JPH01131505A - 圧力感応性光学導波管デバイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、液状ポリオルガノシロキサン組成物をハイド
ロシレーション反応によって硬化させて得た、タフで弾
性のある生成物を使用した圧力感応性光学導波管デバイ
スに関するものである。

ビニル−含有ポリジオルガノシロキサン、オルガノハイ
ドロジエンシロキサン硬化剤、プラチナ−含有触媒、及
び、所望により、フィラーを組合せて調整される液状組
成物は、当業界では公知である。これらの液体組成物は
、比較的マイルドな条件で硬化可能であり、最初の硬化
性組成物中の反応体のタイプと相対濃度に応じて、弾性
に富むか、または、樹脂状の生成物を生成する。この硬
化性組成物は、デリケートな電気的、電子的部品のカプ
セル化、種々の支持体のコーティングを含む種々の用途
で、感圧接着剤や射出成形の成形品の形成に、有効であ
る。

ヒユームシリカの如き強化フィラーが用いられ、硬化ポ
リオルガノシロキサン組成物の抗張力、引裂き強度、モ
ジュラス等の物理的特性を改善している。

フィラー未使用組成物の透明性を残したまま、硬化物品
の物理的特性を改善する目的で、強化シリカフィラーの
代替に、樹脂状シロキサンコポリマーの使用が、先行技
術に教示されている。特に、ネルソンによる米国特許第
３２８４４０６号（１９６６年１１月８日付）、モデイ
ツクによる米国特許第３４３６３６６号（１９６９年４
月１日付）は、この目的で、Ｒ３５ｉ０１／２、 ＲＶｉ８ｉ０　　　と５ｉＯ４７２単位を含む樹脂２　
　　　　　　　１／２ 状コポリマーの使用を開示している。前記の式にルを表
わしている。

前記のネルソンとモディツク特許に開示された硬化材料
は、ショアーＡデュロメータースケールで３５〜８０の
硬度を示し、これは可成り高度に架橋された材料の指示
度数である。モデイツクは、硬化物品の透明度が必要で
ない場合の、細分された非強化フィラーの包含を教示し
ている。モデイツクにより教示された硬化剤は、分子当
り少なくとも２のシリコン−結合した水素原子を含む、
液状ポリオルガノハイドロジエンシロキサンであり、一
方、前記ネルソン特許に開示された硬化剤は、分子当り
少なくとも３のシリコン−結合した水素原子を含んでい
る。硬化性組成物の粘度を１０〜５００Ｅ）ａ″Ｓの範
囲に保ち、前記モディック特許に開示された組成物と類
似の液状組成物から調整された、硬化ポリオルガノシロ
キサンの引裂き強度を増強する方法が、ジエラームとス
ミスによる米国特許第４３４０７０９号（１９８２年７
月２Ｏ日付）に教示されている。この特許の開示によれ
ば、０．１４〜２．０モル％のビニルラジカルを含む、
液状ポリジオルガノシロキサンが、架橋剤と゛カップラ
ー”の組合せで、硬化される。カップラーは、線状ポリ
オルガノシロキサンであら、各分子の２個の末端部位に
各１個づつ、シリコン−結合した水素原子を含んでいる
。架橋剤は、単に末端水素原子をもつ水素化樹脂または
線状水素化ポリシロキサンと定義され、各分子の末端部
位にだけ水素原子を含んでいる。

ジエラームとスミスは、２官能性カツプラーの濃度を、
ビニル−含有ポリジオルガノシロキサン１００重量部に
つき、４〜１５重」部の範囲に限定している。さらに、
カップラーは、硬化性組成物中のビニルラジカルのモル
濃度の０．６７〜１．３倍のモル濃度のシリコン−結合
した水素原子を供給するものと定義される。ジエラーム
とスミスにより例示された硬化組成物は、１００℃で１
時間硬化後のショアーＡデュロメーターで２１〜４３の
硬度を示している。この範囲の硬度は、保護コーティン
グ、カプセル化材料、ある種の成形物品としては望まし
いが、ジェラームとスミスにより開示された硬化物は、
比較的低圧力下で圧縮性が必要な、硬化したゲル型材料
の製造には使用できない。硬化ポリオルガノシロキサン
エラストマーの引張り特性を改善するために、いずれも
シリコン−結合した水素原子を含んでいる、２官能性硬
化剤と３または高官能性硬化剤の組合せを用いる概念は
、ポールマンターらによる米国特許第３６９７４７３号
（１９７２年１０月１０日付）に教示されている。この
文献に例示されたエラストマーは、ショアーＡスケール
で測定して、１１〜３８のデュロメーター値を示してい
る。２つのタイプの硬化剤の各々には、有効なシリコン
−結合した水素原子が、少なくとも１０％存在している
。

前述したネルソン、モデイツク、ジエラームら及びポー
ルマンターの特許に報告された引張り特性と硬度は、こ
の先行技術に例示された硬化物品が、弾性のある光学導
波管の如き、ポリオルガノシロキサンの応用例に要求さ
れる、特異な組合わさった特性を示していないことを表
示している。

