、順次トルエン(1000mL)及び飽和NHCl水(1500mL)で処理した。フラスコの内容物を分液漏斗へ移して、実質的に透明な有機層が得られるまで水で数回洗浄した。有機層を取り出して、硫酸マグネシウムで乾燥させて、残渣の温度が150℃に達するまで蒸留により濃縮した。濃縮した粗製生成物を真空蒸留により精製した。分画を12mmHg(1600Pa)の圧力下で125〜159℃にて収集して、無色液体としてp−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン(140g)を得た。生成物の特定は、GC−MS、FT−IR、H−NMR及び13C NMRにより確認した。
(実施例3)
この実施例は、実施例4〜8で使用するオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂の調製を示す。1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン(510g)、トルエン625g及び白金含有量5%(w/w)を有する炭素上の白金(Pt/C)12.5gを、攪拌器、温度計、冷却器、加熱用マントル、温度調節器及び添加漏斗を装備した5Lの三つ口丸底フラスコ中で組み合わせた。混合物を80℃に加熱して、実施例1のオルガノポリシロキサン樹脂溶液1573gを、強攪拌しながら2.5時間にわたって混合物へ滴下した。添加が完了した後、混合物を80℃でさらに2時間加熱した。混合物を40℃にまで冷却させた後、濾過して、Pt/C触媒を除去した。濾液にトルエン中の20%トリフェニルホスフィンの溶液0.12gを添加した。濾過した溶液の29Si NMRにより、ビニル官能性オルガノポリシロキサン樹脂由来のビニル基及び1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン由来のケイ素と結合した水素原子の半分が消費されることが示された。溶液のサンプル(2.0g)を炉中で150℃にて2時間乾燥させた後に、重量損失を測定することにより確定される溶液の固体含有量は、66.3%(w/w)であった。
(実施例4)
実施例5〜8及び比較例1のシリコーン組成物の部分A並びに部分Bは以下の通りに調製した。部分Aは、実施例3のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂溶液(1000g)及び実施例1のオルガノポリシロキサン樹脂溶液697.5gを1Lの丸底フラスコ中で組み合わせること、続いて混合物を5mmHg(667Pa)の真空下で80℃にて2時間加熱して、トルエンの大部分を除去することにより調製された。混合物中のケイ素と結合した水素原子対ビニル基のモル比は、29Si NMRにより確定される場合に0.93対1であった。
部分Bは、実施例1のオルガノポリシロキサン樹脂溶液(1000g)及び1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼン222gを3Lの丸底フラスコ中で組み合わせること、続いてその混合物を5mmHg(667Pa)の真空下で80℃にて2時間加熱して、トルエンの大部分を除去することにより調製された。さらなる1,4−ビス(ジメチルシリル)ベンゼンを混合物へ添加して、29Si NMRにより確定される場合に1.1:1に等しいケイ素と結合した水素原子対ビニル基のモル比を達成した。
(実施例5)
ともに実施例4の部分A(50g)及び部分B 150gを60℃で完全にブレンドさせた。混合物を上述の白金触媒で処理して、5ppmの白金濃度を達成した後、室温にまで冷却させた。組成物は、粘度8.1Pa・sを有する。硬化シリコーン樹脂の機械的特性及び熱的特性を表1に示す。
(実施例6)
ともに実施例4の部分A(100g)及び部分B 100gを60℃で完全にブレンドさせた。混合物を上述の白金触媒で処理して、5ppmの白金濃度を達成した後、室温にまで冷却させた。組成物は、粘度54.8Pa・sを有する。硬化シリコーン樹脂の機械的特性及び熱的特性を表1に示す。
(実施例7)
ともに実施例4の部分A(150g)及び部分B 50gを60℃で完全にブレンドさせた。混合物を上述の白金触媒で処理して、5ppmの白金濃度を達成した後、室温にまで冷却させた。組成物は、粘度576.2Pa・sを有する。硬化シリコーン樹脂の機械的特性及び熱的特性を表1に示す。
(実施例8)
実施例4の部分A(200g)を室温で上述の白金触媒で処理して、5ppmの白金濃度を達成した。組成物は、粘度3200Pa・sを有する。硬化シリコーン樹脂の機械的特性及び熱的特性を表1に示す。
(比較例1)
実施例4の部分B(200g)を室温で上述の白金触媒で処理して、5ppmの白金濃度を達成した。組成物は、粘度1.8Pa・sを有する。硬化シリコーン樹脂の機械的特性及び熱的特性を表1に示す。
Figure 2008520803
テフロン(登録商標)バー及びステンレス鋼板で構築される長方形の型を表す図である。 最終試験片の形状を示す図である。

