JP2009242558A - Siloxane prepolymer, silicone resin, and method for producing the same - Google Patents

Siloxane prepolymer, silicone resin, and method for producing the same Download PDF

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Kazuomi Kubota
和臣 久保田
Kazuhiro Sugiyama
和弘 杉山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a siloxane prepolymer reducing steps in production of the siloxane prepolymer with high introduction efficiency of dialkoxydialkylsilanes having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond; a siloxane prepolymer obtained by the production method; and a silicone resin for an optical material excellent in optical properties utilizing it. <P>SOLUTION: Condensation reaction using a prepolymerized catalyst as an amine-type catalyst eliminates a neutralization step and produces a siloxane prepolymer with high quality without impairing optical properties such as transparency and refractive index, and further enhances introduction of a dialkylsiloxane group having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、重合性エチレン系不飽和結合を分子内に有するシロキサンプレポリマーとその製造方法及びそれを用いた重合性エチレン系不飽和結合を分子内に有するシリコーン樹脂に関する。より詳しくは重合性エチレン系不飽和結合基の導入効率が高められ、該プレポリマーの分離精製の工程が簡略化された重合性エチレン系不飽和結合を分子内に有するシロキサンプレポリマー、その製造方法、及び該プレポリマーを縮合反応した際に調光材料としての光学特性を有する重合性エチレン系不飽和結合を分子内に有するシリコーン樹脂に関する。   The present invention relates to a siloxane prepolymer having a polymerizable ethylenically unsaturated bond in the molecule, a method for producing the same, and a silicone resin having a polymerizable ethylenically unsaturated bond in the molecule. More specifically, a siloxane prepolymer having a polymerizable ethylenically unsaturated bond in the molecule, in which the introduction efficiency of the polymerizable ethylenically unsaturated bond group is enhanced and the separation and purification process of the prepolymer is simplified, and a method for producing the same And a silicone resin having in its molecule a polymerizable ethylenically unsaturated bond having optical properties as a light modulating material when the prepolymer is subjected to a condensation reaction.

シリコーン樹脂は柔軟で電気絶縁性に富むだけでなく、光透過性に優れ光学材料としての特性を有する樹脂である。このようなシリコーン樹脂はシランモノマーを直接重合したり、シランモノマーを一旦両末端シラノール基ジアルキル(ジアリール)シロキサン類もしくはプレポリマーとしたのち、シリコーン樹脂を製造することができる。   Silicone resin is not only flexible and rich in electrical insulation, but also has excellent light transmittance and characteristics as an optical material. Such a silicone resin can be produced by directly polymerizing a silane monomer, or once the silane monomer is made into dialkyl (diaryl) siloxanes or prepolymers at both terminal silanol groups.

シロキサンプレポリマーは、シリコーン樹脂を製造する上で、成分の混合性や分散性を制御できるため、光学素子やフィルターへの加工にあたって特に有利である。   Siloxane prepolymers are particularly advantageous in processing into optical elements and filters because they can control the mixing and dispersibility of the components when producing silicone resins.

シロキサンプレポリマーとしては、例えば、直鎖状あるいは分岐鎖状構造を有する低分子量オルガノポリシロキサンが挙げられ、このようなシロキサンプレポリマーは、使用する単量体(モノマー)、比較的分子量の小さい多量体、触媒、合成条件の選定によって例えばSiOの繰り返し単位を主鎖とし、Siに結合する置換基を側鎖とした場合、繰り返し単位や置換基の種類及び置換数によって多種多様な構造と機能を有するシロキサンプレポリマーを得ることができ、これを用いてさらに多様なシリコーン樹脂やシロキサン基を有する高分子化合物を得ることができる。   Examples of the siloxane prepolymer include a low molecular weight organopolysiloxane having a linear or branched structure, and such a siloxane prepolymer includes a monomer (monomer) to be used, a large amount having a relatively small molecular weight. For example, when the repeating unit of SiO is the main chain and the substituent bonded to Si is the side chain by selecting the body, catalyst, and synthesis conditions, a variety of structures and functions are available depending on the type of repeating unit and substituent and the number of substitutions. It is possible to obtain a siloxane prepolymer having a variety of silicone resins and polymer compounds having a siloxane group.

しかしその一方で、使用する単量体(モノマー)、触媒、ないしは合成条件の選定によっては反応率の低下に伴い官能基の導入率が低下したり、不純物が混入したりすることで、そのままでは、或いはさらに精製を行っても調光材料用途では使用できない場合がある。   However, on the other hand, depending on the choice of the monomer, catalyst, or synthesis conditions to be used, the introduction rate of the functional group may decrease as the reaction rate decreases, or impurities may be mixed in. Alternatively, even if further purification is performed, it may not be used in the light control material application.

本技術分野においては、シロキサンプレポリマーの中でも、有機基と反応する反応性官能基を有するシロキサンプレポリマーは、熱、光等によりラジカル、カチオンを生成する化合物を用いることで架橋、三次元的網目構造へと導くことが可能であり、なかでも有機基と反応する反応性官能基を有するシロキサンプレポリマーは、縮合反応させることで有機基と反応する反応性官能基を有するシリコーン樹脂を製造することができる点で好適である。   In this technical field, among siloxane prepolymers, siloxane prepolymers having reactive functional groups that react with organic groups are crosslinked, three-dimensional networks using compounds that generate radicals and cations by heat, light, etc. A siloxane prepolymer having a reactive functional group that reacts with an organic group can be led to a structure, and a silicone resin having a reactive functional group that reacts with an organic group is produced by a condensation reaction. It is suitable at the point which can do.

この有機基と反応する反応性官能基を有するシリコーン樹脂は、シリコーン樹脂同士のみならず、シリコーン樹脂以外の各種樹脂形成性材料とも反応して変性されたシリコーン樹脂を得ることができ、製造上の利便性に優れる。この変性されたシリコーン樹脂は、多様な形状をとるが、光学素子やフィルターに加工する場合、反応性官能基を反応させて硬化させたシリコーン樹脂硬化物を得ることができ、光学材料用途の硬化物の光学特性の制御や、加工容易性など優れた特徴を発揮する。   The silicone resin having a reactive functional group that reacts with the organic group can obtain a modified silicone resin by reacting not only with silicone resins but also with various resin-forming materials other than silicone resins. Excellent convenience. This modified silicone resin takes various shapes, but when processed into an optical element or filter, a cured cured silicone resin can be obtained by reacting with a reactive functional group. Excellent features such as control of optical properties and ease of processing.

このような反応性官能基としてはアミノ基、ビニル基、エポキシ基、メルカプト基、クロロ基等が挙げられるが、本発明における光学特性に優れたシリコーン樹脂を得る目的においてはビニル基が好ましく、特に重合性エチレン系不飽和二重結合が好適である。   Examples of such reactive functional groups include amino groups, vinyl groups, epoxy groups, mercapto groups, chloro groups, etc., but vinyl groups are preferred for the purpose of obtaining a silicone resin having excellent optical properties in the present invention. A polymerizable ethylenically unsaturated double bond is preferred.

従来の光学特性を有する重合性エチレン系不飽和結合を分子内に有するシリコーン樹脂の製造方法としては、次の様な方法が知られている。   As a conventional method for producing a silicone resin having a polymerizable ethylenically unsaturated bond in the molecule having optical characteristics, the following methods are known.

1種以上の直鎖状の両末端シラノール基ジアルキル(ジアリール)シロキサン類と重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)とを2−エチルヘキサン酸スズ(II)のような重合触媒(ポリマー化触媒)を用いて、炭化水素系溶媒中で共沸により脱水縮合反応して所定の重合度まで縮合し、末端封止剤を添加して末端を封止してシリコーン樹脂を得る方法が開示されている(特許文献1)。   One or more kinds of linear both-end silanol group dialkyl (diaryl) siloxanes and dialkoxydialkylsilanes (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond are prepared from tin (II) 2-ethylhexanoate. Using such a polymerization catalyst (polymerization catalyst), a dehydration condensation reaction is carried out by azeotropy in a hydrocarbon solvent to condense to a predetermined degree of polymerization. A method for obtaining a resin is disclosed (Patent Document 1).

特許文献1の方法により得られたシリコーン樹脂は、シロキサン主鎖に対する側鎖のアルキル基とアリール基の相対的な導入比率によって屈折率を調整することで、光学材料とできることが記載されている。   It is described that the silicone resin obtained by the method of Patent Document 1 can be made into an optical material by adjusting the refractive index according to the relative introduction ratio of the side chain alkyl group and aryl group to the siloxane main chain.

しかし、特許文献1の方法では重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類の反応性が低いために導入効率が悪いため、該重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類の導入比率を自由に調整することは困難であった。またアルキル基とアリール基の比率についても、原料の両末端シラノール基ジアルキル(ジアリール)シロキサン類自体のアルキル基とアリール基の比率を予め好適な範囲となるよう分離精製しておく必要があり、シリコーン樹脂製造時に自由に調整することは困難であった。同様に、原料の両末端シラノール基ジアルキル(ジアリール)シロキサン類には通常約30%の割合で、縮合反応することのない環状不純物が混入しているため、前処理として予め減圧にてこれを分離精製しなければならなかった。さらに特許文献1の方法では縮合反応時の反応制御が難しく、突然重合性エチレン系不飽和二重結合が重合し始め、ゲル化を引き起こすことがあるという欠点があった。   However, in the method of Patent Document 1, since the introduction efficiency is low due to low reactivity of dialkoxydialkylsilanes having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond, the dialkoxy having an unsaturated ethylenic double bond is not suitable. It was difficult to freely adjust the introduction ratio of alkoxydialkylsilanes. In addition, regarding the ratio of the alkyl group and the aryl group, it is necessary to separate and purify the ratio of the alkyl group and the aryl group in the raw material silanol group dialkyl (diaryl) siloxane itself within a suitable range in advance. It was difficult to adjust freely during resin production. Similarly, dialkyl (diaryl) siloxanes at both ends of the raw material are usually mixed with cyclic impurities that do not undergo a condensation reaction at a ratio of about 30%. It had to be purified. Furthermore, the method of Patent Document 1 has a drawback in that it is difficult to control the reaction during the condensation reaction, and the polymerizable ethylenically unsaturated double bond suddenly starts to polymerize and may cause gelation.

