JP2782068B2 - 透明シリコーンコンパウンド組成物 - Google Patents

透明シリコーンコンパウンド組成物

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JP2782068B2 JP63197557A JP19755788A JP2782068B2 JP 2782068 B2 JP2782068 B2 JP 2782068B2 JP 63197557 A JP63197557 A JP 63197557A JP 19755788 A JP19755788 A JP 19755788A JP 2782068 B2 JP2782068 B2 JP 2782068B2
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【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、透明性が高いシリコーンコンパウンド組成
物に関し、さらに詳しくは光透過性に優れ、かつオイル
の分離が極めて少ないシリコーンコンパウンド組成物に
関する。
[発明の技術的背景とその課題] 従来から、ポリオルガノシロキサン、いわゆるシリコ
ーンオイルと充填剤とから基本的に構成されるシリコー
ンコンパウンド組成物が知られており、これらシリコー
ンオイルと充填剤の種類を選定することによって、絶縁
性、導電性、耐熱性、耐機械性などの各種特性が付与さ
れる。
たとえば、その付与特性として、光透過性を向上させ
たシリコーンコンパウンドとしては、メチルフェニルシ
リコーンオイルをベースとして、煙霧質シリカ粉末を配
合したものが用いられている。
しかし、一般に未処理のシリカ粉末を用いた場合には
光透過率が低いため、ヘキサメチルジシラザンやオクタ
メチルシクロテトラシロキサンで処理されたシリカ粉末
が用いられているが、このように表面処理を行ったシリ
カ粉末の使用のみでは、光透過性が十分とはいえず、さ
らに光透過性を向上させるための改善が種々行われてい
る。
このように光透過性をさらに改善したシリコーンコン
パウンドとして、たとえば屈折率が1.42〜1.47の範囲の
メチルフェニルシロキサンにシリカ粉末とポリエーテル
などを配合したシリコーン組成物(特開昭50−64354号
公報参照)や、フェニル基を29〜34重量%含有するメチ
ルフェニルシロキサンに未処理の煙霧質シリカ、未処理
の沈降シリカおよび安定剤を配合したシリコーン組成物
(特開昭51−86558号公報参照)などが提案されてお
り、さらには第3成分として二重結合性基またはエポキ
シ基を有するアルコキシシランを併用したシリコーン組
成物(特開昭61−246292号公報参照)などが提案されて
いる。
しかしながら、これらのシリコーンコンパウンドで
は、いずれも光透過性を良好にするために、用いるベー
スオイルであるシリコーンオイルの屈折率の範囲、すな
わちフェニル基の含有量を限定しており、汎用性に欠け
るという問題があった。
また、これらのシリコーンコンパウンドでは、ベース
オイルと煙霧質シリカとの相溶性が悪いためにオイル分
離が生じやすく、特性が劣化しやすいという問題もあっ
た。
[発明の目的] 本発明は、このような従来の課題に対処するためにな
されたもので、ベースオイルとして広範囲なフェニル基
含有量のシリコーンオイルを用いても良好な透明性が得
られ、かつコンパウンドとしてのオイル分離を防止し特
性の安定性を向上させた透明シリコーンコンパウンド組
成物を提供することを目的としている。
[発明の構成] 本発明者は、このようなシリコーンコンパウンド組成
物を得るべく鋭意検討を重ねた結果、フェニル基を含有
するケイ素化合物を第3成分として用いることにより、
透明性およびコンパウンドのオイル分離が著しく改善さ
れることを見い出し、本発明をなすに至った。
すなわち本発明の透明シリコーンコンパウン組成物
は、 (A)ケイ素原子に結合した有機基中の5〜30モル%が
フェニル基であり、25℃における粘度が100cSt〜500000
cStであるポリメチルフェニルシロキサン 100重量部、 (B)比表面積が130m2/g以上である煙霧質シリカ1〜3
0重量部 および (C)一般式:RaSiX4-a (式中、Rは1価の置換または非置換の炭化水素基を、
Xは水素原子または1価の加水分解性基を、aは1〜3
の整数を示す。以下同じ。)で表わされ前記式中のRの
少なくとも1個がフェニル基であるシラン、その加水分
解縮合物およびケイ素原子に結合したフェニル基を分子
