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

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 Download PDF

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Description

本発明は、付加硬化型シリコーンゴム組成物に関し、特には光学用途に好適な光拡散シリコーンゴム製造のための付加硬化型シリコーンゴム組成物に関する。
近年、携帯電話や液晶ディスプレイのバックライトに用いられるLED光源の光を拡散する光拡散板として、シリコーンゴムが用いられている。このような光学用途のシリコーンゴムに対しては、LED(発光ダイオード)光源からの光を高透過率で透過させるために透明性の高いことが求められている。また、直進性が高いLED光源からの光を拡散し、光の効率を高めるために光拡散性の高いことが求められてきている。
光拡散性と光透過性を両立するためのシリコーンゴム組成物として、光拡散剤としてのシリカを配合したシリコーンゴム組成物が知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、従来のシリコーンゴム組成物では、光拡散性が低く、高い透明性と高い光拡散性を十分に両立することができないという課題があった。
特開2010−18662号公報
本発明は、上記観点からなされたものであって、高い透明性を有するとともに高い光拡散性を有するシリコーンゴムを得ることのできる付加硬化型シリコーンゴム組成物を提供することを目的とする。
本発明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、RSiO1/2単位と、RSiO3/2単位および/またはSiO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〜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。
本発明によれば、これを用いて得られるシリコーンゴムが、高い透明性を有するとともに高い光拡散性を有する、付加硬化型シリコーンゴム組成物を提供することができる。
以下に本発明の実施の形態を説明する。
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、RSiO1/2単位と、RSiO3/2単位および/またはSiO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。
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、上記(A)〜(C)成分のポリオルガノシロキサンの所定量を(D)ヒドロシリル化反応触媒および(F)付加反応抑制剤と組合せて用い、さらに(E)成分の真球状シリカの所定量を含有することで、これを硬化して得られるシリコーンゴムが、高い透明性と高い光拡散性を備える。そのため、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。
以下、各成分について説明する。
[(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。
(R SiO1/2)(R SiO)(R SiO1/2) …(1)
(式(1)中、R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。
ポリオルガノシロキサン(1)の平均重合度、すなわちシロキサン単位の数は、一般式(1)において、mに末端基の数2を加えたm+2で示され、200〜20,000の範囲が好ましい。平均重合度は、400〜2,000が好ましい。ポリオルガノシロキサン(1)の平均重合度が上記範囲内にあれば、合成(重合)上の問題もなく、作業性も良好である。
ポリオルガノシロキサン(1)の粘度(25℃)は、1,000〜10,000,000mPa・sであることが好ましく、特に3,500〜200,000mPa・sの範囲であることが好ましい。ポリオルガノシロキサン(1)の粘度がこの範囲内にある場合には、得られる組成物の作業性が良好であるうえに、この組成物から得られるシリコーン硬化物の物理的特性が良好である。
なお、本明細書において、粘度は特に断りのない限り、回転粘度計により25℃で測定された粘度をいう。また、測定時の回転数等の条件は、検体の粘度や使用する測定装置に応じて適宜調整される。
ポリオルガノシロキサン(1)は、1分子中にアルケニル基を2個以上有する。ポリオルガノシロキサン(1)における1分子あたりのアルケニル基の個数は2個以上が好ましい。また、該アルケニル基の個数は100個以下であることが好ましく、50個以下であることがより好ましい。アルケニル基の個数が1分子あたり100個を超えると、硬化物がもろくなり十分な強度が出ないおそれがある。なお、ここでいうアルケニル基の個数はポリオルガノシロキサン(1)における1分子あたりの平均個数である。