これに対し本出願人は、あらかじめ両末端シラノール基ジアルキル(ジアリール)シロキサン類とせず、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類と、ジアルコキシジアルキルシラン類と、ジアリールシランジオール類とを出発物質とし、水酸化カリウムのような無機塩基をプレポリマー化触媒として反応を促進して、一度にシロキサンプレポリマーを製造し、酸性の中和剤によって中和しさらに分液分離してシロキサンプレポリマーを精製したのち、2−エチルヘキサン酸スズ(II)のような縮合用の触媒(ポリマー化触媒)を用いて、炭化水素系溶媒中で共沸により脱水縮合反応して所定の重合度まで縮合し、末端封止剤を添加して末端を封止してシリコーン樹脂を得る方法を開示している(特許文献2)。   On the other hand, the present applicant did not use dialkyl (diaryl) siloxanes at both terminals in advance, but dialkoxydialkylsilanes having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond, dialkoxydialkylsilanes, and diarylsilanediols. Starting materials, and using an inorganic base such as potassium hydroxide as a prepolymerization catalyst to accelerate the reaction, produce a siloxane prepolymer at one time, neutralize with an acidic neutralizing agent, and then separate the liquid. After purifying the siloxane prepolymer, a dehydration condensation reaction is carried out by azeotropic distillation in a hydrocarbon solvent using a condensation catalyst (polymerization catalyst) such as tin (II) 2-ethylhexanoate. A method is disclosed in which a silicone resin is obtained by condensing to a degree of polymerization and adding an end-capping agent to seal the ends (Patent Document 2). .

特許文献2の方法によって、一度に重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類とそれ以外のシラン類とを縮合反応してプレポリマー化できるため、特許文献1のように両末端シラノール基ジアルキル(ジアリール)シロキサン類の事前調製時に環状不純物を分離精製する工程が不要で、短い時間で製造でき、アルキル基とアリール基の比率をシロキサンプレポリマー合成時に自由に調整することができる一方で、プレポリマー化触媒として無機塩基を用いるために、シロキサンプレポリマー合成後、該無機塩基を除去するための中和や分離精製の工程を要する。さらに分離精製時、除去するべき該無機塩基の中和物を含有する水層に水溶性低分子量シラン化合物が混入し、製品の得量を下げるばかりか、該水層の廃液処理時においても、燃焼時不燃性の二酸化ケイ素が生成する不具合があった。また重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類の導入効率も十分ではなかった。   According to the method of Patent Document 2, dialkoxydialkylsilanes having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond and other silanes can be prepolymerized by condensation reaction. The process of separating and purifying cyclic impurities is not required during the pre-preparation of terminal silanol group dialkyl (diaryl) siloxanes, can be produced in a short time, and the ratio of alkyl groups to aryl groups can be freely adjusted during the synthesis of the siloxane prepolymer. On the other hand, in order to use an inorganic base as a prepolymerization catalyst, the synthesis | combination of a siloxane prepolymer requires the process of neutralization and separation / purification for removing this inorganic base. Furthermore, during separation and purification, the water layer containing the neutralized product of the inorganic base to be removed is mixed with a water-soluble low molecular weight silane compound, not only reducing the yield of the product, but also during the waste liquid treatment of the aqueous layer, There was a problem that noncombustible silicon dioxide was produced during combustion. Moreover, the introduction efficiency of dialkoxydialkylsilanes having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond was not sufficient.

米国特許第6,416,827号(Example.7)US Pat. No. 6,416,827 (Example. 7) 特開2004−162060(第4頁、第9〜10頁)JP2004-162060 (4th page, 9th to 10th page)

本発明は、シロキサンプレポリマー製造の工程を簡略化でき、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類の導入効率の高いシロキサンプレポリマーの製造方法と、該製造方法で得られるシロキサンプレポリマーと、それを用いてなる光学特性に優れた光学材料用シリコーン樹脂を提供することにある。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can simplify the process for producing a siloxane prepolymer, and provides a method for producing a siloxane prepolymer with high introduction efficiency of dialkoxydialkylsilanes having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond, and the production method. An object of the present invention is to provide a siloxane prepolymer and a silicone resin for an optical material having an excellent optical property using the siloxane prepolymer.

発明者らは、前記実情に鑑みて鋭意検討した結果、プレポリマー化触媒をアミン系触媒とすると、中和工程が不要で、透明性と屈折率の光学特性を阻害することなく品質の高いシロキサンプレポリマーが得られ、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルキルシロキサン基の導入を高めることができることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the above circumstances, the inventors have found that when the prepolymerization catalyst is an amine-based catalyst, a neutralization step is unnecessary, and high quality siloxane is obtained without impairing optical properties of transparency and refractive index. A prepolymer was obtained, and it was found that introduction of a dialkylsiloxane group having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond could be enhanced, and the present invention was completed.

すなわち本発明は、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)と、ジアルコキシジアルキルシラン類(B)と、ジアルキルシランジオール類(C)とを出発物質として合成されたプレポリマーとその製造方法、及びそれを用いた重合性エチレン系不飽和二重結合を有するシリコーン樹脂に関する。   That is, the present invention is synthesized using dialkoxydialkylsilanes (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond, dialkoxydialkylsilanes (B), and dialkylsilanediols (C) as starting materials. The present invention relates to a prepolymer, a production method thereof, and a silicone resin having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond using the same.

本発明のシロキサンプレポリマーの製造方法によれば、シロキサンプレポリマー製造工程における、触媒とプレポリマーとの分離工程を簡略化でき、且つ重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するジアルコキシジアルキルシラン類を高い効率で導入することができ、該シロキサンプレポリマーを用いて、硬化性や平滑性に優れた硬化物形成能を有する重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂を得ることができるという格別の効果を奏する。   According to the method for producing a siloxane prepolymer of the present invention, the step of separating the catalyst and the prepolymer in the siloxane prepolymer production step can be simplified and the dialkoxy having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule. Silicone which can introduce dialkylsilanes with high efficiency and has a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule having a cured product forming ability excellent in curability and smoothness using the siloxane prepolymer. There is an exceptional effect that a resin can be obtained.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のシロキサンプレポリマーは、重合性エチレン系不飽和二重結合を保持したまま、縮合反応により重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂を形成するもので、該シリコーン樹脂が有する重合性エチレン系不飽和二重結合を利用してシリコーン樹脂を紫外線もしくは電子線で硬化して硬化物とすることができる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The siloxane prepolymer of the present invention forms a silicone resin having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule by a condensation reaction while retaining the polymerizable ethylenically unsaturated double bond. A silicone resin can be cured with ultraviolet rays or an electron beam using a polymerizable ethylenically unsaturated double bond possessed by, to obtain a cured product.

本発明のシロキサンプレポリマーは、ジアルコキシ基を有するシラン類から選ばれる1以上のシラン類と、ジシラノール基を有するシラン類から選ばれる1以上のシラン類を出発物質として縮合反応して得られるシロキサンプレポリマーを言い、本発明のシロキサンプレポリマーは、これらのシラン類同士の縮合反応によって得ることができる。   The siloxane prepolymer of the present invention is a siloxane obtained by condensation reaction using one or more silanes selected from silanes having a dialkoxy group and one or more silanes selected from silanes having a disilanol group as starting materials. The siloxane prepolymer of the present invention can be obtained by a condensation reaction between these silanes.

本発明のシロキサンプレポリマーには、ジアルコキシ基を有するシラン類のうち、少なくとも1種以上の反応性基を分子内に有するジアルコキシ基を有するシラン類を用いる。少なくとも1つの有機基と反応する官能基を有するシラン類を用いることで、シロキサンプレポリマーの縮合反応によって得られた少なくとも1つの有機基と反応する官能基を有するシリコーン樹脂を紫外線もしくは電子線によって硬化する際、側鎖反応基により三次元架橋が形成でき、光学特性を調整されたシリコーン樹脂を再現性良く製造することができる。   In the siloxane prepolymer of the present invention, among silanes having a dialkoxy group, silanes having a dialkoxy group having at least one reactive group in the molecule are used. By using silanes having a functional group that reacts with at least one organic group, the silicone resin having a functional group that reacts with at least one organic group obtained by the condensation reaction of the siloxane prepolymer is cured by ultraviolet rays or electron beams. In this case, a three-dimensional cross-link can be formed by the side chain reactive group, and a silicone resin with adjusted optical characteristics can be produced with good reproducibility.

このような反応性官能基としてはアミノ基、ビニル基、エポキシ基、メルカプト基、クロロ基等が挙げられるが、なかでも本発明における光学特性に優れたシリコーン樹脂を得る目的においては重合性エチレン系不飽和二重結合であるビニル基を有する反応性官能基が好適である。重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類の重合性エチレン系不飽和二重結合を有するアルキル基としては、例えばビニル、スチリル、アクリロキシ、メタクリロキシ基が挙げられる。   Examples of such reactive functional groups include amino groups, vinyl groups, epoxy groups, mercapto groups, and chloro groups. Among them, polymerizable ethylene-based polymers are used for the purpose of obtaining silicone resins having excellent optical properties in the present invention. A reactive functional group having a vinyl group that is an unsaturated double bond is preferred. Examples of the alkyl group having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond of dialkoxydialkylsilanes having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond include vinyl, styryl, acryloxy and methacryloxy groups.

