JP2011016968A - 多面体構造ポリシロキサン変性体、その製造方法および該変性体を含む組成物 - Google Patents
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Abstract
【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であって、多面体骨格を形成するSi原子上に直接、または間接的にアルケニル基が結合したポリシロキサン化合物(A)に、直鎖構造を有するヒドロシリル基含有化合物(B)および環状構造を有するヒドロシリル基含有化合物(C)をヒドロシリル化させて得られる多面体構造ポリシロキサン変性体。
【選択図】 なし
Description
例えば、光素子封止剤用途への展開を意図し、多面体骨格を有するシルセスキオキサンを用いた樹脂組成物が開示されている(特許文献1、2)。しかしながら、必ずしも十分な耐熱性や耐光性を有しておらず、さらには、材料が脆いために、材料としての加工性、例えば、封止剤として適用する上で重要特性の1つである切削加工性(ダイシング性)には必ずしも優れず、材料としての十分な使いこなしができない場合があり、改善が求められている。
上述のように、多面体骨格を有するポリシロキサン化合物を用いた材料の開示は見られるが、本来期待される高い耐熱性・耐光性を維持しつつ、加工性・成形性を持ち合せた材料の例は見られず、新たな材料の開発が望まれていた。
本発明は、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であって、多面体骨格を形成するSi原子上に直接、または間接的にアルケニル基が結合したポリシロキサン化合物(A)に、直鎖構造を有するヒドロシリル基含有化合物(B)および環状構造を有するヒドロシリル基含有化合物(C)をヒドロシリル化させて得られる多面体構造ポリシロキサン変性体に関する。
本発明における(A)成分は、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であって、多面体骨格を形成するSi原子上に直接、または間接的にアルケニル基が結合したポリシロキサン化合物であればよく、特に限定されない。
本発明における(B)成分としては、ヒドロシリル基を有する化合物であれば特に問題ないが、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、さらに好ましくは、ヒドロシリル基を有する直鎖構造のシロキサン化合物である。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。
(B)成分においては、耐熱性の観点から、Si原子上は、水素原子およびメチル基から構成されることが好ましい。
本発明における(C)成分としては、ヒドロシリル基を有する化合物であれば特に問題ないが、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、さらに好ましくは、ヒドロシリル基を有する環状構造のシロキサン化合物である。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。
本発明の多面体構造ポリシロキサン変性体は、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であって、多面体骨格を形成するSi原子上に直接、または間接的にアルケニル基が結合したポリシロキサン化合物(A)に、直鎖構造を有するヒドロシリル基含有化合物(B)および環状構造を有するヒドロシリル基含有化合物(C)をヒドロシリル化反応により合成することができる。
本発明の多面体構造ポリシロキサン変性体に、アルケニル基を有する化合物、ヒドロシリル化触媒を用いて組成物と成すことができる。さらに硬化遅延剤を用いることで組成物安定性、硬化過程でのヒドロシリル化の反応性の調整をすることができる。
本発明のポリシロキサン系組成物の保存安定性を改良する目的、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目的で、硬化遅延剤を使用することができる。硬化遅延剤としては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種以上併用してもかまわない。
(耐熱試験)
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12時間養生し、養生後の外観を目視で評価し、透明性の変化がみられない場合を○、着色がみられる場合を×とした。
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。
ISOMETTM低速切断機(BUEHLER製)を用い、3mm厚板状成形体をダイヤモンドカッターで切断し、クラックなく切断できたものを○、切断できたが、数個のクラックが入ってしまったものを△、多数クラックが入り、切断できなかったものを×とした。
多面体構造を有するポリシロキサンの合成方法としては、48%コリン水溶液386gにテトラエトキシシラン312g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225mLを加え均一溶液とした。ジメチルビニルクロロシラン252g、トリメチルクロロシラン98g、ヘキサン225mLの溶液を攪拌しながら、得られた均一溶液をゆっくりと滴下した。滴下終了後、1時間反応させた後、有機層を抽出、濃縮することにより、固形物を得た。次に、生成した固形物をメタノール中で攪拌し洗浄した後、ろ別することにより多面体構造を有するポリシロキサン170gを得た。得られたポリシロキサンの1H−NMRより、メチルビニルクロロシラン由来のビニル基が導入している事を確認した。
製造例で得られた多面体構造を有するポリシロキサン5g、白金ビニルシロキサン錯体(3%白金、キシレン溶液)0.5μL、トルエン15gの混合溶液を、分子末端にヒドロシリル基を有する直鎖状ポリジメチルシロキサン(DMS−H21、ゲレスト製)7gとトルエン20gの混合溶液に滴下し、105℃で1時間加温したのち、室温まで冷却した。1H−NMRより、直鎖状ポリジメチルシロキサン由来のヒドロシリル基が消失している事を確認した。
製造例で得られた多面体構造を有するポリシロキサン5g、白金ビニルシロキサン錯体(3%白金、キシレン溶液)1.25μL、トルエン15gの混合溶液を、分子末端にヒドロシリル基を有する直鎖状ポリジメチルシロキサン(DMS−H21、ゲレスト製)7g、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(クラリアント製)7g、トルエン27gの混合溶液に滴下し、105℃で1時間加温したのち、室温まで冷却した。
製造例で得られた多面体構造を有するポリシロキサン10g、白金ビニルシロキサン錯体(3%白金、キシレン溶液)2.51μL、トルエン30gの混合溶液を、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(クラリアント製)7gとトルエン7gの混合溶液に滴下し、105℃で2時間加温したのち、室温まで冷却した。得られた反応溶液から、トルエンと未反応の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を留去することにより、多面体構造ポリシロキサン変性体14gを得た。
Claims (13)
- 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であって、多面体骨格を形成するSi原子上に直接、または間接的にアルケニル基が結合したポリシロキサン化合物(A)に、直鎖構造を有するヒドロシリル基含有化合物(B)および環状構造を有するヒドロシリル基含有化合物(C)をヒドロシリル化させて得られる多面体構造ポリシロキサン変性体。
- (B)由来のヒドロシリル基が残留していない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。
- 温度20℃において、液状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。
- 分子中に少なくとも3個のヒドロシリル基を有する事を特徴とする、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。
- (A)成分が、分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有する事を特徴とする、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。
- (A)成分のアルケニル基が、ビニル基であ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。
- (B)成分が、直鎖構造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。
- (B)成分が、分子末端にヒドロシリル基を有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。
- (C)成分が、ヒドロシリル基を含有する環状シロキサンであ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。
- 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)と直鎖構造を有するヒドロシリル基含有化合物(B)とをヒドロシリル化反応させて中間体(a)を得た後、さらに該中間体(a)と環状構造を有するヒドロシリル基含有化合物(C)とをヒドロシリル化反応させて得られることを特徴とする、請求項1〜9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。
- 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)、直鎖構造を有するヒドロシリル基含有化合物(B)、環状構造を有するヒドロシリル基含有化合物(C)をヒドロシリル化反応させて得られることを特徴とする、請求項1〜9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の製造方法。
- 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)と直鎖構造を有するヒドロシリル基含有化合物(B)とをヒドロシリル化反応させて中間体(a)を得た後、さらに該中間体(a)と環状構造を有するヒドロシリル基含有化合物(C)とをヒドロシリル化反応させて得られることを特徴とする、請求項1〜10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の製造方法。
- 請求項1〜10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を含むポリシロキサン系組成物。
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