JP5134962B2 - 照射もしくは熱硬化性組成物、及びコーティング方法 - Google Patents
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- C08L83/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
Description
本願は、2004年10月25日に出願された米国特許出願第60/621,740号に対する優先権を請求する。
(R 1 3 SiO 1/2 ) a
(R 2 2 SiO 2/2 ) b
(R 3 SiO 3/2 ) c および
(SiO 4/2 ) d
を含有し、式中、R 1 およびR 2 が各々独立に、水素原子、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、アリール基、アリール基のない少なくとも3個の炭素原子を持つカルビノール基、もしくは、少なくとも6個の炭素原子を持つアリール含有カルビノール基であり;R 3 が、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、もしくは、アリール基であり;aが、0.6以下の値を持ち;bが、0以上の値を持ち;cが、0より大きい値を持ち;dが、0.5未満の値を持ち;a+b+c+dの値=1;但し、各R 2 がメチルである場合、値bが0.3未満であり;平均して、カルビノール官能基シリコーン樹脂1分子につき、少なくとも1つのカルビノール基があり;10重量%より多いR 1 +R 2 +R 3 基がフェニル基であり、該無水物官能基シリコーン樹脂が、単位:
(i)(R 4 3 SiO 1/2 ) e
(ii)(R 5 2 SiO 2/2 ) f
(iii)(R 6 SiO 3/2 ) g および
(iv)(SiO 4/2 ) h
を含有し、式中、R 4 、R 5 、およびR 6 が各々独立に、無水物基、水素原子、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、アリール基、アラルキル基、もしくはアルカリール基であり;eが、0.1〜0.6の値を持ち;fが、0〜0.5の値を持ち;gが、0.3〜0.8の値を持ち;hが、0〜0.3の値を持ち;e、f、g、およびhの和が1であり;但し、該樹脂組成が、平均して2より多い無水物基を平均分子につき含有する、照射もしくは熱硬化性組成物である。
(R 1 3 SiO 1/2 ) a
(R 2 2 SiO 2/2 ) b
(R 3 SiO 3/2 ) c および
(SiO 4/2 ) d
を含有し、式中、R 1 およびR 2 が各々独立に、水素原子、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、アリール基、アリール基のない少なくとも3個の炭素原子を持つカルビノール基、もしくは、少なくとも6個の炭素原子を持つアリール含有カルビノール基であり;R 3 が、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、もしくは、アリール基であり;aが、0.6以下の値を持ち;bが、0以上の値を持ち;cが、0より大きい値を持ち;dが、0.5未満の値を持ち;a+b+c+dの値=1;但し、各R 2 がメチルである場合、値bが0.3未満であり;平均して、カルビノール官能基シリコーン樹脂1分子につき、少なくとも1つのカルビノール基があり;10重量%より多いR 1 +R 2 +R 3 基がフェニル基である、照射もしくは熱硬化性組成物である。
(i)(R 4 3 SiO 1/2 ) e
(ii)(R 5 2 SiO 2/2 ) f
(iii)(R 6 SiO 3/2 ) g および
(iv)(SiO 4/2 ) h
を含有し、式中、R 4 、R 5 、およびR 6 が各々独立に、無水物基、水素原子、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、アリール基、アラルキル基、もしくはアルカリール基であり;eが、0.1〜0.6の値を持ち;fが、0〜0.5の値を持ち;gが、0.3〜0.8の値を持ち;hが、0〜0.3の値を持ち;e、f、g、およびhの和が1であり;但し、該樹脂組成が、平均して2より多い無水物基を平均分子につき含有する、熱もしくは照射硬化性組成物である。
成分(a)、本明細書において使用される脂環式エポキシド樹脂は、樹脂であり、硅素原子を含まない。このような樹脂は、既知の組成物であり、例えば、米国特許第4,977,199号明細書において(1990年12月11日)、示されている。第’199号特許の6〜12欄において、数多くの樹脂組成物が詳細に、記載されている。第’199号特許が、本明細書において、援用される。
