JP6234590B2 - ヒドロシリル化を阻害するための新規な光活性化系 - Google Patents
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Description
本発明は、シリコーン組成物の製造の技術分野内にある。より具体的には、本発明は、ヒドロシリル化反応を阻害するための新規系を含む硬化性シリコーン組成物に関する。
シリコーンの分野において、重付加としても知られているヒドロシリル化が主要な反応である。
・活性化前に必要な限りヒドロシリル化反応を阻害し;
・活性化時に阻害の迅速な解除を確保し、及び
・好ましくは高架橋率を確保する。
本発明の主題の一つは、次のものを含む硬化性シリコーン組成物である:
A.1分子当たり、ケイ素原子に結合した少なくとも2個のアルケニル基を有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン;
B.1分子当たり、ケイ素原子に結合した少なくとも2個の水素原子、好ましくはケイ素原子に結合した少なくとも3個の水素原子を含む少なくとも1種のオルガノヒドロゲノポリシロキサン;
C.少なくとも1種のヒドロシリル化触媒;
D.α−アセチレンアルコール、α,α’−アセチレンジエステル、共役エン−イン化合物、α−アセチレンケトン、アクリロニトリル、マレエート及びフマレート並びにそれらの混合物から選択される少なくとも1種の阻害剤、
E.少なくとも1種の光開始剤、
F.トリス(トリメチルシリル)シラン(TTMSS)。
この説明において、用語「・・・〜・・・の間」は、示される限界値を含むものと解釈すべきであると解される。
A.1分子当たり、ケイ素原子に結合した少なくとも2個のアルケニル基を有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン;
B.1分子当たり、ケイ素原子に結合した少なくとも2個の水素原子、好ましくはケイ素原子に結合した少なくとも3個の水素原子を含む少なくとも1種のオルガノヒドロゲノポリシロキサン;
C.少なくとも1種のヒドロシリル化触媒;
D.α−アセチレンアルコール、α,α’−アセチレンジエステル、共役エン−イン化合物、α−アセチレンケトン、アクリロニトリル、マレエート及びフマレート並びにそれらの混合物から選択される少なくとも1種の阻害剤、
E.少なくとも1種の光開始剤、
F.トリス(トリメチルシリル)シラン(TTMSS)。
(R1)(R2)C(OH)−C≡CH (D1)
式中、
・R1基は、アルキル基、シクロアルキル基、(シクロアルキル)アルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、
・R2基は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、(シクロアルキル)アルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、
・又はR1及びR2は、これらのものが結合している炭素原子と共に1回以上置換されていてよい5−、6−、7−又は8−員の脂肪族環を構成する。
・基R5、R6及びR7は、互いに独立して、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、(シクロアルキル)アルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、
・又はR5、R6及びR7基のうち少なくとも2個の基は、それらが結合している炭素原子と共に1回以上置換されていてよい5−、6−、7−又は8−員脂肪族環を形成する。
・ベンゾイン及びベンゾインエーテル:ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル;
・アセトフェノン:例えば置換アセトフェノン、3−メチルアセトフェノン、4−メチルアセトフェノン、3−ペンチルアセトフェノン、4−メトキシアセトフェノン、3−ブロモアセトフェノン、4−アリルアセトフェノン;
・α−ヒドロキシケトン、特にα−ヒドロキシアセトフェノン:例えばビス[4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)フェニル]メタン、2−ヒドロキシ−1−[4−4−(2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオニル)フェノキシ)フェニル]−2−メチル−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−t−ブチル)フェニルプロパン−1−オン;
・アシルホスフィンオキシド。
・ベンゾフェノン:例えば置換ベンゾフェノン、3−メトキシベンゾフェノン、4−メトキシベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、4−クロロ−4’−ベンジルベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン;
・チオキサントン:例えばイソプロピルチオキサントン;
・カンファーキノン。
