JP7457604B2 - 付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、シート、及び光学部品 - Google Patents

付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、シート、及び光学部品 Download PDF

Info

Publication number
JP7457604B2
JP7457604B2 JP2020139282A JP2020139282A JP7457604B2 JP 7457604 B2 JP7457604 B2 JP 7457604B2 JP 2020139282 A JP2020139282 A JP 2020139282A JP 2020139282 A JP2020139282 A JP 2020139282A JP 7457604 B2 JP7457604 B2 JP 7457604B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
component
addition
groups
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020139282A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021046537A (ja
Inventor
直樹 山川
将太 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
Publication of JP2021046537A publication Critical patent/JP2021046537A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7457604B2 publication Critical patent/JP7457604B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04Polysiloxanes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18Manufacture of films or sheets
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/04Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements made of organic materials, e.g. plastics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04Polysiloxanes
    • C08J2383/07Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2483/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2483/04Polysiloxanes
    • C08J2483/05Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/54Silicon-containing compounds
    • C08K5/541Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C08K5/5419Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/02Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
    • C08L2205/025Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08LCOMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2205/00Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、およびこれらを用いたシート、及び光学部品に関する。
シリコーン樹脂は、耐熱・耐寒性、電気絶縁性、耐候性、撥水性、透明性等に優れた樹脂として広く知られており、電気・電子機器、OA機器、自動車、精密機器、建築材料等の各種分野で使用されている。
近年、特にLEDの分野においては、光学部品の小型化や光源の高輝度化に伴い、有機材料が高温・高光度下で長期にさらされるため、耐熱性・耐光性に優れた透明有機樹脂の開発が望まれてきたが、シリコーン樹脂は耐熱性、透明性に優れていることに加え、変色しにくく、物理的な劣化もしにくいという性質において、他の有機樹脂材料より優れた性能が確認され、光学部品材料としての利用も広がっている。
シリコーン樹脂のなかでも、特許文献1に開示された付加反応硬化型シリコーン樹脂組成物は無溶剤型であり、溶剤型の縮合硬化型シリコーンワニス等に比べて成形性がよいこと、溶剤をほとんど含まないことから、環境にやさしい等の長所を備えている。このシリコーン樹脂組成物は、硬化後に高硬度・高透明な樹脂となり、成形性の良さからキートップ用組成物としても使用されている。また、特許文献2には、ケイ素原子に直結したアルケニル基を有する直鎖状のオルガノポリシロキサンと分岐鎖状のオルガノポリシロキサン、およびオルガノハイドロジェンポリシロキサンの組み合わせにより、フォトカプラー、発光ダイオード等の光学用半導体素子の保護材、被覆材、封止材に優れる高硬度材料が紹介されている。さらに、特許文献3には、分岐鎖状のオルガノポリシロキサン、オルガノハイドロジェンポリシロキサンと接着付与剤の最適化により高硬度で接着性の高い材料が開示されている。
しかしながら、これらの高硬度・高透明なシリコーン樹脂は引っ掻き耐性やクラック耐性に優れるものの、シリコーン樹脂単体で薄く加工したシートを折り曲げると容易に割れてしまう欠点があった。
特許第3344286号公報 特開2004-143361号公報 特開2011-254009号公報