圧力感応性光学導波管は、塊またはシートの形態で、硬
化した非細胞状の物品である必要があり、透明であって
、最小の光減衰性を示し、物品の表面に加えられた比較
的低圧力、例えば、軽い指圧で変形するものである。

好適なポリオルガノシロキサンは、典型的には、ジュロ
メータ−値が小さく、ショアーＡスケールでは測定でき
ない。さらに、硬化した物品は、変形圧力の解除と殆ん
ど同時に原形に回復するほどの弾力と、導波管全表面の
一部分に繰返し圧力を加えたときに、パンクや裂傷しな
いほどのタフさが必要である。変形が発生する導波管を
透明なフィルムや膜で被覆する場合は、中聞面の密着が
強く、２部品間の解離と欠陥の発生を防止できるもので
なければならない。ポリオルガノシロキサン組成物に関
する先行技術には、弾力ある導波管に望まれる前記した
特性の組合せは開示されていない。

本発明の目的は、液状ポリオルガノシロキサン組成物を
比較的低温度で硬化して生成した、易変形性の、弾力あ
る、タフな弾性ゲルを使用した圧力感応性光学導波管デ
バイスを提供することである。

この液状ポリオルガノシロキサンは、ビニル末端のポリ
ジメチルシロキサン、ジメチルビニルシロキシ、トリメ
チルシロキシと５ｆ０４７２Ｗを含む樹脂状オルガノシ
ロキサンコポリマー、分子当り少なくとも３個のシリコ
ン−結合した水素原子を含むポリオルガノシロキサン、
ジメチルハイドロジエンシロキシ末端基を含む実質的に
線状のポリジメチルシロキサンと該組成物の硬化を促進
する触媒を混合することにより得られるが、判明した。

本発明で使用する硬化性液状ポリオルガノシロキサン組
成物は、線状ポリウレタン中のシリコン−結合した水素
原子のモル濃度が、硬化性組成物のビニルラジカルのモ
ル濃度の少なくとも１．６倍であることである。

この組成物は、（Ａ）１００重量部の、少なくとも１個
の液状トリオルガノシロキシで末端ブロックされた、ポ
リジメチルシロキサン（但し、該１−リＡルガノシロー
ヤシラジカルは、ジメチルごニルシロキシとフェニルメ
ヂルビニルシロキシから選ばれ、該ポリジメチルシロキ
サンは、２５℃にＪ３いて１．０〜５００　ｐａ″Ｓの
粘度を示ず）、０本質的に、弐Ｃ１−１２−ＣＨ（ＣＨ
３）２ＳｉＯ１／２、（ＣＨ）　　ＳｉＯとＳｉＯ４／
２単位（但し、３３１／２ ＣＩ−１＝ｃ　　ト１（ＣＨ）　　　　　ＳｉＯと２　
　　　　　３２１／２ （ＣＨ）　　５ｉｎ１，２単位の組合せとＳｉＯ１１１
位のモル比が、０．７：１〜１．２＝４／２ １（この数を含む）であり、ビニル−含有単位は、該コ
ポリマーの２〜８巾世％を構成する）から成る、５〜２
５部のベンゼン−可溶性コポリマー、（０式 （但し、Ｘは０〜５０の整数であり、本組成物のビニル
ラジカル当り、少なくとも１．６のシリコン結合した水
素原子を供給するに充分なＭである）のオルガノシロキ
サン、（ト）本組成物中のシリコン−結合した水素原子
の５〜１５モル％を供給するに充分なＩｆｉの、１分子
当り少なくとも３個のシリコン−結合した水素原子を含
むポリオルガノシロキサン、及び、（θ本組成物の硬化
を促進するに充分な吊のブラヂナ触媒、を混合して得ら
れる生成物から本質的に成る硬化性液状ポリオルガノシ
ロキサン組成物であって、（Ｑと（ロ）中のシリコン−
結合した水素原子の総数が、該組成物中のビニルラジカ
ル数の１．９０〜２．８０倍であることを特徴とする硬
化性液状ポリオルガノシロキサン組成１力である。この
組成物は、硬化後、フィラーの不存在下で透明であって
、直径１．６ｃｍの球状基部を用いた１４〜５０ｇの荷
重下で２．２ｍの圧縮性、及び直径１．２ＣｒＲの円筒
状基部を用いた、少なくとも／１００ｅＪの荷ｉｎ下で
針入抵抗性を示す。

１　ビニルで末端ブロックされたポリジメチルシロキサ
ン トリオルガノシロキシで末端ブロックされたポリジメチ
ルシロキサンは、前述の（Ａ）が参照される。

本発明の目的のためには、トリオルガノシロキシ基は、
シリコンに結合したビニルラジカルと２個のメチルラジ
カル、またはシリコンに結合したビニル、フェニル及び
メチルラジカルを含んでいる。

