JP2018505917A - 硫黄含有ポリオルガノシロキサン組成物及び関連する態様 - Google Patents

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Abstract

ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマー及びそれから作製されるヒドロシリル化硬化ポリオルガノシロキサンポリマー生成物を含む、硫黄を含有するヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサン組成物、並びにそれを調製及び使用する方法、それを含むか又はそれから調製される装置、並びに本明細書において有用な硫黄官能性オルガノシロキサンについて記載する。【選択図】なし

Description

本発明は、全般的には、硫黄を含有する硬化性ポリオルガノシロキサン組成物、それから作製される硬化ポリオルガノシロキサン生成物に加えて、それを調製及び使用する方法、それを含むか又はそれから調製される装置、並びに硫黄官能性オルガノシロキサンに関する。
ヒドロシリル化は、一般的には、SiH官能性反応物質のSiH基と脂肪族不飽和官能性反応物質の脂肪族不飽和基との間の付加反応である。反応によって、脂肪族不飽和基の炭素原子のうちの1つと、SiH基のケイ素原子との間に炭素−ケイ素結合が形成される。反応物質の性質及び反応条件(例えば、温度、時間)に応じて、ヒドロシリル化は、オリゴマー又はポリマーオルガノシロキサンをエンドキャッピング又は鎖延長する場合、2つの反応物質を互いにカップリングさせる一段階化学プロセスしか含まない場合もある。あるいは、ヒドロシリル化は、プレポリマー又はポリマーをより高分子量のポリマーに、次いで、網目構造に変換する多段階化学プロセスを含む場合もある。この多段階化学プロセスは、硬化と称される。
ヒドロシリル化硬化性オルガノシロキサン組成物の硬化は、白金含有触媒などの金属ヒドロシリル化触媒によって触媒され得る。ヒドロシリル化触媒は、硫黄化合物を含む様々な組成物の不純物によって失活しやすい(米国特許第5,063,102号)。特定の硫黄化合物は、触媒毒として用いられる(米国特許第8,709,596(B2)号)。金属触媒を含有する硬化性組成物中の超濃度(super concentration)では、金属のモル量に対して大過剰のモル量の硫黄化合物が、金属に過剰配位(over−coordinates)する。これによって、錯体の触媒形態への活性化が効果的にブロックされ、硬化反応が開始する前にそれを停止させる。したがって、(例えば、硫黄化合物を固体フィラーにグラフトすることによって、又は硬化後に硫黄化合物を組成物に添加することによって)硬化反応が行われるまで、硫黄化合物を何とかして金属触媒から隔離しておくことができない限り、硬化性組成物中の硫黄化合物の超濃度は、第1の例として、当該技術分野において避けられる。
通常のヒドロシリル化硬化性オルガノシロキサン組成物と共に使用するための硬化遅延剤として様々な化合物が言及されている(特開2014−084351(A)号)。ここで、硬化遅延剤は、組成物の貯蔵安定性を調整するため、又はハードニングプロセス(すなわち、硬化プロセス)における組成物のヒドロシリル化反応性を調節するための構成成分であると言われている。硬化遅延剤は、触媒1モル当たり、0.1モル〜1,000モル、好ましくは、1〜100モルの量で用いられる。硬化遅延剤は、特定の有機リン化合物、特定の有機硫黄化合物、特定の窒素含有有機化合物、特定のスズ系化合物、特定の有機過酸化物及び特定の脂肪族不飽和結合を含有する有機化合物である。有機硫黄化合物は、オルガノメルカプタン、ジオルガノスルフィド、硫化水素、ベンゾチアゾール、チアゾール及び二硫化ベンゾチアゾールであってよい。オルガノシロキサンは、非環式及び/又は環式であってよい。しかし、オルガノシロキサンは、樹脂−線状ブロックコポリマーではなく、硬化遅延剤は、硫黄官能性オルガノシロキサンではない。
硬化阻害剤は、オルガノシロキサン組成物に対して任意添加剤として用いられる。硬化阻害剤の例としては、数ある化合物の中でも、特定の硫黄化合物が挙げられる(例えば、米国特許出願公開第2012/0245272(A1)号の段落[0082]、米国特許第5,691,401号のカラム7、米国特許第5,254,656号のカラム6及び特開2007−231195(A)号の請求項7)。例えば、特開2007−231195(A)号では、有機過酸化物硬化性組成物における硬化遅延剤の例としてブチルメルカプタン、1,1−ジメチルエチルメルカプタン及びドデシルメルカプタンに言及されている(請求項7)。森田及び佐々木(米国特許第5,691,401号)は、シランカップリング剤として3−メルカプトプロピル−トリメトキシシランを用いた(カラム8)。オルガノシロキサンは、線状又は分枝状であってよいが、樹脂−線状ブロックコポリマーではなく、硬化阻害剤は、硫黄官能性オルガノシロキサンではない。
Brennenstuhl等(米国特許第5,998,548号)は、圧縮性エラストマーを形成するために架橋させることができる有機ケイ素組成物において硫黄化合物(C)を用いた。一官能性単位(M型単位)及び二官能性単位(D型単位)に加えて、有機ケイ素組成物は、特定の三官能性単位及び/又は四官能性単位を含有してよいが、三官能性及び四官能性単位の含有量は、20モルパーセント(モル%)を著しく超えてはならず、典型的には、有機ケイ素中の全ての単位の0.1モル%未満である。好ましくは、硫黄化合物(C)は、有機硫黄化合物である。このような有機硫黄化合物の機能は、貯蔵後の圧縮永久歪の再現可能性であり、これは、より低い架橋速度に起因していると推測され、ひいては、有機硫黄化合物に起因していると推測される(カラム8)。例えば、Brennenstuhlらは、圧縮性エラストマーを形成するために架橋させることができる有機ケイ素組成物の特定の態様において用いられるヒュームドシリカフィラーを処理するために、3−メルカプトプロピル−トリメトキシシランを用いた。(このような有機ケイ素組成物は、特に、触媒阻害剤、エチニルシクロヘキサノールも含有していた。米国特許第5,998,548号の実施例1及び5。)3−メルカプトプロピル−トリメトキシシランは、ヒュームドシリカフィラーと反応し、それによって、(ヒュームドシリカの表面上のヒドロキシル基との縮合反応を介して)メルカプト修飾発熱性二酸化ケイ素を形成した。したがって、硫黄原子は、発熱性二酸化ケイ素に共有結合していた官能基に含有されていた。有機ケイ素組成物は、線状又は分枝状であってよいが、樹脂−線状ブロックコポリマーではなく、硫黄化合物(C)は、硫黄官能性オルガノシロキサンではない。
Dent等(米国特許出願公開第2012/0245272(A1)号)は、ポリオルガノシロキサン鎖末端にクラスタ化された官能基を有するポリオルガノシロキサンの特定の態様で用いられる金属フィラーを処理するためのフィラー処理剤として、オクタデシルメルカプタン及びその他などのアルキルチオールなどの特定の硫黄化合物などの特定の任意添加剤を用いた(米国特許出願公開第2012/0245272(A1)号の段落0143])。このような硫黄化合物は、金属と反応し、それによって、金属−硫黄錯体の形態で金属に緊密に結合している官能基に硫黄原子が含有されている硫黄官能化金属フィラーを形成する。また、Dentらは、任意の接着促進剤としてメルカプト官能性化合物を用いた(米国特許出願公開第2012/0245272(A1)号の段落[0115])。ポリオルガノシロキサン鎖末端にクラスタ化された官能基を有するポリオルガノシロキサンは、線状又は分枝状であってよいが、樹脂−線状ブロックコポリマーではなく、硫黄化合物は、硫黄官能性オルガノシロキサンではない。
Lee等(米国特許第5,063,102号)は、紫外線の存在下で硬化するオルガノシロキサン組成物を硬化させるための硬化剤として特定のメルカプトアルキル置換ポリオルガノシロキサン又は有機メルカプタンを用いた。オルガノシロキサン組成物は、線状又は分枝状であってよいが、樹脂−線状ブロックコポリマーではなく、有機メルカプタンは、硫黄官能性オルガノシロキサンではなく、メルカプトアルキル置換ポリオルガノシロキサンは、(シロキサン繰り返し単位間の)その骨格に内部硫黄原子を含有しない。
簡潔に述べると、本発明の実施形態は、以下を含む。
劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物であって、
(i)ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーと、
(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属と、
(iii)摂氏150度(℃)を超える沸点を有する硫黄化合物と、を含み、
硫黄化合物の硫黄原子の原子の量(モル)が、(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量(モル)よりも5〜10,000倍多く、
組成物が、構成成分(i)として、以下に記載するとおりのヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマー(i−a)を有するか、又は組成物が、構成成分(iii)として、以下に記載するとおりの硫黄化合物(iii−a)を有するか、又は組成物が、構成成分(i−a)及び(iii−a)を両方有し、
(i−a)ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーが、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーであって、
40〜90モルパーセントの、式[R SiO2/2]のD型単位、
10〜60モルパーセントの、式[RSiO3/2]のT型単位、
0.5〜35モルパーセントの、シラノール基[Si−OH]、
[式中、各R及びRが、独立して、0個の脂肪族不飽和結合を有する(C−C30)ヒドロカルビル又は少なくとも1個の脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビルであり、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、0.5〜5モルパーセントの、少なくとも1個の脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビルを含む。]を含むものであり、
D型単位[R SiO2/2]が、線状ブロック1個当たり平均100〜300個のD型単位[R SiO2/2]を有する線状ブロック中に配置されており、T型単位[RSiO3/2]が、少なくとも500グラム/モル(g/モル)の分子量を有する非線状ブロック中に配置されており、非線状ブロックの少なくとも30モルパーセントが互いに架橋されており、各線状ブロックが、D型又はT型のシロキサン単位を含む二価リンカーを介して少なくとも1個の非線状ブロックに結合しており、
ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、少なくとも20,000g/モルの重量平均分子量(M)を有するヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーであるか、又は
(iii−a)硫黄化合物が、式(I):(RSiO1/2a1(RSiO2/2b1(RSiO3/2c1(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2d1(SiO4/2e1(I)[式中、下付き文字mが、0、1、2又は3であり、下付き文字a1+b1+c1+d1+e1=1であり、a1が0〜0.5であり、b1が0以上1未満(<)であり、c1が0〜1であり、d1が0〜1であり、e1が0〜0.2であり、
、R及びRが、各々独立して、(C−C30)ヒドロカルビル、メルカプト官能性((HS)官能性)(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルであり、
及びRが、各々独立して、結合、(C−C30)ヒドロカルビレン、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビレンであるが、ただし、d1が>0であるか、又はR、R及びRのうちの少なくとも1つが、独立して、メルカプト官能性(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルである。]の硫黄官能性オルガノシロキサンである、組成物。ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー中の全ての単位のモルパーセントの合計(例えば、D型単位+T型単位+任意の他のM及び/又はQ単位)は、合計100モルパーセントになる。ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー中のシラノール基[Si−OH]のモルパーセントは、1分子当たりの平均として与えられる。
劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物をヒドロシリル化硬化させた反応生成物、を含む、ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物。(本発明の組成物の、R−LOBコポリマーを含む、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物プレポリマーは、特定の、比較的少量(0.5〜5モル%)の不飽和脂肪族基を含有し、これが、そのヒドロシリル化硬化を促進する。)硬化生成物は、ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー、例えば、ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害された樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーを含む。
ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物を作製する方法であって、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物をヒドロシリル化硬化させて、硬化生成物を得ること、を含む、方法。
劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物、又はヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物、を含む光及び/又は電子装置。
光を透過する及び/又は熱を伝達する方法であって、ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物の少なくとも一部を通して光が透過する及び/又は熱が伝達されるように、光及び/又は電子装置のヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物に光を照射及び/又は加熱すること、を含む、方法。あるいは、方法は、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物に光を照射及び/又は加熱してもよい。
式(I):(RSiO1/2a1(RSiO2/2b1(RSiO3/2c1(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2d1(SiO4/2e1(I)[式中、下付き文字m、a1、b1、c1、d1及びe1、並びにR〜Rは、独立して、上に定義したとおりである。]の硫黄官能性オルガノシロキサン。
数ある構成成分の中でも、式(I)の硫黄官能性オルガノシロキサンを含む、ヒドロシリル化反応可能な組成物。
熱エージングされヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物を得るために、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を100℃〜300℃の温度で少なくとも5分間加熱した生成物、を含む、熱エージングされヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物。
プレポリマー、プレポリマーを含有するヒドロシリル化硬化性組成物、及び硬化生成物を作製する方法は、ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物を調製するのに有用である。硫黄官能性オルガノシロキサンを含む硫黄化合物は、プレポリマー及び組成物のヒドロシリル化硬化を可能にすると同時に、プレポリマー、組成物及び硬化生成物の劣化を阻害する(すなわち、早期架橋、並びに/又は熱及び/若しくは光劣化を防ぐ、開始を遅らせる、又は程度を低減する)のに有用である。劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物、及びヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物、及びこれらから調製された熱エージング生成物は、光及び/又は電子装置を調製するのに有用である。光及び/又は電子装置は、光を透過する及び/又は熱を伝達する方法において有用である。本発明は、光学、照明及び電子用途と無関係のものを含む、追加の用途を有し得る。
本発明の実施形態及び特定の利点は、添付図面を参照することによって例証及び説明することができる。
劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の3つの実施例及び比較例の熱エージング後の弾性率の安定性を示し、弾性率の安定性は、ヤング率の変化と反比例している。 劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の実施例及び比較例の熱エージングに起因する、熱エージング後の変色を示し、変色の程度は、CIE b色値の変化と比例している。
「発明の概要」及び「要約書」は、参照により本明細書に組み込まれる。本発明は、上に要約した実施形態を含むが、これらに限定されない。
我々(本発明者ら)は、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー(R−LOBコポリマー)などのヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーの貯蔵中の早期架橋に関する技術的問題を見出した又は理解した。また、本発明者らは、構成成分としてヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーを含有するヒドロシリル化硬化性組成物の熱及び/又は光不安定性も見出した。本発明者らは、上記問題の原因が、典型的には(ヒドロシリル化反応を介して)R−LOBコポリマーを合成するために用いられるヒドロシリル化触媒の金属であることを究明した。金属はR−LOBコポリマー中に残存し、R−LOBコポリマーがヒドロシリル化硬化性組成物で用いられるとき、金属は、望ましくないことに、貯蔵温度でプレポリマーの早期架橋又は硬化を促進する。本発明者らは、金属が、望ましくないことに、熱及び/又は光に曝露されたとき、ヒドロシリル化硬化性組成物及びそれから作製される硬化生成物の黄変及び/又は脆化などの熱及び/又は光劣化活性も促進することを理解した。これらの問題は、R−LOBコポリマーが、通常オルガノシロキサンが提示しない金属の阻害に対する物理的障壁を提示するので、阻害剤添加剤を用いて減じることが困難であった。R−LOBコポリマーでは、R−LOBコポリマーの、線状又は樹脂ブロックに対する金属と阻害剤との優先性の違い、異なる分離相に対する優先性、又は両方によって、阻害剤の金属への接近が妨げられる。本発明者らは、例えば、R−LOBコポリマーにおいて、阻害剤は線状ブロックに存在することを好むことがあり、金属は、非線状ブロックに存在することを好むことがあり、逆もまた同様である。あるいは、阻害剤は、あるナノ相に存在することを好むことがあり、金属は、異なるナノ相に存在することを好むことがあり、逆もまた同様である。あるいは、阻害剤及び金属は、前述の異なる優先性の両方を示すこともある。これらの理由から、そして、金属触媒を毒する硫黄化合物の作用に起因して、本発明者らは、添加剤、特に、硫黄化合物であるもの、特に、通常の硫黄化合物を用いてこれらの問題を減じることができるとは予測していなかった。懸命な研究の後、本発明者らは、幸いにも、これらの問題に対する本発明の解決策を報告する。
本発明者らは、新規かつ有用な劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を発明した。これらの組成物は、ポリオルガノシロキサンプレポリマー、金属及び硫黄化合物を含有する。硫黄化合物は、組成物が、黄変及び/又は脆化などの熱及び/又は光劣化活性に対して耐性を有し、更に、硬化されたポリオルガノシロキサンポリマー生成物を得るためにヒドロシリル化硬化性であるように、1つ以上の新規な方法で金属から隔離される。また、硬化生成物も、黄変及び/又は脆化などの熱及び/又は光劣化活性に対して耐性を有する。また、本発明者らは、新規かつ有用な関連する態様、例えば、それから調製された硬化されたポリオルガノシロキサンポリマー生成物に加えて、それを調製及び使用する方法、並びにそれを含むか又はそれから調製される装置も発明した。また、本発明者らは、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー、及び他の種類のヒドロシリル化硬化性オルガノシロキサンプレポリマー化合物の劣化(すなわち、早期架橋、並びに/又は熱及び/若しくは光劣化)を阻害するのに特に有効な、新規かつ有用な硫黄官能性オルガノシロキサンも発明した。本発明者らによる本発明の技術的解決策について、本明細書に明確かつ明瞭に記載する。
劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物、ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマー、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックプレポリマーなどは、ヒドロシリル化硬化性材料である。これらは、本明細書に記載するとおり、ヒドロシリル化反応を介して調製し得る。これらは、本明細書では、「ヒドロシリル化硬化性プレポリマー」と総称することがある。ヒドロシリル化硬化性プレポリマーは、いくつかの残存しているか又は導入されたヒドロシリル化反応性基、典型的には、脂肪族不飽和基、より典型的には、アルケニル基、より典型的には、ビニル含有有機基を含有する巨大分子を含む。合成が不完全なヒドロシリル化を含んでいた場合(例えば、(例えば、下記反応物質(B)における)SiH基の(例えば、反応物質(A)における脂肪族不飽和基に対するモル比が1:1未満であった場合、プレポリマーを合成するために用いられる脂肪族不飽和基含有反応物質(例えば、下記反応物質(A))の一部に由来する反応性基が未変化のまま残る場合がある。あるいは、反応性基は、それを合成するために用いられるヒドロシリル化反応後、プレポリマー巨大分子に導入される場合もある。プレポリマー巨大分子は、これらヒドロシリル化反応性基を通して、更なる重合に入り、それによって、最終(架橋又は網目構造化された)ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマーの少なくとも1種の鎖(例えば、架橋剤)に1個を超える構造単位を供与することができる。ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマーは、ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害された樹脂−線状オルガノシロキサンコポリマーであってよい。
ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー(R−LOBコポリマー)。R−LOBコポリマーは、統計、ランダム又は交互コポリマーなどの非ブロックコポリマーとは異なるモノマー配置を有する。R−LOBコポリマーは、ジブロック、トリブロック又はより高級なブロックコポリマーであってよい。R−LOBコポリマーは、明確な線状ブロック及び明確な樹脂ブロックを特徴とする巨大分子で構成される。線状ブロックは、典型的には、大部分、実質的に全て、又は全てのD型オルガノシロキサン単位を含有し、これらは、主に互いに結合して二価直鎖ポリマーセグメント(例えば、各々10〜400単位を有する。)を形成する。この二価直鎖ポリマーセグメントを、本明細書では、「線状ブロック」と称する。樹脂ブロックは、T型オルガノシロキサン単位又はQ単位の大部分、実質的に全て、又は全てを含有するが、典型的には、T型オルガノシロキサン単位である。典型的には、R−LOBコポリマー中に任意のQ単位(SiO4/2)が存在する場合、これは比較的少数(全ての単位の5モル%未満)である。(更に、R−LOBコポリマーは、比較的少数のM型オルガノシロキサン単位(RSiO1/2)−(式中、Rはヒドロカルビルである。)を含有し得、は、典型的には、M型単位の5モル%未満である。)。T型オルガノシロキサン単位は、主に、互いに結合して多価分枝鎖ポリマーセグメントを形成する。これを、本明細書では、「非線状ブロック」と称する。したがって、R−LOBコポリマーは、線状ブロックが非線状ブロックに結合している巨大分子で構成される。R−LOBコポリマーの固体形態では、これら非線状ブロックのかなりの数が互いに凝集してナノドメインを形成し得る。R−LOBコポリマーの凝集した非線状ブロックを、ハードドメインと称することがあり、線状ブロックを、ソフトドメインと称することがある。R−LOBコポリマーは、非ブロックコポリマーよりも高いガラス転移温度(Tg)を特徴とし得る。これらR−LOBコポリマーは、低モル量の不飽和脂肪族基を含有するように設計してよく、それによって、(光)電子装置の封止又は封入などの下流の工業的用途においてコポリマーを架橋させることができるようになる。これらR−LOBコポリマーのいくつかの実施形態は、追加の種類の反応性基を更に含有し、それによって、二重硬化機構(下記)において用いられるようにR−LOBコポリマーを官能化することができるようになる。いくつかのR−LOBコポリマーは、ナノ相分離型であり、これは、D単位で主に構成される線状ブロック及びT単位で主に構成される樹脂ブロックのナノサイズのドメインを含む。
本発明は、技術的及び非技術的利点を有する。本発明者らは、本発明の組成物が、ナノ相分離ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーを含む、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーなどのヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーの早期架橋の技術的問題を有効に減じることを見出した。また、本発明の組成物は、ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーの熱及び/又は光不安定性の問題、並びにヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー(R−LOBコポリマー)のヒドロシリル化硬化又は熱エージングによって調製されたヒドロシリル化硬化され劣化が阻害された樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー生成物などの、それぞれ、ヒドロシリル化硬化又は熱エージングによってそれから調製されるヒドロシリル化硬化されたオルガノシロキサンポリマー生成物及び熱エージング生成物の、熱及び/又は光不安定性の問題も有効に減じる。本発明の組成物は、R−LOBコポリマー、特に、ナノ相分離R−LOBコポリマーにおける金属の阻害に対する物理的障壁を克服する。劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物では、硫黄化合物が金属を阻害し、R−LOBコポリマーなどのヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーの貯蔵温度での早期架橋活性を防ぐ。また、硫黄化合物は、金属を阻害し、本発明の組成物が熱及び/又は光に曝露されたときに、R−LOBコポリマーなどのヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーが劣化(黄変及び/又は脆化など)するのを防ぐ。また、硫黄官能性オルガノシロキサンは、ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害された樹脂−線状オルガノシロキサンコポリマー生成物中のヒドロシリル化硬化された樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーなどの、ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物中のヒドロシリル化硬化されたオルガノシロキサンポリマーの劣化(すなわち、早期架橋並びに/又は熱及び/若しくは光劣化)を阻害するのに特に有効である。有益なことに、本発明の組成物の実施形態は、3つのoft競合特性、すなわち、硫黄化合物の揮発性、相分離したシリコーン材料への硫黄化合物の可溶性、及び硫黄化合物の結晶化度のバランスがとれている。本発明の特定の態様は、独立して、更なる問題を有効に減じ得る及び/又は他の利点を有し得る。
理論に縛られるものではないが、ヒドロシリル化硬化性組成物は、硫黄化合物によって、ヒドロシリル化硬化性組成物及びそれから作製される硬化生成物が、黄変及び/又は脆化などの熱及び/又は光劣化活性に対して耐性を有することができるようになり、更に、プレポリマー及び組成物がヒドロシリル化硬化性のままであり、硬化して硬化生成物を得ることができるように、1つ以上の新規な方法で構成成分(iii)硫黄化合物を隔離すると考えられる。硬化生成物は、(iii)硫黄化合物を含有する。1つの方法では、硫黄化合物は、ヒドロシリル化触媒とは異なる構成成分(i−a)の物質のナノ相に物理的に隔離されると考えられる。別の方法では、硫黄化合物は、(組成物及び硬化生成物の物理的、機械的、光学的又は化学的特性に劇的に影響を与えることができる任意添加剤とは対照的に)それ自体がヒドロシリル化硬化性組成物又は硬化生成物の主な構成成分である構成成分(iii−a)のオルガノシロキサンに共有結合する。更に別の方法では、様々な硫黄化合物が、前述の方法のうちの2つ以上の異なる方法で分離される。
今までのところ、本発明の効果は、通常の液体分配(liquid−dispense)フェニル及びメチルオルガノシロキサンよりも、本発明のナノ相分離したヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーに関連する構造において大きいと考えられる。これらの構造は、R−LOBコポリマーにおけるD及びT単位の構造の順序に関連すると考えられる。この驚くべき知見は、上述した物理的障壁を克服する方法としての前者の構造における硫黄化合物の溶解度の重要な寄与の本発明者らの理論を強調するものである。本発明の組成物における(iii)硫黄化合物の(ii)金属に対する接近は、硫黄化合物及び金属がR−LOBコポリマーの構造と相互に適合することによって可能になる。硫黄化合物が金属の周囲でシェルを形成し、それによって、高温に長時間曝露されたときに金属を安定化させる可能性がある。典型的なヒドロシリル化触媒の金属にはビニルメチルシリコーンが配位する(liganded)ので、金属及び硫黄化合物は、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーの線状相、及び/又はそれをヒドロシリル化硬化させることによってそれから調製されるヒドロシリル化硬化された樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーの線状相に存在する可能性がある。
本発明の組成物及びそれから作製される硬化生成物の効果の一部を説明するために、本発明の組成物及びそれから作製される硬化生成物の貯蔵弾性率及び/又はヤング率は、硫黄化合物が欠如している、すなわち、含まれないことを除いて他の点では同一の比較組成物よりも安定であり(熱(例えば、225℃)及び空気中の劣化に対する耐性が高く)、本発明の硬化生成物は、比較組成物から作製される他の点では同一の硬化生成物よりも熱及び空気に対してより安定である。熱及び空気に曝露されたとき、本発明の組成物及びそれから作製された硬化生成物から調製されたサンプルの脆化は、比較組成物及びそれから作製された硬化生成物から調製されたサンプルの脆化と比べて大きく低下した。更に、色の変化(例えば、黄変、例えば、CIE b色値の増加)は、比較組成物及びそれから作製された硬化生成物に比べて、本発明の組成物及びそれから作製された硬化生成物によって顕著に抑制された。本発明の組成物及び比較組成物、並びにこれらから作製された硬化生成物がフェニル−シリコン基を含有していたとき、本発明の組成物及びそれから作製された硬化生成物によって、劣化によるベンゼンの生成が顕著に抑制された。更に、本発明の組成物及びそれから作製された硬化生成物は、比較組成物及びそれから作製された硬化生成物に比べてより安定なDPhガラス転移温度を示し、これは、本発明の組成物及びそれから作製される硬化生成物が構造的により安定であることを示す。更に、本発明の組成物及びそれから作製された硬化生成物の破断点伸びは、硫黄化合物が欠如している、すなわち、含まれないことを除いて他の点では同一の比較組成物及びそれから作製される硬化生成物よりも安定である(熱及び空気中の変化に対する耐性が高い)。
したがって、本発明の組成物及びそれから作製される硬化生成物は、長時間の高温及び/又は高放射照度レベルを伴う用途において特に有用である。このような用途の例は、光及び/又は電子装置、例えば、LED装置であり、これは、一度に何時間も連続して動作する場合がある。
しかし、以下の「発明を実施するための形態」から明らかであるとおり、本発明は、高温及び/若しくは高放射照度レベルを伴う用途、又は光及び/若しくは電子装置に限定されるものではない。
本発明の記載では、特定の用語及び表現を使用する。便宜上、これらの一部を以下に定義する。
本明細書で使用するとき、「し得る」は、選択の余地を与えるものであって、必須ではない。「任意選択的に」とは、存在しないか、あるいは存在することを意味する。「接触させる」とは、物理的に接触させることを意味する。「動作可能に接触する」とは、機能的に有効に接触させることを含み、例えば、修飾、コーティング、接着、封止又は充填に関するものである。この動作可能な接触は、直接的な物理的接触、あるいは間接的な接触であり得る。本明細書で参照される全ての米国特許出願公開及び特許、又は、一部のみが参照されている場合にはその一部は、組み込まれる発明主題が本願の記載と矛盾しない程度に参照によって本明細書に組み込まれるものであり、いかなるそのような矛盾においても本願の説明が優先する。特に断りのない限り、全ての%は重量による。全ての「重量%」(重量パーセント)は、特に断りのない限り、組成物を作製するために使用される全ての成分の総重量に基づいており、合計で100重量%になる。分類群及びその下位分類群を含む任意のマーカッシュ群は、その分類群における下位分類群を含むものであり、例えば、「Rは、ヒドロカルビル又はアルケニルである」では、Rは、アルケニルであってもよく、あるいは、Rは、数ある下位分類群の中でも特にアルケニルを含む、ヒドロカルビルであってもよい。用語「シリコーン」は、線状、分枝状、又は線状と分枝状との混合物のポリオルガノシロキサン巨大分子を含む。
本明細書で使用するとき、略記Alkはアルキルを意味し、Meはメチルを意味し、Etはエチルを意味し、Prは1−プロピルを意味し、iPrはイソプロピル又は1−メチルエチルを意味し、Buは1−ブチルを意味し、Viはビニルを意味し、Phはフェニルを意味する。ハロゲン原子(又は単にハロゲン)は、F、Cl、Br又はI、あるいはF、Cl又はBr、あるいはF又はCl、あるいはF、あるいはCl、あるいはBr、あるいはIを意味する。
用語「二価」は、2つの自由原子価を有することを意味する。用語「二価(bivalent)」は、本明細書では、用語「二価(divalent)」と互換的に使用され得る。用語「多価」は、2つ以上の(例えば、3つ又は4つ)の自由原子価を有することを意味する。
用語「劣化が阻害された」は、熱への曝露、光(例えば、可視光線)への曝露、又は熱及び光の両方への曝露に起因する化学分解が阻止されたか、又は化学分解の発生が遅延したか、又は特定の時間(例えば、48時間、96時間又は500時間)の上記曝露後の化学分解の程度が、同時間後の劣化が阻害されていない化学分解の程度と比べて少ないことを意味する。化学分解の種類は、(例えば、脂肪族不飽和基、SiH基又はSiMe基の)酸化、断片化(例えば、Ph−Si結合が開裂してベンゼンが生成される。)、変色(例えば、黄変)、分子量の増加(例えば、架橋又は鎖延長)、ガラス転移温度(T)の上昇、亀裂又は割裂などのうちのいずれか1つ以上を含む。
「Siのモル数に対して正規化された式量(FW)(g/モル)」又は単に「FW(g/モル)Si」という表現は、通常d−ベンゼンにおいて得られる、ケイ素−29核磁気共鳴(29Si−NMR)データから求められる。29Si−NMRデータは、オルガノシロキサン中のM、D、T及びQ単位のモル%又はモル分率組成を計算するために用いられ、次いで、Si原子当たりの平均FWを計算するためにこのような各単位の公知の式量が用いられる。典型的なヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーでは、D(Vi)、D(Ph、Me)、T(アルキル)、T(Ph)、D(Vi、OZ)及びD(OZ)などの様々なD及びT単位が存在する。D(Vi)及びD(Ph、Me)の化学シフトは、ほぼ−30〜−40ppmの範囲内であり、通常、大部分のR−LOBコポリマーにおいて互いに重複している。T(Ph)の化学シフトは、−75〜−85ppmの範囲内であり、T(アルキル)の化学シフトは、−60〜−70ppmの範囲内である。D(OZ)基の化学シフトは、−50〜−60ppmの範囲内であり、D(Vi、OZ)の化学シフトは、−70〜−75ppmの範囲内である。必要に応じて、29Si−NMRデータにおいて化学シフトが重複しているD単位とT単位とを区別するために13C−NMRデータを用いてもよい。
下記で特に指定しない限り、用語「M単位」は、式(CHSiO1/2の一価オルガノシロキサン基を意味し、用語「D単位」は、式(CHSiO2/2の二価オルガノシロキサン単位を意味し、用語「T単位」は、式CHSiO3/2の三価オルガノシロキサン単位を意味する。用語「Q単位」は、式SiO4/2の四価シロキサン単位を意味する。M単位のメチル基のうちの1つ以上、D単位のメチル基の一方若しくは両方、及び/又はT単位のメチル基が、それぞれ、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、オルガノヘテリル(organoheteryl)基(例えば、(メタ)アクリルオキシ、ジメチルアミノ又はメチルスルフィド)、又は「メチル」以外のオルガニル基(例えば、アルキル(メチルを含んでいてもよい)、エチル、フェニル、ビニル、CF−又はCHC(=O)−)のうちの1つ以上によって置換されているとき、得られる単位は、上付き文字で代替置換基を示す簡単な表記法で示すことができる。例えば、M単位のメチル基のうちの1つがビニル(Vi)基、メトキシ基又はヒドロキシル基によって置換されているとき、その単位は、それぞれ、MVi、MOMe又はMOHと記載されるか、又は、それぞれ、M(Me、Vi)、M(Me、OMe)又はM(Me、OH)と別の形式を用いて記載されるか、又は、それぞれ、単にM(Vi)、M(OMe)又はM(OH)と記載される。同様に、D単位のメチル基のうちの1つがビニル(Vi)基、アルキル基又はフェニル基によって置換されているとき、その単位は、それぞれ、DVi、DAlk又はDPhと記載されるか、又は、それぞれ、D(Me、Vi)、D(Me、Alk)又はD(Me、Ph)と別の形式を用いて記載されるか、又は、それぞれ、単にD(Vi)、D(Alk)又はD(Ph)と記載される。時に、カンマが不注意に省略される場合もあり、その単位は、それぞれ、単にD(MeVi)、D(MeAlk)又はD(MePh)と記載され得る。同様に、T単位のメチル基がビニル(Vi)基、水素原子、塩素原子又はフェニル基によって置換されているとき、その単位は、それぞれ、TVi、T、TCl又はDPhと記載されるか、又は、それぞれ、単にT(Vi)、T(H)、T(Cl)又はT(Ph)と記載される。
用語「樹脂−線状」又は略して「R−L」は、巨大分子又はその一部の特徴的な構造であって、2つ以上の分枝状単位の分枝状ブロックに共有結合している直鎖ポリマーブロックを含む特徴的な構造を意味する。直鎖ポリマーブロックは、線状であり、分枝状ブロックは、非線状である。
本明細書で使用するとき、「ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー」、「樹脂−線状オルガノシロキサンブロックプレポリマー」、「R−LOBコポリマー」及び「オルガノシロキサンブロックコポリマー」は、同じものを意味し、上に記載し、更に以下に記載する巨大分子又は巨大分子の一群を指す。R−LOBコポリマーの巨大分子は、それぞれ、10個以上のD単位から本質的になる線状セグメントである直鎖ポリマーブロック及び2個以上のT単位から本質的になる分枝状(すなわち、非線状)ブロックを含む。R−LOBコポリマーは、1個の直鎖ポリマーブロック(線状ブロック)及び1個の分枝状ブロックだけであるか、あるいはR−LOBコポリマーは、2個以上の直鎖ポリマーブロックを含有していてもよく、あるいはR−LOBコポリマーは、2個以上の分枝状ブロックを含有していてもよく、あるいはR−LOBコポリマーは、2個以上の直鎖ポリマーブロック及び2個以上の分枝状ブロックを含有していてもよい。R−LOBコポリマーは、ランダム又は交互コポリマーなどの非ブロックコポリマーとは対照的に、「ブロック」コポリマーであると称される。各D単位は、独立して、[R SiO2/2]単位であってよく、各T単位は、独立して、[RSiO3/2]単位であってよい。直鎖ポリマーブロックは、凝集して、R−LOBコポリマー中にD単位を有する線状ブロックから形成される線状ブロックリッチな相を形成し得る。線状ブロックは、10個以上のD単位から本質的になると記載されるが、当業者であれば、いくつかの実施形態において、線状ブロックが0個のT単位及び0個のQ単位を含有する場合もあり(すなわち、D単位からなる場合もあり)、線状ブロックの単位の少なくとも51モル%、あるいは少なくとも75モル%、あるいは少なくとも90モル%、あるいは少なくとも99モル%がD単位である限り、少量のT及び/又はQ単位を含有する場合もあることを理解するであろう。このように、オルガノシロキサンは、D(R SiO2/2)シロキシ単位の大部分を有することにより「主に」線状であるとみなされ得る。分枝状ブロックは、主に互いに共有結合して「ナノドメイン」を形成する2個以上のT単位から本質的になり得る。分枝状ブロックは、主に互いに共有結合している2個以上のT単位から本質的になると記載されるが、分枝状ブロックは、0個のD単位及び0個のQ単位を含有する場合もあり、分枝状ブロックの単位の少なくとも51モル%、あるいは少なくとも75モル%、あるいは少なくとも90モル%、あるいは少なくとも99モル%がT単位である限り、少量のD及び/又はQ単位を含有している場合もある。いくつかの態様では、かなりの数のこれらT単位又は非線状ブロックが更に凝集して「ナノドメイン」を形成し、得られるR−LOBコポリマーの一部又は全てが固体であり得る。いくつかの実施形態では、ナノドメインは、R−LOBコポリマー中に樹脂リッチな相を形成する。R−LOBコポリマーが線状ブロックリッチな相及び樹脂リッチな相の両方を含むとき、樹脂リッチな相は、線状ブロックリッチな相とは物理的に異なる。
本発明の組成物は、任意の(i)ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーを使用してよい。本発明は、本明細書では、多くの場合プレポリマーがR−LOBコポリマーである実施形態を参照して、例示的に記載される。R−LOBコポリマーなどのプレポリマー(i)は、特定の比較的少量(0.5〜5モル%)の不飽和脂肪族基を含有し、それによって、プレポリマー(i)の、及びR−LOBコポリマーを含有する劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の実施形態の、ヒドロシリル化硬化が可能になる。すなわち、R−LOBコポリマー中のヒドロカルビル基(例えば、R及びR)の0.5〜5モル%が不飽和脂肪族基であり、R−LOBコポリマー中の残りのヒドロカルビル基(すなわち、それぞれ、ヒドロカルビル基の95〜99.5モル%)は脂肪族不飽和基を含有しない(すなわち、欠如しているか又は含まない)。R−LOBコポリマーは、0.5モル%以上5モル%未満(<)、あるいは0.7〜4.5モル%、あるいは1〜3モル%、あるいは3〜5モル%の不飽和脂肪族基を含み得る。不飽和脂肪族基は、少なくとも1個の脂肪族不飽和結合、すなわち、少なくとも1個の炭素−炭素二重結合(C=C)又は炭素−炭素三重結合(C≡C)を含有するヒドロカルビルである。不飽和脂肪族基の例は、少なくとも1個のC=C又はC≡C結合を含む(C−C30)ヒドロカルビル基であり、ビニル、プロピニル、ブテニル、ビニル置換フェニル、フェニル置換ビニルなどが挙げられる。この比較的少量(0.5〜5モル%)の不飽和脂肪族基、例えば、アルケニル基、例えば、ビニル含有有機基、例えば、ビニル、プロペン−3−イル又はブテン−4−イルによって、R−LOBコポリマーがヒドロシリル化を介して、又はヒドロシリル化及びヒドロシリル化とは異なる少なくとも1つの他の硬化機構を介して硬化することができるようになる。したがって、一部のR−LOBコポリマーは、ヒドロシリル化の単一硬化機構で有用であり、他のR−LOBコポリマーは、「二重硬化」機構で有用である。二重硬化機構を有するR−LOBコポリマーを包含する実施形態では、ヒドロシリル化が1つの硬化機構であり得、少なくとも第2の硬化機構は、縮合硬化機構、ディールス・アルダー硬化、アジド−アルキン環化付加硬化、ラジカル硬化、UV又はラジカルアクリレート硬化、UVエポキシ硬化、マイケル付加及び「クリック化学」に分類される全ての反応であり得る。二重硬化機構を有するR−LOBコポリマーを包含する実施形態では、不飽和脂肪族基に加えて、R−LOBコポリマーは、第2の又はそれ以上の硬化機構を可能にするための反応性官能基を含んでいてもよい。他の反応性官能基の例は、シラノール基(SiOH)、エポキシド基(例えば、オキシラニル、置換オキシラニル)、シアネートエステル基、アジドアルキン基などである。