上記一般式(1)中のRは、それぞれ独立に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である。一般式(1)においては、1分子あたりのアルケニル基数が上記範囲となるように、該式(1)中のRをアルケニル基とする個数(割合)が適宜調整される。
が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である場合、該Rとして具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、3−シアノプロピル基、3−メトキシプロピル基等の置換炭化水素基が挙げられる。
がアルケニル基である場合、該Rとして具体的には、ビニル基、アリル基、3−ブテニル基、4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基等が挙げられる。ポリオルガノシロキサン(1)の合成や取扱いが容易で、付加反応も容易に行われることから、アルケニル基はビニル基であることが好ましい。アルケニル基は、分子中のどのケイ素原子に結合していてもよいが、優れた反応性を示すことから、その一部は、分子末端のケイ素原子に結合していることが好ましい。一般式(1)において、複数のアルケニル基は、同一であっても異なってもよいが、合成が容易である点で、同一であることが好ましい。
一般式(1)において、全Rのうちアルケニル基以外の1価の非置換または置換炭化水素基を示すR(以下、アルケニル基以外のRを「R11」で示す。)についても、複数のR11は同一であっても異なってもよい。合成が容易である点では、これらのR11は同一であることが好ましいが、得られるシリコーンゴムに求められる物性に応じて、その一部に異なる基が導入されてもよい。
ポリオルガノシロキサン(1)の合成や取扱いが容易で、優れた耐熱性が得られることから、R11の50%以上がメチル基であることが好ましく、R11のすべてがメチル基であることが特に好ましい。
また、得られるシリコーンゴムに、耐油性および/または耐溶剤性を付与する目的で、R11の一部を3,3,3−トリフルオロプロピル基とし、残りのR11を全てメチル基とする組合せを使用することができる。その場合、式(1)におけるmで囲まれる単位のRが部分的に3,3,3−トリフルオロプロピル基であり、残りのRのうちアルケニル基以外のRが全てメチル基である組合せが好ましい。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物において、(A)成分は、1種を用いても、2種以上を併用してもよい。
[(B)成分]
(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、RSiO1/2単位と、RSiO3/2単位および/またはSiO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。
ポリオルガノシロキサン(2)として、具体的には以下の(2−1)〜(2−3)の単位構成が挙げられる。
(2−1)RSiO1/2単位とRSiO3/2単位を有しSiO単位を有しない。
(2−2)RSiO1/2単位とSiO単位を有しRSiO3/2単位を有しない。
(2−3)RSiO1/2単位、RSiO3/2単位およびSiO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R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Rについて示したのと同様の基が挙げられる。
なお、上記(2−1)〜(2−3)の単位構成のポリオルガノシロキサン(2)のいずれの場合においても、さらにRSiO単位を有してもよい。ただし、得られるシリコーンゴムの透明性の観点から、ポリオルガノシロキサン(2)におけるRSiO単位の割合は少ない方が好ましく、RSiO単位を全く含まないポリオルガノシロキサン(2)が特に好ましい。また、得られるシリコーンゴムの硬さを向上させる観点からは、全単位の合計を100としたときに、RSiO1/2単位とSiO単位の合計が60以上である割合が好ましく、80以上の割合がより好ましい。
上記(2−1)、(2−2)における、各単位の構成割合としては、全単位の合計を100としたときに、RSiO1/2単位が20〜60、RSiO単位が0〜40、RSiO3/2単位またはSiO単位が40〜80である割合が好ましい。
上記(2−2)、(2−3)においては、SiO単位に対するRSiO1/2単位の割合は、RSiO1/2単位/SiO単位で示される比が、0.5〜1.5であることが好ましく、0.7〜1.2であることが好ましい。0.5以上であることで、相溶性に優れ、1.5以下であることで、硬さを向上させることができる。
上記(2−3)における、各単位の構成割合としては、全単位の合計を100としたときに、RSiO1/2単位が15〜60、RSiO単位が0〜10、RSiO3/2単位が5〜80、SiO単位が5〜80である割合が好ましい。
