WO2013005859A1 - オルガノポリシロキサンおよびその製造方法 - Google Patents

オルガノポリシロキサンおよびその製造方法 Download PDF

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WO2013005859A1
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sio
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大川 直
一裕 西嶋
雅章 尼子
伊藤 真樹
森田 好次
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東レ・ダウコーニング株式会社
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    • C08G77/80Siloxanes having aromatic substituents, e.g. phenyl side groups

Definitions

  • the present invention relates to an organopolysiloxane and a method for producing the same.
  • Organopolysiloxane is used as an LED sealant, a lens raw material, and the like because of its excellent transparency and heat resistance.
  • an aryl group such as a phenyl group or a naphthyl group is introduced.
  • Patent Documents 1 to 4 have a condensed polycyclic aromatic group such as a naphthyl group, an anthracenyl group, and a phenanthryl group as a T unit, that is, R in the siloxane represented by the general formula: RSiO 3/2.
  • Organopolysiloxanes have been proposed.
  • Patent Document 5 has a condensed polycyclic aromatic group such as a naphthyl group, anthracenyl group, and phenanthryl group as D unit, that is, R in the siloxane represented by the general formula: R 2 SiO 2/2.
  • R in the siloxane represented by the general formula: R 2 SiO 2/2 Organopolysiloxanes have been proposed.
  • the higher the refractive index of the cured product the harder and brittle the cured product, resulting in lower mechanical properties and lower heat resistance. There is a problem.
  • the organopolysiloxane of the present invention has an average unit formula: (R 1 3 SiO 1/2 ) a (R 1 2 SiO 2/2 ) b (R 2 SiO 3/2 ) c (SiO 4/2 ) d (In the formula, R 1 represents an alkyl group, an alkenyl group, a phenyl group, or a hydrogen atom, and R 2 represents a group represented by R 1 or a condensed polycyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group.
  • At least one R 1 or R 2 in one molecule is an alkenyl group or a hydrogen atom
  • at least one R 2 in one molecule is a condensed polycyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group.
  • A, b, c, and d are 0.01 ⁇ a ⁇ 0.8, 0 ⁇ b ⁇ 0.5, 0.2 ⁇ c ⁇ 0.9, and 0 ⁇ d, respectively.
  • the production method of the present invention has the general formula: R 3 SiX 3 (Wherein R 3 represents a condensed polycyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group-containing group, and X represents an alkoxy group, an acyloxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group.)
  • R 3 SiX 3 (Wherein R 3 represents a condensed polycyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group-containing group, and X represents an alkoxy group, an acyloxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group.)
  • Disiloxane (V) and / or general formula: R 6 3 SiX (Wherein R 6 and X are the same groups as described above.)
  • the organopolysiloxane of the present invention is characterized by forming a cured product having a high refractive index, high transparency, and excellent heat resistance by a hydrosilylation reaction, in particular, a cured product having a low water vapor permeability. There is. Further, the production method of the present invention is characterized in that such an organopolysiloxane can be produced efficiently, and in particular, an organopolysiloxane having a narrow molecular weight distribution can be produced.
  • the organopolysiloxane of the present invention has an average unit formula: (R 1 3 SiO 1/2 ) a (R 1 2 SiO 2/2 ) b (R 2 SiO 3/2 ) c (SiO 4/2 ) d It is represented by Where R 1 Is an alkyl group, an alkenyl group, a phenyl group, or a hydrogen atom. R 1 Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group, and a methyl group is preferable.
  • R 1 Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group, and is preferably a vinyl group.
  • R 2 Is an alkyl group, an alkenyl group, a phenyl group, a hydrogen atom, or a condensed polycyclic aromatic group or a group containing a condensed polycyclic aromatic group.
  • R 2 As the alkyl group, 1 The group represented by these is illustrated.
  • R 2 As the alkenyl group, 1 The group represented by these is illustrated.
  • R 2 As the condensed polycyclic aromatic group, a naphthyl group, anthracenyl group, phenanthryl group, pyrenyl group, and a hydrogen atom of these condensed polycyclic aromatic groups are alkyl groups such as methyl group, ethyl group; methoxy group, ethoxy group An alkoxy group such as a chlorine atom, a group substituted with a halogen atom such as a bromine atom, and the like, and a naphthyl group is preferable.
  • condensed polycyclic aromatic group-containing group examples include condensed polycyclic aromatic group-containing alkyl groups such as naphthylethyl group, naphthylpropyl group, anthracenylethyl group, phenanthrylethyl group, and pyrenylethyl group, and their condensation Examples include a group in which a hydrogen atom in a polycyclic aromatic group is substituted with an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group; an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group; a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom, A condensed polycyclic aromatic group-containing alkyl group, particularly preferably a naphthylethyl group.
  • R 2 The organopolysiloxane in which is a condensed polycyclic aromatic group-containing alkyl group is characterized by a relatively low viscosity.
  • at least one R in one molecule 1 Or R 2 Is an alkenyl group or a hydrogen atom.
  • at least one R in one molecule 2 Is a condensed polycyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group-containing group, preferably R in one molecule 2
  • At least 50 mol% of the above is a condensed polycyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group-containing group.
  • the cured product obtained by curing the resulting organopolysiloxane becomes hard and brittle. It is because it is too much. Furthermore, when d exceeds the upper limit of the above range, the cured product obtained by curing the resulting organopolysiloxane is very hard and brittle, and the solubility of the resulting organopolysiloxane in an organic solvent is significantly reduced. Because it becomes.
  • the molecular weight of such an organopolysiloxane is not particularly limited, it is preferable that its weight average molecular weight is in the range of 400 to 5,000 because of excellent handling workability.
  • the organopolysiloxane of the present invention is represented by the above average unit formula, but a small amount of a hydroxyl group or an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group may be bonded to a silicon atom in the molecule.
  • Organopolysiloxane having a silicon atom-bonded hydroxyl group or silicon atom-bonded alkoxy group improves the adhesion of a curable silicone composition containing the same, improves the adhesion of the cured product to the substrate, or cures
  • the affinity with other components contained in the conductive silicone composition may be improved.
  • a hydrosilylation reaction-curable silicone composition can be prepared using the organopolysiloxane of the present invention as a main ingredient.
  • a curable silicone composition is prepared by mixing an organopolysiloxane having at least two silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule and a hydrosilylation reaction catalyst. Product can be prepared.
  • the organopolysiloxane having silicon-bonded hydrogen atoms is not particularly limited.
  • Examples of the bonding position of the silicon atom-bonded hydrogen atom include a molecular chain terminal and / or a silicon atom in the molecular chain.
  • Other groups bonded to the silicon atom include methyl groups, ethyl groups, propyl groups, butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, heptyl groups and other alkyl groups; phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups, naphthyl groups, etc.
  • Aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group; halogenated alkyl groups such as chloromethyl group, 3-chloropropyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group, etc. are exemplified, preferably methyl group, It is a phenyl group.
  • Examples of the molecular structure of such an organopolysiloxane include linear, branched, cyclic, network, and partially branched linear, preferably linear.
  • organopolysiloxanes examples include molecular chain both-end trimethylsiloxy group-blocked methylhydrogen polysiloxane, molecular chain both-end trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer, molecular chain both-end trimethylsiloxy group-blocked.
  • R ′ in the formula represents an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, a hexyl group, or a heptyl group; an aryl group such as a phenyl group, a tolyl group, a xylyl group, or a naphthyl group; An aralkyl group such as a benzyl group or a phenethyl group; a halogenated alkyl group such as a chloromethyl group, a 3-chloropropyl group, or a 3,3,3-trifluoropropyl group.
  • examples of the hydrosilylation reaction catalyst include platinum-based catalysts, rhodium-based catalysts, and palladium-based catalysts, and platinum-based catalysts are preferred because they can significantly accelerate the curing of the above composition.
  • platinum-based catalyst include platinum fine powder, chloroplatinic acid, an alcohol solution of chloroplatinic acid, a platinum-alkenylsiloxane complex, a platinum-olefin complex, and a platinum-carbonyl complex, preferably a platinum-alkenylsiloxane complex. is there.
  • a curable silicone composition is prepared by mixing an organopolysiloxane having at least two alkenyl groups in one molecule and a catalyst for hydrosilylation reaction.
  • Product can be prepared.
  • the organopolysiloxane having an alkenyl group is not particularly limited. Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, and a heptenyl group, and a vinyl group is preferable.
  • Other groups bonded to the silicon atom include methyl groups, ethyl groups, propyl groups, butyl groups, pentyl groups, hexyl groups, heptyl groups and other alkyl groups; phenyl groups, tolyl groups, xylyl groups, naphthyl groups, etc.
  • Aralkyl groups such as benzyl group and phenethyl group; halogenated alkyl groups such as chloromethyl group, 3-chloropropyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group, etc. are exemplified, preferably methyl group, It is a phenyl group.
  • Examples of the molecular structure of such an organopolysiloxane include linear, branched, cyclic, network, and partially branched linear, preferably linear.
  • Examples of such an organopolysiloxane include a trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane / methylvinylsiloxane copolymer at both ends of a molecular chain, a trimethylsiloxy group-capped methylvinylpolysiloxane at both ends of a molecular chain, and a trimethylsiloxy group-capped dimethylsiloxane at both ends of a molecular chain.
  • Methylvinylsiloxane Methylphenylsiloxane copolymer, dimethylpolysiloxane blocked with dimethylvinylsiloxy group at both ends of molecular chain, dimethylvinylsiloxy group-blocked methylvinylpolysiloxane with molecular chain
  • R ′ is the same group as described above.
  • R ′′ in the formula is an alkenyl group, and examples thereof include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, and a heptenyl group.
  • examples of the hydrosilylation reaction catalyst include the same catalysts as described above.
  • the curable silicone composition can be prepared by mixing the organopolysiloxane of the present invention having an alkenyl group, the organopolysiloxane of the present invention having a silicon atom-bonded hydrogen atom, and a catalyst for hydrosilylation reaction. Each component is as described above.
  • the content of the organopolysiloxane having a silicon atom-bonded hydrogen atom is not particularly limited, but the silicon atom-bonded hydrogen atom has a molar ratio of 0.1 to 5 with respect to the alkenyl group in the composition. It is preferable that the amount is in the range of 0.5 to 2, particularly in the range of 0.5 to 2. Further, in the above composition, the content of the hydrosilylation reaction catalyst is not particularly limited as long as it is an amount that promotes the curing of the above composition, but the metal atom in the catalyst in weight units with respect to the above composition.
  • the composition may contain an adhesion-imparting agent for improving the adhesion.
  • an adhesion-imparting agent an organosilicon compound having at least one alkoxy group bonded to a silicon atom in one molecule is preferable.
  • the alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, a butoxy group, and a methoxyethoxy group, and a methoxy group is particularly preferable.
  • the group other than the alkoxy group bonded to the silicon atom of the organosilicon compound includes a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group such as an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, an aralkyl group, and a halogenated alkyl group; 3 -Glycidoxyalkyl groups such as glycidoxypropyl group and 4-glycidoxybutyl group; epoxies such as 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group and 3- (3,4-epoxycyclohexyl) propyl group Cyclohexylalkyl group; epoxy group-containing monovalent organic group such as oxiranylalkyl group such as 4-oxiranylbutyl group and 8-oxiranyloctyl group; acrylic group-containing monovalent organic group such as 3-methacryloxypropyl group Group; a hydrogen atom is exemplified.