Claims (10)

  1. 下記式:
    (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
    (式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はケイ素と結合した少なくとも1つの水素原子を有するオルガノシリルアルキル基であり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、該基Rの少なくとも50モル%はオルガノシリルアルキルである)
    を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂。
  2. 前記樹脂中の前記基Rの少なくとも65モル%は、オルガノシリルアルキルである、請求項1に記載のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂。
  3. 500〜10,000の数平均分子量を有する、請求項1又は2に記載のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂。
  4. シリコーン組成物であって、
    (A)平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つのアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン樹脂であって、下記式:
    (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
    (式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はアルケニルであり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、該基Rの少なくとも50モル%はアルケニルである)
    を有する、オルガノポリシロキサン樹脂、
    (B)該シリコーン組成物を硬化させるのに十分な量の平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つの水素原子を有する有機ケイ素化合物であって、式(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はケイ素と結合した少なくとも1つの水素原子を有するオルガノシリルアルキル基であり、wは0〜0.8であり、xは0〜0.6であり、yは0〜0.99であり、zは0〜0.35であり、w+x+y+z=1であり、y+z/(w+x+y+z)は0.2〜0.99であり、w+x/(w+x+y+z)は0.01〜0.8であり、該基Rの少なくとも50モル%はオルガノシリルアルキルである)を有する少なくとも0.5%(w/w)のオルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を含む有機ケイ素化合物、及び
    (C)触媒量のヒドロシリル化触媒
    を含むシリコーン組成物。
  5. 構成成分(A)の前記オルガノポリシロキサン樹脂中の前記基Rの少なくとも65モル%はアルケニルである、請求項4に記載のシリコーン組成物。
  6. 構成成分(A)の前記オルガノポリシロキサン樹脂は、500〜10,000の数平均分子量を有する、請求項4に記載のシリコーン組成物。
  7. 構成成分(B)は、少なくとも50%(w/w)の前記オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂を含む、請求項4に記載のシリコーン組成物。
  8. 構成成分(B)は、前記オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂である、請求項7に記載のシリコーン組成物。
  9. 前記有機ケイ素化合物は、式HR Si−R−SiR H(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、下記:
    Figure 2008520803
    (式中、gは1〜6である)
    から選択される式を有するヒドロカルビレン基である)を有するオルガノハイドロジェンシランである、請求項4に記載のシリコーン組成物。
  10. (D)反応性希釈剤であって、(i)平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つのアルケニル基及び25℃での粘度0.001〜2Pa・sを有するオルガノシロキサンであって、(D)(i)の粘度は、前記シリコーン組成物の構成成分(A)の粘度の20%以下であり、該オルガノシロキサンは、式(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、Rは、R又はアルケニルであり、mは0〜0.8であり、nは0〜1であり、pは0〜0.25であり、qは0〜0.2であり、m+n+p+q=1であり、m+nは0に等しくなく、p+q=0である場合、nは0に等しくなく、該アルケニル基は全てが末端であるとは限らない)を有する、オルガノシロキサン;並びに(ii)(D)(i)中のアルケニル基1モル当たり0.5〜3モルの(D)(ii)中のケイ素と結合した水素原子を提供するのに十分な量の、平均して1分子当たりケイ素と結合した少なくとも2つの水素原子及び25℃での粘度0.001〜2Pa・sを有するオルガノハイドロジェンシロキサンであって、式(HR SiO1/2(RSiO3/2(SiO4/2(式中、Rは、C〜C10ヒドロカルビル又はC〜C10ハロゲン置換されたヒドロカルビル(ともに脂肪族不飽和を含まない)であり、sは0.25〜0.8であり、tは0〜0.5であり、vは0〜0.3であり、s+t+v=1であり、t+vは0に等しくない)を有する、オルガノハイドロジェンシロキサンを含む反応性希釈剤をさらに含む、請求項4に記載のシリコーン組成物。
JP2007543082A 2004-11-19 2005-10-31 オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂及びシリコーン組成物 Expired - Fee Related JP5049789B2 (ja)