本カルビノール官能基シリコーン樹脂は、単位:
(R1 3SiO1/2)a
(R2 2SiO2/2)b
(R3SiO3/2)cおよび
(SiO4/2)d
を含有する。
I.単位:
((CH3)3SiO1/2)a
((R2)CH3SiO2/2)b、式中、R2が−(CH2)3C6H4OH
((C6H5)CH3SiO2/2)bおよび
(C6H5SiO3/2)c
を含有しているカルビノール官能基シリコーン樹脂
II.単位:
((R1)(CH3)2SiO1/2)a、式中、R1が−(CH2)3C6H4OHおよび
(C6H5SiO3/2)c
を含有しているカルビノール官能基シリコーン樹脂
III.単位:
((R1)(CH3)2SiO1/2)a、式中、R1が−(CH2)3OHおよび
(C6H5SiO3/2)c
を含有しているカルビノール官能基シリコーン樹脂
IV.単位:
((R1)(CH3)2SiO1/2)a、式中、R1が−(CH2)3OH
(CH3SiO3/2)cおよび
(C6H5SiO3/2)c
を含有しているカルビノール官能基シリコーン樹脂
V.単位:
((CH3)3SiO1/2)a
((R2)CH3SiO2/2)b、式中、R2が−(CH2)3OH
((C6H5)CH3SiO2/2)bおよび
(C6H5SiO3/2)c
を含有しているカルビノール官能基シリコーン樹脂
VI.単位:
((CH3)3SiO1/2)a
((R1)(CH3)2SiO1/2)a、式中、R2が−(CH2)3OHおよび
(C6H5SiO3/2)c
を含有しているカルビノール官能基シリコーン樹脂
ならびに
VII.単位:
((R1)(CH3)2SiO1/2)a、式中、R2が−CH2CH(CH3)CH2OH
((H)(CH3)2SiO1/2)aおよび
(C6H5SiO3/2)c
を含有しているカルビノール官能基シリコーン樹脂
(A)単位式:
(R11 3SiO1/2)a
(R12 2SiO2/2)b
(R3SiO3/2)cおよび
(SiO4/2)d
を含有している少なくとも1種の水素官能基シリコーン樹脂を
(B)少なくとも1種のビニル末端化アルコールと;
(C)ヒドロシリル化触媒;および任意に
(D)少なくとも1種の溶媒
存在下に反応させていくことにより、調製され得る。
本無水物官能基シリコーン樹脂は、単位式:
(i)(R4 3SiO1/2)e
(ii)(R5 2SiO2/2)f
(iii)(R6SiO3/2)gおよび
(iv)(SiO4/2)h
を含有する。
成分(c)たる本熱もしくは光活性化酸触媒は、光(反応)開始剤により例示され、溶液中において照射に晒される時に、カチオン触媒を生成することができ、ブレンステッド酸もしくはルイス酸を包含している。典型的に、これら光(反応)開始剤は、紫外(UV)照射に晒される。あるいは、該カチオン触媒が、熱硬化直前に、2部システムにおいて加えられ得るか、または、熱的に活性化され得る。成分(c)として使用され得る本光(反応)開始剤は、オニウム塩、スルホン酸のジアリールヨードニウム塩、スルホン酸のトリアリールスルホニウム塩、硼酸のジアリールヨードニウム塩、および硼酸のトリアリールスルホニウム塩により、例示される。
本有機ポリオールたる任意成分(d)は、既知の組成物であり、詳細に、第’199号特許13〜19欄においても記載されている。ある幾つかの代表的な有機ポリオールは、ポリヒドロキシアルカンおよびポリオキシアルキレンポリオールのようなポリエーテルポリオール;アクリルおよびビニルポリオール;ポリエステルポリオール;ポリカプロラクトンポリオール;ならびに、ポリヴァレロラクトンポリオールおよびポリメチルカプロラクトンポリオールのような他のラクトンポリオールを包含する。
フェニルトリメトキシシランおよびメチルトリメトキシシランが、トリフルオロメタンスルホン酸(TFMSA)により触媒され、脱イオン水を用いて加水分解され、次いで、蒸留して副生成物メタノールを除去した。1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジシロキサン(TMDS)。酢酸が加えられ、この混合物が、50℃にまで、3時間熱せられた。メタノールおよび酢酸メチルが、蒸留により除去された。ヘプタンが加えられ、この混合物が、(i)飽和重炭酸ナトリウム水および(ii)多数杯の脱イオン水を用いて洗浄された。この混合物が次いで濾過され、溶媒が必要に応じて蒸留により除去された。この実施例において使用された成分量が、表1において示される。結果的に得られてくる生成物が、表2において示される。