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、折り曲げ耐性が優れる硬化物を与える付加硬化型シリコーン組成物を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明では、
(A)下記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサン、
(CSiO(4-n-m)/2 (1)
〔式中、Rは同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基(但し、非置換のフェニル基を除く)、アルコキシ基又は水酸基で、全Rの0.1~80モル%がアルケニル基であり、n及びmは、0.1≦n<0.8、0.2≦m<1.9、1≦n+m<2、且つ0.20≦m/(n+m)≦0.95を満たす正数である。〕
(B)一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリル基と少なくとも1個のケイ素原子に結合したフェニル基を有する直鎖状のオルガノポリシロキサン、
(C)下記平均組成式(2)で表され、珪素原子と結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分および(B)成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の数に対する(C)成分中の珪素原子に結合した水素原子の数の比が0.01~0.5となる量、
SiO(4-a-b)/2 (2)
〔式中、Rは脂肪族不飽和炭化水素基を除く同一又は異種の置換(但し、エポキシ基置換及びアルコキシ基置換を除く)又は非置換の一価炭化水素基、a及びbは、0.7≦a≦2.7、0.01≦b≦1.0、且つ0.8≦a+b≦3.0を満たす正数である。〕
及び、
(D)ヒドロシリル化反応触媒、
を含むものであることを特徴とする付加硬化型シリコーン組成物を提供する。
このような本発明の付加硬化型シリコーン組成物であれば、折り曲げ耐性が優れる硬化物を与えることができる。
この場合、(B)成分が、下記式(3)で表される直鎖状のオルガノポリシロキサンであることが好ましい。
Figure 0007457604000001
(式中、pは1~1,000の正数であり、qは1~100の正数であり、rは2または3である。括弧が付されたシロキサン単位の配列は任意であってよい。)
このような付加硬化型シリコーン組成物であれば、より折り曲げ耐性が優れる硬化物を与えることができる。
ここで、前記式(3)においてq/(p+q)が、0.25~1であることがより好ましい。
このような付加硬化型シリコーン組成物であれば、より一層折り曲げ耐性が優れる硬化物を与えることができる。
また、上記付加硬化型シリコーン組成物は、更に(E)有機過酸化物を含むことが好ましい。
前記(E)成分は、(B)成分の(メタ)アクリル基の重合を促進し、硬化物の硬度を高める作用を有するため、このような付加硬化型シリコーン組成物は、柔軟性を損なわずに、より高硬度の硬化物を与えることができる。
また、本発明は、上記付加硬化型シリコーン組成物の硬化物であるシリコーン硬化物を提供する。
このような本発明のシリコーン硬化物は、十分な硬度を有すると共に折り曲げ耐性が優れる。
また、本発明は、上記シリコーン硬化物からなるシートも提供する。該シートは、厚さ0.2mmにおいて折り曲げた際に、クラックが発生する曲率半径が1.5mm未満であることが好ましい。
このような本発明のシートは、十分な硬度を有すると共に折り曲げ耐性が優れる。このため、シリコーン樹脂単体で薄く加工したシートを折り曲げても容易に割れてしまうことがない。
また、本発明は、上記シリコーン硬化物、又は、上記シートを有することを特徴とする光学部品を提供する。
このような本発明の光学部品は、十分な硬度を有すると共に折り曲げ耐性が優れるため、可撓性が要求される用途に好適である。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、十分な硬度を有すると共に折り曲げ耐性が優れる硬化物を与える。このため、該硬化物は光学部品、特に、フレキシブル基板又はフレキシブルパネルの表層材として有用である。
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を行った結果、特定のシリコーン組成物であれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は、下記(A)~(D)成分を含む付加硬化型シリコーン組成物である。
(A)下記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサン、
(CSiO(4-n-m)/2 (1)
〔式中、Rは同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基(但し、非置換のフェニル基を除く)、アルコキシ基又は水酸基で、全Rの0.1~80モル%がアルケニル基であり、n及びmは、0.1≦n<0.8、0.2≦m<1.9、1≦n+m<2、且つ0.20≦m/(n+m)≦0.95を満たす正数である。〕
(B)一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリル基と少なくとも1個のケイ素原子に結合したフェニル基を有する直鎖状のオルガノポリシロキサン、
(C)下記平均組成式(2)で表され、珪素原子と結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分および(B)成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の数に対する(C)成分中の珪素原子に結合した水素原子の数の比が0.01~0.5となる量、
SiO(4-a-b)/2 (2)
〔式中、Rは脂肪族不飽和炭化水素基を除く同一又は異種の置換(但し、エポキシ基置換及びアルコキシ基置換を除く)又は非置換の一価炭化水素基、a及びbは、0.7≦a≦2.7、0.01≦b≦1.0、且つ0.8≦a+b≦3.0を満たす正数である。〕
(D)ヒドロシリル化反応触媒
以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[付加硬化型シリコーン組成物]