比較的少量(0.5〜5モル%)の不飽和脂肪族基を有するプレポリマー(i)例えば、R−LOBコポリマーは、その縮合硬化性対応物と比べて、硬化速度が著しく速い。不飽和基を有するR−LOBコポリマーをSiH架橋剤及びPt硬化触媒と混合し、混合物をヒドロシリル化硬化に供したとき、より速い硬化が生じる。著しく速いとは、振動剪断溶融レオロジー測定に基づいて規定することができる。タンデルタ(Tanδ)=1までの時間を用いて硬化速度を規定し、数が小さいほどより速い硬化に寄与する。著しく速いとは、50%超速いことを意味する。硬化速度がより速くなることによって、発光ダイオード(LED)などの電子装置をハイスループットで封入及び硬化することが可能になり、それによって、製造プロセスの総コストが低下し、固体照明の広範な利用に役立った。また、LEDチップ装置は、典型的には、チップ及びダイオードのような背の高い構造体を含有し、これは、例えば積層プロセスによって封入することが特に困難である。背の高い構造体は、10〜300マイクロメートル(μm、マイクロメーター、一般的には「ミクロン」)以上の高さを有し得る。本発明の組成物及びそれから作製される硬化生成物は、背の高い構造体を封入するのに有用である。また、硬化速度は調整可能である。すなわち、硬化速度は、それぞれ、ヒドロシリル化触媒の負荷(濃度)を増大又は低減することによって、上昇又は低下させることができる。調整可能な硬化速度系は、独自の時間及び温度の制約を与え得る、様々な電子装置を封入及び硬化するための製造プロセスの導入を成功させるのに必要な制御のレベルを提供することができる。また、R−LOBコポリマーは、特に、比較的高い樹脂ガラス転移温度(T)を有することに起因する低い粘着性及び高い貯蔵安定性を示し得る。低い粘着性は、R−LOBコポリマーのフィルム上に小さな力で指を置き、指がフィルムから離れることに対する抵抗を求めることによって定性的に測定することができる。高い貯蔵安定性は、(フィルムの試験サンプルを測定するとき)貯蔵温度(例えば、20℃〜30℃)で貯蔵されたR−LOBコポリマーのフィルムが、3週間の貯蔵期間にわたって150℃における溶融剪断弾性率が50%を超えて変化しないことを意味する。比較的高いTは、少なくとも50℃、あるいは少なくとも60℃のガラス転移温度を意味し、Tは、500℃未満であり得る。本明細書に記載するR−LOBコポリマーに加えて、それを含むか又はそれから調製される硬化性かつ固体の組成物は、また、良好な散逸又は応力緩和挙動を示し得、これは、LED装置における応力散逸を支援し、そして、硬化速度に有害な影響を与えることなくリン光体粒子を受け入れる能力を有し得る。良好な散逸又は応力緩和挙動は、対象温度域全体(例えば、25℃〜250℃)にわたるタンデルタ(Tanδ)が0.05よりも高いことを特徴とする。硬化速度に有害な影響を与えることなくリン光体粒子を受け入れるとは、リン光体粒子の添加後の硬化速度が、リン光体粒子の添加前の硬化速度と比べて50%を超えて変化しないことを意味し、ここで、硬化速度は、タンデルタまでの時間=1として測定される。
特に指定しない限り、用語「溶媒」とは、溶質を溶解させることができる液体、例えば、有機溶媒又はシリコーン流体(SFD)を意味する。溶媒は、典型的には、34℃〜150℃の沸点を有し、非プロトン性、あるいはプロトン性(例えば、中性非プロトン性)であってよい。非プロトン性有機溶媒の例は、炭化水素(例えば、シクロヘキサン、ヘプタン、トルエン又はキシレン)、カルボン酸エステル(例えば、酢酸エチル又は酢酸ブチル)、ニトリル(アセトニトリル)、ケトン(例えば、アセトン又はメチルエチルケトン(MEK))、及びエーテル(例えば、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル又はエチレングリコールジメチルエーテル)である。中性プロトン性有機溶媒の例は、アルコール(例えば、メタノール、エタノール又はイソプロパノール)である。シリコーン流体の例は、1〜10の重合度(DP)を有するポリジメチルシロキサン流体(例えば、M−D−M、式中、pは1〜10の整数である。)である。用語「実質的に無溶媒である」及び「実質的に溶媒を含まない」は、各々、溶媒が欠如している(0重量%溶媒)又は微量の溶媒を含有する材料を意味する。微量は、それを含有している材料の物理的又は化学的性質が負の影響を受けない量である。例えば、微量は、0重量%超(>)1重量%未満(<)、あるいは0重量%超(>)0.1重量%未満(<)、あるいは0重量%超(>)0.01重量%未満(<)、あるいは0百万分率(ppm)超(>)100ppm以下、あるいは0ppm超(>)20ppm未満(<)、あるいは0ppm超(>)10ppm未満(<)(<)の溶媒であってよい。
用語「SiOZ」は、ケイ素結合ヒドロキシル及びケイ素結合O−ヒドロカルビル基の総称である。例えば、SiOH、SiOMe、SiOEt、SiOPr、SiOiPrなど(式中、Meはメチルであり、Etはエチルであり、Prはプロピルであり、iPrはイソプロピル(すなわち、1−メチルエチル)である。)。
用語「一価」は、1つの自由原子価を有することを意味する。用語「一価(univalent)」は、本明細書では、用語「一価(monovalent)」と互換的に使用され得る。用語「一価有機基」は、オルガニル又はオルガノヘテリルを意味する。用語「一価(univalent)有機基」は、本明細書では、用語「一価(monovalent)有機基」と互換的に使用され得る。
本発明の特定の態様に付番することが便利である。本発明は、以下の付番した態様のうちのいずれか1つ以上を含むが、これらに限定されない。
態様1.上記劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物。
態様2.組成物が、構成成分(i−a)として記載するヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンを有する、態様1に記載の組成物。
態様3.ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、1〜35モルパーセントのシラノール基を含むか、又はヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、12〜22モルパーセントのシラノール基を含むか、又はヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、40,000g/モル〜250,000g/モルのMを有するか、又はヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、30〜60モルパーセントの式[RSiO3/2]のT型単位を含むか、又はヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、0.5〜4.5モルパーセントの、少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビルを含むか、又はヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、12〜22モルパーセントのシラノール基を含み、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、40,000g/モル〜250,000g/モルのMを有し、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、30〜60モルパーセントの式[RSiO3/2]のT型単位を含み、及びヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、0.5〜4.5モルパーセントの、少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビルを含む、態様2に記載の組成物。
態様4.硫黄化合物が、式(II):R−S−(S)−R(II)[式中、下付き文字nは、1、2又は3であり、R及びRは、各々独立して、非置換(C−C30)ヒドロカルビル又は1個以上の置換基Rで置換されている(C−C30)ヒドロカルビルであり、各Rは、独立して、ハロゲン、−NH、−NHR、−NR、−NO、−OH、−OR、オキソ(=O)、−C≡N、−C(=O)−R、−OC(=O)R、−C(=O)OH、−C(=O)OR、−SH、−SR、−SSH、−SSR、−SC(=O)R、−SOR、−OSOR、−SiR又は−Si(OR)であり、各Rは、独立して、非置換(C−C30)ヒドロカルビルである。]のジオルガノポリスルフィドである、態様2又は3に記載の組成物。
態様5.ジオルガノポリスルフィドが、式(II−a):R−S−S−R(II−a)[式中、R及びRは、各々独立して、上に定義したとおりである。]を有する、態様4に記載の組成物。
態様6.ジオルガノポリスルフィドが、式(II−b):R−S−S−S−R(II−b)[式中、R及びRは、各々独立して、上に定義したとおりである。]を有する、態様4又は5に記載の組成物。
態様7.ジオルガノポリスルフィドが、式(II−c):R−S−S−S−S−R(II−c)[式中、R及びRは、各々独立して、上に定義したとおりである。]を有する、態様4、5又は6に記載の組成物。
態様8.R及びRが、それぞれ独立して、(C−C20)アルキル又は(C−C20)アリールである、態様5、6又は7に記載の組成物。
態様9.構成成分(iii−a)として記載する硫黄化合物を有する、態様1〜8のいずれか1つに記載の組成物。
態様10.硫黄化合物が、式(I−a):(RSiO2/2(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2(I−a)[式中、bは0.80以上1.00未満(<)であり、dは0超(>)0.20以下であり、各Rは、独立して、(C−C)アルキルであり、各Rは、独立して、(C−C)アルキル、フェニル、(C−C)アルケニル又は(C−C)アルキニルであり、mは、0、1、2又は3であり、R及びRは、各々独立して、結合又は(C−C10)ヒドロカルビレンである。]の硫黄官能性オルガノシロキサンである、態様9に記載の組成物。
態様11.式(I−a)中、各Rが、独立して、(C−C)アルキルであり、各Rが、独立して、(C−C)アルキル又はフェニルであるが、ただし、1分子当たり平均して、少なくとも1個のRがフェニルであるか、又は式(I−a)中、mが1であり、R及びRが各々結合であるか、又は式(I−a)中、各Rが、独立して、(C−C)アルキルであり、各Rが、独立して、(C−C)アルキル又はフェニルであるが、ただし、1分子当たり平均して、少なくとも1個のRがフェニルであり、mが1であり、R及びRが各々結合である、態様10に記載の組成物。
態様12.硫黄化合物の硫黄原子の原子の量(モル)が、(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量(モル)よりも少なくとも5倍多い、態様1〜11のいずれか1つに記載の組成物。
態様13.組成物100万重量部に基づいて、硫黄化合物の量が200百万分率(ppm)を超える、態様1〜12のいずれか1つに記載の組成物。
態様14.硫黄化合物の量が、組成物中450〜4,000ppmである、態様13に記載の組成物。あるいは、硫黄化合物の量は、組成物中450〜1,499ppmである。あるいは、硫黄化合物の量は、組成物中700〜4,000ppmである。
態様15.硫黄化合物の量が、貯蔵弾性率(G’)の変化速度を阻害するのに十分な量であり、上記速度が、メガパスカル/時間(MPa/時)で表され、組成物を225℃で熱エージングし、貯蔵弾性率(G’)を動的機械分析によって測定したとき、少なくとも50%阻害される、態様1〜14のいずれか1つに記載の組成物。
態様16.(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量が、0ppm超100ppm以下である、態様1〜15のいずれか1つに記載の組成物。
態様17.(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属が、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム又はこれらのいずれか2つ以上の組合せである、態様1〜16のいずれか1つに記載の組成物。
態様18.(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属が、白金又はロジウムである、態様17に記載の組成物。
態様19.(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属が、白金であり、白金の原子の量が、組成物の0.1〜5ppmである、態様18に記載の組成物。
態様20.メルカプト官能性(C−C30)ヒドロカルビルを除いて、各ヒドロカルビルが非置換である、態様1〜19のいずれか1つに記載の組成物。
態様21.メルカプト官能性(C−C30)ヒドロカルビルを除いて、少なくとも1個のヒドロカルビルが、独立して、1個以上の置換基Rで置換されており、各Rが、独立して、ハロゲン、−NH、−NHR、−NR、−NO、−OH、−OR、オキソ(=O)、−C≡N、−C(=O)−R、−OC(=O)R、−C(=O)OH、−C(=O)OR、−SH、−SR、−SSH、−SSR、−SC(=O)R、−SOR、−OSOR、−SiR又は−Si(OR)であり、各Rが、独立して、非置換(C−C30)ヒドロカルビルである、態様1〜20のいずれか1つに記載の組成物。
態様22.(iii)硫黄化合物の量が、組成物を225℃で48時間熱エージングさせ、次いで、得られた熱エージング生成物を23℃及び120℃で試験したとき、硫黄化合物が欠如している(含まれない)比較組成物の劣化と比べて、組成物のヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーの劣化を少なくとも20パーセント阻害するのに十分であり、試験が、以下の特性(a)〜(e):(a)その貯蔵弾性率(G’)の変化の阻害、(b)その黄変の阻害、(c)ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーがSi−フェニル官能性であるとき、その加熱中に生成されるベンゼンの濃度の変化によって示される、そのSi−フェニル結合の切断の阻害、(d)ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーがDph単位官能性であるとき、そのDph単位のガラス転移温度(T)の変化の阻害、及び(e)その破断点伸びの変化の阻害のうちのいずれか1つ以上を測定し、特性(a)〜(e)の各変化が、独立して、任意のエージング前に(0時点で)1回目に測定された上記特性の測定値と、225℃で48時間(48時間時点)、あるいは500時間(500時間時点)空気中でエージングさせ、次いで、23℃及び120℃で試験した後に2回目に測定された上記特性の測定値とを比較することによって求められる、態様1〜21のいずれか1つに記載の組成物。
態様23.態様1〜22のいずれか1つに記載の組成物であるが、ただし、(iii)硫黄化合物が、O,O’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド、2−ベンゾチアゾールジスルフィド、ジエチルジスルフィド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンジスルフィド(DBPH)、(ii)金属含有硫黄化合物であって、金属が、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビスマス、セレン、テルル、ポロニウム、アスタチン、ランタノイド、アクチノイド、又は元素の周期律表の第1族〜第13族のいずれか1つの金属である金属含有硫黄化合物、リン含有硫黄化合物、シリカ含有硫黄化合物、及びチオカルボニル含有化合物のうちのいずれか1つ以上ではない組成物。
態様24.反応物質(A)及び(B)、触媒(C)、並びに構成成分(D)、を含む反応可能な組成物、をヒドロシリル化反応させて、すなわち、(A)1分子あたり平均して少なくとも2個の脂肪族不飽和脂肪族基を有するポリオルガノシロキサン、及び(B)1分子当たり平均して少なくとも2個のSiH官能性基を有するSiH官能性オルガノシロキサン架橋剤、(C)ある原子の量の金属を含有するヒドロシリル化反応触媒、並びに(D)ある原子の量の硫黄原子を含有する式(I)又は(II)の硫黄化合物であって、硫黄化合物の硫黄原子の原子の量(モル)が、ヒドロシリル化触媒の金属の原子の量(モル)よりも5〜10,000倍多い硫黄化合物、を含む反応可能な組成物、をヒドロシリル化反応させて、それぞれ、態様1又は4に記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得ること、を含む、プロセスによって調製される、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物。あるいは、(D)硫黄化合物は、以下の態様42に記載の式(IV)の化合物であり、プロセスによって、態様42に記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物が得られる。構成成分(D)は、構成成分(iii)の実施形態である。
態様25.SiH官能性オルガノシロキサン架橋剤が、式(III):R11 12SiO1/2[R1112SiO2/2[R11SiO3/2[R12SiO3/2[SiO4/2(III)[式中、下付き文字f、g、h、i及びjは、各括弧付きシロキシ単位のモル分率を表し、以下のとおりである。fは0〜0.6であり、gは0〜0.6であり、hは0〜1であり、iは0〜1であり、jは0〜0.6であるが、ただし、g+h+i+j>0かつf+g+h+i+j=1である。R11及びR12は、各々独立して、H、又は脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビル、又は式−[RSi][RSiH](式中、kは0〜10の整数であり、R及びRは、それぞれ独立して、H又は脂肪族不飽和を有しない(C−C30)ヒドロカルビルである。)のシランラジカルであり、少なくとも約1モル%のR11及び/又はR12は、H又はSiH含有シランラジカルである。]を有する、態様24に記載の組成物。
態様26.以下を含むプロセスによって調製された、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物。[ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマー及びある原子の量のヒドロシリル化触媒に由来する金属を含む、硫黄を含まない混合物を、金属の原子の量に対して十分な量の、式(I)又は(II)の硫黄化合物の溶液並びに担体と、ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーに硫黄化合物が浸透するのに十分な時間接触させて、硫黄化合物含有混合物を得ることと、硫黄化合物含有混合物から担体を除去して、態様1〜25のいずれか1つに記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得ることと、を含む、プロセス。]あるいは、(D)硫黄化合物は、以下の態様42に記載の式(IV)を有し、プロセスによって、態様42に記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物が得られる。構成成分(D)は、構成成分(iii)の実施形態である。
態様27.態様1〜26のいずれか1つに記載の組成物であるが、ただし、(iii)硫黄化合物が、O,O’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド、2−ベンゾチアゾールジスルフィド、ジエチルジスルフィド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンジスルフィド(DBPH)、金属含有硫黄化合物であって、金属が、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビスマス、セレン、テルル、ポロニウム、アスタチン、ランタノイド、アクチノイド、又は元素の周期律表の第1族〜第13族のいずれか1つの金属である金属含有硫黄化合物、リン含有硫黄化合物、シリカ含有硫黄化合物、及びチオカルボニル含有化合物のいずれでもない組成物。
態様28.電子装置、光学装置又は光電子装置において封入材として使用するための、態様1〜27のいずれか1つに記載の組成物。
態様29.発熱素子と、それと受熱連通して設けられるヒートシンク又はヒートスプレッダと、を含む電子装置であって、ヒートシンク又はヒートスプレッダが、態様1〜28及び42のいずれか1つに記載の組成物、あるいはそれから作製されたヒドロシリル化硬化生成物を含む、電子装置。態様42については、以下に記載する。
態様30.発光素子と、それと透光連通して設けられる封入材又は光導体と、を含む光学装置であって、封入材又は光導体が、態様1〜28及び42のいずれか1つに記載の組成物、あるいはそれから作製されたヒドロシリル化硬化生成物を含む、光学装置。態様42については、以下に記載する。
態様31.発光素子と、それと透光及び/又は伝熱連通して設けられる封入材と、を含む光電子装置であって、封入材が、態様1〜28及び42のいずれか1つに記載の組成物、あるいはそれから作製されたヒドロシリル化硬化生成物、を含む光電子装置。態様42については、以下に記載する。
態様32.発光素子が、発光ダイオードである、態様30に記載の光電子装置。
態様33.発光素子が発光している、及び/又は発熱素子が発熱しているとき、組成物(あるいは、それから作製されたヒドロシリル化硬化生成物)が、それぞれ、100℃を超える動作温度、30ワット/平方センチメートル(W/cm)を超える放射照度、又は100℃を超える動作温度及び30W/cmを超える放射照度の両方に供される、態様29〜31のいずれか1つに記載の装置。動作温度及び放射照度は、場合によっては、それぞれ、発熱素子及び/又は発光素子の表面で測定してよい。組成物(あるいは、それから作製されたヒドロシリル化硬化生成物)は、それぞれ、発熱素子及び/又は発光素子の表面と直接接触してよく、したがって、組成物(あるいは、それから作製されたヒドロシリル化硬化生成物)は、場合によっては、前述の動作温度及び/又は放射照度の最大効果に直接曝露され、そして、供され得る。あるいは、組成物(あるいは、それから作製されたヒドロシリル化硬化生成物)は、発熱素子及び/又は発光素子の表面から離間し、間接的に接触してもよい。例えば、熱及び/又は光が素子からガス層を通って組成物(あるいは、それから作製されたヒドロシリル化硬化生成物)に移動し、それによって、間接的に加熱及び/又は照射されるように、組成物と発熱素子及び/又は発光素子との間の間隔にガス層(例えば、空気又は窒素ガス)が存在してもよい。
態様34.発光素子が発光している、及び/又は発熱素子が発熱しているとき、組成物(あるいは、それから作製されたヒドロシリル化硬化生成物)が、それぞれ、150℃以上の動作温度、50W/cm以上の放射照度、又は150℃以上の動作温度及び50W/cm以上の放射照度の両方に供される、態様31に記載の装置。
態様35.照射方法であって、発光素子が発光し及び/又は発熱素子が発熱し、組成物(あるいは、それから作製されたヒドロシリル化硬化生成物)が、それぞれ、150℃以上の動作温度、50W/cm以上の放射照度、又は150℃以上の動作温度及び50W/cm以上の放射照度の両方に供されるように、態様29〜31のいずれか1つに記載の光電子装置に出力を与えること、を含む、方法。