中に少なくとも1個含有するシラザンから選ばれた1種
以上のケイ素化合物 0.01〜20重量部 を含有することを特徴としている。
本発明における(A)成分のポリメチルフェニルシロ
キサンは、本発明の組成物のベースオイルとなるもので
あり、ケイ素原子に結合した有機基中の5〜30モル%が
フェニル基であるものである。
ケイ素原子に結合したフェニル基の量が全有機基中の
5モル%未満では、得られるコンパウンドの透過率が著
しく悪化し、また30モル%を超えるとポリメチルフェニ
ルシロキサンの屈折率が高くなりすぎるため、基本的な
光透過性が悪化し、本発明の(C)成分であるフェニル
基含有ケイ素化合物を添加しても透過率の向上効果は得
られない。
このポリメチルフェニルシロキンのフェニル基以外の
ケイ素原子に結合した有機基としては、基本的にメチル
基であるが、本発明の効果を損わない範囲で他の1価の
有機基、たとえばエチル基、プロピル基、ブチル基、ビ
ニル基などの1価の炭化水素基やクロロメチル基、シア
ノエチル基などの1価の置換炭化水素基を含有していて
もよい。また、この(A)成分は、25℃おける粘度が10
0cSt〜500000cStの範囲のものである。
(A)成分の粘度が100cSt未満では、メチルフェニル
ポリシロキサンの揮発性が高くなるとともに、得られる
コンパウンドのオイル分離が大きくなる。また、500000
cStを超えると合成がしにくくなり、かつ粘度が上昇し
て得られるコンパウンドの作業性が悪くなる。さらに好
ましい範囲としては、500cSt〜100000cStの範囲であ
る。
本発明に用いられる(B)成分の煙霧質シリカは、コ
ンパウンドに粘稠性を付与するものであり、シリコーン
コンパウンドの透明性を低下させることを防止するため
に、比表面積が130m2/g以上、好ましくは130m2/g〜400m
2/gの範囲のものが使用される。比表面積が130m2/g未満
であると、得られるコンパウンドの光透過性が著しく悪
化する。
この(B)成分の配合量は、(A)成分のポリメチル
フェニルシロキサン100重量部に対し、1〜30重量部、
好ましくは5〜20重量部の範囲である。(B)成分の配
合量が1重量部未満では、得られるコンパウンドの流動
性が大きくなりすぎ、グリース状にならず、また30重量
部を超えると得られるコンパウンドの硬度が大きくなり
すぎ、作業性が悪化する。
本発明に用いる(C)成分のケイ素化合物は、本発明
のシリコーンコンパウンド組成物に優れた透明性の付与
とオイル分離性の改善をもたらす、本発明の特徴という
べき成分である。
このケイ素化合物は、 一般式:RaSiX4-a で表わされこの式中のRの少なくとも1個がフェニル基
であるシラン、またその加水分解縮合物、あるいはケイ
素原子に結合したフェニル基を分子中に少なくとも1個
含有するシラザンから選ばれたものである。
上記一般式で表したシランは、分子中に少なくとも1
個のフェニル基を含有するものであり、このフェニル基
以外の1価の置換または非置換の炭化水素基Rとして
は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキ
シル基のようなアルキル基;シクロペンチル基、シクロ
ヘキシル基のようなシクロアルキル基;2−フェニルエチ
ル基のようなアラルキル基;フェニル基、トリル基のよ
うなアリール基などの非置換の炭化水素基や、クロロメ
チル基、クロロフェニル基、3,3,3−トリフルオロプロ
ピル基のような置換炭化水素基が例示される。
また、Xは水素原子または加水分解性基で、加水分解
性基としてはメトキシ基、エトキシ基、プロピル基、プ
ロポキシ基、ブトキシ基などのアルコキシ基;水酸基;
塩素原子などが例示される。
このようなシラン化合物としては、フェニルトリメト
キシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリフェニ
ルメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフ
ェニルジエトキシシラン、トリフェニルエトキシシラ
ン、フェニルトリヒドロキシシラン、ジフェニルジヒド
ロキシシラン、トリフェニルヒドロキシシラン、メチル
ジフェニルヒドロキシシラン、ジメチルフェニルヒドロ
キシシラン、ジフェニルヒドロキシシラン、フェニルト
リクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、トリフェ
ニルクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、メ