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、後述する(A)~(D)成分を含有するものである。また、必要に応じて、(E)有機過酸化物や、付加反応制御剤、接着性向上剤などのその他の成分を含有することができる。
以下、各成分について詳細に説明する。
[(A)成分]
(A)成分は、下記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサンである。
(CSiO(4-n-m)/2 (1)
〔式中、Rは同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基(但し、非置換のフェニル基を除く)、アルコキシ基又は水酸基で、全Rの0.1~80モル%がアルケニル基であり、n及びmは、0.1≦n<0.8、0.2≦m<1.9、1≦n+m<2、且つ0.20≦m/(n+m)≦0.95を満たす正数である。〕
(A)成分は、回転粘度計により測定される25℃における粘度が10,000mPa・s以上の液状又は固体であることが好ましく、100,000mPa・s~10,000,000mPa・sの液状又は固体であることがより好ましい。このような(A)成分を用いると、硬化物の機械特性がより良好なものとなる。
(A)成分は、平均組成式(1)において、1.0≦n+m<2.0であることから理解されるように、少なくとも、分子中にRSiO3/2単位、(C)SiO3/2単位、SiO4/2単位の1種または2種以上を含有する分岐状あるいは三次元網状構造のものである。
の基は、同一又は異種の、C基を除く置換又は非置換の一価炭化水素基、アルコキシ基又は水酸基である。一価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基や、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基等の飽和炭化水素基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等の、フェニル基を除くアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基等のアルケニル基等の不飽和炭化水素基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換炭化水素基などが挙げられる。
これらの中で、アルケニル基以外のRとしては、メチル基が好ましく、アルケニル基としてはビニル基が好ましい。
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基を挙げることができる。
また、Rの全数のうち0.1~80%、好ましくは0.5~50%がアルケニル基である。アルケニル基の数が0.1%よりも少ないと硬化物に必要な硬度が得られず、80%より多いと架橋点が多過ぎるため、硬化物(シリコーン樹脂)が脆くなってしまう。
n、mは、0.1≦n<0.8、0.2≦m<1.9であり、1≦n+m<2.0を満たす。n+mが1より小さい場合および2以上の場合、必要な硬度および強度が得られないおそれがある。
また、0.20≦m/(n+m)≦0.95、好ましくは0.30≦m/(n+m)≦0.80であり、フェニル基の数がこの範囲外であると、硬化物の機械特性が得られなくなり、透明性に劣る場合がある。
(A)成分は、アルコキシシランやクロロシラン等を加水分解縮合させる公知の方法で得ることができるが、必要に応じて、アルコキシ基やシラノール基を含んでいてもよい。
(A)成分の具体例としては、下記式で表されるもの等が挙げられる。
[(CH)(CH=CH)SiO]6.2[(CSiO]2.5[(C)SiO3/2
(A)成分は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
[(B)成分]
(B)成分は、一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリル基と少なくとも1個のケイ素原子に結合したフェニル基を有する直鎖状のオルガノポリシロキサンである。
本発明において、(メタ)アクリル基は、アクリル基またはメタクリル基を意味する。(メタ)アクリル含有基としては、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルオキシアルキルオキシ基、またはメタクリロイルオキシアルキルオキシ基等が挙げられる。
これらの基に含まれるアルキル(アルキレン)部位の炭素数としては、特に限定されるものではないが、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、2または3がさらに好ましい。
これらの中でも、ヒドロシリル化反応が容易に進む点からアクリル基が好ましく、アクリル含有基としては、2-(アクリロイルオキシ)エチルオキシ基、3-(アクリロイルオキシ)プロピルオキシ基がより好ましい。
(メタ)アクリル基の分子中での位置に制限はないが、硬化物の曲げ性を向上させる点から、直鎖状オルガノポリシロキサンの末端に設けるのが好ましい。
(B)成分中の(メタ)アクリル含有基およびフェニル基以外のケイ素原子に結合した有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、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等のハロゲン化アルキル基等の置換もしくは非置換の一価炭化水素基が例示され、特にメチル基が好ましい。
(B)成分の25℃における粘度は限定されないが、10~1,000,000mPa.sの範囲内であることが好ましく、特に100~10,000mPa.sの範囲内であることが好ましい。粘度が10~1,000,000mPa.sの範囲内であれば、得られる硬化物の機械特性が低下することがなく、(A)成分との溶解性が良好になり、本組成物を加熱硬化して得られる硬化物が白濁したり、取扱い性が低下することもない。なお、上記粘度は回転粘度計により測定されるものである。
(B)成分の製造方法の一例としては、
[1]ケイ素原子に結合したアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンへのジメチルクロロシランのヒドロシリル化反応を行い、