態様36.劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を調製する方法であって、反応物質(A)及び(B)、触媒(C)、並びに構成成分(D)、を含む反応可能な組成物、をヒドロシリル化反応させて、すなわち、(A)1分子あたり平均して少なくとも2個の脂肪族不飽和脂肪族基を有するポリオルガノシロキサン、及び(B)1分子当たり平均して少なくとも2個のSiH官能性基を有するSiH官能性オルガノシロキサン架橋剤、(C)ある原子の量の金属を含有するヒドロシリル化反応触媒、並びに及び(D)ある原子の量の硫黄原子を含有する式(I)又は(II)の硫黄化合物であって、硫黄化合物の硫黄原子の原子の量(モル)が、(ii)ヒドロシリル化触媒の金属の原子の量(モル)よりも5〜10,000倍多い硫黄化合物、を含む反応可能な組成物、をヒドロシリル化反応させて、それぞれ、態様1又は4に記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得ること、を含む、プロセス、又は、ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマー及びある原子の量の(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属を含む、硫黄を含まない混合物を、金属の原子の量に対して十分な量の、式(I)又は(II)の硫黄化合物の溶液並びに担体と、ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーに硫黄化合物が浸透するのに十分な時間接触させて、硫黄化合物が浸透したヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマー及び担体を得、硫黄化合物を除去することなく、硫黄化合物が浸透したヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーから担体を除去して、態様1〜25のいずれか1つに記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得ること、を含む、プロセスのいずれか、を含む、方法。あるいは、(D)硫黄化合物は、以下の態様42に記載の式(IV)を有し、プロセスによって、態様42に記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物が得られる。態様42については、以下に記載する。構成成分(D)は、構成成分(iii)の実施形態である。
態様37.式(I):(RSiO1/2a1(RSiO2/2b1(RSiO3/2c1(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2d1(SiO4/2e1(I)[式中、下付き文字mが、0、1、2又は3であり、下付き文字a1+b1+c1+d1+e1=1であり、a1が0〜0.5であり、b1が0以上1未満(<)であり、c1が0〜1であり、d1が0〜1であり、e1が0〜0.2であり、R、R及びRが、各々独立して、(C−C30)ヒドロカルビル、メルカプト官能性((HS)官能性)(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルであり、R及びRが、各々独立して、結合、(C−C30)ヒドロカルビレン、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビレンであるが、ただし、d1が>0であるか、又はR、R及びRのうちの少なくとも1つが、独立して、メルカプト官能性(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルである。]の、硫黄官能性オルガノシロキサン。
態様38.反応物質(A)及び(B)、触媒(C)、並びに構成成分(D)、を含む反応可能な組成物、すなわち、(A)1分子あたり平均して少なくとも2個の脂肪族不飽和脂肪族基を有するポリオルガノシロキサン、及び(B)1分子当たり平均して少なくとも2個のSiH官能性基を有するSiH官能性オルガノシロキサン架橋剤、(C)ある原子の量の金属を含有するヒドロシリル化反応触媒、並びに(D)式(I):(RSiO1/2a1(RSiO2/2b1(RSiO3/2c1(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2d1(SiO4/2e1(I)[式中、下付き文字mが、0、1、2又は3であり、下付き文字a1+b1+c1+d1+e1=1であり、a1が0〜0.5であり、b1が0以上1未満(<)であり、c1が0〜1であり、d1が0〜1であり、e1が0〜0.2であり、R、R及びRが、各々独立して、(C−C30)ヒドロカルビル、メルカプト官能性((HS)官能性)(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルであり、R及びRが、各々独立して、結合、(C−C30)ヒドロカルビレン、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビレンであるが、ただし、d1が>0であるか、又はR、R及びRのうちの少なくとも1つが、独立して、メルカプト官能性(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルである。]の硫黄官能性オルガノシロキサン、を含む反応可能な組成物。構成成分(D)は、構成成分(iii)の実施形態である。
態様39.式(I)の硫黄官能性オルガノシロキサンの硫黄原子の原子の量(モル)が、(ii)ヒドロシリル化触媒の金属の原子の量(モル)よりも5〜10,000倍多い、態様38に記載の反応可能な組成物。
態様40.熱エージングされたヒドロシリル化硬化ポリマー生成物を得るために、態様1〜28のいずれか1つに記載の組成物を100℃〜300℃の温度で少なくとも5分間加熱した生成物を含む、熱エージングされたヒドロシリル化硬化ポリマー生成物。
態様41.温度が120℃〜250℃である、時間が5分間〜5,000時間である、又は温度が120℃〜250℃でありかつ時間が5分間〜5,000時間である、態様40に記載の熱エージングされた劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化ポリマー生成物。例えば、温度は、140℃又は230℃(例えば、150℃又は225℃)からであってよい。時間は、5〜30分間、あるいは30〜60分間、あるいは1時間〜24時間、あるいは24〜96時間、あるいは48〜96時間、あるいは100〜200時間、あるいは200〜500時間、あるいは500〜1,000時間、あるいは1,000時間〜5,000時間、あるいは30分間〜48時間、あるいは48〜500時間であってよい。
態様42.硫黄化合物が、式(IV):R−SH(IV)[式中、Rは、非置換(C−C30)ヒドロカルビル又は1個以上の置換基Rで置換されている置換(C−C30)ヒドロカルビルであり、各Rは、独立して、ハロゲン、−NH、−NHR、−NR、−NO、−OH、−OR、オキソ(=O)、−C≡N、−C(=O)−R、−OC(=O)R、−C(=O)OH、−C(=O)OR、−SH、−SR、−SSH、−SSR、−SC(=O)R、−SOR、−OSOR、−SiR又は−Si(OR)であり、各Rは、独立して、非置換(C〜C30)ヒドロカルビルである。]のメルカプト基含有炭化水素である、態様2〜8のいずれか1つに記載の組成物。
予想外にも、本発明者らは、式(IV)のメルカプト基含有炭化水素が、構成成分(i−a)を含有する本発明の組成物及びそれから作製される硬化生成物において使用するのに望ましい特性のバランスを有することを見出した。式(IV)のメルカプト基含有炭化水素は、構成成分(i−a)を含有する本発明の組成物がヒドロシリル化硬化して硬化生成物を与えるのを阻止せず、更に、上記劣化に対して組成物を有益に安定化させる機能を有する。また、上記メルカプト基含有炭化水素は、上記の組成物から作製される硬化生成物を保護する。本発明者らは、この相反する特性の組合せについて前もって予測してはいなかった。理論に縛られるものではないが、式(IV)のメルカプト基含有炭化水素は、その中のヒドロシリル化触媒の機能を部分的に阻害し得ると同時に、触媒を毒することなく、ヒドロシリル化硬化を阻止するが、硬化が完了した後、式(IV)のメルカプト基含有炭化水素は、樹脂相又は線状相において、あるいはソフトドメイン又はハードドメインにおいて、(ii)ヒドロシリル化触媒の金属を隔離し得、隔離された金属は、ヒドロシリル化硬化され劣化が阻害されたオルガノシロキサンポリマー生成物中の劣化しやすい官能基から物理的に分離した状態で維持されると本発明者らは考える。
より著しいことに、式(II)のジオルガノジスルフィドは、式(IV)のメルカプト基含有炭化水素と同様の、典型的には、より良好な(より有効な)有利な特性を有する。すなわち、式(II)のジオルガノジスルフィドは、式(IV)のメルカプト基含有炭化水素よりもヒドロシリル化触媒を阻害する傾向が低く、更に、式(II)のジオルガノジスルフィドは、上記劣化に対する、組成物及びそれから作製される硬化生成物を有益に安定化させる機能がより優れている場合がある。
硫黄化合物の上記「ヒドロカルビル」基(例えば、R、R、R及びRについて本明細書に記載するヒドロカルビル基)は、各々独立して、(a)脂肪族若しくは芳香族、(b)非環式若しくは環式、(c)飽和若しくは不飽和、(d)直鎖若しくは分枝鎖、(e)単環式若しくは多環式、又は(f)(a)〜(e)のうちの2つ以上の任意の相互に排他的ではない組合せであってよい。いくつかの実施形態では、各ヒドロカルビル基は、独立して、アルキル、アルケニル、アルキニル、シクロアルキル又はアリール、あるいは、アリール、アルケニル又はアルキル、あるいは、アルキル又はアリール、あるいはアルケニル又はアルキル、あるいはアルキルである。いくつかの実施形態では、各置換されていないヒドロカルビル基は、独立して、最大数28個、あるいは26個、あるいは24個、あるいは22個、あるいは20個、あるいは18個の炭素原子を有する。いくつかの実施形態では、各置換されているヒドロカルビル基は、独立して、最大数58個、あるいは50個、あるいは40個、あるいは30個、あるいは28個、あるいは26個の炭素原子を有する。
いくつかの実施形態では、例えば、組成物が構成成分(i−a)を有するとき、硫黄化合物は、全て上記のとおりの式(II−a)又は(II−b)、あるいは式(II−a)又は(II−c)、あるいは式(II−b)又は(II−c)、あるいは式(II−a)、あるいは式(II−b)、あるいは式(II−c)のジオルガノポリスルフィドである。あるいは、硫黄化合物は、少なくとも2つの異なる上記式(II−a)〜(II−c)のジオルガノポリスルフィドの組合せであってよい。例えば、組合せは、少なくとも2つの異なる式(II−a)のジオルガノポリスルフィド、あるいは少なくとも2つの異なる式(II−b)のジオルガノポリスルフィド、あるいは少なくとも2つの異なる式(II−c)のジオルガノポリスルフィド、あるいは少なくとも1つの式(II−a)のジオルガノポリスルフィド及び少なくとも1つの式(II−b)又は(II−c)のジオルガノポリスルフィド、あるいは少なくとも1つの式(II−a)のジオルガノポリスルフィド及び少なくとも1つの式(II−b)のジオルガノポリスルフィド、あるいは少なくとも1つの式(II−a)のジオルガノポリスルフィド及び少なくとも1つの式(II−c)のジオルガノポリスルフィド、あるいは少なくとも1つの式(II−b)のジオルガノポリスルフィド及び少なくとも1つの式(II−c)のジオルガノポリスルフィドであってよい。
いくつかの実施形態では、例えば、組成物が構成成分(i−a)を有するとき、硫黄化合物は、式(II)のジオルガノポリスルフィドであり、R及びRは、各々独立して、非置換(C−C30)ヒドロカルビル、例えば、非置換(C−C30)アルキル又は非置換(C−C30)アリールであってよい。あるいは、R及びRは、各々独立して、非置換(C−C30)アルキル又は非置換(C−C20)アリールであってよい。あるいは、R及びRのうちの少なくとも1つ、あるいは各々は、独立して、非置換(C−C30)アルキル、あるいは非置換(C−C26)アルキル、あるいは非置換(C−C24)アルキルであってよい。あるいは、R及びRのうちの少なくとも1つ、あるいは各々は、独立して、非置換(C−C20)アリールであってよい。あるいは、Rは、非置換(C−C24)アルキルであり、Rは、(C−C12)アリール、あるいは非置換(C−C12)アリールである。
いくつかの実施形態では、例えば、組成物が構成成分(i−a)を有するとき、硫黄化合物は、式(IV):R−SH(IV)のメルカプト基含有炭化水素であってよい。式(IV)の硫黄化合物のいくつかの実施形態では、各Rは、独立して、非置換(C−C30)ヒドロカルビル、例えば、非置換(C−C30)アルキル又は非置換(C−C30)アリールであってよい。あるいは、各Rは、独立して、非置換(C−C30)アルキル、あるいは非置換(C10−C30)アルキル、あるいは非置換(C12−C26)アルキル、あるいは非置換(C14−C24)アルキル、あるいは非置換(C−C20)アリールであってよい。あるいは、各Rは、独立して、置換(C−C30)アルキル、あるいは置換(C10−C30)アルキル、あるいは置換(C12−C26)アルキル、あるいは置換(C14−C24)アルキル、あるいは置換(C−C20)アリール、あるいは置換(C−C20)アリール、あるいは置換(C−C12)アリールである。いくつかの実施形態では、硫黄化合物は、少なくとも2つの異なる上記式(IV)のメルカプト基含有炭化水素の組合せである。
いくつかの実施形態では、例えば、組成物が構成成分(i−a)を有するとき、硫黄化合物は、少なくとも1つの上記式(II):R−S−(S)−R(II)(例えば、式(II−a)、(II−b)又は(II−c))のジオルガノポリスルフィドと、少なくとも1つの上記式(IV)のメルカプト基含有炭化水素との組合せであってよい。いくつかのこのような実施形態では、式(II)中のR及びRのうちの少なくとも1つが式(IV)中のRと同じであってもよく、あるいは、式(II)中のR及びRの両方が、互いにかつ式(IV)中のRと同じであってもよく、あるいは、式(II)中のR及びRの両方が、式(IV)中のRと異なっていてもよく、あるいは、式(II)中のR及びRが、各々、互いにかつ式(IV)中のRと異なっていてもよい。
いくつかの実施形態では、R、R及びRのうちの少なくとも1つ、あるいは1つは、独立して、非置換又は置換アルキルであり、当該アルキルは、(C−C30)アルキル、(C10−C20)アルキル、(C20−C30)アルキル、(C11−C30)アルキル、(C12−C30)アルキル、(C12−C28)アルキル、(C)アルキル、(C)アルキル、(C)アルキル、(C)アルキル、(C10)アルキル、(C11)アルキル、(C12)アルキル、(C14)アルキル、(C14)アルキル、(C15)アルキル、(C16)アルキル、(C17)アルキル、(C18)アルキル、(C19)アルキル、(C20)アルキル、(C21)アルキル、(C22)アルキル、(C23)アルキル、(C24)アルキル、(C25)アルキル、(C26)アルキル、(C27)アルキル又は(C28)アルキルである。いくつかの実施形態では、R、R及びRのうちの少なくとも1つ、あるいは1つは、独立して、非置換又は置換アリールであり、当該アリールは、(C−C12)アリール、フェニル、ナフチル又はビフェニルである。
置換ヒドロカルビル基を含有する硫黄化合物の実施形態では、置換ヒドロカルビル、例えば、置換アルキル又は置換アリールは、独立して、少なくとも1つの置換基Rから最高置換当たり(up to per substitution)を有し、Rは、上に定義したとおりである。典型的には、任意の特定の置換ヒドロカルビル基中の置換基Rの数は、1から5又は置換当たりのいずれか小さい方、あるいは1から4又は置換当たりのいずれか小さい方、あるいは1〜3、あるいは1又は2、あるいは2から5又は置換当たりのいずれか小さい方、あるいは1、あるいは2、あるいは3である。
置換ヒドロカルビル基を含有する硫黄化合物の実施形態では、少なくとも1つの、あるいは各Rは、独立して、ハロゲン、−NR、−NO、−OR、オキソ(=O)、−C≡N、−C(=O)−R、−OC(=O)R、−C(=O)OR、−SR、−SSR、−SC(=O)R、−SOR、−OSOR、−SiR及び−Si(OR)から選択される非プロトン性基であり、各Rは、独立して、非置換(C−C30)ヒドロカルビルである。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの、あるいは各Rは、独立して、ハロゲン、−NR又は−OR(式中、Rは、上に定義したとおりである。)、あるいは、ハロゲン、あるいは、フッ素、塩素又は臭素、あるいは、フッ素又は塩素、あるいは、フッ素、あるいは、塩素である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つのR、R及びRは、置換ヒドロカルビル基であり、少なくとも1つのRは、独立して、−ORであり、Rは、上に定義したとおりである。
置換ヒドロカルビル基を含有する硫黄化合物のいくつかの実施形態では、少なくとも1つの、あるいは各Rは、独立して、−NH、−NHR、−OH、−C(=O)OH、−SH及び−SSHから選択されるプロトン性基である。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの、あるいは各Rは、独立して、−NH、−NHR、−OH、−SH又は−SSH、あるいは、−SH又は−SSHである。いくつかの実施形態では、少なくとも1つの、あるいは各Rは、独立して、非置換(C−C)アルキルである、あるいは、少なくとも1つの、あるいは各Rは、独立して、メチル、エチル、プロピル、1−メチルエチル、1−ブチル、2−ブチル、2,2−ジメチルエチル、あるいは、メチル、エチル、1−メチルエチル又は1,1−ジメチルエチルである。
いくつかの実施形態では、例えば、組成物が構成成分(i−a)を有するとき、硫黄化合物は、ジオクタデシルジスルフィド、ジオクタデシルトリスルフィド又はジオクタデシルテトラスルフィドである。ジオクタデシルジスルフィドは、式CH(CH17SS(CH17CHを有し、ジオクタデシルトリスルフィドは、式CH(CH17SSS(CH17CHを有し、ジオクタデシルテトラスルフィドは、式CH(CH17SSSS(CH17CHを有する。いくつかの実施形態では、硫黄化合物は、ジヘキシルジスルフィド、ジヘキシルトリスルフィド又はジヘキシルテトラスルフィドである。いくつかの実施形態では、硫黄化合物は、ヘキシルオクタデカ−1−イルジスルフィド、ヘキシルオクタデカ−1−イルトリスルフィド又はヘキシルオクタデカ−1−イルテトラスルフィドである。ヘキシルオクタデカ−1−イルジスルフィドは、式CH(CHSS(CH17CHを有し、ヘキシルオクタデカ−1−イルトリスルフィドは、式CH(CHSSS(CH17CHを有し、ヘキシルオクタデカ−1−イルテトラスルフィドは、式CH(CHSSSS(CH17CHを有する。いくつかの実施形態では、硫黄化合物は、1−オクタデカンチオール又はドコサン−1−イルである。1−オクタデカンチオールは、式CH(CH17SHを有し、1−ドコサンチオールは、式CH(CH21SHを有する。
いくつかの実施形態では、例えば、組成物が構成成分(iii−a)を有するとき、硫黄化合物は、式(TS−0.090Ph 0.910(式中、(TS−)単位の対は、その硫黄原子を介して互いに結合して、式(TS−SC6T)の二価二量体単位を含む。)の硫黄官能性オルガノシロキサンである。各(TS−)単位は、式−(O3/2Si−(C)−S)−のT型単位であり、これは、−(S−(C)−SiO3/2)−と記載することもできる。
いくつかの実施形態では、組成物が構成成分(i−a)を有するとき、硫黄化合物は、ジヘキシルジスルフィド、ジオクタデシルジスルフィド、ジオクタデシルトリスルフィド、ジオクタデシルテトラスルフィド、ビス(2−ブトキシ−エチル)ジスルフィド、若しくは1−ドコサンチオール、又はこれらの任意の2つ以上の組合せであり、組成物が構成成分(iii−a)を有するとき、硫黄化合物は、式(TS−0.090Ph 0.910の硫黄官能性オルガノシロキサンである。いくつかの実施形態では、硫黄化合物は、直前に記載したマーカッシュ群に列挙した硫黄化合物のうちのいずれか6つである(すなわち、上記いずれか6つの硫黄化合物のより小さなマーカッシュ群に到達するために前述のマーカッシュ群から硫黄化合物のいずれか1つを取り除く(除外する又は削除する。)。)
ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー及びヒドロシリル化硬化された樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーは、独立して、ナノ相分離材料であってよい。ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーを式(I)又は(II)の硫黄化合物と合わせて劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を形成したとき又は後、得られた組成物の熱劣化、光劣化及び光−熱劣化は、ナノ相分離材料ではないヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーよりも大きな程度阻害されると考えられる。
>250,000g/モルのMを有するヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーは、装置を作製するのに有用であるには、ゲル化点に近すぎる材料を与えることがあると考えられる。いくつかの実施形態では、Mは<250,000g/モルである。
D型又はT型シロキサン単位を含む二価リンカーは、構造断片(−O−Si−)O−(式中、jは1〜1,000、あるいは2〜100、あるいは2〜10の整数である。)に示す酸素−ケイ素−酸素結合モチーフを含む骨格を含有する。
典型的には、本発明の組成物中の触媒は、ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーを生成したヒドロシリル化反応プロセスで用いられ、持ち越されたものである。
(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量は、0ppm超100ppm以下、あるいは最高50ppm、あるいは<25ppm、あるいは<10ppm、あるいは<5ppm、あるいは前述の最高量のいずれか1つであり、最小量は>0.1ppm、あるいは>0.5ppm、あるいは>0.9ppmである。組成物又はそれから作製される硬化生成物が光透過用途で用いられるとき、金属は、望ましくないことに、光を吸収することがある。したがって、組成物又はそれから作製される硬化生成物が光透過用途で用いられるとき、ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量は、特定の用途に十分な光透過率を可能にする任意の量である。組成物又はそれから作製される硬化生成物のいくつかの光透過利用では、金属の原子の量は、5ppm未満である。
好適なR−LOBコポリマーは、D単位(すなわち、[R SiO2/2]単位)が主に互いに結合して、線状ブロック1個当たり平均10〜400個の式[R SiO2/2]のD単位(例えば、平均10〜100個のD単位、100〜400個のD単位、200〜300個のD単位又は100〜150個のD単位)を有するポリマー鎖、を形成する線状ブロック、を有し得る。R−LOBコポリマーは、少なくとも500g/モルの数平均分子量(M)を有する及び/又は非線状ブロックの少なくとも30重量%が互いに架橋している、式[RSiO3/2]のT単位の非線状ブロックを有し得る。非線状ブロックは、少なくとも1000g/モル、あるいは少なくとも4000g/モル、あるいは最高8000g/モルのMを有し得る。非線状ブロックのうち、少なくとも40重量%、あるいは少なくとも60重量%、あるいは少なくとも80重量%の非線状ブロックが互いに架橋し得る。非線状ブロックは、少なくとも1000g/モル、あるいは少なくとも4000g/モル、あるいは最高8000g/モルのMを有し得、非線状ブロックの少なくとも40重量%、あるいは少なくとも60重量%、あるいは少なくとも80重量%が互いに架橋し得る。
非線状ブロックの架橋は、様々な化学的機構及び/又は部分によって達成され得る。例えば、ブロックコポリマー内の非線状ブロックの架橋は、コポリマーの非線状ブロック中に存在する残留シラノール基の縮合から生じ得る。あるいは、非線状ブロックの架橋は、ヒドロシリル化硬化から生じ得る。