Applications Claiming Priority (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62946004P 2004-11-19 2004-11-19
US60/629,460 2004-11-19
US64760805P 2005-01-27 2005-01-27
US60/647,608 2005-01-27
US65244505P 2005-02-11 2005-02-11
US60/652,445 2005-02-11
US65303205P 2005-02-15 2005-02-15
US60/653,032 2005-02-15
PCT/US2005/039377 WO2006055232A2 (en) 2004-11-19 2005-10-31 Organohydrogenpoly siloxane resin and silicon composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008520803A true JP2008520803A (ja) 2008-06-19
JP5049789B2 JP5049789B2 (ja) 2012-10-17

Family

ID=36270039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007543082A Expired - Fee Related JP5049789B2 (ja) 2004-11-19 2005-10-31 オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂及びシリコーン組成物

Country Status (8)

Country Link
US (1) US8008420B2 (ja)
EP (1) EP1819775B1 (ja)
JP (1) JP5049789B2 (ja)
KR (1) KR101216576B1 (ja)
CN (1) CN101044208B (ja)
AT (1) ATE409207T1 (ja)
DE (1) DE602005009971D1 (ja)
WO (1) WO2006055232A2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009239242A (ja) * 2007-06-22 2009-10-15 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光デバイス用部材形成液、半導体発光デバイス用部材、航空宇宙産業用部材、半導体発光デバイス、及び蛍光体組成物
JP2012074416A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Sekisui Chem Co Ltd 光半導体装置用ダイボンド材及びそれを用いた光半導体装置

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102898650B (zh) * 2012-05-11 2015-04-22 杭州师范大学 一种t链节含苯基的mtq类型硅树脂及其制备方法
CN104558611B (zh) * 2014-12-26 2017-03-29 武汉大学 一种mdtq硅树脂及其制备方法和应用
WO2016152073A1 (en) * 2015-03-20 2016-09-29 Dow Corning Toray Co., Ltd. Organopolysiloxane, production method thereof, and curable silicone composition
US11891485B2 (en) 2015-11-05 2024-02-06 Carbon, Inc. Silicone dual cure resins for additive manufacturing
WO2017112751A1 (en) 2015-12-22 2017-06-29 Carbon, Inc. Blocked silicone dual cure resins for additive manufacturing
CN106867259A (zh) * 2016-09-28 2017-06-20 弗洛里光电材料(苏州)有限公司 应用于半导体封装的有机硅组合物及其应用
JP7388865B2 (ja) * 2019-10-08 2023-11-29 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、及び半導体装置
US11390775B2 (en) 2019-12-02 2022-07-19 Dow Silicones Corporation Composition for preparing a release coating

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07228701A (ja) * 1994-02-18 1995-08-29 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd ケイ素原子結合水素原子含有シリコーン樹脂の製造方法
JPH10219115A (ja) * 1997-01-31 1998-08-18 Dow Corning Corp 硬化性オルガノシロキサン組成物
WO2003022930A2 (en) * 2001-08-21 2003-03-20 Dow Corning Corporation Silicone composition and cured silicone product
WO2004035661A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-29 Dow Corning Corporation Silicone resins