このような重合性エチレン系不飽和二重結合を有するアルキル基は、ジアルコキシジアルキルシラン類(A)において、該重合性エチレン系不飽和二重結合を有するアルキル基はシロキサンプレポリマーから得られた重合性エチレン系不飽和二重結合を有するシリコーン樹脂を三次元架橋反応によって硬化物とする際に必要であり、該アルキル基としては、アクリロキシ基を有する炭素数1〜4のアルキル基と炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基からなり、アルコキシ基としては同じでも異なっても良い炭素数1〜4のアルコキシ基からなり、ジアルコキシシラン基を構成単位とするアクリロキシアルキルジアルコキシシラン類の少なくとも1種以上から選ばれる。   Such an alkyl group having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond was obtained from a dialkoxydialkylsilane (A), and the alkyl group having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond was obtained from a siloxane prepolymer. Necessary when a silicone resin having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond is cured by a three-dimensional crosslinking reaction, and the alkyl group includes an acryloxy group having 1 to 4 carbon atoms and a carbon number. An acryloxyalkyl dialkoxysilane having a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms which may be the same or different, and having a dialkoxysilane group as a structural unit It is selected from at least one kind.

アクリロキシ基を結合してなるアルキル基の炭素原子数の多少により、硬化物とする際の架橋距離が制御できる。本発明におけるアクリロキシ基を結合してなるアルキル基の炭素原子数はシリコーン樹脂とする際の反応性や、得られたシリコーン樹脂の硬度や屈折率のような光学特性の点から、炭素数1〜4の直鎖または分岐のアルキル基が好ましく、このような重合性エチレン系二重結合を有するアルキル基としては、例えばアクリロキシメチル基、アクリロキシプロピル基、(メタ)アクリロキシプロピル基等が挙げられる。   Depending on the number of carbon atoms of the alkyl group formed by bonding the acryloxy group, the cross-linking distance in the cured product can be controlled. The number of carbon atoms of the alkyl group formed by bonding an acryloxy group in the present invention is from the point of view of optical properties such as the reactivity and the hardness and refractive index of the obtained silicone resin, and the silicone resin. 4 linear or branched alkyl groups are preferable, and examples of such an alkyl group having a polymerizable ethylene double bond include an acryloxymethyl group, an acryloxypropyl group, and a (meth) acryloxypropyl group. It is done.

なかでも、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類は、化合物(I)で表される化合物である場合、反応性と紫外線硬化性の点から特に好ましい。   Of these, dialkoxydialkylsilanes having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond are particularly preferred from the viewpoints of reactivity and ultraviolet curing when the compound is represented by compound (I).

一般式(I)   Formula (I)

Figure 2009242558
Figure 2009242558

式(I)中Rは低級のアルキル基であり、Rは水素もしくはメチル基であり、またR基は低級アルキル基であり特に立体障害の少ないメチル基が用いられる。 In the formula (I), R 1 is a lower alkyl group, R 2 is hydrogen or a methyl group, and the R 3 group is a lower alkyl group, and a methyl group having particularly little steric hindrance is used.

式中Rが特にメチル、エチル基であると反応性が高くなり好適である。また式中Rが特に特に水素の場合、紫外線硬化能が高く好ましい。さらにR基がメチル基の場合は、立体障害が少なく特に好ましい。 In the formula, R 1 is particularly preferably a methyl or ethyl group because of high reactivity. Further, when R 2 in the formula is particularly hydrogen, the ultraviolet curing ability is high and preferable. Further, when the R 3 group is a methyl group, the steric hindrance is small and particularly preferable.

本発明において、ジアルコキシジアルキルシラン類(B)は、下記式(II)で表わされる化合物である。   In the present invention, the dialkoxydialkylsilane (B) is a compound represented by the following formula (II).

一般式(II) Formula (II)

Figure 2009242558
Figure 2009242558

式(II)中Rは低級のアルキル基、アリル基またはアリール基であるジアルキル基であり、Rは低級のアルキル基である。 In the formula (II), R 4 is a lower alkyl group, a dialkyl group which is an allyl group or an aryl group, and R 5 is a lower alkyl group.

式(II)中Rがメチル、エチル基であれば反応性の高さから好適に使用される。Rは低級のアルキル基であり、Rはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル基が該当し、これらはアルコキシ基の加水分解反応が良好であり好ましい。中でもRがメチル基であると、加水分解性が特に高くなることから、特に好ましい。 If R 4 in the formula (II) is a methyl or ethyl group, it is preferably used because of its high reactivity. R 5 is a lower alkyl group, and R 5 is a methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl group, and these are the alkoxy group hydrolysis reactions. Good and preferred. Among them, it is particularly preferable that R 5 is a methyl group because hydrolyzability is particularly high.

本発明において、ジシラノール基を有するシラン類(C)は、下記式(III)で表わされる化合物である。   In the present invention, the silanes (C) having a disilanol group are compounds represented by the following formula (III).

一般式(III)   General formula (III)

Figure 2009242558
Figure 2009242558

式(III)中Rは低級のアルキル基またはアリール基である。 In the formula (III), R 6 is a lower alkyl group or an aryl group.

式(III)中Rはメチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、sec−ブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル基の低級のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基等の芳香環基が該当する。Rが芳香環であれば反応の制御の観点から好適に使用できる。 In the formula (III), R 6 is an aromatic ring such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl group, lower alkyl group, phenyl group, tolyl group, xylyl group, etc. The group is applicable. If R 6 is an aromatic ring, it can be suitably used from the viewpoint of reaction control.

本発明において、Rが芳香環であるジアリールシランジオール類は、一般式(IV)で表わされる。 In the present invention, diarylsilanediols in which R 6 is an aromatic ring are represented by the general formula (IV).

一般式(IV)   Formula (IV)

Figure 2009242558
Figure 2009242558

式(IV)中Rとして低級のアルキル基を有していてもよい。 In formula (IV), R 7 may have a lower alkyl group.

本発明のシロキサンプレポリマーは、例えば(A)、(B)、及び(C)のそれぞれについて1種の側鎖を有するシラン類を選択した場合、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)としてアクリロキシプロピルメチルジメトキシシランと、ジアルコキシジアルキルシラン類(B)としてジメチルジメトキシシランと、ジシラノール基を有するシラン類(C)として、ジフェニルシランジオールを用いても製造しても良いし、(A)アクリロキシプロピルメチルジメトキシシランと、(B)ジフェニルジメトキシシランと、(C)ジメチルシランジオールを用いても良いが、前者が後者に比べ(B)と(C)の反応性が同程度で、反応生成物の収率も高く好適である。   When the siloxane prepolymer of the present invention is selected from, for example, silanes having one side chain for each of (A), (B), and (C), the disiloxane having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond is selected. Produced using acryloxypropylmethyldimethoxysilane as the alkoxydialkylsilane (A), dimethyldimethoxysilane as the dialkoxydialkylsilane (B), and diphenylsilanediol as the silane (C) having a disilanol group. (A) acryloxypropylmethyldimethoxysilane, (B) diphenyldimethoxysilane, and (C) dimethylsilanediol may be used, but the former is more effective than (B) and (C). The reactivity is comparable, and the yield of the reaction product is also high, which is preferable.

本発明のシロキサンプレポリマーにおいて、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルキル基(Branch(1))、ジメチル基(Branch(2))及びジフェニル基(Branch(3))の比率は仕込み量によって自由に変更することができる。それぞれモル換算で、(1):(2):(3)=0〜50:50〜100:0〜40となるよう重合されたプレポリマーは無色透明とできるため好ましい。さらに(1):(2):(3)=1〜35:75〜90:10〜25となるよう製造されたプレポリマーは縮合反応によってシリコーン樹脂とした際に好適な屈折率を有し、特に好ましい。換言すれば、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するシラン類(A)を出発物質全体の0.1〜30モル%まで導入することができるもので、0.5〜30モル%導入すると紫外線もしくは電子線により硬化させた硬化物の硬度や平滑性に優れより好ましい。特に10モル%〜30モル%まで導入して光学特性に優れる硬化物を得ることができるのは従来にはない顕著な効果である。   In the siloxane prepolymer of the present invention, the ratio of dialkyl group (Branch (1)), dimethyl group (Branch (2)) and diphenyl group (Branch (3)) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond is the amount charged. Can be changed freely. Prepolymers polymerized so that (1) :( 2) :( 3) = 0 to 50:50 to 100: 0 to 40 in terms of moles are preferable because they can be colorless and transparent. Furthermore, the prepolymer produced so that (1) :( 2) :( 3) = 1 to 35:75 to 90:10 to 25 has a refractive index suitable when it is made into a silicone resin by a condensation reaction, Particularly preferred. In other words, the silanes (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond can be introduced up to 0.1 to 30 mol% of the entire starting material, and 0.5 to 30 mol% is introduced. The hardness and smoothness of the cured product cured by ultraviolet rays or electron beams are more preferable. In particular, the introduction of up to 10 mol% to 30 mol% to obtain a cured product having excellent optical properties is a remarkable effect that has not been achieved in the past.

また、本発明で得られたシロキサンプレポリマーはアクリロキシアルキルジアルコキシシラン類(A)がシロキサンプレポリマー中にランダムに導入されるため、該シロキサンプレポリマーを用いたシリコーン樹脂をさらに硬化物とする際、その架橋点が分散して、硬化物としたときの硬化性が高まり、かつ光学的な制御が行いやすくなっている。   Moreover, since the siloxane prepolymer obtained by this invention introduces acryloxyalkyl dialkoxysilane (A) at random into the siloxane prepolymer, the silicone resin using the siloxane prepolymer is further cured. At this time, the cross-linking points are dispersed to increase the curability of the cured product, and it is easy to perform optical control.

