JP7748639B2 - Primer film, precursor solution for producing the primer film, substrate for forming silicone gel layer, silicone gel composite, and method for producing the same - Google Patents
Primer film, precursor solution for producing the primer film, substrate for forming silicone gel layer, silicone gel composite, and method for producing the sameInfo
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Description
本発明は、シリコーン樹脂とシリコーンオイルを含有するシリコーンゲル層を密着性よく基材表面に固定することが可能なプライマー皮膜、及び前記プライマー皮膜を製造するための前駆溶液に関する。また、基材上にプライマー皮膜を有するシリコーンゲル層形成用基体、基材上にプライマー皮膜を介して前記基材上にシリコーンゲル層が形成されたシリコーンゲル複合体、及び前記シリコーンゲル複合体の製造方法に関する。 The present invention relates to a primer film capable of adhering a silicone gel layer containing a silicone resin and a silicone oil to a substrate surface with good adhesion, and a precursor solution for producing the primer film. It also relates to a substrate for forming a silicone gel layer having a primer film on the substrate, a silicone gel composite in which a silicone gel layer is formed on the substrate via a primer film, and a method for producing the silicone gel composite.
基材の表面に液滴が付着することを抑制する表面処理剤としてオルガノゲルが注目されている。
オルガノゲルとは、高分子が架橋してネットワークを作った網目構造に有機溶媒を含んだ状態のゲルであり、代表的なものとして、ビニル基末端を有する変性シリコーン、ヒドロシリル基を有する変性シリコーン、触媒、及びこれらの液体に相溶可能な有機溶媒を原料として前駆溶液を調製し、任意の基材表面に滴下し、加熱硬化することで製造されるシリコーンゲルが知られている。なお、上記の製造方法において、架橋反応は、変性シリコーンのビニル基末端とヒドロシリル基の触媒反応により行われる。
Organogel has been attracting attention as a surface treatment agent that can prevent droplets from adhering to the surface of a substrate.
An organogel is a gel in which an organic solvent is contained in a network structure formed by crosslinking polymers, and a typical example is a silicone gel produced by preparing a precursor solution using modified silicone with vinyl terminal groups, modified silicone with hydrosilyl groups, a catalyst, and an organic solvent compatible with these liquids as raw materials, dropping the solution onto the surface of any substrate, and then heating and curing the solution. In the above production method, the crosslinking reaction is carried out by a catalytic reaction between the vinyl terminal group of the modified silicone and the hydrosilyl group.
非特許文献1には、市販のシリコーンオイルの存在下でポリジメチルシロキサンを架橋して製造したシリコーンゲルは、オイルなしで架橋したシリコーン樹脂よりも氷に対する難付着性に優れることが記載されている。 Non-Patent Document 1 describes that silicone gels produced by crosslinking polydimethylsiloxane in the presence of commercially available silicone oil have better ice adhesion resistance than silicone resins crosslinked without oil.
特許文献1には、水や油に対する難付着性に優れ、温度や化学反応によって自発的に離漿可能なシリコーンゲルとして(段落[0006]、[0007])、シリコーン樹脂組成物が硬化した架橋シリコーン樹脂と、該シリコーン樹脂組成物を溶解させることが可能なシリコーンオイルであってよい第一の液体と、該第一の液体と混和することが可能な第二の液体を含み、第一の液体は、第二の液体を兼ねていてもよい湿潤ゲルが開示されている(請求項1、2、4)。 Patent Document 1 discloses a silicone gel that has excellent resistance to adhesion to water and oil and can spontaneously synerase due to temperature or chemical reaction (paragraphs [0006] and [0007]). The wet gel includes a crosslinked silicone resin formed by curing a silicone resin composition, a first liquid which may be a silicone oil capable of dissolving the silicone resin composition, and a second liquid which is miscible with the first liquid, and the first liquid may also serve as the second liquid (claims 1, 2, and 4).
ところで、基材上にシリコーン樹脂層を形成する場合、基材との密着性を高めるために、基材表面に変性シリコーン中のヒドロシリル基と化学的な反応性を有する官能基を固定することが有効であることが知られている。
例えば、特許文献2には、ビニル基を有するシラン化合物を単独で加水分解・縮重合させたビニルシロキサンオリゴマーをプライマーとして利用することで、シリコーン樹脂と基材の密着性の向上を試みている。
Incidentally, when forming a silicone resin layer on a substrate, it is known that fixing a functional group that is chemically reactive with the hydrosilyl group in the modified silicone to the surface of the substrate is effective in improving adhesion to the substrate.
For example, Patent Document 2 attempts to improve the adhesion between a silicone resin and a substrate by using a vinyl siloxane oligomer as a primer, which is obtained by hydrolyzing and condensing a silane compound having a vinyl group alone.
一方、基材との密着性に優れた皮膜の一つとして、本発明者らは、既に、有機シランと金属アルコキシドとを有機溶媒、水、触媒を含む溶液中で共加水分解・縮重合させた前駆液を、基材表面に塗布後、所定時間、室温、大気圧下で静置することにより得られる有機-無機透明ハイブリッド皮膜が、金属、金属酸化膜、合金、半導体、ポリマー、セラミックス、ガラス、樹脂等の各種基材と密着する密着性を示すことを見いだしている(特許文献3 請求項1、段落[0001]、特許文献4 請求項1、段落[0001]参照)。 Meanwhile, the inventors have already discovered that one type of coating with excellent adhesion to substrates is a transparent organic-inorganic hybrid coating obtained by applying a precursor liquid obtained by co-hydrolyzing and condensing an organosilane and a metal alkoxide in a solution containing an organic solvent, water, and a catalyst to the surface of a substrate and then leaving the precursor liquid to stand for a predetermined period of time at room temperature and atmospheric pressure. The organic-inorganic hybrid coating exhibits excellent adhesion to various substrates, including metals, metal oxide films, alloys, semiconductors, polymers, ceramics, glass, and resins (see Patent Document 3, Claim 1, paragraph [0001]; Patent Document 4, Claim 1, paragraph [0001]).