（Ａ）は、ポリジメチルシロキサンと記述しであるが、
ポリマー合成時にしばしば生成する、モノメチルシロキ
サン、他のモノまたはジオルガノシロキサン単位を含む
少量の他の単位を、これらの単位が本質的に（Ａ）の特
性を変えない限りにおいて、含んでもよい。

（Ａ）は、１〜５００　ｐａ″Ｓの粘度を示すものであ
れば、如何なるトリオルガノシロキシで末端ブロックさ
れたポリジメチルシロキサンであってもよい。このタイ
プのポリマーは、よく知られており、市販されている。

本発明で使用する好適な硬化生成物を特徴づける圧縮性
、弾性、タフさの最適の組合せを得るためには、（Ａ）
の各種のポリマ一種の分子量分布は、米国特許第４１６
２２４３号（シー・エル・シーらによる、１９７９　ｆ
ｆ、　７月２４日付）に特定された範囲に限定される。

これらのポリジメチルシロキサンは、少なくとも１つの
ポリマ一種（１）を含み、このポリマ一種（１）は、分
子量が高、低で隣接するポリマ一種より高濃度である。

それ故、ポリマ一種（１）は、ピーク分子ｆｆｉ　（Ｐ
ＭＷ）種と記）ホしてよく、ゲル透過クロマトグラフィ
で測定して、６８０００〜１３５０００の範囲の分子量
をもち、分子量分布プロット上で極大値に一致する。

前記に定義したＰＭＷ種を少なくとも１つ含む以外に、
（Ａ）の好適な具体例は、３．８以上の分散指数（ＤＩ
）値を示す。ＤＩｌｉｒｉは、（Ａ）中の全ポリマ一種
の濃度を考慮に入れており、ポリマーの重量平均分子最
を数平均分子量で割ることにより得られる。

（Ａ）の好適な具体例中の最小の分子量のポリマー種の
分子量は８５４〜３１４６の範囲であり、最高の分子量
のポリマ一種の分子量は、１７４００Ｏ〜３７００００
の範囲である。

ポリジメチルシロキサン（Ａ）の分子量分布プロットは
、唯一の極大値またはＰＭＷ値を示す。代って、（Ａ）
中の分子量分布は、２またはそれ以上のＰＭＷ種を含む
ものであってもよく、このＰＭＷ種は、分子量が異なり
、近接した分子量値をもつ種の濃度を超えた濃度の処で
、任意のＰＭＷ種の値のいずれかの側に存在するもので
ある。（ｉ）他のＰＭＷ種に比較して、高濃度の処に存
在するＰＭＷ種の分子量は、前記した６８０００〜１３
５０００の範囲であり、ｆｉｉｌ（へ）の分散指数は３
．８以上である、ことが好ましい。

硬化生成物の圧縮性、弾性、破裂抵抗性の最適組合せを
達成するためには、（Ａ）は、好ましくは、少なくとも
２種の液状トリオルガノシロキシで末端ブロックされた
、ポリジメチルシロキサンの８合物であって、前記シロ
キサンの１つは、７００００〜９００００の範囲のＰＭ
Ｗ種を含み、３．８以上の分散指数を示し、さらに、混
合物中の３０〜７０重Ｔ％から成るものである。第２の
ポリジメチルシロキサンは、２００００〜４００００の
範囲のＰＭＷ種を含み、約３の分散指数を示す。

（Ａ）は、１１０００〜１４０００の範囲のＰＭＷ種を
含み、約２の分散指数を示す、第３のトリオルガノシロ
キシで末端ブロックされたポリジメチルシロキサンを含
んでもよい。この種は、（Ａ）の重量の５〜３０％から
成る。

トリオルガノシロキシで末端ブロックされたポリジメチ
ルシロキサンを調整するための慣用の重合方法は、本来
、（Ａ）の好適な具体例に相当する生成物を生成しない
。前記により開示した如く、これらの具体例は、前記の
１つまたは複数のＰＭＷ種、分散指数、分子６分布を達
成するに必要な割合で、異なる分子量の２つまたはそれ
以上のポリジメチルシロキサンを混合することにより得
られる。

（Ａ＞の好適な具体例を調整する他の方法は、り一等に
よる米ＩＹＩ特許第３４４５４２６号（１９６９年５月
２０日付）に記載されており、適切なボリジメチルシロ
キサンの調整方法が示されている。

要約すれば、この方法は、ヘキサオルガノジシラザン、
トリオルガノクロルシラン、またはトリオルガノ（Ｎ−
メチルアセトアミド）シランと反応可能な、単分散した
ヒドロキシルで末端ブロックされたポリジメチルシロキ
サンを製造する方法である。このような単分散したポリ
ジメチルシロキサンは、混合することにより、咎を製造
することが可能である。２つのＰＭＷ種を有する液体の
製造方法も、り一等により開示されている。この方法に
よれば、重合を開始し、一定時間続けた後に、幾つかの
成分が添加され、さらに、大と小のＰＭＷ種をもった（
Ａ）が生成するまで、重合が続けられる。

