JP4697405B2 - レンズ成形用シリコーン樹脂組成物及びシリコーンレンズ - Google Patents
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Description
(A)下記一般式(1)で示されるオルガノポリシロキサン及び下記平均組成式(1’)で示されるオルガノポリシロキサンから選ばれる一分子中に2個以上の脂肪族不飽和結合を有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(R3SiO1.5)x(R4 2SiO)y(R5 3SiO0.5)z (1’)
(式中、R3,R4,R5はそれぞれ同一又は異種の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、その全一価炭化水素基の2〜45モル%はビニル基であり、x,y及びzは各シロキサン単位のモル比を示し、x/(x+y+z)=0.3〜0.95、y/(x+y+z)=0.05〜0.50、z/(x+y+z)=0〜0.05である。)
(B)一分子中に2個以上のケイ素原子に結合する水素原子(SiH基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:SiH基が(A)成分のアルケニル基の合計量当り0.1〜4.0のモル比、
(C)白金族金属系触媒:(A),(B)成分の合計量に対して白金族金属換算(質量)で0.1〜1,000ppm、
(D)ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールアジピン酸ステアリン酸エステル、グリセリントリ−18−ヒドロキシステアレート、ペンタエリスリトールフルステアレート、ペンタエリスリトールアジピン酸ステアリン酸エステルから選ばれる離型剤:(A),(B)成分の合計量に対して0.2〜5質量%
を必須成分として含有し、硬化物が無色透明となることを特徴とするレンズ成形用シリコーン樹脂組成物、及びこれを成形、硬化して得られたシリコーンレンズを提供する。
(A)成分のオルガノポリシロキサンとしては、一分子中に2個以上のビニル基、アリル基等の炭素数2〜8、特に2〜6のアルケニル基で代表される脂肪族不飽和結合を有し、粘度が25℃で100mPa・s以上であれば、いずれのものでも使用することができるが、中でも下記一般式(1)で表される分子鎖両末端のケイ素原子上にそれぞれ少なくとも1個のアルケニル基を有する直鎖状オルガノポリシロキサンで、上記でも述べた通り、25℃における粘度が100mPa・s以上のものが作業性、硬化性などから望ましいものである。
(R3SiO1.5)x(R4 2SiO)y(R5 3SiO0.5)z
(式中、R3,R4,R5はそれぞれ同一又は異種の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、その全一価炭化水素基の2〜45モル%はビニル基であり、x,y及びzは各シロキサン単位のモル比を示し、x/(x+y+z)=0.3〜0.95、y/(x+y+z)=0.05〜0.50、z/(x+y+z)=0〜0.05である。)
で示されるビニル基含有オルガノポリシロキサンが好適に用いられる。
なお、SiO2単位を本発明の目的が損なわれない範囲で併用しても差し支えない。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、架橋剤として作用するものであり、該成分中のSiH基と(A)成分中のビニル基とが付加反応することにより硬化物を形成するものである。かかるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子(即ち、SiH基)を2個以上有するものであればいずれのものでもよい。
Ha(R6)bSiO(4-a-b)/2 (2)
(式中、R6は脂肪族不飽和結合を含有しない同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基であり、a及びbは、0.001≦a<2、0.7≦b≦2、かつ0.8≦a+b≦3を満たす正数である。)
で表され、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)を少なくとも2個(通常、2〜200個)、好ましくは3個以上(例えば3〜100個程度)有するものが挙げられる。
この触媒成分は、本発明の組成物の付加硬化反応を生じさせるために配合されるものであり、白金系、パラジウム系、ロジウム系のものがあるが、コスト等の見地から白金、白金黒、塩化白金酸などの白金系のもの、例えば、H2PtCl6・mH2O,K2PtCl6,KHPtCl6・mH2O,K2PtCl4,K2PtCl4・mH2O,PtO2・mH2O(mは、正の整数)等や、これらと、オレフィン等の炭化水素、アルコール又はビニル基含有オルガノポリシロキサンとの錯体等を例示することができ、これらは単独でも、2種以上の組み合わせでも使用することができる。これらの触媒成分の配合量は、所謂触媒量でよく、通常、前記(A),(B)成分の合計量に対して白金族金属換算(質量)で0.1〜1,000ppm、好ましくは0.5〜200ppmの範囲で使用される。