一般に、表面処理剤の機能を十分に発揮するためには、基材との密着性が必要である。
非特許文献1及び特許文献1に開示のシリコーンゲルは、基材表面との化学的な結合が存在しないため、高い密着性を得ることが困難であった。
特許文献2に開示された手法によって、シリコーン樹脂と基材との密着性は改善される。しかし、プライマー自身の架橋点であるSiに対する有機物の割合が多くならざるを得ないので、プライマーの硬度が高くならない、プライマーが有機溶媒に膨潤しやすくなる、という欠点があり、該プライマーでは表面処理剤が有機溶媒成分を含むシリコーンゲルの接着には不向きであった。
特許文献3、4は、基材との密着性に優れた有機-無機ハイブリッド皮膜について開示しているが、シリコーンゲルと基材との密着性については示唆するところがない。
Generally, in order for a surface treatment agent to fully exert its function, it needs to have good adhesion to the substrate.
The silicone gels disclosed in Non-Patent Document 1 and Patent Document 1 have difficulty in achieving high adhesion because they do not form chemical bonds with the substrate surface.
The technique disclosed in Patent Document 2 improves the adhesion between silicone resin and substrate. However, because the ratio of organic matter to Si, which is the crosslinking point of the primer itself, is inevitably high, there are drawbacks such as the primer not being hard enough and the primer being prone to swelling in organic solvents, making this primer unsuitable for bonding silicone gels whose surface treatment agents contain organic solvent components.
Patent Documents 3 and 4 disclose organic-inorganic hybrid coatings that have excellent adhesion to substrates, but do not suggest adhesion between silicone gel and substrates.
そこで、本発明らは、シリコーンゲル層と基材との密着性を改善するプライマー皮膜を提供し、密着性に優れたシリコーンゲル複合体を提供することを課題とし、さらに検討を重ねた。 The inventors therefore undertook further research to provide a primer film that improves adhesion between the silicone gel layer and the substrate, and to provide a silicone gel composite with excellent adhesion.
本発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下を提案するものである。
[1] 骨格成分でありヒドロシリル基を含む架橋シリコーン樹脂とシリコーンオイルを含有するシリコーンゲル層を基材表面に形成するためのプライマー皮膜であって、有機シランと金属アルコキシドの共加水分解・縮重合物を含有し、前記有機シランが下記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、前記金属アルコキシドが下記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、プライマー皮膜。
CH2=CH-R1-Si-(OR2)3・・・(1)
(式中、R1は、炭素数1~10のアルキレン基を表し、R2は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
Si(OR3)4・・・・・・・・・・(2)
(式中、R3は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
[2] 前記(1)のプライマー皮膜を製造するための前駆溶液であって、有機溶媒、水、ゾル-ゲル触媒、有機シラン、及び金属アルコキシドを含み、前記有機シランが上記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、
前記金属アルコキシドが上記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、前駆溶液。
[3] 骨格成分でありヒドロシリル基を含む架橋シリコーン樹脂とシリコーンオイルを含有するシリコーンゲル層を形成するための基体であって、基材と、該基材の表面に形成されたプライマー皮膜とを備え、前記プライマー皮膜は、有機シランと金属アルコキシドの共加水分解・縮重合物を含有し、前記有機シランが上記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、前記金属アルコキシドが上記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、シリコーンゲル層形成用基体。
[4] 基材と、該基材の表面に形成されたプライマー皮膜と、該プライマー皮膜を介して形成された、骨格成分でありヒドロシリル基を含む架橋シリコーン樹脂とシリコーンオイルを含有するシリコーンゲル層とからなる、シリコーンゲル複合体であって、前記プライマー皮膜は、有機シランと金属アルコキシドの共加水分解・縮重合物を含有し、前記有機シランが上記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、前記金属アルコキシドが上記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、シリコーンゲル複合体。
[5] 前記[4]のシリコーンゲル複合体の製造方法であって、基材の上に、有機溶媒、水、ゾル-ゲル触媒、上記の式(1)で表される不飽和基を有する有機シラン、及び上記の式(2)で表される金属アルコキシドを含む前駆溶液を塗布し、ゾル-ゲル法によりプライマー皮膜を形成する工程、前記プライマー皮膜上に、ビニル基を有する化合物とヒドロシリル基を有する化合物を含むシリコーン樹脂原料にシリコーンオイルを混合したシリコーンゲル原料を滴下し、硬化させ、骨格成分でありヒドロシリル基を含む架橋シリコーン樹脂にシリコーンオイルが含浸されたシリコーンゲル層を形成する工程、を含む、シリコーンゲル複合体の製造方法。
The present invention proposes the following as a means for solving the above problems.
[1] A primer coating for forming a silicone gel layer on the surface of a substrate, the primer coating containing a crosslinked silicone resin having a hydrosilyl group as a backbone component and a silicone oil, the primer coating containing a co-hydrolysis/condensation polymerization product of an organosilane and a metal alkoxide , the organosilane being an organosilane having an unsaturated group represented by the following formula (1), and the metal alkoxide being a tetraalkoxysilane represented by the following formula (2):
CH 2 =CH-R 1 -Si-(OR 2 ) 3 ...(1)
(In the formula, R1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 represents alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
Si( OR3 ) 4・・・・・・・・・・(2)
(In the formula, R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
[2] A precursor solution for producing the primer coating of (1) above, comprising an organic solvent, water, a sol-gel catalyst, an organosilane, and a metal alkoxide, wherein the organosilane is an organosilane containing an unsaturated group represented by the above formula (1),
The precursor solution wherein the metal alkoxide is a tetraalkoxysilane represented by the above formula (2).
[3] A substrate for forming a silicone gel layer containing a crosslinked silicone resin having a hydrosilyl group as a backbone component and a silicone oil, the substrate comprising a base material and a primer coating formed on the surface of the base material, the primer coating containing a co-hydrolysis/condensation polymerization product of an organosilane and a metal alkoxide , the organosilane being an organosilane having an unsaturated group represented by the above formula (1), and the metal alkoxide being a tetraalkoxysilane represented by the above formula (2).
[4] A silicone gel composite comprising a substrate, a primer coating formed on the surface of the substrate, and a silicone gel layer formed via the primer coating, the silicone gel layer containing a crosslinked silicone resin containing hydrosilyl groups as a skeleton component and a silicone oil, wherein the primer coating contains a co-hydrolysis/condensation polymerization product of an organosilane and a metal alkoxide , the organosilane being an organosilane containing an unsaturated group represented by the above formula (1), and the metal alkoxide being a tetraalkoxysilane represented by the above formula (2).
