JP2011006546A - 多面体構造ポリシロキサン変性体、及び該変性体を含有する組成物。 - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
成型加工性、透明性、耐熱性、耐光性等に優れ、かつ、硬化時に発生するクラックが低減されたポリシロキサン系組成物を提供する。
【解決手段】
アルケニル基を含有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)と、ヒドロシリル基を有する化合物(b)を変性して得られる多面体構造ポリシロキサン変性体であって、前記、ヒドロシリル基を有する化合物(b)のヒドロシリル基がアルケニル基を含有する芳香族化合物(c)をヒドロシリル化により変性された構造であることを特徴とする多面体構造ポリシロキサン変性体。
【選択図】なし
Description
[AR1 2SiO−SiO3/2]a[R2 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;Aは、アルケニル基;R1は、アルキル基またはアリール基;R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物であることを特徴とする、1)〜3)のいずれか1に記載の多面体構造ポリシロキサン変性体。
[XR3 2SiO−SiO3/2]a[R4 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;R3は、アルキル基またはアリール基;R4は、アルケニル基、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基、Xは、下記一般式(1)あるいは一般式(2)のいずれかの構造を有し、Xが複数ある場合は一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が異なっていても良くまた一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が混在していても良い。
−[CH2]O−R5 (3)
(Oは2以上の整数;R5は芳香族化合物を有する基);Rは、アルキル基またはアリール基)を構成単位とすることを特徴とする1)〜6)のいずれか1に記載の多面体構造ポリシロキサン変性体。
本発明におけるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)は、分子中にアルケニル基を含有する、多面体骨格を有するポリシロキサンであれば、特に限定はない。具体的に、例えば、以下の式
[R5SiO3/2]x[R6SiO3/2]y
(x+yは6〜24の整数;xは1以上の整数、yは0または1以上の整数;R5はアルケニル基、または、アルケニル基を有する基;R6は、任意の有機基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサンを好適に用いることができる。
[AR1 2SiO−SiO3/2]a[R2 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;Aは、アルケニル基;R1は、アルキル基またはアリール基;R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物が好ましいものとして例示される。
本発明で用いるヒドロシリル基を有する化合物は、分子中に1個以上のヒドロシリル基を有していれば、前記(a)成分以外であれば特に制限はないが、得られる変性ポリシロキサンの透明性、耐熱性、耐光性の観点から、ヒドロシリル基を有するシロキサン化合物であることが好ましく、さらには、ヒドロシリル基を有する環状シロキサンまたは直鎖状ポリシロキサンであることが好ましい。これらヒドロシリル基を有する化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明で用いるアルケニル基を含有する芳香族化合物は、分子中に炭素−炭素二重結合を含有する芳香族化合物であれば特に限定はされないが、反応性、強度付与の観点から分子末端に炭素−炭素二重結合を有する化合物が好ましい。これら炭素−炭素二重結合を含有する化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明では、多面体構造ポリシロキサン変性体の合成、および、該化合物を用いたポリシロキサン系組成物を硬化させる際に、ヒドロシリル化触媒を用いることができる。
多面体構造ポリシロキサン変性体は、ヒドロシリル化触媒の存在下、前記多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)とヒドロシリル基を有する化合物(b)とのヒドロシリル化反応により合成したものであって、アルケニル基を含有する芳香族化合物(c)に由来する構造を有するものである。
[XR3 2SiO−SiO3/2]a[R4 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;R3は、アルキル基またはアリール基;R4は、アルケニル基、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基、Xは、下記一般式(1)あるいは一般式(2)のいずれかの構造を有し、Xが複数ある場合は一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が異なっていても良くまた一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が混在していても良い。
−[CH2]O−R5 (3)
(Oは2以上の整数;R5は芳香族化合物を有する基);Rは、アルキル基またはアリール基)が耐熱性、耐光性、あるいは、得られる硬化物の強度の観点から、好ましい例として挙げられる。
アルケニル基を有する化合物は、前記(a)成分以外で分子中にアルケニル基を少なくとも1個あれば特に限定されないが、分子中に少なくともアルケニル基を2個含有するものが好ましい。また、耐熱性、耐光性の観点から、ポリシロキサンが好ましい。具体的にはアルケニル基を有する直鎖状ポリシロキサン、分子末端にアルケニル基を有するポリシロキサン、アルケニル基を含有する環状シロキサンなどのアルケニル基を有するポリシロキサンが好ましい例として挙げられる。これらアルケニル基を有する化合物は単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。
硬化遅延剤は、本発明のポリシロキサン系組成物の保存安定性を改良あるいは、硬化過程でのヒドロシリル化反応の反応性を調整するための成分である。本発明においては、硬化遅延剤としては、ヒドロシリル化触媒による付加型硬化性組成物で用いられている公知のものが使用でき、具体的には脂肪族不飽和結合を含有する化合物、有機リン化合物、有機イオウ化合物、窒素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物等が挙げられる。これらを単独使用、または2種以上併用してもよい。
接着性付与剤は本発明におけるポリシロキサン系組成物の基材との接着性を向上する目的で用いるものであり、その様な効果があるものであれば特に制限はないが、シランカップリング剤が好ましい例として例示できる。