  • This organosilicon compound preferably has a silicon atom-bonded alkenyl group or a silicon atom-bonded hydrogen atom. Moreover, it is preferable that this organosilicon compound has at least one epoxy group-containing monovalent organic group in one molecule because good adhesiveness can be imparted to various substrates.
  • organosilicon compounds include organosilane compounds, organosiloxane oligomers, and alkyl silicates.
  • Examples of the molecular structure of the organosiloxane oligomer or alkyl silicate include linear, partially branched linear, branched, cyclic, and network, particularly linear, branched, and network. Preferably there is.
  • organosilicon compounds examples include silane compounds such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane; A siloxane compound having at least one silicon atom-bonded alkenyl group or silicon atom-bonded hydrogen atom and silicon atom-bonded alkoxy group, and a silane compound or siloxane compound having at least one silicon atom-bonded alkoxy group and silicon in one molecule.
  • silane compounds such as 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane
  • a siloxane compound having at least one silicon atom-bonded alkenyl group or silicon atom-bonded hydrogen atom and silicon atom-bonded alkoxy group and
  • Examples thereof include a mixture of a siloxane compound having at least one atom-bonded hydroxy group and at least one silicon atom-bonded alkenyl group, methyl polysilicate, ethyl polysilicate, and epoxy group-containing ethyl polysilicate.
  • the content of the adhesion-imparting agent is not limited, but is preferably in the range of 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total composition.
  • the manufacturing method of the present invention has the general formula: R 3 SiX 3 A silane compound (I) represented by the general formula: R 4 3 SiOSiR 4 3 Disiloxane (II) and / or general formula: R 4 3 SiX
  • the silane compound (III) represented by the formula is hydrolyzed / condensed in the presence of an acid or an alkali.
  • the above general formula: R 3 SiX 3 Is a raw material for introducing a condensed polycyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group-containing group into the resulting organopolysiloxane.
  • Examples of the condensed polycyclic aromatic group include a naphthyl group, an anthracenyl group, a phenanthryl group, and a pyrenyl group, preferably a naphthyl group and a hydrogen atom of these condensed polycyclic aromatic groups as a methyl group, an ethyl group, or the like.
  • An alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group; a group substituted with a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom is exemplified, and a naphthyl group is preferable.
  • condensed polycyclic aromatic group-containing group examples include condensed polycyclic aromatic group-containing alkyl groups such as naphthylethyl group, naphthylpropyl group, anthracenylethyl group, phenanthrylethyl group, and pyrenylethyl group, and their condensation Examples include a group in which a hydrogen atom of a polycyclic aromatic group is substituted with an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group; an alkoxy group such as a methoxy group or an ethoxy group; a halogen atom such as a chlorine atom or a bromine atom; A polycyclic aromatic group-containing alkyl group, particularly preferably a naphthylethyl group.
  • X represents an alkoxy group, an acyloxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group.
  • alkoxy group for X include a methoxy group, an ethoxy group, and a propoxy group.
  • An example of the acyloxy group for X is an acetoxy group.
  • the halogen atom for X include a chlorine atom and a bromine atom.
  • silane compounds (I) include naphthyltrimethoxysilane, anthracenyltrimethoxysilane, phenanthryltrimethoxysilane, pyrenyltrimethoxysilane, naphthyltriethoxysilane, anthracenyltriethoxysilane, phenanthryltrimethyl.
  • Alkoxysilanes such as ethoxysilane, pyrenyltriethoxysilane, naphthylethyltrimethoxysilane, naphthylpropyltrimethoxysilane, anthracenylethyltrimethoxysilane; naphthyltriacetoxysilane, anthracenyltriacetoxysilane, phenanthryltriacetoxysilane Acyloxysilanes such as pyrenyltriacetoxysilane; naphthyltrichlorosilane, anthracenyltrichlorosilane, phenanthryltrichlorosilane, pyreth Halosilanes such as Le trichlorosilane; naphthyltrimethoxysilane polyhydroxy silane, anthracenyl trihydroxy silane, phenanthryl trihydroxy silane, hydroxy silanes such as pyrenyl trihydroxy
  • R 4 3 SiOSiR 4 3 Is a raw material for introducing M unit siloxane into the resulting organopolysiloxane.
  • R 4 Is an alkyl group, an alkenyl group, or a phenyl group.
  • R 4 Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group, and a methyl group is preferable.
  • R 4 Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, and a butenyl group, and is preferably a vinyl group.
  • Examples of such disiloxane (II) include 1,3-divinyl-tetramethyldisiloxane, 1,3-divinyl-1,3-diphenyl-dimethyldisiloxane, 1-vinyl-pentamethyldisiloxane, and 1-vinyl.
  • Examples include -1,3-diphenyl-trimethyldisiloxane, 1,3-diphenyl-tetramethyldisiloxane, and hexamethyldisiloxane, and a disiloxane having an alkenyl group is preferable.
  • R 4 3 SiX Is also a raw material for introducing M unit siloxane into the resulting organopolysiloxane.
  • R 4 Is the same group as described above.
  • X is the same group as described above.
  • Examples of such silane compounds (III) include dimethylvinylmethoxysilane, methylphenylvinylmethoxysilane, diphenylvinylmethoxysilane, dimethylvinylethoxysilane, methylphenylvinylethoxysilane, diphenylvinylethoxysilane, trimethylmethoxysilane, dimethylphenylmethoxy.
  • Alkoxysilanes such as silane; dimethylvinylacetoxysilane, methylphenylvinylacetoxysilane, diphenylvinylacetoxysilane, trimethylacetoxysilane, dimethylphenylacetoxysilane, and other acyloxysilanes; dimethylvinylchlorosilane, methylphenylvinylchlorosilane, diphenylvinylchlorosilane, trimethyl Halosilanes such as chlorosilane and methylphenylchlorosilane; Le vinyl silanol, methyl phenyl vinyl silanol, is exemplified silanols such as diphenyl vinyl silanol is preferably a silane compound having an alkenyl group.
  • R 4 (4-n) SiX n The silane compound (IV) represented by these can be made to react.
  • R 4 Is the same group as described above.
  • X is the same group as described above.
  • n is an integer of 2 to 4.
  • Examples of such silane compounds (IV) include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, methyldiphenylmethoxysilane, methyldiphenylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and phenyltrimethoxy.
  • Alkoxysilanes such as silane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane; trimethylacetoxysilane, methyldiphenylacetoxysilane, methyldiphenylacetoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, methylphenyldiacetoxysilane, diphenyldiacetoxysilane, methyltriacetoxysilane, phenyl Acetoxysilane such as triacetoxysilane, tetraacetoxysilane; Halosilanes such as silane, methyldiphenylchlorosilane, methyldiphenylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, methylphenyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, tetrachlorosilane; trimethylsil
  • any one of the components (II) to (IV) subjected to the reaction needs to have an alkenyl group.
  • silane compound (I), disiloxane (II) and / or silane compound (III), and optionally silane compound (IV) are subjected to hydrolysis / condensation reaction in the presence of an acid or alkali. It is characterized by making it.
  • the obtained organopolysiloxane has an average unit formula: (R 4 3 SiO 1/2 ) a (R 4 2 SiO 2/2 ) b (R 5 SiO 3/2 ) c (SiO 4/2 ) d
  • acids that can be used include hydrochloric acid, acetic acid, formic acid, nitric acid, oxalic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, polyvalent carboxylic acid, trifluoromethanesulfonic acid, and ion exchange resins.
  • alkalis examples include inorganic alkalis such as potassium hydroxide and sodium hydroxide; triethylamine, diethylamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, aqueous ammonia, tetramethylammonium hydroxide, alkoxysilane having an amino group, Examples include organic base compounds such as aminopropyltrimethoxysilane.
  • an organic solvent can be used. Examples of organic solvents that can be used include ethers, ketones, acetates, aromatic or aliphatic hydrocarbons, ⁇ -butyrolactone, and mixtures of two or more thereof.
  • Preferred organic solvents include propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monopropyl ether, propylene glycol monobutyl ether, propylene glycol mono-t-butyl ether, ⁇ -butyrolactone, toluene and xylene. Illustrated.
  • this alcohol methanol and ethanol are preferable. This reaction is accelerated by heating, and when an organic solvent is used, the reaction is preferably performed at the reflux temperature.
  • R 3 SiX 3 A silane compound (I) represented by the general formula: R 6 3 SiOSiR 6 3 Disiloxane (V) and / or general formula: R 6 3 SiX
  • the silane compound (VI) represented by the formula is hydrolyzed / condensed in the presence of an acid.
  • the above general formula: R 3 SiX 3 Is a raw material for introducing a condensed polycyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group-containing group into the resulting organopolysiloxane.
  • R 3 Is a condensed polycyclic aromatic group or a condensed polycyclic aromatic group-containing group, and examples thereof include the same groups as described above.
  • X is an alkoxy group, an acyloxy group, a halogen atom, or a hydroxyl group, and examples thereof are the same groups as described above.
  • Examples of such silane compound (I) include the same compounds as described above.
  • the disiloxane (V) represented by is a raw material for introducing M unit siloxane into the resulting organopolysiloxane.
  • R 6 I is an alkyl group, a phenyl group, or a hydrogen atom.
  • Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, and a propyl group.
  • Examples of such disiloxane (V) include 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, 1,3-diphenyl-1,3-dimethyldisiloxane, 1,1,3,3,3-pentamethyl.
  • Examples include disiloxane, 1,3-diphenyl-1,3,3-trimethyldisiloxane, 1,3-diphenyl-tetramethyldisiloxane, and hexamethyldisiloxane, preferably disiloxane having silicon-bonded hydrogen atoms It is.
  • R 6 3 SiX Is also a raw material for introducing M unit siloxane into the resulting organopolysiloxane.
  • R 6 Is the same group as described above.
  • X is the same group as described above.
  • silane compound (VI) examples include alkoxysilanes such as dimethylmethoxysilane, methylphenylmethoxysilane, diphenylmethoxysilane, dimethylethoxysilane, methylphenylethoxysilane, diphenylethoxysilane, trimethylmethoxysilane, and dimethylphenylmethoxysilane; Acyloxysilanes such as dimethylacetoxysilane, methylphenylacetoxysilane, diphenylacetoxysilane, trimethylacetoxysilane, dimethylphenylacetoxysilane; halosilanes such as dimethylchlorosilane, methylphenylchlorosilane, diphenylchlorosilane, trimethylchlorosilane, methylphenylchlorosilane; dimethylsilanol, Silanols such as methylphenylsilanol and diphenylsil
  • the general formula: R 6 (4-n) SiX n The silane compound (VII) represented by these can be made to react. Where R 6 Is the same group as described above. In the formula, X is the same group as described above. In the formula, n is an integer of 2 to 4. Examples of such silane compounds (VII) include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, methyldiphenylmethoxysilane, methyldiphenylethoxysilane, dimethyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, and phenyltrimethoxy.