チルジフェニルクロロシラン、ジフェニルクロロシラ
ン、メチルフェニルクロロシラン、トリフェニルシラ
ン、ジフェニルシラン、フェニルシラン、メチルフェニ
ルシランなどが例示される。
また、上記フェニル基を分子中に少なくとも1個含有
するシラザンとしては、[Ph3Si]2NH、[Ph2SiN
H]、[(CH32SiN Ph]、[Ph2SiNH]などが例
示される。(なお、上記各式中のPhはフェニル基を示
す。) これらケイ素化合物のうち、本発明の(C)成分とし
ての透明性付与の効果の点からは、ケイ素原子に結合す
る有機基がすべてフェニル基である化合物が好ましく、
また作業性の面からはアルコキシシランやシラザンが好
ましい。
これらシラン、その加水分解縮合物およびシラザン
は、単独で用いてもよいし、2種以上の混合物として用
いてもよい。
この(C)成分の配合量は、(A)成分100重量部に
対して0.01〜20重量部、好ましくは0.5〜15重量部の範
囲である。(C)成分の配合量が0.01重量部未満でも、
また20重量部を超えても、得られるコンパウンドの光透
過性が悪くなる。
なお、本発明の透明シリコーンコンパウンド組成物に
は、必要に応じて従来からシリコーンコンパウンドに添
加されているポリオキシアルキレン共重合体などの添加
剤を本発明の効果を損わない範囲で配合してもよい。
本発明の透明シリコーンコンパウンド組成物は、上記
(A)〜(C)の各成分を所定量配合し、ミキサーやラ
イカイ機などで混合して、均一化することによって得る
ことができる。
この混合操作においては、必要に応じて室温〜200℃
の範囲の温度での加熱混練、または減圧混練と三本ロー
ルなどによる混練を行うことが好ましく、さらにこの後
に減圧脱泡処理を行うことが好ましい。
また、本発明の(C)成分は(B)成分である煙霧質
シリカの表面処理を目的とするものであるため、予め
(B)成分と(C)成分とを混合し、熱処理を行った後
に(A)成分と混合してもよい。なお、このような混合
・熱処理ができない場合は、全ての成分を混合した後、
400nm〜500nmの範囲での光透過率の低下を防ぐ意味で熱
処理を施すことがより好ましい。
[発明の効果] 本発明の透明シリコーンコンパウンド組成物は、比較
的フェニル基含有量が広範囲なポリメチルフェニルシロ
キサンを用いても、シリコーン組成物本来の耐熱性や耐
寒性を損うことなく、紫外領域(300nm〜400nm)から可
視領域(400nm〜800nm)までの広い波長領域において、
良好な光透過性を示す。また、高温でのオイル分離や変
色も少ないという利点も有しており、光透過性が安定し
て得られる。したがって、得られるシリコーンコンパウ
ンドは、優れた光透過性によって、γ−カメラなどにお
ける光学接合、光通信ケーブルのジョイント部の接合、
光学用レンズの接合などに好適したものとなる。
[実施例] 以下、実施例および比較例を掲げ、本発明をさらに詳
しく説明する。なお、実施例および比較例中の部は、い
ずれも重量部を表すものとする。
実施例1 ケイ素原子に結合した有機基のうち11モル%がフェニ
ル基であり、粘度3000cStのポリメチルフェニルシロキ
サン100部に、比表面積が200m2/gの煙霧質シリカ13部と
ジフェニルジメトキシシラン0.4部とを加え、充分に混
合した後、150℃×1時間の条件で熱処理し、次いで20m
mHgの減圧下でさらに混合した後、ペイントロールで混
練りし、脱泡処理を行って稠度300の透明シリコーンコ
ンパウンドを得た。
このようにして得た透明シリコーンコンパウンドの一
般物性を測定したところ、厚さ1cmにおける光透過率は
測定波長400nm〜800nmで90%以上であり、また200℃で2
4時間放置した後の離油度は0.0%で、外観の変色もなく
透明性を保持していた。
実施例2 ケイ素原子に結合した有機基のうち11モル%がフェニ
ル基であり、粘度5000cStのポリメチルフェニルシロキ
サン100部に、比表面積300m2/gの煙霧質シリカ13部とジ
フェニルジエトキシシラン0.5部とを加えて充分に混合
し、次いで実施例1と同様な方法によって熱処理および
混練りを行い、稠度310の透明シリコーンコンパウンド
を得た。
この透明シリコーンコンパウンドについても実施例1
と同様に一般物性を測定したところ、厚さ1cmにおける
光透過率は400nm〜800nmの波長で90%以上を示し、200
℃×24時間放置後の離油度は0.0%で、外観の変色もな
かった。
実施例3 ケイ素原子に結合した有機基のうち16モル%がフェニ