本発明のシロキサンプレポリマーに用いられるジアルコキシ基を有するシラン類(B)とジシラノール基を有するシラン類(C)としては、3官能シラン化合物を用いると、プレポリマー化時に三次元架橋反応を起こすためゲル化しやすく、好ましくないが、どちらも2官能シラン化合物であるシラン類を用いると、このゲル化を起こさず透明で良好なシロキサンプレポリマーが得られるので好ましい。   When a trifunctional silane compound is used as the silanes (B) having a dialkoxy group and the silanes (C) having a disianol group used in the siloxane prepolymer of the present invention, a three-dimensional crosslinking reaction occurs during prepolymerization. Therefore, it is easy to gel and is not preferred, but it is preferable to use a silane which is a bifunctional silane compound because a transparent and good siloxane prepolymer can be obtained without causing this gelation.

本発明のシロキサンプレポリマーは、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以下としたシロキサンプレポリマーとすることによって反応生成物の収率が高く、縮合反応によってシリコーン樹脂とする際の分子サイズのばらつきが抑制できる、好適なシロキサンプレポリマーが得られるので好ましい。   The siloxane prepolymer of the present invention is a siloxane prepolymer having a polystyrene-equivalent weight average molecular weight (Mw) of 1,000 or less, resulting in a high yield of the reaction product. This is preferable because a suitable siloxane prepolymer capable of suppressing size variation can be obtained.

また本発明のシロキサンプレポリマーは、ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以下の範囲で、かつさらに縮合反応してシリコーン樹脂とするために、末端がシラノール基であることが好ましい。   In addition, the siloxane prepolymer of the present invention preferably has a silanol group at the end in order that the polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) is in the range of 1,000 or less and further undergoes a condensation reaction to form a silicone resin.

本発明において、重量平均分子量は標準ポリスチレン(MW104〜3,840,000)を用いてサイズ排除クロマトグラフィー(SEC)の測定値にて求めることができる。   In this invention, a weight average molecular weight can be calculated | required by the measured value of size exclusion chromatography (SEC) using standard polystyrene (MW104-3,840,000).

本発明において、シロキサンプレポリマーにおける重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類導入率は、プロトン核磁気共鳴スペクトル(1H−NMR)にて定義できる。   In the present invention, the introduction rate of dialkoxydialkylsilanes having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the siloxane prepolymer can be defined by proton nuclear magnetic resonance spectrum (1H-NMR).

本発明のシロキサンプレポリマーは、シラン類を有機アミン触媒で重合するプレポリマー化工程と、低沸点のジアルコキシジアルキルシラン類、反応副生物、有機アミン触媒を除去する触媒除去工程とを順次行うことによって得ることができる。さらに、得られたシロキサンプレポリマーを触媒存在下で重合する縮合反応工程によってシリコーン樹脂を得ることができる。   In the siloxane prepolymer of the present invention, a prepolymerization step for polymerizing silanes with an organic amine catalyst, and a catalyst removal step for removing low-boiling dialkoxydialkylsilanes, reaction byproducts, and organic amine catalysts are sequentially performed. Can be obtained by: Furthermore, a silicone resin can be obtained by a condensation reaction step in which the obtained siloxane prepolymer is polymerized in the presence of a catalyst.

本発明でのプレポリマー化工程は、より詳しくは重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)と、ジアルコキシジアルキルシラン類(B)と、ジアリールシランジオール類(C)に、有機アミン触媒と水を加え加熱攪拌することによりプレポリマーを得る工程である。   More specifically, the prepolymerization step in the present invention is carried out by dialkoxydialkylsilanes (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond, dialkoxydialkylsilanes (B), and diarylsilanediols (C ), An organic amine catalyst and water are added, and the mixture is heated and stirred to obtain a prepolymer.

本発明における触媒の有機アミンは、プレポリマー製造後に加温して系内の溶媒と共に留去することが出来るので、触媒の無機塩基を用いた場合に必要な中和や分液による無機塩基の除去といった分離除去工程が不要となるため工程が簡略化でき、洗浄の溶媒使用量を低減することができ好適である。さらに、プレポリマーには揮発性がないため、留去により得られた水層の廃液処理時においても、燃焼時不燃性の二酸化ケイ素が生成を低く抑えることが可能である。   Since the organic amine of the catalyst in the present invention can be heated and distilled together with the solvent in the system after the production of the prepolymer, neutralization or separation of the inorganic base required when the inorganic base of the catalyst is used. A separation / removal step such as removal is not necessary, and thus the step can be simplified, and the amount of solvent used for washing can be reduced. Furthermore, since the prepolymer has no volatility, it is possible to suppress the generation of non-combustible silicon dioxide during combustion even when the aqueous layer obtained by distillation is treated with waste liquid.

またシロキサンの重合反応に用いられる触媒としては、他に酸性触媒も知られているが、酸性触媒を用いるとジアリールシランジオール類の反応性が低くなるため好ましくない。特にジフェニル基を有するシラノールの場合反応性の低下が顕著となる。   As the catalyst used for the polymerization reaction of siloxane, an acidic catalyst is also known. However, the use of an acidic catalyst is not preferable because the reactivity of diarylsilane diols is lowered. In particular, in the case of silanol having a diphenyl group, the decrease in reactivity becomes remarkable.

本発明における触媒の有機アミンは、さらに沸点が60℃以上であれば、プレポリマー製造中の揮発を抑制でき添加量が少ない場合でも優れた触媒能を発揮して、低分子量不純物の生成量もより低減できるためより好ましい。常圧における沸点が60〜120℃であれば、水溶液の一般的な蒸留方法によって有機アミンを完全に除去することができるため特に好ましい。すなわち、特に好ましい触媒は、常圧における沸点が60〜120℃の脂肪族または芳香族アミンである。   If the boiling point is 60 ° C. or higher, the organic amine of the catalyst in the present invention can suppress volatilization during the production of the prepolymer and exhibits excellent catalytic ability even when the addition amount is small. Since it can reduce more, it is more preferable. A boiling point of 60 to 120 ° C. at normal pressure is particularly preferable because the organic amine can be completely removed by a general distillation method of an aqueous solution. That is, a particularly preferred catalyst is an aliphatic or aromatic amine having a boiling point of 60 to 120 ° C. at normal pressure.

沸点が60〜120℃の有機アミンとしては、例えばトリエチルアミン、N,N−ジエチルメチルアミン、N−メチルピロリジン、ブチルアミン、N,N−ジメチルイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、N,N−ジメチルブチルアミン、イソペンチルアミン、ペンチルアミン、ジプロピルアミン、N−メチルピペリジン、N−メチルピロール、ピリジンが挙げられるが、これらの有機アミンを単独で用いても二種以上混合して用いてもよい。   Examples of the organic amine having a boiling point of 60 to 120 ° C. include triethylamine, N, N-diethylmethylamine, N-methylpyrrolidine, butylamine, N, N-dimethylisopropylamine, diisopropylamine, N, N-dimethylbutylamine, and isopentyl. Examples include amine, pentylamine, dipropylamine, N-methylpiperidine, N-methylpyrrole, and pyridine. These organic amines may be used alone or in combination of two or more.

有機アミンの濃度は、(A)、(B)及び(C)に有機アミンと水を加えた状態を質量基準で100%としたとき、0.03〜0.5質量%(0.1〜0.4質量%であることが好ましく、使用に当たっては0.1〜1質量%の水溶液を用いることが取扱上好ましい)であることが好ましい。該濃度範囲であれば、触媒が十分に除去でき、縮合反応後の調光材料として透明なシリコーン樹脂が得られ、光学特性上十分に使用できる。該濃度範囲より濃い場合、沸点が60〜120℃の範囲に入る有機アミンでも触媒除去工程で除去しきれず、縮合反応後の調光材料としてのシリコーン樹脂が白濁してしまい、光学特性上使用することができなくなる。また該濃度範囲では反応の進行が円滑で、製造所要時間を短縮することができるため好ましい。   The concentration of the organic amine is 0.03 to 0.5% by mass (0.1 to 0.1%) when the state in which the organic amine and water are added to (A), (B) and (C) is 100% by mass. 0.4% by mass is preferable, and it is preferable to use a 0.1 to 1% by mass aqueous solution for use). Within this concentration range, the catalyst can be sufficiently removed, and a transparent silicone resin can be obtained as a light control material after the condensation reaction, which can be sufficiently used in terms of optical properties. If it is higher than the concentration range, even an organic amine having a boiling point in the range of 60 to 120 ° C. cannot be completely removed in the catalyst removal step, and the silicone resin as the light modulating material after the condensation reaction becomes cloudy and is used for optical properties. I can't do that. Further, this concentration range is preferable because the reaction proceeds smoothly and the time required for production can be shortened.

本工程において、反応温度が40℃よりも高いと反応の進行を速くでき、製造に要する時間を短くすることができるため好ましい。また反応温度が120℃よりも低ければ、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)に含まれるエステル結合が加水分解を受けにくくなり、反応性基である重合性エチレン系不飽和二重結合を有するシリコーン樹脂の反応収率を高めることができるため好ましい。反応温度は60〜90℃においては製造時間中の温度の制御が容易で、反応が速やかに、前記エステル結合の加水分解を受けずに進行することができるため、特に好ましい。   In this step, it is preferable that the reaction temperature is higher than 40 ° C. because the reaction can be accelerated and the time required for production can be shortened. If the reaction temperature is lower than 120 ° C., the ester bond contained in the dialkoxydialkylsilane (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond is less susceptible to hydrolysis, and the polymerizable group is a reactive group. This is preferable because the reaction yield of the silicone resin having an ethylenically unsaturated double bond can be increased. A reaction temperature of 60 to 90 ° C. is particularly preferable because it is easy to control the temperature during the production time, and the reaction can proceed rapidly without undergoing hydrolysis of the ester bond.