  • Alkoxysilanes such as silane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane; trimethylacetoxysilane, methyldiphenylacetoxysilane, methyldiphenylacetoxysilane, dimethyldiacetoxysilane, methylphenyldiacetoxysilane, diphenyldiacetoxysilane, methyltriacetoxysilane, phenyl Acetoxysilane such as triacetoxysilane, tetraacetoxysilane; Borosilane, methyldiphenylchlorosilane, methyldiphenylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, methylphenyldichlorosilane, diphenyldichlorosilane, methyltrichlorosilane, phenyltrichlorosilane, tetrachlorosilane, and other halosilanes; tri
  • any one of the components (V) to (VII) subjected to the reaction needs to have a silicon atom-bonded hydrogen atom.
  • the silane compound (I), disiloxane (V) and / or silane compound (VI), and if necessary, the silane compound (VII) are subjected to a hydrolysis / condensation reaction in the presence of an acid. It is characterized by.
  • the obtained organopolysiloxane has an average unit formula: (R 6 3 SiO 1/2 ) a (R 6 2 SiO 2/2 ) b (R 7 SiO 3/2 ) c (SiO 4/2 ) d
  • a, b, c and d are 0.01 ⁇ a ⁇ 0.8 and 0 ⁇ b ⁇ , respectively.
  • Acids that can be used include strong acids such as hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, polyphosphoric acid, and trifluoromethanesulfonic acid; carboxylic acids such as acetic acid, formic acid, oxalic acid, and polycarboxylic acids; carboxylic acid anhydrides such as acetic anhydride Is exemplified.
  • an organic solvent can be used.
  • the organic solvent include the same solvents as described above.
  • the organopolysiloxane of the present invention and the production method thereof will be described in detail with reference to examples.
  • the viscosity in an Example is a value in 25 degreeC.
  • Me represents a methyl group
  • Vi represents a vinyl group
  • Ph represents a phenyl group
  • Naph represents a 1-naphthyl group
  • Naph-Et represents a naphthylethyl group
  • Ep represents a 3-glycidoxypropyl group.
  • the characteristics of organopolysiloxane were evaluated as follows.
  • the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the organopolysiloxane in terms of standard polystyrene were determined by gel permeation chromatography using a UV detector. The dispersity (Mw / Mn) was determined from these values.
  • the refractive index of the organopolysiloxane at 25 ° C. and a wavelength of 632.8 nm was measured.
  • Example 1 Into a reaction vessel, 10 g (40.3 mmol) of 1-naphthyltrimethoxysilane, 2.5 g (13.3 mmol) of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, and 20 g of toluene were added and mixed in advance, followed by water 2. 2 g (122.1 mmol) and 10 g of methanol were added, 0.066 g (0.44 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added with stirring, and the mixture was heated to reflux for 2 hours. Then, heating and normal pressure distillation were performed until it became 85 degreeC, and it was made to react at this temperature for 1 hour.
  • this viscous liquid has an average unit formula: (ViMe 2 SiO 1/2 ) 0.39 (NaphSiO 3/2 ) 0.61 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,000, the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.11, and the refractive index was 1.602.
  • Example 2 A reaction vessel was charged with 5 g (20.1 mmol) of 1-naphthyltrimethoxysilane, 0.63 g (3.3 mmol) of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, and 10 g of toluene, mixed in advance, and then mixed with water 1. 1 g (61.1 mmol) and 5 g of methanol were added, 0.034 g (0.23 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added with stirring, and the mixture was heated to reflux for 2 hours. Then, heating and normal pressure distillation were performed until it became 85 degreeC, and it was made to react at this temperature for 1 hour.
  • this solid has an average unit formula: (ViMe 2 SiO 1/2 ) 0.25 (NaphSiO 3/2 ) 0.75 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,100, the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.09, and the refractive index was 1.631.
  • Example 3 In a reaction vessel, 1-naphthyltrimethoxysilane 5 g (20.1 mmol), methylphenyldimethoxysilane 1.47 g (8.1 mmol), 1,3-divinyltetramethyldisiloxane 0.38 g (2.0 mmol), and toluene 10 g was added and mixed in advance. Then, 1.4 g (77.7 mmol) of water and 5 g of methanol were added, 0.034 g (0.23 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added with stirring, and refluxed for 2 hours. Went.
  • this solid has an average unit formula: (ViMe 2 SiO 1/2 ) 0.13 (MePhSiO 2/2 ) 0.25 (NaphSiO 3/2 ) 0.62 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,100, the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.15, and the refractive index was 1.619.
  • Example 4 In a reaction vessel, 1-naphthyltrimethoxysilane 10 g (40.3 mmol), methylphenyldimethoxysilane 1.6 g (8.8 mmol), 1,3-divinyl-1,3-diphenyldimethyldisiloxane 1.6 g (5. 2 mmol) and 20 g of toluene, and after mixing in advance, 2.5 g (138.8 mmol) of water and 10 g of methanol were added, and 0.069 g (0.46 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added with stirring. The mixture was heated under reflux for 2 hours.
  • this solid has an average unit formula: (MeViPhSiO 1/2 ) 0.15 (MePhSiO 2/2 ) 0.25 (NaphSiO 3/2 ) 0.60 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,000, the dispersity (Mw / Mn) was 1.09, and the refractive index was 1.637.
  • Example 5 In a reaction vessel, 1-naphthyltrimethoxysilane 10 g (40.3 mmol), methyldiphenylsilanol 1.2 g (5.6 mmol), 1,3-divinyl-1,3-diphenyldimethyldisiloxane 3.3 g (10.6 mmol) ), And 20 g of toluene, and after mixing in advance, 2.2 g (122.1 mmol) of water and 10 g of methanol were added, and 0.069 g (0.46 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added with stirring. The mixture was heated under reflux for 2 hours.
  • this liquid has an average unit formula: (MePh 2 SiO 1/2 ) 0.08 (MePhViSiO 1/2 ) 0.32 (NaphSiO 3/2 ) 0.60 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,000, the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.11, and the refractive index was 1.623.
  • Example 6 In a reaction vessel, 1-naphthyltrimethoxysilane 10 g (40.3 mmol), methyldiphenylsilanol 3.6 g (16.8 mmol), 1,3-divinyltetramethyldisiloxane 2.2 g (11.7 mmol), and toluene 20 g. After mixing in advance, water (2.2 g, 122.1 mmol) and methanol (10 g) were added. Under stirring, trifluoromethanesulfonic acid (0.069 g, 0.46 mmol) was added, and the mixture was heated under reflux for 2 hours. went.
  • this liquid has an average unit formula: (MePh 2 SiO 1/2 ) 0.21 (Me 2 ViSiO 1/2 ) 0.29 (NaphSiO 3/2 ) 0.50 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,100, the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.17, and the refractive index was 1.604.
  • Example 7 In a reaction vessel, 1-naphthyltrimethoxysilane 10 g (40.3 mmol), methyldiphenylhydroxysilane 4.0 g (18.7 mmol), 1,3-divinyl-1,3-diphenyldimethyldisiloxane 3.3 g (10. 6 mmol) and 20 g of toluene, and after mixing in advance, 2.2 g (122.1 mmol) of water and 10 g of methanol were added, and 0.069 g (0.46 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added with stirring. The mixture was heated under reflux for 2 hours.
  • this liquid has an average unit formula: (MePh 2 SiO 1/2 ) 0.23 (MeViPhSiO 1/2 ) 0.27 (NaphSiO 3/2 ) 0.50 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,100, the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.17, and the refractive index was 1.616.
  • Example 8 Into a reaction vessel, 1-naphthyltrimethoxysilane 50 g (201.3 mmol), 1,3-divinyl-1,3-diphenyldimethyldisiloxane 20.9 g (67.3 mmol), and toluene 100 g were added and mixed in advance. Thereafter, 12.0 g (666.1 mmol) of water and 50 g of methanol were added, and 0.345 g (2.3 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added with stirring, followed by heating under reflux for 2 hours. Then, heating and normal pressure distillation were performed until it became 85 degreeC, and it was made to react at this temperature for 1 hour.
  • this viscous liquid has an average unit formula: (MeViPhSiO 1/2 ) 0.40 (NaphSiO 3/2 ) 0.60 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,100, the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.12, and the refractive index was 1.622.
  • Example 9 In a reaction vessel, 1-naphthyltrimethoxysilane 50 g (201.3 mmol), methyldiphenylsilanol 6.0 g (28.0 mmol), 1,3-divinyl-1,3-diphenyldimethyldisiloxane 16.5 g (53.1 mmol). ) And 100 g of toluene, and after mixing in advance, 11.0 g (610.6 mmol) of water and 50 g of methanol were added, and 0.345 g (2.30 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added with stirring. The mixture was heated under reflux for 2 hours.
  • this viscous liquid has an average unit formula: (MePh 2 SiO 1/2 ) 0.08 (MeViPhSiO 1/2 ) 0.32 (NaphSiO 3/2 ) 0.60 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,100, the degree of dispersion (Mw / Mn) was 1.12, and the refractive index was 1.625.
  • Example 10 In a reaction vessel, 1-naphthyltrimethoxysilane 10 g (40.3 mmol), methyldiphenylsilanol 5.8 g (27.1 mmol), 1,3-divinyl-1,3-diphenyldimethyldisiloxane 4.2 g (13.5 mmol) ), And 20 g of toluene, and after mixing in advance, 2.2 g (122.1 mmol) of water and 10 g of methanol were added, and 0.069 g (0.46 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added with stirring. The mixture was heated under reflux for 2 hours.
  • this liquid has an average unit formula: (MePh 2 SiO 1/2 ) 0.29 (MeViPhSiO 1/2 ) 0.29 (NaphSiO 3/2 ) 0.42 It was found that the organopolysiloxane represented by This organopolysiloxane had a weight average molecular weight (Mw) of 1,000, a dispersity (Mw / Mn) of 1.05, and a refractive index of 1.610.
  • Example 11 In a reaction vessel, 1-naphthyltrimethoxysilane 10 g (40.3 mmol), vinyldimethylsilanol 2.7 g (26.4 mmol), diphenylmethylsilanol 5.8 g (27.1 mmol), toluene 20 g, and potassium hydroxide 0.0. 04 g (0.71 mmol) was added, and the mixture was heated to reflux for 1 hour. Thereafter, the mixture was cooled to room temperature, and a mixture of 1.2 g (66.6 mmol) of water and 10 g of methanol was added. The reaction was carried out at atmospheric pressure for 2 hours until the reaction temperature reached 120 ° C.
  • this liquid has an average unit formula: (ViMe 2 SiO 1/2 ) 0.28 (Ph 2 MeSiO 1/2 ) 0.28 (NaphSiO 3/2 ) 0.44 It was found that the organopolysiloxane represented by The weight average molecular weight (Mw) of this organopolysiloxane was 1,000, the dispersity (Mw / Mn) was 1.05, and the refractive index was 1.603.