[5] A method for producing the silicone gel composite of [4] above, comprising the steps of: applying a precursor solution containing an organic solvent, water, a sol-gel catalyst, an organosilane having an unsaturated group represented by formula (1) above, and a metal alkoxide represented by formula (2) above onto a substrate, and forming a primer film by a sol-gel method; and dropping a silicone gel raw material, which is a mixture of a silicone resin raw material containing a compound having a vinyl group and a compound having a hydrosilyl group , with silicone oil onto the primer film, and curing the mixture to form a silicone gel layer in which a crosslinked silicone resin having a hydrosilyl group, which is a skeleton component, is impregnated with silicone oil.
本発明により、シリコーンゲル層と基材との密着性を改善するプライマー皮膜を提供し、密着性に優れたシリコーンゲル複合体を提供することができる。 The present invention provides a primer coating that improves adhesion between the silicone gel layer and the substrate, making it possible to provide a silicone gel composite with excellent adhesion.
本発明の第一の側面は、骨格成分でありヒドロシリル基を含む架橋シリコーン樹脂とシリコーンオイルを含有するシリコーンゲル層を基材表面に形成するためのプライマー皮膜であって、有機シランと金属アルコキシドの共加水分解・縮重合物を含有し、前記有機シランが下記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、前記金属アルコキシドが下記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、プライマー皮膜である。
CH2=CH-R1-Si-(OR2)3・・・(1)
(式中、R1は、炭素数1~10のアルキレン基を表し、R2は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
Si(OR3)4・・・・・・・・・・(2)
(式中、R3は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
A first aspect of the present invention is a primer coating for forming a silicone gel layer on a substrate surface, the primer coating comprising a crosslinked silicone resin having hydrosilyl groups as a backbone component and a silicone oil, the primer coating comprising a co-hydrolysis/condensation polymerization product of an organosilane and a metal alkoxide , the organosilane being an organosilane having an unsaturated group represented by the following formula (1), and the metal alkoxide being a tetraalkoxysilane represented by the following formula (2):
CH 2 =CH-R 1 -Si-(OR 2 ) 3 ...(1)
(In the formula, R1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 represents alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
Si( OR3 ) 4・・・・・・・・・・(2)
(In the formula, R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
本発明の第二の側面は、前記プライマー皮膜を製造するための前駆溶液であって、有機溶媒、水、ゾル-ゲル触媒、有機シラン、及び金属アルコキシドを含み、前記有機シランが上記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、前記金属アルコキシドが上記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、前駆溶液である。 A second aspect of the present invention is a precursor solution for producing the primer coating, comprising an organic solvent, water, a sol-gel catalyst, an organosilane, and a metal alkoxide, wherein the organosilane is an organosilane containing an unsaturated group represented by formula (1) above, and the metal alkoxide is a tetraalkoxysilane represented by formula (2) above.
本発明の第三の側面は、骨格成分でありヒドロシリル基を含む架橋シリコーン樹脂とシリコーンオイルを含有するシリコーンゲル層を形成するための基体であって、基材と、該基材の表面に形成されたプライマー皮膜とを備え、前記プライマー皮膜は、有機シランと金属アルコキシドの共加水分解・縮重合物を含有し、前記有機シランが上記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、前記金属アルコキシドが上記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、シリコーンゲル層形成用基体である。 A third aspect of the present invention is a substrate for forming a silicone gel layer containing a crosslinked silicone resin containing hydrosilyl groups as a backbone component and a silicone oil, the substrate comprising a base material and a primer coating formed on the surface of the base material, the primer coating containing a co-hydrolysis/condensation polymerization product of an organosilane and a metal alkoxide , the organosilane being an organosilane containing an unsaturated group represented by formula (1) above, and the metal alkoxide being a tetraalkoxysilane represented by formula (2) above.
本発明の第四の側面は、基材と、該基材の表面に形成されたプライマー皮膜と、該プライマー皮膜を介して形成された、骨格成分でありヒドロシリル基を含む架橋シリコーン樹脂とシリコーンオイルを含有するシリコーンゲル層とからなる、シリコーンゲル複合体であって、前記プライマー皮膜は、有機シランと金属アルコキシドの共加水分解・縮重合物を含有し、前記有機シランが上記の式(I)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、前記金属アルコキシドが上記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、シリコーンゲル複合体である。 A fourth aspect of the present invention is a silicone gel composite comprising a substrate, a primer coating formed on the surface of the substrate, and a silicone gel layer formed via the primer coating, the silicone gel layer containing a crosslinked silicone resin containing hydrosilyl groups as a skeleton component and a silicone oil, wherein the primer coating contains a co-hydrolysis/condensation polymerization product of an organosilane and a metal alkoxide , the organosilane being an organosilane containing an unsaturated group represented by formula (I) above, and the metal alkoxide being a tetraalkoxysilane represented by formula (2) above.
本発明の第五の側面は、基材と、該基材の表面に形成されたプライマー層と、該プライマー層を介して形成されたシリコーン樹脂とシリコーンオイルとからなるシリコーンゲル層とからなる複合体の製造方法であって、基材の上に、有機溶媒、水、ゾル-ゲル触媒、上記の式(1)で表される不飽和基を有する有機シラン、及び上記の式(2)で表される属アルコキシドを含む前駆溶液を塗布し、ゾル-ゲル法により硬化させてプライマー層を形成する工程、前記プライマー層上に、ビニル基を有する化合物とヒドロシリル基を有する化合物を含む架橋シリコーン樹脂原料にシリコーンオイルを混合したシリコーンゲル原料を滴下して硬化させ、骨格成分でありヒドロシリル基を含む架橋シリコーン樹脂にシリコーンオイルが含浸されたシリコーンゲル層を形成する工程を含む、複合体の製造方法である。
なお、ゾル-ゲル法とは、金属アルコキシドのアルコキシ基を溶液中で加水分解し、生成した中間体の自発的な縮重合反応によって固体を形成する反応であり、ゾル-ゲル触媒とは、上記の反応を促進するための触媒である。
A fifth aspect of the present invention is a method for producing a composite comprising a substrate, a primer layer formed on the surface of the substrate, and a silicone gel layer formed via the primer layer, the silicone gel layer being composed of a silicone resin and a silicone oil, the method comprising the steps of: applying a precursor solution containing an organic solvent, water, a sol-gel catalyst, an organosilane having an unsaturated group represented by formula (1) above, and a metal alkoxide represented by formula (2) above onto the substrate, and curing the solution by a sol-gel method to form a primer layer; and dropping a silicone gel raw material, which is a mixture of a crosslinked silicone resin raw material containing a compound having a vinyl group and a compound having a hydrosilyl group , and silicone oil onto the primer layer and curing the mixture, to form a silicone gel layer in which the silicone oil is impregnated into a crosslinked silicone resin, which is a skeleton component and contains hydrosilyl groups .