本発明における触媒除去工程は、プレポリマー化に引き続き有機アミン触媒、水ならびにアルコキシシラン類の加水分解に伴い発生したアルコールを除去する目的で実施される。具体的な方法としては、プレポリマー化後の混合液を5hPa以下の減圧度にて、エバポレーター等の装置を用いて行っても良いし、またヘプタン、2,2,4−トリメチルペンタン等の炭化水素系溶剤を追加して常圧にて共沸除去しても良い。反応のスケールに応じて適切に選択することが可能である。プレポリマー化工程において反応が充分進行している場合は、低沸点のジアルコキシジアルキルシラン類の残存量を少なくでき、また廃液中のケイ素分も少なくできるため、廃棄物処理に際し環境への負荷が軽減できるという優れた特徴を有する。   The catalyst removal step in the present invention is carried out for the purpose of removing alcohol generated by hydrolysis of the organic amine catalyst, water and alkoxysilanes following the prepolymerization. As a specific method, the mixture after prepolymerization may be carried out at a reduced pressure of 5 hPa or less using an apparatus such as an evaporator, or carbonization of heptane, 2,2,4-trimethylpentane or the like. A hydrogen-based solvent may be added and removed azeotropically at normal pressure. It is possible to select appropriately according to the scale of the reaction. When the reaction is sufficiently advanced in the prepolymerization step, the residual amount of dialkoxydialkylsilanes having a low boiling point can be reduced, and the silicon content in the waste liquid can be reduced. It has an excellent feature that it can be reduced.

このようにして、従来は無機塩基を触媒としていたために予めシロキサンプレポリマーを含有する層と水層を分液してから、水ならびにアルコールを除去する工程が必要であったがこの工程自体が不要となり、シロキサンプレポリマーの製造工程が簡略化される。   In this way, conventionally, since an inorganic base was used as a catalyst, it was necessary to separate a layer containing a siloxane prepolymer and an aqueous layer in advance and then remove water and alcohol. It becomes unnecessary, and the manufacturing process of a siloxane prepolymer is simplified.

本発明における縮合反応工程は、触媒除去工程を終えたプレポリマーに、ヘプタンや、2,2,4−トリメチルペンタン等の炭化水素系溶剤を添加し、2−エチルヘキサン酸錫(II)のような縮合用の触媒(ポリマー化触媒)の存在下、共沸脱水することによりシリコーン樹脂を得る工程である。   In the condensation reaction step of the present invention, a hydrocarbon solvent such as heptane or 2,2,4-trimethylpentane is added to the prepolymer that has undergone the catalyst removal step, so that tin (II) 2-ethylhexanoate is used. In this step, a silicone resin is obtained by azeotropic dehydration in the presence of a suitable condensation catalyst (polymerization catalyst).

本発明の縮合反応工程における脱水は、ディーンスタークトラップに代表される装置を取り付けることによっても、またモレキュラーシーブ等の脱水剤を充填した充填塔によってもよく、反応のスケールに応じて適切に選択することが可能である。   The dehydration in the condensation reaction step of the present invention may be carried out by attaching a device typified by a Dean-Stark trap, or by a packed column packed with a dehydrating agent such as molecular sieve, and is appropriately selected according to the scale of the reaction. It is possible.

得られたシリコーン樹脂の分子量は10,000〜100,000であると、これを硬化物とする際に光学材料として好適な硬度が得られるため好ましい。さらに50,000〜100,000であると加工性、成形し易さ、寸法安定性等の点から光学材料として優れた硬化物が得られ特に好ましい。   When the obtained silicone resin has a molecular weight of 10,000 to 100,000, a hardness suitable for an optical material can be obtained when this is used as a cured product. Furthermore, when it is 50,000-100,000, the hardened | cured material excellent as an optical material is obtained from points, such as workability, the moldability, and dimensional stability, and it is especially preferable.

所定の重合度への到達度は、縮合反応時の脱水によって生成した水の量、あるいは近赤外分光光度計を用いた反応液中のシラノール基の倍音振動のピーク面積の減少から知ることが可能である。   The degree of polymerization can be determined from the amount of water produced by dehydration during the condensation reaction or the decrease in the peak area of the overtone vibration of silanol groups in the reaction solution using a near-infrared spectrophotometer. Is possible.

本発明のシリコーン樹脂は、重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシロキサンプレポリマーの重合性エチレン系不飽和二重結合を保持したまま、縮合反応により得られる重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂である。   The silicone resin of the present invention is a polymerizable ethylenically unsaturated polymer obtained by a condensation reaction while retaining the polymerizable ethylenically unsaturated double bond of a siloxane prepolymer having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule. It is a silicone resin having a double bond in the molecule.

本発明で得られるシリコーン樹脂としては、分子内有機残基とケイ素とのモル比によって性質が変化し、モル比が大きいほど柔軟となり弾性に富む。また、モル比が同じもの同士の対比では分子内有機残基の炭素原子数が多いほど柔軟なシリコーン樹脂となる。なかでも、分子内有機残基がメチル基、或いはメチル基以外のアルキル基および/またはアリール基で置換したものが耐熱性、耐湿性があり良好で、電気的性能、光学的性能に優れる。   The silicone resin obtained by the present invention changes in properties depending on the molar ratio between the intramolecular organic residue and silicon, and the larger the molar ratio, the more flexible and rich in elasticity. Further, in contrast between those having the same molar ratio, the more the number of carbon atoms in the intramolecular organic residue, the more flexible the silicone resin. Among them, those in which an intramolecular organic residue is substituted with a methyl group or an alkyl group other than a methyl group and / or an aryl group have good heat resistance and moisture resistance, and are excellent in electrical performance and optical performance.

本発明のシリコーン樹脂は、シロキサンプレポリマーが有する官能基の特性によって、光学的性能を制御することができ、光弁(ライトバルブ)のような懸濁粒子デバイスにおいて懸濁粒子を支持する高分子媒体としてフィルム等の形態にして好適に用いることができる。本出願人がした特開2005−300962の発明に記載のように、シリコーン樹脂と懸濁粒子中の媒体における屈折率との屈折率差を、+0.0021から+0.0080の範囲となるようにシリコーン樹脂の屈折率を制御することで光学材料として好適なシリコーン樹脂を得ることができる。   The silicone resin of the present invention can control the optical performance by the characteristics of the functional group of the siloxane prepolymer, and is a polymer that supports suspended particles in a suspended particle device such as a light valve (light valve). The medium can be suitably used in the form of a film or the like. As described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-300962 filed by the present applicant, the refractive index difference between the refractive index of the silicone resin and the medium in the suspended particles is in the range of +0.0021 to +0.0080. By controlling the refractive index of the silicone resin, a silicone resin suitable as an optical material can be obtained.

本発明の縮合反応工程によって得られたシリコーン樹脂は、さらに紫外線もしくは電子線により重合性エチレン系不飽和二重結合の反応によって、架橋され硬化物を得ることができるものである。   The silicone resin obtained by the condensation reaction step of the present invention can be further cross-linked by a reaction of a polymerizable ethylenically unsaturated double bond with ultraviolet rays or an electron beam to obtain a cured product.

本発明の縮合反応工程によって得られたシリコーン樹脂の末端シラノール基は、さらにアルキル基や1官能シラン化合物によって封止してもよいが、分子量が50,000〜100,000の範囲内にあれば末端シラノール基同士の反応頻度が低く、保存中に分子量が増加してしまう現象は見られないため、必ずしも封止しなくてもよい。   The terminal silanol group of the silicone resin obtained by the condensation reaction step of the present invention may be further sealed with an alkyl group or a monofunctional silane compound, but if the molecular weight is within the range of 50,000 to 100,000. Since the reaction frequency between terminal silanol groups is low and the phenomenon that the molecular weight increases during storage is not observed, it is not always necessary to seal.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら制限されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited at all by these examples.

なお本実施例において、屈折率アッベ屈折率計にて、粘度はR型粘度計にて、ケイ素量はICP分析にて測定している。   In this example, the refractive index is measured by an Abbe refractometer, the viscosity is measured by an R-type viscometer, and the silicon content is measured by ICP analysis.

還流冷却機、温度センサーを取り付けた500mL 4口フラスコに3-アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(信越化学株式会社製KBM−5102)3.8g、ジメトキシジメチルシラン(信越化学株式会社製LS−520)44.9g、ジフェニルシランジオール(信越化学株式会社製LS−4320)21.1g、有機アミン触媒としてトリエチルアミン(和光純薬製試薬一級、沸点88.8℃)0.2g、蒸留水49.8gを加え、81〜83℃にて6時間加熱攪拌した。前記フラスコにディーンスタークトラップを装着後、ヘプタン(国産化学製試薬一級)を200mL投入し、2時間加熱還流した。このとき内温は75℃から102℃へと上昇した。これによってメタノールを含有する水層が62.3g留出してきた。ICP分析により留出水層中のケイ素分を分析すると0.4%であった。   In a 500 mL four-necked flask equipped with a reflux condenser and a temperature sensor, 3.8 g of 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (KBM-5102 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 44 dimethoxydimethylsilane (LS-520 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 44 .9 g, 21.1 g of diphenylsilanediol (LS-4320 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 0.2 g of triethylamine (first grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, boiling point 88.8 ° C.) as an organic amine catalyst, and 49.8 g of distilled water were added. The mixture was heated and stirred at 81 to 83 ° C. for 6 hours. After the Dean Stark trap was attached to the flask, 200 mL of heptane (first grade reagent manufactured by Kokusan Kagaku) was added and heated to reflux for 2 hours. At this time, the internal temperature rose from 75 ° C. to 102 ° C. As a result, 62.3 g of an aqueous layer containing methanol was distilled out. When the silicon content in the distillate layer was analyzed by ICP analysis, it was 0.4%.