  • Example 12 Into the reaction vessel, 50 g (201 mmol) of 1-naphthyltrimethoxysilane was charged and melted by heating, and 0.06 g (0.4 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added. While heating at 45 to 50 ° C., 9.3 g (154.9 mmol) of acetic acid was added dropwise. After completion of dropping, the mixture was heated and stirred at 50 ° C. for 30 minutes. Low boiling point substances were distilled off under normal pressure by heating until the reaction temperature reached 80 ° C.
  • this liquid has an average unit formula: (HMe 2 SiO 1/2 ) 0.59 (NaphSiO 3/2 ) 0.41 It was found that the organopolysiloxane represented by This organopolysiloxane had a weight average molecular weight (Mw) of 660, a dispersity (Mw / Mn) of 1.05, and a refractive index of 1.548.
  • Example 13 Into the reaction vessel, 24.84 g (90 mmol) of 2- (trimethoxysilylethyl) naphthalene, 5.58 g (30 mmol) of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane, and 10.4 g of toluene were added and mixed in advance. 0.072 g (0.48 mmol) of trifluoromethanesulfonic acid was added, and 5.35 g (297 mmol) of water was added with stirring, followed by heating under reflux for 2 hours. Then, it distilled by heating until it became 85 degreeC under normal pressure.
  • this liquid has an average unit formula: (Me 2 ViSiO 1/2 ) 0.40 (Naph-EtSiO 3/2 ) 0.60 It was found that the organopolysiloxane represented by This organopolysiloxane had a weight average molecular weight (Mw) of 2,000, a dispersity (Mw / Mn) of 1.09, and a refractive index of 1.594.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 790 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.609 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 950 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.606 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed. Further, the moisture permeability of this cured product was measured under the conditions of thickness 1 mm, 40 ° C., 90% RH according to the method specified in JIS Z 0208, and 2.4 g / m. 2 -It was 24 hours.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 970 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.608 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • Example 4 Average unit formula prepared in Example 8: (MeViPhSiO 1/2 ) 0.40 (NaphSiO 3/2 ) 0.60 An organopolysiloxane represented by the formula: 12 g, average formula: HMe 2 SiO (Ph 2 SiO) 2.5 SiMe 2 H 8.4 g, cyclic methylvinylsiloxane 0.075 g, and 1,3-divinyltetramethyldisiloxane solution of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex of platinum (platinum in this composition) Is uniformly mixed) to prepare a curable silicone composition.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 660 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.606 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • Example 5 Average unit formula prepared in Example 8: (MeViPhSiO 1/2 ) 0.40 (NaphSiO 3/2 ) 0.60
  • the average unit formula prepared in Example 12 was 5 g of an organopolysiloxane represented by: (HMe 2 SiO 1/2 ) 0.59 (NaphSiO 3/2 ) 0.41 2 g, cyclic methylvinylsiloxane 0.03 g, and 1,3-divinyltetramethyldisiloxane solution of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex of platinum (the weight of platinum in this composition is A quantity of 2 ppm per unit) was uniformly mixed to prepare a curable silicone composition.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 1,000 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.607 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • Example 6 Average unit formula prepared in Example 8: (MeViPhSiO 1/2 ) 0.40 (NaphSiO 3/2 ) 0.60 An organopolysiloxane represented by the formula: 5 g, average formula: ViMe 2 SiO (MePhSiO) 25 SiMe 2 Vi 1 g of the organopolysiloxane represented by the formula: HMe 2 SiO (Ph 2 SiO) 2.5 SiMe 2 H An average unit formula prepared in Example 12: 0.5 g of an organopolysiloxane represented by the formula: (HMe 2 SiO 1/2 ) 0.59 (NaphSiO 3/2 ) 0.41 An organopolysiloxane represented by the formula: 1.5 g, average unit formula: (EpSiO 3/2 ) 0.3 (ViMeSiO 1/2 ) 0.3 (Me 2 SiO 1/2 ) 0.3 (MeO 1/2 ) 0.2 And 0.03 g of cycl
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 650 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.602 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • Example 7 Average unit formula prepared in Example 8: (MeViPhSiO 1/2 ) 0.40 (NaphSiO 3/2 ) 0.60 An organopolysiloxane represented by the formula: 5 g, average formula: ViMe 2 SiO (MePhSiO) 25 SiMe 2 Vi 1 g of an organopolysiloxane represented by the formula, average unit formula prepared in Example 12: (HMe 2 SiO 1/2 ) 0.59 (NaphSiO 3/2 ) 0.41 2 g, cyclic methylvinylsiloxane 0.03 g, and 1,3-divinyltetramethyldisiloxane solution of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex of platinum (the weight of platinum in this composition is A quantity of 2 ppm per unit) was uniformly mixed to prepare a curable silicone composition.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 890 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.604 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • Example 8 Average unit formula prepared in Example 8: (MeViPhSiO 1/2 ) 0.40 (NaphSiO 3/2 ) 0.60 An organopolysiloxane represented by the formula: 5 g, average formula: ViMe 2 SiO (MePhSiO) 25 SiMe 2 Vi Represented by the formula: 0.5 g, average formula: HMe 2 SiO (Ph 2 SiO) 2.5 SiMe 2 H 3 g of organopolysiloxane, 0.03 g of cyclic methylvinylsiloxane, and 1,3-divinyltetramethyldisiloxane solution of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex of platinum (the weight of platinum in the composition is A quantity of 2 ppm per unit) was uniformly mixed to prepare a curable silicone composition.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 260 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.600 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 0.24 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.547 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 84 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.547 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 540 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.560 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the storage elastic modulus at 25 ° C. was 45 MPa. Further, this cured product had a refractive index of 1.548 at a wavelength of 632.8 nm.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed. Further, the moisture permeability of this cured product was measured in accordance with the method specified in JIS Z 0208 under the conditions of a thickness of 1 mm, 40 ° C., and 90% RH. 2 -It was 24 hours.
  • Example 13 Average unit formula prepared in Example 13: (Me 2 ViSiO 1/2 ) 0.40 (Naph-EtSiO 3/2 ) 0.60 An organopolysiloxane represented by the formula: 56.0 g, average formula: HMe 2 SiO (Ph 2 SiO) 2.5 SiMe 2 H 44.0 g, and a 1,3-divinyltetramethyldisiloxane solution of 1,3-divinyltetramethyldisiloxane complex of platinum (amount in which platinum is 2 ppm by weight in the composition) ) Were uniformly mixed to prepare a curable silicone composition having a viscosity of 3 Pa ⁇ s.
  • the curable silicone composition was applied on a quartz glass plate and cured by heating at 150 ° C. for 1 hour.
  • the obtained cured product was colorless and transparent, and the refractive index at a wavelength of 632.8 nm was 1.582.
  • This cured product was heat-aged in an oven at 150 ° C. for 100 hours, but no color change was observed.
  • the organopolysiloxane of the present invention is excellent in high refractive index, high transparency, and heat resistance by a hydrosilylation reaction, and in particular, can form a cured product having low water vapor permeability. Alternatively, it is suitable as a lens forming material.

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Abstract

平均単位式:(R SiO1/2)(R SiO2/2)(RSiO3/2)(SiO4/2)(式中、Rは、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、または水素原子であり、Rは前記Rで表される基、または縮合多環芳香族基もしくは縮合多環芳香族基含有基であり、ただし、一分子中の少なくとも1個のRもしくはRはアルケニル基または水素原子であり、一分子中の少なくとも1個のRは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、a、b、c、およびdは、それぞれ、0.01≦a≦0.8、0≦b≦0.5、0.2≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数である。)で表される、ヒドロシリル化反応により、高屈折率、高透明性、および耐熱性の優れる硬化物を形成するオルガノポリシロキサン。

Description

オルガノポリシロキサンおよびその製造方法
 本発明は、オルガノポリシロキサン、およびその製造方法に関する。