The sol-gel method is a reaction in which the alkoxy groups of a metal alkoxide are hydrolyzed in a solution, and the resulting intermediate undergoes a spontaneous condensation polymerization reaction to form a solid, and the sol-gel catalyst is a catalyst for accelerating the above reaction.
本発明は、以上の側面により、基材との密着性に優れたプライマー皮膜、前記プライマー皮膜を製造するための前駆溶液、基材上にプライマー皮膜を有するシリコーンゲル層形成用基体、基材上にプライマー皮膜とシリコーンゲル層を有するシリコーンゲル複合体、及び前記シリコーンゲル複合体の製造方法を提供するものである。 In light of the above aspects, the present invention provides a primer film that has excellent adhesion to a substrate, a precursor solution for producing the primer film, a substrate for forming a silicone gel layer having a primer film on the substrate, a silicone gel composite having a primer film and a silicone gel layer on the substrate, and a method for producing the silicone gel composite.
なお、本明細書において、数値範囲等を「~」を用いて表す場合、その両端の数値等を含む。 In this specification, when a numerical range is expressed using "~", it includes both ends of the range.
以下、本発明の各側面について、その最良の形態を含めて、さらに具体的な実施形態(以下、「本実施形態」という。)について説明する。 Below, we will explain each aspect of the present invention in more specific embodiments (hereinafter referred to as "present embodiments"), including the best mode thereof.
[プライマー皮膜]
本実施形態に係るプライマー皮膜は、原料組成物として、下記の式(1)で表される有機シランと、下記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランを含む。
CH2=CH-R1-Si-(OR2)3・・・(1)
(式中、R1は、炭素数1~10のアルキレン基を表し、R2は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
Si(OR3)4・・・・・・・・・・(2)
(式中、R3は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
上記の原料組成物は、後述する共加水分解・縮重合反応を経て、ポリシロキサン骨格を有し、一部のケイ素原子に不飽和基が結合されたプライマー皮膜を生成する。以下、さらに詳述する。
[Primer coating]
The primer coating according to this embodiment contains, as a raw material composition, an organosilane represented by the following formula (1) and a tetraalkoxysilane represented by the following formula (2).
CH 2 =CH-R 1 -Si-(OR 2 ) 3 ...(1)
(In the formula, R1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 represents alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
Si( OR3 ) 4・・・・・・・・・・(2)
(In the formula, R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
The above-mentioned raw material composition undergoes the co-hydrolysis and condensation polymerization reactions described below to produce a primer coating having a polysiloxane skeleton with unsaturated groups bonded to some of the silicon atoms, as described in further detail below.
(有機シラン)
式(1)における有機シランのR1を炭素数1~10のアルキレン基としたのは、Siと末端のビニル基(不飽和基)との間のアルキレン鎖に含まれる炭素数が大きい方が、シリコーンゲルとの密着性に優れたプライマー皮膜が得られるからである。
図1を用いて説明すると、図1では、模式的に、円を一部切り欠いた形状でビニル基を示し、ビニル基と相補的に結合して円となる形状でヒドロシリル基を示している。
R1のアルキレン鎖が炭素数1以上であることにより、ビニル基がプライマー皮膜のポリシロキサン骨格から露出する確率が高くなるので、シリコーンゲルの骨格成分に含まれるヒドロシリル基と結合する割合が高くなると推察される。なお有機シランの製造コストの点で、R1の炭素数は10以下とした。
(organosilane)
The reason why R 1 of the organosilane in formula (1) is an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms is that the larger the number of carbon atoms in the alkylene chain between Si and the terminal vinyl group (unsaturated group), the more likely it is that a primer coating with excellent adhesion to the silicone gel will be obtained.
Explaining this with reference to FIG. 1, in FIG. 1, a vinyl group is shown schematically as a partially cut-out circle, and a hydrosilyl group is shown as a circle formed by complementary bonding with the vinyl group.
It is presumed that when the alkylene chain of R1 has one or more carbon atoms, the probability of the vinyl group being exposed from the polysiloxane skeleton of the primer coating increases, and therefore the proportion of the vinyl group bonding with the hydrosilyl group contained in the skeleton component of the silicone gel increases. Note that, from the viewpoint of the production cost of the organosilane, the number of carbon atoms in R1 is set to 10 or less.
また、式(1)における有機シランのR2を炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基としたのは、アルコキシ基(OR2)が前記ポリシロキサン骨格を形成する際の共加水分解・縮重合反応に寄与する基であって、短い方が加水分解速度が速いとともに、成膜時に脱離基が揮発しやすく、膜内に残存しにくいからである。 Furthermore, the reason why R 2 of the organic silane in formula (1) is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different, is that the alkoxy group (OR 2 ) is a group that contributes to the cohydrolysis and condensation polymerization reaction when forming the polysiloxane skeleton, and the shorter the group, the faster the hydrolysis rate and the easier it is for the leaving group to volatilize during film formation and therefore is less likely to remain in the film.
有機シランとして、具体的にはアリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、アリルジエトキメトキシシラン、7-オクテニルトリメトキシシラン、7-オクテニルトリエトキシシラン、7-オクテニルジエトキメトキシシラン等を用いることができる。 Specific examples of organic silanes that can be used include allyltrimethoxysilane, allyltriethoxysilane, allyldiethoxymethoxysilane, 7-octenyltrimethoxysilane, 7-octenyltriethoxysilane, and 7-octenyldiethoxymethoxysilane.
