JP5179493B2 - シリコーン樹脂、シリコーン組成物および被覆基板 - Google Patents
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Description
本出願は、合衆国法典第35巻米国特許法第119条(e)のもとで、2006年7月27日出願米国仮特許出願番号60/833,647の利益を請求する。米国仮特許出願番号60/833,647は、参照のためにここに援用する。
本発明は、シリコーン樹脂に関し、そしてさらに具体的には、ジシリロキサン(disilyloxane)単位を有するシリコーン樹脂に関する。本発明は、またシリコーン樹脂を含有するシリコーン組成物に関し、かつシリコーン樹脂の硬化生成物または酸化生成物からなる被覆基板に関する。
ジシランから製造されるシリコーン材料は当技術では公知である。例えば、チャソットへの英国特許第736,971号は、分子中に−Si−Si−と−Si−O−Si−との両方を含有する有機ケイ素樹脂の生産方法を開示する。それは、式(CH3)mSinXp(ここで、Xは加水分解性基を表し、nは1より大きい整数であり、そしてm、pとnは式 m+p=2n+2で関連する)のオルガノポリシランを加水分解と同時の縮合に付することからなる。
本発明は、次式を有するシリコーン樹脂を対象にする:
[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v(R1 3SiO1/2)w(R1 2SiO2/2)x(R1SiO3/2)y(SiO4/2)z(I)
ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2または3であり;0.01≦v<0.3、wは0から0.8までであり;xは0から0.99までであり;yは0から0.99までであり;zは0から0.99までであり;およびv+w+x+y+z=1。
[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v´(R1 3SiO1/2)w´(R1 2SiO2/2)x´(R1SiO3/2)y´(SiO4/2)z´(II)
ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2または3であり;0.7<v´≦1.0、w´は0から0.3までであり;x´は0から0.3までであり;y´は0から0.3までであり;z´は0から0.3までであり;およびv´+w´+x´+y´+z´=1。
ここで使われている用語「ジシリロキサン単位」は、式:
O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2
(ここで、R1、a、およびbは下記に定義される)を有する有機ケイ素単位のことを言う。
[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v(R1 3SiO1/2)w(R1 2SiO2/2)x(R1SiO3/2)y(SiO4/2)z(I)
(ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2または3であり;0.01≦v<0.3、wは0から0.8までであり;xは0から0.99までであり;yは0から0.99までであり;zは0から0.99までであり;およびv+w+x+y+z=1)を有する。
[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v´(R1 3SiO1/2)w´(R1 2SiO2/2)x´(R1SiO3/2)y´(SiO4/2)z´(II)
(ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2または3であり;0.7<v´≦1.0、w´は0から0.3までであり;x´は0から0.3までであり;y´は0から0.3までであり;z´は0から0.3までであり;およびv´+w´+x´+y´+z´=1)を有する。
(A)次の(i)、(ii)および(iii)から選択されるシリコーン樹脂:
(i)式[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v(R1 3SiO1/2)w(R1 2SiO2/2)x(R1SiO3/2)y(SiO4/2)z(I)を有する少なくとも一つのシリコーン樹脂、(ii)式[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v´(R1 3SiO1/2)w´(R1 2SiO2/2)x´(R1SiO3/2)y´(SiO4/2)z´(II)を有する少なくとも一つのシリコーン樹脂および(iii)上記(i)と(ii)との混合物、(ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2、または3であり、0.01≦v<0.3、wは0から0.8までであり;xは0から0.99までであり、yは0から0.99までであり、zは0から0.99までであり、v+w+x+y+z=1、0.7<v´≦1.0、w´は0から0.3までであり、x´は0から0.3までであり、y´は0から0.3までであり、z´は0から0.3までであり、およびv´+w´+x´+y´+z´=1)および
(B)有機溶剤
からなる。
基板と
基板上の被膜からなり、
ここで、被膜が
(i)式:[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v(R1 3SiO1/2)w(R1 2SiO2/2)x(R1SiO3/2)y(SiO4/2)z(I)を有する少なくとも一つのシリコーン樹脂、
(ii)式[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v´(R1 3SiO1/2)w´(R1 2SiO2/2)x´(R1SiO3/2)y´(SiO4/2)z´(II)を有する少なくとも一つのシリコーン樹脂
および
(iii)上記(i)と(ii)との混合物
(ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2または3であり、0.01≦v<0.3、wは0から0.8までであり、xは0から0.99までであり、yは0から0.99までであり、zは0から0.99までであり、v+w+x+y+z=1、0.7<v´≦1.0、w´は0から0.3までであり、x´は0から0.3までであり、y´は0から0.3までであり、z´は0から0.3までであり、およびv´+w´+x´+y´+z´=1)から選択されるシリコーン樹脂の硬化物または酸化生成物である。
分子量の測定