[2][1]で得られた組成物に、トリエチルアミン存在下でアクリル酸2-ヒドロキシエチル等の(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステルを反応させることで得られる。
(B)成分の好ましい例としては、下記式(3)で表されるオルガノポリシロキサンが挙げられる。
Figure 0007457604000002
(式中、pは1~1,000の正数であり、qは1~100の正数であり、rは2または3である。括弧が付されたシロキサン単位の配列は任意であってよい。)
ここで、q/(p+q)は、0.25~1であることが好ましく、より好ましくは0.3~1である。
(B)成分の具体例としては、下記式で表されるもの等が挙げられる。
Figure 0007457604000003
(式中、括弧が付されたシロキサン単位の配列は任意であってよい。)
(B)成分は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
(B)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して1~100質量部が好ましく、より好ましくは10~80質量部、更に好ましくは20~60質量部である。
[(C)成分]
(C)成分は、下記平均組成式(2)で表され、珪素原子と結合した水素原子(即ち、SiH基)を1分子中に少なくとも2個(通常、2~200個)、好ましくは2~20個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。
SiO[(4-a-b)/2] (2)
〔式中、Rは脂肪族不飽和炭化水素基を除く同一又は異種の置換(但し、エポキシ基置換及びアルコキシ基置換を除く)又は非置換の一価炭化水素基、a及びbは、0.7≦a≦2.7、0.01≦b≦1.0、且つ0.8≦a+b≦3.0を満たす正数である。〕
(C)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、(A)成分中のアルケニル基とヒドロシリル化反応により架橋する架橋剤として作用すると共に、場合によっては、組成物を希釈して用途に適した粘度に調整するための反応性希釈剤としても働くことのできる成分である。
(C)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造等、いずれの分子構造を有していてもよい。また、Si-H基は分子鎖末端、分子鎖非末端部分のどちらか一方に位置しても、その両方に位置していてもよい。
(C)成分の単位質量あたりのSiH基の含有量は0.001~0.02mol/gの範囲であることが好ましく、より好ましくは0.004~0.017mol/gである。
は、脂肪族不飽和炭化水素基を除く非置換又は置換(但し、エポキシ基置換及びアルコキシ基置換を除く)の一価炭化水素基であり、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、tert-ブチル基、ヘキシル基等のアルキル基や、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基等の飽和炭化水素基、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、フェニルエチル基等のアラルキル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換炭化水素基などが挙げられ、好ましくは炭素数1~12、特に1~8のアルキル基、炭素数6~12のアリール基、特に好ましくはメチル基またはフェニル基である。
また、Rの全数に対するフェニル基の数が10~60%であることが好ましい。
(C)成分の25℃における粘度は、組成物の取り扱い性および硬化物の機械特性の観点から、好ましくは1,000mPa・s以下、より好ましくは3~100mPa・sである。なお、上記粘度は回転粘度計により測定されるものである。
(C)成分としては、下記式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン等が挙げられる。
Figure 0007457604000004
(式中、Rは上記で定義した通りであり、eは2~100の整数、fは2~100の整数、gは1~30の整数である。括弧が付されたシロキサン単位の配列は任意であってよい。)
(C)成分の具体例としては、下記式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン等が挙げられる。
Figure 0007457604000005
(式中、括弧が付されたシロキサン単位の配列は任意であってよい。)
Figure 0007457604000006
(C)成分は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
(C)成分の配合量は、(A)成分および(B)成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の数、即ち、アルケニル基および(メタ)アクリル基の合計数に対する(C)成分中のSiH基の数の比が0.01~0.5となる量であり、好ましくは0.05~0.5となる量であり、より好ましくは0.2~0.4となる量である。0.01未満では硬化が不十分となるおそれがあり、0.5を超えると硬化物の折り曲げ耐性が劣る。
[(D)成分]
(D)成分のヒドロシリル化反応触媒は、ヒドロシリル化反応を促進させる作用を有するものとして知られる触媒であればいずれも使用することができ、代表的なものとして白金系、ロジウム系、又はパラジウム系の白金族金属触媒を使用することができる。一般的には塩化白金酸及びその変性品が使用される。特に、エレクトロニクス用途である場合は低塩素触媒が好ましく、例えば塩素分を取り除いたジビニルテトラメチルジシロキサン、又はジビニルジフェニルジメチルジシロキサンで変性された白金化合物触媒を使用することが好ましい。
(D)成分の添加量は、触媒としての有効量であればよいが、硬化性、および金属に由来する着色の抑制の観点から、(A)、(B)及び(C)成分の合計質量に対して、触媒に含まれる金属の質量基準で一般的に100ppm以下(通常、0.1~100ppm)、特に50ppm以下(例えば0.5~50ppm)が好ましい。