好適には、（Ａ）のトリオルガノシロキシ末端ブロッキ
ング基は、ジメチルビニルシロキシ基である。

２、オルガノシロキサン樹脂 樹脂状のオルガノシロキサンコポリマー〇は、本発明で
使用する硬化生成物を先行技術材料から区別する、物理
特性の独特な組合せに貢献している。これらのコポリマ
ーは、式 ％式％ 含んでいる。組合わされた（ＣＨ３）２　（ＣＨ２−Ｃ
Ｈ）ＳｉＯ、！＝（ＣＩ−１３＞３８ｉＯ１７□１／２ ｔｉｉ位と５ｆ０４７２単位の［ル比は、０．７：’１
〜１．２：１（この数を含む）である。ビニル含有単位
は、樹脂の２〜８重ａ％から成り、好適には、樹脂はコ
ポリマーの分子当り少なくとも２個のビニルラジカルを
含むものである。好適には、ジメヂルビニルシロキシ：
トルメチルシロキシ：ＳｉＯ４／２甲位のモル比の範囲
は、０．０８〜０．１：０．６〜１．１：１である。

前記の成分（Ｂ）に相当する樹脂状コポリマーの前駆体
は、米国特許第２６７６１８２号（１９５４年４月２０
日付、ダウトとティラーによる）記載の方法で：Ａ整さ
れる。この特許に記載されたコポリマーは、２〜２３重
但％のヒドロキシル基を含み、これは■の前駆体にとっ
て好適な量である８重量％の上限値を、可成り超えたも
のである。前駆体のヒドキロシ含有量は、前記米国特許
第２６７６１８２号で教示された濃度範囲より高濃度の
トリオルガノシロキサン−キャツピング剤を用いて、希
望する水準に減することができる。要約すれば、この方
法は、酸性条件下でシリカハイドロゾルとへキサメチル
ジシロキサンまたはトリメチルクロロシランを反応させ
ることを含む。その結果得られた反応物と、シリコンに
結合したビニルと２個のメチルラジカルを有するシラザ
ン、シロキサンまたはシランの必要ｍとが反応して、（
へ）が得られる。

本発明で使用する硬化性組成物の（へ）の存在は、必須
であって、硬化したゲルに必要な特性を達成するもので
ある。（Ａ）の重量をベースにして、約５％以下では、
要求される弾性とタフさは通常提供できず、一方、約２
５重量％以上は、通常の温度、圧力条件下では、容易に
処理できない程度にまで、しばしば粘度が増大する。加
えて、硬化したゲルの硬度は、指圧では容易に変形しな
い程度に増大する。

３、オルガノハイドロジエンシロキサン本ポリオルガノ
シロキサン組成物の特徴は、線状のジメチルハイドロジ
エンシロキシ末端結合したポリジメチルシロキサン（Ｑ
中のシリコン−結合した水素原子数と、前述定義した（
Ａ）と（へ）成分中のビニルラジカル数との比率である
。この比率は１．６：１より大で、好適には１．７０〜
２．５０：１である。

（Ｑは、本発明で使用する硬化性組成物中のシリコン−
結合した水素原子の総数の少なくとも８５゜％、好適に
は８９〜９５％を供給する。この数は、ビニルラジカル
当り１．９０〜２．８０である。

典型的には、（Ｑは、分子当り、平均してＯ〜約５０の
ジメチルシロキサン単位を含有している。

（Ｑは、式 で表わされ、ＸはＯ〜５０、好適にはＸの平均値は１０
〜１５である。

＜０１．：有用なジメチルハイドロジエン末端結合のポ
リジメチルシロキサンは公知であり、前）本のボルマン
ターらの米国特許第３６９７４７３号開示の化合物をａ
むが、これらに限定されるものではない。この特許では
、２個の末端結合した水素原子を含むオルガノシロキサ
ンを教示している。

シリコン−結合した水素原子を含む２つのタイプのポリ
オルガノシロキサンの第２は、分子当りシリコン−結合
した水素原子を少なくとも３個有し、成分（勢として前
述したものと同一と認められる。この成分は、２５℃で
１０ｆｌａ″Ｓまでの粘度を示し、メヂルシルセスキオ
キサン、ジメチルシロキサン、トリメチルシロキシ、Ｓ
　ｊ　Ｏ４／２　単位のほかに、ｔ−１ｓ　ｉ　Ｏ、Ｃ
Ｈ３Ｈ８！　Ｏｌｌ、５ （ＣＨ３）　２１−Ｉ　Ｓ　ｉ　０１／２を含んでよい
。もしくは、成分の）は の如き、環状化合物であってもよい。環状ポリオルガノ
シロキサンは、分子当り４〜約８までのシロキサン単位
を含む。