(テトラアルコキシシラン)
式(2)で表されるテトラアルコキシシランのアルコキシ基であるOR3も、ポリシロキサン骨格を形成する際の共加水分解・縮重合反応に寄与する基であり、R3を炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基としたのは、短い方が加水分解速度が速いとともに、成膜時に脱離基が揮発しやすく、脱離基が膜内に残存しにくいからである。
テトラアルコキシシランは、具体的には、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、エトキシシトリメトキシシラン、テトラ-n-プロポキシシラン、テトラ-i-プロポキシシラン、テトラ-n-ブトキシシラン、テトラ-t-ブトキシシラン等が挙げられる。
(Tetraalkoxysilane)
OR3 , which is the alkoxy group of the tetraalkoxysilane represented by formula (2), is also a group that contributes to the cohydrolysis and condensation polymerization reaction when forming the polysiloxane skeleton. The reason why R3 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different, is that the shorter the alkyl group, the faster the hydrolysis rate, and the easier it is for the leaving group to volatilize during film formation, making it less likely for the leaving group to remain in the film.
Specific examples of the tetraalkoxysilane include tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, ethoxytrimethoxysilane, tetra-n-propoxysilane, tetra-i-propoxysilane, tetra-n-butoxysilane, and tetra-t-butoxysilane.
[プライマー皮膜の製造方法]
本実施形態に係るプライマー皮膜は、有機シランとテトラアルコキシシランを含む後述する前駆溶液を基材に塗布し、共加水分解・縮重合することにより、ポリシロキサン骨格を有し、有機シラン由来の不飽和基が基材表面に露出する有機-無機ハイブリッド皮膜として形成することができる。
このプライマー皮膜は、有機-無機ハイブリッド膜であるから、基材が有機材料であるか無機材料であるかに関わりなく基材との密着性を改良することができるとともに、不飽和基が上層に形成されるシリコーンゲルのシリコーン樹脂骨格との結合を高めることで、基材とシリコーンゲルの接着性を高めることができる。
[Method of manufacturing primer film]
The primer coating according to this embodiment can be formed as an organic-inorganic hybrid coating having a polysiloxane skeleton and in which unsaturated groups derived from the organosilane are exposed on the surface of the substrate, by applying a precursor solution containing an organosilane and a tetraalkoxysilane (described below) to a substrate and then co-hydrolyzing and condensing the solution.
Because this primer coating is an organic-inorganic hybrid film, it can improve adhesion to the substrate regardless of whether the substrate is made of an organic or inorganic material, and by strengthening the bond between the unsaturated groups and the silicone resin skeleton of the silicone gel formed in the upper layer, it can also improve adhesion between the substrate and the silicone gel.
[前駆溶液]
本実施形態に係る前駆溶液は、第1図の左部に示すように、プライマー皮膜の原料である有機シランとテトラアルコキシシランに、有機溶媒、水、及びゾル-ゲル触媒を加えたものである。
有機溶媒としては、透明で均一な皮膜を形成するために、少量の水と混和し、かつ、有機シランと金属アルコキシドの縮重合物質を溶解させることができるものであって、基材上に前駆溶液を塗布した際、速やかに揮発するものであることが好ましい。すなわち、蒸気圧が水より高い、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、テトラヒドロフラン等が好ましい。
[Precursor solution]
As shown in the left part of FIG. 1, the precursor solution according to this embodiment is prepared by adding an organic solvent, water, and a sol-gel catalyst to organosilane and tetraalkoxysilane, which are raw materials for the primer film.
The organic solvent is preferably one that is miscible with a small amount of water to form a transparent and uniform coating, can dissolve the polycondensed product of organosilane and metal alkoxide, and quickly volatilizes when the precursor solution is applied to the substrate, i.e., one with a vapor pressure higher than that of water, such as methanol, ethanol, isopropanol, or tetrahydrofuran.
添加する水の量は、前駆溶液に含まれる全ての反応性官能基が加水分解し、Si-OH基を生成するために、前記の官能基のモル数以上の水が含まれていることが好ましい。水の量が上記のモル数より少なくても、皮膜の形成は可能である。しかし、有機シランおよび金属アルコキシドを処理中に揮発させることなく、十分な加水分解を行うことによって歩留まりを向上させるためには、前記の官能基のモル数以上の水を含むことが好ましい。 The amount of water added is preferably equal to or greater than the number of moles of functional groups mentioned above, so that all reactive functional groups contained in the precursor solution are hydrolyzed to generate Si-OH groups. A film can still be formed even if the amount of water is less than the above number of moles. However, in order to improve yield by performing sufficient hydrolysis without volatilizing the organosilane and metal alkoxide during processing, it is preferable to include an amount of water equal to or greater than the number of moles of functional groups mentioned above.
本実施形態に係る前駆溶液では、有機シラン及び金属アルコキシドの反応性官能基(アルコキシ基)の加水分解を促進させる(Si-OH基の生成)ために、アルコキシ基の加水分解を促進する効果を有するゾル-ゲル触媒が使用される。
例えば、有機シランと金属アルコキシドの縮重合物質がpH1~3で安定化する場合には、塩酸、p-トルエンスルホン酸等の有機酸を使用することが好ましい。
In the precursor solution according to this embodiment, a sol-gel catalyst having the effect of promoting hydrolysis of the alkoxy group is used in order to promote hydrolysis of the reactive functional groups (alkoxy groups) of the organosilane and metal alkoxide (to generate Si—OH groups).
For example, when a condensation polymer of an organic silane and a metal alkoxide is stabilized at a pH of 1 to 3, it is preferable to use an organic acid such as hydrochloric acid or p-toluenesulfonic acid.
前記前駆溶液のゾルーゲル法による反応は、加熱によって行うことができる。加熱条件は、例えば、25~80℃、1~24時間である。なお、熱以外のエネルギーを加えて反応を誘起することもできる。 The sol-gel reaction of the precursor solution can be carried out by heating. Heating conditions are, for example, 25 to 80°C and 1 to 24 hours. The reaction can also be induced by applying energy other than heat.