・I型光開始剤として:例えば、IGMレジンズ社、Lambson社、BASF社、ランベルティ社及びChivacure社が販売するもの、例えばIGMレジンズ社製の光開始剤Omnirad102、BASF社製の光開始剤Irgacure(登録商標)184、1173、2959、MBF、754、651、369、907、1300、TPO、819、2100及び784、並びにランベルティ社製の光開始剤Esacure(登録商標)KIP100F及びKIP150;
・II型光開始剤として:ランベルティ社製の光開始剤Esacure(登録商標)TZT、BASF社製の光開始剤Irgacure(登録商標)BP、IGMレジンズ社製の光開始剤Omnirad CTX、DETX及びITX、並びにランベルティ社製の共開始Esacure(登録商標)EDB。
・TTMSSと阻害剤Dとのモル比が0.0001〜20の間、より好ましくは0.001〜5の間、さらに好ましくは0.001〜3の間にある;及び/又は
・TTMSSと光開始剤Eとのモル比が0.001〜10の間、より好ましくは0.005〜5の間、さらに好ましくは0.01〜2の間にある。
(i)式(A1)の少なくとも2個の単位:
YaZbSiO(4-(a+b)/2 (A1)
(式中、
・Yは、少なくとも1個のアルケン官能基及び任意に少なくとも1個のヘテロ原子を有する、2〜12個の炭素原子を含む一価基を表し、
・Zは、1〜20個の炭素原子を含み、かつ、アルケン又はアルキン官能基を含まない一価基を表し;
・a及びbは、整数を表し、aは1、2又は3であり、bは0、1又は2であり、(a+b)は1、2又は3である。)及び
(ii)任意に式(A2)の他の単位:
ZcSiO(4-c)/2 (A2)
(式中、
Zは上記と同一の意味を有し、
cは0〜3の間の整数を表す。)。
・式Y2SiO2/2、YZSiO2/2及びZ2SiO2/2の単位から選択されるシロキシル単位「D」並びに
・式Y3SiO1/2、Y2ZSiO1/2、YZ2SiO1/2及びZ3SiO2/2の単位から選択されるシロキシル単位「M」。
・ジメチルビニルシリル末端基を有するポリジメチルシロキサン;
・ジメチルビニルシリル末端基を有するポリ(メチルフェニルシロキサン−コ−ジメチルシロキサン);
・ジメチルビニルシリル末端基を有するポリ(ビニルメチルシロキサン−コ−ジメチルシロキサン);
・トリメチルシリル末端基を有するポリ(ジメチルシロキサン−コ−ビニルメチルシロキサン);
・環状ポリメチルビニルシロキサン。
(i)式(B1)の少なくとも2個の単位、好ましくは式(B1)の少なくとも3個の単位:
HdLeSiO(4-(d+e))/2 (B1)
(式中、
・Lは水素原子以外の一価基を表し、
・Hは水素原子を表し、
・d及びeは整数を表し、dは1又は2であり、eは0、1又は2であり、(d+e)は1、2又は3である。)及び
任意に式(B2)の他の単位:
LfSiO(4-f)/2 (B2)
(式中、
・Lは上記と同一の意味を有し、
・fは0〜3の間の整数を表す。)。
・式HLSiO2/2及びL2SiO2/2の単位から選択されるシロキシル単位「D」並びに
・式HL2SiO1/2及びL3SiO2/2の単位から選択されるシロキシル単位「M」。
・ヒドロゲノジメチルシリル末端基を有するポリジメチルシロキサン;
・トリメチルシリル末端基を有するポリ(ジメチルシロキサン−コ−ヒドロゲノメチルシロキサン);
・ヒドロゲノジメチルシリル末端基を有するポリ(ジメチルシロキサン−コ−ヒドロゲノメチルシロキサン);
・トリメチルシリル末端基を有するポリヒドロゲノメチルシロキサン;
・環状ヒドロゲノメチルポリシロキサン。
・式HSiO3/2及びLSiO3/2の単位から選択されるシロキシル単位「T」;
・式SiO4/2のシロキシル単位「Q」。
・付着促進剤、例えば、ケイ素原子に結合した1個以上の加水分解性基と、(メタ)アクリレート、エポキシ及びアルケニル基よりなる群から選択される1個以上の有機基との両方を有する有機ケイ素化合物、さらに好ましくは次の化合物よりなる群から単独で又は混合物として選択されるもの:ビニルトリメトキシシラン(VTMO)、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(GLYMO)、メタクリロキシプロピルトリメトキシ(MEMO);
・シリカ粒子又は分岐ポリオルガノシロキサンなどの抗ミスト添加剤;
・付着調節剤;
・稠度増加添加剤;
・凍結防止剤;
・湿潤剤;
・消泡剤;
・充填剤;
・顔料;
・殺菌剤;
・耐熱性、耐油性又は耐火性添加剤、例えば金属酸化物。
使用した試薬
・POSViA:ビニル鎖末端を有し、平均式MviD75Mviであり、25℃での動的粘度=100mPa.sのポリジメチルシロキサンオイル(ここで、MVi=(CH3)2(ビニル)SiO1/2及びD=(CH3)2SiO2/2である)。
・POSHB:トリメチルシリル末端基を有し、平均式M2D’45であり、25℃での動的粘度が20mPa.sのポリメチルヒドロシロキサンオイル(ここで、M=(CH3)3SiO1/2及びD’=H(CH3)1SiO2/2である)。
・触媒C:2800質量ppmの元素Pt含有量を有する、シリコーンオイルで希釈したジビニルテトラメチルジシロキサン配位子との白金0の溶液。