 オルガノポリシロキサンは、透明性が優れ、耐熱性を有することからLEDの封止剤、レンズの原料等に使用されている。一般に、オルガノポリシロキサンの屈折率を大きくするためには、フェニル基、ナフチル基等のアリール基を導入することが行われている。例えば、特許文献1~4には、T単位、すなわち、一般式:RSiO3/2で表されるシロキサン中のRとして、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基等の縮合多環芳香族基を有するオルガノポリシロキサンが提案されている。
 しかし、このようなオルガノポリシロキサンは、ヒドロシリル化反応により、高屈折率、高透明性で、耐熱性が優れる硬化物を形成するというものではなかった。
 また、特許文献5には、D単位、すなわち、一般式:RSiO2/2で表されるシロキサン中のRとして、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基等の縮合多環芳香族基を有するオルガノポリシロキサンが提案されている。
 しかし、このようなオルガノポリシロキサンでは、硬化物の屈折率を高くしようとすればするほど、一般に、硬化物が硬く、脆くなり、その結果、機械的特性が低下し、その耐熱性が低下するという問題がある。
特開2008−024832号公報 特開2009−203463号公報 特開2009−280666号公報 特開2010−007057号公報 特開2000−235103号公報
 本発明の目的は、ヒドロシリル化反応により、高屈折率、高透明性で、耐熱性が優れる硬化物を形成する新規なオルガノポリシロキサンを提供することにある。また、本発明の他の目的は、このようなオルガノポリシロキサンを効率よく製造する方法を提供することにある。
発明の開示
 本発明のオルガノポリシロキサンは、平均単位式:
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
(式中、Rは、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、または水素原子であり、Rは前記Rで表される基、または縮合多環芳香族基もしくは縮合多環芳香族基含有基であり、ただし、一分子中の少なくとも1個のRもしくはRはアルケニル基または水素原子であり、一分子中の少なくとも1個のRは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、a、b、c、およびdは、それぞれ、0.01≦a≦0.8、0≦b≦0.5、0.2≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数である。)
で表される。
 また、本発明の製造方法は、一般式:
 RSiX
(式中、Rは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、Xはアルコキシ基、アシロキシ基、ハロゲン原子、または水酸基である。)
で表されるシラン化合物(I)、一般式:
 R SiOSiR
(式中、Rは、アルキル基、アルケニル基、またはフェニル基である。)
で表されるジシロキサン(II)および/または一般式:
 R SiX
(式中、RおよびXは前記と同様の基である。)
で表されるシラン化合物(III)、および必要に応じて、一般式:
 R (4−n)SiX
(式中、RおよびXは前記と同様の基であり、nは2~4の整数である。)
で表されるシラン化合物(IV){ただし、この反応に供される成分(II)~成分(IV)のいずれか一つはアルケニル基を有する。}を、酸もしくはアルカリの存在下、加水分解・縮合反応させることを特徴とする。
 また、本発明の他の製造方法は、一般式:
 RSiX
(式中、Rは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、Xはアルコキシ基、アシロキシ基、ハロゲン原子、または水酸基である。)
で表されるシラン化合物(I)、一般式:
 R SiOSiR
(式中、Rは、アルキル基、フェニル基、または水素原子である。)
で表されるジシロキサン(V)および/または一般式:
 R SiX
(式中、RおよびXは前記と同様の基である。)
で表されるシラン化合物(VI)、および必要に応じて、一般式:
 R (4−n)SiX
(式中、RおよびXは前記と同様の基であり、nは2~4の整数である。)
で表されるシラン化合物(VII){ただし、この反応に供される成分(V)~成分(VII)のいずれか一つはケイ素原子結合水素原子を有する。}を、酸の存在下、加水分解・縮合反応させることを特徴とする。
 本発明のオルガノポリシロキサンは、ヒドロシリル化反応により、高屈折率、高透明性で、耐熱性が優れる硬化物を形成するという特徴があり、特に、水蒸気透過性が小さい硬化物を形成するという特徴がある。また、本発明の製造方法は、このようなオルガノポリシロキサンを効率よく製造できるという特徴があり、特に、分子量分布の狭いオルガノポリシロキサンを製造できるという特徴がある。
 はじめに、本発明のオルガノポリシロキサンについて詳細に説明する。
 本発明のオルガノポリシロキサンは、平均単位式:
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
で表される。式中、Rは、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、または水素原子である。Rのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基が例示され、好ましくは、メチル基である。Rのアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基が例示され、好ましくは、ビニル基である。
 また、式中、Rは、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、水素原子、または縮合多環芳香族基もしくは縮合多環芳香族基含有基である。Rのアルキル基としては、前記Rで表される基が例示される。Rのアルケニル基としては、前記Rで表される基が例示される。Rの縮合多環芳香族基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基、およびこれらの縮合多環芳香族基の水素原子をメチル基、エチル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示され、好ましくは、ナフチル基である。Rの縮合多環芳香族基含有基としては、ナフチルエチル基、ナフチルプロピル基、アントラセニルエチル基、フェナントリルエチル基、ピレニルエチル基等の縮合多環芳香族基含有アルキル基、およびこれらの縮合多環芳香族基中の水素原子をメチル基、エチル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示され、好ましくは、縮合多環芳香族基含有アルキル基であり、特に好ましくは、ナフチルエチル基である。特に、Rが縮合多環芳香族基含有アルキル基であるオルガノポリシロキサンは、その粘度が比較的低くなるという特徴がある。
 なお、式中、一分子中の少なくとも1個のRもしくはRはアルケニル基または水素原子である。また、式中、一分子中の少なくとも1個のRは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、好ましくは、一分子中、Rの少なくとも50モル%が縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基である。
 また、式中、a、b、c、およびdは、それぞれ、0.01≦a≦0.8、0≦b≦0.5、0.2≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数であり、好ましくは、0.05≦a≦0.7、0≦b≦0.4、0.3≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数であり、特に好ましくは、0.1≦a≦0.6、0≦b≦0.3、0.4≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数である。これは、aが上記範囲の下限未満であると、得られるオルガノポリシロキサンが液体状から固体状に変化し、取扱作業性が低下するからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られるオルガノポリシロキサンの透明性が低下するからである。また、bが上記範囲の上限を超えると、得られるオルガノポリシロキサンを硬化してなる硬化物がべたつきを生じるようになるからである。また、cが上記範囲の下限未満であると、屈折率が著しく低下するからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られるオルガノポリシロキサンを硬化してなる硬化物が硬く、脆くなりすぎるからである。さらに、dが上記範囲の上限を超えると、得られるオルガノポリシロキサンを硬化してなる硬化物が非常に硬く、脆くなると共に、得られるオルガノポリシロキサンの有機溶剤に対する溶解性が著しく低下するようになるからである。
 このようなオルガノポリシロキサンの分子量は特に限定されないが、取扱作業性等が優れることから、その重量平均分子量が400~5,000の範囲内であることが好ましい。
 本発明のオルガノポリシロキサンは上記平均単位式で表されるが、分子中のケイ素原子に少量の水酸基、あるいはメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基を結合していてもよい。ケイ素原子結合水酸基やケイ素原子結合アルコキシ基を有するオルガノポリシロキサンは、これを含有する硬化性シリコーン組成物の接着性を向上させたり、その硬化物の基材に対する密着性を向上させたり、あるいは硬化性シリコーン組成物に含有される他の成分との親和性を向上させる場合がある。
 このようなオルガノポリシロキサンは、一分子中に少なくとも1個のアルケニル基もしくはケイ素原子結合水素原子を有するので、ヒドロシリル化反応により、高屈折率、高透明性で、耐熱性が優れる硬化物を形成することができる。すなわち、本発明のオルガノポリシロキサンを主剤として、ヒドロシリル化反応硬化性シリコーン組成物を調製することができる。
 例えば、本発明のオルガノポリシロキサンがアルケニル基を有する場合には、一分子中に少なくとも2個のケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサン、およびヒドロシリル化反応用触媒を混合して硬化性シリコーン組成物を調製することができる。
 このケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンは特に限定されない。ケイ素原子結合水素原子の結合位置としては、分子鎖末端および/または分子鎖中のケイ素原子が例示される。また、ケイ素原子に結合するその他の基としては、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、ヘプチ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−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が例示され、好ましくは、メチル基、フェニル基である。このようなオルガノポリシロキサンの分子構造としては、直鎖状、分岐状、環状、網状、一部分岐を有する直鎖状が例示され、好ましくは、直鎖状である。
 このようなオルガノポリシロキサンとしては、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・メチル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シロキサン・メチル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メチルフェニルポリシロキサン、一般式:R’SiO1/2で表されるシロキサン単位と一般式:R’HSiO1/2で表されるシロキサン単位と式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるオルガノポリシロキサン共重合体、一般式:R’HSiO1/2で表されるシロキサン単位と式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるオルガノポリシロキサン共重合体、一般式:R’HSiO2/2で表されるシロキサン単位と一般式:R’SiO3/2で表されるシロキサン単位または式:HSiO3/2で表されるシロキサン単位からなるオルガノポリシロキサン共重合体、およびこれらのオルガノポリシロキサンの二種以上の混合物が例示される。なお、式中のR’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、ヘプチ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−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基である。
 また、ヒドロシリル化反応用触媒としては、白金系触媒、ロジウム系触媒、パラジウム系触媒が例示され、上記組成物の硬化を著しく促進できることから白金系触媒が好ましい。この白金系触媒としては、白金微粉末、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液、白金−アルケニルシロキサン錯体、白金−オレフィン錯体、白金−カルボニル錯体が例示され、好ましくは、白金−アルケニルシロキサン錯体である。
 一方、本発明のオルガノポリシロキサンがケイ素原子結合水素原子を有する場合には、一分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン、およびヒドロシリル化反応用触媒を混合して硬化性シリコーン組成物を調製することができる。
 このアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンは特に限定されない。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基が例示され、好ましくは、ビニル基である。また、ケイ素原子に結合するその他の基としては、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、ヘプチ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−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が例示され、好ましくは、メチル基、フェニル基である。このようなオルガノポリシロキサンの分子構造としては、直鎖状、分岐状、環状、網状、一部分岐を有する直鎖状が例示され、好ましくは、直鎖状である。
 このようなオルガノポリシロキサンとしては、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・メチルビニル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メチルビニルポリシロキサン、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・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニル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ビニルシロキシ基封鎖メチルビニルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、一般式:R’SiO1/2で表されるシロキサン単位と一般式:R’R’’SiO1/2で表されるシロキサン単位と式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるオルガノポリシロキサン共重合体、一般式:R’R’’SiO1/2で表されるシロキサン単位と式:SiO4/2で表されるシロキサン単位からなるオルガノポリシロキサン共重合体、一般式:R’R’’SiO2/2で表されるシロキサン単位と式:R’SiO3/2で表されるシロキサン単位または一般式:R’’SiO3/2で表されるシロキサン単位からなるオルガノポリシロキサン共重合体、およびこれらのオルガノポリシロキサンの二種以上の混合物が例示される。なお、式中のR’は前記と同様の基である。また、式中のR’’はアルケニル基であり、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基が例示される。
 また、ヒドロシリル化反応用触媒としては、前記と同様の触媒が例示される。
 また、アルケニル基を有する本発明のオルガノポリシロキサン、ケイ素原子結合水素原子を有する本発明のオルガノポリシロキサン、およびヒドロシリル化反応用触媒を混合して硬化性シリコーン組成物を調製することもできる。なお、各成分については前記のとおりである。
 上記組成物において、ケイ素原子結合水素原子を有するオルガノポリシロキサンの含有量は特に限定されないが、上記組成物中のアルケニル基に対して、ケイ素原子結合水素原子がモル比で0.1~5となる範囲内の量、特には、0.5~2となる範囲内の量であることが好ましい。
 また、上記組成物において、ヒドロシリル化反応用触媒の含有量は、上記組成物の硬化を促進する量であれば特に限定されないが、上記組成物に対して、重量単位で、触媒中の金属原子が0.01~500ppmの範囲内となる量、さらには、0.01~100ppmの範囲内となる量、特には、0.01~50ppmの範囲内となる量であることが好ましい。