[シリコーンゲル]
図2に、本実施形態に係るシリコーンゲルの構造を模式的に示す。
難付着性を発現するオルガノゲルは、撥液したい物質に対して、当該物質と混合しない骨格成分である架橋樹脂と、当該物質と混合せず、骨格成分とは混合し、揮発しにくい液体成分とを含む。このような構造により、ゲル内外において液体成分の移動を制御し、液体成分の離漿を可能とする。
本実施形態に係るシリコーンゲルの場合、骨格成分は架橋シリコーン樹脂であり、液体成分はシリコーンオイルであり、水系、油系のいずれの物質に対しても難付着性とすることができる。
前記シリコーンゲルは、ビニル基を有する化合物とヒドロシリル基を有する化合物を含むシリコーン樹脂原料と、シリコーンオイルとを混合し、シリコーン樹脂原料のヒドロシリル化反応を誘起することにより、図2に示すように、骨格成分である架橋シリコーン樹脂にシリコーンオイルが含浸された構造とすることができる。以下、詳述する。
[Silicone gel]
FIG. 2 shows a schematic diagram of the structure of the silicone gel according to this embodiment.
An organogel that exhibits anti-adhesion properties contains a crosslinked resin framework component that is immiscible with the substance to be liquid-repellent, and a liquid component that is immiscible with the substance but miscible with the framework component and is difficult to volatilize. This structure controls the movement of the liquid component inside and outside the gel, enabling the liquid component to synerase.
In the case of the silicone gel according to this embodiment, the backbone component is a cross-linked silicone resin, and the liquid component is silicone oil, making it difficult for water-based and oil-based substances to adhere to it.
The silicone gel can be produced by mixing a silicone resin raw material containing a compound having a vinyl group and a compound having a hydrosilyl group with silicone oil, and inducing a hydrosilylation reaction of the silicone resin raw material, resulting in a structure in which the crosslinked silicone resin, which is the skeleton component, is impregnated with silicone oil, as shown in Figure 2. This will be described in detail below.
(シリコーン樹脂原料) (Silicone resin raw material)
ビニル基を有する化合物としては、特に限定されないが、ビニル基を有するシリコーン樹脂、ビニル基を有する金属アルコキシド等が挙げられる。 Compounds having a vinyl group include, but are not limited to, silicone resins having a vinyl group, metal alkoxides having a vinyl group, etc.
ビニル基を有するシリコーン樹脂としては、両末端にビニル基が導入されている変性ポリジメチルシロキサン、ポリメチルビニルシロキサン等が挙げられる。 Examples of silicone resins containing vinyl groups include modified polydimethylsiloxane and polymethylvinylsiloxane, which have vinyl groups introduced at both ends.
ビニル基を有する金属アルコキシドとしては、ビニルトリエトキシシランやアリルトリエトキシシラン等が挙げられる。 Examples of metal alkoxides having a vinyl group include vinyltriethoxysilane and allyltriethoxysilane.
ヒドロシリル基を有する化合物としては、特に限定されないが、ヒドロシリル基を有するシリコーン樹脂、ヒドロシリル基を有する金属アルコキシド等が挙げられる。 Compounds having a hydrosilyl group include, but are not limited to, silicone resins having a hydrosilyl group, metal alkoxides having a hydrosilyl group, etc.
ヒドロシリル基を有するシリコーン樹脂としては、ジメチルメチルハイドロジェンポリシロキサン等が挙げられる。 Examples of silicone resins containing hydrosilyl groups include dimethylmethylhydrogenpolysiloxane.
ヒドロシリル基を有する金属アルコキシドとしては、トリエトキシシランやトリメトキシシラン等が挙げられる。
なお、市販されているシリコーン樹脂原料としては、ダウコーニング製Sylgard 184を挙げることができる。
Examples of metal alkoxides having a hydrosilyl group include triethoxysilane and trimethoxysilane.
An example of a commercially available silicone resin raw material is Sylgard 184 manufactured by Dow Corning.
(シリコーンオイル)
シリコーンオイルとしては、シリコーン樹脂と混合できるものであれば特に限定されない。ポリメチルフェニルシロキサン、フェニルメチルシロキサン-ジメチルシロキサン共重合体等が例示される。
(silicone oil)
The silicone oil is not particularly limited as long as it can be mixed with the silicone resin, and examples thereof include polymethylphenylsiloxane and phenylmethylsiloxane-dimethylsiloxane copolymer.
(ヒドロシリル化反応)
シリコーン樹脂原料をヒドロシリル化反応により硬化させる際には、白金系触媒を用いてもよい。
(Hydrosilylation Reaction)
When the silicone resin raw material is cured by a hydrosilylation reaction, a platinum-based catalyst may be used.
白金系触媒としては、特に限定されないが、Karsted’s catalyst(Pt2[(Me2SiCH=CH2)2O]3)、H2PtCl6等が挙げられる。 The platinum catalyst is not particularly limited, but examples thereof include Karsted's catalyst (Pt 2 [(Me 2 SiCH═CH 2 ) 2 O] 3 ), H 2 PtCl 6, and the like.
シリコーン樹脂原料を硬化させる際には、加熱してもよい。 The silicone resin raw material may be heated to harden.
シリコーン樹脂原料を硬化させる際の温度は、触媒の添加量に応じて、適宜調整することができるが、通常、20~150℃である。 The temperature at which the silicone resin raw material is cured can be adjusted as needed depending on the amount of catalyst added, but is typically between 20 and 150°C.
[基材]
本実施形態で使用し得る基材としては、例えば、金属、金属酸化膜、合金、半導体、ポリマー、セラミックス、ガラス、樹脂、木材、紙、繊維等の適宜の材料を任意に使用することができる。基材の具体例としては、例えば、銅、真鍮、シリコン、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ABS樹脂、ガラス、木材等が好適なものとして例示され、特に、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ABS樹脂等の樹脂を用いることができる。
これらの基材の形状は、板状、凹凸状、粉末状、チューブ状、ポーラス状、繊維状等、任意な形状の基材を使用することができる。
また、本発明においては、特に、基材の前処理は必要としないが、プラズマやUV等で基材表面を洗浄/活性化した後に使用することも可能である。
さらに、基材上に、任意の易接着層を形成した後、プライマー皮膜を形成してもよい。
[Base material]
The substrate usable in this embodiment may be any suitable material, such as a metal, a metal oxide film, an alloy, a semiconductor, a polymer, a ceramic, glass, a resin, wood, paper, fiber, etc. Specific examples of suitable substrates include copper, brass, silicon, polyethylene terephthalate resin, polycarbonate resin, acrylic resin, silicone resin, ABS resin, glass, and wood, and resins such as polyethylene terephthalate resin, polycarbonate resin, acrylic resin, silicone resin, and ABS resin can be particularly used.