ル基であり、粘度が3000cStのポリメチルフェニルシロ
キサン100部に、比表面積300m2/gの煙霧質シリカ16部と
ジフェニルジメトキシシラン1.0部とを加え、実施例1
と同様に熱処理および混練りを行い、稠度210の透明シ
リコーンコンパウンドを得た。
この透明シリコーンコンパウンドについても実施例1
と同様に一般物性を測定したところ、厚さ1cmにおける
光透過率は400nm〜800nmの波長で90%以上を示し、200
℃×24時間放置後の離油度は0.1%で、外観の変色もな
く透明性を保っていた。
実施例4 ケイ素原子に結合した有機基のうち16モル%がフェニ
ル基であり、粘度が5000cStのポリメチルフェニルシロ
キサン100部に、比表面積200m2/gの煙霧質シリカ13部と
ジフェニルジクロロシラン0.9部とを加え、室温で混練
りした後、さらに三本ロールで混練りし、脱泡して稠度
280の透明シリコーンコンパウンドを得た。
この透明シリコーンコンパウンドについても実施例1
と同様に一般物性を測定したところ、厚さ1cmにおける
光透過率は400nm〜800nmの波長で90%以上を示し、200
℃×24時間放置後の離油度は0.1%で、外観の変色もな
く透明性を保っていた。
実施例5 ケイ素原子に結合した有機基のうち28モル%がフェニ
ル基であり、粘度が3000cStのポリメチルフェニルシロ
キサン100部に、比表面積380m2/gの煙霧質シリカ14部と
ジフェニルジメトキシシラン2部とを加え、実施例1と
同様な方法により熱処理および混練りを行い、稠度290
の透明シリコーンコンパウンドを得た。
この透明シリコーンコンパウンドについても実施例1
と同様に一般物性を測定したところ、厚さ1cmにおける
光透過率は400nm〜800nmの波長で90%以上を示し、200
℃×24時間放置後の離油度は0.0%で、また外観の変色
もなく透明性を保っていた。
比較例1 ケイ素原子に結合した有機基のうち11モル%がフェニ
ル基であり、粘度が3000cStのポリメチルフェニルシロ
キサン100部に、比表面積200m2/gの煙霧質シリカ10部を
加え、室温で混練りした後、さらに三本ロールで混練
し、脱泡後、稠度280の透明シリコーンコンパウンドを
得た。
この透明シリコーンコンパウンドについても実施例1
と同様に一般物性を測定したところ、厚さ1cmにおける4
00nmでの光透過率が60%と低下し、また200℃×24時間
放置後の離油度は3.2%で、外観は黄色に変色してしま
った。
比較例2 ケイ素原子に結合した有機基のうち16モル%がフェニ
ル基であり、粘度が3000cStのポリメチルフェニルシロ
キサン100部に、比表面積300m2/gの煙霧質シリカ13部と
ヘキサメチルジシラザン3部とを加え、実施例1と同様
の混練りを行い、稠度300の透明シリコーンコンパウン
ドを得た。
この透明シリコーンコンパウンドについても実施例1
と同様に一般物性を測定したところ、厚さ1cmにおける4
00nmでの光透過率が75%と低下し、色調も淡青色となっ
てしまった。また、200℃×24時間放置後の離油度は0.5
%で、外観はわずかに白濁していた。
以上の実施例および比較例の各結果から、本発明の透
明シリコーンコンパウンド組成物が光透過性に優れると
ともに、オイル分離の発生もほとんどなく、良好な特性
を有していることがわかる。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)ケイ素原子に結合した反応性を有し
    ない1価の置換または非置換の炭化水素基中の5〜30モ
    ル%がフェニル基であり、25℃における粘度が100cSt〜
    500000cStであるポリメチルフェニルシロキサン100重量
    部、 (B)比表面積が130m2/g以上である煙霧質シリカ1〜3
    0重量部および (C)一般式:RaSiX4-a (式中、Rは1価の置換または非置換の炭化水素基を、
    Xは水素原子または1価の加水分解性基を、aは1〜3
    の整数を示す。)で表わされ前記式中のRの少なくとも
    1個がフェニル基であるシラン、その加水分解縮合物お
    よびケイ素原子に結合したフェニル基を分子中に少なく
    とも1個含有するシラザンから選ばれた1種以上のケイ
    素化合物0.01〜20重量部 を含有することを特徴とするグリース状の非硬化性透明
    シリコーンコンパウンド組成物。
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