 また、上記組成物には、その接着性を向上させるための接着付与剤を含有してもよい。この接着付与剤としては、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個有する有機ケイ素化合物が好ましい。このアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、メトキシエトキシ基が例示され、特に、メトキシ基が好ましい。また、この有機ケイ素化合物のケイ素原子に結合するアルコキシ基以外の基としては、アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、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;3−グリシドキシプロピル基、4−グリシドキシブチル基等のグリシドキシアルキル基;2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、3−(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロピル基等のエポキシシクロヘキシルアルキル基;4−オキシラニルブチル基、8−オキシラニルオクチル基等のオキシラニルアルキル基等のエポキシ基含有一価有機基;3−メタクリロキシプロピル基等のアクリル基含有一価有機基;水素原子が例示される。この有機ケイ素化合物はケイ素原子結合アルケニル基またはケイ素原子結合水素原子を有することが好ましい。また、各種の基材に対して良好な接着性を付与できることから、この有機ケイ素化合物は一分子中に少なくとも1個のエポキシ基含有一価有機基を有するものであることが好ましい。このような有機ケイ素化合物としては、オルガノシラン化合物、オルガノシロキサンオリゴマー、アルキルシリケートが例示される。このオルガノシロキサンオリゴマーあるいはアルキルシリケートの分子構造としては、直鎖状、一部分枝を有する直鎖状、分枝鎖状、環状、網状が例示され、特に、直鎖状、分枝鎖状、網状であることが好ましい。このような有機ケイ素化合物としては、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のシラン化合物;一分子中にケイ素原子結合アルケニル基もしくはケイ素原子結合水素原子、およびケイ素原子結合アルコキシ基をそれぞれ少なくとも1個ずつ有するシロキサン化合物、ケイ素原子結合アルコキシ基を少なくとも1個有するシラン化合物またはシロキサン化合物と一分子中にケイ素原子結合ヒドロキシ基とケイ素原子結合アルケニル基をそれぞれ少なくとも1個ずつ有するシロキサン化合物との混合物、メチルポリシリケート、エチルポリシリケート、エポキシ基含有エチルポリシリケートが例示される。なお、上記組成物において、この接着付与剤の含有量は限定されないが、上記組成物の合計100重量部に対して0.01~10重量部の範囲内であることが好ましい。
 次に、本発明の製造方法について詳細に説明する。
 本発明の製造方法は、一般式:
 RSiX
で表されるシラン化合物(I)、一般式:
 R SiOSiR
で表されるジシロキサン(II)および/または一般式:
 R SiX
で表されるシラン化合物(III)を、酸もしくはアルカリの存在下、加水分解・縮合反応させることを特徴とする。
 上記一般式:
 RSiX
で表されるシラン化合物(I)は、得られるオルガノポリシロキサンに縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基を導入するための原料である。式中、Rは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基である。Rの縮合多環芳香族基としては、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ピレニル基が例示され、好ましくは、ナフチル基、およびこれらの縮合多環芳香族基の水素原子をメチル基、エチル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示され、好ましくは、ナフチル基である。また、Rの縮合多環芳香族基含有基としては、ナフチルエチル基、ナフチルプロピル基、アントラセニルエチル基、フェナントリルエチル基、ピレニルエチル基等の縮合多環芳香族基含有アルキル基、およびこれらの縮合多環芳香族基の水素原子をメチル基、エチル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基;塩素原子、臭素原子等のハロゲン原子で置換した基が例示され、好ましくは、縮合多環芳香族基含有アルキル基であり、特に好ましくは、ナフチルエチル基である。また、式中、Xはアルコキシ基、アシロキシ基、ハロゲン原子、または水酸基である。Xのアルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基が例示される。また、Xのアシロキシ基としては、アセトキシ基が例示される。また、Xのハロゲン原子としては、塩素原子、臭素原子が例示される。
 このようなシラン化合物(I)としては、ナフチルトリメトキシシラン、アントラセニルトリメトキシシラン、フェナントリルトリメトキシシラン、ピレニルトリメトキシシラン、ナフチルトリエトキシシラン、アントラセニルトリエトキシシラン、フェナントリルトリエトキシシラン、ピレニルトリエトキシシラン、ナフチルエチルトリメトキシシラン、ナフチルプロピルトリメトキシシラン、アントラセニルエチルトリメトキシシラン等のアルコキシシラン;ナフチルトリアセトキシシラン、アントラセニルトリアセトキシシラン、フェナントリルトリアセトキシシラン、ピレニルトリアセトキシシシラン等のアシロキシシラン;ナフチルトリクロロシラン、アントラセニルトリクロロシラン、フェナントリルトリクロロシラン、ピレニルトリクロロシラン等のハロシラン;ナフチルトリヒドロキシシラン、アントラセニルトリヒドロキシシラン、フェナントリルトリヒドロキシシラン、ピレニルトリヒドロキシシラン等のヒドロキシシランが例示される。
 また、上記一般式:
 R SiOSiR
で表されるジシロキサン(II)は、得られるオルガノポリシロキサンにM単位のシロキサンを導入するための原料である。式中、Rは、アルキル基、アルケニル基、またはフェニル基である。Rのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が例示され、好ましくは、メチル基である。また、Rのアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基が例示され、好ましくは、ビニル基である。
 このようなジシロキサン(II)としては、1,3−ジビニル−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジビニル−1,3−ジフェニル−ジメチルジシロキサン、1−ビニル−ペンタメチルジシロキサン、1−ビニル−1,3−ジフェニル−トリメチルジシロキサン、1,3−ジフェニル−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサンが例示され、好ましくは、アルケニル基を有するジシロキサンである。
 また、上記一般式:
 R SiX
で表されるシラン化合物(III)も、得られるオルガノポリシロキサンにM単位のシロキサンを導入するための原料である。式中、Rは前記と同様の基である。また、式中、Xも前記と同様の基である。
 このようなシラン化合物(III)としては、ジメチルビニルメトキシシラン、メチルフェニルビニルメトキシシラン、ジフェニルビニルメトキシシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、メチルフェニルビニルエトキシシラン、ジフェニルビニルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルフェニルメトキシシラン等のアルコキシシラン;ジメチルビニルアセトキシシラン、メチルフェニルビニルアセトキシシラン、ジフェニルビニルアセトキシシラン、トリメチルアセトキシシラン、ジメチルフェニルアセトキシシラン等のアシロキシシラン;ジメチルビニルクロロシラン、メチルフェニルビニルクロロシラン、ジフェニルビニルクロロシラン、トリメチルクロロシラン、メチルフェニルクロロシラン等のハロシラン;ジメチルビニルシラノール、メチルフェニルビニルシラノール、ジフェニルビニルシラノール等のシラノールが例示され、好ましくは、アルケニル基を有するシラン化合物である。
 本発明の製造方法では、必要に応じて、一般式:
 R (4−n)SiX
で表されるシラン化合物(IV)を反応させることができる。式中、Rは前記と同様の基である。また、式中、Xも前記と同様の基である。また、式中、nは2~4の整数である。
 このようなシラン化合物(IV)としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、メチルジフェニルメトキシシラン、メチルジフェニルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のアルコキシシラン;トリメチルアセトキシシラン、メチルジフェニルアセトキシシラン、メチルジフェニルアセトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、メチルフェニルジアセトキシシラン、ジフェニルジアセトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、テトラアセトキシシラン等のアセトキシシラン;トリメチルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシラン等のハロシラン;トリメチルシラノール、メチルジフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、ジメチルジヒドロキシシラン、メチルフェニルジヒドロキシシラン、ジフェニルジヒドロキシシラン、メチルトリヒドロキシシラン、フェニルトリヒドロキシシラン等のヒドロキシシランが例示される。
 なお、本発明の製造方法において、反応に供される成分(II)~成分(IV)のいずれか一つはアルケニル基を有するものであることが必要である。
 本発明の製造方法では、シラン化合物(I)とジシロキサン(II)および/またはシラン化合物(III)、必要に応じてシラン化合物(IV)を、酸もしくはアルカリの存在下、加水分解・縮合反応させることを特徴とする。各成分の仕込み割合は、得られるオルガノポリシロキサンが、平均単位式:
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
で表されるようになる量である。すなわち、式中、Rは前記と同様の基であり、Rは前記Rで表される基または前記Rで表される基であり、ただし、一分子中の少なくとも1個のRまたはRはアルケニル基であり、一分子中の少なくとも1個のRは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基である。また、式中、a、b、c、およびdは、それぞれ、0.01≦a≦0.8、0≦b≦0.5、0.2≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数であり、好ましくは、0.05≦a≦0.7、0≦b≦0.4、0.3≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数であり、特に好ましくは、0.1≦a≦0.6、0≦b≦0.3、0.4≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数である。
 使用できる酸としては、塩酸、酢酸、蟻酸、硝酸、シュウ酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸、多価カルボン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、イオン交換樹脂が例示される。また、使用できるアルカリとしては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム等の無機アルカリ;トリエチルアミン、ジエチルアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アンモニア水、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、アミノ基を有するアルコキシラン、アミノプロピルトリメトキシシラン等の有機塩基化合物が例示される。
 また、上記反応において、有機溶剤を使用することができる。使用できる有機溶剤としては、エーテル類、ケトン類、アセテート類、芳香族あるいは脂肪族炭化水素、γ−ブチロラクトン等を、およびこれらの2種以上の混合物が例示される。好ましい有機溶剤としては、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノ−t−ブチルエーテル、γ−ブチロラクトン、トルエン、キシレンが例示される。
 上記反応では、上記各成分の加水分解・縮合反応を促進するため、水、あるいは水とアルコールの混合液を添加することが好ましい。このアルコールとしては、メタノール、エタノールが好ましい。この反応は、加熱により促進され、有機溶媒を使用する場合には、その還流温度で反応を行うことが好ましい。
 また、本発明の他の製造方法を詳細に説明する。
 本発明の他の製造方法は、一般式:
 RSiX
で表されるシラン化合物(I)と一般式:
 R SiOSiR
で表されるジシロキサン(V)および/または一般式:
 R SiX
で表されるシラン化合物(VI)を、酸の存在下、加水分解・縮合反応させることを特徴とする。
 上記一般式:
 RSiX
で表されるシラン化合物(I)は、得られるオルガノポリシロキサンに縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基を導入するための原料である。式中、Rは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、前記と同様の基が例示される。また、Xはアルコキシ基、アシロキシ基、ハロゲン原子、または水酸基であり、前記と同様の基が例示される。このようなシラン化合物(I)としては、前記と同様の化合物が例示される。
 また、上記一般式:
 R SiOSiR
で表されるジシロキサン(V)は、得られるオルガノポリシロキサン中にM単位のシロキサンを導入するための原料である。式中、Rは、アルキル基、フェニル基、または水素原子である。Rのアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基が例示される。
 このようなジシロキサン(V)としては、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,3−ジフェニル−1,3−ジメチルジシロキサン、1,1,3,3,3−ペンタメチルジシロキサン、1,3−ジフェニル−1,3,3−トリメチルジシロキサン、1,3−ジフェニル−テトラメチルジシロキサン、ヘキサメチルジシロキサンが例示され、好ましくは、ケイ素原子結合水素原子を有するジシロキサンである。
 また、上記一般式:
 R SiX
で表されるシラン化合物(VI)も、得られるオルガノポリシロキサンにM単位のシロキサンを導入するための原料である。式中、Rは前記と同様の基である。また、式中、Xも前記と同様の基である。
 このようなシラン化合物(VI)としては、ジメチルメトキシシラン、メチルフェニルメトキシシラン、ジフェニルメトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、メチルフェニルエトキシシラン、ジフェニルエトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、ジメチルフェニルメトキシシラン等のアルコキシシラン;ジメチルアセトキシシラン、メチルフェニルアセトキシシラン、ジフェニルアセトキシシラン、トリメチルアセトキシシラン、ジメチルフェニルアセトキシシラン等のアシロキシシラン;ジメチルクロロシラン、メチルフェニルクロロシラン、ジフェニルクロロシラン、トリメチルクロロシラン、メチルフェニルクロロシラン等のハロシラン;ジメチルシラノール、メチルフェニルシラノール、ジフェニルシラノール等のシラノールが例示され、好ましくは、ケイ素原子結合水素原子を有するシラン化合物である。
 本発明の製造方法では、必要に応じて、一般式:
 R (4−n)SiX
で表されるシラン化合物(VII)を反応させることができる。式中、Rは前記と同様の基である。また、式中、Xも前記と同様の基である。また、式中、nは2~4の整数である。
 このようなシラン化合物(VII)としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、メチルジフェニルメトキシシラン、メチルジフェニルエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等のアルコキシシラン;トリメチルアセトキシシラン、メチルジフェニルアセトキシシラン、メチルジフェニルアセトキシシラン、ジメチルジアセトキシシラン、メチルフェニルジアセトキシシラン、ジフェニルジアセトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、フェニルトリアセトキシシラン、テトラアセトキシシラン等のアセトキシシラン;トリメチルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、メチルジフェニルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、メチルフェニルジクロロシラン、ジフェニルジクロロシラン、メチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシラン等のハロシラン;トリメチルシラノール、メチルジフェニルシラノール、メチルジフェニルシラノール、ジメチルジヒドロキシシラン、メチルフェニルジヒドロキシシラン、ジフェニルジヒドロキシシラン、メチルトリヒドロキシシラン、フェニルトリヒドロキシシラン等のヒドロキシシランが例示される。
 なお、本発明の製造方法において、反応に供される成分(V)~成分(VII)のいずれか一つはケイ素原子結合水素原子を有することが必要である。
 本発明の製造方法では、シラン化合物(I)とジシロキサン(V)および/またはシラン化合物(VI)、必要に応じてシラン化合物(VII)を、酸の存在下、加水分解・縮合反応させることを特徴とする。各成分の仕込み割合は、得られるオルガノポリシロキサンが、平均単位式:
(R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
で表されるようになる量である。すなわち、式中、Rは前記と同様の基であり、Rは前記Rで表される基または前記Rで表される基であり、ただし、一分子中の少なくとも1個のRまたはRは水素原子であり、一分子中の少なくとも1個のRは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基である、また、式中、a、b、c、およびdは、それぞれ、0.01≦a≦0.8、0≦b≦0.5、0.2≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数であり、好ましくは、0.05≦a≦0.7、0≦b≦0.4、0.3≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数であり、特に好ましくは、0.1≦a≦0.6、0≦b≦0.3、0.4≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数である。
 使用できる酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ポリリン酸、トリフルオロメタンスルホン酸等の強酸;酢酸、蟻酸、シュウ酸、多価カルボン酸等のカルボン酸;無水酢酸等のカルボン酸無水物が例示される。
 また、上記反応において、有機溶剤を使用することができる。使用できる有機溶剤としては、上記と同様の溶剤が挙げられる。