4958.4gのメチルトリメトキシシランが、4.93gのトリフルオロメタンスルホン酸存在下に、252.3gの脱イオン水を用いて加水分解された。5456.4gの1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジシロキサン(TMDS)および更なる量の725.8gの脱イオン水が、加えられた。揮発成分が、蒸留により除去され、次いで、生成物混合物が、2210gのヘキサン中に溶解された。この生成物溶液が、飽和重炭酸ナトリウム水および多数杯の脱イオン水を用いて洗浄され、硫酸マグネシウムで乾燥され、濾過され、溶媒が、除去された。シリコーン樹脂A4の組成が、NMR解析により求められ、MH 0.54DMe2 0.03TMe 0.43であったが、式中、MHがH(CH3)2SiO1/2であり、DMe2が(CH3)2SiO2/2であり、TMeがCH3SiO3/2である。
1gのアルミニウムのサンプルのパンに、CYRACURE(登録商標)UVR6110脂環式エポキシド樹脂、カルビノール官能基シリコーン樹脂組成物、および4重量%のCYRACURE(登録商標)UVI−6992燐酸ヘキサフルオロスルホニウム塩光(反応)開始剤が、表4において示された量で加えられた。該パンのこれら内容物が、木製攪拌棒を用いて徹底して混合され、これらサンプルが、覆われた箱の中において遮光して、紫外(UV)ユニットに晒されるまで、保管された。該UVユニットは、50rpmにセットされたコンベアベルトと、DユニットおよびHユニットのUVランプからなり、1透過当たり500mJ/cm2の線量を与えた。各サンプルが、これらのUVランプに晒され、各透過後のその硬化の終結具合に関して評価された。
225.0gのフェニルトリメトキシシランおよび111.5gのORGANOSILICASOLTMIPA−STの混合物が、42.9gの水および0.12gの濃塩酸を用いて加水分解された。この混合物を熱して15分間還流させた後、256.8gのトルエン、76.2gのテトラメチルジシロキサン、および0.36gのトリフルオロメタンスルホン酸が、加えられた。この混合物が、65℃において3時間熱せられた。揮発成分が蒸留により除去され、2.4gの炭酸カルシウムが加えられた。この混合物が濾過され、更なる溶媒が蒸留により除去された。1.38gの1重量%Pt/Al2O3触媒および197.8gのアリルアルコールが加えられ、この混合物が熱せられ、2.5時間還流させた。0.06gのトリフェニルホスフィンおよび1gのDARCO(登録商標)G60が、加えられた。この混合物が濾過され、溶媒が蒸留により真空下に除去されると、293.2gの乳白色の液体を与えた。このシリコーン樹脂A5が、29SiNMRにより解析され、組成MPrOH 0.38TPh 0.41Q0.21を持つと求められた。
2オンスのガラスのサンプルヴァイアルに、実施例1において使用された5gのカルビノール官能基シリコーン樹脂、3.25gのCYRACURETMERL4221D脂環式エポキシド樹脂、ならびに、0.32gの10重量%FC520触媒PGMEA溶媒溶液が加えられた。これら材料が、木製攪拌棒を用いて徹底して混合され、該材料が、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)処理8インチシリコンウェーハ上にキャストされ、1時間100℃において、1時間150℃において、実験室オーブン中において熱硬化された。剛直で透明なコーティングが強く、このPTFE処理シリコンウェーハに接着する結果となった。
8.04g(1.0当量)のCYRACURETM6105、Dow Chemical Company,Midland,Michiganから入手可能なエポキシド当量126〜135を持っている脂環式エポキシ樹脂が、1.96g(0.1当量)の無水物官能基シリコーン樹脂と、ガラスヴァイアル中において混合された。この実施例において使用された無水物官能基シリコーン樹脂は、液体生成物であり、7ppm(0.21モル分率、MR)、−20ppm(0.29モル分率、(CH3)2SiO2/2)、および−66ppm(0.40モル分率、CH3SiO3/2)のケミカル(化学)シフト(テトラメチルシランを0ppmとして)を中心とした主要なピークを含有している29SiNMRスペクトルを持っていた。MR単位は、テトラヒドロフタル酸無水物であったが、下により詳細に示される。
Claims (4)
- (a)20〜300重量部の脂環式エポキシド樹脂;