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL131800C (ja) * 1965-05-17
US4087585A (en) * 1977-05-23 1978-05-02 Dow Corning Corporation Self-adhering silicone compositions and preparations thereof
US4766176A (en) * 1987-07-20 1988-08-23 Dow Corning Corporation Storage stable heat curable organosiloxane compositions containing microencapsulated platinum-containing catalysts
JPH0214244A (ja) * 1988-06-30 1990-01-18 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd 加熱硬化性オルガノポリシロキサン組成物
JP3029680B2 (ja) * 1991-01-29 2000-04-04 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 オルガノペンタシロキサンおよびその製造方法
US5355724A (en) * 1993-08-23 1994-10-18 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Optically broadcasting wind direction indicator
US5756598A (en) * 1996-12-30 1998-05-26 Dow Corning Corporation Resin-containing organosiloxane compositions curable to silicone elastomers having low weep
US5747608A (en) * 1996-12-31 1998-05-05 Dow Corning Corporation Rubber-modified rigid silicone resins and composites produced therefrom
JP4270593B2 (ja) * 1997-06-12 2009-06-03 東レ・ダウコーニング株式会社 分岐状シロキサン・シルアルキレン共重合体
EP0934981B1 (en) * 1998-02-04 2002-10-30 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Addition curing type silicone compositions
US6013824A (en) * 1998-12-01 2000-01-11 Dow Corning Corporation Redistributing silalkylenes in an alkyl-rich silalkylene-containing residue
US6310146B1 (en) * 1999-07-01 2001-10-30 Dow Corning Corporation Silsesquioxane resin with high strength and fracture toughness and method for the preparation thereof
JP2001240747A (ja) * 2000-02-29 2001-09-04 Dow Corning Toray Silicone Co Ltd 低比重液状シリコーンゴム組成物
US6355724B1 (en) 2000-12-06 2002-03-12 Clariant Lsm (Florida), Inc. Cosmetic compositions containing silicone gel
US6617674B2 (en) * 2001-02-20 2003-09-09 Dow Corning Corporation Semiconductor package and method of preparing same
US6646039B2 (en) * 2002-03-05 2003-11-11 Dow Corning Corporation Hydrosilyation cured silicone resin containing colloidal silica and a process for producing the same
US6689859B2 (en) * 2002-03-05 2004-02-10 Dow Corning Corporation High fracture toughness hydrosilyation cured silicone resin
CN100334134C (zh) * 2002-05-01 2007-08-29 陶氏康宁公司 有机氢硅化合物
JP4088764B2 (ja) * 2002-07-01 2008-05-21 信越化学工業株式会社 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07228701A (ja) * 1994-02-18 1995-08-29 Toray Dow Corning Silicone Co Ltd ケイ素原子結合水素原子含有シリコーン樹脂の製造方法
JPH10219115A (ja) * 1997-01-31 1998-08-18 Dow Corning Corp 硬化性オルガノシロキサン組成物
WO2003022930A2 (en) * 2001-08-21 2003-03-20 Dow Corning Corporation Silicone composition and cured silicone product
WO2004035661A1 (en) * 2002-10-16 2004-04-29 Dow Corning Corporation Silicone resins

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009239242A (ja) * 2007-06-22 2009-10-15 Mitsubishi Chemicals Corp 半導体発光デバイス用部材形成液、半導体発光デバイス用部材、航空宇宙産業用部材、半導体発光デバイス、及び蛍光体組成物
JP2012074416A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Sekisui Chem Co Ltd 光半導体装置用ダイボンド材及びそれを用いた光半導体装置

Also Published As

Publication number Publication date
ATE409207T1 (de) 2008-10-15
JP5049789B2 (ja) 2012-10-17
CN101044208A (zh) 2007-09-26
US20100130702A1 (en) 2010-05-27
WO2006055232A3 (en) 2006-12-07
EP1819775A2 (en) 2007-08-22
CN101044208B (zh) 2010-12-01
KR20070085386A (ko) 2007-08-27
WO2006055232A2 (en) 2006-05-26
DE602005009971D1 (de) 2008-11-06
US8008420B2 (en) 2011-08-30
EP1819775B1 (en) 2008-09-24
KR101216576B1 (ko) 2012-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5049789B2 (ja) オルガノハイドロジェンポリシロキサン樹脂及びシリコーン組成物
EP1814952B1 (en) Silicone composition and cured silicone resin
JP5627941B2 (ja) 光により架橋可能なシリコーン混合物からシリコーン被覆及びシリコーン成形品を製造する方法
US6509423B1 (en) Silicone composition and cured silicone product
JP4903765B2 (ja) ゴム変性硬質シリコーン樹脂
JP5542331B2 (ja) 強化シリコーン樹脂フィルム及びそれらを調製する方法
KR101497519B1 (ko) 가교결합되어 엘라스토머를 형성할 수 있는 자가 접착성 실리콘 조성물
EP3688097B1 (en) Silicone composition comprising filler
EP2892953B1 (en) Curable silicone composition and cured product thereof
WO2002094938A2 (en) Silicone composition and thermally conductive cured silicone product
JP2002265787A (ja) 付加硬化型シリコーン樹脂組成物
KR20190104075A (ko) 열전도성 폴리오르가노실록산 조성물
EP3318593B1 (en) Heat dissipation material
JP2009275214A (ja) 付加硬化型シリコーン組成物及びその硬化物
JP6240593B2 (ja) 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物
KR101614637B1 (ko) 열에 안정화된 실리콘 혼합물
JP2013221082A (ja) 付加硬化型シリコーン樹脂組成物、並びに該組成物からなるシート、シート状硬化物、及びダイアタッチ材
EP2042559B1 (en) Addition curable silicone rubber composition and cured product thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080827

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110913

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110920

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20111220

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20111228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120106

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120207

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20120507

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20120514

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120703

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120723

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150727

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees