JPH0543701A - 光硬化性シリコン組成物 - Google Patents

光硬化性シリコン組成物

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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】極めて有毒な試薬を使用せずに比較的簡単でか
つ経済的な方法で作ることが出来、粘性のポリマー成分
をろ過することを要せず、その構造体中にアルファ酸化
シリコン連鎖を含まないアクリル機能を有するキャッパ
でキャップを付けたシリコンポリマーを含む光硬化性シ
リコン組成物を提供する 【構成】次の反応生成物から形成されることを特徴とす
るアクリルオキシ機能のキャップされたシリコン。 (i)次の分子式のシリルジアクリレート化合物 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R、R10は、水素、ハロ−及び有機基から独
立的に選択され、nは1乃至4の値を有する整数であ
る。 (ii)前記シリルジアクリレート化合物のアクリロオキ
シ機能と反応し前記アクリロオキシ機能のキャップされ
たシリコンを生じる少なくとも1つの機能を有するシリ
コン。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、全体として、アクリル
オキシ機能のキャップ付きシリコンから成る光硬化性シ
リコン組成物、アクリルオキシ機能のキャップ付きシリ
コンから成るポリモーダル硬性樹脂組成物、及び光硬化
性シリコンゲル組成物に関し、及びその前駆物質並びに
これらの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】シリコン化学の分野において、シーラン
ト、共形のコーティング、焼成材料等を含む用途のた
め、各種のシリコン化合物、ポリマー及びフォーミレー
ションが開発されている。今まで開発された多数のシリ
コン系統の内、種々の水硬化性シリコン組成物が進歩し
ており、これは、大気中の水分及び/又は組成物が適用
される基板上に存在する水分を利用して硬化する。かか
る水硬化性シリコン系統は完全に硬化したときには優れ
た物理的性質及び性能を発揮するが、水硬化工程は比較
的遅いという欠点がある。
【0003】その結果、近年、水硬化方法よりも著しく
急速である他の硬化方法を利用するシリコン組成物に関
する研究が盛んになっている。特に、従来の水硬化性シ
リコンよりもはるかに優れた急速な硬化が可能である光
硬化性(例えば紫外線硬化性) シリコンが開発された。
【0004】広く使用されているかかる紫外線硬化性シ
リコン系統において、光硬化性シリコンポリマーは次化
学式2及び3の異性体を含む(a) アクリルオキシプロペ
ニルジメチルクロロシランの異性体混合体を反応させる
ことにより作られる。
【0005】
【化2】 及び
【0006】
【化3】 ここで、化学式2の異性体は、異性体混合体の重量比で
約75%−80%の湿度にて存在する一方、化学式3の
異性体ヒドロキシで終わるジメチルシリコン流体は、そ
の残りを硬性し、(b) 例えば、20,000−40,0
00重量の平均分子量の適当な分子量を有し、紫外線又
はその他の適当な活性線にさらしたとき極めて急速に硬
化する光硬化性樹脂組成物を提供する。
【0007】上述の光硬化性シリコンポリマーを作るの
に採用されるアクリル機能を有するキャッパーは典型的
にプロタルギル群のプロタルギルアクリル系統ジメチル
クロロシランと選択的にヒドロシリケート化することに
より作られる。その後、上述の得られる異方性混合体を
使用してヒドロキシで終わるジメチルシリコン流体をキ
ャップ化するとき、塩酸が発生され、塩基性の塩素アク
セプタ例えばアミーを反応容積中に添加することが必要
となる。アミー又はその他の酸は酸性アクセプタを酸が
ジメチルシリコン流体のもどりに対して触媒作用するの
を防止する。
【0008】上述の光硬化性シリコン系統は多くの適用
例にて十分に機能しかつ商業用に広く使用されている
が、依然幾つかの重大な問題点がある。
【0009】第1に、しかも最も重要なことは、プロタ
ルギルアクリレート及びその前駆物質、プロタルギルア
ルコールは極めて有毒であり、従って使用の安全性を確
保するため取り扱い及び露出に際し十分な注意措置が必
要である。
【0010】第2に、アクリル機能を有するキャッパー
を作るために利用する方法は複雑でかつコスト高であ
る。プロタルギルアルコールは最初にエーテル化し、プ
ロタルギルアクリレートを作り、次に、該アクリレート
を慎重にヒドロシリケート化しアクリル機能を有するキ
ャッパーを作る。
【0011】第3に、アミーのような塩基剤を塩酸のア
クセプタとして使用するキャップ付け方は、固体である
基礎の複雑な塩酸を発生させる。この固形の複雑な物質
を発生させることにより固体を粘性ポリマーからろ過す
る困難な工程が必要とされ、このため工程及び光硬化性
シリコン製造のコストが増大する。
【0012】第4には、アクリル機能を有するキャッパ
ーは、上記の化学式2による成分、即ち異性体を備えて
おり、これはβ酸化シリコン化合物としてβ−除去反応
を容易に受け易い。β除去化学量論については1960
年にロンドンのバタラウス・サイエンテリック・パブリ
ケーション(Butterworths Scient
ific Publications)から出版された
シー・イーボーン(C. Eaborn)の「有機シリコ
ン化合物(Organosilicone Compo
unds)」の137−138ページを参照のこと。こ
のように、キャッパー混合体の化学式2の異性体はβ除
去反応を受けアレンを分離し、これによりアクリル機能
を有するキャッパーを不安定にする。更に、光硬化した
アクリル性機能を有するキャップ付きシリコンポリマー
を含む得られる光硬化性シリコン組成物は同様にβ酸化
したシリコン連鎖が存在するため不安定となる。
【0013】従来の光硬化性シリコン系統の上述の欠点
を別にして、これら系統は完全に硬化したとき、十分な
靭性及び硬度特性を特徴とし、これは多くの適用例にお
いて、決定的に有利なことではあるが、多数のシーラン
ト、びん詰め及び共形コーティングに適用する場合、柔
軟で可撓性の屈曲可能で弾性的な硬化した材料を使用す
ることがより望ましい。後者の特徴は例えば熱伝導率及
び熱用量特性が著しく異なる構造体の要素間のシーラン
トとしてシリコン材料を使用するように適用例、温度が
急激に変化する環境で最終的に使用する場合に望まし
い。かかる柔軟で可撓性屈曲可能で弾性的な特徴が望ま
しい別の最終用途は膨張可能であるか又は変形応力或い
は圧力を受け入れることを要する基板又は構成要素(例
えば高圧の水圧装置におけるガスケット及びブッシュ材
料)にコーティングする場合である。かかる適用におい
て、完全にキャップを付けた光硬化性シリコン組成物は
過度に堅くかつ非弾性的であり、その使用にはシリコン
材料の破断の恐れが伴い、その結果かかる材料を使用す
る構造体の効率又は利用可能性に悪影響が及ぶ。かかる
適用例において、柔軟なゲル状の組織及びこれに伴う可
撓性を備えるシリコンはシリコン材料を使用するための
性能及び物理的性質の条件を一層よく満たす。
【0014】従って、極めて有毒な試薬を使用せずに比
較的簡単でかつ経済的な方法で作ることが出来、粘性の
ポリマー成分をろ過することを要せず、その構造体中に
アルファ酸化シリコン連鎖を含まないアクリル機能を有
するキャッパでキャップを付けたシリコンポリマーを含
む光硬化性シリコン組成物を提供することは当該技術分
野で著しい進歩である。
【0015】本発明の特徴を構成する光硬化性シリコン
組成物及びその製造方法に関して以下により詳細に説明
し、更に本発明に関係する技術も以下に説明する。
【0016】1973年4月のVol.43、No.4
のZhurnal ObscheiKhimilにG.
S.ゴルディン(Goldin)による「ハイドロジノ
・カルバンサンの有機シリコンエステルの合成(Syn
thesis of Organosilicon E
stcrs of Hydrozino Carbox
ylic Aclds)」第781−784頁は塩素ア
クセプタとしてトリエチラミンの存在下クロロ(クロロ
メチル)ジメチルシリコンをアクリル及びメタクリル酸
との混合体を加熱することにより1,3−ビス「(アク
リルオキシル)メチル」及び1,3−ビス「(アクリロ
イロキシ)−メチル」−1,1,3,3−テトラメチル
ディストラキシンを開示しており、その後下記化学式4
のシリールエステルの加水分解が行われる。
【0017】
【化4】 ここで、R=H又はCHである。
【0018】米国特許第4,845,259号及び特開
平1−14226号、特開昭63−179881号、6
3−185989号及び欧州特許出願第276986号
には、アクリル酸のカルシウム又はナトリウム塩がクロ
ロメチルジメチルクロロシランと反応させることにより
上記化学式4がシリルアクリル酸ジエステルを合成する
ことが記載されている。しかし、かかる合成は採用する
アクリル塩酸が比較的高価であるという欠点がある。こ
れら特許の教示に従い、化学式4のシリルジアクリレー
ト化合物は加水分解し次の化学式5のシラノールキャッ
パーを形成する。
【0019】
【化5】 現在、ジメチルクロロシランは白金ヒドロシラン触媒の
存在下ビニルが終端となるジメチルシラオキサンポリマ
ーと反応させクロロ端子群の生成シリコンポノマーを発
生させる。かかるシリコンポリマーはアミンの存在下シ
ラノールキャッパーと反応させ次の化学式6のアクリル
オキシメチル端末を発生させる。
【0020】
【化6】 その後、生成物はろ過して同時に生ずるアミン塩酸複合
体を除去する。
【0021】ジー・エー・ゴーンウィッチ(G.A.G
ornowich)等への米国特許第4,563,52
9号にはアミノアルキル又はジアミノアルキルシリコン
をイソシアネートアクリレートと反応させることにより
形成される紫外線硬化性アクリロ機能のシリコン群が記
載されている。
【0022】その他のアルキル機能のシリコンに関係す
る文献には米国特許第4,503,208号(アセチレ
ンアルコールのアクリレート又は2−アルキルアクリレ
ートエステルをシリコンハイドライド機能のシリコンに
よりヒドロシラン化することにより紫外線、熱、又はア
ナエロビックな状態で硬化するアクリレート及び2−ア
ルキルアクリレートシリコンを作る)、米国特許第4,
575,546号(その鎖端部付近で終結させた複数の
アクリル系群を有する放射線硬化性シリコンポリマ
ー)、米国特許第4,575,545号(同上)、米国
特許第4,675,346号(終端アクリル群及びアク
リル鎖の無い中間領域を備えるシリコン樹脂が蒸着した
シリカフィラー及び発酵物質により調整され、紫外線に
より硬化可能である)、米国特許第4,504,529
号(少なくとも1つのαアルキルアクリレート群と、例
えばポリ有機シロオキサンのような不飽和脂肪ポリマー
を有するシリコンハイドライド移植剤の反応生成物とし
て成形された移植ポリマー)及び米国特許第4,65
5,147号(シリコンハイドライド機能のシロオキサ
ンを使用してベータ(アルキオキシ)エチルメタアクリ
レートのヒドロシランにより作られたメタアクリルカシ
ロオキサン)。
【0023】光硬化性シロオキサン群組成物は特開平1
−301708号及び欧州特許出願第0 240 16
2A2号にはヒドロシラン反応により硬化し光学的透明
なエラストマーを発生させる液体ポリ有機シロオキサン
組成物を記載している。
【0024】
【発明が解決しようとする課題】故に、本発明の目的
は、比較的低コストで比較的利用可能な材料でしかも合
成方法が比較的簡単であり、副産物を除去するため極め
て粘性のポリマー生成物をろ過する必要のない合成可能
な光硬化性シリコン組成分を提供することである。
【0025】本発明の別の目的は、シリコンポリマーが
β酸化シリコン連鎖が存在せず、極めて有毒な反応材料
を使用せずに合成することの出来る光硬化性シリコン組
成分を提供することである。
【0026】本発明のその他の目的及び利点は以下の開
示及び請求の範囲からより明らかになるであろう。
【0027】
【課題を解決するための手段】本発明は次の化学式7に
より形成されるアクリルオキシ機能を有するキャップ付
きシリコンを特徴とするものである。
【0028】(i) 化学式7のシリルジアクリレート化合
【0029】
【化7】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は水素、ハロ−及び有機基から独
立的に選択され、nは1から4の値を有する整数であ
る。
【0030】(ii) 上記スチールジアクリレート化合物
のアクリルオキシ機能と反応し上記アクリルオキシ機能
を有するキャップ付きシリコンを発生させる少なくとも
1つの機能を有するシリコン。
【0031】別の特徴において、本発明は上述のアクリ
ルオキシ機能を有するキャップ付きシリコン及び発光硬
化状態でアクリルオキシ機能を有するキャップ付きシリ
コンを硬化させる有効な量の発光物質とを備える光硬化
性シリコン組成分に関する。
【0032】スチールジアクリレート化合物のアクリル
オキシ機能と反応するシリコンの機能はシリコン分子の
任意の適当な部分に配置することが出来る。例えば、シ
リコン分子のアクリルオキシ反応機能をシリコンのシリ
コン原子に結合させるか、又はかかる反応機能はシリコ
ン分子中の別の群に、例えば炭化水素架橋群に結合させ
ることが出来、該炭化水素架橋群はシリコン原子又は分
子中のその他の成分原子又は群に接続する。アクリルオ
キシ反応性シリコン機能はラビル水素成分を含むシリコ
ン結合機能分を備えており、それはかかる機能群それ自
体水素でないことが前提である。
【0033】別の特徴において、本発明は次のものを備
えるシリコン組成分に関する。
【0034】(I) 化学式8の最初のシラレン
【0035】
【化8】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は水素、ハロ−及び有機基から独
立的に選択され、nは1から4の値を有する整数であ
る。
【0036】(II) 化学式9の第2のシラレン
【0037】
【化9】 ここで、R16、R21は非重合可能な群でありハロ−
及び有機基から独立的に選択する。
【0038】R17、R18、R19及びR20は水
素、ハロ−及び有機基から独立的に選択される。
【0039】(iii) 上記第1及び第2のシランのキャッ
プ形成可能に反応する分子当たり少なくとも2つの機能
群を有するポリシリオキサン ここで、(a) 第1及び第2のシランを共にポリシリオキ
サンに対して十分な量で提供されポリシリオキサンのキ
ャップ可能に反応する機能群の略全て(即ち90%)と
反応する。(b) 第1のシランは第1及び第2のシランの
全重量の約50%乃至98%を占める。
【0040】第1及び第2のシランは共にポリシリオキ
サンに対して十分な量で提供され該ポリシリオキサンと
略完全に反応する。即ち、ポリシリオキサンのキャップ
可能に反応する機能群の少なくとも98%と反応し、第
1のシランは第1及び第2のシランの全重量の約70%
乃至約90%を占める。
【0041】第3の特徴において、本発明はシリコンに
関する。
【0042】(i) 次の化学式10のシリルジアクリレー
トキャッパーから得られるアクリルオキシル機能分子で
キャップされたもの。
【0043】ここで、
【0044】
【化10】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は水素、ハロ−及び有機基から独
立的に選択され、nは1から4の値を有する整数であ
る。これにより、上記樹脂の一部は現在有効である放射
線露出状態にて一部硬化可能であり、選択随意に発光物
質を含む。
【0045】(ii) シリコンに対して少なくとも1つの
硬化方法、例えば第1の部分的な硬化方法を構成する部
分的に硬化可能な放射線露出状態と異なる第2の部分的
な硬化方法を付与する更なる機能を備える。
【0046】好適なシリコンは線形のものであり、終端
及び/又はペンダント(1) アクリルオキシ機能及び/又
は(2) 更なる機能を有するものである。これらは全体と
して以下の化学式11により示される。
【0047】
【化11】 ここで、各Rはシリコンを使用すべき最終の組成分内で
反応しない独立的な基又は分子である。即ち、これは各
シリコンの最終的な用途に使用される硬化機構と反応し
ない。例えば、各Rは水素、ハロ−又は有機物とするこ
とが出来、C−Cアルキル及びフェニルから選択さ
れた有機物であり、メチルが最も望ましい。
【0048】各Xの独立性は(i) シリルジアクリレート
キャッパーから得られるアルキルオキシ機能であり又は
(ii)所望のそれ以後の硬化方法いかんによる更なる機能
である。
【0049】a、b、c、dの各々は独立的に0、1、
2又は3である。sは整数であり、20以下であること
が望ましく、8以下であることが更に望ましい。
【0050】tは整数である。但し、 (a+b)=(c+d)=3 (b+d+s)は2以上であり、アルキルオキシシリル
機能(i) の付加的な機能(ii)に対する均等比は0.1対
0.9から0.8対0.2である。但し、最終使用のシ
リコンが別の硬化方法により硬化する第2の成分と組み
合わせて使用する場合を除く。この場合には、上記比は
1.0対0.0まで高めることが出来る。
【0051】上記一般的な等式における任意の所定のシ
リコンポリマー鎖において、全てのXは(i) アルキルオ
キシ機能(ii)付加的な機能又は(i) のアルキルオキシ機
能と(ii)の付加的な機能の混合体である。
【0052】別の特徴において、本発明は次の反応生成
物として形成されるシリコン組成分に関する。
【0053】(i) 化学式12の第1のシラン
【0054】
【化12】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は水素、ハロ−及び有機基から独
立的に選択され、nは1から4の値を有する整数であ
る。
【0055】(ii) 以下のものを備えるシリコン (A) 上記シリルジアクリレート化合物のアクリルオキシ
機能と反応し発光物質を選択随意に含む硬化可能な有効
な放射線露出状態を含む第1の硬化状態にて一部硬化可
能なアクリルオキシ機能キャップ付きシリコンを発生さ
せる機能及び、(B) アクリルオキシ機能キャップ付きシ
リコンの一部を第1の硬化状態を構成する硬化可能な放
射線露出状態と異なる別の硬化状態により一部硬化可能
とされる付加的な機能 一例として、シリルジアクリレート化合物のアクリルオ
キシ機能と反応するシリコン機能は次のものから成る群
から選択されたシリコン結合機能という機能を備えるこ
とが出来る。
【0056】−OH −N(R' )、ここで、R' 成分の各々は水素及び有
機物群から独立的に選択され、但し少なくとも1つのR
' 成分は水素であることを条件とする。
【0057】−SH SOH、及び化学式13、ここで残留アクリル酸群が
存在する。
【0058】
【化13】 ここで、R" 及びR"'成分は水素及び有機群から独立的
に選択される。
【0059】特に好適な特徴において、上述のシリルア
クリルは次の化学式14を備えている。
【0060】
【化14】 ここで、R11、R12はH及びメチルから独立的に選
択され、シリコンは終端OH群を有する線形ポリジメチ
ルシリオキ酸を備えている。
【0061】本発明の別の特徴は光硬化可能な状態で上
述のアクリルオキシ機能のキャップ付きシリコンを含む
シリコン組成分を光硬化することにより製造される光硬
化したシリコン材料に関する。
【0062】本発明の別の特徴は(i) 活性水素含有機能
を有するシリコンは(ii)アクリル機能によりキャップ
し、シリコンを選択随意に適当な発光物質を含む硬化状
態で光硬化可能にする方法にして、かかるシリコンを次
の化学式15のシリルジアクリル化合物と化合させる段
階を含む方法に関する。
【0063】
【化15】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は水素、ハロ−及び有機基から独
立的に選択され、nは1から4の値を有する整数であ
る。
【0064】本発明の更に別の特徴は選択随意に適当な
発光物質を含む光硬化状態で光硬化可能なシリコン組成
分を製造する方法に関する。ここで次の段階を含む。
【0065】(a) 次のものの反応 (i) 次の化学式16のアクリル酸化合物
【0066】
【化16】 ここで、R13、R14、R15は水素、ハロ−及び有
機基から選択され、(ii) 次の化学式17のクロロシラ
ン化合物
【0067】
【化17】 ここで、R、R、R、Rは水素、ハロ−及び有
機基から選択され、nは1から4の値を有する整数であ
る。
【0068】次のものの存在にて行う。
【0069】(iii) 次の化学式18のシリルジアクリレ
ート化合物を発生させる塩基性塩酸アクセプタ
【0070】
【化18】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は水素、ハロ−及び有機基から独
立的に選択され、nは1から4の値を有する整数であ
る。
【0071】(b) シリルジアクリレート化合物をシリル
ジアクリレート化合物のアクリルオキシ機能と反応しシ
リコン組成分としてアクリルオキシ機能キャップ付きシ
リコンを生ずる少なくとも1つの機能を有するシリコン
と反応させる。
【0072】別の特徴において、本発明は次のものを備
えるキャップ可能な分子をその構造体に有するシリコン
にキャップする方法に関する。
【0073】(a) カルボキシル機能キャッパー前駆物質
をクロロシラン化合物と反応させ反応生成物としてシリ
ルキャッパー化合物を生成し、該化合物がシリコンのキ
ャップ可能な分子とキャップ付け可能に反応するように
する段階と、(b) シリルキャッパー化合物をシリコンの
キャップ付け可能な分子と反応させキャップ付きシリコ
ン生成物を生じさせる段階とである。
【0074】本発明の更に別の特徴は概ね上述したシリ
コン組成分、即ち第1シラン(a) 及び第2シラン(b) を
それぞれポリシラオキ酸(c) と反応させることにより形
成される光硬化性シリコンゲル組成分に関するものであ
る。かかる反応は例えば約0℃から約100℃の反応温
度に行うことが出来、該反応は常温、例えば室温にて行
うことが望ましい。
【0075】反応は、選択された時間の間行い、適切に
シランをキャップすることが出来る。この時間は、反応
混合物の温度に依存するが、一般に0.3乃至4時間の
範囲である。反応は、任意の適切な希釈剤、又は例えば
ヘプタンなどの炭化水素若しくはハロゲン炭化水素のよ
うな反応媒体にて行うことが出来る。硬化効果のある放
射線にさらすことにより生成される光硬化性シリコンゲ
ルは、硬化すると軟性のシリコンゲルを生成する。かか
る硬化を行うために、光硬化性シリコンゲル成分を、適
切な発光物質により、利用中の特定の硬化作用のある放
射線(例えば、紫外線(UV)放射)に適切となるよう
に調合することが出来る。
【0076】本発明のさらに別の局面は、上述の光硬化
可能シリコンゲル成分を、同成分に対し光硬化作用のあ
る条件の下で光硬化することにより生成されたシリコン
ゲル物質に関連する。
【0077】もう一つのより一般的な局面において、本
発明は、以下を備えたシリコン成分に関連する。 (a) 下記化学式19のシラレン
【0078】
【化19】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は、水素基、ハロ−基、及びオル
ガノ基から別個に選択し、nは1乃至4の値を有する整
数である。 (b) 非アルカリキャッパー、及び (c) シラレン(a) 及び非アルカリ第2キャッパー(b) と
反応する機能を有するポリシリオキサン 以上により、ポリシリオキサンの反応機能は、前記シラ
レンにより一部キャップ可能であり、前記第2キャッパ
ーにより一部キャップ可能である。
【0079】これらの成分(a) 、(b) 、及び(c) を反応
させ、適切な発光物質が存在すれば任意選択的な硬化作
用を持つ放射線により硬化可能な光硬化シリコンゲル成
分を生成し、生成シリコンゲルを形成することが出来
る。
【0080】本発明のさらに別の局面は、下記に対する
反応から成る、光硬化可能なシリコンゲル成分を生成す
る方法に関連する。 (a) 化学式20の第1シラレン
【0081】
【化20】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は、水素基、ハロ−基、及びオル
ガノ基から別個に選択し、nは1乃至4の値を有する整
数である。 (b) 化学式21の第2のシラレン
【0082】
【化21】 ここで、R16及びR21は非重合可能群であり、水素
基、ハロ−基、及びオルガノ基から別個に選択し、nは
1乃至4の整数である。 (c) 前記第1のシラレン及び第2のシラレンがキャップ
形成可能に反応するための分子1つ当たりに少なくとも
2つの機能群を有するポリシリオキサン ここで、(1) 第1のシラレン及び第2のシラレンは共
に、ポリシリオキサンに対して十分な量存在し、ポリシ
リオキサンのキャッピング可能に反応する機能群の実質
全てと、重量にして第1シラレン及び第2シラレンの総
重量の約50乃至98%を構成する第1のシラレンに反
応する。
【0083】本発明の別の局面は、硬化されたシリコン
ゲルを形成する方法にして、上述のシリコンゲル成分を
硬化作用のある放射線に十分な時間当て、硬化されたシ
リコン物質を形成する方法に関連する。
【0084】本発明の別の局面は、上述のアクリロキシ
機能群キャップ付きシリコンから成るシリコン成分を、
同成分に対し光硬化作用のある条件に下で一部光硬化し
た後、シリコンの別の機能に対して硬化作用のある条件
の下で同シリコン成分をさらに硬化することにより生成
されるシリコン物質に関連する。例えば、後の硬化は、
追加シリコン機能がアルコキシ群、オキシム群、アセト
キシ群のような加水分解可能機能を備えているとき、水
硬化を伴う。また、かかる追加機能は、(a) 気温硬化、
(b) 高温硬化、(c) 硬化種に対する反応、(d) キャップ
付きシリコンのアクリロキシ機能に硬化作用がある放射
線照射とは異なる放射線照射などの適切な硬化様相によ
りシリコンに対する硬化性をさらに付与することが出来
る。
【0085】本発明のさらに別の局面は、(i) を(ii)に
よりキャッピングする方法に関連する。 (i) (A) 活性水素含有機能及び(B) 放射線照射以外の硬
化条件により一部硬化可能なキャップ付きシリコンを生
成する追加機能を有するシリコン (ii) 光硬化に適切な発光物質の存在を含む放射線照射
の下で任意選択的に光硬化可能なシリコンを生成するア
クリル機能 (ii)は、かかるシリコンの活性水素含有機能(A) と以下
の化学式22のシリルダイアクリレート複合体との反応
から成る。
【0086】
【化22】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は、水素基、ハロ−基、及びオル
ガノ基から別個に選択し、nは1乃至4の値を有する整
数である。
【0087】一般に、上述のシリコンの追加機能(以
後、「追加機能」と称することがある) 、すなわち、シ
リコンのアクリロキシ機能以外の機能は、アクリル・キ
ャップ付きシリコンに対する必須の硬化補強能力を付与
する任意の適切な機能とすることが出来る。好適な硬化
補強様相は水硬化から成り、かかる場合、かかるシリコ
ンに対する水硬化特性を付与する追加機能は、例えば、
以下を備える群から選択することが出来る。 アミノ ビニル 水素 エノロキシ ヒドロキシ アルコキシ アリロキシ オキサム −OOCR33 N,N−ジアルキルアミノ N,N−ジアルキルアミノキシ N−アルキルアミド −O−NH−C(O)−R33 化学式23
【0088】
【化23】 −O−C(CH)=CH、及び −S−CSi(OCH ここで、R33はH又はハイドロカルビル 以下は、本発明の広範な適用範囲に含まれる。 (1) アクリル・キャッピング化合物(すなわち、シリル
・ジアクリレート複合体) を利用して、第2の硬化様相
をアクリル・キャップ付きシリコンに付与する追加機能
も備えた一部光硬化可能なシリコンを機能化及び生成
し、(2) シリコンで反応するアクリル・キャッピング化
合物を備えた追加反応物、例えば、追加キャッパーを利
用し、シリコンの補強硬化を行うことを可能にするため
の機能をシリコンに付与する。
【0089】言い換えると、(i) アクリル・キャッピン
グ化合物を備えた、キャッピングする前のシリコンは、
後にキャッピングされる反応生成物(シリコン)が特定
の追加硬化様相によりさらに硬化されることを許容する
追加機能をあらかじめ有させることが出来、及び/又は
(ii)アクリル・キャッパーとシリコンの反応は、シリコ
ンと反応して、補強硬化様相をシリコンに付与する追加
機能を生成する追加共反応物により行うことが出来る。
【0090】本発明の他の局面及び特徴は、以後の開示
と添付の請求項からより完全に明らかになろう。
【0091】
【作用】本発明の光硬化可能成分は、以下の化学式24
のアクリル機能キャッパー化合物に関する驚くべきかつ
予期しない発見に基づいている。
【0092】
【化24】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は、水素基、ハロ−基、及びオル
ガノ基から別個に選択し、nは1乃至4の値を有する整
数である。該キャッパー化合物を使用して、気温又は比
較的低い高温、例えば100℃、望ましくは気温又は室
温にて短時間キャッパーとシリコン・ポリマーを混合す
ることにより、シラノール末端シリコン・ポリマーをキ
ャッピングすることが出来る。
【0093】以後の説明における参照の都合上、上記の
化学式7のアクリル機能キャッパーは以後、「シリル・
ジアクリレート化合物」、「シリル・ジアクリレート・
キャッパー」、又はより単純に「キャッパー」と称する
ことがある。
【0094】シリル・ジアクリレート・キャッパーのシ
ラノール末端シリコン・ポリマーとの極めて効率的な反
応は驚くべきものだった。シラノールと反応するのはせ
いぜいモノアセトキシシランぐらいであり、しかも非常
に緩慢にしか反応しないことが一般に知られている。従
って、シリル・ジアクリレート・キャッパーによる末端
キャッピングを室温にて生ぜしめ得ることは特に予期さ
れていない。実際、この明細書の「従来の技術」の項に
おける上記特許参照において、かかる円滑な反応が発生
し得ることは夢想だにされていない。その代わり、これ
らの参照は、キャッパーを加水分解し、シラノール化合
物を生成し、同時にビニル・シリコン・ポリマーをクロ
ロメチルシランとしてクロロ末端シリコン・ポリマーを
生成する方法を教示している。アクリル機能末端シリコ
ン・ポリマーの生成のためのこの広範にして回りくどい
合成方法は、シラノールと反応するのはせいぜいモノア
セトキシシランぐらいであり、しかも極めて緩慢にしか
反応せずしないという上述の一般認識に基づいており、
かつ、本発明の広範な実施例において光硬化可能なシリ
コン生成物を生成するのに使用される単純で経済的な方
法論の重要で明確な特徴を際立たせている。
【0095】クロロシラン化合物及びアクリル酸の反応
により形成された後のキャッパーを使用して、キャッパ
ーのアクリロキシ機能と反応する少なくとも1つの機能
を有するシリコンとキャッパーを反応させることによ
り、光硬化可能なシリコン成分を形成することが出来
る。
【0096】このアクリル機能キャップ付きシリコンは
次に、発光物質硬化条件の下でアクリロキシ機能キャッ
プ付きシリコンの硬化に効果的の量の発光物質で適切に
結合することが出来る。
【0097】2つの異なるキャッパーを使用する本発明
の実施例において、シリル・ジアクリレート・キャッパ
ーを、クロロシラン化合物とアクリル酸の反応により適
切に形成し、さらに引き続き使用して、(1) シリル・ジ
アクリレート・キャッパー及び(2) 第2の非アクリル・
キャッパー、望ましくは、非アクリル特性の別のシリコ
ン・キャッパー(以後「第2のシラン」と称することが
ある)を(3) 第1のキャッパー及び第2のキャッパーと
反応する機能を有するシリコンと反応させることによ
り、光可能なシリコン成分を形成し、アクリロキシ機能
キャップ付きシリコンを生成してから、該シリコンを、
必要に応じ発光物質の存在する中で、放射線被爆から成
る硬化条件にて硬化することが出来る。
【0098】上記の各所に記載した化学式7のキャッパ
ー化合物の中で、かかる化合物の特に好適な階級には、
、R、R、R、R、R、R、及びR
10を水素基、ハロ−基、及びオルガノ基から別個に選
択し、R及びRを水素、ハロ−、C−Cアルキ
ル、及びフェニルから別個に選択する化合物が含まれ
る。この化合物の好適な階級において、nは1から2ま
での値を有し、最も好適な値は1である。nが2のと
き、シリル・ジアクリレート・キャッパーはβ−酸素生
成シリコン化合物である。上述のように、β−酸素生成
シリコン化合物は、発生中のβ−排除反応に対する感受
性を有するが、それにもかかわらず、本発明のβ−酸素
生成シリル・ジアクリレート・キャッパーは、合成の容
易さ、並びに経済的利点及びそれに伴う時間節約の点
で、従来技術のβ−酸素生成シリコン・キャッパー化合
物(例えば、この明細書の「従来の技術」で説明した化
学式2の従来技術のキャッパー化合物)より著しく優れ
ている。いずれにしても、安定性の問題を最低限に抑え
るため、本発明のシリル・ジアクリレート化合物におけ
るnは、1、3、又は4の値を適切に有することが出来
る。
【0099】上記の化学式7の好適な化合物のより特定
の階級には、R、R、R、及びR10が水素であ
り、R、R、R、及びRを水素及びC−C
アルキルから別個に選択し、R及びRをC−C
アルキル及びフェニルから別個に選択し、かつnが1で
ある化合物が含まれる。
【0100】本発明の実施例における非常に好適なシリ
ル・ジアクリレート・キャッパーは、以下の化学式25
のシリル・ジアクリレート化合物である。
【0101】
【化25】 ここで、R11及びR12はH及びメチルから別個に選
択する。
【0102】キャッパーと反応して本発明のアクリロキ
シ機能キャップ付きシリコンを形成するシリコンは、い
わゆる「活性水素」、例えば、不安定な水素成分を含む
シリコン接着機能群から成るアクリロキシ機能と反応す
るシリコン機能を適切に有することが出来る。
【0103】一般に、キャッパーのアクリロキシ機能と
反応するシリコンの反応機能は、シリコン・バックボー
ンの末端群として、若しくはシリコンの側鎖の末端群と
して、或いはその他の利点が得られるような方法で、シ
リコン分子の任意の適切な部分に位置決めすることが出
来る。望ましくは、シリコン反応機能をシリコン分子内
のシリコン原子に接着するが、かかる配置は必要がな
く、シリコン反応機能は炭酸水素橋架け群又はその他の
シリコン分子のような、シリコン分子におけるその他の
原子又は群に結合することが出来る。
【0104】本発明の実施例における別の極めて好適な
シリル・ジアクリレート・キャッパーは、以下の化学式
26のシリル・ジアクリレートである。
【0105】
【化26】 ここで、R22及びR23はH及びメチルから別個に選
択する。
【0106】上述のいわゆる第2のシランは、以下の化
学式27を有することが出来る。
【0107】
【化27】 ここで、R16及びR21は重合不能群であり、ハロ−
基及びオルガノ基から別個に選択する。
【0108】R17、R18、R19、及びR20は水
素基、ハロ−基、及びオルガノ基から別個に選択し、n
は1から4までの値である。
【0109】上記の化学式27の第2のシランにおい
て、R18及びR21はより望ましくは、ハイドロカル
ビル、フルオロカルビル、及びフルオロハイドロカルビ
ルから別個に選択する。例えば、R16及びR21は、
適切に1乃至8つの炭素原子を含有するオルガノ基とす
ることができ、最も望ましくは、C−Cアルカリ基
から別個に選択する。望ましくは、R17、R18、R
19、及びR20を水素、低(C−C)アルキル及
びフェニルから別個に選択し、及び最も望ましくは、R
17及びR18を水素とし、R19及びR20をメチル
とする。
【0110】極めて好適な第2のシラン・キャッパーは
以下の化学式28を有する。
【0111】
【化28】 上述の第2のシランは、シリル・ジアクリレートと組み
合わせて使用し、それと反応するシリコン上の機能場所
にキャッピングする好適な追加キャッパーであるが、本
発明は、以上図示して説明した第2のシリコン・キャッ
パー以外のキャッパー種を利用して広く実施することが
出来る。
【0112】第2のキャッパーの目的は、シリコン上の
キャッピング可能な反応場所の部分にキャッピングし、
キャッピング可能な場所の部分だけがシリル・ジアクリ
レート・キャッパーでキャッピングされるようにするこ
とである。言い換えると、シリコン上のキャッピング可
能な部分をシリル・ジアクリレート・キャッパーでキャ
ッピングし、別の部分を第2のキャッパーでキャッピン
グする。このシリル・ジアクリレート・キャッパーによ
る不完全キャッピングにより、光硬化されたときに生成
されるシリコンは、シリル・ジアクリレート・キャッパ
ーで完全にキャッピングされた該当するシリコンに対し
て、増加された軟度とゼラチンの特徴を示す。
【0113】実施例によっては、上述の種類のシリル・
ジアクリレート・キャッパーだけでシリコンをキャッピ
ングするが、1.0未満というキャッピング・アクリロ
キシリル機能(すなわち、シリル・ジアクリレート・キ
ャッパーから派生されたキャッピング部分)とシリコン
のアクリロキシ反応機能との相当比率でキャッピングを
実施し、シリコン上のアクリロキシ反応機能の一部はキ
ャッピングされないままにすることも実施可能である。
【0114】しかし一般に、軟化光硬化を希望すると
き、シリコンの反応機能に対して1.0未満の相当比率
のシリル・ジアクリレート・キャッパー(アクリロキシ
リル機能)だけを提供するのでなく、一部シリル・ジア
クリレート・キャッパーにより、一部第2のキャッパー
によりシリコンのアクリロキシ反応機能を全てキャッピ
ングすることが望ましい。
【0115】この方が望ましい理由は、反応する未キャ
ッピング機能がシリコン上に残存していると、不都合な
ことに、第2の硬化様相、例えば、水硬化を生じさせ、
最終硬化生成物としてより軟度の高い(硬度が低い)物
質を希望するとき、該当する完全にアクリル・キャッピ
ングしたシリコンの物理特性に接近した物理特性を生成
することがあるということだ。
【0116】従って、第2のキャッパーは、やはりシリ
ル・ジアクリレート・キャッパーと反応するポリシロキ
サンの機能と反応する任意の他の適切なキャッパー化合
物と同様、上記化学式27の各種オルガノカルボキシ・
キャッパー種から構成することが出来る。
【0117】本発明のこの実施例の広範な実施におい
て、シリル・ジアクリレート、すなわち、第1のシラン
・キャッパーは、上記の化学式7の範囲内の各種化合物
の混合物から適切に構成することが出来、第2のキャッ
パーは同様に、上記化学式27のシラン化合物の混合物
から構成することが出来る。
【0118】第1のシラン・キャッパー及び第2のシラ
ン・キャッパーとキャッピングを起こすように反応する
ポリシロキサンの機能群に関しては、かかる機能群に、
第1のシラン及び第2のシランと反応する任意の適切な
機能を含め、生成される光硬化可能なシリコン・ゲル成
分を提供することが出来る。シリル・ジアクリレート化
合物のアクリロキシ機能と反応するシリコン機能は、例
えば、線形シリコン・バックボーン上の末端機能とし
て、又はシロキシ側鎖上の末端群として配置するか、或
いは他の方法としてはシリコンの構造内に配置するな
ど、シリコン分子の任意の適切な部分に配置することが
出来る。同様に、シリル・ジアクリレート化合物と反応
するシリコン機能は、例えば、シリコン原子、又は例え
ば、さらにシリコン原子と結合される炭酸水素橋架け群
などの、分子内の別の原子若しくは群など、シリコン分
子内の任意の適切な原子又は部分に接着することが出来
る。好適な局面において、シリル・ジアクリレート化合
物のアクリロキシ機能と反応するシリコン機能は、不安
定な水素成分を含むシリコン接着機能群から構成され
る。ただし、かかる機能群は水素自体ではない。
【0119】一例として、キャッパーのアクリロキシ機
能と反応するシリコン機能は、以下から成る群から選択
された、かかる種類のシリコン接着機能のような機能を
含む活性水素から構成することが出来る。 −OH −N(R)、ここで、R置換基は、水素群及びオルガ
ノ群から別個に選択する。ただし、少なくとも1つのR
置換基が水素、−SH、及び−SOであるものとす
る。
【0120】キャッピング可能なシリコンと反応するキ
ャッパー成分がキャッパーの合成により派生する残留ア
クリル酸群を含有する場合、キャッパーと反応するシリ
コン機能は、例えば、以下の化学式29のシリコン接着
機能などの機能で構成することが出来る。
【0121】
【化29】 ここで、R" 置換基及びR"'置換基は、水素群及びオル
ガノ群から別個に選択する。
【0122】望ましくは、活性水素含有機能を水素と
し、かかる機能をシリコン接着する。
【0123】前記のポリシロキサン用の機能の種は図示
しただけであり、かつ、利用するキャッパー種と反応
し、最終的にキャップ付きポリシロキサンを使用する化
学式の成分と互換性があり、意図された目的への生成さ
れる光硬化可能なシリコン成分の利用を妨害しない任意
の他の機能群を好適に利用することが出来ることが理解
されよう。
【0124】キャッパーと共に反応するシリコンは、例
えば、約700乃至約300,000、望ましくは約1
0,000乃至約80,000、及び最も望ましくは約
10, 000乃至約50,000の範囲である平均分子
重量を有する線形ポリジオルガノシロキサン、又は他の
線形シリコンから適切に構成することが出来る。
【0125】キャッパーと反応して本発明のアクリロキ
シ機能キャップ付きシリコンを形成するシリコンは、望
ましくはコンホメーションにおいて線形とするが、例え
ば、枝分かれ非線形シリコン、環式非線形シリコン、又
はマクロメリック非線形シリコンなどの他の非線形シリ
コンは、本発明の広範な実施において潜在的に有用に使
用することが出来る。望ましくは、シリコン(ポリシロ
キサン)は種として線形特徴を備えるようにする。アク
リロキシ反応機能は、例えば、末端及び/又はペンダン
ト機能として、ポリシロキサン分子の任意の適切な部分
に配置することが出来るが、望ましくは末端機能群と
し、最も望ましくは、ポリシロキサンを、末端機能群が
例えば末端ヒドロキシ群などのアクリロキシ反応機能群
から構成されるアクリロキシ反応末端群から構成する。
従って例えば、ポリシロキサン材料は、例えば、ヒドロ
キシ末端ポリジメチル・シロキサン又はヒドロキシ末端
ポリジフェニルシロキサンのようなヒドロキシ末端ポリ
ジオルガノシロキサンから構成することが出来る。望ま
しくは、シリコンを、オルガノ置換基が主としてメチル
であるオルガノ・ポリシロキサンとする。本発明の実施
において有用に使用されている特に好適なポリシロキサ
ン材料は、約28,000の重量平均分子量を有する線
形配列のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンであ
る。
【0126】第1のキャッパー及び第2のキャッパーと
反応して本発明のキャップ付き光硬化可能なシリコン・
ゲルを形成するポリシロキサンは望ましくは線形コンホ
メーションとするが、例えば、枝分かれ非線形シリコ
ン、環式非線形シリコン、又はマクロメリック非線形シ
リコンなどの他の非線形シリコンを本発明の広範な実施
において有用に使用することが出来る。
【0127】第1のシラン・キャッパー及び第2のシラ
ン・キャッパーと反応するキャッピング可能機能は、線
形ポリシロキサンにおける末端位置、又はポリシロキサ
ン分子のシロキシ単位の鎖の末端位置に加え、ペンダン
ト機能位置及び分子の中間部分又は内部における位置に
を含む、ポリシロキサン分子の任意の適切な位置に配置
することが出来るが、望ましくは、ポリシロキサンは末
端反応機能群から構成し、最も望ましくは、ポリシロキ
サンを、例えば末端ヒドロキシ群のように、末端機能群
が第1のキャッパー及び第2のキャッパーとキャッピン
グ形成反応する線形分子とする。従って例えば、ポリシ
ロキサン材料は、例えばヒドロキシ末端ポリジメチルシ
ロキサンのようなヒドロキシ末端ポリジオルガノシロキ
サンから構成することが出来る。望ましくは、開始ポリ
シロキサン材料はオルガノ置換基が主としてメチルであ
るポリジオルガノシロキサンとする。本発明の実施にお
いて有用に使用されている特に好適なポリシロキサン置
換基は、約28,000の重量平均分子量を有する線形
配列のヒドロキシ末端ポリジメチルシロキサンである。
【0128】上述のように、アクリロキシ反応機能から
構成されるシリコンは、1つ以上のアクリロキシ反応機
能を備え、望ましくは分子1つ当たりに1つ以上のアク
リロキシ反応機能を備えた、M、D、T、及びシロキシ
単位から成るポリシロキサン樹脂を含む、マクロメリッ
ク特性を備えることが出来る。
【0129】前項で使用したように、M単位、D単位、
T単位、及び単位はそれぞれ、米国特許第4,568,
566号の第5欄第51−55行に定義されているよう
に、単機能シロキシ単位、二重機能シロキシ単位、三重
機能シロキシ単位、及び四重機能シロキシ単位に言及す
る。
【0130】キャッパー及びアクリロキシ反応機能から
構成されるシリコンは、シリコン分子上のアクリロキシ
反応機能群の数と矛盾しない、お互いに適切な割合で利
用することが出来るが、一般に、シリコンのアクリロキ
シ反応機能との反応に最大約1.5以上の等量のアクリ
ロキシリル機能を提供する相対量のキャッパー及びアク
リロキシ反応シリコンを利用することが好まれており、
望ましくは、アクリロキシリル機能とアクリロキシ反応
機能との相当比率は約1.0乃至約1.2とする。
【0131】キャッパーのアクリロキシリル機能とシリ
コンのアクリロキシ反応機能との相当比率は1.0未満
であるため、シリコンのアクリロキシ反応機能がアクリ
ロキシリル機能で完全にキャッピングされない場合、生
成される一部キャッピングされたシリコンを光硬化する
と、アクリロキシリル機能で完全にキャッピングされた
該当する光硬化シリコンより軟性の高い(ジュロメータ
ーの値は低い)光硬化シリコンが生成される。ゆえに、
光硬化生成物の軟性はアクリロキシリル・キャッピング
の程度を減少するにつれ増大する。この様に、以下に詳
述するシーラント、コンフォーマル・コーティング、及
び窯材料などの適用において有用に使用出来る軟性の高
いゼラチン状の密度を有する一部キャッピングされたシ
リコンを配合することが可能である。
【0132】適用例によっては、シリコン上に存在する
アクリロキシ反応機能に対して化学量末端のアクリル・
キャッパーを利用し、残留未キャッピング機能を使用し
てそれ自体により、或いは別のキャッパー又は他の共反
応物との反応によりさらに機能化させて別の硬化様相を
提供することにより、ポリモダル硬化シリコンを生成す
る方が望ましい場合がある。かかる種類のシリコン成分
を以下に詳述する。
【0133】ポリシロキサンと第1のシラン及び第2の
シランとの反応において、ポリシロキサンが第1のシラ
ンから派生するアクリロキシ機能でキャッピングされる
一方、ポリシロキサンが、例えば、第2のシランから派
生するアセトキシ機能などの機能により同時にキャッピ
ングされる。
【0134】例えば、アクリロキシメチルジメチルアク
リロキシシランを第1のシランとして使用すると、それ
により生成されるキャッピング部分はアクリロキシメチ
ルジメチルシロキシ機能群であり、アセトキシメチルジ
メチルアセトキシシランを第2のシランとして使用する
と、それにより生成されるキャッピング部分はアセトキ
シメチルジメチルシロキシ群である。
【0135】一般に、最終的な物理特性及び光硬化可能
な成分を光硬化することにより生成されるシリコン・ゲ
ルに所望のエンド・ユース適用に応じて、第1のシラン
と第2のシランの互いの任意の適切な比率を使用するこ
とが出来る。ポリシロキサンをキャッピングしてポリシ
ロキサンを光硬化条件の下で重合可能にするためのアセ
トキシ機能を提供する第1のシランと対照的に、第2の
シランはポリシロキサンの重合性に寄与しないポリシロ
キサン上のキャッピング部分を提供する。従って、ポリ
シロキサン分子の利用可能な「キャッピング可能な」領
域に関し、第1のシランに対して第2のシランの濃度を
上げると、キャッピング済み成分を重合化する際により
程度に応じ軟度の高いシリコン・ゲルが生成される。こ
の様に、第2のシランは「不活性」部分又は重合化不能
キャッピング部分によりポリシロキサンを機能化するの
に役立つ。
【0136】ポリシロキサン上の利用可能キャッピング
領域の全てを第1のシランから派生するアクリロキシ機
能でキャッピングすると、硬化時に生成されるシリコン
成分は非常に硬度が大きく、物理的に堅固で、重合化さ
れたシリコン生成物を生成する。これとは逆に、ポリシ
ロキサン上のキャッピング領域全てを第2のシランでキ
ャッピングする場合、光硬化条件の下ではポリシロキサ
ンの重合化は発生せず、材料は流体性質を保持すること
になる。これらの2つの極端な例の中間の例として、ポ
リシロキサンは、第1のシランから派生するアクリロキ
シ・キャッピング機能が占有するポリシロキサン上のキ
ャッピング領域の数に対し、第2のシランから派生する
キャッピング部分が占有するそのキャッピング領域が増
えるにつれ、その最終硬化生成物に対する軟化の度合い
が進む。
【0137】第1のシラン及び第2のシランの相対的割
合の変化に関連する硬化シリコンの物理特性の変動のさ
らに具体的な例として、28,000重量分子量シラノ
ール末端線形ポリジメチルシロキサンをキャッピングす
べき樹脂として使用すると、アクリロキシ機能で完全に
末端キャッピングされたときのかかる種類のポリシロキ
サンは、該材料を光硬化した後約75のジュロメーター
(00)硬化値を有する。
【0138】これとは対照的に、同種のポリシロキサン
発生物質は、ポリシロキサン分子が上のキャッピング可
能な領域の約半分を、第1のシラン・キャッパーとして
のアクリロキシメチルジメチルアクリロキシシランから
誘導するアクリロキシメチルジメチルアクリロキシシラ
ン機能でキャッピングし、残りの半分を、第2のシラン
(「不活性」)キャッパーとしてのアセトキシメチルジ
メチルシロキシから誘導するアセチオキシメチルジメチ
ルシロキシ機能でキャッピングするとき、極めて軟性の
高いゲルであり、かつ、光硬化時に5以下のジュロメー
ター硬度(00) を有すると思われるキャップ付きシリ
コンを生成する。これらの相対的キャッピング濃度の中
間として、ピロシロキサン分子上の利用可能キャッピン
グ領域の約75%がアクリロキシ機能キャッピング・レ
ベルで、かかる領域の残りの25%が不活性キャッパー
(第2のシラン)から誘導するキャッピング分子により
占有される場合、ジョロメーター(00)硬度を約15
−25とすることが出来る。
【0139】光硬化時のキャップ付きシリコンの物理特
性は、シリコンのキャッピングに使用する第1のシラン
及び第2のシランの相対量を変更すれば、大幅に変える
ことが出来ることが前記内容から明らかになろう。従っ
て、所定の適用に使用される各キャッパーの量は、光硬
化された材料の特定のエンド・ユース及び使用するキャ
ッパー及びポリシロキサンの特定の化学成分に依存す
る。任意の特定の適用に必要なキャッパーの相対量は、
熟練した技術者が、2つのキャッパーの相対量の変動に
関する単純な試験及び関連する成分の硬化特性のその後
の測定により、不当な実験を行わずに容易に決定するこ
とが出来る。
【0140】一般に、コンホーマル・コーティング、s
calant、窯業適用などの適用における硬化ポリシ
ロキサン材料の必須の軟化は、第1のシラン及び第2の
シランの総重量に基づき、第1のシラン(アクリロキシ
・キャッパー)の第2のシラン(不活性キャッパー)に
対する相対量の第1のシランの重量にして約50%乃至
90%とし、かつ、第1のシラン及び第2のシランの総
量を、ポリシロキサン分子上の利用可能なキャッピング
領域の実質的に完全なキャッピングを行うのに化学量論
的に適切なものとすれば達成することが出来る。
【0141】望ましくは、(第1のシラン)/(第1の
シラン+第2のシラン)重量費は約0.5乃至約0.9
であり、さらに望ましくは約0.7乃至約0.9であ
る。同様に、キャップ付きポリシロキサンにおいて、第
1のシランから誘導するキャッピング機能とポリシロキ
サンをキャッピングするための第1のシラン及び第2の
シランから誘導する総キャッピング機能との相当比は約
0.50乃至0.98であり、最も望ましくは約0.7
0乃至0.90である。
【0142】望ましくは、2つのキャッパー(第1のシ
ラン及び第2のシラン)の少なくとも化学量(総量)を
ポリシロキサンに対して使用し、最も望ましくは、2つ
のキャッパーの化学的にわずかに余剰な量を使用して、
ポリシロキサン上の利用可能な領域の完全なキャッピン
グを保証する。
【0143】この様に、第1のシラン及び第2のシラン
を共にポリシロキサンに対して十分な量提供し、ポリシ
ロキサンのキャッピング可能な反応機能群(反応領域)
のほぼ全て(すなわち、90%以上)と反応させ、最も
望ましくは、ポリシロキサンのかかる機能群のキャッピ
ングを本質的に完全にする。即ち、かかる領域の98%
以上をキャッピングする。
【0144】キャッピング反応は、気温(室温)条件に
て比較的急速に(例えば、約0.1時間乃至4時間)発
生し、(第1のシラン及び第2のシラン並びにポリシロ
ポキサンから構成される)反応混合物を加熱する要件を
回避して光重合化可能なシリコン・ゲル化合物を産出す
るのにはかかる気温条件が望ましい。しかし一般に、反
応は約0℃乃至約100℃の範囲で有用に行うことが出
来、かつ、かかる範囲内の高い方の温度を使用し、合成
において生成されるアクリル酸の除去を有用に行うこと
が出来る。
【0145】以上、本発明のこの実施例を、(1) シリル
・ジアクリレート・キャッパー(第1のキャッパー)及
び例えば、アセトキシメチルジメチルアセトキシシラン
又はその他のシリル・ジエステル化合物から構成される
(2)第2のキャッパーによるキャッピング可能なポリシ
ロキサンのキャッピングを特に参照して説明したが、か
かる説明は例に過ぎず、かつ、本発明の広範な実施にお
いて他のキャッピング部分を使用することが出来ること
が理解されよう。例えば、キャッパーは、単一のシリコ
ン・キャッパー化合物を使用し、シリコンをアクリロキ
シ及びアセトキシで二重機能的にキャッピングするため
のアクリロキシ機能及びアセトキシ機能の双方を有する
単一のシラン化合物から構成することが出来る。
【0146】さらに、適用によっては、シリコン・ゲル
化合物を、シリコンをシリル・ジアクリレート・キャッ
パーで完全にキャッピングした後、生成されるアクリロ
キシ・キャッピング部分を化学量未満の共反応物と反応
させ、重合化不能な反応生成物キャッピング部分を生成
することにより、好適に合成することが出来る。
【0147】さらに別の方法としては、適用によって
は、シリコン上の反応領域の一部をシリル・ジアクリレ
ートでキャッピングし、残りの反応領域を1つ以上の
「不活性」又は重合化不能キャッパー種でキャッピング
すると好都合である。各例において必要なのは、合成方
法論とは無関係に、重合化可能なアクリロキシ機能でキ
ャッピングされたキャッピング可能な領域の部分のみを
有する光硬化シリコンを提供することである。
【0148】アクリロキシ機能キャップ付きシリコン
は、第1のシラン及び第2のシランのキャッピングによ
り多機能化した後、発光物質硬化条件の下でアクリロキ
シ機能キャップ付きシリコンの硬化に有効な量の発光物
質と適切に結合することが出来る。多機能化されたシリ
コン及び発光物質はまた、成分の光硬化により生成され
た所望のシリコン・ゲルの特性に適切な、任意の互換性
があり有効な硬化物質、その他の開始剤、促染剤などで
配合することが出来る。
【0149】本発明の光硬化可能なシリコン成分は、ア
クリル機能の硬化を生ぜしめる技術において周知の発光
物質を包含することが出来る発光物質から適切に構成す
ることが出来る。潜在的に有用な発光物質には、例え
ば、安息香、安息香エチルエーテルのような置換安息
香、ベンゾフェノン・ベソフェノン誘導体、Michl
erのケトン、ジアトキシアセトフェノンのようなジア
ルコキシアセトフェノン、アセトフェノン・ベンジル、
並びにその他の誘導体(置換形)及びそれらの混合物を
含めることが出来る。特定の好適な発光物質はジクトキ
シアセトフェランである。本発明の光硬化可能なシリコ
ン成分には任意の適切な有効量の発光物質を使用するこ
とが出来るが、一般に発光物質濃度は、キャップ付きシ
リコンの重量に基づき、重量にして約0.1%乃至約1
0%、より具体的及びより望ましくは重量にして約0.
2%乃至5%の範囲で有用である。
【0150】本発明の光硬化可能なシリコン成分におい
て使用する発光物質はまた、ポリマー結合することが出
来る。かかる発光物質は、米国特許第4,477,32
6号及び4,587,276号に説明されている。本発
明の低分子量シリコン配合において、ペロキシ末端開始
剤のような他の遊離基開始剤を使用することが出来る。
【0151】追加硬化様相をシリコン分子に付与するも
のとして以上説明した追加機能は、シリコンをキャッパ
ーと反応させる時点ですでに分子内に存在させることが
出来る。また、シリコンは、シリコンをアクリロキシ・
キャッパーと反応させ、アクリロキシ機能キャップ付き
シリコンを形成すると同時に、又はその後に、かかる追
加機能に提供することが出来る。追加機能は、シリコン
に追加硬化能力を直接付与し、かかる追加機能のみによ
りシリコンが他の硬化様相により硬化出来るようにする
か、或いは、追加機能が別の種に対する前駆物質、中間
体、又は共反応物として追加硬化能力をシリコンに直接
付与して、他の硬化様相によりシリコンの硬化又は硬化
可能性を発生させる様にすることが出来る。
【0152】有用に使用された合成方法において、シリ
コンは、シリコンを共反応物と反応させ、シリコン分子
上に追加機能を提供すると同時にシリコンをキャッパー
と反応させることにより、適切に多機能化される。追加
機能は、シリル・ジアクリレート化合物によるキャッピ
ングの結果として、シリコンに硬化的に有効な放射線被
爆条件以外の条件の下で硬化の能力をキャップ付きシリ
コンに付与する。
【0153】ポリモダル硬化のためにシリコンを機能化
するのに使用する特定の合成方法論及び反応手順とは無
関係に、以下のようなシリコンが適用されている。
【0154】(i) 以下の化学式30のシリル/ジアクリ
レート・キャッパーから誘導されるアクリロキシ機能部
分でキャッピングされるシリコン
【0155】
【化30】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R、及びR10は、水素基、ハロー基、及びオ
ルガノ基から別個に選択し、nは1から4の値を有する
整数である。
【0156】ここで、シリコンは、それに対して硬化作
用のある放射線被爆条件の下で一部硬化可能である。
【0157】(ii) シリコンのための第1の一部硬化様
相を構成する一部硬化作用のある放射線被爆条件と異な
る、1つ以上の、例えば第2の一部硬化様相のシリコン
に付与する追加機能を有するシリコン この様に、生成されるキャップの付いた多機能のシリコ
ンは、アクリロキシ機能部分のおかげで(並びに、任意
選択的に、及び望ましくは、適切な発光物質が存在す
る)シリコンに一部硬化作用を及ぼす放射線被爆により
一部硬化可能であり、シリコンはまた、例えば以下のよ
うな硬化条件の下で、別の(又はその他の) 硬化様相に
より一部硬化可能である。
【0158】(a) 気温 (b) 水 (c) 高温 (d) 硬化種との反応、及び (e) アクリロキシ機能化のおかげでシリコン硬化作用を
持つ放射線被爆とは異なる放射線被爆 例えば、シリコンは、環化脂肪族エポキシ群、エポキシ
化ノボラック機能、又はグリシドキシ群のようなオキシ
レン機能で追加機能化することが出来る。周知の通り、
“Epoxy Resins,Chemistry a
nd Technology,”May and Ta
naka,Marcel Dekker, Inc.Ne
w York(1973)に説明されているように、各
種の硬化条件及び硬化物を使用して、各種のエポキシ材
料を硬化することが出来る。熱硬化エポキシ機能は、例
えば以下のように、従来の熱活性エポキシ硬化物に対し
て使用することが出来る。
【0159】(i) Lewis酸(陽イオン)触媒、例え
ば、ホウ素 モノエチルアミンなどのホウ素 アミン
化合物に加え、アルミニウム、亜鉛、シリコン、鉄、チ
タニウム、マグネシウム、及びアンチモニーなど。
【0160】(ii) 無水酸、例えば、無水 、無水、
無水メチル、無水コハク など (iii) イミダゾール、例えば、2−フェノル・イミダゾ
ール、及び1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾー
ルなど。
【0161】(iv) ジシアノイミダゾール、フェニル・
メチル尿素又はピペリジンのような促染剤と任意選択的
に組み合わせる。
【0162】(v) 潜アミン硬化物、米国特許第4,45
9,398において開示され、Ciba Geigyか
らHarder HT939として利用可能な修正ポリ
アミドなど。
【0163】(vi) アミンper se、例えば、ピリ
ジン、2,4,5三重(ジメチルアミノエチル)フェノ
ル、ベジルジメチルアミン、及びトリエチルアミンなど
の三重アミン、並びにピペリジン、ジエサノルアミンな
どの二次アミン (vii) 非溶解アミン塩、例えば、三重(ジメチルアミノ
メチル)デノルの三重(2−エチル−ヘクサノエート)
塩など。
【0164】オキシレン機能を備えたシリコンはまた、
各種の周知の商業的に利用可能な硬化物を使用し、気温
条件にて硬化することも出来る。
【0165】キャップ付きシリコン分子上に提供するこ
とが出来る別の階級の追加機能群は、例えば、大気水分
の存在するなど、大気条件における露呈により硬化す
る。例えばアルコキシ、エノロキシ、アミン、アセンブ
リー、オキシムなどの水硬化機能から構成することが出
来る。
【0166】キャップ付きシリコン分子に追加一部硬化
性を付与する別の階級の機能群は、活性水素含有化合物
を存在させた上でキャップ付きシリコンを硬化するため
のアイソシアネート機能から構成することが出来る。活
性水素化合物は例えば、シラノール、ポリカルボキシリ
ック酸及びポリハイドリック・アルコールから生成する
ポリエステル、2つ以上のハイドロキシ群を有するポリ
ハイドリック・ポリアルキリン・エーテル、ポリシオエ
ーテル、ポリエステル・アミドなどから生成することが
出来る。
【0167】一部硬化特性をキャップ付きシリコン分子
に付与するのに潜在的に適切な別の階級の追加機能は、
ビニル機能から構成することが出来る。ビニル含有キャ
ップ付きシリコン樹脂は、水素化合物含有機能又は水素
含有ポリシロキサンのような橋架け剤に対して有用に使
用出来、パラチウム触媒を存在させた上で室温にて硬化
することが出来る。
【0168】キャップ付きシリコン分子の追加機能とし
て有用に使用することが出来るさらに別の機能群には、
アルキド及びアミノプラスト部分が含まれる。
【0169】本発明の広範な実施におけるキャップ付き
シリコンのための前述の階級の追加機能は、例に過ぎ
ず、最終的にキャップ付きシリコンを使用し、かつ、シ
リコンの利用を妨げることのない配合のキャップ付きシ
リコン及びその他の成分と互換性を有する、任意の他の
有効な機能又は機能群を有効に使用出来ることが理解さ
れよう。
【0170】水硬化アクリロキシ・キャップ付きシリコ
ンは、本発明の広範な範囲内の好適な多機能化シリコン
種である。水硬化性をシリコンに付与する機能の特定の
種類に応じ、放射線硬化可能/水硬化可能シリコンを含
有する成分に、オルソチタネート触媒などの水硬化触媒
を含めると好都合な場合がある。水硬化(加水分解可
能)群がメトキシ又はその他のハイドロカルビロキシ群
である場合、かかる触媒は一般に、硬化を達成するため
に必要である。一方、加水分解可能群がアミノである場
合、かかる触媒は必要でない場合もある。
【0171】本発明の実施における放射線硬化可能/水
硬化可能キャップ付きシリコンは水硬化付与機能として
例えば、望ましくはシリコンにおけるシリコン原子に結
合する以下の機能群から構成することが出来る。 アミノ ビニル 水素 エノロキシ ヒドロキシ アルコキシ アリロキシ オキシム −OOCR33 N,N−ジアルキルラミノ N,N−ジアルキルアミノキシ N−アルキルアミド −O−NH−C(O)−R33 化学式31
【0172】
【化31】 −O−C(CH)=CH、及び −S−CSi(OCH ここで、R33はH又は炭化水素基である。
【0173】例えば、水硬化機能で機能化しているシリ
コンは、シラノール機能化ポリジオルガノシロキサンか
ら適切に構成することが出来、シリコンとの共反応物
は、以下の化学式32のシラン橋架け剤とすることが出
来る。
【0174】
【化32】 ここで、R34はC−Cアルキル又はR35−C−
C−であり、各々のR35は水素及びC−Cアルキ
ルから別個に選択する。
【0175】シラノール群又は橋架け剤と反応する他の
機能を含有するシリコンに水硬化性を付与するのに有用
に使用することが出来る別の例の共反応物橋架け剤はビ
ニルトリメチルエチルケトキシモシレンから構成され
る。
【0176】さらに特定的な例として、開始シリコン材
料をシラノール機能化ポリジメチルシロキサンから構成
し、水硬化機能共反応物を、結果としてシリコン反応生
成物がアセトキシ機能で機能化されるエチトリアセトキ
シレンから構成することが出来る。
【0177】本発明の広範な実施においてシリコンを水
硬化機能化する際に潜在的に有用な橋架け剤共反応物種
は、水硬化シリコン技術においては公知であり、商業的
に容易に利用可能である。
【0178】追加硬化機能の前記説明は、放射性被爆硬
化性に加え、さらに水硬化能力を有する好適なシリコン
に関するものだが、例えば、上述の機能群の階級の構成
要素により、本発明のシリコンをその他の方法で硬化補
強機能化でき、かつ、3つ以上のシリコン硬化様相にお
いてシリコンを多機能化出来るということが理解されよ
う。例えば、以下により、シリコンを同時硬化又は順次
硬化において多機能化することが出来る。 (i) 放射線硬化、(ii)水硬化、及び(iii) 熱硬化 (i) 放射線硬化、(ii)嫌気性硬化、及び(iii) 水硬化 など本発明のポリモダル硬化シリコンを含有する成分の
構成、加工、及びエンド・ユースに応じて、任意の適切
な順序の硬化手順を実施し、シリコン成分の硬化を行う
ことが出来る。従って、成分の放射性硬化による光硬化
を、初期に他の硬化手順に先立ち実施するか、或いは、
かかる放射線硬化を最終硬化手順として行うか、或いは
また、かかる放射線硬化を、シリコン線分を完全に硬化
するために行う3つ以上の連続した中間手順とすること
が出来る。
【0179】しかし一般的に言って、特に、操縦、組立
て、成分を付与した直後の包装を必要とするコーティン
グ、結合、及び窯業適用において使用するとき、かかる
「下流」活動が完了するまで後の硬化手順を遅延するこ
とが望ましいか又は必要な場合、放射線に被爆させるこ
とによりシリコン成分を初期に硬化し、かつ、十分な量
の光硬化可能なアクリル機能を提供して、成分を活性化
すると共に該成分をかかるその後の操縦、組立て、包
装、又はその他の加工手順に適切なものとすることが望
ましい。
【0180】本発明の成分にはまた他の原料を含め、特
定のエンド・ユースにおける希望に従い、成分の硬化特
性又は非硬化特性を修正することが出来る。
【0181】充填剤又は補強材料を、本発明の成分にお
いて使用し、強化された機械特性、場合によっては、成
分の強化されたUV放射線硬化性を有用に提供すること
が出来る。好適な充填剤には補強シリコンがある。補強
剤は後ガス・シリカであり、未処理(親水)にするか、
或いは処理して、疎水性とすることが出来る。
【0182】一般に、充填剤は、硬化可能なシリコン成
分において任意の適切な濃度にて使用出来るが、一般
に、アクリロキシ機能キャップ付きシリコンの重量に基
づき、重量にして約5%乃至約45%の濃度にて存在す
る。一般に、任意の他の適切なミネラリック、炭素質、
ガラス、又はセラミック充填剤を有効に使用することが
出来る。例としては、水晶、板状アルミナ、ケイソウ
土、シリカ・バルーン、炭酸カルシウム、黒炭、酸化チ
タニウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸
化亜鉛、グラス・ファイバーなどが含まれる。
【0183】さらに、光硬化可能なシリコン成分にはま
た、任意選択的に接着助触媒を含有させ、特定の基質の
ための成分の接着特性を強化しようとするとき、所定の
適用において使用する特定の基質要素(例えば、金属、
ガラス、セラミックなど)に応じこれを実行する。例え
ば、粘着助触媒を選択し、金属、ガラス、プラスチッ
ク、セラミック、並びに混合物、ブレンド、複合物、及
びそれらの組み合わせのような材料から構成される基質
に対する成分の接着を強化することが出来る。各種のオ
ルガノシレン化合物をかかる目的に有用に使用すること
が出来、望ましくは、かかる化合物にまた、シリコン結
合アルコキシ基質のみならずオキシレン機能を備え、広
範な接着結合効用を提供することが出来る。かかるオル
ガノシラン化合物において、オキシラン機能は、シラン
化合物のシリコン原子上のジルシドキシアルキル基質に
よって提供することが出来る。かかる種類の特に好適な
接着助触媒はギルチドキシプロピルトリメトキシシラン
である。
【0184】さらにMQ又はMDQ樹脂のような添加剤
を導入して、希望に応じシリコン成分の特性を変化させ
ることが出来る。
【0185】以上、本発明のシリコン成分に任意選択的
に含有可能と識別された成分の他に、さらに任意選択的
な成分には、酸化防止剤、難燃剤、ピグメントなどに加
え、水晶の充填剤処理又は成分に使用する同様な充填剤
用の充填剤補助剤、例えば、ハイドロキシ末端ビニルメ
ソキシシロクサンなどの充填剤処理薬剤など含まれる。
【0186】本発明の光硬化可能なシリコン成分は、成
分に硬化作用を持つ放射線条件に被爆することにより光
硬化させる。有用に利用出来る適切な放射エネルギーの
種類には、電子ビーム放射線、紫外線放射線、可視光線
放射線、ガンマ放射線、X線、β線などが含まれる。望
ましくは、光硬化放射線を活性放射線、即ち、シリコン
成分の硬化を行うことが可能な約700mm以下の波長
を有する電磁放射線である。最も望ましくは、光硬化放
射線を紫外線(UV)放射線から構成する。
【0187】硬化は、周囲の空気内又はアルゴン若しく
はチッソのような不活性の空気において適当に行うこと
が出来る。応用された成分を硬化するのに必要な被爆時
間は、使用する特定の分子式、放射線の種類と波長、エ
ネルギーの流れ、発光物質の濃度、及びコーティングの
肉厚などの要因によって変わるが、一般的に極めて短
く、3分未満である。過剰な量の放射線に成分を被爆す
ると、成分を「過剰硬化」し、物理特性及び性能特性が
不適切になる。過剰な放射線の量は所定の分子式、コー
ティング肉厚、放射線源などによって変わり、不当な実
験を行うことなく熟練した技術者が容易に決定すること
が出来る。
【0188】シリコン成分における放射線針入の深さ
は、成分、充填剤、及びその他の構成因子に依存する。
一般に、充填されたシリコン成分において、放射線の針
入の深さは、紫外線を放射触媒として使用すると約12
0milである。
【0189】場合によっては、シリコン内に構成発光物
質を存在させることなくシリコン成分を光硬化すること
が可能だが、一般に、発光物質を利用し、シリコンの実
質的重合化によりアクリロキシ機能キャップ付きシリコ
ンの硬化を開始するのが望ましい。
【0190】本発明の広範な実施において使用されるア
クリロキシ機能シリコンの好適な合成において、以下の
順序の反応手順を行う。
【0191】(a) 以下の化学式34の(i) アクリロキシ
酸化合物を反応させる。
【0192】
【化34】 ここで、R13、R14、及びR15は水素基、ハロー
基、及びオルガノ基から別個に選択する。
【0193】(i) は以下の化学式35の(ii)クロロシレ
ン化合物と反応させる。
【0194】
【化35】 ここでR、R、R及びRは水素基、ハロー基、
及びオルガノ基から別個に選択する。nは1から4まで
の整数である。
【0195】これには、(iii) 基礎塩化水素受容体を存
在させ、以下の化学式36のシリルジアクリレート化合
物を生成する。
【0196】
【化36】 ここで、R、R、R、R、R、R、R
、R及びR10は水素基、ハロ−基、及びオルガ
ノ基から別個に選択する。nは1から4の値を有する整
数である。 (b) シリル・ジアクリレート化合物のアクリロキシ機能
と反応する1つ以上の機能を有するシリコンとシリル・
ジアクリレートを反応させる。
【0197】ゲル・システムを生成する本発明の実施例
において、シリル・ジアクリレートは、シリル・ジアク
リレート化合物のアクリロキシ機能と反応する機能を有
するシリコンと反応する。シリコンはまた、第2のシラ
ンと反応し、不活性(重合化不能)機能を備えたシリコ
ンを機能化する。これらのそれぞれのキャッピング手順
を同時に又は任意の適切な順序で実施し、キャップ付き
多機能シリコンを生成物として生成することが出来る。
【0198】上述の反応において使用したアクリル酸成
分は、例えば、アクリル酸及びメスアクリル酸の混合物
などの化学式36の各々の化合物の混合物から構成され
ることが理解されよう。同様に、クロロシラン共反応物
を例えば、クロロメチルジメチルクロロシラン及びクロ
ロメチルジフェニルクロロシランの混合物のような、上
記の化学式35の各々のクロロシラン種とすることが出
来る。このような場合、生成物のシリル・ジアクリレー
トも同様に、該当する異なる方法で置換されたシリル・
ジアクリレート化合物種の混合物から構成することが出
来る。
【0199】また、実施例によっては、アクリル酸/ク
ロロシラン反応を生ぜしめ、アクリロキシ機能及び他の
「不活性」機能の両方を含む二重キャッパーを形成する
方が望ましい場合がある。例えば、クロロシランとの反
応のためにアクリル酸及びアセティック酸の混合物を使
用して反応を生ぜしめることにより、反応生成物には、
2つのアセトキシ機能を含むキャッパー化合物及び同一
の分子内にアセトキシ機能及びアクリロキシ機能の両方
を含むキャッパー化合物のみならず、上記化学式36の
ジアクリレート・キャッパーが含有される。この様に、
お互いに混合した反応生成物シラン・キャッパーを使用
し、本発明のこの実施例に従いシリコンを多機能化する
ことが可能である。
【0200】以上、本発明の実施における好適な(第2
のシラン)キャッパー種として説明したアセトキシ機能
シラン化合物を、アクリル・キャッパーについてここで
説明した合成方法論においてアクリル酸の代わりにアセ
ティック酸を使用し、アクリル機能キャッパーの合成に
類似した方法で適正に合成することが出来る。他のカル
ボキシリック酸もアセティック酸の代わりに使用して、
他の不活性(第2のシラン)キャッパー種を生成するこ
とが出来る。
【0201】一般に、そして望ましくは、アクリル酸化
合物及びクロロシラン化合物の反応は、希釈剤媒体、望
ましくは非反応物炭酸水素又はハロ−炭酸水素媒体、例
えばヘプタンにおいて生ぜしめる。一般に、そして望ま
しくは、反応容積が反応中に撹拌される。これは、反応
槽に機械混合手段を提供することにより調節することが
出来る。
【0202】アクリル酸化合物をクロロシラン化合物と
反応させる際、一般に、トリエチルアミンのような基底
を使用し、塩化水素受容体として機能させることによ
り、反応において形成された塩化水素を除去すると好都
合である。実施例によっては、反応混合物を窒素でパー
ジし、混合物を窒素が通過するときに塩化水素を除去す
ることにより塩化水素副産物を除去することが可能な場
合がある。
【0203】反応は任意の適切な温度で起こすことが出
来る。一般に、約25℃乃至約100℃の温度を通常使
用し、約25℃乃至反応を生ぜしめる希釈剤媒体の環流
温度、例えば希釈剤媒体としてのヘプタンについては約
100℃が望ましい。反応を生ぜしめるのに必要な時間
は、不当な実験を行わずに単純な分析試験により所定の
反応システムについて容易に決定することが出来、反応
時間は所定の適用における必要又は希望に応じ変更する
ことが出来る。例えば、還流温度においてヘプタンの希
釈剤媒体内で約3乃至4時間反応を生ぜしめることが出
来る。反応を生じさせた後、反応混合物を任意選択的
に、真空剥離又は反応混合物からの残留アクリル酸を除
去するためのその他の適切な処理に従わせることが出来
る。本発明の合成方法論は、本特許明細書の「発明の背
景」の項で説明したように、シリコンをアクリロキシプ
エオペニルジメチルクロロシランのアイソメリック混合
物と反応させることによりシリコンにキャッピングする
従来の技術に対し技術の大幅な進歩を達成している。従
来技術の合成において、塩化水素酸の生成では、アミン
をプロセス内に付加し酸受容体として機能させることに
より、複雑なアミン塩化水素が生成され、次に該塩化水
素を粘性キャップ付きシリコン・ポリマーから濾過しな
ければならない。これは、時間がかかり、困難で、コス
トがかさむ手順である。
【0204】対照的に、本発明の実施において、キャッ
パー自体の合成には塩化水素の生成が伴い、該塩化水素
を、反応混合物において化合された基底アミンとするこ
とが出来る。従って、従来技術の合成方法ではキャップ
付きポリマーの濾過が必要であるが、本発明の実施にお
けるアミン複合塩化水素固形物は、キャッパーをシリコ
ンと反応させる前に、比較的粘度の低いキャッパー材料
から濾過により容易に除去することが可能であるため、
加工時間、合成の容易さ、及びキャップ付きシリコン生
成物のコストという観点で、従来技術の方法論よりもか
なり有効になっている。
【0205】シリル・ジアクリレート化合物によるシリ
コンのキャッピングについての上述の特定の反応計画
は、クロロシラン化合物と反応するカルボキシル機能キ
ャッパー前駆物質を使用して希望のキャッパーを生成す
る、シリコンの他のキャッピング種とのキャッピングに
広範に適用出来る。
【0206】従って、本発明は、以下の手順から成る、
シリコンの構造においてキャッピング可能部分を有する
シリコンをキャッピングする方法を示している。 (i) カルボキシル機能キャッパー前駆物質をクロロシラ
ン化合物と反応させ、反応生成物として、シリコンのキ
ャッピング可能な部分とキャッピング的に反応するシリ
ル・キャッパー化合物を生成する。 (ii) シリル・キャッパー化合物をシリコンのキャッピ
ング可能な部分と反応させ、キャップ付きシリコン生成
物。
【0207】上述の広範なキャッピング方法論を使用し
て例えば、アセティック酸をジクロロシラン化合物と反
応させ、反応生成物としてジアセトキシシランを生成す
ることにより、シリコンにアセトキシ機能を付与する。
この生成されたキャッパー化合物は、内部、末端及び/
又はペンダント機能(又は、その他の不活性水素含有機
能)を含むシリコンと反応させ、不安定(非反応)シロ
キサンと考えられているアセトキシ機能化シリコンを生
成することが出来る。他の適切なカルボキシル機能キャ
ッパー前駆物質を使用して、状況に応じてシリコンを機
能化するために使用出来る希望の機能のシリル・キャッ
パーを生成し、シリコンに希望の硬化様相を付与する
か、或いは意図された計画によりシリコンを適切に機能
化することが出来る。
【0208】
【実施例】本発明の特徴及び利点は、以下の非限定例に
よってより完全に例示される。特別に明示されない限
り、あらゆる部分及び割合を重量で示してある。 例1 撹拌機及びコンデンサを装備したA12リットル3つ口
丸底フラスコに7.5リットルのヘプタンを入れた。続
いて、720mlのアクリル酸、1900mlのトリエ
チルアミン及び616gのクロロメチルジメチルクロロ
シランを窒素大気の下でヘプタン溶液に付加した。混合
物を100℃で5時間撹拌してから、濾過及び剥離し
て、929gの原アクリロキシメチルジメチルアクリロ
キシシランを得る。GC分析は、原材料が90%を超え
る高い純度を有していることを示した。原生成物をさら
に、0.5mmHg及び−70℃で真空希釈し、必要に
応じ、その純度を確認することが出来る。 例2−8 アクリロキシメチルアクリロキシシランのサンプルは図
1の手順に従い準備する。2000cpsの粘度を有す
るハイドロキシ末端ポリジメチルシランと室温にて各種
比率で15分間混合した。各々の混合されたサンプルに
はさらに1.5(w/w)ジエトキシアセトフェノンを
付加した。次に混合物を75mlのフィルムとしてキャ
ストし、中圧水銀灯を使用した70mW/cmUVラ
イトにより1面当たり1分間照射した。次に、Shor
e 00 Durometerを使用して、光硬化した
フィルムの硬度値を求めた。各サンプルにおけるアクリ
ロキシ機能とアクリロキシ反応機能の相当比率を含む結
果を以下の表1に示す。
【0209】
【表1】 例 キャッパーの重量 シリコンの重量 Shore 00 Durometer硬度 相当比率 例2 1.8g 150g 硬化なし 0.5 例3 2.7g 150g 28 0.75 例4 3.6g 150g 57 1.0 例5 4.5g 150g 61 1.25 例6 5.4g 150g 75 1.50 例7 6.3g 150g 76 1.75 例8 7.2g 150g 76 2.0 例9−11 例1のアクリロキシメチルジメチルアクリロキシシラン
・キャッパーのサンプルを3500cpsの粘度を有す
るハイドロキシル末端ポリジメチルシロキサンと各種比
率で室温にて5分間混合した。次に、混合物を100℃
で30分間真空剥離した。次に、表面処理疎水後ガス・
シリカ(表面積=150m/g)の3/2%(w/
w)を各々の混合物に付加し、さらに混合物を室温にて
15分間混合した。混合物の各々にさらに1.5%のジ
エトキシアクトフェノンを追加し10分間さらに混合し
た。混合物を次に75mlフィルムとしてキャストし、
中圧水銀灯を使用した70mW/cmUVライトを照
射した。硬化されたエラストマーの硬度、引っ張り強
さ、及び伸長度を求めた。結果を以下の表2に示す。
【0210】
【表2】 例 キャッパー シリコン シリカの Durometer 引っ張り強さ 伸長度 の重量 の重量 重量 Shore Ac (psl) (%) 硬度 例9 3.10g 150g 48g 24 591 391 例3 3.60g 150g 48g 34 788 359 例10 4.10g 150g 48g 41 878 333 例12 例1を繰り返したが代わりにメスアクリル酸を使用し
た。従って、1000ml丸底フラスコに、ヘプタンを
600ml、メスアクリル酸を20ml、トリエチルア
ミンを35ml順次かきまぜながら付加した。この混合
物にはさらに14.3gのクロロメチルジメチルクロロ
シランを付加した。混合物は次に100℃で4時間加熱
した。混合物を冷却及び濾過し、トリエチルアミン塩化
水素塩を除去すると共に、剥離して溶剤を除去し、35
gの黄色い原水を生成した。この原水を15g、150
gの粘度が3500cpsのハイドロキシル末端ポリジ
メチルシロキサンに付加した。混合物を撹拌してから6
0℃、0.5mmHgで1時間剥離した。1%(w/
w)のジオトキシアセトフェノンをこの混合物に付加
し、75mlフィルムをキャストした。フィルムを、中
圧水銀灯を使用して70mW/cmUVライトで1面
当たり2分間照射した。フィルムは光硬化され、Sho
re(00)Durometerで測定すると硬度が6
2のエラストマーとなった。 例13 以下の表3に示すシーラントを配合し、含有されるアク
リル機能キャップ付きシリコンを除きシーラントAとシ
ーラントBは同一の成分とした。シーラントAは、2
8,000重量分子量ハイドロキシ末端ポリジメチルシ
ロキサンを上述の化学式1及び2のアクリロキシプロペ
ニルジメチルクロロシランのアイソメリック混合物と反
応させ、重量比を75乃至80%(I)から25乃至2
0%(II)として形成されたシリコン・ポリマー(ポリ
マーA)を使用した。シーラントBは、本発明に従い、
ハイドロキシ末端28,000重量平均分子量ポリジメ
チルシロキサンを化学式3のキャッパー、アクリロキシ
メチルジメチルアクリロキシクロシランと反応させて形
成されたシリコン・ポリマー(ポリマーB)を使用し
た。両シリコン・ポリマーは、検出可能な遊離シラノー
ル(SiOH)機能のないことでわかるように、完全に
キャッピングを施した。
【0211】
【表3】 シーラントA シーラントB ポリマー ポリマーA ポリマーB 3.50kg 3.50kg 75.0% 75.0% 後ガス・シリカ 1.10kg 1.10kg 23.5% 23.5% ジエトキシアセトフェノン 71.2g 71.2g (DEAP)発光物質 1.5% 1.5% スタビライザー 1.50g 1.50g 0.03% 0.03% 合 計 4.67kg 4.67kg a−1:1 トルエンの50%BHT:IPAの50%
MEH ポリマーA及びポリマーBを生成するのに使用されたシ
リコン流体は、Mazer MasilTM SFR
3500cpsハイドロキシ末端ポリジメチルシロキサ
ン・シリコン流体だった。後ガス・シリカ充填剤はWa
cker HDK−2000処理済み後ガス・シリカだ
った。発光物質はUpjohnジエトキシアセトフェノ
ン(DEAP)であった。これらのシーラント配合にお
けるスタビライザーは、Eastman Kodak
4−メトキシフェノル(MEH)及びEastman
Kodak 4−メチル−2,6−di−t−ブチルフ
ェノル(BHT)であった。
【0212】シーラントB用のキャップ付きシリコン・
ポリマーを生成するのに使用したキャッパーは、以下の
手順により生成した。143gのクロロメチルジメチル
クロロシラン(Petrarch Systems)を
150g(2.1分子)アクリル酸(Aldrich9
9%グレード)及び215g(2.13分子)のトリエ
チルアミン(Aldrich99%グレード)を100
0g n−ヘプタン(J.T.Baker)と還流にお
いて4時間反応させた。ヘプタン、アクリル酸、及びト
リエチルアミンはまず、撹拌機、窒素パブラー、コンデ
ンサー、及び加熱マントルにより丸底フラスコに付加し
た。次に、クロロメチルジメチルシランをフラスコに付
加した。反応混合物を還流にて4時間撹拌した。次に、
生成混合物を冷却及び濾過し、トリエチルアミン塩化水
素を除去した。減圧の下で蒸留により溶剤を除去した。
【0213】反応生成量は本質的に量的なものだが、実
際の生成量は濾過及び剥離中の生成物の損失量に依存す
るところが大きい。生成物キャッパーのアクリロキシメ
チルジメチルアクリロキシシランは水と極めてよく反応
する。これは、密閉したガラス容器に貯蔵する必要があ
る。室温では非常に安定しているが、キャッパーを冷凍
して貯蔵寿命を保証すると有効な場合がある。400p
pm4−メトキシフェノル(MEHQ)のようなアクリ
レート重合化開始剤をキャッパーに付加することが望ま
しい。
【0214】ポリマーBは、3500cpsハイドロキ
シ・シリコン流体をアクリロキシメチルジメチルアクリ
ロキシシラン・キャッパーと混合して生成した。キャッ
パーのモル過剰は、FTIRシリコン流体(46pe
q)の推定28,000分子量を基準とすると0%、F
TIRシラノール分析(46peq)から導く分子量を
基準にすると545である。キャッピング反応中熱は必
ずしも必要でないが、一般に末端キャッピングを完全に
することが望ましい。キャップ付きシリコン生成物は真
空状態で(1mmHg)3時間加熱した、生成されるキ
ャップ付きシリコンは次にワイプ・フィルム蒸発を2回
行い、低分子量成分の大半を除去した。
【0215】ポリマーAは、キャッピング種として化学
式1及び2のアイソメリック混合物を使用し、類似した
手順により生成した。
【0216】シーラントA及びシーラントは、両方の場
合に加熱、混合、及び真空条件のみならず同一のバッチ
・サイズを使用してJaygo Mixer内で生成し
た。各々の場合におけるキャップ付きシリコン流体はミ
キサー・ケルトに充填し、後ガス・シリカを付加した。
後ガス・シリカを「湿性化」した後、真空状態でバッチ
を2時間混合する一方、ケトル・ジャケットに完全な蒸
気を付与した。次にバッチを冷却し、残りの原料を付加
した。真空状態で短時間緩慢な混合を行った後、バッチ
をカートリッジ内に搬送した。シーラントのスラブ、1
mmポリエチレン・シートと2枚の1/4″ガラス板の
間の5″×5″×0.075″鋼製枠。サンプルはクラ
ンプで固定し、各面を75mW/cm(中圧水銀灯)
に1分間当てサンプルに硬化を施した。以下の硬化材料
の物理特性を求めた。ジュロメーター(ショアAの硬
度)、引っ張り強さ、伸長度、並びに100%伸長度及
び200%伸長度におけるモジュラス。結果を以下の表
4に示す。引っ張り強さ、%伸長度、及びモジュラスの
表の値は、各例における5つのサンプルの測定に基づく
中間の値である。
【0217】
【表4】 シーラントA シーラントB ジュロメーター、ショアAの硬度 34 36 引っ張り強さ、psi 454 689 %伸長度 277 310 モジュラス@100%伸長度 116 144 モジュラス@200%伸長度 279 359 ヘキサン抽出物% 4.5 4.2 上記の結果は、シーラントA及びシーラントBは両方と
も良好な初期硬化特性を生成しているが、シーラントB
が明らかにシーセントAより優れていることを示してい
る。 例14 室温にて、60gのハイドロキシ末端ポリメチルフェニ
ルシロキサン(粘度=2400cps:Baysilo
neポリマー3176)に、アクリロキシメチルジメチ
ルアクリロキシシラン2.2g及びジエトキシアセトフ
ェノン0.6gを付加した。混合物を30秒間撹拌し5
分間脱気した。次に、混合物を75mlの肉厚のフィル
ムにキャストし、中圧水銀UV室で70mW/cm
V強度により1面当たり1分間照射した。材料は硬化さ
れ、ショア(00)ジュロメーター硬度が62のエラス
トマーになった。
【0218】一般に、本発明のキャップ付きシリコン成
分は優れた硬化特性を示すと共に、湿度老化、熱老化、
油浸、不凍液浸を含む各種の評価試験において、初期と
試験条件に長時間さらした後の両方について素晴らしい
性能を示した。 例15 例1の手順に従いアクリロキシメチルジメチルアクリロ
キシシランを生成し、アセトキシメチルジメチルアセト
キシシランを、アクリル酸の代わりにアセティック酸を
使用し同一の手順により生成した。
【0219】室温にて、アクリロキシメチルジメチルア
クリロキシシラン(5.76g)及びアセトキシメチル
ジメチルアセトキシシラン(5.44g)を混合し、シ
ラノール末端ポリジメチルイラノール(468g:粘度
=2,000cps)に付加した。次に、メタノール
(8.06g)を付加した。混合物をさらに60℃にて
1時間撹拌してから、真空剥離し揮発性物質を全て除去
した。生成された物質を発光物質と混合及びUV硬化
し、軟性が高過ぎてジュロメーター・ゲージでは硬度を
計測できない軟性ゲルを生成した。 例16 室温にて、60gのハイドロキシ末端ポリメチルフェニ
ルシロキサン(粘度=2400cps:Baysilo
neポリマー3176)に、アクリロキシメチルジメチ
ルアクリロキシシラン2.2g及びジエトキシアセトフ
ェノン0.6gを付加した。混合物を30秒間撹拌し5
分間脱気した。次に、混合物を75mlの肉厚のフィル
ムにキャストし、中圧水銀UV室で70mW/cm
V強度により1面当たり1分間照射した。材料は硬化さ
れ、ショア(00)ジュロメーター硬度が62のエラス
トマーになった。 例17 比較のため、例15において使用した種類のシラノール
末端ポリジメチルシロキサンはアクリルオキシムエチル
アクリロキシシラン(例1における手順に従って生成す
る)で完全にキャッピングされている。uv硬化に続
き、この完全に末端キャッピングされた材料はジュロメ
ーター(00)の読み取りが75になる。
【0220】前例は、シリル・ジアクラレート化合物が
UV放射線硬化をシラノール末端シリコンに付与する上
で効果的なキャッパーであり、かつ、例15におけるよ
うに不活性キャッパーとしてアセトキシメチルジメチル
アセトキシシランと組み合わせて使用すると、生成され
るキャップ付きシリコンは、uv放射線の下で光硬化す
るとき軟性のゲル生成物を生成したことを示している。
これとは対照的に、該シリコンをアクリル・キャッパー
だけで完全にキャッピングすると、かなり硬度が高く、
強靭な物質が生成された(例17)。 例18 例1における一般手順に従いアクリルメチルジメチルア
クリオロキシシランを準備したが、反応生成物は推定純
度70%のシリル・ジアクラレート・キャッパーを含有
した。
【0221】室温にて、50gのシラノール末端ポリジ
メチルシロキサン(粘度=3500cps)に下記の物
質を順次付加しかつ混合した。 (1)5.5gのシリル・ジアクラレート・キャッパー (2)8.6gのエチルトルルアセトキシシラン、及び (3)2.5gのジエトキシアセトフェノン 生成される混合物を、脱気後、H電球を使用したFusion
ランプの下で光硬化すると、軟性の高いゲルが生成され
た。軟性が高すぎてその硬度を測定することが出来なか
った。気温にて1.5時間放置したところ、物質はジュ
ロメーター(00)の読み取りが35になつた。3時間
後、硬度は54になり、一晩放置すると硬度は65まで
増加した。 例19 例18の手順に従いシリコン成分を生成した。未硬化混
合物は、大気条件に放置すると、30分で軟性のゲルを
形成した。一晩放置すると、混合物は硬化されて、硬度
値が13(ジュロメーター)の軟性のゴムとなった。軟
性のゴムをさらにFusion Lamp の下で硬化すると硬度は
69になった。
【0222】前例の18及び19は、シリル・ジアクラ
レート化合物はシラノール末端シリコンにUV放射線硬
化特性を付与するのに効果的なキャッパーであり、か
つ、エチルトルルアセトキシシランはシランの残留シラ
ノール機能をキャッピングし、水硬化性をポリマーに付
与したことを示している。この様に、UV硬化及び水硬
化用に多機能化されたシリコンを生成し、初期放射線硬
化及び最終大気水硬化(例18)に加え、大気水硬化及
びその後のUV放射線硬化(例19)により、生成され
る成分を効果的に硬化した。
【0223】
【発明の効果】以上述べた通り、本発明によれば比較的
低コスト且つ利用可能な材料で合成法が簡単であり、副
産物除去のためのろ過が不要な光硬化性シリコン組成物
を得ることができる。
【化33】
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年1月20日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化1】 ここで、 R、R、R、R、R、R、R、R、R
、R10は、水素、ハロ−及び有機基から独立的に選
択され、nは1乃至4の値を有する整数である。 (ii) 前記シリルジアクリレート化合物のアクリロ
オキシ機能と反応し前記アクリロオキシ機能のキャップ
されたシリコンを生じる少なくとも1つの機能を有する
シリコン。
【化37】 ここで、 R、R、R、R、R、R、R、R、R
、R10は、水素、ハロ−及び有機基から独立的に選
択され、nは1乃至4の値を有する整数である。 (ii) 次の分子式の第2のシラン
【化38】 ここで、 R16、R21は非重合可能な群であり、ハロ−及び有
機基から独立的に選択される。R17、R18
19、R20は水素、ハロ−及び有機基から独立的に
選択され、nは1乃至4の値を有する整数である。 (iii)前記第1及び第2のシランをキャップするよ
うに反応する分子当たり2つ以上の機能群を有するポリ
シルオキサン。 ここで、 (a)第1及び第2のシランは共に前記ポリシルオキサ
ンに対して十分な量で提供されポリシルオキサンのキャ
ップ可能なポリシルオキサン機能群のほぼ全てに反応す
る。 (b)第1のシランは第1及び第2のシランの総重量の
重量比で約50%乃至約98%を占める。
【化39】 ここで、 R、R、R、R、R、R、R、R、R
、R10は、水素、ハロ−及び有機基から独立的に選
択され、nは1乃至4の値を有する整数である。 (ii) 次のものを備えるシリコン。 (a)前記シリルジアクリレート化合物のアクリルオキ
シ機能と反応し、前記アクリロオキシ機能のキャップさ
れたシリコンを発生させ、前記シリコンの選択随意の発
光物質の存在する状態で硬化可能な放射線の照射を行う
第1の硬化状態にて一部硬化可能であり、 (b)第1の硬化状態の硬化可能な放射線照射と異なる
第2の硬化状態により前記アクリルオキシ機能のキャッ
プされたシリコンの一部を硬化可能にする付加的な機
能。
【化40】 ここで、R′、R″成分の各々が水素及び有機群から独
立的に選択される。
【化41】 ここで、 R、R、R、R及びnは第1のシランの分子式
と同一の値を有し、G及びX群の1つが次の分子式であ
り、
【化42】 ここで、 R、R、Rは第1のシランの分子式と同一の値で
あり、G及びX群の他方が第2のシランの分子式と同一
の値を有するR16である。
【化43】 −O−C−(CH)=CH、 −S−CSi(OCH、 ここで、R33はH又はヒドロカルビルである。
【化44】 ここで、 RはH又はメチルである。
【化45】 ここで、 R、R、R、R、R、R、R、R、R
、R10は、水素、ハロ−及び有機基から独立的に選
択され、nは1乃至4の値を有する整数である。
【化46】 ここで、 R、R、R、R、R、R、R、R、R
、R10は、水素、ハロ−及び有機基から独立的に選
択され、nは1乃至4の値を有する整数である。 (b)次の分子式のシラン化合物
【化47】 ここで、 R16、R21は非重合可能な群であり、ハロ−及び有
機基から独立的に選択され、 R17、R18、R19、R20は水素、ハロ−及び有
機基から独立的に選択される。その結果、次の2つのキ
ャップされたシリコンを得る。1つは、前記シリルジア
クリレート化合物から得られるアクリルオキシ機能でキ
ャップされたシリコンで、50〜98%の活性水素を含
む機能をもつ。もう1つは、前記シラン化合物から得ら
れたキャップ分子でキャップされたシリコンで、残りの
活性水素を含有している。
【化48】 ここで、 R13、R14、R15は水素、ハロ−及び有機基から
独立的に選択される。 (b)次の分子式のクロロシラン化合物
【化49】 ここで、 R、R、R、Rは、水素、ハロ−及び有機基か
ら独立的に選択され、nは1乃至4の値を有する整数で
ある。その結果、次の分子式のシリルジアクリレート化
合物を形成する。
【化50】 ここで、 R、R、R、R、R、R、R、R、R
、R10は、水素、ハロ−及び有機基から独立的に選
択され、nは1乃至4の値を有する整数である。 (ii) シリルジアクリレート化合物をシリルジアク
リレート化合物のアクリルオキシ機能と反応する少なく
とも1つに機能を有するシリコンと反応させシリコン組
成分としてアクリルオキシ機能を有するキャップされた
シリコンを発生させる段階とを備えることを特徴とする
方法。
【化51】 ここで、 R34はC−Cアルキル又は
【化52】 であり、 R35の各々は水素及びC−Cアルキルから独立的
に選択される。
【化53】 ここで、 Rの各々は独立的に非反応性基又は分子であり、 Xの各々は独立的に次のものである。 (i)選択随意の発光物質の存在にてシリコンに対し活
性線の照射による硬化性を付与するアルキルオキシ機能
分子又は、 (ii) アルキルオキシ機能によるその活性線の照射
による硬化性と異なる別の硬化性をシリコンに付与する
付加的な機能分子。 a、b、c、dの各々は独立的に0、1、2又は3であ
り、sは0又は整数であり、tは負整数であり、 (a+b)=(c+d)=3、 (b+d+s)が2以上であり、 (i)アルキルオキシシリル機能と、(ii)前記付加
的な機能と当量比が次のものから成る群から選択される
ことを条件とする。 (a)0.1対0.9乃至0.8対0.2の当量、 (b)アルキルオキシ機能分子のためシリコンに対して
硬化可能である活性線照射以外の硬化状態により硬化可
能であるその他の物質と共に存在するとき、 0.1対0.9乃至1.0対0.0。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート.ピー.クロス アメリカ合衆国.06092.コネチカツト州. ウエスト.シムズベリー.バーチ.ロー ド.11 (72)発明者 デイビツド.アイ.クロツサン アメリカ合衆国.06248.コネチカツト州. ヘブロン.スキナー.レイン.194 (72)発明者 エドワード.ケー.ウエルチ.ザ.セカン ド アメリカ合衆国.06010.コネチカツト州. ブリストル.レジエンシー.コート.14

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次の反応生成物から形成されることを特
    徴とするアクリルオキシ機能のキャップされたシリコ
    ン。 (i) 次の分子式のシリルジアクリレート化合物 【化1】 ここで、 R、R、R、R、R、R、R、R、R
    、R10は、水素、ハロ−及び有機基から独立的に選
    択され、nは1乃至4の値を有する整数である。 (ii) 前記シリルジアクリレート化合物のアクリロオキ
    シ機能と反応し前記アクリロオキシ機能のキャップされ
    たシリコンを生じる少なくとも1つの機能を有するシリ
    コン。
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