R−LOBコポリマーは、M単位、Q単位、及び/又はそれぞれ、R若しくはR以外の有機基を有する他の独自のD若しくはT単位などの追加の単位を含有し得るが、ただし、R−LOBコポリマーは、本明細書に記載するモル分率のD及びT単位、本明細書に記載するモル%の不飽和脂肪族基を含有する。
R−LOBコポリマーは、0.5〜4.5モル%、あるいは1〜4モル%、あるいは2〜3モル%、あるいは1〜5モル%の不飽和脂肪族基を含み得る。不飽和脂肪族基の例は、少なくとも1つのC=C又はC≡C結合を含む(C〜C30)ヒドロカルビル基である。
いくつかの実施形態では、R−LOBコポリマーは、シラノール基(SiOH)も含有する。シラノール基の量は、0.5〜35モル%、あるいは2〜32モル%、あるいは8〜22モル%、あるいは15〜35モル%のシラノール基であってよい。シラノール基は、R−LOBコポリマー内の任意のD、T並びに任意追加的なM及びQ単位に存在し得る。シラノール基の大部分(例えば、75モル%以上100モル%未満、あるいは85モル%以上95モル%未満、あるいは75〜85モル%がT単位に存在する、すなわち、R−LOBコポリマーの樹脂成分中に[HOSiO3/2]単位として存在する。いかなる理論にも縛られることを望むものではないが、R−LOBコポリマーの樹脂成分に存在するシラノール基によって、R−LOBコポリマーが高温で更に反応又は縮合硬化することができるようになる。
R−LOBコポリマーでは、各R及びRは、独立して、(C−C30)ヒドロカルビル、あるいは(C−C20)ヒドロカルビル、あるいは(C−C10)ヒドロカルビル、あるいは(C−C)ヒドロカルビルであってよい。各ヒドロカルビル基は、独立して、不飽和脂肪族基を含んでもよく、あるいは脂肪族不飽和を含まなくてもよいが、ただし、R−LOBコポリマーが低モル%の本明細書に記載する不飽和脂肪族基を有するように、ヒドロカルビル基の少なくとも多少の低モル%が不飽和脂肪族基である。不飽和脂肪族基を含有するヒドロカルビル基の例は、アルケニル及びアルキニル(alkynl)である。アルケニルの例は、HC=CH−、HC=CHCH−、HC=C(CH)CH−、HC=CHC(CH−、HC=CHCHCH−、HC=CHCHCHCH−及びHC=CHCHCHCHCHである。アルキニルの例は、HC≡C−、HC≡CCH2−、HC≡CCH(CH)−、HC≡CC(CH−及びHC≡CC(CHCH−である。不飽和脂肪族基を含まないヒドロカルビル基の例は、アルキル、アリール、アルキルアリール及びアリールアルキル基である。好適なアルキル基の例は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル及びヘキシルである。メチルが好ましいアルキルである。アリール基の例は、フェニル、ナフチル及びアンスリル基である。R−LOBコポリマーでは、各Rは、独立して、メチル、フェニル、ビニルであってよく、又は、同じD単位において、一方のRは、独立して、メチルであってよく、他方のRは、独立して、ビニル又はフェニルであってよい。R−LOBコポリマーでは、各Rは、独立して、メチル、フェニル又はアルケニル(例えば、ビニル)であってよく、又は、一部のRは、独立して、メチルであってよく、他のRは、独立して、アルケニル(例えば、ビニル)又はフェニルであってよい。また、本明細書に言及するとおり、一部のRがHO−であってもよい。
各ヒドロカルビルは、独立して、非置換であってもよく、1つ以上の置換基で置換されていてもよい。好適な置換基の例は、ハロゲン、−NH、−NHR、−NR、−NO、−OH、−OR、オキソ(=O)、−C≡N、−C(=O)−R、−OC(=O)R、−C(=O)OR、−SH、−SR、−SSR、−SC(=O)R、−SOR、−OSOR、−SiR又は−Si(OR)であり、式中、各Rは、独立して、水素又は非置換(C〜C30)ヒドロカルビルである。好適なハロゲンの例は、F、Cl、Br又はI、あるいはF、Cl又はBr、あるいはF又はCl、あるいはF、あるいはClである。
R−LOBコポリマーは、少なくとも20,000g/モルの重量平均分子量(M)、あるいは少なくとも60,000g/モルのM、あるいは少なくとも100,000g/モルのMを有し得る。R−LOBコポリマーは、≦250,000g/モル、あるいは40,000〜250,000g/モル、あるいは40,000〜100,000g/モル、あるいは100,000〜250,000g/モルのMを有し得る。R−LOBコポリマーは、15,000〜50,000g/モル、あるいは15,000〜30,000g/モル、あるいは30,000〜50,000g/モルの数平均分子量(M)を有し得る。M及びMは、実施例に記載するものなどの、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)技術を使用して容易に測定することができる。
いくつかの実施形態では、式[R SiO1/2[RSiO2/2[RSiO3/2[RSiO3/2[SiO4/2を有する化合物又は式R (3−q)SiO(R SiO2/2SiR (3−q) の化合物は、独立して、式H(CHSiO[(CHSiO2/2)]Si(CHH(式中、nは10〜400であるか、又は本明細書における別の実施形態で定義したとおりである。)を有する。あるいは、化合物は、独立して、式H(CHSiOSi(CHH、H(CH)(Ph)SiOSi(CHH、H(Ph)SiOSi(CHH、H(CH)(Ph)SiOSi(CH)(Ph)H、H(Ph)SiOSi(Ph)H、H(CHSiOSi(CHOSi(CHH、H(CHSiOSi(Ph)(CH)OSi(CHH、H(CHSiOSi(Ph)OSi(CHH、H(CH)(Ph)SiOSi(Ph)(CH)OSi(Ph)(CH)H、H(CH)(Ph)SiOSi(Ph)OSi(Ph)(CH)H又はH(CHSiOSi(Ph)OSi(Ph)OSi(CHHを有する。
R−LOBコポリマーは、任意の好適な方法によって、任意の好適な出発材料から調製することができる。いくつかの実施形態では、R−LOBコポリマーは、樹脂−線状オルガノシロキサンプレプレポリマー(「R−LOBプレ−プレポリマー」、例えば、以下の反応物質(A))から調製される。R−LOBプレ−プレポリマーは、R−LOBコポリマーよりも低い分子量を有し、R−LOBコポリマーを得るために別の反応物質(例えば、以下の反応物質(B))と反応可能である(共有結合を形成することができる。)。この方法で作製されるR−LOBコポリマーは、R−LOBプレ−プレポリマーに由来する少なくとも1つの基と、他の反応物質(例えば、反応物質(B))に由来する少なくとも1つの基とを有する。あるいは、R−LOBコポリマーは、下記樹脂−線状オルガノシロキサンプレ−プレポリマー(例えば、以下の反応物質(A))であってもよく、含んでいてもよい。例は、反応物質(A)を反応物質(B)と接触(例えば、反応)させてR−LOBコポリマーを得ること、を含む、方法である。(A)40〜90モルパーセントの式[R SiO2/2]の単位、10〜60モルパーセントの式[RSiO3/2]の単位、0.5〜35モルパーセントのシラノール基[SiOH]を含む樹脂線状オルガノシロキサンブロックプレ−プレポリマー[式中、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビルであり、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を有しない(C−C30)ヒドロカルビルであり、単位[R SiO2/2]は、線状ブロック1つ当たり平均10〜400個の単位[R SiO2/2]を有する線状ブロック中に配置されており、単位[RSiO3/2]は、分子量が少なくとも500g/モルの非線状ブロック中に配置されており、非線状ブロックの少なくとも30%は、互いに架橋されており、各線状ブロックは、−Si−O−Si−結合を介して少なくとも1つの非線状ブロックに結合しており、樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコプレ−プレポリマーの重量平均分子量は少なくとも20,000g/モルである。]。(B)式R SiXの化合物[式中、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を有しない(C−C30)ヒドロカルビル又は少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビル基であり、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を有しない(C−C30)ヒドロカルビル又は少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビル基であり、Xは、−OR、F、Cl、Br、I、−OC(O)R、−N(R)又は−ON=CR(式中、Rは、水素又は非置換であってもよく若しくは置換されていてもよい(C−C)アルキル基である。)から選択される加水分解性基である。]。
あるいは、R−LOBコポリマーは、反応物質(A)を反応物質(B)と接触させて、R−LOBコポリマーを得ること、を含む、方法によって調製することができる。(A)式R 3−p(E)SiO(R SiO2/2Si(E) 3−p[式中、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビルであり、nは10〜400であり、Eは、−OR、F、Cl、Br、I、−OC(O)R、−N(R)又は−ON=CR(式中、Rは水素又は(C〜C)アルキル基である。)から選択される加水分解性基であり、各pは、独立して、1、2又は3である。]を有する線状オルガノシロキサン、及び(B)単位式[R SiO1/2[RSiO2/2[RSiO3/2[RSiO3/2[SiO4/2[式中、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビル又は少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビル基であり、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビル又は少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビル基であり、オルガノシロキサン樹脂は、0〜35モル%のシラノール基[SiOH]を含み、下付き文字a、b、c、d及びeは、オルガノシロキサン樹脂中に存在する各単位のモル分率を表し、以下のとおりの値を有する。aは0〜0.6であり、bは0〜1であり、cは0〜1であり、dは0〜1であり、eは0〜0.6であるが、ただし、b+c+d+e>0でありかつa+b+c+d+e≦1である。]を含むオルガノシロキサン樹脂。いくつかの実施形態では、(B)オルガノシロキサン樹脂は、上に示した単位以外の追加の単位を有し、したがって、a+b+c+d+e<1である。他の実施形態では、(B)オルガノシロキサン樹脂は、上に示した単位のみを有し、したがって、a+b+c+d+e=1である。
あるいは、R−LOBコポリマーは、反応物質(A)を反応物質(B)及び反応物質(C)と接触(反応)させて、R−LOBコポリマーを得ること、を含む、方法によって調製することができる。(A)式R 3−p(E)SiO(R SiO2/2Si(E) 3−p[式中、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビルであり、nは10〜400であり、Eは、−OR、F、Cl、Br、I、−OC(O)R、−N(R)又は−ON=CR(式中、Rは水素又は(C−C)アルキル基である。)から選択される加水分解性基であり、pは、各々、独立して、1、2又は3である。]を有する線状オルガノシロキサン、及び(B)単位式[R SiO1/2[RSiO2/2[RSiO3/2[RSiO3/2[SiO4/2[式中、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビルであり、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビルであり、オルガノシロキサン樹脂は、0〜35モル%のシラノール基[SiOH]を含み、下付き文字a、b、c、d及びeは、オルガノシロキサン樹脂中に存在する各単位のモル分率を表し、以下のとおりの値を有する。aは約0〜約0.6であり、bは約0〜約0.6であり、cは約0〜約1であり、dは約0〜約1であり、eは約0〜約0.6であるが、ただし、b+c+d+e>0でありかつa+b+c+d+e≦1である。]を含むオルガノシロキサン樹脂、及び(C)式R SiX4−q[式中、各Rは、独立して、脂肪族不飽和を有しない(C−C30)ヒドロカルビル又は少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビル基であり、qは0、1又は2であり、各Xは、独立して、−OR、F、Cl、Br、I、−OC(O)R、−N(R)又は−ON=CR(式中、Rは、水素又は非置換であってもよく若しくは置換されていてもよい(C−C)アルキル基である。)から選択される加水分解性基である。]の化合物。上記接触は、任意の好適な順序で実施してよい。例えば、反応物質(A)と(B)とを最初に接触させ、続いて、得られた中間生成物を反応物質(C)と接触させてよい。あるいは、反応物質(A)と(C)とを最初に接触させ、続いて、得られた中間生成物を反応物質(B)と接触させてもよい。あるいは、反応物質(B)と(C)とを最初に接触させ、続いて、得られた中間生成物を反応物質(A)と接触させてもよい。あるいは、反応物質(A)、(B)及び(C)を実質的に同時に互いに接触させてもよい。いくつかの実施形態では、反応物質(A)と(B)とを最初に接触させ、続いて、得られた中間生成物を反応物質(C)と接触させる。いくつかの実施形態では、(B)オルガノシロキサン樹脂は、上に示した単位以外の追加の単位を有し、したがって、a+b+c+d+e<1である。他の実施形態では、(B)オルガノシロキサン樹脂は、上に示した単位のみを有し、したがって、a+b+c+d+e=1である。
あるいは、R−LOBコポリマーは、単位式:[RSiO1/2[RSiO2/2[RSiO3/2[式中、R及びRは、各々独立して、脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビルであり、R及びRは、各々独立して、H、脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビル又は式−[R1011Si][R1011SiH](式中、R10及びR11は、それぞれ独立して、H又は脂肪族不飽和を含まない(C−C30)ヒドロカルビルであり、pは0〜10の整数である。)のシランラジカルであり、fは0〜100の整数であり、gは0〜50の整数であり、hは0〜60の整数であり、式[RSiO1/2[RSiO2/2[RSiO3/2を有する反応物質化合物中のSiH基の数は、1分子当たり平均して≧2(例えば、≧4、≧6、≧8、≧10、又は1分子当たり2〜10)である。)である。]を有する反応物質化合物の存在下、ヒドロシリル化反応を介して、前述の構成成分反応物質を有する反応可能な組成物、を反応させること、を含む、方法によって調製することができる。式[RSiO1/2[RSiO2/2[RSiO3/2(式中、gは0である。)を有する反応物質化合物の非限定的な例としては、[RSiO1/2[RSiO3/2が挙げられる。式[RSiO1/2[RSiO2/2[RSiO3/2(式中、hは0である。)を有する反応物質化合物の非限定的な例としては、[RSiO1/2[RSiO2/2が挙げられる。
いくつかの実施形態では、式[RSiO1/2[RSiO2/2及び[RSiO1/2[RSiO3/2の反応物質化合物の組合せ(例えば、それぞれ、M Ph 及びM60TPh 40)を、R−LOBコポリマーを作製する様々な方法の反応可能な組成物中で構成成分として用いる。反応物質化合物は、任意の好適な量及び任意の好適な比の組合せで用いることができる。いくつかの例では、式[RSiO1/2[RSiO2/2及び[RSiO1/2[RSiO3/2の2つの異なる反応物質の好適なw/w比は、約8:1〜約1:8である。
前述の方法のうちのいずれか1つによって作製されたR−LOBコポリマーは、ヒドロシリル化反応機構である第1の反応機構を用いてこのように作製された。ヒドロシリル化反応は、ヒドロシリル化反応を実施するための当該技術分野において既知の任意の好適な条件下で行ってよい。
R−LOBコポリマーを作製するための反応可能な組成物は、別の構成成分として、金属ヒドロシリル化触媒を含有し、これは、(ii)劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の金属になるまで存続する。ヒドロシリル化触媒は、白金、ロジウム、イリジウム、パラジウム、ルテニウム又は鉄などの任意の好適な金属ヒドロシリル化触媒であってよい。ヒドロシリル化触媒に由来する金属は、白金又はロジウムであってよい。例えば、このようなPt触媒は、スパイアー触媒(HPtCl、米国特許第2,823,218号及び米国特許第3,923,705号)又はカールシュテット触媒(Pt[HC=CH−Si(CHO)、米国特許第3,715,334号及び米国特許第3,814,730号)である。このようなRh触媒は、[Rh(cod)]BF(式中、codは1,5−シクロオクタジエンである。)、ウィルキンソン触媒(Rh(PPhCl(式中、Phはフェニルである。))、Ru(η−arene)Cl(式中、areneはベンゼン又はパラシメンであり、パラシメンは、1−メチル−4−(1−メチルエチル)ベンゼンである。)、グラッブ触媒(例えば、Ru=CHPh(PPhCl(式中、Phはフェニルである。))、又は[CpRu(CHCN)]PF)(式中、Cpは1,2,3,4,5−ペンタメチルシクロペンタジエンアニオンである。)である。あるいは、白金触媒としては、米国特許第3,419,593号に記載の触媒を含む、塩化白金酸と末端脂肪族不飽和を含有する有機ケイ素化合物との反応生成物が挙げられるが、これに限定されない。あるいは、ヒドロシリル化触媒としては、米国特許第5,175,325号に記載のとおり、塩化白金とジビニルテトラメチルジシロキサンとの中和錯体が挙げられる。また、好適なヒドロシリル化触媒は、米国特許第3,159,601号、米国特許第3,220,972号、米国特許第3,296,291号、米国特許第3,516,946号、米国特許第3,989,668号、米国特許第4,784,879号、米国特許第5,036,117号、米国特許第5,175,325号及び欧州特許第0347895(B1)号に記載されている。
R−LOBコポリマーを作製するための反応可能な組成物において用いられるヒドロシリル化触媒の量は、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物において用いられるR−LOBコポリマー中に0ppm超100ppm以下の金属を与えるのに十分な量であってよい。ヒドロシリル化触媒は、全反応可能な組成物の百万部当たり(ppm)わずか0.001重量部、例えば、0.001〜500ppm、あるいは1〜200ppm、あるいは1〜100ppmの金属と等価な量で反応可能な組成物に添加してよい。
R−LOBコポリマーを含むヒドロシリル化反応したポリオルガノシロキサンプレポリマーは、マスターバッチとして調製してもよい。マスターバッチは、硫黄化合物が欠如している(含まれない)比較例として有用である。また、マスターバッチは、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の様々な例を調製するプロセスであって、ある量のマスターバッチを、様々な量の同じ硫黄化合物又は様々な量の上記硫黄化合物のいずれかと、任意選択的に0個、1個、又はそれ以上の追加構成成分と混合して、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の様々な例を得ること、を含む、プロセスにおいて有用である。
いくつかの実施形態では、前述の方法のうちのいずれか1つによって作製されるR−LOBコポリマーを、式R5qSiX4−q[式中、各Rは、独立して、(C−C)ヒドロカルビル(例えば、(C−C)アルキル基、又はあるいはフェニル基、あるいはRは、メチル、エチル、又はメチル及びエチルの組合せである。)、又はハロゲン置換(C−C)ヒドロカルビルであり、各Xは、独立して、−OR、F、Cl、Br、I、−OC(O)R、−N(R)又は−ON=CR(式中、Rは水素又は非置換であってもよく置換されていてもよい(C−C)アルキル基である。)から選択される加水分解性基である。]の反応物質化合物と接触させてよい。式R SiX4−qの化合物は、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、又は両方の組合せなどのアルキルトリアセトキシシランであってよい。市販されている代表的なアルキルトリアセトキシシランとしては、ETS−900(Dow Corning Corp.(Midland,Michigan,USA))、メチル−トリス(メチルエチルケトキシム)シラン(MTO)、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラオキシムシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルジオキシムシラン及びメチルトリス(メチルメチルケトキシム)シランが挙げられる。いくつかの実施形態では、R−LOBコポリマーに反応性基を導入するために、前述の方法のうちのいずれか1つによって作製されるR−LOBコポリマーを式R SiX4−qの化合物と接触させてよく、上記の導入される反応性基は、ヒドロシリル化硬化機構である第1の反応機構に続く第2の反応機構、例えば、湿分硬化機構によって、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性プレポリマーが硬化している間に硬化し得る。
いくつかの実施形態では、少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビル基は、前述の方法のうちのいずれか1つによって作製されるR−LOBコポリマーを、式R SiX[式中、各Rは、独立して、(C−C30)ヒドロカルビル又は少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビル基であり、Rは、各々独立して、(C−C30)ヒドロカルビル又は少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビル基であり、Xは、−OR、F、Cl、Br、I、−OC(O)R、−N(R)又は−ON=CR(式中、Rは水素又は非置換であってもよく置換されていてもよい(C−C)アルキル基である。)である。]の化合物と共に式の反応物質化合物と接触させることによって、前述の方法のうちのいずれか1つによって作製されるR−LOBコポリマーに導入され得る。式R SiXの化合物は、式(Vi)R SiX、(Vi)R SiCl、(Vi)(CHSiX、(Vi)(CHSiCl、(Vi)(Ph)SiX、(Vi)(Ph)SiCl、(Vi−フェニレン)R SiX又は(Vi−フェニレン)R SiClの化合物であってよい。式R SiXの化合物の量は、R−LOBコポリマー中に比較的少量(0.5〜5モル%)の不飽和脂肪族基を提供するのに十分な量であってよい。
反応物質では、それは、式R 3−p(E)SiO(R SiO2/2Si(E) 3−p(式中、R、n及びEは、本明細書に定義するとおりであり、下付き文字「n」は、その重合度(dp)とみなしてよい)を有する線状オルガノシロキサンである。nは、10〜400の整数、あるいは100〜400の整数、あるいは200〜300の整数、あるいは100〜150の整数であってよい。