これのうちでもポリオルガノシロキサン(2)としては、上記(2−2)の構成において、RSiO単位を含まない構成が特に好ましい。その場合の各単位の構成割合としては、全単位の合計を100としたときに、RSiO1/2単位が20〜60、SiO単位が40〜80である割合が好ましい。
ポリオルガノシロキサン(2)の、ゲルパーミエーションクロマトグラフ法で測定される質量平均分子量は、500〜8,000の範囲にあることが好ましく、1,000〜5,000がより好ましい。ポリオルガノシロキサン(2)の質量平均分子量が上記範囲内にあれば、組成物の著しい高粘度化による作業上の問題もなく、硬化後の機械的強度も良好である。
ポリオルガノシロキサン(2)は、性状は問わず、常温(25℃)で固体状であっても、比較的粘度の高い、例えば200Pa・s以上の液状であってもよい。
ポリオルガノシロキサン(2)は、1分子中に少なくとも1個のアルケニル基を有する。ポリオルガノシロキサン(2)は、好ましくは2個以上のアルケニル基を有する。また、ポリオルガノシロキサン(2)におけるアルケニル基の含有数は、8個以下が好ましく、4個以下がより好ましい。なお、ここでいうアルケニル基の個数はポリオルガノシロキサン(2)における1分子あたりの平均個数である。
ポリオルガノシロキサン(2)が1分子中に1個以上有するアルケニル基は、RSiO1/2単位、RSiO単位、RSiO3/2単位のいずれの単位に存在してもよい。アルケニル基は、RSiO1/2単位やRSiO単位中に複数存在してもよく、RSiO1/2単位、RSiO単位、RSiO3/2単位のそれぞれに存在してもよい。ポリオルガノシロキサン(2)において、アルケニル基はRSiO1/2単位に存在するのが特に好ましい。
(B)成分としては、ポリオルガノシロキサン(2)の1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物において、(A)成分と(B)成分は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。組成物中の(B)成分の含有量は(A)成分の100質量部に対して、15〜300質量部となる量であり、好ましくは30〜200質量部である。(A)成分に対する(B)成分の含有量の割合が上記範囲であると、硬化物に最適な硬さと十分な機械的強度を与える。
[(C)成分]
(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。
(C)成分のポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、1分子中に2個以上、好ましくは3個以上のケイ素原子に結合する水素原子、すなわちヒドロシリル基(Si−H基)を有する。(C)成分であるポリオルガノハイドロジェンシロキサンが直鎖状である場合、これらのSi−H基は分子鎖の末端および中間部分のいずれか一方のみに位置していても、その両方に位置していてもよい。なお、ここでいうSi−H基の個数はポリオルガノハイドロジェンシロキサンにおける1分子あたりの平均個数である。
(C)成分の1分子中のケイ素原子の平均数(平均重合度)は2〜1,000が好ましく、3〜100がより好ましい。(C)成分の粘度(25℃)は、500mPa・s以下であることが好ましく、特に10〜100mPa・sの範囲であることが好ましい。(C)成分の粘度がこの範囲内にある場合には、得られる組成物の作業性が良好であるうえに、この組成物から得られるシリコーン硬化物の物理的特性が良好である。
このような、(C)成分のポリオルガノハイドロジェンシロキサンが、分子内に有するSi−H基の量としては、0.3〜15mmol/gが好ましく、1〜10mmol/gがより好ましい。
(C)成分としては、例えば、下記平均組成式(3)で示されるポリオルガノハイドロジェンシロキサンが用いられる。
SiO(4−a−b)/2 …(3)
(式(3)中、R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。)
上記Rとしては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基;これらの炭化水素基中の水素原子の一部または全部をハロゲン原子で置換した基、例えばクロロメチル基、3−クロロプロピル基、ブロモエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等が挙げられる。Rは、アルキル基またはアリール基であることが好ましく、より好ましくはメチル基またはフェニル基であり、特に好ましくはメチル基である。
(C)成分の具体例としては、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジエンシロキシ基封鎖ジフェニルポリシロキサン、R SiO1/2(Rは上記の通りであり、以下のRも同様である。)単位と、R HSiO1/2単位と、SiO単位とからなるポリオルガノシロキサン共重合体、R HSiO1/2単位と、SiO単位とからなるポリオルガノシロキサン共重合体、RHSiO単位と、RSiO3/2単位またはHSiO3/2単位とからなるポリオルガノシロキサン共重合体などが挙げられる。これらは1種を単独であるいは2種以上を組み合わせて使用することができる。