(比較例1)
攪拌装置及び下部に抜き出しコックのついた5Lの4口フラスコに3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(信越化学株式会社製KBM−5102)96g、ジメトキシジメチルシラン1228g、ジフェニルシランジオール352g、0.1質量%水酸化カリウム水溶液480gを加え室温下で5時間攪拌を行った。10質量%酢酸水溶液10mLとヘプタン1500mLを加えた後、5分間攪拌を行ってから静置した。この時点で液は二層に分離した。下部コックより下層を取り出した後、フラスコ内に残ったヘプタン層を500mLの水で3回洗浄を行った。得られた全ての水層をICP分析によりケイ素分を分析すると3.0%であった。
(Comparative Example 1)
96 g of 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (KBM-5102 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 1228 g of dimethoxydimethylsilane, 352 g of diphenylsilanediol, 0.1 mass in a 5 L four-necked flask with a stirring device and an extraction cock at the bottom A 480 g% potassium hydroxide aqueous solution was added, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours. After adding 10 mL of 10 mass% acetic acid aqueous solution and 1500 mL of heptane, it stirred for 5 minutes and left still. At this point, the liquid separated into two layers. After removing the lower layer from the lower cock, the heptane layer remaining in the flask was washed with 500 mL of water three times. When all the obtained water layers were analyzed for silicon by ICP analysis, it was 3.0%.

攪拌装置、冷却管のついた300mLフラスコに3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(シラン類(A)信越化学株式会社製KBM−5102)3.8g、ジメトキシジメチルシラン(シラン類(B)信越化学株式会社製LS−520)44.9g、ジフェニルシランジオール(シラン類(C)信越化学株式会社製LS−4320)21.1g、有機アミン触媒としてトリエチルアミン(沸点88.8℃、和光純薬製試薬一級)を0.2g、水49.8gを、81〜83℃にて6時間加熱攪拌した。得られた反応物を60℃、2hPaにてエバポレートすると、無色透明のプレポリマーが49.8g得られた。
攪拌装置、温度センサー、ディーンスタークトラップのついた500mL4口フラスコに、得られたプレポリマー44.0g、ヘプタン190mL(国産化学製試薬一級)を加え、1時間加熱還流した。このとき微量の水が流出した。ついで2−エチルヘキサン酸スズ(II)約40mgを約1mLのヘプタンに溶解した溶液を投入し、縮合反応を開始した。還流温度で110分反応させたところ、およそ1.9〜2.4mLの縮合反応水が留出した。反応液に200mLのエタノールと200mLのメタノールを加え分液操作を行った後、一晩放置した。二層に分離した液の下層を60℃、2hPaでエバポレートしたところ、無色透明油状の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂35.3g得られた。また上層を60℃、2hPaにてエバポレートしたところ、低分子量不純物を含有する無色液体が8.1g得られた。
In a 300 mL flask equipped with a stirrer and a condenser tube, 3.8 g of 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (silanes (A) KBM-5102 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), dimethoxydimethylsilane (silanes (B) Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Company LS-520) 44.9g, Diphenylsilanediol (Silanes (C) Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. LS-4320) 21.1g, Triethylamine (boiling point 88.8 ° C, Wako Pure Chemical Reagent grade) as organic amine catalyst ) And 49.8 g of water were heated and stirred at 81 to 83 ° C. for 6 hours. When the obtained reaction product was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 49.8 g of a colorless and transparent prepolymer was obtained.
To a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature sensor, and a Dean-Stark trap, 44.0 g of the obtained prepolymer and 190 mL of heptane (first grade reagent manufactured by Kokusan Chemical) were added and heated to reflux for 1 hour. At this time, a small amount of water flowed out. Then, a solution prepared by dissolving about 40 mg of tin (II) 2-ethylhexanoate in about 1 mL of heptane was added to start the condensation reaction. When reacted at the reflux temperature for 110 minutes, about 1.9 to 2.4 mL of condensation reaction water was distilled. After 200 mL of ethanol and 200 mL of methanol were added to the reaction solution for liquid separation operation, it was left overnight. When the lower layer of the liquid separated into two layers was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 35.3 g of a silicone resin having a colorless transparent oily polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule was obtained. When the upper layer was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 8.1 g of a colorless liquid containing low molecular weight impurities was obtained.

有機アミン触媒としてN−メチルピロリジン(沸点80〜81℃、和光純薬製試薬一級)を用いた以外は、実施例2と同様にしたところ、無色透明のプレポリマーが50.0g得られ、この44.0gを実施例1と同様に縮合反応させたところ、シリコーン樹脂が33.4g得られた。低分子量不純物を有する無色液体は8.8gであった。   Except that N-methylpyrrolidine (boiling point 80-81 ° C., Wako Pure Chemical Reagent grade) was used as the organic amine catalyst, the same procedure as in Example 2 was carried out to obtain 50.0 g of a colorless transparent prepolymer. When 44.0 g was subjected to a condensation reaction in the same manner as in Example 1, 33.4 g of a silicone resin was obtained. The colorless liquid having low molecular weight impurities was 8.8 g.

有機アミン触媒としてジイソプロピルアミン(沸点84℃、和光純薬製試薬一級)を用いた以外は、実施例2と同様にしたところ、無色透明のプレポリマーが49.7g得られ、この44.0gを実施例1と同様に縮合反応させたところ、シリコーン樹脂が35.2g得られた。低分子量不純物を有する無色液体は7.8gであった。   Except for using diisopropylamine (boiling point 84 ° C., Wako Pure Chemical Reagent grade 1) as the organic amine catalyst, the same procedure as in Example 2 was carried out to obtain 49.7 g of a colorless and transparent prepolymer. When a condensation reaction was carried out in the same manner as in Example 1, 35.2 g of a silicone resin was obtained. The colorless liquid having low molecular weight impurities was 7.8 g.

有機アミン触媒として2−ジメチルアミノエタノール(沸点134〜136℃、和光純薬製試薬一級)を用いた以外は、実施例2と同様にしたところ、無色透明のプレポリマーが49.4g得られ、この44.0gを実施例1と同様に縮合反応させたところ、シリコーン樹脂が28.4g得られた。低分子量不純物を有する無色液体は14.3gであった。   Except that 2-dimethylaminoethanol (boiling point 134-136 ° C., Wako Pure Chemical Reagent grade) was used as the organic amine catalyst, the same procedure as in Example 2 was carried out to obtain 49.4 g of a colorless and transparent prepolymer. When 44.0 g of this was subjected to a condensation reaction in the same manner as in Example 1, 28.4 g of a silicone resin was obtained. The colorless liquid having low molecular weight impurities was 14.3 g.

有機アミン触媒としてトリエタノールアミン(7hPaにおける沸点が190〜193℃、和光純薬製試薬一級)を用いた以外は、実施例2と同様にしたところ、無色透明のプレポリマーが49.1g得られ、この44.0gを実施例1と同様に縮合反応させたところ、シリコーン樹脂が24.7g得られた。低分子量不純物を有する無色液体は17.3gであった。   Except that triethanolamine (boiling point at 7 hPa of 190 to 193 ° C., Wako Pure Chemical Reagent grade) was used as the organic amine catalyst, the same procedure as in Example 2 was carried out to obtain 49.1 g of a colorless and transparent prepolymer. When 44.0 g of this was subjected to a condensation reaction in the same manner as in Example 1, 24.7 g of a silicone resin was obtained. The colorless liquid having low molecular weight impurities was 17.3 g.

各シリコーン樹脂の流動性評価については、下記の要領で評価した。
ガラス上に0.02g滴下し、90度に立てて静置し1分後の液ダレの長さで評価した。
◎ 液ダレが1cm未満
○ 液ダレが1cm〜3cm
△ 液ダレが3cm〜5cm
× 液ダレが5cm超。
About the fluidity | liquidity evaluation of each silicone resin, it evaluated in the following way.
0.02g was dripped on glass, it stood still at 90 degree | times, and it evaluated by the length of the liquid dripping after 1 minute.
◎ Liquid sag is less than 1cm ○ Liquid sag is 1cm to 3cm
△ Liquid dripping is 3cm ~ 5cm
X Liquid dripping is over 5 cm.

シロキサンプレポリマー製造時における仕込みのモル比、ならびに得られたシリコーン樹脂のポリスチレン換算の重量平均分子量、屈折率、粘度の分析結果を次表に示す。   The following table shows the molar ratio of the charge during the production of the siloxane prepolymer, and the analysis results of the weight-average molecular weight, refractive index, and viscosity of the obtained silicone resin in terms of polystyrene.

表1 各シラン類の仕込みモル比と、得られたシリコーン樹脂の測定結果 Table 1 Charge molar ratio of each silane and measurement result of the obtained silicone resin

Figure 2009242558
Figure 2009242558

攪拌装置、冷却管のついた300mLフラスコにジメトキシジメチルシラン(シラン類(B))44.9g、ジフェニルシランジオール(シラン類(C))21.1g、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(シラン類(A))3.8g、有機アミン触媒としてトリエチルアミン0.2g、水49.8gを、81〜83℃にて6時間加熱攪拌した。得られた反応物を60℃、2hPaにてエバポレートすると、無色透明のプレポリマーが49.8g得られた。次に、攪拌装置、温度センサー、ディーンスタークトラップのついた500mL4口フラスコに、得られたプレポリマー44.0g、ヘプタン190mLを加え、1時間加熱還流した。このとき微量の水が流出した。ついで2−エチルヘキサン酸スズ(II)約40mgを約1mLのヘプタンに溶解した溶液を投入し、縮合反応を開始した。還流温度で110分反応させたところ、およそ1.9〜2.4mLの縮合反応水が留出した。反応液に200mLのエタノールと200mLのメタノールを加え分液操作を行った後、一晩放置した。二層に分離した液の下層を60℃、2hPaでエバポレートしたところ、無色透明油状の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂35.3g得られた。また上層を60℃、2hPaにてエバポレートしたところ、低分子量不純物を含有する無色液体が8.1g得られた。また、仕込み量ならびに重量平均分子量、屈折率、粘度の分析結果を次表に示す。   In a 300 mL flask equipped with a stirrer and a condenser tube, 44.9 g of dimethoxydimethylsilane (silanes (B)), 21.1 g of diphenylsilanediol (silanes (C)), 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (silanes) (A)) 3.8 g, 0.2 g of triethylamine as an organic amine catalyst, and 49.8 g of water were heated and stirred at 81 to 83 ° C. for 6 hours. When the obtained reaction product was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 49.8 g of a colorless and transparent prepolymer was obtained. Next, 44.0 g of the obtained prepolymer and 190 mL of heptane were added to a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature sensor, and a Dean-Stark trap, and heated under reflux for 1 hour. At this time, a small amount of water flowed out. Then, a solution prepared by dissolving about 40 mg of tin (II) 2-ethylhexanoate in about 1 mL of heptane was added to start the condensation reaction. When reacted at the reflux temperature for 110 minutes, about 1.9 to 2.4 mL of condensation reaction water was distilled. After 200 mL of ethanol and 200 mL of methanol were added to the reaction solution for liquid separation operation, it was left overnight. When the lower layer of the liquid separated into two layers was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 35.3 g of a silicone resin having a colorless transparent oily polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule was obtained. When the upper layer was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 8.1 g of a colorless liquid containing low molecular weight impurities was obtained. In addition, the following table shows the results of analysis of the charged amount, weight average molecular weight, refractive index, and viscosity.