R−LOBコポリマー、及び式[R SiO1/2[RSiO2/2[RSiO3/2[RSiO3/2[SiO4/2(式中、R、R、a、b、c、d及びeは、本明細書に定義するとおりである。)を含むオルガノシロキサン樹脂である反応物質、を調製する方法は、当該技術分野において既知である。例えば、米国特許出願公開第2013/0165602(A1)号、米国特許公開第2013/0168727(A1)号、米国特許出願公開第2013/171354(A1)号、米国特許出願公開第2013/0172496(A1)号及び米国特許出願公開第2013/0245187(A1)号を参照。いくつかの実施形態では、上記のオルガノシロキサン樹脂は、ケイ素原子上にハロゲン又はアルコキシ基等の加水分解性基を3個有するオルガノシランを有機溶媒中で加水分解することによって調製される。シルセスキオキサン樹脂の調製についての代表例は、米国特許第5,075,103号に見出すことができる。更に、多くのオルガノシロキサン樹脂が市販されており、固体(フレーク又は粉末)として又は有機溶媒に溶解した溶液として販売されている。好適で非限定的な市販のオルガノシロキサン樹脂としては、Dow Corning(登録商標)217フレーク樹脂、233フレーク樹脂、220フレーク樹脂、249フレーク樹脂、255フレーク樹脂及びZ−6018フレーク樹脂(全てDow Corning Corporation(Midland Michigan,USA))が挙げられる。
一般的に、R−LOBコポリマーを調製する上述の方法は、溶媒、典型的には、本明細書に記載する有機溶媒のうちのいずれか1つ以上などの有機溶媒に溶解又は懸濁している反応物質を用いて実施される。上記の方法は、R−LOBコポリマーの有機溶媒溶液又は懸濁液を生成し得る。
R−LOBコポリマーの固体形態は、それを作製するプロセスから得られた溶液又は懸濁液から有機溶媒の一部又は実質的に全てを除去することによって調製することができる。溶媒は、固体形態が100百万分率(ppm)未満、あるいは20ppm未満、あるいは10ppm未満の有機溶媒を有する程度に除去してよい。溶媒は、任意の既知の加工技術によって除去することができる。例えば、R−LOBコポリマーのフィルム及び溶媒を形成し、溶媒をフィルムから蒸発させて、R−LOBコポリマーを含みかつ溶媒を含まない固体硬化性組成物を得る。得られた乾燥固体フィルムは、自立又は独立性であり得る。フィルムを加熱及び/又は不完全真空に曝露して、溶媒の除去及び後続の固体硬化性組成物の形成を加速させてもよい。あるいは、R−LOBコポリマーの溶液又は懸濁液を押出成形機に通して溶媒を除去し、リボン又はペレットの形態の固体組成物を得ることもできる。また、剥離フィルムに対するコーティング作業も、スロットダイコーティング、ナイフオーバーロール、ロッド又はグラビアコーティングの場合と同様に使用できる。また、ロールツーロールコーティング作業も、固体フィルムを調製するために使用できる。コーティング作業では、コンベアオーブン、又は溶液を加熱及び排除する他の手段を使用して溶媒を除去し、最終的な固体フィルムを得ることができる。
パスカル/分(Pa/分)で表されるR−LOBコポリマーのヒドロシリル化硬化速度は、温度の関数として貯蔵弾性率G’の増加のレオロジー測定から求めたとき、時間の関数としてのG’の勾配である。硬化速度は、5℃/分の加熱速度で少なくとも1Pa/分、あるいは少なくとも2Pa/分、あるいは少なくとも4Pa/分、あるいは少なくとも10Pa/分、あるいは少なくとも20Pa/分であってよい。
いかなる理論にも縛られることを望むものではないが、本明細書に記載するR−LOBコポリマー中のD及びT単位の構造順序は、R−LOBコポリマーが固体であるときに特定の独自の物性特徴を有する、R−LOBコポリマー及びそれから調製される硬化され劣化が阻害された樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーを提供し得ることが可能である。例えば、R−LOBコポリマー中のD単位及びT単位の構造順序は、可視光線(例えば、350nm〜750nmの波長)の高い光透過率を可能にする固体コーティングを提供し得る。また、上記の構造順序によって、R−LOBコポリマーが、加熱時に流動及び硬化するが、室温では安定を保持することができるようになり得る。また、固体コーティングは、積層技術を用いて加工してもよい。これら特性は、エネルギー効率のよい、低コストかつ容易な手順を提供しながら、様々な電子物品の耐候性及び耐久性を改善させるコーティング、を提供するのに有用である。最後に、R−LOBコポリマー中のD及びT単位の構造順序は、特に、R−LOBコポリマーが高いT相を有するようなガラス転移温度T、R−LOBコポリマーが低い粘着性を有するような粘着性、特に、引張強度によって証明される、R−LOBコポリマーの強度、及び貯蔵安定性に影響を与え得る。硫黄化合物は、R−LOBコポリマーにおけるD及びT単位の構造順序に適合する。
いくつかの実施形態では、R−LOBコポリマーは、例えば、R−LOBコポリマーの有機溶媒(例えば、上に例示した有機溶媒、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン又はこれらの組合せ)溶液のフィルムを流延して有機溶媒を蒸発させることによって、固体形態で分離される。例えば、溶媒は、トルエンである。これら条件下で、R−LOBコポリマーは、約50重量%〜約80重量%の固形分含量、例えば、約50重量%〜約65重量%、あるいは約65重量%〜約80重量%の固形分含量を含有する有機溶媒溶液として提供することができる。このような溶液は、25℃で1,500平方ミリメートル/秒(mm/s)(1,500センチストークス(cSt))〜10,000mm/s(10,000cSt)、例えば、全て25℃で1,500mm/s〜3,000mm/s(1,500cSt〜3,000cSt)、あるいは3,000〜約6000mm/s(3,000〜約6000cSt)、あるいは6000〜10,000mm/s(6000〜10,000cSt)の動粘度を有し得る。
R−LOBコポリマーは、225℃で50時間エージングさせる前のヤング率とは実質的に異ならない、225℃で50時間エージングさせた後のヤング率を有し得る。いくつかの実施形態では、225℃で50時間エージングさせた後のヤング率の、エージング前のヤング率に対する比は、1〜3、あるいは1以上2.5以下、あるいは1以上2.0以下、あるいは1以上1.5以下である。比が1である場合、エージング前後のヤング率は同じである。R−LOBコポリマーは、225℃で30又は50時間エージングさせる前に、エージング前に70〜200メガパスカル(MPa)、あるいは70〜100MPa、あるいは100〜150MPa、あるいは150〜200MPaのヤング率を有し得る。R−LOBコポリマーは、225℃で30時間エージングさせた後に、100〜250MPa、あるいは100〜150MPa、あるいは150〜200MPa、あるいは200〜250MPaのヤング率を有し得る。
固体の乾燥又は形成時に、R−LOBコポリマーの非線状ブロックは、更に互いに凝集して、「ナノドメイン」を形成する。本明細書で使用するとき、「主に凝集している」とは、R−LOBコポリマーの非線状ブロックの大部分(例えば50%超、60%超、75%超、80%超、90%超、又は、約75%〜約90%、約80%〜約90%又は約75%〜約85%)が、本明細書では「ナノドメイン」と記載される固体組成物の特定の領域にみられることを意味する。本明細書で使用するとき、「ナノドメイン」は、相分離しておりかつ1〜100ナノメートルのサイズの少なくとも1つの寸法を有する、固体樹脂−線状ブロックコポリマー内の相領域を指す。ナノドメインの形状は様々であってよいが、ただし、ナノドメインの少なくとも1つの寸法のサイズは1〜100ナノメートルである。したがって、ナノドメインは、規則的又は不規則的な形状であり得る。ナノドメインは、球状、管状、及び場合によっては層状であってもよい。
固体R−LOBコポリマーは、第1の相及び不相溶性の第2の相を含有し得、第1の相は、本明細書に定義するD単位[R SiO2/2]を主に含有し、第2の相は、本明細書に定義するT単位[RSiO3/2]を主に含有し、非線状ブロックは、十分に凝集して、第1の相と不相溶性のナノドメインとなる。
固体R−LOBコポリマー中のD及びT単位の構造順位、並びにナノドメインの特徴は、透過型電子顕微鏡(TEM)技術、原子間力顕微鏡法(AFM)、小角中性子線散乱、小角X線散乱及び走査型電子顕微鏡法などの特定の分析技術を用いて明示的に測定することができる。あるいは、R−LOBコポリマー中のD及びT単位の構造順位、並びに固体R−LOBコポリマーにおけるナノドメインの形成は、固体R−LOBコポリマーから調製されるコーティングの特定の物性を特徴付けることによって示すことができる。例えば、R−LOBコポリマーは、95%を超える可視光線の光透過率、を有するコーティング、を提供することができる。このような光学的透明度は、(2つの相の屈折率が一致する以外に)可視光線がこのような媒体を通過することができ、かつ150ナノメートルを超える粒径を有する粒子(すなわち、本明細書で使用するドメイン)によって回折されない場合にのみ可能である。粒径又はドメインが更に小さくなるにつれて、光学的透明度が更に改善され得る。したがって、固体R−LOBコポリマーから誘導されるコーティング又は封入材は、厚み0.5mmのコーティング又は封入材又はフィルムにおいて、少なくとも95%の可視光線の光透過率、例えば、少なくとも96%、少なくとも97%、少なくとも98%、少なくとも99%又は100%の可視光線の透過率を有し得る。本明細書で使用するとき、用語「可視光線」は、350〜750nmの波長を有する光を含む。
本発明の組成物は、遊離オルガノシロキサン樹脂(例えば、R−LOBコポリマー又は式(I)の硫黄化合物の一部ではない(共有結合していない。)。)を更に含有し得る。また、遊離オルガノシロキサン樹脂も、ナノドメイン内で主に凝集する。いくつかの実施形態では、遊離オルガノシロキサン樹脂は、全て組成物の総重量に基づいて、5〜30重量%、あるいは10〜30重量%の量で本発明の組成物中に存在する。
ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマー及び硫黄化合物のうちの少なくとも1つは、式[X−SiO3/2][式中、Xは、上記のとおりHS−、R、R、−R−S−、−(S)−R−又は−S−である。]のT型単位を含有するオルガノシロキサンである。
式(III)の化合物では、R11及び/又はR12の少なくとも約1モル%、あるいは少なくとも約5モル%、あるいは少なくとも約10モル%、あるいは少なくとも約15モル%、あるいは少なくとも約20モル%、あるいは約1〜約20モル%、あるいは約1〜約10モル%、あるいは約1〜約5モル%が、H又はSiH含有シランラジカルである。
本発明の組成物及びそれから作製される硬化生成物は、上記の組成物又は生成物の劣化の阻害に対する硫黄化合物の有益な効果を損なわせる成分が欠如している又は含まれていない。いくつかの態様では、組成物及びそれから作製される硬化生成物は、以下の成分のうちのいずれか1つ以上が欠如しているか又は含まれない。ペルオキシド(例えば、有機ペルオキシド)、ヒドロシリル化触媒の金属以外の金属、及びゼロ価リン含有化合物。
いくつかの態様では、組成物及びそれから作製される硬化生成物は、その揮発性に起因して、長い期間組成物及びそれから作製される硬化生成物中に残存するために最適な相手(optimal match)ではないか、又は揮発した硫黄化合物が(例えば、不快な臭いに起因して)消費者の許容性に関する懸念事項となり得る用途における使用が禁忌となる、揮発性硫黄化合物が欠如しているか又は含まれない。ジメチルジスルフィドは、109℃の沸点を有し、その揮発性のため、本明細書で使用される硫黄化合物ではない。ジエチルジスルフィドは、151〜153℃の沸点を有し、典型的には、揮発したジエチルジスルフィドが問題にならない用途を除いて、本明細書で使用される硫黄化合物ではない。
いくつかの態様では、組成物及びそれから作製される硬化生成物は、それが微粒子固体フィラーに共有結合(グラフト又はテザー)していることから、組成物又は硬化生成物の物理的、機械的、光学的及び/又は化学的特性を劇的に変化させることなしに使用することはできないフィラーグラフト硫黄化合物が欠如しているか又は含まれない。したがって、いくつかの態様では、本硫黄化合物は、シリカグラフト硫黄化合物、アルミナグラフト硫黄化合物、有機ポリマーグラフト硫黄化合物などではない。
いくつかの態様では、組成物及びそれから作製される硬化生成物の硫黄化合物は、スルフィドとして、あるいはジスルフィドとして、あるいはトリスルフィドとして、あるいはテトラスルフィドとして選択してよい。選択に影響を与える要因は、コスト、商業的入手可能性、意図する使用条件下における安定性などの特定の状況に依存し得る。いくつかの態様では、組成物は、下付き文字mが0、1又は2である、あるいはmが0、1又は3である、あるいは、mが0、2又は3である、あるいは、mが1、2又は3である、あるいは、mが0又は1である、あるいは、mが0又は2である、あるいは、mが0又は3である、あるいは、mが1又は2である、あるいは、mが1又は3である、あるいは、mが2又は3である、あるいは、mが0である、あるいは、mが1である、あるいは、mが2である、あるいは、mが3であることを除いて、本明細書に記載のとおりである。本明細書ではモノスルフィド基とも称されるスルフィド基は、特徴的な原子配列C−S−Cを有する。ジスルフィド基は、特徴的な原子配列C−S−S−Cを有する。トリスルフィド基は、特徴的な原子配列C−S−S−S−Cを有する。テトラスルフィド基は、特徴的な原子配列C−S−S−S−S−Cを有する。
いくつかの態様では、(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量(モル)に対する、硫黄化合物の硫黄原子の原子の量(モル)は、少なくとも5倍、あるいは少なくとも10倍、あるいは少なくとも20倍、あるいは少なくとも50倍、あるいは少なくとも100倍、あるいは少なくとも500倍、あるいは少なくとも1,000倍多く、あるいは、前述の最小倍数のうちのいずれか1つ倍多く、かつ最大10,000倍、あるいは<7,000倍、あるいは<5,000倍、あるいは<3,000倍多い。例えば、硫黄化合物の硫黄原子の原子の量(モル)は、ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量(モル)よりも50〜1,500倍多くてよい。
23℃及び120℃の両方で試験したとき、硫黄化合物が欠如している(含まれない)比較組成物及びそれから作製される比較硬化生成物の劣化と比較したとき、硫黄原子の量は、組成物及びそれから作製される硬化生成物中のヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーの熱劣化又は光熱劣化を少なくとも20パーセント阻害するのに十分な量(すなわち、それぞれ、熱安定性又は光熱安定性を強化する量)である。本発明の組成物の100万重量部に基づいて、いくつかの態様では、硫黄化合物の量は、200百万分率(ppm)を超える、あるいは少なくとも400ppm、あるいは少なくとも450ppm、あるいは少なくとも470ppm、あるいは少なくとも500ppm、あるいは少なくとも700ppm、あるいは少なくとも1,000ppm、あるいは>1,900ppm、あるいは>2,400ppm、あるいは>3,000ppm、あるいは前述の最小量のいずれか1つであり、かつ最大量は<20,000ppm、あるいは<15,000ppm、あるいは<10,000ppm、あるいは<5,000ppm、あるいは<4,000ppmである。例えば、硫黄化合物の量は、組成物中450〜4,000ppm、あるいは450〜1,499ppm、あるいは700〜4,000ppmであってよい。
いくつかの態様では、組成物及びそれから作製される硬化生成物は、本明細書に記載するとおりであるが、ただし、硫黄化合物が以下のジスルフィドのうちのいずれか1つ以上でも、あるいは全てでもないことを除く。O,O’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド、2−ベンゾチアゾールジスルフィド、ジエチルジスルフィド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンジスルフィド(DBPH)、チウラムジスルフィド、金属含有ジスルフィド化合物であって、金属が、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビスマス、セレン、テルル、ポロニウム、アスタチン、ランタノイド、アクチノイド、又は元素の周期律表の第1族〜第13族のいずれか1つの金属である金属含有ジスルフィド化合物、リン含有ジスルフィド化合物、又はシリカ含有ジスルフィド化合物。
いくつかの態様では、組成物及びそれから作製される硬化生成物は、特定の硫黄化合物のうちの1つ以上を除外する。このような態様のうちのいくつかでは、組成物及びそれから作製される硬化生成物は、本明細書に記載するとおりであるが、ただし、硫黄化合物が以下のうちのいずれか1つ以上、あるいは全てではないことを除く。O,O’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド、2−ベンゾチアゾールジスルフィド、ジエチルジスルフィド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンジスルフィド(DBPH)、金属含有硫黄化合物であって、金属が、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビスマス、セレン、テルル、ポロニウム、アスタチン、ランタノイド、アクチノイド、又は元素の周期律表の第1族〜第13族のいずれか1つの金属である金属含有硫黄化合物、リン含有硫黄化合物、シリカ含有硫黄化合物、及びチオカルボニル含有化合物。チオカルボニル含有化合物の例は、チウラムジスルフィドである。このような態様のうちのいくつかでは、除外される硫黄化合物としては、チウラムジスルフィド、スルホン酸、スルホン酸エステル、スルホンアミド、スルホキシド、スルホン、スルファイト又はスルフェートであるチオカルボニル含有化合物が挙げられる。いくつかの態様では、組成物及びそれから作製される硬化生成物は、微粒子金属フィラーも除く(すなわち、欠如しているか又は含まれない)ことを除いて上に記載したとおりである。
いくつかの態様では、組成物及びそれから作製される硬化生成物は、本明細書に記載するとおりであるが、ただし、硫黄化合物がジエチルジスルフィドではなく、2−ベンゾチアゾールジスルフィドではなく、また、以下のうちのいずれか1つ以上、あるいは全てでもないことを除く。O,O’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンジスルフィド(DBPH)、金属含有硫黄化合物であって、金属が、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビスマス、セレン、テルル、ポロニウム、アスタチン、ランタノイド、アクチノイド、又は元素の周期律表の第1族〜第13族のいずれか1つの金属である金属含有硫黄化合物、リン含有硫黄化合物、シリカ含有硫黄化合物、及びチオカルボニル含有化合物。
このような態様では、ただし書きが、直前の段落に記載のとおりである場合もあるが、ただし、更に、硫黄化合物は、ジオクタデシルジスルフィドではない、すなわち、CH(CH17SS(CH17CHではない。他の態様では、硫黄化合物は、ジオクタデシルジスルフィドである。
いくつかの態様では、硫黄化合物は、式(I):(RSiO1/2a1(RSiO2/2b1(RSiO3/2c1(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2d1(SiO4/2e1(I)[式中、下付き文字m、a1、b1、c1、d1及びe1、並びにR、R、R、R及びRは、上に定義したとおりである。]の硫黄官能性オルガノシロキサンである。
式(I)の硫黄官能性オルガノシロキサンは、D及びT単位から本質的になっていてもよく、あるいはなっていてもよい。式(I)の硫黄官能性オルガノシロキサンのこのような「DT」実施形態は、式−R−S−S−R−(式中、R及びRは、各々独立して、非置換(C−C)ヒドロカルビレンである。)の二価基に共有結合しているSi原子を5〜10モル%有し得る。各非置換(C−C)ヒドロカルビレンは、独立して、(C−C)アルキレン又はフェニレンであってよい。各(C−C)アルキレンは、独立して、メチレン(CH)、エチレン(CHCH)、プロピレン(CHCHCH)、1−メチルエチレン、ブチレン、2−メチルプロピレン、ペンチレン又はヘキシレンであってよい。各フェニレンは、独立して、1,4−フェニレン、1,3−フェニレン又は1,2−フェニレンであってよい。
いくつかの態様では、任意の前述の実施形態の組成物は、実質的に無溶媒である。
式(I)の硫黄官能性オルガノシロキサンを調製する方法は、米国特許出願公開第2013/0165602(A1)号、米国特許出願公開第2013/0168727(A1)号、米国特許出願公開第2013/171354(A1)号、米国特許出願公開第2013/0172496(A1)号及び米国特許出願公開第2013/0245187(A1)号の方法の採用に基づいていてよい。例えば、硫黄官能基は、塩化水素の存在下でオルガノシロキサン及び硫黄基含有アルコキシシランを共加水分解することによって縮合反応を介して導入される。例えば、塩化水素の存在下で式(RSiO1/2a1(RSiO2/2b1(RSiO3/2c1(SiO4/2e1)[式中、少なくとも1つのRは、アルコキシ基(例えば、(C−C)アルキルO−)である。]のアルコキシ官能性化合物を硫黄基含有アルコキシシランと共加水分解することによる。硫黄基含有アルコキシシランは、式(アルコキシ)−Si−R−S−(S)−R−Si−(アルコキシ)、(アルコキシ)−SiR−R−S−(S)−R−SiR(アルコキシ)、又はアルコキシ−Si(R−R−S−(S)−R−Si(Rアルコキシ[式中、d1>0であるとき、下付き文字m、a1、b1、c1、d1及びe1、並びにR、R、R及びRは、上に定義したとおりである。]の化合物であってよい。あるいは、硫黄基含有アルコキシシランは、式RSi−アルコキシ、RSi(アルコキシ)又はRSi(アルコキシ)(式中、R、R及びRのうちの少なくとも1つは、独立して、メルカプト官能性(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルであり、R、R及びRの残りは、独立して、式(I)において定義したとおりである。)の化合物であってよい。
劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物は、有機溶媒中硫黄化合物の存在下でR−LOBコポリマーを調製するために用いられる反応物質をヒドロシリル化反応させることによって湿潤形態で調製され得る。あるいは、R−LOBコポリマーを作製する前述の方法から得られる(かつ硫黄化合物を含まない)前述のR−LOBコポリマーの有機溶媒溶液又は懸濁液に、硫黄化合物を添加して、湿潤形態の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得ることもできる。
固体形態の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物は、その湿潤形態から有機溶媒の一部又は実質的に全てを除去することによって調製することができる。例えば、R−LOBコポリマー、硫黄化合物及び溶媒を含む、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物のフィルムを形成し、溶媒をフィルムから蒸発させて、固体形態の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得る。フィルムを加熱及び/又は不完全真空に曝露して、溶媒の除去及び後続の固体組成物の形成を加速させてもよい。あるいは、湿潤形態の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を押出成形機に通して溶媒を除去し、リボン又はペレットの形態の固体組成物を得ることもできる。また、剥離フィルムに対するコーティング作業も、スロットダイコーティング、ナイフオーバーロール、ロッド又はグラビアコーティングの場合と同様に使用できる。また、ロールツーロールコーティング作業も、固体フィルムを調製するために使用できる。コーティング作業では、コンベアオーブン、又は溶液を加熱及び排除する他の手段を使用して溶媒を除去し、最終的な固体フィルムを得ることができる。