(C)成分としては、上記ポリオルガノハイドロジェンシロキサンのうちでも特に、ケイ素原子に結合する有機基としてメチル基のみを有するポリメチルハイドロジェンシロキサン、具体的には、上記平均組成式(3)のRが全てメチル基であるポリメチルハイドロジェンシロキサンが好ましい。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物における(C)成分であるポリオルガノハイドロジェンシロキサンの含有量は、(C)成分の有するSi−H基が(A)成分および(B)成分がそれぞれ有するアルケニル基(例えば、ビニル基)の合計量1モルに対して、0.8〜2.5モルとなる量である。該(C)成分の含有量は、上記(A)成分と(B)成分に対する(C)成分の硬化有効量であり、(A)成分および(B)成分が有するアルケニル基の合計量1モルに対する(C)成分のSi−H基の量は好ましくは1.8〜2.3モルである。(C)成分を上記含有量で含有することで、本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物は、硬化反応が十分に進行するとともに、未反応のSi−H基がシリコーン硬化物中に多量に残存することもないため、得られるシリコーン硬化物の物性が経時的に変化することもほとんどない。
[(D)成分]
(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。
(D)成分の含有量は、ヒドロシリル化反応の触媒として有効な量であれば特に限定されないが、例えば、(A)成分、(B)成分および(C)成分の合計量(質量)に対して、白金元素に換算して0.1〜100ppm、より好ましくは1〜20ppm、さらに好ましくは1〜10ppmの範囲とすることができる。含有量がこの範囲にある場合には、付加反応が十分に促進される結果十分な硬化が得られ、かつ経済的に有利である。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物においては、上記(A)〜(C)成分のポリオルガノシロキサンの所定量を(D)ヒドロシリル化反応触媒の触媒量と組合せて用いることで、硬化物として透明性の高いシリコーンゴムが得られる。
[(E)成分]
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。
本発明の実施形態に用いる真球状シリカの平均粒子径は0.2〜10μmであり、2〜7μmが好ましい。平均粒子径が0.2μmより小さいと十分な光拡散性が得られない場合があり、10μmを超えると光透過率が不十分となるおそれがある。真球状シリカは1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。
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。
なお、「真球状」とは真球あるいは極めて真球に近い球であり、具体的には、走査型電子顕微鏡(SEM)で観察される長径に対する短径の比(短径/長径)が、0.7以上である球形の粒子を意味する。本実施形態では、このような粒子が全粒子の95%以上となるような粉末を用いて付加硬化型シリコーンゴム組成物を調製することが好ましい。上記長径に対する短径の比(短径/長径)が0.7未満であると、得られるシリコーンゴム組成物の透明性および光拡散性が低下することがある。
また、真球状シリカ粒子の粒度の分布については特に規定しないが、分布が小さい方が透明性および光拡散性の観点から好ましい。
(E)成分としての真球状シリカは、例えば金属ケイ素粉末を酸素と反応させることで得ることができる。これは、いわゆるVMC(Vaperized Metal Combustion)法と称される方法である。VMC法では、酸素を含む雰囲気中でバーナーにより化学炎を形成し、この化学炎中に金属ケイ素粉末を粉塵雲が形成される程度の量投入し、爆燃を起こさせてシリカ粒子を得る。このVMC法は粉塵爆発の原理を利用するものであり、VMC法によれば、金属ケイ素粉末に対する酸化反応が瞬時に進行するので、得られるシリカ粒子には結晶が成長できず、無定形のシリカ粒子となる。また、得られたシリカ粒子は、略真球状の形状をなす。投入する金属ケイ素粉末の粒子径、投入量、火炎温度等を調整することにより、得られる真球状シリカの平均粒子径を調整することが可能である。
本発明の実施形態に用いる真球状シリカの代表的な市販品としては、アドマファインE1、アドマファインE2、アドマファインE6、アドマファインFE975A(いずれもアドマテック(株)製)等が挙げられる。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーン組成物における、(E)成分である真球状シリカの含有量は、組成物全体の100質量部に対して、0.1〜10質量部となる量である。(E)成分の含有量の割合が上記範囲であると、得られるシリコーンゴムが透明性を維持しながら高い光拡散性を得ることができ、例えば、厚さ2mmのシリコーンゴムシートで測定される全光線透過率として90%以上、ヘイズとして30以上とすることができる。