(比較例2)
還流冷却機、温度センサー、ディーンスタークトラップ、攪拌機を取り付けた1000mL4口フラスコに予め薄膜蒸留装置で低沸点不純物を除去した両末端シラノール(82〜86mol%)ジメチル(14〜18mol%)ジフェニルシロキサンコポリマー(UCT社製PS−084)精製品90.0g、3-アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(シラン類(A)信越化学株式会社製KBM−5102)10.0g、ヘプタン400mLを仕込み、攪拌下101℃にて30分還流した。微量の水が留出した。2-エチルヘキサン酸スズ(II)33mgを約1mLのヘプタンに溶解した溶液を投入し、縮合反応を開始した。101℃にて75分加熱還流させたところ、0.7gの水が留出した。引き続きトリメチルメトキシシラン60mLを、冷却管上部からゆっくりと加え、91〜92℃にて加熱還流を150分継続した。ディーンスタークトラップには、さらに0.2mLの水が流出した。冷却後、ヘプタンを50mL、エタノールを450mL、メタノールを450mL加え分液操作を行った後、一晩放置した。二層に分離した下層を60℃、2hPaでエバポレートしたところ、無色透明油状の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂が77.5g得られた。重量平均分子量Mwは66600であった。また上層を60℃、2hPaでエバポレートしたところ、無色液体が24.6g得られた。
(Comparative Example 2)
Silanol (82 to 86 mol%) dimethyl (14 to 18 mol%) diphenylsiloxane copolymer (both ends silanol (82 to 86 mol%) removed in advance by a thin-film distillation apparatus in a 1000 mL four-necked flask equipped with a reflux condenser, temperature sensor, Dean-Stark trap, and stirrer ( UCT PS-084) refined product 90.0 g, 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (silanes (A) KBM-5102 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 10.0 g and heptane 400 mL were charged to 101 ° C. with stirring. And refluxed for 30 minutes. A trace amount of water distills. A solution prepared by dissolving 33 mg of tin (II) 2-ethylhexanoate in about 1 mL of heptane was added to start the condensation reaction. When heated to reflux at 101 ° C. for 75 minutes, 0.7 g of water was distilled. Subsequently, 60 mL of trimethylmethoxysilane was slowly added from the upper part of the cooling pipe, and heating and refluxing were continued at 91 to 92 ° C. for 150 minutes. An additional 0.2 mL of water flowed into the Dean Stark trap. After cooling, 50 mL of heptane, 450 mL of ethanol, and 450 mL of methanol were added to carry out a liquid separation operation, and then left overnight. When the lower layer separated into two layers was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 77.5 g of a colorless transparent oily silicone resin having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule was obtained. The weight average molecular weight Mw was 66600. Further, when the upper layer was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 24.6 g of a colorless liquid was obtained.

表2 Table 2

Figure 2009242558
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アクリル基を有するシラン類(A)のモル比は、「シラン類(B)+シラン類(C)=100モル」としたときの、アクリル基を有するシラン類(A)のモルを表わす。
また重合性エチレン系不飽和二重結合導入率(%)は、数式Iに定義される、仕込みのアクリル基を有するシラン類(A)のモル比に対して得られたシリコーン樹脂におけるアクリル基を有するシラン類(A)由来のシロキサン単位のモル比を表わす。
The molar ratio of the silanes (A) having an acrylic group represents the moles of the silanes (A) having an acrylic group when “silanes (B) + silanes (C) = 100 mol”.
In addition, the polymerizable ethylenically unsaturated double bond introduction ratio (%) is defined as the acrylic group in the silicone resin obtained with respect to the molar ratio of the silanes (A) having a charged acrylic group defined in Formula I. This represents the molar ratio of the siloxane units derived from the silanes (A).

数式I Formula I

Figure 2009242558
Figure 2009242558

一方、原料のPS−084と得られたシリコーン樹脂を1H−NMR測定することにより、仕込みのモル比とシリコーン樹脂のモル比を算出した。次表に示す。   On the other hand, the raw material PS-084 and the obtained silicone resin were subjected to 1H-NMR measurement to calculate the molar ratio of the charge and the molar ratio of the silicone resin. It is shown in the following table.

表3 仕込みのモル比と1H−NMRによるシリコーン樹脂のモル比 Table 3 Molar ratio of preparation and molar ratio of silicone resin by 1H-NMR

Figure 2009242558
Figure 2009242558

攪拌装置、冷却管のついた300mLフラスコにジメトキシジメチルシラン(シラン類(B))44.9g、ジフェニルシランジオール(シラン類(C))21.1g、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(シラン類(A))3.8g、有機アミン触媒としてトリエチルアミン0.2g、水49.8gを、81〜83℃にて6時間過熱攪拌した。得られた反応物を60℃、2hPaにてエバポレートすると、無色透明のプレポリマーが49.8g得られた。次に、攪拌装置、温度センサー、ディーンスタークトラップのついた500mL4口フラスコに、得られたプレポリマー44.0g、ヘプタン190mLを加え、1時間加熱還流した。このとき微量の水が流出した。ついで2−エチルヘキサン酸スズ(II)約40mgを約1mLのヘプタンに溶解した溶液を投入し、縮合反応を開始した。還流温度で110分反応させたところ、およそ1.9〜2.4mLの縮合反応水が留出した。反応液に200mLのエタノールと200mLのメタノールを加え分液操作を行った後、一晩放置した。二層に分離した液の下層を60℃、2hPaでエバポレートしたところ、無色透明油状の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂35.3g得られた。また上層を60℃、2hPaにてエバポレートしたところ、低分子量不純物を含有する無色液体が8.1g得られた。また、仕込み量ならびに重量平均分子量、屈折率、粘度の分析結果を次表に示す。   In a 300 mL flask equipped with a stirrer and a condenser tube, 44.9 g of dimethoxydimethylsilane (silanes (B)), 21.1 g of diphenylsilanediol (silanes (C)), 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (silanes) (A)) 3.8 g, 0.2 g of triethylamine as an organic amine catalyst, and 49.8 g of water were heated and stirred at 81 to 83 ° C. for 6 hours. When the obtained reaction product was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 49.8 g of a colorless and transparent prepolymer was obtained. Next, 44.0 g of the obtained prepolymer and 190 mL of heptane were added to a 500 mL four-necked flask equipped with a stirrer, a temperature sensor, and a Dean-Stark trap, and heated under reflux for 1 hour. At this time, a small amount of water flowed out. Then, a solution prepared by dissolving about 40 mg of tin (II) 2-ethylhexanoate in about 1 mL of heptane was added to start the condensation reaction. When reacted at the reflux temperature for 110 minutes, about 1.9 to 2.4 mL of condensation reaction water was distilled. After 200 mL of ethanol and 200 mL of methanol were added to the reaction solution for liquid separation operation, it was left overnight. When the lower layer of the liquid separated into two layers was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 35.3 g of a silicone resin having a colorless transparent oily polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule was obtained. When the upper layer was evaporated at 60 ° C. and 2 hPa, 8.1 g of a colorless liquid containing low molecular weight impurities was obtained. In addition, the following table shows the results of analysis of the charged amount, weight average molecular weight, refractive index, and viscosity.

フラスコにジメトキシジメチルシラン(シラン類(B))44.9g、ジフェニルシランジオール(シラン類(C))21.1g、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(シラン類(A))11.4gとした以外は実施例8と同様にして、無色透明のプレポリマーが56.3g得られた。
得られたプレポリマー44.0gを用いて実施例8と同様にして、無色透明油状の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂25.0gを得た。
The flask was made 44.9 g of dimethoxydimethylsilane (silanes (B)), 21.1 g of diphenylsilanediol (silanes (C)), and 11.4 g of 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (silanes (A)). Except for the above, in the same manner as in Example 8, 56.3 g of a colorless and transparent prepolymer was obtained.
In the same manner as in Example 8 using 44.0 g of the obtained prepolymer, 25.0 g of a silicone resin having a colorless transparent oily polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule was obtained.

フラスコにジメトキシジメチルシラン(シラン類(B))44.9g、ジフェニルシランジオール(シラン類(C))21.1g、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(シラン類(A))34.3gとした以外は実施例8と同様にして、無色透明のプレポリマーが74.9g得られた。
得られたプレポリマー44.0gを用いて縮合反応し、実施例8と同様にして、無色透明油状の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂22.9gを得た。
The flask was 44.9 g of dimethoxydimethylsilane (silanes (B)), 21.1 g of diphenylsilanediol (silanes (C)), and 34.3 g of 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (silanes (A)). Except for the above, in the same manner as in Example 8, 74.9 g of a colorless and transparent prepolymer was obtained.
A condensation reaction was carried out using 44.0 g of the obtained prepolymer, and in the same manner as in Example 8, 22.9 g of a silicone resin having a colorless transparent oily polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule was obtained.