分子当り３またはそれ以上のシリコン−結合の水素原子
とシリコン原子当り１以下の水素原子を含むオルガノハ
イドロジエンシロキサンは、これらのシロキサンを調整
する手段として公知である好適なシロキサンは、一般式 の線状ポリメチルハイドロジエンシロキサンであり、Ｒ
は水素またはメチル基を表わし、回は３〜３０であり、
ａの値は、ポリマーが２５℃で１０ｐａ″Ｓまでの粘度
を示す如き値である。最適には、旦は３、回は５、Ｒは
メチル基である。

（Ａ）、■、０及び０として前で定れした成分は、適切
な触媒の存在下で反応して、弾性ゲルを生成する。好適
な触媒は、シリコン−結合した水素原子とオレフィン２
重粘合、特にシリコン結合したビニル曇、との間の反応
で触媒作用することが知られ、咎に可溶であるプラチナ
組成物を含む。特に好適なプラチナ−含有触媒は、クロ
ルプラチナ酸と成る種の不飽和オルガノシリコン化合物
から調整される鎖体であって、米国特許第３４１９５９
３号（１９６８年１２月３１日付）にライリングにより
、鎖体とその調整方法が記述されている。

このタイプの好ましい触媒の１つは、クロルプラチナ酸
とｓｙｍ−ジピニルテトラメチルジシＯキサンとの反応
生成物である。

プラチナ触媒０は、各１００万ｆｉ１部の（へ）に対し
て、少なくとも１１吊部のプラチナを供給できる吊用い
られる。充分な触媒を用いることが好ましく、各１００
万ｍｍ部に対し５〜５０重聞部のプラチナを用いる。１
００部当り５０部以上のプラチナ皐でも有効であるが、
特に好適な触媒を用いる際は、不必要であり、不経済で
ある。

（Ａ）、■、（Ｑと（ロ）成分とプラチナ触媒との混合
物は、７温で混合と同時に硬化をはじめる。このような
場合、組成物を硬化前に貯蔵するならば、適当なインヒ
ビターで′ｇ温での触媒活性を遅延させることが望まし
い。このインヒビターは、高温度でプラチナを触媒化し
て（Ａ）、■、ゆ、０間を効果的に反応させる。

プラチナ触媒インヒビターの好適な１タイプは、ククツ
エツドらの米国特許第３４４５４２０号（１９６９年５
月２０日付）に、ある種のアセチレン性インヒビターと
その用途が記載されている。

アセチレン性インヒビターの好適なものは、アセチレン
性アルコール、特に２−メチル−３−ブチン−２−オー
ルである。

プラチナ触媒インとビターの第２のタイプは、シーとマ
ルコらの米国特許第３９８９６６７号（１９７６年１１
月２日付）に記載され、プラチナ触媒インヒビターとし
てのオレフィン性シロキサンとその調整法を示している
。

プラチナ触媒インヒビターの好適なタイプは、分子当り
３〜６のメチルビニルシロキサン単位をもつポリメチル
ビニルシクＯシＯキサンである。

このタイプのインヒビターは、周囲の温度で硬化反応の
開始を遅らせる作用をし、それによって組成物のポット
ライフを増すという、前述したインとビターの種類とは
異なる。しかし、−たび便化反応が始まると、インヒビ
ターを用いない場合と同様の速度で反応が進行する。こ
のタイプのインヒビターは、本組成物にとって、長期間
の貯蔵安定性に役立たない。

プラチナ触媒インヒビターの最高ａｍは、高温度で組成
物を硬化させるのに過剰に長い時間インターバルを必要
せずに、周囲温度で必要な貯蔵安定性を提供できるｍｒ
ｃｌである。この吊は、広く可変であり、用いる個々の
インヒビター、プラチナ−含有触媒の性質と濃度及びオ
ルガノハイドロジエンシロキサン反応体（Ｑと（ロ）の
性質によって左右される。

インヒビター１１１度は、プラチナ１モルに対しインヒ
ビター１モルの低濃度でも、ある場合には、満足な貯蔵
安定性と望ましい硬化時間を与えられる。他の例では、
プラチナ１モル当り１０．５０．１００．５００または
それ以上のモル数のインヒビター濃度が必要になる場合
もある。与えられた組成物中の特定のインヒビターの最
大濃度は、−定の実験方法により決めることができる。

インヒビターされた組成物は、Ｉｔｔ！型例では、７０
℃またはそれ以上の温度に加熱して硬化させる。

透明性が不要の場合には、本発明の組成物は、顔料、補
強フィラー、充填フィラー、熱安定剤を含む慣用の添加
剤を含有してもよい。

本発明で使用する硬化性組成物は、成分の均一なブレン
ドを保証できるような慣用手段を用いて、容易に調整で
きる。組成物を直ちに使用する場合には、種々の成分の
添加順序は重要ではないが、成分（Ａ）、ｅ）と■を組
合せ、その後（Ｑと０を加えることが好適である。この
事は、いかなる反応の開始に先がけて、（Ａ）と■の混
合物に少量の触媒０を良く分散させることになる。適宜
の２パツクの組成物が、次のように作られる。例えば、
（Ａ）の一部、（■の一部と０の全１を組合せ第１パツ
クとし、（Ａ）と（２）の残部と（Ｑと（ロ）の全量を
第２バツクとして、便利な２パツク組成物が調整され、
第１パツクと第２パツクの等量を混合すると本発明で使
用する組成物を製造できる。単バック組成物は、（Ａ）
、■、（０、（ロ）と０及びプラチナ触媒インヒビター
とを組合せて調整できる。これらのインヒビットされた
組成物は、硬化させずに周囲条件下で長時間貯蔵でき、
そして約７０℃以上にした時に硬化し、好適には１００
℃以上で硬化時間を短縮できる。