[(E)成分]
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、更に(E)有機過酸化物を含んでいてもよい。本成分は、(B)成分の(メタ)アクリル基の重合を促進させ、硬化物の硬度を上げる作用を有する。これにより、柔軟性を損なわずに、より高硬度の硬化物を与えることができる。
有機過酸化物の具体例としては、ジアシルパーオキサイド、パーオキシエステル、ジアルキルパーオキサイド、パーオキシジカーボネート、パーオキシケタール、ハイドロパーオキサイド、シリルパーオキサイド等が挙げられる。
ジアシルパーオキサイドとしては、例えば、イソブチリルパーオキサイド、2,4-ジクロロベンゾイルパーオキサイド、3,5,5-トリメチルヘキサノイルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ステアロイルパーオキサイド、スクシニックパーオキサイド、ベンゾイルパーオキシトルエン及びベンゾイルパーオキサイドが挙げられる。
パーオキシエステルとしては、例えば、クミルパーオキシネオデカノエート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシネオデカノエート、1-シクロヘキシル-1-メチルエチルパーオキシネオデカノエート、t-ヘキシルパーオキシネオデカノエート、t-ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3-テトラメチルブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(2-エチルヘキサノイルパーオキシ)ヘキサン、1-シクロヘキシル-1-メチルエチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ヘキシルパーオキシ-2-エチルヘキサノネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキサノエート、t-ブチルパーオキシイソブチレート、t-ヘキシルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-3,5,5-トリメチルヘキサノネート、t-ブチルパーオキシラウレート、2,5-ジメチル-2,5-ビス(m-トルオイルパーオキシ)ヘキサン、t-ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、t-ブチルパーオキシ-2-エチルヘキシルモノカーボネート、t-ヘキシルパーオキシベンゾエート、t-ブチルパーオキシアセテート及びビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサヒドロテレフタレートが挙げられる。
ジアルキルパーオキサイドとしては、例えば、α,α’-ビス(t-ブチルパーオキシ)ジイソプロピルベンゼン、ジクミルパーオキサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン及びt-ブチルクミルパーオキサイドが挙げられる。
パーオキシジカーボネートとしては、例えば、ジ-n-プロピルパーオキシジカーボネート、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ビス(4-t-ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート、ジ-2-エトキシメトキシパーオキシジカーボネート、ビス(2-エチルヘキシルパーオキシ)ジカーボネート、ジメトキシブチルパーオキシジカーボネート及びビス(3-メチル-3-メトキシブチルパーオキシ)ジカーボネートが挙げられる。
パーオキシケタールとしては、例えば、1,6-ビス(t-ブチルパーオキシカルボニルオキシ)ヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-ビス(t-ヘキシルパーオキシ)シクロヘキサン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)-3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、1,1-(t-ブチルパーオキシ)シクロドデカン、1,1-ビス(t-ブチルパーオキシ)シクロヘキサン及び2,2-ビス(t-ブチルパーオキシ)デカンが挙げられる。
ハイドロパーオキサイドとしては、例えば、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド及びクメンハイドロパーオキサイドが挙げられる。
シリルパーオキサイドとしては、例えば、t-ブチルトリメチルシリルパーオキサイド、ビス(t-ブチル)ジメチルシリルパーオキサイド、t-ブチルトリビニルシリルパーオキサイド、ビス(t-ブチル)ジビニルシリルパーオキサイド、トリス(t-ブチル)ビニルシリルパーオキサイド、t-ブチルトリアリルシリルパーオキサイド、ビス(t-ブチル)ジアリルシリルパーオキサイド及びトリス(t-ブチル)アリルシリルパーオキサイドが挙げられる。
(E)成分は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
(E)成分の配合量は、上記(B)成分100質量部に対して0.01~10質量部の範囲が好ましく、より好ましくは0.1~5質量部である。
[その他の成分]
本発明の付加硬化型シリコーン組成物には、上記(A)~(E)成分以外にも、以下に例示するその他の成分を必要に応じて配合してもよい。
付加反応制御剤:
ポットライフを確保する目的で、付加反応制御剤を本発明の付加硬化型シリコーン組成物に配合することができる。付加反応制御剤としては、上記(D)成分のヒドロシリル化触媒に対して硬化抑制効果を有する化合物であれば特に限定されず、従来から公知のものを用いることができる。付加反応制御剤の具体例としては、トリフェニルホスフィンなどのリン含有化合物;トリブチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ベンゾトリアゾールなどの窒素含有化合物;硫黄含有化合物;アセチレンアルコール類(例えば、1-エチニルシクロヘキサノール、3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール)等のアセチレン系化合物;ハイドロパーオキシ化合物;マレイン酸誘導体などが挙げられる。