紫外可視分光光度計V−560(日本分光株式会社製)を用い、温度20℃/湿度50%の条件下、波長700nmでの光線透過率を測定した。
200℃に温度設定した熱風循環オーブン内にて、3mm厚板状成形体を24時間養生し、養生後の光線透過率を測定した。
スガ試験機(株)社製、メタリングウェザーメーター(形式M6T)を用いた。ブラックパネル温度120℃、放射照度0.53kW/m2で、積算放射照度50MJ/m2まで照射後、光線透過率を測定した。
組成物を厚さ1mmの型枠に流し込み、熱硬化させた後、室温まで冷却して得られた成形体において、目視にてクラックの度合いを評価した。
48%コリン水溶液1262gにテトラエトキシシラン1083gを加え、室温で2時間激しく攪拌した。反応系内が発熱し、均一溶液になった段階で、攪拌を緩め、さらに12時間反応させた。次に、反応系内に生成した固形物に、メタノール1000mLを加え、均一溶液とした。
製造例1で得た多面体構造ポリシロキサン系化合物α40g、および、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(ユミコアプレシャスメタルズジャパン製、Pt−VTSC−3X)9.25μLをトルエン80gに溶解させた。このようにして得られた溶液を、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン61.87gをメチルシクロヘキサン62gに溶解させた溶液にゆっくりと滴下し、95℃で3時間反応させ、室温まで冷却した。
製造例2で得た多面体構造ポリシロキサン系化合物β25gをトルエン25gに溶解させた溶液に、スチレン1.38gをトルエン2gに溶解させた溶液をゆっくりと滴下し、70℃で5時間反応させ、室温まで冷却した。
製造例3で得た化合物γ18gに、ビニル基を末端に含有する直鎖状ポリジメチルシロキサン(MVD8MV、クラリアント製)1.61g、三次元構造を有するビニル基含有ポリシロキサン(MQV−7、クラリアント社製、ビニル基含有量3.5モル/kg)10.74gを加え、ポリシロキサン系組成物を調整した。
製造例2で得た化合物β10gに、ビニル基を末端に含有する直鎖状ポリジメチルシロキサン(MVD8MV、クラリアント製)1.06g、三次元構造を有するビニル基含有ポリシロキサン(MQV−7、クラリアント社製、ビニル基含有量3.5モル/kg)7.08gを加え、ポリシロキサン系組成物を調整した。得られたポリシロキサン系組成物を1mm厚の型枠に流し込み、60℃で3時間、80℃で1時間、100℃で1時間、120℃で1時間、150℃で1時間、180℃で1時間加熱して硬化させ、耐クラック性試験を行った。また、同組成物を3mm厚の型枠に流し込み、同様の条件にて加熱して硬化させることで、3mm厚の評価用成形体を得、耐熱試験、耐光試験を行った。結果を表1に示す。
Claims (12)
- アルケニル基を含有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)と、ヒドロシリル基を有する化合物(b)を変性して得られる多面体構造ポリシロキサン変性体であって、前記、多面体構造ポリシロキサン変性体にはアルケニル基を含有する芳香族化合物(c)に由来する構造を有することを特徴とする多面体構造ポリシロキサン変性体。
- 多面体構造ポリシロキサン変性体が、温度20℃において、液状であることを特徴とする、請求項1に記載の多面体構造ポリシロキサン変性体。
- ヒドロシリル基を有する化合物(b)が、ヒドロシリル基を含有する環状シロキサンあるいは直鎖状シロキサンであることを特徴とする、請求項1または2に記載の多面体構造ポリシロキサン変性体。
- アルケニル基を含有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)が、式
[AR1 2SiO−SiO3/2]a[R2 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;Aは、アルケニル基;R1は、アルキル基またはアリール基;R2は、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基)
で表されるシロキサン単位から構成されるアルケニル基含有多面体構造ポリシロキサン系化合物であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の多面体構造ポリシロキサン変性体。 - 多面体構造ポリシロキサン変性体が、アルケニル基を含有する多面体構造ポリシロキサン系化合物(a)のアルケニル基1個あたりSi原子に直結した水素原子が2.5〜20個になる範囲で、ヒドロシリル基を有する化合物(b)を過剰量加えて変性し、未反応のヒドロシリル基を有する化合物(b)を留去して得られることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の多面体構造ポリシロキサン変性体。
- 多面体構造ポリシロキサン変性体が、分子中に少なくとも3個のヒドロシリル基を有することを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の多面体構造ポリシロキサン変性体。
- 多面体構造ポリシロキサン変性体が、
[XR3 2SiO−SiO3/2]a[R4 3SiO−SiO3/2]b
(a+bは6〜24の整数、aは1以上の整数、bは0または1以上の整数;R3は、アルキル基またはアリール基;R4は、アルケニル基、水素原子、アルキル基、アリール基、または、他の多面体骨格ポリシロキサンと連結している基、Xは、下記一般式(1)あるいは一般式(2)のいずれかの構造を有し、Xが複数ある場合は一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が異なっていても良くまた一般式(1)あるいは一般式(2)の構造が混在していても良い。
−[CH2]O−R5 (3)
(Oは2以上の整数;R5は芳香族化合物を有する基);Rは、アルキル基またはアリール基)を構成単位とすることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の多面体構造ポリシロキサン変性体。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載の多面体構造ポリシロキサン変性体(A)、少なくとも1個以上のアルケニル基を有する化合物(B)とからなる多面体構造ポリシロキサン系組成物。
- アルケニル基を有する化合物(B)が、分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するポリシロキサンであることを特徴とする、請求項8に記載の多面体構造ポリシロキサン系組成物。
- ヒドロシリル化触媒を含有することを特徴とする、請求項8または9に記載の多面体構造ポリシロキサン系組成物。
- 硬化遅延剤を含有することを特徴とする、請求項8〜10のいずれか1項に記載の多面体構造ポリシロキサン系組成物。
- 接着性付与剤を含有することを特徴とする、請求項8〜11のいずれか1項に記載の多面体構造ポリシロキサン系組成物。
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