The substrate may have any shape, such as a plate, a concave-convex shape, a powder shape, a tube shape, a porous shape, or a fiber shape.
In the present invention, no particular pretreatment of the substrate is required, but it is also possible to use the substrate after cleaning/activating the surface with plasma, UV, or the like.
Furthermore, after an optional easy-adhesion layer is formed on the substrate, a primer coating may be formed.
次に、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明する。図3にその工程の概要を示す。なお、以下の実施例は、本発明の好適な例を示すものであり、本発明は、該実施例によって何ら限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in detail based on examples. Figure 3 shows an overview of the process. Note that the following examples are preferred examples of the present invention, and the present invention is not limited to these examples in any way.
(実施例1)
エタノール40.0mL、テトラエトキシシラン14.0mL、アリルトリエトキシシラン1.4mLを混合し、0.01M塩酸を10.0ml添加し、24時間撹拌しプライマー前駆溶液を調製した。該プライマー前駆溶液をガラス板に滴下し、80℃で3時間加熱して、プライマー皮膜を形成した。得られたプライマー皮膜の膜厚は500nmであった。その後、該プライマー皮膜の表面にシリコーン樹脂原料(ダウコーニング製Sylgard 184)にシリコーンオイル(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製TSF431)を混合したシリコーンゲル原料を滴下し、80℃で3時間硬化させ、プライマー皮膜を介してガラス板とシリコーンゲル層が密着した複合体を作製した。該複合体をヘキサン中に24時間浸漬して密着性を評価したところ、剥離はなく、密着状態が維持されていた。
Example 1
40.0 mL of ethanol, 14.0 mL of tetraethoxysilane, and 1.4 mL of allyltriethoxysilane were mixed, and 10.0 mL of 0.01 M hydrochloric acid was added. The mixture was stirred for 24 hours to prepare a primer precursor solution. The primer precursor solution was dripped onto a glass plate and heated at 80°C for 3 hours to form a primer film. The resulting primer film had a thickness of 500 nm. A silicone gel material, prepared by mixing a silicone resin material (Sylgard 184 manufactured by Dow Corning) with silicone oil (TSF431 manufactured by Momentive Performance Materials), was then dripped onto the surface of the primer film and cured at 80°C for 3 hours to produce a composite in which the glass plate and silicone gel layer were adhered via the primer film. The composite was immersed in hexane for 24 hours to evaluate adhesion, and no peeling occurred, and the adhesion was maintained.
(実施例2~4)
アリルトリエトキシシランを2.8mL(実施例2)、5.6mL(実施例3)、11.2mL(実施例4)混合した以外は実施例1と同様にしてプライマー皮膜を作製し、以下、実施例1と同様にして該プライマー皮膜を介してガラス板とシリコーンゲル層が密着した複合体を作製した。
該複合体の密着性を評価したところ、実施例2~4のいずれも、実施例1と同じく良好であった。
(Examples 2 to 4)
A primer film was prepared in the same manner as in Example 1, except that 2.8 mL (Example 2), 5.6 mL (Example 3), or 11.2 mL (Example 4) of allyltriethoxysilane was mixed. Thereafter, a composite in which a glass plate and a silicone gel layer were adhered to each other via the primer film was prepared in the same manner as in Example 1.
The adhesion of the composite was evaluated, and all of Examples 2 to 4 were found to be as good as Example 1.
(参考例)
プライマー皮膜の表面にシリコーン樹脂原料(ダウコーニング製Sylgard 184)を滴下した以外は実施例1と同様にしてプライマー皮膜とシリコーン樹脂が密着した複合体を作製し、該複合体の密着性及び難付着性を評価した。シリコーン樹脂とプライマー皮膜との密着性は、実施例1と同様に良好であったが、非特許文献1に記載されたように、マヨネーズやケチャップを汚染物質としてシリコーン樹脂表面に滴下し傾斜させたところ、シリコーン樹脂表面にはこれらの汚染物質が残存し、該シリコーン樹脂の難付着性は、実施例1のシリコーンゲルに及ばなかった。
(Reference example)
A composite in which the primer film and silicone resin were adhered was prepared in the same manner as in Example 1, except that a silicone resin raw material (Sylgard 184 manufactured by Dow Corning) was dropped onto the surface of the primer film, and the adhesion and anti-adhesion properties of the composite were evaluated. The adhesion between the silicone resin and the primer film was as good as in Example 1, but as described in Non-Patent Document 1, when mayonnaise or ketchup was dropped onto the silicone resin surface as contaminants and the silicone resin was tilted, these contaminants remained on the silicone resin surface, and the anti-adhesion properties of the silicone resin were not as good as those of the silicone gel of Example 1.
(比較例1)
プライマー皮膜を形成しないこと以外は実施例1と同様にして、ガラス板とシリコーンゲル層からなる複合体を作製した。
該複合体をヘキサン中に24時間浸漬したところ、シリコーンゲル層は剥離した。
(Comparative Example 1)
A composite consisting of a glass plate and a silicone gel layer was prepared in the same manner as in Example 1, except that no primer coating was formed.
When the composite was immersed in hexane for 24 hours, the silicone gel layer peeled off.
本発明によると、難付着性に優れたシリコーンゲル層を基材に密着して設けることができるので、撥水、撥油、防汚性に優れた表面を有する物品、例えば、食品包装体や建築構造体等を提供することができる。 The present invention allows a silicone gel layer with excellent adhesion resistance to be applied in close contact with a substrate, making it possible to provide articles with surfaces that are excellent in water repellency, oil repellency, and stain resistance, such as food packaging and architectural structures.
