JP6316592B2 - 照明器具において光源からの光を透過させる用途に使用される付加硬化型シリコーンゴム組成物 - Google Patents
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Description
(A)ケイ素原子に結合するアルケニル基を1分子中に少なくとも2個有する直鎖状のポリオルガノシロキサン100質量部、
(B)ケイ素原子に結合するアルケニル基を1分子中に少なくとも1個有し、R3SiO1/2単位と、RSiO3/2単位および/またはSiO2単位(Rは独立に置換または非置換の1価の炭化水素基を示す。)とを有するポリオルガノシロキサン (A)成分100質量部に対して15〜300質量部、
(C)ケイ素原子に結合する水素原子を1分子中に少なくとも2個有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを、前記(A)成分および(B)成分がそれぞれ有するアルケニル基の合計量1モルに対して、ケイ素原子に結合する水素原子が0.8〜2.5モルとなる量、
(D)ヒドロシリル化反応触媒の触媒量、および
(E)平均粒子径0.2〜10μmの真球状シリカ 組成物全体の100質量部に対して0.1〜5質量部、
(F)付加反応抑制剤 (A)成分100質量部に対して0.01〜2質量部
を含有する。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物は、(A)ケイ素原子に結合するアルケニル基を1分子中に少なくとも2個有する直鎖状のポリオルガノシロキサン、(B)ケイ素原子に結合するアルケニル基を1分子中に少なくとも1個有し、R3SiO1/2単位と、RSiO3/2単位および/またはSiO2単位(Rは独立に置換または非置換の1価の炭化水素基を示す。)とを有するポリオルガノシロキサン、(C)ケイ素原子に結合する水素原子を1分子中に少なくとも2個有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン、(D)ヒドロシリル化反応触媒、(E)平均粒子径0.2〜10μmの真球状シリカ、および(F)付加反応抑制剤を含有する。
[(A)成分]
(A)成分は、次に説明する(B)成分とともに、本発明の組成物のベースポリマーとなるアルケニル基含有のポリオルガノシロキサンである。
(A)成分はケイ素原子に結合するアルケニル基を1分子中に少なくとも2個有する直鎖状のポリオルガノシロキサンである。(A)成分のポリオルガノシロキサンとして、具体的には、下記一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンが挙げられる。以下、一般式(1)で表されるポリオルガノシロキサンをポリオルガノシロキサン(1)ということもある。
(式(1)中、R1は脂肪族不飽和基を含まない1価の非置換または置換炭化水素基、もしくはアルケニル基をそれぞれ独立に示す。式(1)中のmに末端基の数2を加えたm+2は平均重合度を示す。)
なお、上記一般式(1)で示されるポリオルガノシロキサン(1)のシロキサン骨格は、以下に示すような高重合度の重合体を制御よく合成しうることから、直鎖状であるが、若干の分岐、例えば、分子中に複数個の分岐が存在してもよい。本明細書において、「直鎖状」とは、このように若干の分岐を含む構造も包含する。
(B)成分は、ケイ素原子に結合するアルケニル基を1分子中に少なくとも1個有し、R3SiO1/2単位と、RSiO3/2単位および/またはSiO2単位(Rは独立に置換または非置換の1価の炭化水素基を示す。)とを有する樹脂状構造、いいかえれば三次元網状構造のポリオルガノシロキサンである。以下、このような構造の(B)成分のポリオルガノシロキサンをポリオルガノシロキサン(2)という。
(2−1)R3SiO1/2単位とRSiO3/2単位を有しSiO2単位を有しない。
(2−2)R3SiO1/2単位とSiO2単位を有しRSiO3/2単位を有しない。
(2−3)R3SiO1/2単位、RSiO3/2単位およびSiO2単位の3単位を有する。
上記(2−1)〜(2−3)においてRは、各単位で独立に、さらに同一単位内に複数のRがある場合は単位内で独立に、置換または非置換の1価の炭化水素基を示す。Rとして具体的には、上記ポリオルガノシロキサン(1)におけるR1について示した1価の基と同様の基が挙げられる。また、Rの好ましい態様についてもR1について示したのと同様の基が挙げられる。
(C)成分であるケイ素原子に結合する水素原子を1分子中に少なくとも2個有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、上記(A)成分および(B)成分と反応する架橋成分として作用する。(C)成分の分子構造に特に制限はなく、例えば直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造(樹脂状構造)などの各種のポリオルガノハイドロジェンシロキサンを使用することができる。
R2 aHbSiO(4−a−b)/2 …(3)
(式(3)中、R2は、脂肪族不飽和基を有しない、炭素原子数が1〜14、より好ましくは1〜10の非置換または置換の1価の炭化水素基である。aおよびbは、0.7≦a≦2.1、0.001≦b≦1.0であり、かつ0.8≦a+b≦3.0より好ましくは1.0≦a+b≦2.5を満足する正数である。)
(D)成分であるヒドロシリル化反応触媒は、(A)成分および(B)成分にそれぞれ含まれるアルケニル基と(C)成分中のSi−H基との付加反応(ヒドロシリル化反応)を促進する触媒である。(D)成分としては、白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒等が挙げられるが、経済性の点から白金系触媒が好ましい。白金系触媒としては、例えば、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィン類、ビニルシロキサンまたはアセチレン化合物との配位化合物などを使用することができる。これらは1種を単独でも2種以上を組み合わせても使用することができる。