この離型剤成分は、本発明のシリコーン樹脂組成物を金型内で加圧成形し硬化させた後、金型から成形品を損傷なく取り出すために使用するものである。更に、この離型剤に要求される特性としては、シリコーン樹脂組成物に完全に相溶し、無色で透明な硬化物を与えるものでなければならない。また、青色や白色などのLEDのレンズとして使用する場合は、透明性はもとより短波長の光線による劣化や、高温下での変色などがあってはならない。
フェニルトリクロルシラン698部、メチルビニルジクロルシラン169部、ジメチルジクロルシラン194部、及びトルエン530部からなる混合物を水2,500部中に激しく撹拌しながら60分間で滴下した。更に60分間撹拌を行った後、中性となるまで水洗した。水洗後、シロキサン濃度を25%のトルエン溶液とし、水酸化カリウム0.42部を添加し、加熱還流して5時間重合させた。次いで、トリメチルクロルシラン13.8部を添加し、室温で60分間撹拌を行い、アルカリを中和し、かつ残存するシラノール基を除去した。その後、ろ過し、加熱減圧下でトルエンを留去し、透明なビニル基含有オルガノポリシロキサンを得た。
下記式(i)
この組成物100部に、脂肪酸系離型剤(理研ビタミン(株)製リケスターEW−440A、ペンタエリスリトールテトラステアレート)を1.0部加え、よく撹拌混合し、離型剤入りシリコーン樹脂組成物を調製した。
参考例1のビニル基含有オルガノポリシロキサン100部に下記式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン30部、1%塩化白金酸のオクチルアルコール溶液0.05部を混合した。この組成物100部に、脂肪酸系離型剤(理研ビタミン(株)製リケスターEW−440A、ペンタエリスリトールテトラステアレート)を1.0部加え、よく撹拌混合し、離型剤入りシリコーン樹脂組成物を調製した。
実施例2の離型剤の割合量のみを代えて、0.07部、0.2部、0.5部、3部で混合させたものをそれぞれ参考例1、実施例3〜5として調製した。
実施例2の離型剤を配合しなかったものを比較例1として調製した。
実施例2において、脂肪酸系離型剤を日興ファインプロダクツ(株)製NF−100、花王(株)製花王WAX EBFに代えて、0.2部で混合させたものをそれぞれ比較例2,3として調製した。
前述した実施例、比較例のシリコーン樹脂組成物を用い、射出圧力20MPa・s、硬化温度150℃、硬化時間45秒で連続して成形した際の成形性を調べた。不良モードとしてはイジェクターピンに樹脂が入り込み、イジェクターピンの作動不良、ワックス滲みによる金型汚染、離型性低下によるレンズの欠けが発生した時点で不良とした。
前述した条件で成形したレンズを150℃で4時間ポストキュアした後、ピーク温度が260℃で15秒間保持するように設定されたIRリフロー炉を連続して3回通した後の変色や変形の有無を観察した。
実施例、比較例で調製したシリコーン樹脂組成物を用い、厚み1mmのテストピースを連続成形性を調査した条件で射出成形し、作製した。その後、テストピースを150℃で4時間ポストキュアした後、200℃の乾燥機に所定時間保管し、取り出して光の透過性を測定した。
連続成形100ショット及び500ショット時製造したレンズの表面を観察し、ワックスの滲みの有無を調べた。
以上の結果を表1〜3に示す。
Claims (3)
- (A)下記一般式(1)で示されるオルガノポリシロキサン及び下記平均組成式(1’)で示されるオルガノポリシロキサンから選ばれる一分子中に2個以上の脂肪族不飽和結合を有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(R3SiO1.5)x(R4 2SiO)y(R5 3SiO0.5)z (1’)
(式中、R3,R4,R5はそれぞれ同一又は異種の置換もしくは非置換の一価炭化水素基を示し、その全一価炭化水素基の2〜45モル%はビニル基であり、x,y及びzは各シロキサン単位のモル比を示し、x/(x+y+z)=0.3〜0.95、y/(x+y+z)=0.05〜0.50、z/(x+y+z)=0〜0.05である。)
(B)一分子中に2個以上のケイ素原子に結合する水素原子(SiH基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:SiH基が(A)成分のアルケニル基の合計量当り0.1〜4.0のモル比、
(C)白金族金属系触媒:(A),(B)成分の合計量に対して白金族金属換算(質量)で0.1〜1,000ppm、
(D)ペンタエリスリトールテトラステアレート、ジペンタエリスリトールアジピン酸ステアリン酸エステル、グリセリントリ−18−ヒドロキシステアレート、ペンタエリスリトールフルステアレート、ペンタエリスリトールアジピン酸ステアリン酸エステルから選ばれる離型剤:(A),(B)成分の合計量に対して0.2〜5質量%
を必須成分として含有し、硬化物が無色透明となることを特徴とするレンズ成形用シリコーン樹脂組成物。 - 請求項1記載の組成物を成形、硬化して得られるシリコーンレンズ。
- LED発光装置用である請求項2記載のシリコーンレンズ。
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