(b)100重量部の、カルビノール官能基シリコーン樹脂と無水物官能基シリコーン樹脂との混合物、但し、50重量部より多い該無水物官能基シリコーン樹脂があってはならない;および
(c)0.01〜10重量部の熱もしくは光活性化酸触媒
を含み、該カルビノール官能基シリコーン樹脂が、単位:
(R 1 3 SiO 1/2 ) a
(R 2 2 SiO 2/2 ) b
(R 3 SiO 3/2 ) c および
(SiO 4/2 ) d
を含有し、式中、R 1 およびR 2 が各々独立に、水素原子、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、アリール基、アリール基のない少なくとも3個の炭素原子を持つカルビノール基、もしくは、少なくとも6個の炭素原子を持つアリール含有カルビノール基であり;R 3 が、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、もしくは、アリール基であり;aが、0.6以下の値を持ち;bが、0以上の値を持ち;cが、0より大きい値を持ち;dが、0.5未満の値を持ち;a+b+c+dの値=1;但し、各R 2 がメチルである場合、値bが0.3未満であり;平均して、カルビノール官能基シリコーン樹脂1分子につき、少なくとも1つのカルビノール基があり;10重量%より多いR 1 +R 2 +R 3 基がフェニル基であり、該無水物官能基シリコーン樹脂が、単位:
(i)(R 4 3 SiO 1/2 ) e
(ii)(R 5 2 SiO 2/2 ) f
(iii)(R 6 SiO 3/2 ) g および
(iv)(SiO 4/2 ) h
を含有し、式中、R 4 、R 5 、およびR 6 が各々独立に、無水物基、水素原子、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、アリール基、アラルキル基、もしくはアルカリール基であり;eが、0.1〜0.6の値を持ち;fが、0〜0.5の値を持ち;gが、0.3〜0.8の値を持ち;hが、0〜0.3の値を持ち;e、f、g、およびhの和が1であり;但し、該樹脂組成が、平均して2より多い無水物基を平均分子につき含有する、照射もしくは熱硬化性組成物。 - (a)20〜300重量部の脂環式エポキシド樹脂;
(b)100重量部のカルビノール官能基シリコーン樹脂;および
(c)0.01〜10重量部の熱もしくは光活性化酸触媒
を含み、該カルビノール官能基シリコーン樹脂が、単位:
(R1 3SiO1/2)a
(R2 2SiO2/2)b
(R3SiO3/2)cおよび
(SiO4/2)d
を含有し、式中、R1およびR2が各々独立に、水素原子、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、アリール基、アリール基のない少なくとも3個の炭素原子を持つカルビノール基、もしくは、少なくとも6個の炭素原子を持つアリール含有カルビノール基であり;R3が、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、もしくは、アリール基であり;aが、0.6以下の値を持ち;bが、0以上の値を持ち;cが、0より大きい値を持ち;dが、0.5未満の値を持ち;a+b+c+dの値=1;但し、各R2がメチルである場合、値bが0.3未満であり;平均して、カルビノール官能基シリコーン樹脂1分子につき、少なくとも1つのカルビノール基があり;10重量%より多いR1+R2+R3基がフェニル基である、照射もしくは熱硬化性組成物。 - (a)20〜300重量部の脂環式エポキシド樹脂;
(b)50重量部の無水物官能基シリコーン樹脂;および
(c)0.01〜10重量部の熱もしくは光活性化酸触媒
を含み、該無水物官能基シリコーン樹脂が、単位:
(i)(R4 3SiO1/2)e
(ii)(R5 2SiO2/2)f
(iii)(R6SiO3/2)gおよび
(iv)(SiO4/2)h
を含有し、式中、R4、R5、およびR6が各々独立に、無水物基、水素原子、1〜8個の炭素原子を持つアルキル基、アリール基、アラルキル基、もしくはアルカリール基であり;eが、0.1〜0.6の値を持ち;fが、0〜0.5の値を持ち;gが、0.3〜0.8の値を持ち;hが、0〜0.3の値を持ち;e、f、g、およびhの和が1であり;但し、該樹脂組成が、平均して2より多い無水物基を平均分子につき含有する、熱もしくは照射硬化性組成物。 - 基材の少なくとも1つの表面に請求項1〜3のいずれか1項の組成物を適用し、そして該組成物を硬化させることを含む、基材をコーティングする方法。
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