希望する最終用途に応じて、本硬化性組成物の粘度は、
０．１〜１００ｐａ″Ｓまで変えられる。

注入操作の進行を容易にし、気泡の混入を最小限にする
ために、０．５〜１０ｐａ″Ｓの粘度が好適である。

この組成物を用いて調整される好適な硬化生成物で示さ
れる圧縮性、弾性、タフさの特異な組合せは、ダイλ７
フラムを○む種々の最終用途例において、乳房？＋１綴
における充填材料として、膨張性医用デバイスとしての
注入シールとして、及び注型、カプセル化材料として望
ましい。前述の開示は、所望による添加物を用いてない
ので、本発明で使用する組成物は硬化状態で透明である
。

前述した如く、この硬化性組成物を用いて調整した透明
な、弾性ゲルは、圧力感応性の光学導波管として特に有
用である。この応用ではこの透明な硬化ゲルから形成さ
れる導波管を通して導かれる光束は、導波管の変形に応
じて阻止、偏光、または波長の変更がなされる。変形は
、導波管の断面を横切る電位差を用いるが、または指圧
の如き機械的手段により引き起こされる。電位差変化に
より誘導される弾性導波管の変形に応じた光束の変調は
、米国１１許第４１２８２９９号（１９７８年１２月５
日付）に開示されている。

この好適な硬化弾性ゲルに示される透明性、圧縮性、弾
性及びタフさの組合せは、触指−感応性光学導波管スイ
ッチとして、特に有用である。この応用例では、導波管
に沿って伝達される光束の阻止または偏光は、充分な指
圧によって導波管の１表面を変形させることで行なわれ
る。

本硬化ゲルは充分に圧縮性であり、比較的軽い指圧で必
要な程度に変形し、光学スイッチとして効果的に機能す
るし、また、充分にタフであって、ゲルは繰返し変形に
よって裂傷や破裂することはない。裂傷や破裂は好まし
くなく、導波管を通る光を反射または偏光し、その光の
使用に不適切となる。

導波管を指触−感応性光学導波管スイッチとして用いる
場合は、導波管を形成する硬化ポリオルガノシロキサン
の表面特性または導波管が用いられる環境は、少なくと
も導波管の接触表面を合成有機ポリマーで形成される可
撓性メンプランで被覆することが好ましい、その様なも
のである。導波管の変形が起きる領域では、硬化ポリオ
ルガノシロキサンと被覆メンプランの密着は充分であり
、変形圧力を解除したときのメンプランと導波管の分離
を回避できることが重要である。メンプランと導波管と
の分離は、導波管の光学伝達性を、最早や当初意図した
ようには機能しなくなるまでに、徹底的に変えるような
欠陥につながる。本発明で使用する好適なゲルは、多く
のタイプの合成有別ポリマーに浸れた密着性を示す。

下記の実施例は、本組成物の好適な具体例を開示するも
のであって、従属するクレームに定義するように、発明
の範囲を限定すると解釈すべきではない。全ての部及び
％は、特にことわりない場合は、重量による。

実施例１ リンプルの調整 プラヂナー含有触媒を除いて、後記する全成分を組合せ
、均一な組成物が得られる迄混合して、硬化性組成物を
調整した。プラヂナ触媒を組成物にブレンドし、引続い
て水銀柱１　ｃｍの圧力下で２０分間説スレた。等量の
１６の組成物の各々を周個の容器に移し、６５．５℃で
２０分間硬化させた。周囲の温度にまで冷部後、後記の
圧縮性と破裂抵抗性を評価した。

成分Ａ１は、ジメチルビニルシロキシで末端ブロックさ
れたポリジメチルシロキサンであって、ゲル透過りＯマ
ドグラフィの測定で７５０９９のピーク分子量種を示し
、７．４４の分散指数と２５℃で約３０ｐａ’ｓの粘度
を丞した。

成分Ａ２は、ジメチルビニルシロキシで末端ブロックさ
れたポリジメチルシロキサンであって、ゲル透過りＯマ
ドグラフィの測定で１２５５４のピーク分子屋種を示し
、２．１の分散指数と２５℃で約０．４１）ａ″Ｓの粘
度を示した。