 上記反応では、上記各成分の加水分解・縮合反応を促進するため、水、あるいは水とアルコールの混合液を添加することが好ましい。このアルコールとしては、メタノール、エタノールが好ましい。この反応は、加熱により促進され、有機溶媒を使用する場合には、その還流温度で反応を行うことが好ましい。
 本発明のオルガノポリシロキサンおよびその製造方法を実施例により詳細に説明する。なお、実施例中の粘度は25℃における値である。また、平均単位式中、Meはメチル基、Viはビニル基、Phはフェニル基、Naphは1−ナフチル基、Naph−Etはナフチルエチル基、Epは3−グリシドキシプロピル基を表わす。
 また、オルガノポリシロキサンの特性を次のようにして評価した。
[重量平均分子量および分散度]
 UV検出器を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、オルガノポリシロキサンの標準ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)を求めた。これらの値から、分散度(Mw/Mn)を求めた。
[屈折率]
 25℃、波長632.8nmにおけるオルガノポリシロキサンの屈折率を測定した。
[実施例1]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 10g(40.3mmol)、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン 2.5g(13.3mmol)、およびトルエン 20gを投入し、予め混合した後、水 2.2g(122.1mmol)、およびメタノール 10gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.066g(0.44mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.06g(1.07mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.07g(1.2mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、粘度が1万Pa・sを超える無色透明な粘稠液体 9.7g(収率:87.0%)を得た。
 NMR分析の結果、この粘稠液体は、平均単位式:
(ViMeSiO1/20.39(NaphSiO3/20.61
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,000であり、分散度(Mw/Mn)は1.11であり、屈折率は1.602であった。
[実施例2]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 5g(20.1mmol)、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン 0.63g(3.3mmol)、およびトルエン 10gを投入し、予め混合した後、水 1.1g(61.1mmol)、およびメタノール 5gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.034g(0.23mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.03g(0.54mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.04g(0.61mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明な固体 3.4g(収率:81.0%)を得た。
 NMR分析の結果、この固体は、平均単位式:
(ViMeSiO1/20.25(NaphSiO3/20.75
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,100であり、分散度(Mw/Mn)は1.09であり、屈折率は1.631であった。
[実施例3]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 5g(20.1mmol)、メチルフェニルジメトキシシラン 1.47g(8.1mmol)、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン 0.38g(2.0mmol)、およびトルエン 10gを投入し、予め混合した後、水 1.4g(77.7mmol)、およびメタノール 5gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.034g(0.23mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.03g(0.54mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.04g(0.61mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明な固体 4.3g(収率:84.3%)を得た。
 NMR分析の結果、この固体は、平均単位式:
(ViMeSiO1/20.13(MePhSiO2/20.25(NaphSiO3/20.62
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,100であり、分散度(Mw/Mn)は1.15であり、屈折率は1.619であった。
[実施例4]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 10g(40.3mmol)、メチルフェニルジメトキシシラン 1.6g(8.8mmol)、1,3−ジビニル−1,3−ジフェニルジメチルジシロキサン 1.6g(5.2mmol)、およびトルエン 20gを投入し、予め混合した後、水 2.5g(138.8mmol)、およびメタノール 10gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.069g(0.46mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.06g(1.1mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.07g(1.2mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明な固体 8.3g(収率:74.8%)を得た。
 NMR分析の結果、この固体は、平均単位式:
(MeViPhSiO1/20.15(MePhSiO2/20.25(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,000であり、分散度(Mw/Mn)は1.09であり、屈折率は1.637であった。
[実施例5]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 10g(40.3mmol)、メチルジフェニルシラノール 1.2g(5.6mmol)、1,3−ジビニル−1,3−ジフェニルジメチルジシロキサン 3.3g(10.6mmol)、およびトルエン 20gを投入し、予め混合した後、水 2.2g(122.1mmol)、およびメタノール 10gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.069g(0.46mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.06g(1.1mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.07g(1.2mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明なガム状粘稠液体 10.0g(収率:85.5%)を得た。
 NMR分析の結果、この液体は、平均単位式:
(MePhSiO1/20.08(MePhViSiO1/20.32(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,000であり、分散度(Mw/Mn)は1.11であり、屈折率は1.623であった。
[実施例6]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 10g(40.3mmol)、メチルジフェニルシラノール 3.6g(16.8mmol)、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン 2.2g(11.7mmol)、およびトルエン 20gを投入し、予め混合した後、水 2.2g(122.1mmol)、およびメタノール 10gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.069g(0.46mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.06g(1.1mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.07g(1.2mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明な液体 12.0g(収率:93.0%)を得た。
 NMR分析の結果、この液体は、平均単位式:
(MePhSiO1/20.21(MeViSiO1/20.29(NaphSiO3/20.50
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,100であり、分散度(Mw/Mn)は1.17であり、屈折率は1.604であった。
[実施例7]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 10g(40.3mmol)、メチルジフェニルヒドロキシシラン 4.0g(18.7mmol)、1,3−ジビニル−1,3−ジフェニルジメチルジシロキサン 3.3g(10.6mmol)、およびトルエン 20gを投入し、予め混合した後、水 2.2g(122.1mmol)、およびメタノール 10gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.069g(0.46mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.06g(1.1mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.07g(1.2mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明な液体 14.3g(収率:99.0%)を得た。
 NMR分析の結果、この液体は、平均単位式:
(MePhSiO1/20.23(MeViPhSiO1/20.27(NaphSiO3/20.50
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,100であり、分散度(Mw/Mn)は1.17であり、屈折率は1.616であった。
[実施例8]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 50g(201.3mmol)、1,3−ジビニル−1,3−ジフェニルジメチルジシロキサン 20.9g(67.3mmol)、およびトルエン 100gを投入し、予め混合した後、水 12.0g(666.1mmol)、およびメタノール 50gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.345g(2.3mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.30g(5.4mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.40g(6.7mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明な粘稠液体 56.7g(収率:99.3%)を得た。
 NMR分析の結果、この粘稠液体は、平均単位式:
(MeViPhSiO1/20.40(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,100であり、分散度(Mw/Mn)は1.12であり、屈折率は1.622であった。
[実施例9]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 50g(201.3mmol)、メチルジフェニルシラノール 6.0g(28.0mmol)、1,3−ジビニル−1,3−ジフェニルジメチルジシロキサン 16.5g(53.1mmol)、およびトルエン 100gを投入し、予め混合した後、水 11.0g(610.6mmol)、およびメタノール 50gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.345g(2.30mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.30g(5.40mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.40g(6.7mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明な粘稠液体 57.6g(収率:98.5%)を得た。
 NMR分析の結果、この粘稠液体は、平均単位式:
(MePhSiO1/20.08(MeViPhSiO1/20.32(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,100であり、分散度(Mw/Mn)は1.12であり、屈折率は1.625であった。
[実施例10]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 10g(40.3mmol)、メチルジフェニルシラノール 5.8g(27.1mmol)、1,3−ジビニル−1,3−ジフェニルジメチルジシロキサン 4.2g(13.5mmol)、およびトルエン 20gを投入し、予め混合した後、水 2.2g(122.1mmol)、およびメタノール 10gを投入し、撹拌下、トリフルオロメタンスルホン酸 0.069g(0.46mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、85℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。次いで、水酸化カリウム 0.06g(1.1mmol)を投入し、反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で1時間反応させた。室温まで冷却し、酢酸 0.07g(1.2mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明な液体 16.3g(収率:96.5%)を得た。
 NMR分析の結果、この液体は、平均単位式:
(MePhSiO1/20.29(MeViPhSiO1/20.29(NaphSiO3/20.42
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,000であり、分散度(Mw/Mn)は1.05であり、屈折率は1.610であった。
[実施例11]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 10g(40.3mmol)、ビニルジメチルシラノール 2.7g(26.4mmol)、ジフェニルメチルシラノール 5.8g(27.1mmol)、トルエン 20g、および水酸化カリウム 0.04g(0.71mmol)を投入し、1時間加熱還流を行った。その後、室温まで冷却し、水 1.2g(66.6mmol)およびメタノール 10gの混合物を添加した。反応温度が120℃になるまで加熱常圧留去を行い、この温度で2時間反応させた。その後、室温まで冷却し、酢酸0.08g(1.3mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な溶液から低沸点物を加熱減圧除去し、無色透明な粘稠液体 14.3g(収率:94%)を得た。
 NMR分析の結果、この液体は、平均単位式:
(ViMeSiO1/20.28(PhMeSiO1/20.28(NaphSiO3/20.44
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は1,000であり、分散度(Mw/Mn)は1.05であり、屈折率は1.603であった。
[実施例12]
 反応容器に、1−ナフチルトリメトキシシラン 50g(201mmol)を投入し、加熱溶融させた後、トリフルオロメタンスルホン酸 0.06g(0.4mmol)を添加した。45~50℃に加熱しながら、酢酸 9.3g(154.9mmol)を滴下した。滴下終了後、50℃で30分間加熱撹拌した。反応温度が80℃になるまで低沸点物を加熱常圧留去した。その後、室温まで冷却し、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン 24.4g(181.6mmol)を滴下し、反応温度が45℃になるまで加熱した。次いで、酢酸 18gを45℃~50℃で滴下した。滴下終了後、50℃で30分間加熱撹拌した。空冷または水冷にて60℃以下を保ちながら、無水酢酸 15.5g(151.8mmol)を滴下し、滴下終了後、50℃で30分間加熱撹拌を行った。次に、トルエンと水を投入し、撹拌、静置及び下層抜き出しを繰り返し、水洗を行った。下層のpHが7であることを確認した後、上層であるトルエン層から低沸点物を加熱減圧留去し、無色透明な液体 43g(収率76.0%)を得た。
 NMR分析の結果、この液体は、平均単位式:
(HMeSiO1/20.59(NaphSiO3/20.41
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は660であり、分散度(Mw/Mn)は1.05であり、屈折率は1.548であった。
[実施例13]
 反応容器に、2−(トリメトキシシリルエチル)ナフタレン 24.84g(90mmol)、1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン 5.58g(30mmol)、およびトルエン 10.4gを投入し、予め混合した後、トリフルオロメタンスルホン酸 0.072g(0.48mmol)を投入し、撹拌下、水 5.35g(297mmol)を投入し、2時間加熱還流を行った。その後、常圧下、85℃になるまで加熱留去を行った。次いで、水酸化カリウム 0.068g(1.21mmol)を投入し、常圧下、反応温度が120℃になるまで加熱留去を行い、この温度で6時間反応させた。その後、室温まで冷却し、酢酸0.072g(1.21mmol)を投入し、中和反応を行った。生成した塩を濾別した後、得られた透明な液体から低沸点物を、減圧下、加熱除去し、粘度が137Pa・sである、透明な液体 20.12g(収率83%)を得た。