なお、(E)成分として用いる真球状シリカの平均粒子径が小さいほど、得られるシリコーンゴムの透明性が向上するが、光拡散性が低下する傾向がある。反対に、真球状シリカの平均粒子径が大きいほど、得られるシリコーンゴムの透明性が低下するが、光拡散性が向上する傾向がある。したがって、(E)成分である真球状シリカの含有量はシリコーンゴムに求められる光透過性、光拡散性および用いる真球状シリカの平均粒子径によって、上記した観点から適宜調整すればよい。また、真球状シリカは平均粒子径の異なるものの2種以上を混合してもよい。
[(F)成分]
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。
付加反応抑制剤としては、公知のものを使用することができる。例えば、1−エチニルシクロヘキサン−1−オール、3−メチル−1−ブチン−3−オール、3,5−ジメチル−1−へキシン−3−オール、3−メチル−1−ペンテン−3−オール、フェニルブチノ−ルなどのアセチレン系アルコール;3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−1−へキシン−3−インなどのアセチレン系化合物;これらのアセチレン系化合物とアルコキシシラン、アルコキシシロキサン、ハイドロジェンシランまたはハイドロジェンシロキサンとの反応物;テトラメチルビニルシロキサン環状体などのビニルシロキサン;ベンゾトリアゾールなどの有機窒素化合物およびその他の有機リン化合物;オキシム化合物、有機クロム化合物などが挙げられる。
(F)成分の付加反応抑制剤の含有量は、付加硬化型シリコーン組成物の安定性が得られる量であり、(A)成分100質量部に対して0.01〜2.0質量部、好ましくは0.05〜0.5質量部である。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物には、以上の成分の他に本発明による効果を阻害しない範囲で、各種目的に応じて従来から用いられている各種添加剤を配合してもよい。このような添加剤としては、チキソトロピー性付与剤、押出し作業性を改良するための粘度調整剤、紫外線防止剤、防かび剤、耐熱向上剤、難燃化剤、酸化防止剤等が挙げられる。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物の製造方法としては、各成分の添加順序は特に限定されるものではなく、各所定量の(A)〜(F)の必須成分および上述したその他任意成分を、周知の混練機で混練する方法等が挙げられる。混練機としては、必要に応じて加熱手段および冷却手段を備えた、例えば、万能混練機、プラネタリーミキサー、3本ロール、2本ロール、ニーダー、加圧ニーダー、ゲートミキサー、品川ミキサー等が挙げられ、単独またはこれらを組み合わせて使用することができる。
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、従来公知の種々の成形法で加硫成形し硬化物とすることができる。適用可能な成形法としては、例えば、コンプレッション成形、トランスファー成形、インジェクション成形などが挙げられる。また、組成物の粘度が低い場合には、液状シリコーンで通常用いられている成形法、例えば、リキッドインジェクション成形が可能である。この場合、二液混合型としてもよく、さらには必要に応じて樹脂等との二色成形も可能である。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物の硬化は、主として(A)成分、(B)成分および(C)成分にヒドロシリル化反応をさせることで行われる。この際、硬化反応は、上記付加反応抑制剤の種類やその添加量に応じて適宜調整できる。好ましい硬化の条件として、例えば、コンプレッション成形の場合、70〜200℃で2〜120分間加熱する条件等が挙げられる。同様にコンプレッション成形の場合、100〜180℃で5〜10分間加熱する硬化条件がより好ましい。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物を用いて、このようにして得られるシリコーン硬化物は、透明性が高く、光拡散性が高い。具体的には、厚さ2mmの硬化物シートとした際に、全光線透過率が90%以上であり、かつヘイズ値が30以上であることが好ましい。
また、透明性の観点からは、得られる厚さ2mmの硬化物シートにおける全光線透過率は90%以上であることがより好ましく、92%以上が特に好ましい。光拡散性の観点からは、上記光の透過率に加えて、さらに硬化物シート(厚さ2mm)におけるヘイズ値が、30以上であることが好ましく、40以上であることがより好ましい。
なお、全光線透過率およびへイズ値はヘイズメーター等により測定できる。