フラスコにジメトキシジメチルシラン(シラン類(B))41.6g、ジフェニルシランジオール(シラン類(C))23.9g、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(シラン類(A))3.6gとした以外は実施例8と同様にして、無色透明のプレポリマーが50.1g得られた。 得られたプレポリマー44.0gを用いて縮合反応し、実施例8と同様にして、無色透明油状の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂33.4gを得た。   In the flask, 41.6 g of dimethoxydimethylsilane (silanes (B)), 23.9 g of diphenylsilanediol (silanes (C)), and 3.6 g of 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (silanes (A)) were used. Except for the above, in the same manner as in Example 8, 50.1 g of a colorless and transparent prepolymer was obtained. A condensation reaction was performed using 44.0 g of the obtained prepolymer, and in the same manner as in Example 8, 33.4 g of a silicone resin having a colorless transparent oily polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule was obtained.

フラスコにジメトキシジメチルシラン(シラン類(B))51.3g、ジフェニルシランジオール(シラン類(C))14.7g、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(シラン類(A))4.0gとした以外は実施例8と同様にして、無色透明のプレポリマーが48.2g得られた。得られたプレポリマー44.0gを用いて縮合反応し、実施例38と同様にして、無色透明油状の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂35.8gを得た。   Dimethoxydimethylsilane (silanes (B)) 51.3 g, diphenylsilanediol (silanes (C)) 14.7 g, 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (silanes (A)) 4.0 g were added to the flask. Except for the above, in the same manner as in Example 8, 48.2 g of a colorless and transparent prepolymer was obtained. A condensation reaction was performed using 44.0 g of the obtained prepolymer, and 35.8 g of a silicone resin having a colorless transparent oily polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule was obtained in the same manner as in Example 38.

フラスコにジメトキシジメチルシラン(シラン類(B))51.3g、ジフェニルシランジオール(シラン類(C))14.7g、3−アクリロキシプロピルジメトキシメチルシラン(シラン類(A))12.0gとした以外は実施例8と同様にして、無色透明のプレポリマーが54.7g得られた。得られたプレポリマー44.0gを用いて縮合反応し、実施例8と同様にして、無色透明油状の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂26.7gを得た。   In the flask, 51.3 g of dimethoxydimethylsilane (silanes (B)), 14.7 g of diphenylsilanediol (silanes (C)), and 12.0 g of 3-acryloxypropyldimethoxymethylsilane (silanes (A)) were used. Except for the above, in the same manner as in Example 8, 54.7 g of a colorless and transparent prepolymer was obtained. A condensation reaction was carried out using 44.0 g of the obtained prepolymer, and in the same manner as in Example 8, 26.7 g of a colorless transparent oily silicone resin having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule was obtained.

各シリコーン樹脂をバーコーターによって、5cm×5cmのガラス上に塗布し、フュージョンUVシステムズジャパン製の装置で、紫外線の光源としてF300S−12(Hプラスバルブ)のUVを照射して硬化させた。本方法により成形した硬化物の硬度は、下記の観点で評価した。
◎ 硬化物には弾力も強度もある。
○ 硬化物には弾力性はあるが強度に乏しい。
× 硬化物は弾力性にも強度にも乏しい。
Each silicone resin was applied onto a glass of 5 cm × 5 cm by a bar coater, and cured by irradiation with UV of F300S-12 (H plus bulb) as an ultraviolet light source using an apparatus manufactured by Fusion UV Systems Japan. The hardness of the cured product formed by this method was evaluated from the following viewpoints.
◎ The cured product has both elasticity and strength.
○ Hardened product has elasticity but poor strength.
X The cured product has poor elasticity and strength.

表4 Table 4

Figure 2009242558
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表5 Table 5

Figure 2009242558
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実施例1と比較例1の対比から、本発明で得られるプレポリマー合成において除去するべき水層中の水溶性低分子量シラン化合物量が低減でき、製品の得量を上げることができる。これによって該水層廃液処理時の不燃性二酸化ケイ素生成も抑制することができる。     From the comparison between Example 1 and Comparative Example 1, the amount of the water-soluble low molecular weight silane compound in the aqueous layer to be removed in the prepolymer synthesis obtained in the present invention can be reduced, and the product yield can be increased. This can also suppress the formation of nonflammable silicon dioxide during the treatment of the aqueous layer waste liquid.

また従来法である比較例2では、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)が、仕込み量に対して50%程度しか導入されないのに対し、65〜90%と導入率が向上している。特に実施例5〜7では80%を超えて83〜87%まで高い確率で導入されており、効率良く製造できる点で顕著に優れる。これは、プレポリマー化工程において、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)のアルコキシ基が加水分解を受け、効率よくプレポリマーに組み込まれたことによる効果であると推測する。   In Comparative Example 2, which is a conventional method, dialkoxydialkylsilanes (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond are introduced only about 50% with respect to the charged amount, whereas 65 to 90%. And the introduction rate has improved. In particular, in Examples 5 to 7, it is introduced with a high probability of exceeding 80% to 83 to 87%, which is remarkably excellent in that it can be efficiently manufactured. This is because the alkoxy group of the dialkoxydialkylsilane (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond is hydrolyzed and efficiently incorporated into the prepolymer in the prepolymerization step. I guess.

すなわち、プレポリマー化触媒をアミン系触媒とする本発明のシロキサンプレポリマーの製造方法では、透明性と屈折率の光学特性を阻害することなく品質の高いシロキサンプレポリマーが得られ、重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルキルシロキサン基の導入を高めることができる。これを用いたシリコーン樹脂が光学特性にも優れる。
さらにその製造方法においては、中和工程が不要で加水分解に用いた水や、前記ジアルコキシジアルキルシラン類(A)ないし(B)が加水分解を受けて生成したアルコール類だけでなく、アミン系触媒も一度に留去できるのであるから、工程簡略化ができ、さらにケイ素分の排水への排出を低減できる点で優れている。
That is, in the method for producing a siloxane prepolymer of the present invention using a prepolymerization catalyst as an amine catalyst, a high-quality siloxane prepolymer can be obtained without impairing the optical properties of transparency and refractive index. The introduction of dialkylsiloxane groups having unsaturated double bonds can be increased. Silicone resin using this is excellent in optical characteristics.
Furthermore, in the production method, the neutralization step is not required, and water used for hydrolysis and alcohols generated by hydrolysis of the dialkoxydialkylsilanes (A) to (B) are used as well as amines. Since the catalyst can also be distilled off at a time, the process can be simplified, and it is excellent in that the discharge of silicon into wastewater can be reduced.

重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシロキサンプレポリマーは、これを架橋重合させてシリコーン樹脂とした際に、窓ガラス、各種平面表示素子、各種液晶表示素子の代替品、光シャッター、光スイッチ、広告及び案内表示板、メガネ、サングラス等調光材料に好適に用いることができる。   Siloxane prepolymers having polymerizable ethylenically unsaturated double bonds in the molecule, when this is crosslinked and polymerized into a silicone resin, window glass, various flat display elements, alternatives to various liquid crystal display elements, optical shutters It can be suitably used for light control materials such as optical switches, advertisement and guidance display boards, glasses, and sunglasses.

Claims (8)

重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)と、ジアルコキシジアルキルシラン類(B)と、ジアリールシランジオール類(C)とを出発物質とし、有機アミンを触媒として縮合反応し、触媒及び/または副生した水を留去することを特徴とする、置換基として重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシロキサンプレポリマーの製造方法。   Dialkoxydialkylsilanes (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule, dialkoxydialkylsilanes (B), and diarylsilanediols (C) as starting materials, and organic amines A method for producing a siloxane prepolymer having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond as a substituent in a molecule, wherein a condensation reaction is carried out as a catalyst, and the catalyst and / or by-product water is distilled off. 有機アミンが、沸点が60〜120℃である脂肪族アミンまたは芳香族アミンである請求項1記載の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシロキサンプレポリマーの製造方法。   The method for producing a siloxane prepolymer having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in a molecule according to claim 1, wherein the organic amine is an aliphatic amine or an aromatic amine having a boiling point of 60 to 120 ° C. 重合性エチレン系不飽和二重結合を有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)を出発物質として導入されるシロキサン単位が、シロキサンプレポリマー1分子中の全単位に対して0.5〜30%の割合で含有することを特徴とする重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシロキサンプレポリマー。   A ratio of 0.5 to 30% of siloxane units introduced using dialkoxydialkylsilanes (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond as a starting material with respect to all units in one molecule of the siloxane prepolymer. A siloxane prepolymer having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule. 重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するジアルコキシジアルキルシラン類(A)を出発物質として導入されるシロキサン単位が、シロキサンプレポリマー1分子中の全単位に対して10〜30%の割合で含有することを特徴とする重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシロキサンプレポリマー。   10-30% of siloxane units introduced starting from dialkoxydialkylsilanes (A) having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule are based on the total units in one molecule of the siloxane prepolymer. A siloxane prepolymer having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule, which is contained in a proportion. ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が1,000以下であることを特徴とする請求項3または4に記載の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシロキサンプレポリマー。   5. The siloxane prepolymer having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in a molecule according to claim 3, wherein the polystyrene-reduced weight average molecular weight (Mw) is 1,000 or less. 請求項3〜5のいずれかに記載の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシロキサンプレポリマーを用いて得られる重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂。   The silicone resin which has a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in a molecule | numerator obtained using the siloxane prepolymer which has the polymerizable ethylenically unsaturated double bond in any one of Claims 3-5 in a molecule | numerator. ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が10,000〜100,000であることを特徴とする請求項6に記載の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂。   The weight-average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene is 10,000 to 100,000. The silicone resin having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule according to claim 6. ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)が50,000〜100,000であることを特徴とする請求項6に記載の重合性エチレン系不飽和二重結合を分子内に有するシリコーン樹脂。   The weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene is 50,000 to 100,000, The silicone resin having a polymerizable ethylenically unsaturated double bond in the molecule according to claim 6.
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