 NMR分析の結果、この液体は、平均単位式:
(MeViSiO1/20.40(Naph−EtSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサンであることがわかった。このオルガノポリシロキサンの重量平均分子量(Mw)は2,000であり、分散度(Mw/Mn)は1.09あり、屈折率は1.594であった。
[応用例1]
 実施例5で調製した、平均単位式:
(MePhSiO1/20.08(MePhViSiO1/20.32(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 4.01g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)2.5SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 1.77g、実施例12で調製した、平均単位式:
(HMeSiO1/20.59(NaphSiO3/20.41
で表されるオルガノポリシロキサン 0.33g、環状メチルビニルシロキサン 0.038g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が790MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.609であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例2]
 実施例8で調製した、平均単位式:
(MeViPhSiO1/20.40(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 12g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)2.5SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 5.34g、実施例12で調製した、平均単位式:
(HMeSiO1/20.59(NaphSiO3/20.41
で表されるオルガノポリシロキサン 1.8g、環状メチルビニルシロキサン 0.06g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が950MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.606であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。また、この硬化物の透湿度をJIS Z 0208に規定の方法に従い、厚さ1mm、40℃、90%RHの条件で測定したところ、2.4g/m・24hrであった。
[応用例3]
 実施例5で調製した、平均単位式:
(MePhSiO1/20.08(MePhViSiO1/20.32(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 12g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 2.85g、実施例12で調製した、平均単位式:
(HMeSiO1/20.59(NaphSiO3/20.41
で表されるオルガノポリシロキサン 0.9g、環状メチルビニルシロキサン 0.06g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が970MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.608であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例4]
 実施例8で調製した、平均単位式:
(MeViPhSiO1/20.40(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 12g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)2.5SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 8.4g、環状メチルビニルシロキサン 0.075g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が660MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.606であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例5]
 実施例8で調製した、平均単位式:
(MeViPhSiO1/20.40(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 5g、実施例12で調製した、平均単位式:
(HMeSiO1/20.59(NaphSiO3/20.41
で表されるオルガノポリシロキサン 2g、環状メチルビニルシロキサン 0.03g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が1,000MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.607であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例6]
 実施例8で調製した、平均単位式:
(MeViPhSiO1/20.40(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 5g、平均式:
ViMeSiO(MePhSiO)25SiMeVi
で表されるオルガノポリシロキサン 1g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)2.5SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 0.5g、実施例12で調製した、平均単位式:
(HMeSiO1/20.59(NaphSiO3/20.41
で表されるオルガノポリシロキサン 1.5g、平均単位式:
(EpSiO3/20.3(ViMeSiO1/20.3(MeSiO1/20.3(MeO1/20.2
で表されるオルガノポリシロキサン 0.04g、環状メチルビニルシロキサン 0.03g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が650MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.602であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例7]
 実施例8で調製した、平均単位式:
(MeViPhSiO1/20.40(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 5g、平均式:
ViMeSiO(MePhSiO)25SiMeVi
で表されるオルガノポリシロキサン 1g、実施例12で調製した、平均単位式:
(HMeSiO1/20.59(NaphSiO3/20.41
で表されるオルガノポリシロキサン 2g、環状メチルビニルシロキサン 0.03g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が890MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.604であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例8]
 実施例8で調製した、平均単位式:
(MeViPhSiO1/20.40(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 5g、平均式:
ViMeSiO(MePhSiO)25SiMeVi
で表されるオルガノポリシロキサン 0.5g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)2.5SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 3g、環状メチルビニルシロキサン 0.03g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が260MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.600であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例9]
 平均式:
ViMeSiO(MePhSiO)25SiMeVi
で表されるオルガノポリシロキサン 9g、実施例12で調製した、平均単位式:
(HMeSiO1/20.59(NaphSiO3/20.41
で表されるオルガノポリシロキサン 1.02g、環状メチルビニルシロキサン 0.06g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が0.24MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.547であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例10]
 平均単位式:
(MeViSiO1/20.25(PhSiO3/20.75
で表されるオルガノポリシロキサン 5.76g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 2g、平均単位式:
(HMeSiO1/20.60(PhSiO3/20.40
で表されるオルガノポリシロキサン 0.24g、実施例12で調製した、平均単位式:
(HMeSiO1/20.59(NaphSiO3/20.41
で表されるオルガノポリシロキサン 0.5g、環状メチルビニルシロキサン 0.06g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が84MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.547であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例11]
 実施例8で調製した、平均単位式:
(MeViPhSiO1/20.40(NaphSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 2.06g、平均単位式:
(MeViSiO1/20.25(PhSiO3/20.75
で表されるオルガノポリシロキサン 7.13g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 0.3g、平均単位式:
(HMeSiO1/20.60(PhSiO3/20.40
で表されるオルガノポリシロキサン 2.48g、環状メチルビニルシロキサン 0.06g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が540MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.560であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
[応用例12]
 平均単位式:
(MeViSiO1/20.25(PhSiO3/20.75
で表されるオルガノポリシロキサン 4.9g、平均単位式:
(MeViSiO1/20.10(MeSiO1/20.15(PhSiO3/20.75
で表されるオルガノポリシロキサン 0.65g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 1.5g、平均単位式:
(HMeSiO1/20.60(PhSiO3/20.40
で表されるオルガノポリシロキサン 0.16g、環状メチルビニルシロキサン 0.02g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、25℃における貯蔵弾性率が45MPaであった。また、この硬化物の波長632.8nmにおける屈折率は1.548であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。また、この硬化物の透湿度をJIS Z 0208に規定の方法に従い、厚さ1mm、40℃、90%RHの条件で測定したところ、15g/m・24hrであった。
[応用例13]
 実施例13で調製した、平均単位式:
(MeViSiO1/20.40(Naph−EtSiO3/20.60
で表されるオルガノポリシロキサン 56.0g、平均式:
HMeSiO(PhSiO)2.5SiMe
で表されるオルガノポリシロキサン 44.0g、および白金の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の1,3−ジビニルテトラメチルジシロキサン溶液(本組成物中に白金が重量単位で2ppmとなる量)を均一に混合して、粘度が3Pa・sである硬化性シリコーン組成物を調製した。
 この硬化性シリコーン組成物を、石英ガラス板上に塗布し、150℃で1時間加熱することにより硬化させた。得られた硬化物は無色透明であり、波長632.8nmにおける屈折率は1.582であった。この硬化物を150℃のオーブン中で100時間加熱エージングしたが、色の変化は観察されなかった。
 本発明のオルガノポリシロキサンは、ヒドロシリル化反応により、高屈折率、高透明性、および耐熱性に優れ、特に、水蒸気透過性の小さい硬化物を形成できるので、LED素子の封止剤や被覆剤、あるいはレンズ形成用材料として好適である。

Claims (6)

  1.  平均単位式:
    (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
    (式中、Rは、アルキル基、アルケニル基、フェニル基、または水素原子であり、Rは前記Rで表される基、または縮合多環芳香族基もしくは縮合多環芳香族基含有基であり、ただし、一分子中の少なくとも1個のRもしくはRはアルケニル基または水素原子であり、一分子中の少なくとも1個のRは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、a、b、c、およびdは、それぞれ、0.01≦a≦0.8、0≦b≦0.5、0.2≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数である。)
    で表されるオルガノポリシロキサン。
  2.  一分子中、Rの少なくとも50モル%は縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基である、請求項1記載のオルガノポリシロキサン。
  3.  縮合多環芳香族基がナフチル基である、請求項1又は2記載のオルガノポリシロキサン。
  4.  一般式:
     RSiX
    (式中、Rは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、Xはアルコキシ基、アシロキシ基、ハロゲン原子、または水酸基である。)
    で表されるシラン化合物(I)、一般式:
     R SiOSiR
    (式中、Rは、アルキル基、アルケニル基、またはフェニル基である。)
    で表されるジシロキサン(II)および/または一般式:
     R SiX
    (式中、RおよびXは前記と同様の基である。)
    で表されるシラン化合物(III)、および必要に応じて、一般式:
     R (4−n)SiX
    (式中、RおよびXは前記と同様の基であり、nは2~4の整数である。)
    で表されるシラン化合物(IV){ただし、この反応に供される成分(II)~成分(IV)のいずれか一つはアルケニル基を有する。}を、酸もしくはアルカリの存在下、加水分解・縮合反応させることを特徴とする、平均単位式:
    (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
    (式中、Rは前記と同様の基であり、Rは前記Rで表される基または前記Rで表される基であり、ただし、一分子中の少なくとも1個のRまたはRはアルケニル基であり、一分子中の少なくとも1個のRは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、a、b、c、およびdは、それぞれ、0.01≦a≦0.8、0≦b≦0.5、0.2≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数である。)
    で表されるオルガノポリシロキサンの製造方法。
  5.  一般式:
     RSiX
    (式中、Rは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、Xはアルコキシ基、アシロキシ基、ハロゲン原子、または水酸基である。)
    で表されるシラン化合物(I)、一般式:
     R SiOSiR
    (式中、Rは、アルキル基、フェニル基、または水素原子である。)
    で表されるジシロキサン(V)および/または一般式:
     R SiX
    (式中、RおよびXは前記と同様の基である。)
    で表されるシラン化合物(VI)、および必要に応じて、一般式:
     R (4−n)SiX
    (式中、RおよびXは前記と同様の基であり、nは2~4の整数である。)
    で表されるシラン化合物(VII){ただし、この反応に供される成分(V)~成分(VII)のいずれか一つはケイ素原子結合水素原子を有する。}を、酸の存在下、加水分解・縮合反応させることを特徴とする、平均単位式:
    (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
    (式中、Rは前記と同様の基であり、Rは前記Rで表される基または前記Rで表される基であり、ただし、一分子中の少なくとも1個のRまたはRは水素原子であり、一分子中の少なくとも1個のRは縮合多環芳香族基または縮合多環芳香族基含有基であり、a、b、c、およびdは、それぞれ、0.01≦a≦0.8、0≦b≦0.5、0.2≦c≦0.9、0≦d<0.2、かつ、a+b+c+d=1を満たす数である。)
    で表されるオルガノポリシロキサンの製造方法。
  6.  酸が、カルボン酸もしくはカルボン酸無水物、または強酸である、請求項5記載の製造方法。
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