接着性向上剤:
接着性向上剤としては、ケイ素原子に結合したアルコキシ基を一分子中に少なくとも1個、好ましくは2個以上有するオルガノポリシロキサン又はオルガノシラン化合物、もしくはエポキシ部位を有する基を含有するオルガノポリシロキサン又はオルガノシラン化合物が好ましい。
その他の添加剤:
また、透明性の要求に応じて、硬度を向上させるためにヒュームドシリカ等の無機充填材を配合してもよいし、必要に応じて波長調整剤、染料、難燃剤、耐熱剤、耐酸化劣化剤などを添加してもよい。
[シリコーン硬化物]
本発明の付加硬化型シリコーン組成物を成形、硬化させることにより、シリコーン硬化物(シリコーン樹脂硬化物)を得ることができる。成形方法としては特に制限されないが、特に金型を用いたプレス成形が好ましい。
本発明の付加硬化型シリコーン組成物は、室温又は加熱により硬化が進行するが、迅速に硬化させるためには加熱することが好ましい。硬化条件としては、成形物の形状や硬化方法等により異なり、特に制限されないが、硬化温度は好ましくは80~200℃、より好ましくは100~180℃、硬化時間は好ましくは1分~24時間、より好ましくは5分~5時間である。
また、本発明のシリコーン硬化物の硬度は、デュロメータータイプDで25以上であることが好ましい。このようなシリコーン硬化物であれば、フレキシブル基板又はフレキシブルパネルの表層材のような光学部品など、折り曲げ耐性が要求される用途において十分な硬度を有する。
[シート]
本発明のシリコーン硬化物は、シート状に成形することで、耐曲げ性が良好なシートが得られる。本発明のシートの耐曲げ性は、厚さ0.2mmにおいて折り曲げた際に、クラックが発生する曲率半径が1.5mm未満であることが好ましい。
上記シートは、十分な硬度を有すると共に折り曲げ耐性が優れる。このため、シリコーン樹脂単体で薄く加工したシートを折り曲げても容易に割れてしまうことがない。
[光学部品]
上記シリコーン硬化物、又は上記シートは、これを光学部品に適用できる。
本発明のシリコーン硬化物、又は上記シートは、十分な硬度を有すると共に折り曲げ耐性が優れるため、光学部品、特に、フレキシブル基板又はフレキシブルパネルの表層材として有用である。
このように本発明の光学部品は、十分な硬度を有すると共に折り曲げ耐性が優れるため、可撓性が要求される用途に好適である。
以下、実施例および比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
なお、実施例で使用した各成分の化合物は以下のとおりである。
(A)成分:
フェニルトリクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルビニルジクロロシランの共加水分解および水酸化カリウムを用いた脱水縮合によって得られた、下記式(1’)で表される平均構造を有する固体のオルガノポリシロキサン。
[(CH)(CH=CH)SiO]6.2[(CSiO]2.5[(C)SiO3/2 (1’)
(B)成分:
下記式で表される平均構造を有するオルガノシロキサン
Figure 0007457604000007
(式中、括弧が付されたシロキサン単位の配列は不定である。)
(C)成分:
(C-1)下記式で表される平均構造を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
Figure 0007457604000008
(式中、括弧が付されたシロキサン単位の配列は不定である。)
(C-2)下記式で表される平均構造を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
Figure 0007457604000009
(D)成分:
塩化白金酸のジメチルジフェニルシリコーンオイル溶液(白金含有量:1質量%)
(E)成分:
1,6-ビス(t-ブチルパーオキシカルボニルオキシ)ヘキサン(化薬アクゾ(株)社製、カヤレン6-70)
[実施例1~4および比較例1~3]
上記(A)~(E)成分を、表1に記載の配合量(質量部)で混合し、付加硬化型シリコーン組成物を調製した。なお、[Si-H]/[脂肪族不飽和炭化水素基]の値(以下、「SiH比率」ともいう)は、(A)成分および(B)成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の数、即ち、アルケニル基および(メタ)アクリル基の合計数に対する(C)成分中のSiH基の数の比として算出した。
<硬化シートの製造と評価>
実施例1~4および比較例1~3で得られた付加硬化型シリコーン組成物を、金型を用いて150℃で1時間加熱硬化し、厚さ2mmおよび0.2mmの無色透明のシートを製造した。得られたシートについて、下記の評価を行い、結果を表2に示した。
[硬度]
厚さ2mmのシートを3枚重ねた試験片について、JIS K 6253-3:2012に準拠し、タイプDデュロメータを用いて硬度を測定した。
[折り曲げ試験]
30mm×70mmのシートを30mmの辺を合わせるように直径3mmの心棒に沿って折り曲げた時(曲率半径1.5mm)の状態を、〇(割れずに曲がる)、×(割れる)で評価した。割れずに曲がれば、クラックが発生する曲率半径が1.5mm未満であることになる。評価は、2mm厚シートと0.2mm厚シートについて行った。
Figure 0007457604000010
Figure 0007457604000011
表1及び2より、実施例1~4の付加硬化型シリコーン組成物を硬化してなる硬化物は、本発明よりSiH比率が高い比較例1や、(B)成分を含まない比較例2、3の硬化物と比べて折り曲げ耐性に優れ、フレキシブル基材への適用が可能であることがわかる。
更に、有機過酸化物を含む実施例3および4の付加硬化型シリコーン組成物は、柔軟性を損なわず、より硬度の高い硬化物を与える結果となった。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (6)