Claims (7)
有機シランと金属アルコキシドの共加水分解・縮重合物を含有し、
前記有機シランが下記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、
前記金属アルコキシドが下記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、プライマー皮膜。
CH2=CH-R1-Si-(OR2)3・・・(1)
(式中、R1は、炭素数1~10のアルキレン基を表し、R2は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
Si(OR3)4・・・・・・・・・・(2)
(式中、R3は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。) A primer coating for forming a silicone gel layer on a substrate surface, the silicone gel layer containing a crosslinked silicone resin having a hydrosilyl group as a backbone component and a silicone oil,
Contains a co-hydrolysis/condensation polymer of organic silane and metal alkoxide ,
The organosilane is an organosilane containing an unsaturated group represented by the following formula (1):
The primer coating, wherein the metal alkoxide is a tetraalkoxysilane represented by the following formula (2):
CH 2 =CH-R 1 -Si-(OR 2 ) 3 ...(1)
(In the formula, R1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 represents alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
Si( OR3 ) 4・・・・・・・・・・(2)
(In the formula, R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
有機溶媒、水、ゾル-ゲル触媒、有機シラン、及び金属アルコキシドを含み、
前記有機シランが下記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、
前記金属アルコキシドが下記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、前駆溶液。
CH2=CH-R1-Si-(OR2)3・・・(1)
(式中、R1は、炭素数1~10のアルキレン基を表し、R2は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
Si(OR3)4・・・・・・・・・・(2)
(式中、R3は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。) A precursor solution for producing the primer coating of claim 1, comprising:
comprising an organic solvent, water, a sol-gel catalyst, an organosilane, and a metal alkoxide;
The organosilane is an organosilane containing an unsaturated group represented by the following formula (1):
The precursor solution, wherein the metal alkoxide is a tetraalkoxysilane represented by the following formula (2):
CH 2 =CH-R 1 -Si-(OR 2 ) 3 ...(1)
(In the formula, R1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 represents alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
Si( OR3 ) 4・・・・・・・・・・(2)
(In the formula, R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
基材と、該基材の表面に形成されたプライマー皮膜とを備え、
前記プライマー皮膜は、有機シランと金属アルコキシドの共加水分解・縮重合物を含有し、
前記有機シランが下記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、
前記金属アルコキシドが下記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、シリコーンゲル層形成用基体。
CH2=CH-R1-Si-(OR2)3・・・(1)
(式中、R1は、炭素数1~10のアルキレン基を表し、R2は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
Si(OR3)4・・・・・・・・・・(2)
(式中、R3は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。) A substrate for forming a silicone gel layer , which contains a crosslinked silicone resin having a hydrosilyl group as a skeleton component and a silicone oil,
A substrate and a primer coating formed on a surface of the substrate,
the primer coating contains a co-hydrolysis/condensation polymer of an organic silane and a metal alkoxide ;
The organosilane is an organosilane containing an unsaturated group represented by the following formula (1):
The substrate for forming a silicone gel layer, wherein the metal alkoxide is a tetraalkoxysilane represented by the following formula (2):
CH 2 =CH-R 1 -Si-(OR 2 ) 3 ...(1)
(In the formula, R1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 represents alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
Si( OR3 ) 4・・・・・・・・・・(2)
(In the formula, R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
前記プライマー皮膜は、有機シランと金属アルコキシドの共加水分解・縮重合物を含有し、
前記有機シランが下記の式(1)で表される、不飽和基を含む有機シランであり、
前記金属アルコキシドが下記の式(2)で表されるテトラアルコキシシランである、シリコーンゲル複合体。
CH2=CH-R1-Si-(OR2)3・・・(1)
(式中、R1は、炭素数1~10のアルキレン基を表し、R2は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
Si(OR3)4・・・・・・・・・・(2)
(式中、R3は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。) A silicone gel composite comprising a substrate, a primer coating formed on the surface of the substrate, and a silicone gel layer formed via the primer coating, the silicone gel layer containing a crosslinked silicone resin having a hydrosilyl group as a skeleton component and a silicone oil,
the primer coating contains a co-hydrolysis/condensation polymer of an organic silane and a metal alkoxide ;
The organosilane is an organosilane containing an unsaturated group represented by the following formula (1):
The silicone gel composite, wherein the metal alkoxide is a tetraalkoxysilane represented by the following formula (2):
CH 2 =CH-R 1 -Si-(OR 2 ) 3 ...(1)
(In the formula, R1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 represents alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
Si( OR3 ) 4・・・・・・・・・・(2)
(In the formula, R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
基材の上に、有機溶媒、水、ゾル-ゲル触媒、下記の式(1)で表される不飽和基を有する有機シラン、及び下記の式(2)で表される金属アルコキシドを含む前駆溶液を塗布し、ゾル-ゲル法によりプライマー皮膜を形成する工程、
前記プライマー皮膜上に、ビニル基を有する化合物とヒドロシリル基を有する化合物を含むシリコーン樹脂原料にシリコーンオイルを混合したシリコーンゲル原料を滴下し、硬化させ、骨格成分でありヒドロシリル基を含む架橋シリコーン樹脂にシリコーンオイルが含浸されたシリコーンゲル層を形成する工程
を含む、シリコーンゲル複合体の製造方法。
CH2=CH-R1-Si-(OR2)3・・・(1)
(式中、R1は、炭素数1~10のアルキレン基を表し、R2は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。)
Si(OR3)4・・・・・・・・・・(2)
(式中、R3は、炭素数1~4の互いに同一でも異なっていてもよいアルキル基を表す。) 7. The method for producing a silicone gel composite according to claim 6,
a step of applying a precursor solution containing an organic solvent, water, a sol-gel catalyst, an organosilane having an unsaturated group represented by the following formula (1), and a metal alkoxide represented by the following formula (2) onto a substrate, and forming a primer coating by a sol-gel method;
A method for producing a silicone gel composite includes a step of dropping a silicone gel raw material, which is a mixture of a silicone resin raw material containing a compound having a vinyl group and a compound having a hydrosilyl group and a silicone oil, onto the primer coating, and curing the mixture to form a silicone gel layer in which a crosslinked silicone resin, which is a skeleton component and contains a hydrosilyl group , is impregnated with the silicone oil.
CH 2 =CH-R 1 -Si-(OR 2 ) 3 ...(1)
(In the formula, R1 represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms, and R2 represents alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
Si( OR3 ) 4・・・・・・・・・・(2)
(In the formula, R3 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, which may be the same or different.)
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