数値特性の測定:本発明の目的のために、特に指定しない限り、本明細書で用いられる数値特性は、以下の手順によって測定することができる。
150℃における最小貯蔵弾性率(最小G’)(キロパスカル)の測定:本発明の実施例の目的のために、特に指定しない限り、強制対流オーブンを備えるTA InstrumentsのARES−RDA(2KSTD標準たわみ旋回バネトランスデューサ)を使用して、(150℃の等温で)時間の関数として貯蔵弾性率(G’)を測定する。典型的な条件:周波数1Hz、ひずみ5%、25mm平行板及び厚み約1mmのサンプルを使用する。
ヤング率の測定:本発明の実施例の目的のために、特に指定しない限り、周囲温度及び湿度で2インチ/分の試験速度にて、Bluehill 2ソフトウェアを利用するInstron万能試験機、を使用する。
破断点伸びの測定:本発明の実施例の目的のために、特に指定しない限り、周囲温度及び湿度で2インチ/分(5.08cm/分)の試験速度にて、Bluehill 2ソフトウェアを利用するInstron万能試験機、を使用する。
熱エージング法の測定:本発明の実施例の目的のために、特に指定しない限り、特定の時間(48、72、240又は500時間)、225℃の換気付きThermo Scientificオーブンを使用する。熱エージングは、乾燥固体形態の本発明の組成物又はそれから作製されるヒドロシリル化硬化生成物に対して行われる。
硬化速度の測定:本発明の実施例の目的のために、特に指定しない限り、振動剪断溶融レオロジー測定を使用し、硬化速度(ヒドロシリル化硬化速度)は、タンデルタ(Tanδ)=1までの時間である。
脆弱性及び/又は脆化の測定:本発明の実施例の目的のために、特に指定しない限り、周囲温度及び湿度で2インチ/分(5.08cm/分)の試験速度にて、Bluehill2ソフトウェアを利用するInstron万能試験機、を使用する。
150℃におけるTanδ=1に必要な時間(分)の測定:本発明の実施例の目的のために、特に指定しない限り、振動剪断溶融レオロジー測定を使用し、硬化速度(ヒドロシリル化硬化速度)は、タンデルタ(Tanδ)=1までの時間である。
CIE b色値(すなわち、1931年に国際照明委員会(International Commission on Illumination、CIE)によって作成されたCIE 1931 RGB色空間値b)の測定:本発明の実施例の目的のために、特に指定しない限り、225℃で72時間エージングさせる前後に、BYK比色計を使用して2×4cmのサンプル(厚み1mm)のCIE b値を測定する。あるいは、CIE b色値は、Konica−Minolta CM−5分光測光計などの色測定ツールを用いて得ることもできる。
硫黄化合物1:ジヘキシルジスルフィド(すなわち、CH(CHSS(CHCH)。
硫黄化合物2:ジオクタデシルジスルフィド(すなわち、CH(CH17SS(CH17CH)。
硫黄化合物3:上記のとおり式(TS−0.090Ph 0.910の硫黄官能性オルガノシロキサン。
硫黄化合物4:ジオクタデシルトリスルフィド(すなわち、CH(CH17SSS(CH17CH)。
硫黄化合物5:ジオクタデシルテトラスルフィド(すなわち、CH(CH17SSSS(CH17CH)。
硫黄化合物6:ビス(2−ブトキシ−エチル)ジスルフィド(すなわち、CH(CHOCHCHSS(CHO(CHCH)。
硫黄化合物7:1−ドコサンチオール(すなわち、CH(CH21SH)。
調製物1(Prep.1):MTA/ETAでキャッピングされたシラノール終端ポリ(メチル,フェニル)シロキサン(メチルトリアセトキシシラン/エチルトリアセトキシシラン(MTA/ETA)との縮合によってヒドロキシルがキャッピングされたヒドロキシル終端ポリ(メチル,フェニル)シロキサン)の合成:50/50重量%メチルトリアセトキシシラン/エチルトリアセトキシシラン(MTA/ETA)(4.24g、0.0187モルSi)をヒドロキシル終端ポリ(メチル,フェニル)シロキサン(220g、1.614モルSi、DP=181;「DP」は、29Si−NMRから決定したときの重合度を意味する。)に添加し、得られた混合物をグローブボックス内において室温で1時間撹拌して、MTA/ETAでキャッピングされたシラノール終端ポリ(メチル,フェニル)シロキサンを得た。
Prep.2a:2モル%ビニル基を含むDVi官能性ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーの代表的な調製物であるR−LOBコポリマー1:窒素ガス下で、500mLの4つ口丸底フラスコにフェニル−T樹脂(180g、1.318モルSi、Dow Corning 217 Flake)及びトルエン(138.6g)を仕込んだ。上記のフラスコに、温度計、ポリ(テトラフルオロエチレン)撹拌パドル、及び水冷コンデンサに取り付けたDean Stark装置(DSA)を備え付けた。DSAに予めトルエンを充填した。混合物を還流させながら30分間加熱し、0.54gの水を除去した。反応溶液を108℃に冷却し、次いで、MTA/ETAでキャッピングされたシラノール終端Ph,Meシロキサンを速やかに添加した。反応混合物を還流させながら2時間窒素下で加熱し、2.01gの水を除去した。反応溶液を108℃に冷却し、フラスコにVMDA(ビニルメチルジアセトキシシラン、11.91g、0.0633モルSi)を仕込んだ。次いで、混合物を還流させながら1時間加熱し、1.05gの水を除去した。次いで、反応混合物を90℃に冷却し、DI水(47.8g)を添加した。混合物を還流させながら加熱して、共沸蒸留を介して水を除去した。反応溶液を108℃に冷却し、50/50MTA/ETA(21.57g、0.0949モルSi)を添加した。混合物を還流させながら1時間加熱し、次いで、反応混合物を90℃に冷却し、DI水(47.8g)を添加した。混合物を還流させながら加熱して、共沸蒸留を介して水を除去した。これを繰り返し、47.8gのDI水を添加し、加熱して、更に2回水を連続して除去して溶液を得た。次いで、蒸留によって溶液の固形分含量を約70重量%に増大させ、118℃で一部の揮発物(103.6g)を除去して、無色透明なDVi官能性R−LOBコポリマーのトルエン溶液を得た。DVi官能性R−LOBコポリマーは、2モル%のビニル(Vi)、17モル%のSiOH含有量、55モル%の総D単位含有量、及び45モル%の総T単位含有量を含有していた。後で使用するため溶液を保存した。
Prep.P2b(予言的):実質的に無溶媒のヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマー:Prep.2aの合成されたヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーのトルエン溶液のアリコートを丸底フラスコに添加し、真空下でロータリーエバポレータを用いてトルエンを蒸発させて、実質的に無溶媒のヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーを得た。
Prep.3:2.5ppmのPtを有するヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーの例のマスターバッチの調製:以下の構成成分(a)〜(c)を混合した。(a)2モル%のビニル含有量、17モル%のSiOH含有量、55モル%の総D単位含有量、及び45モル%の総T単位含有量を有するR−LOBコポリマー1のトルエン溶液(D単位は、DPh(すなわち、[(CH)(Ph)SiO2/2])及びDVi(すなわち、[(HC=CH)(CH)SiO2/2])単位から本質的になっており、T単位は、[PhSiO3/2]単位から本質的になっていた。)、(b)式M 0.6Ph 0.4のMT樹脂、並びに(c)999,997.5ppmの構成成分(a)、(b)、及び構成成分(c)の金属以外全てと2.5ppmのPtとを有するマスターバッチを得るのに有効な量の白金ヒドロシリル化触媒。
Prep.4:1ppmのPtを有するヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーの例のマスターバッチの調製:999,999ppmの構成成分(a)、(b)、及び構成成分(c)の金属以外全てと1ppmのPtとを有するマスターバッチを得るのに有効な量の0.40倍の白金ヒドロシリル化触媒を用いたことを除いて、Prep.3の手順を繰り返した。
本明細書で使用する比較例(CE)は、以下のとおり、本発明の実施例と比べたときに本発明のいくつかの効果又は利点を説明するのに役立ち得る本発明ではない例である。比較例は、従来技術とみなされるべきではない。
比較例(CE)1:CE1として、ある量のPrep.3のマスターバッチを調製した。
本発明は、以下の非限定的な実施例によって更に説明され、本発明の実施形態は、この非限定的な実施例の特徴及び限定の任意の組合せを含んでもよい。特に断らない限り、実施例の組成物/処方における成分の濃度は、添加される成分の重量から求める。
本発明の実施例(IEx.)1:式(I)の硫黄官能性オルガノシロキサンの例の調製、この例は、式(TS−0.090Ph 0.910[式中、(TS−)単位の対は、その硫黄原子を介して互いに結合して、式(TS−SC6T)の二価二量体単位を含む。]を有する。式[PhSiO3/2]の式のフェニル−T樹脂(ロット番号7796412、Dow Corning217フレーク、2−プロパノールの小さな残基を含有、式量(FW)136.6g/モル、Siのモル数に対して正規化)、式((CHCHO)SiCHCHCHS)、FW=237.4g/モル、Siのモル数に対して正規化)のビス−(トリエトキシシリルプロピル)ジスルフィド、トルエン(Fisher Scientific ACS等級)、濃HCl及び脱イオン(DI)水で出発する。1リットル(L)の3つ口丸底フラスコにフェニル−T樹脂(220.0g、1.611モルSi)及びトルエン(220.00g)を仕込んで、トルエン中50重量%樹脂溶液を得た。次いで、このフラスコに、温度計、ポリ(テトラフルオロエチレン)撹拌パドル、及び水冷コンデンサを備え付けた。備え付けられたフラスコに、室温で混合しながらビス−(トリエトキシシリルプロピルジスルフィド)(42.20g、0.1778モルSi)を添加し、次いで、室温で混合しながら濃HCl(0.652g)を添加した。得られた混合物は、500百万分率(ppm)の塩化水素(HCl)当量を含有していた。混合物を還流させながら4時間加熱し、その期間中に還流温度は100℃から85℃に低下した。次いで、混合物を65℃に冷却し、DI水(9.61g)を添加し、還流させながら(81℃)1時間加熱した。次いで、トルエン(110.0g)を添加して、水で洗浄するために不揮発性含有量を約40重量%に減少させ、逆に、揮発性含有量を約60重量%に増加させた。80℃の体積の減少した混合物を水で3回洗浄して残留HClを除去した。1回目の水洗浄は、72.0gのDI水であり、この水のモル量は、生成され得るエタノールの理論的モル量(24.0g)と等価であった。2回目及び3回目の水洗浄は、各々、55gであり、この量は、樹脂のトルエン溶液の約10重量%と等価な量であった。最後の3回目の洗浄での水のペーハー(pH)は、約pH4であった。次いで、得られた樹脂のトルエン溶液を加熱還流し、共沸蒸留によって残留水を除去した。約1mmHgの真空(133パスカル)下、150℃の油浴中、3Lの1つ口丸底フラスコを用いてロータリーエバポレータ上で樹脂のトルエン溶液を揮散させて、粘性の樹脂/発泡体を得た。油浴からフラスコを取り出し、それを真空下で室温まで冷却して、発泡した物質を得た。発泡体を機械的に破壊し、次いで、再度真空引きしてさらさらした(loose)物質を得、これをフラスコから除去した(約50重量%〜60重量%を除去した。)。フラスコ内に残存していた物質には、再び真空引きし、次いで、フラスコを150℃に加熱し直して、より発泡した物質を得た。上記のとおり発泡した物質を回収して、総収量237gの無色透明なバリバリとした(crunchy)固体を得た。29Si−NMR(d−ベンゼン)及び13C−NMR(d−クロロホルム)によって測定したとき、固体は、式(TS−0.090Ph 0.910のR−LOBコポリマーであり、41.2モル%のOZを有し、そのうちの31.3モル%はOHであり、9.0モル%はOEtであり、0.9モル%はOiPrであり、このOiPrは、フェニル−T樹脂−217フレークから持続していた。Siモル比は、理論値として求めた。29Si−NMR(d−ベンゼン):−50〜−60ppm(M(OZ)及びD(OZ)についての1つのピーク、5.6モル%)、−62〜−70ppm及び−70〜−84ppm(T単位についての2つのピーク、94.4モル%)。13C−NMR(d−クロロホルム):125〜140ppm(マルチピーク)、60ppm(シングル)、43ppm(シングル)、26ppm(シングル)、24ppm(シングル)、22ppm(シングル)、19ppm(シングル)、12ppm(シングル)。
IEx.2a〜2e:特に、2.5ppmのPtと、それぞれ、1,000ppmの硫黄化合物1、2,000ppmの硫黄化合物1、2,500ppmの硫黄化合物1、3,000ppmの硫黄化合物1、及び3,500ppmの硫黄化合物1とを含有する劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の調製:1,000部、2,000部、2,500部、3,000部、及び3,500部の異なる所定の量の硫黄化合物1(ジヘキシルジスルフィド)を、それぞれ、999,000部、998,000部、997,500部、997,000部、及び996,500部のPrep.3のマスターバッチの別々のサンプルに混合して、IEx.2a(2.5ppmのPt及び1,000ppmの硫黄化合物1)、IEx.2b(2.5ppmのPt及び2,000ppmの硫黄化合物1)、IEx.2c(2.5ppmのPt及び2,500ppmの硫黄化合物1)、IEx.2d(2.5ppmのPt及び3,000ppmの硫黄化合物1)、及びIEx.2b(2.5ppmのPt及び3,500ppmの硫黄化合物1)の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得た。
IEx.3:特に、1ppmのPt及び2,500ppmの硫黄化合物1を含有する劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の調製。Prep.3のマスターバッチをPrep.4のマスターバッチに置き換えたことを除いて、IEx.2cの手順を繰り返して、IEx.3(1ppmのPt及び2,500ppmの硫黄化合物1)の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得た。
IEx.4:特に、2.5ppmのPt及び1,000ppmの硫黄化合物2(ジオクタデシルジスルフィド)を含有する劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の調製。硫黄化合物1を硫黄化合物2に置き換えたことを除いて、IEx.2aの手順を繰り返して、IEx.4(2.5ppmのPt及び1,000ppmの硫黄化合物2)の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得た。
IEx.5:特に、2.5ppmのPt及び780ppmの硫黄化合物1を含有する劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の調製。780部の硫黄化合物1及び999,220部のPrep.3のマスターバッチを用いたことを除いて、IEx.2aの手順を繰り返して、IEx.5(2.5ppmのPt及び780ppmの硫黄化合物1)の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得た。
IEx.6:特に、1ppmのPt濃度を提供する白金触媒を含有し、かつ500ppmの硫黄化合物2を含有する劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の調製。Pt金属の濃度を2.5ppm Ptから1ppm Ptに変更するために、用いたPt触媒の量を変化させ、かつ1,000ppmの硫黄化合物1を500ppmの硫黄化合物2(ジオクタデシルジスルフィド)に置き換えたことを除いて、IEx.2aの手順を繰り返して、IEx.6の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得た。
IEx.7:特に、1ppmのPt濃度を提供する白金触媒を含有し、かつ500ppmの硫黄化合物6を含有する劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の調製。Pt金属の濃度を2.5ppm Ptから1ppm Ptに変更するために、用いたPt触媒の量を変化させ、かつ1,000ppmの硫黄化合物1を500ppmの硫黄化合物6に置き換えたことを除いて、IEx.2aの手順を繰り返して、IEx.7(1ppmのPt及び500ppmの硫黄化合物6)の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得た。
IEx.8:特に、1ppmのPt濃度を提供する白金触媒を含有し、かつ500ppmの硫黄化合物7(1−ドコサンチオール)を含有する劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の調製。Pt金属の濃度を2.5ppm Ptから1ppm Ptに変更するために、用いたPt触媒の量を変化させ、かつ1,000ppmの硫黄化合物1を500ppmの硫黄化合物7に置き換えたことを除いて、IEx.2aの手順を繰り返して、IEx.8(1ppmのPt及び500ppmの硫黄化合物7)の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得た。
IEx.a1〜a4及びb1:熱エージング生成物。IEx.2a〜2d及びIEx.3の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を、それぞれ、150℃で5.2分間、7.1分間、8.6分間、9.6分間及び12分間熱エージングさせて(すなわち、熱エージングに供して)、それぞれ、IEx.a1〜a4及びb1の熱エージング生成物を得た。
IEx.c1〜c3、d1及びe1:熱エージング生成物。IEx.2a〜2c、IEx.3及びIEx.4の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を225℃で48時間熱エージングさせて、それぞれ、IEx.c1〜c3、d1及びe1の熱エージング生成物を得た。
IEx.f1〜f2及びg1:熱エージング生成物。IEx.2a及び2b並びにIEx.4の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を225℃で96時間熱エージングさせて、それぞれ、IEx.f1、f2及びg1の熱エージング生成物を得た。
以下の表1及び2に要約し、図1及び2に示すとおり、いくつかの実施例は、熱安定性の増大、脆化の減少、変色の減少及び制御可能なヒドロシリル化硬化速度の、比較例のそれらの特性に対しての、改善を示す。熱安定性及び脆化は、独立して、熱エージングの前後、あるいは硫黄化合物の有り無し(比較例)での貯蔵弾性率(G’)又はヤング率の変化と反比例すると示されている。変色の程度は、熱エージングの前後、あるいは硫黄化合物の有り無し(比較例)でCIE b色値の変化に比例する。これら改善は、本発明の組成物及びそれから作製された硬化生成物中の硫黄化合物の存在によるものである。
Figure 2018505917
参照。G’分(150℃におけるKPa)は、150℃における最小貯蔵弾性率(キロパスカル)であり、150℃におけるTanδmaxは、150℃における最大損失正接として表され;タンデルタ(tan δ)は、G”/G’(式中、G’は、貯蔵弾性率であり、G”は、損失弾性率)である。
表1中、時間(合計)は、レオロジーの開始からTanδ=1までに消費される時間を意味するが、時間(150℃における)は、丁度150℃に達した温度の点からTanδ=1までに消費される時間を意味する。150℃等温レオロジー試験を用いて、様々な負荷の硫黄化合物1を含むIEx.2a〜2d及びIEx.3の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の硬化プロセスをモニタリングした。150℃においてTanδが1に低下するために消費される時間は、本発明の組成物のヒドロシリル化硬化速度を示す。150℃におけるTanδ=1のための時間が長いほど、硬化速度が遅く、150℃におけるTanδ=1のための時間が短いほど、硬化速度が速い。表1中のデータは、硫黄化合物1の負荷がIEx.2a〜2d及びIEx.3の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物のPt触媒ヒドロシリル化硬化を大きく阻害することができ、硫黄化合物の負荷が大きいほど、硬化速度が遅くなることを示す。いくつかの実施形態では、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物について150℃においてTanδが1に低下するために消費される時間は、2〜30分間、あるいは3〜20分間、あるいは4〜15分間、あるいは5〜13分間である。
Figure 2018505917
参照。RΔYM/MPa/h 225℃において48h又は72hエージングは、225℃で、それぞれ、48時間又は72時間熱エージングさせた後の、1時間当たりの1メガパスカル当たりのヤング率の変化である。伸長率% 225℃において0hは、熱エージング前(すなわち、0時間)の破断点伸び(パーセント)である。伸長率% 225℃において48h又は72hは、225℃で、それぞれ、48時間又は72時間熱エージングさせた後の破断点伸び(パーセント)である。
表2中のデータは、様々な負荷の硫黄化合物1を含む、硫黄化合物1の代わりに硫黄化合物2を含む、又は硫黄化合物1の代わりに硫黄化合物6若しくは7を含む、IEx.2a〜2c、IEx.3及びIEx.4、並びにIEx.6〜IEx.8の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の熱安定性が強化されていることを示す。典型的には、R−LOBコポリマーのヤング率は、熱エージング時間が長くなるにつれて増大する。RΔYMデータは、組成物の熱安定性が、硫黄化合物が欠如している比較例CE1と比べて増大していたことを示す。RΔYM値が小さいほど、熱安定性が高く、RΔYM値が大きいほど、熱安定性が低い。比較例CE1のRΔYM値と比べると、様々な負荷の硫黄化合物1又は異なる硫黄化合物2を含有していた本発明の組成物及びそれから作製された硬化生成物は、大きく改善された熱安定性を示す。伸長率%値が高いほど、組成物及びそれから作製された硬化生成物の脆弱性が低く、伸長率%値が低いほど、組成物及びそれから作製される硬化生成物の脆弱性が高い。また、硫黄化合物1、2、6又は7の添加によって、本発明の組成物及びそれから作製された硬化生成物、特に、熱エージング後の生成物の脆化が減少する。熱エージング後、比較例CE1の伸長率%は20%未満であるが、熱エージングされた本発明の生成物の伸長率%は、依然として40%を超え、例えば、42%〜77%である。更に、熱エージングされたサンプルの脆性は、単にサンプルを折り畳むことによって容易に感知された。比較例CE1は折り畳んだときに壊れたが、本発明の実施例は非常に可撓性が高く、折り畳んでも壊れなかったのが非常に明らかであった。