ジシラン組成物A(30g)を120gのメチルイソブチルケトンおよび38.4gの無水メタノールと混合した。反応から生成されたHClはフラスコの開口から流出するようにされた。液状混合物を密閉ビン入れ、氷水浴中で冷却され、撹拌器および温度計が備えられた三口丸底フラスコの上部に取り付けた添加漏斗に移された。脱イオン水(120g)がフラスコ内に入れられ、外部氷水浴で2ないし4℃に冷却された。添加漏斗内の混合物は連続的に冷却された脱イオン水に10分かけて添加された。その間混合物の温度は3ないし5℃増加した。添加の完了後、混合物は氷浴中で1時間撹拌された。その後、フラスコは水浴で50ないし75℃に加熱され、1時間その温度で保持された。混合物は室温まで冷やすために放置され、その後200mL水の10gNaCl溶液で4回水洗された。水洗のたびに水溶液は捨てられた。有機相は分離され、60℃、圧2.7kPaで濃縮され、MIBK中39.1%(w/w)および47.5%(w/w)のシリコーン樹脂溶液を製造した。樹脂はおよそ3500の重量平均分子量およびおよそ1740の数平均分子量を有し、およそ8モル%のケイ素結合ヒドロキシ基を有する。
ジシラン組成物Aをジシラン組成物Bに置き換えたことを除いて、実施例1記載のとおりに、MIBK中のシリコーン樹脂16.0%を含有するシリコーン組成物を製造した。
39.1%(w/w)のシリコーン樹脂を含有する実施例1のシリコーン組成物を、一片のステンレススチール(0.001インチの厚さ)にスピン(1000rpm、30秒)塗布した。その後、被覆されたスチールは2℃/分の速さで室温から200℃に加熱され、200℃で2時間保持された。オーブンはオフにされ、被覆基板は室温に冷却するため放置された。硬化したシリコーン樹脂被膜は2.70μmの厚さ、630nmで1.438の屈折率、1554nmで1.425の屈折率、および1nm以下の二乗平均平方根粗さ(25μmx25μmの面積に渡って測定された)を有した。被膜はその後空気中550℃2時間加熱された。最後の加熱処理後でも被膜にはひび割れは観測されなかった。
Claims (10)
- 次の式を有し、且つ5から50%(w/w)のケイ素結合ヒドロキシ基を有するシリコーン樹脂:
[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v(R1 3SiO1/2)w(R1 2SiO2/2)x(R1SiO3/2)y(SiO4/2)z
ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2、または3であり;0.01≦v<0.3、wは0から0.8までであり;xは0.05〜0.1までであり;yは0から0.99までであり;zは0から0.99までであり;およびv+w+x+y+z=1である。 - 前記vが0.1から0.25までの値を有する、請求項1記載のシリコーン樹脂。
- 前記樹脂が500から150,000までの数平均分子量を有する、請求項1記載のシリコーン樹脂。
- 次の式を有し、且つ5から50%(w/w)のケイ素結合ヒドロキシ基を有するシリコーン樹脂:
[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v′(R1 3SiO1/2)w′(R1 2SiO2/2)x′(R1SiO3/2)y′(SiO4/2)z′
ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2、または3であり;0.7<v′≦1.0、w′は0から0.3までであり;x′は0から0.3までであり;y′は0から0.3までであり;z′は0から0.3までであり;およびv′+w′+x′+y′+z′=1である。 - 前記v′が0.75から0.9までの値を有する、請求項4記載のシリコーン樹脂。
- 前記樹脂が500から150,000までの数平均分子量を有する、請求項4記載のシリコーン樹脂。
- (A)次の(i)、(ii)および(iii)から選択されるシリコーン樹脂:
(i)式[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v(R1 3SiO1/2)w(R1 2SiO2/2)x(R1SiO3/2)y(SiO4/2)zを有し、且つ5から50%(w/w)のケイ素結合ヒドロキシ基を有する少なくとも一つのシリコーン樹脂、
(ii)式[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v′(R1 3SiO1/2)w′(R1 2SiO2/2)x′(R1SiO3/2)y′(SiO4/2)z′を有し、且つ5から50%(w/w)のケイ素結合ヒドロキシ基を有する少なくとも一つのシリコーン樹脂
および
(iii)上記(i)と(ii)との混合物
(ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2または3であり;0.01≦v<0.3;wは0から0.8までであり;xは0.05から0.1までであり;yは0から0.99までであり;zは0から0.99までであり;v+w+x+y+z=1であり;0.7<v′≦1.0であり;w′は0から0.3までであり;x′は0から0.3までであり;y′は0から0.3までであり;z′は0から0.3までであり;およびv′+w′+x′+y′+z′=1である)
および
(B)有機溶剤
からなるシリコーン組成物。 - さらに少なくとも一つの架橋剤および縮合触媒を含む、請求項7記載のシリコーン組成物。
- 基板と基板上の被膜からなる被覆基板であって、
ここで、前記被膜は
(i)式[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v(R1 3SiO1/2)w(R1 2SiO2/2)x(R1SiO3/2)y(SiO4/2)z(I)を有し、且つ5から50%(w/w)のケイ素結合ヒドロキシ基を有する少なくとも一つのシリコーン樹脂、
(ii)式[O(3−a)/2R1 aSi−SiR1 bO(3−b)/2]v′(R1 3SiO1/2)w′(R1 2SiO2/2)x′(R1SiO3/2)y′(SiO4/2)z′(II)を有し、且つ5から50%(w/w)のケイ素結合ヒドロキシ基を有する少なくとも一つのシリコーン樹脂
および
(iii)上記(i)と(ii)との混合物
(ここで、各R1は独立して−H、ヒドロカルビルまたは置換ヒドロカルビルであり;aは0、1、または2であり;bは0、1、2または3であり、0.01≦v<0.3、wは0から0.8までであり、xは0.05から0.1までであり、yは0から0.99までであり、zは0から0.99までであり、v+w+x+y+z=1であり、0.7<v′≦1.0であり、w′は0から0.3までであり、x′は0から0.3までであり、y′は0から0.3までであり、z′は0から0.3までであり、およびv′+w′+x′+y′+z′=1である)から選択されるシリコーン樹脂の硬化物または酸化生成物である被覆基板。 - 前記被膜が0.01から20ミクロンまでの厚さを有する、請求項9記載の被覆基板。
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