本発明の実施形態の付加硬化型シリコーンゴム組成物を用いて得られる硬化物シートにおいては、このように高い透明性と高い光拡散性を有し、さらにこの高透明性を高温や高湿の条件下においても長く維持することが可能である。
このような本発明の付加硬化型シリコーンゴム組成物は、上記特性が要求される種々の用途に広く用いることができる。特に、照明等の光学用品に有用である。
以下、本発明の実施例について記載するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
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。
(A)成分:直鎖状メチルビニルポリシロキサン(A)
平均組成式(ViMeSiO1/2)(MeSiO)m1(ViMeSiO1/2)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。
(B)成分:樹脂状メチルビニルポリシロキサン(B)
平均組成式(MeSiO1/2m2((SiOm3(ViMeSiO1/2m4、(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。
(C)成分:直鎖状メチルハイドロジェンポリシロキサン(C)
平均組成式(MeSiO1/2)(HMeSiO)m5(MeSiO)m6(MeSiO1/2)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。
(D)成分:ヒドロシリル化反応触媒
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
なお、上記において真球状シリカの平均粒子径および無機充填材の平均一次粒子径は、レーザー回折散乱粒度分布測定装置(装置名、LS230、Coulter社製)で測定した。
[実施例1〜16]
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。
[比較例1〜11]
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。
[評価]
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。
(初期特性)
(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。
Figure 0006316592
Figure 0006316592
表1、2からわかるように実施例の付加硬化型シリコーンゴム組成物を硬化して得られたシリコーンゴムは、高い透明性と高い光拡散性を持つことが分かる。
本発明の付加硬化型シリコーンゴム組成物によれば、高い透明性を有するとともに高い光拡散性を有するシリコーンゴム成形体を製造可能であり、照明等の光学用品の分野において有用である。

Claims (2)

  1. 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、RSiO1/2単位と、RSiO3/2単位および/またはSiO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。
  2. 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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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3595731B2 (ja) * 1999-06-21 2004-12-02 信越化学工業株式会社 半導体装置封止用付加硬化型シリコーン組成物及び半導体装置
JP2003128920A (ja) * 2001-10-26 2003-05-08 Dow Corning Toray Silicone Co Ltd 硬化性液状シリコーン組成物および半導体装置
JP3956792B2 (ja) * 2002-07-25 2007-08-08 東レ株式会社 光拡散フィルムおよびその製造方法
JP2008074970A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Admatechs Co Ltd 光拡散用樹脂組成物
JP2008145781A (ja) * 2006-12-11 2008-06-26 Admatechs Co Ltd アンチグレアフィルム及びその製造方法
JP5003910B2 (ja) * 2008-07-09 2012-08-22 信越化学工業株式会社 光導波板用液状シリコーンゴム組成物
JP2012074512A (ja) * 2010-09-28 2012-04-12 Sekisui Chem Co Ltd 光半導体装置用ダイボンド材及びそれを用いた光半導体装置

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