0週間(0時、すなわち、エージング前)及び2週間、150℃及び2.25W/cmで空気中にてCE1及びIEx.4の試験サンプルを光−熱エージングに供する前後に、上記サンプルの吸光度(光学濃度又はOD)を測定した。これら実験で用いた光条件は、測定のために実用的であった。
Figure 2018505917
参照。IEx.4は、1,000ppmの硫黄化合物#2を有する。
表3中のデータは、比較的穏やかな光−熱条件下でさえも、硫黄化合物2を含むIEx.4の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の光−熱安定性が、硫黄化合物が欠如しているCE1と比べて強化されていることを示す。
図1は、IEx.4(▲線)、IEx.2a(◇線)及びIEx.2b(下の●線)、並びにCE1の比較例(上の●線)の、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物の例の(225℃における)熱エージング後の弾性率安定性を示す。図1中、熱安定性は、ヤング率の変化と反比例している。ヤング率は、0時間(すなわち、熱エージング無し)、48時間及び96時間であった、熱エージング時間が長いほど増大した。
図2は、IEx.5の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物及び比較例CE1の例の、225℃で72時間熱エージングさせた後の色安定性を示し、色安定性は、CIE b色値の変化と反比例している。CE1の熱エージング生成物についてのCIE b色値3.0と比べて、IEx.5の熱エージング生成物についてのCIE b色値1.9がはるかに低いことは、熱エージング後に本発明の生成物の黄色が少なく、比較生成物の黄色が多いことを示す。
以下の「特許請求の範囲」は、参照により本明細書に組み込まれ、用語「請求項」はそれぞれ、用語「態様」に置き換えられる。本発明の実施形態は、これら得られた付番された態様1〜20も包含する。

Claims (20)

  1. 劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物であって、
    (i)ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーと、
    (ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属と、
    (iii)摂氏150度(℃)を超える沸点を有する硫黄化合物と、を含み、
    前記硫黄化合物の硫黄原子の原子の量(モル)が、(ii)前記ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量(モル)よりも5〜10,000倍多く、
    前記組成物が、構成成分(i−a)について以下に記載するとおりの前記ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーを有するか、又は前記組成物が、構成成分(iii−a)について以下に記載するとおりの前記硫黄化合物を有するか、又は前記組成物が、構成成分(i−a)及び(iii−a)を両方有し、
    (i−a)前記ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーが、ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーであって、
    40〜90モルパーセントの、式[R SiO2/2]のD型単位、
    10〜60モルパーセントの、式[RSiO3/2]のT型単位、
    0.5〜35モルパーセントの、シラノール基[Si−OH]、
    [式中、各R及びRが、独立して、0個の脂肪族不飽和結合を有する(C−C30)ヒドロカルビル又は少なくとも1個の脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビルであり、前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、0.5〜5モルパーセントの、前記少なくとも1個の脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビルを含む。]を含むものであり、
    前記D型単位[R SiO2/2]が、線状ブロック1個当たり平均100〜300個のD型単位[R SiO2/2]を有する線状ブロック中に配置されており、前記T型単位[RSiO3/2]が、少なくとも500グラム/モル(g/モル)の分子量を有する非線状ブロック中に配置されており、前記非線状ブロックの少なくとも30モルパーセントが互いに架橋されており、各線状ブロックが、D型又はT型のシロキサン単位を含む二価リンカーを介して少なくとも1個の非線状ブロックに結合しており、
    前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、少なくとも20,000g/モルの重量平均分子量(M)を有するヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーであるか、又は
    (iii−a)前記硫黄化合物が、式(I):(RSiO1/2a1(RSiO2/2b1(RSiO3/2c1(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2d1(SiO4/2e1(I)[式中、下付き文字mが、0、1、2又は3であり、下付き文字a1+b1+c1+d1+e1=1であり、a1が0〜0.5であり、b1が0以上1未満であり、c1が0〜1であり、d1が0〜1であり、e1が0〜0.2であり、
    、R及びRが、各々独立して、(C−C30)ヒドロカルビル、メルカプト官能性((HS)官能性)(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルであり、
    及びRが、各々独立して、結合、(C−C30)ヒドロカルビレン、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビレンであるが、
    ただし、d1が>0であるか、又はR、R及びRのうちの少なくとも1つが、独立して、メルカプト官能性(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルである。]の硫黄官能性オルガノシロキサンである、組成物。
  2. 前記組成物が、構成成分(i−a)として記載した前記ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーを有し、前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、1〜35モルパーセントのシラノール基を含むか、又は前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、12〜22モルパーセントのシラノール基を含むか、又は前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、40,000g/モル〜250,000g/モルのMを有するか、又は前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、30〜60モルパーセントの式[RSiO3/2]のT型単位を含むか、又は前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、0.5〜4.5モルパーセントの、前記少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C〜C30)ヒドロカルビルを含むか、又は前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、12〜22モルパーセントのシラノール基を含み、前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、40,000g/モル〜250,000g/モルのMを有し、前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、30〜60モルパーセントの式[RSiO3/2]のT型単位を含み、及び前記ヒドロシリル化硬化性樹脂−線状オルガノシロキサンブロックコポリマーが、0.5〜4.5モルパーセントの、前記少なくとも1つの脂肪族不飽和結合を含む(C−C30)ヒドロカルビルを含む、請求項1に記載の組成物。
  3. 前記硫黄化合物が、式(II):R−S−(S)−R(II)[式中、下付き文字nは、1、2又は3であり、R及びRは、各々独立して、非置換(C−C30)ヒドロカルビル又は1個以上の置換基Rで置換されている(C−C30)ヒドロカルビルであり、各Rは、独立して、ハロゲン、−NH、−NHR、−NR、−NO、−OH、−OR、オキソ(=O)、−C≡N、−C(=O)−R、−OC(=O)R、−C(=O)OH、−C(=O)OR、−SH、−SR、−SSH、−SSR、−SC(=O)R、−SOR、−OSOR、−SiR又は−Si(OR)であり、各Rは、独立して、非置換(C−C30)ヒドロカルビルである。]のジオルガノポリスルフィドである、請求項2に記載の組成物。
  4. 前記組成物が、構成成分(iii−a)として記載した前記硫黄化合物を有し、前記硫黄化合物が、式(IV):R−SH(IV)[式中、Rは、非置換(C−C30)ヒドロカルビル又は1個以上の置換基Rで置換されている置換(C−C30)ヒドロカルビルであり、各Rは、独立して、ハロゲン、−NH、−NHR、−NR、−NO、−OH、−OR、オキソ(=O)、−C≡N、−C(=O)−R、−OC(=O)R、−C(=O)OH、−C(=O)OR、−SH、−SR、−SSH、−SSR、−SC(=O)R、−SOR、−OSOR、−SiR又は−Si(OR)であり、各Rは、独立して、非置換(C−C30)ヒドロカルビルである。]のメルカプト基含有炭化水素である、請求項1に記載の組成物。
  5. 前記組成物が、構成成分(iii−a)として記載した前記硫黄化合物を有し、前記硫黄化合物が、式(I−a):(RSiO2/2(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2(I−a)[式中、bは<1.00〜0.80であり、dは>0〜0.20であり、各Rは、独立して、(C−C)アルキルであり、各Rは、独立して、(C−C)アルキル、フェニル、(C−C)アルケニル又は(C−C)アルキニルであり、mは、0、1、2又は3であり、R及びRは、各々独立して、結合又は(C−C10)ヒドロカルビレンである。]の硫黄官能性オルガノシロキサンである、請求項1に記載の組成物。
  6. 式(I−a)中、各Rが、独立して、(C−C)アルキルであり、各Rが、独立して、(C−C)アルキル又はフェニルであるが、ただし、1分子当たり平均して、少なくとも1個のRがフェニルであるか、又は式(I−a)中、mが1であり、R及びRが各々結合であるか、又は式(I−a)中、各Rが、独立して、(C−C)アルキルであり、各Rが、独立して、(C−C)アルキル又はフェニルであるが、ただし、1分子当たり平均して、少なくとも1個のRがフェニルであり、mが1であり、R及びRが各々結合である、請求項5に記載の組成物。
  7. 前記組成物が構成成分(i−a)を有するとき、前記硫黄化合物が、ジヘキシルジスルフィド、ジオクタデシルジスルフィド、ジオクタデシルトリスルフィド、ジオクタデシルテトラスルフィド、ビス(2−ブトキシ−エチル)ジスルフィド、若しくは1−ドコサンチオール、又はこれらの任意の2つ以上の組合せであり、前記組成物が構成成分(iii−a)を有するとき、前記硫黄化合物が、式(TS−0.090Ph 0.910の硫黄官能性オルガノシロキサンである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
  8. (a)前記硫黄化合物の前記硫黄原子の原子の量(モル)が、(ii)前記ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量(モル)よりも少なくとも5倍多いか、又は(b)前記組成物100万重量部に基づいて、前記硫黄化合物の量が200百万分率(ppm)を超えるか、又は(c)前記硫黄化合物の量が、前記組成物中450〜4,000ppmであるか、又は(d)(a)及び(b)の両方であるか、又は(e)(a)及び(c)の両方である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の組成物。
  9. (a)(ii)前記ヒドロシリル化触媒に由来する金属の原子の量が、0ppm超100ppm以下であるか、又は(b)(ii)前記ヒドロシリル化触媒に由来する金属が、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウム、若しくはこれらの任意の2つ以上の組合せであるか、又は(c)(ii)前記ヒドロシリル化触媒に由来する金属が、白金若しくはロジウムであるか、又は(d)(ii)前記ヒドロシリル化触媒に由来する金属が、白金であり、白金の原子の量が、前記組成物の0.1〜5ppmである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
  10. 実質的に無溶媒である、請求項1〜9のいずれかに記載の組成物。
  11. 反応物質(A)及び(B)、触媒(C)、並びに構成成分(D)、を含む反応可能な組成物、をヒドロシリル化反応させて、すなわち、
    (A)1分子あたり平均して少なくとも2個の脂肪族不飽和脂肪族基を有するポリオルガノシロキサン、及び
    (B)1分子当たり平均して少なくとも2個のSiH官能性基を有するSiH官能性オルガノシロキサン架橋剤、
    (C)ある原子の量の金属を含有するヒドロシリル化反応触媒、並びに
    (D)ある原子の量の硫黄原子を含有する前記式(I)又は(II)又は(IV)の硫黄化合物であって、前記硫黄化合物の硫黄原子の原子の量(モル)が、前記ヒドロシリル化触媒の前記金属の原子の量(モル)よりも5〜10,000倍多い硫黄化合物、
    を含む反応可能な組成物、をヒドロシリル化反応させて、それぞれ、請求項1〜9のいずれか一項に記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得ること、を含む、プロセスによって調製される、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物。
  12. 前記SiH官能性オルガノシロキサン架橋剤が、式(III):[R11 12SiO1/2[R1112SiO2/2[R11SiO3/2[R12SiO3/2]i[SiO4/2(III)
    [式中、下付き文字f、g、h、i及びjは、各括弧付きシロキシ単位のモル分率を表し、以下のとおりである。fは0〜0.6であり、gは0〜0.6であり、hは0〜1であり、iは0〜1であり、jは0〜0.6であるが、ただし、g+h+i+j>0かつf+g+h+i+j=1である。
    11及びR12は、各々独立して、H、又は脂肪族不飽和を有しない(C−C30)ヒドロカルビル、又は式−[RSi][RSiH](式中、kは0〜10の整数であり、R及びRは、各々独立して、H又は脂肪族不飽和を有しない(C−C30)ヒドロカルビルである。)のシランラジカルであり、
    並びに、
    少なくとも約1モル%のR11及び/又はR12は、H又はSiH含有シランラジカルである。]を有する、請求項11に記載の組成物。
  13. 以下を含むプロセスによって調製された、劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物。
    [ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマー及びある原子の量の(ii)ヒドロシリル化触媒に由来する金属を含む、硫黄を含まない混合物を、前記金属の原子の量に対して十分な量の、式(I)又は(II)又は(IV)の硫黄化合物の溶液並びに担体と、前記ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーに前記硫黄化合物が浸透するのに十分な時間接触させて、硫黄化合物含有混合物を得ることと、
    前記硫黄化合物含有混合物から前記担体を除去して、それぞれ、請求項1〜9のいずれか一項に記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得ることと、を含む、プロセス。]
  14. 請求項1〜13のいずれか一項に記載の組成物であるが、ただし、前記硫黄化合物が、O,O’−ジベンズアミドジフェニルジスルフィド、2−ベンゾチアゾールジスルフィド、ジエチルジスルフィド、2,5−ジメチル−2,5−ジ(t−ブチルペルオキシ)ヘキサンジスルフィド(DBPH)、金属含有硫黄化合物であって、前記金属が、ゲルマニウム、スズ、鉛、ヒ素、アンチモン、ビスマス、セレン、テルル、ポロニウム、アスタチン、ランタノイド、アクチノイド、又は元素の周期律表の第1族〜第13族のいずれか1つの金属である金属含有硫黄化合物、リン含有硫黄化合物、シリカ含有硫黄化合物、及びチオカルボニル含有化合物のいずれでもない、組成物。
  15. 請求項1〜10又は請求項11〜14のいずれか一項に記載の組成物、又はそれから作製されるヒドロシリル化硬化生成物、を含む光学及び/又は電子装置。
  16. 照射方法であって、発光素子が発光し及び/又は発熱素子が発熱し、前記組成物又は前記それから作製されるヒドロシリル化硬化生成物が、それぞれ、150℃以上の動作温度、50W/cm以上の放射照度、又は150℃以上の動作温度及び50W/cm以上の放射照度の両方に供されるように、請求項15に記載の光学及び/又は電子装置に出力を与えること、を含む、方法。
  17. 劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を調製する方法であって、反応物質(A)及び(B)、触媒(C)、並びに構成成分(D)、を含む反応可能な組成物、をヒドロシリル化反応させて、すなわち、
    (A)1分子あたり平均して少なくとも2個の脂肪族不飽和脂肪族基を有するポリオルガノシロキサン、及び
    (B)1分子当たり平均して少なくとも2個のSiH官能性基を有するSiH官能性オルガノシロキサン架橋剤、
    (C)ある原子の量の金属を含有するヒドロシリル化反応触媒、並びに
    (D)ある原子の量の硫黄原子を含有する前記式(I)又は(II)又は(IV)の硫黄化合物であって、前記硫黄化合物の硫黄原子の原子の量(モル)が、(ii)前記ヒドロシリル化触媒の前記金属の原子の量(モル)よりも5〜10,000倍多い硫黄化合物、
    を含む反応可能な組成物、をヒドロシリル化反応させて、それぞれ、請求項1〜10又は請求項11〜14のいずれか一項に記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得ること、を含む、プロセス、又は
    ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマー及びある原子の量のヒドロシリル化触媒に由来する金属を含む、硫黄を含まない混合物を、前記金属の原子の量に対して十分な量の、式(I)又は(II)又は(IV)の硫黄化合物の溶液並びに担体と、前記ヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーに前記硫黄化合物が浸透するのに十分な時間接触させて、硫黄化合物が浸透したヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーを得ること、並びに
    前記硫黄化合物を除去することなく、前記硫黄化合物が浸透したヒドロシリル化硬化性ポリオルガノシロキサンプレポリマーから前記担体を除去して、それぞれ、請求項1〜10又は請求項11〜14のいずれか一項に記載の劣化が阻害されたヒドロシリル化硬化性組成物を得ること、を含む、プロセスのいずれか、を含む、方法。
  18. 熱エージングされたヒドロシリル化硬化ポリマー生成物を得るために、請求項1〜10又は請求項11〜14のいずれか一項に記載の組成物を100℃〜300℃の温度で少なくとも5分間加熱した生成物、を含む、熱エージングされたヒドロシリル化硬化ポリマー生成物。
  19. 式(I):(RSiO1/2a1(RSiO2/2b1(RSiO3/2c1(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2d1(SiO4/2e1(I)[式中、下付き文字mが、0、1、2又は3であり、下付き文字a1+b1+c1+d1+e1=1であり、a1が0〜0.5であり、b1が0以上1未満であり、c1が0〜1であり、d1が0〜1であり、e1が0〜0.2であり、
    、R及びRが、各々独立して、(C−C30)ヒドロカルビル、メルカプト官能性((HS)官能性)(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルであり、
    及びRが、各々独立して、結合、(C−C30)ヒドロカルビレン、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビレンであるが、
    ただし、d1が>0であるか、又はR、R及びRのうちの少なくとも1つが、独立して、メルカプト官能性(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルである。]の硫黄官能性オルガノシロキサン。
  20. 反応物質(A)及び(B)、触媒(C)、並びに構成成分(D)、を含む、ヒドロシリル化反応可能な組成物、すなわち、
    (A)1分子あたり平均して少なくとも2個の脂肪族不飽和脂肪族基を有するポリオルガノシロキサン、及び
    (B)1分子当たり平均して少なくとも2個のSiH官能性基を有するSiH官能性オルガノシロキサン架橋剤、
    (C)ある原子の量の金属を含有するヒドロシリル化反応触媒、並びに
    (D)式(I):(RSiO1/2a1(RSiO2/2b1(RSiO3/2c1(O3/2Si−R−S−(S)−R−SiO3/2d1(SiO4/2e1(I)
    [式中、下付き文字mが、0、1、2又は3であり、下付き文字a1+b1+c1+d1+e1=1であり、a1が0〜0.5であり、b1が0以上1未満であり、c1が0〜1であり、d1が0〜1であり、e1が0〜0.2であり、
    、R及びRが、各々独立して、(C−C30)ヒドロカルビル、メルカプト官能性((HS)官能性)(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルであり、
    及びRが、各々独立して、結合、(C−C30)ヒドロカルビレン、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビレンであるが、
    ただし、d1が>0であるか、又はR、R及びRのうちの少なくとも1つが、独立して、メルカプト官能性(C−C30)ヒドロカルビル、又はスルフィド基、ジスルフィド基、トリスルフィド基、若しくはテトラスルフィド基を含有する(C−C30)ヘテロヒドロカルビルである。]の硫黄官能性オルガノシロキサン、を含む、ヒドロシリル化反応可能な組成物。
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