  1. (A)下記平均組成式(1)で表されるオルガノポリシロキサン、
    (CSiO(4-n-m)/2 (1)
    〔式中、Rは同一又は異種の非置換又は置換の一価炭化水素基(但し、非置換のフェニル基を除く)、アルコキシ基又は水酸基で、全Rの0.1~80モル%がアルケニル基であり、n及びmは、0.1≦n<0.8、0.2≦m<1.9、1≦n+m<2、且つ0.20≦m/(n+m)≦0.95を満たす正数である。〕
    (B)一分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリル基と少なくとも1個のケイ素原子に結合したフェニル基を有する直鎖状のオルガノポリシロキサン、
    (C)下記平均組成式(2)で表され、珪素原子と結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(A)成分および(B)成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の数(アルケニル基および(メタ)アクリル基の合計数)に対する(C)成分中の珪素原子に結合した水素原子の数の比が0.01~0.5となる量、
    SiO(4-a-b)/2 (2)
    〔式中、Rは脂肪族不飽和炭化水素基を除く同一又は異種の置換(但し、エポキシ基置換及びアルコキシ基置換を除く)又は非置換の一価炭化水素基、a及びbは、0.7≦a≦2.7、0.01≦b≦1.0、且つ0.8≦a+b≦3.0を満たす正数である。〕
    及び、
    (D)ヒドロシリル化反応触媒、
    を含む付加硬化型シリコーン組成物であって、
    前記(B)成分が、下記式(3)で表される直鎖状のオルガノポリシロキサンであることを特徴とする付加硬化型シリコーン組成物。
    Figure 0007457604000012
    (式中、pは1~1,000の正数であり、qは1~100の正数であり、rは2または3である。括弧が付されたシロキサン単位の配列は任意であってよい。)
  2. 更に(E)有機過酸化物を含むものであることを特徴とする請求項1に記載の付加硬化型シリコーン組成物。
  3. 請求項1又は請求項に記載の付加硬化型シリコーン組成物の硬化物であることを特徴とするシリコーン硬化物。
  4. 請求項に記載のシリコーン硬化物からなることを特徴とするシート。
  5. 厚さ0.2mmにおいて折り曲げた際に、クラックが発生する曲率半径が1.5mm未満であることを特徴とする請求項に記載のシート。
  6. 請求項に記載のシリコーン硬化物、又は、請求項若しくは請求項に記載のシートを有することを特徴とする光学部品。
JP2020139282A 2019-09-12 2020-08-20 付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、シート、及び光学部品 Active JP7457604B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019166650 2019-09-12
JP2019166650 2019-09-12