本実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物は、無機充填剤として、特定の平均粒子径の真球状シリカを含有する。本実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物は、(E)成分である真球状シリカを所定の量含有することで高い透明性を備え、真球状シリカ以外のシリカを同量で用いた場合に比べて高い光拡散性を備える。また、(E)成分の真球状シリカが、硬化物に対する補強効果を有するため、本実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物の硬化物は光学用途等で求められるシリコーンゴムの機械的強度を十分に有する。
なお、本明細書における平均粒子径とは、レーザー光回折法による粒度分布測定において求められる累積重量平均値(またはメジアン径)をいう。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物は、さらに(F)成分として付加反応抑制剤を含有する。(F)成分の付加反応抑制剤は、(D)成分のヒドロシリル化反応触媒の保存中における触媒活性を低下させることなく、かつ(A)成分および(B)成分のアルケニル基と(C)成分のSi−H基との付加反応を抑制し、付加硬化型シリコーン組成物の保存安定性を高める働きをする。
以下の実施例および比較例においては、(A)〜(F)成分として、以下の化合物等を用いた。なお、以下の説明においてViはビニル基をMeはメチル基を示す。
平均組成式(ViMe2SiO1/2)(Me2SiO)m1(ViMe2SiO1/2)で示される、平均重合度が800(m1=798)であり、1分子あたりのビニル基量が平均で2個である直鎖状メチルビニルポリシロキサン。
平均組成式(Me3SiO1/2)m2((SiO2)m3(ViMe2SiO1/2)m4、(m2=4、m3=9、m4=4)で示される、平均重合度が17であり、1分子あたりのビニル基量が平均で4個である樹脂状メチルビニルポリシロキサン。
平均組成式(Me3SiO1/2)(HMeSiO)m5(Me2SiO)m6(Me3SiO1/2)で示される、平均重合度が22(m5=10、m6=10)であり、1分子あたりのSi−H基量が平均で10個(4mmol/g)である直鎖状メチルハイドロジェンポリシロキサン。
ビニルダイマー配位白金触媒(単に「白金触媒」という。)
(E)成分:真球状シリカ
アドマファインE1(アドマテック(株)製、以下同じ。平均粒子径:0.3μm)
アドマファインE2(平均粒子径:0.6μm)
アドマファインE6(平均粒子径:2.2μm)
アドマファインFE975A(平均粒子径:7.0μm)
(G)無機充填材
溶融シリカ:
デンカ溶融シリカ20M(電気化学工業(株)製、以下同じ。平均粒子径0.35μm)
デンカ溶融シリカ30M(平均粒子径0.5μm)
煙霧質シリカ:
アエロジル300(日本アエロジル社製、平均一次粒子径7nm)
真球状シリコーン樹脂:
トスパール(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアル製、平均粒子径7μm)
(F)成分:付加反応抑制剤
1−エチニルシクロヘキサン−1−オール
表1に示す(A)成分、(B)成分、(D)成分、(F)成分、(C)成分および(E)成分を順に表1に示す割合で万能混練機に仕込み、30分間混練し、実施例のシリコーンゴム組成物を作製した。なお、表1中(D)成分の含有量は、(A)成分、(B)成分および(C)成分の合計質量に対する白金元素換算の含有量(単位:ppm)である。また、(E)成分の含有量は、シリコーンゴム組成物全体の100質量部に対する割合である。以下、比較例についても同様である。
表2に示す(A)成分、(B)成分、(D)成分、(F)成分、(C)成分および(E)成分を順に表2に示す割合で万能混練機に仕込み、30分間混練して比較例のシリコーンゴム組成物を作製した。
上記各実施例、比較例で得られたシリコーンゴム組成物を、注型して、温度170℃で10分間加熱して硬化させることにより、100mm×100mm、厚さ2mmのシリコーンゴムシート(硬化物シート)に成形した。得られた硬化物シートについて、以下の評価項目について評価した。結果を表1に併せて示す。
(1)全光線透過率:JIS K7361にしたがい、硬化物シートの全光線透過率を測定した。
(2)ヘイズ値:JIS 7136にしたがい、硬化物シートのヘイズ値を測定した。
全光線透過率およびヘイズ値は、ヘイズメーター(NDH 7000:日本電色工業社製)によって測定した。
Claims (2)
- 照明器具において光源からの光を透過させる用途に使用される付加硬化型シリコーンゴム組成物であって、
(A)ケイ素原子に結合するアルケニル基を1分子中に少なくとも2個有する直鎖状のポリオルガノシロキサン100質量部、
(B)ケイ素原子に結合するアルケニル基を1分子中に少なくとも1個有し、R3SiO1/2単位と、RSiO3/2単位および/またはSiO2単位(Rは独立に置換または非置換の1価の炭化水素基を示す。)とを有するポリオルガノシロキサン (A)成分100質量部に対して15〜300質量部、
(C)ケイ素原子に結合する水素原子を1分子中に少なくとも2個有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを、前記(A)成分および(B)成分がそれぞれ有するアルケニル基の合計量1モルに対して、ケイ素原子に結合する水素原子が0.8〜2.5モルとなる量、
(D)ヒドロシリル化反応触媒の触媒量、および
(E)平均粒子径0.2〜10μmの真球状VMC(Vaperized Metal Combustion)シリカ 組成物全体の100質量部に対して0.1〜5質量部、
(F)付加反応抑制剤 (A)成分100質量部に対して0.01〜2質量部、
を含有する付加硬化型シリコーンゴム組成物。 - 前記シリコーンゴム組成物から得られる厚さ2mmの硬化物シートは、全光線透過率が90%以上であり、かつヘイズ値が30以上である請求項1記載の付加硬化型シリコーンゴム組成物。
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