第３成分は、ジメチルビニルシロキシ末端のポリジメチ
ルシロキサン（Ａ３）中の樹脂状オルガノシロキサンコ
ポリマー〇の３５重重量溶液であって、ゲル濾過クロマ
トグラフィの測定で約３１０００のピーク分子１種、約
３の分散指数と２５℃で約２．１ｐａ’ｓの粘度を示し
た。オルガノシロキサンコポリマーは、式 ％式％ （ＣＩ−１）　　ＳｉＯと８１０４７２の繰り返し３３
１／２ 単位を０．０９：０．８：１．Ｏのモル比で含み、米国
特許用２６７６１８２Ｍの記述のように調整した。この
コポリマーは６．３１ｆｆｉ％のジメチルビニルシロキ
シ基を含有していた。

成分働は、分子当り平均１３．３のジメチルシロキサン
単位を含む、ジメチルハイドロジエンシロキシで末端ブ
ロックされたポリジメチルシロキサンであった。

前記成分のほかに、各組成物は平均６２．５モル％のメ
チルハイドロジエンシロキサン単位と平均０．８重量％
のシリコン−結合した水素原子を含む、０．４２部のト
リメデルシロキシで末端ブロックされたジメチルシロキ
サン／メチルハイドロジエンシロキサンコポリマー、０
．１７部の環状ポリメチルビニルシロキサン、及び液状
のジメチルビニルシロキシで末端ブロック公れたポリジ
メチルシロキサンで希釈したクロロプラチナ酸とジビニ
ルテトラメチルジシロキサンの錯体（プラチナ含有１０
．７重量％）を含有した。

調整した１６組成物の各々の成分０〜（Ｑの量と、各組
成物中のシリコン−結合した水素原子とシリコン結合し
たビニルラジカルのモル比は、以下の表１に記載しであ
る。また、表１には、成分０と、硬化組成物中の全ポリ
ジメチルシロキサン［成分（Ａ　　＞、（Ａ２）と（Ａ
”　）］の重量比も記載しである。硬化ゲルの圧縮性と
針入抵抗性は表２に記載しである。全硬化ゲルは透明で
あった。

圧縮性試験 直径６．４ｃｍで、厚み約１．６３の硬化ゲルを実験室
天秤の秤量台に置いて、圧縮性が測定された。直径１．
５９αの、垂直方向に調節可能な球状基部を、下方に下
ろし、天秤の重量の読みでサンプル上に０．３ｇの荷重
を働かせた。それから基部を０．２３履下げ、天秤の重
量の読みをゲルサンプルを圧縮するに要する荷重として
記録した。

これらの読みは表２に表わした。

針入抵抗試験 この試験に用いるゲルサンプルは、６０ｃｃ容量の円筒
状容器に、５４ｇの硬化性組成物を入れ、本実施例の先
行セクションに記述したようにサンプルを硬化させて調
整した。この試験は、プレシジョンサイエンティフィッ
ク社製で直径１．２ｃ！Ｒの円筒状基部を備えた実験室
型の針入度計（ｐｅｎｅｔｒｏ＋ａｅｔｅｒ＞を用いて
行われた。基部の高さを調節し、サンプル表面に荷重が
かからぬように、サンプルの表面に基部を静止させた。

基部がサンプル表面に組入するまで、５０または１００
ｇ増分で荷重を基部の上に載せた。針入がおきた時の荷
重の総聞が、針入が観察される前の最高荷重と共に表２
に記録されている。

Ｌユ サンプル　　　　　　　圧　縮　性　　　　　　　針人
抵抗性番＠　　　　　　　（ｇｌｏ、２３繍圧縮）　　
　　（ｇ針入前−針入後）朋 １　　　　　　　　　　１４．６７　　　　　　　３０
０−３５０２　　　　　　　　　　３２．４０　　　　
　　　７５０−８００３　　　　　　　　　　４９．０
０　　　　　　１３００−１３５０４　　　　　　　　
　　２４．６０　　　　　　　７００−７５０５　　　
　　　　　　　３４．００　　　　　　１１５０−１２
００６　　　　　　　　　　１５．５０　　　　　　　
４００−４５０７　　　　　　　　　　１４．５０　　
　　　　　４００−４５０８　　　　　　　　　　１８
．１６　　　　　　　４００−４５０比較　サンプル８ ９　　　　　　　　　２４８．００　　　　　　　　　
１５５０１１　　　　　　　　　１２０．００　　　　
　　　　　１５５０１５　　　　　　　　　　　４．４
６　　　　　　　１００−２００表１の　を参照。

サンプル９と１１は、本発明の好適な具体例として前述
した圧縮性と針入抵抗性の限界値を超えていた。サンプ
ル１５は、本発明で使用される組成物から調整される好
適なゲルよりは、可成り軟かかった。

表１と２のデータは、圧縮性と１１人抵抗性の広範囲の
バリエーションを証明しており、本発明の範囲の組成物
を用いて、シリコン−結合した水素原子とビニルラジカ
ルのモル比及び／または樹脂状コポリマー（へ）の相対
濃度を変えることによって達成できるものである。