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021046537A JP2021046537A (ja) 2021-03-25
JP7457604B2 true JP7457604B2 (ja) 2024-03-28

Family

ID=74877850

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020139282A Active JP7457604B2 (ja) 2019-09-12 2020-08-20 付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、シート、及び光学部品

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7457604B2 (ja)
CN (1) CN112480682B (ja)
TW (1) TW202116926A (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009185226A (ja) 2008-02-08 2009-08-20 Shin Etsu Chem Co Ltd 加熱硬化性シリコーン組成物とそれを用いた光学部材用成形物
JP2011254009A (ja) 2010-06-03 2011-12-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 太陽電池モジュール用シリコーン樹脂組成物及び太陽電池モジュール
JP2012117059A (ja) 2010-11-12 2012-06-21 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 付加硬化型シリコーン接着剤組成物
WO2019065398A1 (ja) 2017-09-29 2019-04-04 信越化学工業株式会社 紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物
JP2020019910A (ja) 2018-08-02 2020-02-06 信越化学工業株式会社 光造形用紫外線硬化型シリコーン組成物およびその硬化物

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4822008B2 (ja) * 2006-02-20 2011-11-24 信越化学工業株式会社 加熱硬化性シリコーン組成物
JP5575820B2 (ja) * 2012-01-31 2014-08-20 信越化学工業株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物、光学素子封止材および光学素子
US10100156B2 (en) * 2014-03-12 2018-10-16 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Curable resin composition
JP6823578B2 (ja) * 2017-11-02 2021-02-03 信越化学工業株式会社 付加硬化型シリコーン組成物、硬化物、光学素子

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009185226A (ja) 2008-02-08 2009-08-20 Shin Etsu Chem Co Ltd 加熱硬化性シリコーン組成物とそれを用いた光学部材用成形物
JP2011254009A (ja) 2010-06-03 2011-12-15 Shin Etsu Chem Co Ltd 太陽電池モジュール用シリコーン樹脂組成物及び太陽電池モジュール
JP2012117059A (ja) 2010-11-12 2012-06-21 Shin-Etsu Chemical Co Ltd 付加硬化型シリコーン接着剤組成物
WO2019065398A1 (ja) 2017-09-29 2019-04-04 信越化学工業株式会社 紫外線硬化型シリコーン粘着剤組成物およびその硬化物
JP2020019910A (ja) 2018-08-02 2020-02-06 信越化学工業株式会社 光造形用紫外線硬化型シリコーン組成物およびその硬化物

Also Published As

Publication number Publication date
CN112480682A (zh) 2021-03-12
CN112480682B (zh) 2023-02-17
JP2021046537A (ja) 2021-03-25
TW202116926A (zh) 2021-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4862032B2 (ja) 高屈折率を有する硬化物を与える付加硬化型シリコーン組成物、及び該組成物からなる光学素子封止材
JP5247979B2 (ja) 透明な硬化物を与えるポリオルガノシロキサン組成物
JP4771046B2 (ja) 硬化性シリコーンゴム組成物及び液晶ポリマーとシリコーンゴムとの複合成形体の製造方法
JP5819787B2 (ja) 硬化性シリコーン樹脂組成物
JP4557553B2 (ja) 高破壊靱性のヒドロシリル化反応硬化性シリコーン樹脂
EP1814952B1 (en) Silicone composition and cured silicone resin
JP5603837B2 (ja) 付加硬化型シリコーン組成物及び光学素子
TWI551654B (zh) A hardened organopolysiloxane composition, an optical element sealing material, and an optical element
EP2110401B1 (en) Addition-curable silicone composition and cured product thereof
JP4822008B2 (ja) 加熱硬化性シリコーン組成物
JPWO2008047892A1 (ja) 硬化性ポリオルガノシロキサン組成物
US9624374B2 (en) Addition-curable silicone composition and optical device
JP2007191504A (ja) 硬化性シリコーンゴム組成物及びその硬化物
JP2007039483A (ja) 硬化性ポリオルガノシロキサン組成物
KR102067844B1 (ko) 부가 경화형 실리콘 조성물 및 광학 소자
JP2005068268A (ja) 光学材料用硬化性組成物
JP2018145370A (ja) 付加硬化型オルガノポリシロキサン樹脂組成物、該組成物の硬化物及び該硬化物を有する半導体装置
JP7457604B2 (ja) 付加硬化型シリコーン組成物、その硬化物、シート、及び光学部品
JP2020070324A (ja) 付加硬化型シリコーン樹脂組成物、その硬化物、及び光半導体装置
EP3587497B1 (en) Curable organosilicon resin composition and semiconductor device
JP2004323591A (ja) 熱硬化性シリコーンゴム組成物
JP2018197351A (ja) 硬化性シリコーン樹脂組成物
JP2019085465A (ja) 付加硬化型シリコーン組成物、硬化物、及び光学素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220824

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20230425

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230509

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230626

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230926

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231109

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240315

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7457604

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150