・阻害剤D:真α−アセチレンアルコールである1−エチニル−1−シクロヘキサノール(ECH)。
・光開始剤E:
−IGMレジンズ社が販売するOmnirad102:2−ヒドロキシ−2−メチル−1−(4−t−ブチル)フェニルプロパノン(I型光開始剤);
−ランベルティ社が販売するEsacure(登録商標)TZT:4−メチルベンゾフェノンと2,4,6−トリメチルベンゾフェノンとの混合物(II型光開始剤)。
各処方物を以下の表に示す割合で次の方法で製造した:阻害剤Dを溶解が完了するまではPOSVI Aと混合した。POSH Bを、阻害剤D+POSVI Aの混合物に導入した。TTMSS F及び光開始剤Eを任意にこの3成分混合物に添加した(表に示された量で)。最後に、処方物を、触媒Cを添加することによって完成させた。
この系の阻害の持続時間を、処方物の流動学的挙動を監視することによって測定する。これを行うために、図1に示すような装置を使用した。この装置は、試験を受ける処方物2に浸漬する振動針1を備える。針の振動周波数を設定する。照射前に、処方物2は液体であり、針1は自由に振動する。このときに、信号処理装置3によって監視される出力電圧は高い。初期時間t0において、UV光4の光源をオンにし、そしてこの光はミラー5を介して処方物2を照射する。処方物2が架橋反応の影響下で硬化し始めると、針1の振動振幅が減少し、出力電圧が低下する。
全ての試験を同じ条件下で実施した(白金系触媒の導入時、混合物の均質化の時間及び態様、混合物の容量、様々な添加と照射期間と間の時間)。
いくつかの処方物を以下の表4に示す割合で製造した。
2 処方物
3 信号処理装置
4 UV光
5 ミラー
Claims (12)
- 硬化性シリコーン組成物であって、
A.1分子当たり、ケイ素原子に結合した少なくとも2個のアルケニル基を有する少なくとも1種のオルガノポリシロキサン;
B.1分子当たり、ケイ素原子に結合した少なくとも2個の水素原子を含む少なくとも1種のオルガノヒドロゲノポリシロキサン;
C.少なくとも1種のヒドロシリル化触媒;
D.α−アセチレンアルコール、α,α’−アセチレンジエステル、共役エン−イン化合物、α−アセチレンケトン、アクリロニトリル、マレエート及びフマレート並びにそれらの混合物から選択される少なくとも1種の阻害剤、
E.少なくとも1種の光開始剤、
F.トリス(トリメチルシリル)シラン(TTMSS)
を含む組成物。 - 前記阻害剤Dが次式(D1):
(R1)(R2)C(OH)−C≡CH (D1)
(式中、
・R1基は、アルキル基、シクロアルキル基、(シクロアルキル)アルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、
・R2基は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、(シクロアルキル)アルキル基、アリール基又はアリールアルキル基を表し、
・又はR1及びR2は、これらのものが結合している炭素原子と共に1回以上置換されていてよい5−、6−、7−又は8−員の脂肪族環を構成する。)
の化合物から選択されるα−アセチレンアルコール型の阻害剤であることを特徴とする、請求項1に記載の組成物。 - 前記組成物が少なくとも1種のI型光開始剤Eを含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の組成物。
- 前記阻害剤Dと前記光開始剤EとTTMSSとのモル比は、
・TTMSSと阻害剤Dとのモル比が0.0001〜20の間にある;及び/又は
・TTMSSと光開始剤Eとのモル比が0.001〜10の間にある
というものであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。 - 前記触媒Cが白金を含む場合には、前記阻害剤Dの量が白金の重量に対して10重量ppm〜2000重量ppmを占めることを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載の組成物。
- 基材上にシリコーン被膜を製造するための方法であって、該基材に請求項1〜7のいずれかに記載の硬化性シリコーン組成物を被覆し、そしてこの組成物を照射により硬化させることからなる工程を含む方法。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の硬化性組成物を照射によって硬化させることからなる硬質エラストマー材料の製造方法。
- α−アセチレンアルコール、α,α’−アセチレンジエステル、共役エン−イン化合物、α−アセチレンケトン、アクリロニトリル、マレエート及びフマレート並びにそれらの混合物から選択される阻害剤と光開始剤とTTMSSとの混合物の、ヒドロシリル化反応によって架橋することのできる硬化性シリコーン組成物における阻害系としての使用。
- 前記組成物が少なくとも1種のα−ヒドロキシアセトフェノン又は少なくとも1種のII型光開始剤Eを含むことを特徴とする、請求項5に記載の組成物。
- 前記組成物が少なくとも1種のベンゾフェノン又は複数のベンゾフェノンの混合物を含むことを特徴とする、請求項5に記載の組成物。
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