サンプル１．６．７、と８は、本発明の特に好適な具体
例を説明するものであって、前）本の圧力感応性光学導
波管デバイスの製造に適切である。

実施例２ この実施例は、本発明で使用する好適な硬化組成物に示
される弾性を証明するものである。先行した実施例１の
サンプル番号８で確認された組成物を円形のアルミニウ
ム秤ｍ皿中で硬化し、直径６．４１、厚さ約１．６ａｍ
のサンプルを作った。

硬化サンプルを、サンプルとほぼ同一の直径をした、０
．４履厚のポリウレタンフィルムの円形片で覆った。被
覆サンプルを、スコツトモデルＣＲＥ−５００の可動ビ
ームに取付けられたロードセル直下の、本質的に水平な
表面上に置いた。ロードセルは、垂直に向いた直径０．
１６ｎの球状基部を備えていた。ロードセルの電気のア
ウトプットは、Ｘ−Ｙレコーダーに接続されており、セ
ルにかかる負荷を可動ビームの移動による距離の関数と
してプロットする。基部が試験サンプルに接触したこと
を確認するために、テスターの可動ビームが下げられ、
レコーダーはセル上に５ｇの負荷を示した。この値は、
ここでは、ｈｌとする。

可動ビームは、１分間２５αの速度でｈ２の高さまで下
げられ、レコーダーは２５９の負荷を示した。その後に
、ビームを、１分間５０αの速度で、最初のｈｌに上げ
た。ロードセル上の負荷が最初の５ｇ１ｉｌに戻った速
度が、サンプルがｈｌ−ｈ２に等しい、圧縮中の高さ損
失の９５〜１００％を回復し、基部によってかけられて
いた圧縮力が２秒以内に除かれたことを示した。

前述の弾性試験は、３回繰返し再現性を確かめた。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）導波管を通過する光の、少なくとも１光束が、該
   導波管の変形によつて、阻止または偏光され、該導波管
   が、本質的に、 （Ａ）１００重量部の、少なくとも１種の液状トリオル
   ガノシロキシで末端ブロックされた、ポリジメチルシロ
   キサン（但し、該トリオルガノシロキシ基は、ジメチル
   ビニルシロキシとメチ ルフエニルビニルシロキシから選ばれ、該ポリジメチル
   シロキサンは、２５℃において１．０〜５００ｐａ′ｓ
   の粘度を示す、） （Ｂ）本質的に、式 ＣＨ＿２＝ＣＨ（ＣＨ＿３）＿２ＳｉＯ＿１＿／＿２、
   （ＣＨ＿３）＿３ＳｉＯ＿１＿／＿２とＳｉＯ＿４＿／
   ＿２の単位（但し、ＣＨ＿２＝ＣＨ（ＣＨ＿３）＿２Ｓ
   ｉＯ＿１＿／＿２と（ＣＨ＿３）＿３ＳｉＯ＿１＿／＿
   ２単位の組合せとＳｉＯ＿４＿／＿２単位のモル比が、
   ０．７：１〜１．２１であり、 ＣＨ＿２＝ＣＨ（ＣＨ＿３）＿２ＳｉＯ＿１＿／＿２単
   位は、コポリマーの２〜８重量％を構成する）から成る
   、５〜２５部のベンゼン−可溶性コポリマー、（Ｃ）式 Ｈ（ＣＨ＿３）＿２ＳｉＯ［Ｓｉ（ＣＨ＿３）＿２Ｏ］
   ＿ＸＳｉ（ＣＨ＿３）組成物のビニル基当り、少なくと
   も１．６ 個のシリコン−結合した水素原子を供給するに充分な量
   のオルガノシロキサン、 （Ｄ）（Ｃ）と（Ｄ）中に存在するシリコン−結合した
   水素原子の５〜１５％を供給するに充分な量の、１分子
   当り少なくとも３個のシリコン−結合した水素原子を含
   むポリオルガノシロキサン、及び（Ｅ）本組成物の硬化
   を促進するに充分な量のプラチナ触媒、 を混合して得られる生成物から本質的に成る硬化性液状
   ポリオルガノシロキサン組成物であつて、かつ、該組成
   物は、（Ｃ）と（Ｄ）中のシリコン−結合した水素原子
   の総数が該組成物中のビニル基 数の１．９０〜２．８０倍であり、硬化後に透明であり
   、下記の物理的特性 （ｉ）直径１．６ｃｍの球状基部を用いた１４〜５０ｇ
   の荷重下で２．２ｍｍの圧縮性、 （ｉｉ）直径１．２ｃｍの円筒状基部を用いた、少なく
   とも４００ｇの荷重下で針入抵抗性 を示す、前記硬化性液状ポリオルガノシロキサン組成物
   を硬化させて得られるゲルから構成されること、を特徴
   とする圧力感応性光学導波管デバイス。
2. （２）該変形が発生する該導波管の、少なくとも１の表
   面が、密着性の、透明な、可撓性の、合成有機ポリマー
   の膜で被膜されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の光学導波管デバイス。