JP2022520916A - オルガノキシシラン末端ポリマー系多成分架橋性塊状物 - Google Patents
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Abstract
Description
成分(K1)が、式(Ia)の化合物(A1a)、
Y1-[B1-CR2 2-SiRa(OR1)3-a]x (Ia)
及び式(Ib)の化合物(A1b)、
Y2-[B2-(CR4 2)b-Si(OR3)3]y (Ib)
から選択される、有機ケイ素化合物(A1)であり、
(式中、
Y1は、炭素を介して結合した、x価のポリマー基であり、
Y2は、炭素を介して結合した、y価のポリマー基であり、
B1及びB2は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、及び2価の結合基、-O-、-NH-、-NR’-、-O-CO-NH-、NH-CO-O-、-NH-CO-NH、-NH-CO-NR’-、-NR’-CO-NH-、-NH-CO-、-CO-NH-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-NH-、-NH-CO-S-、-CO-S-、-S-CO-、又は、-S-であり、
R’は、同一であってもよく、異っていてもよく、1価の、任意に置換された炭化水素基、又は-CH(COOR*)-CH2-COOR*基(R*は、アルキル基である)であり、
Rは、同一であってもよく、異なっていてもよく、1価の、任意に置換された、SiC-結合した炭化水素基であり、
R1及びR3は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、水素原子、及び1価の、任意に置換された炭化水素基であり、
R2及びR4は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、水素原子、及び1価の、窒素、リン、酸素、硫黄又はカルボニル基を介して炭素原子に結合した、任意に置換された炭化水素基であり、
x及びyは、互いにそれぞれ独立して、1~10の整数であり、好ましくは1、2又は3、より好ましくは2又は3、より特に2であり、
aは、同一であってもよく、異なっていてもよく、0、1又は2であり、好ましくは0又は1であり、ただしx=1の場合はa=0であり、
bは、同一であってもよく、異なっていてもよく、3~10の整数である、好ましくは3又は4、より好ましくは3である)、並びに、
成分(K2)が、それぞれの場合において、成分(K1)中の化合物(A1)の100重量部に基づき、水を少なくとも0.05重量部、及び、式(IIa)の化合物(A2a)
Y3-B3-CR7 2-SiR5 c(OR6)3-c (IIa)
及び式(IIb)の化合物(A2b)
Y4-[B4-(CR10 2)e-SiR8 d(OR9)3-d]z (IIb)
から選択される成分(A2)を10~1000重量部含み、
(式中、
Y3は、炭素を介して結合した、1価のポリマー基であり、
Y4は、炭素を介して結合した、z価のポリマー基であり、
B3及びB4は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、2価の結合基、-O-、-NH-、-NR’’-、-O-CO-NH-、-NH-CO-O-、-NH-CO-NH、-NH-CO-NR’’-、-NR’’-CO-NH-、-NH-CO-、-CO-NH-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-NH-、-NH-CO-S-、-CO-S-、-S-CO-、又は-S-であり、
R’’は、同一であってもよく、異なっていてもよく、1価の、任意に置換された炭化水素基、又は-CH(COOR*)-CH2-COOR*(R*は、アルキル基である)であり、
R5及びR8は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、1価の、任意に置換された、SiC-結合した炭化水素基であり、
R6及びR9は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、水素原子、又は1価の、任意に置換された炭化水素基であり、
R7及びR10は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、水素原子、又は1価の、窒素、リン、酸素、硫黄若しくははカルボニル基を介して炭素原子に結合した、任意に置換された炭化水素基であり、
zは、1~10の整数であり、好ましくは1、2又は3、より好ましくは2又は3、より具体的には2であり、
cは、1又は2であり、好ましくは1であり、
dは、同一であってもよく、異なっていてもよく、1又は2であり、好ましくは1であり、並びに
eは、同一であってもよく、異なっていてもよく、3~10の整数であり、好ましくは3又は4、より好ましくは3である)、
ことを特徴とする多成分架橋性組成物である。
(式中、
R、R5、及びR8は、メチル基であり、
R1、R3、R6、及びR9は、メチル基又はエチル基であり、より具体的には、メチル基であり、
R2、R4、R7、及びR10は、水素原子であり、
B1、B2、B3、及びB4は、-O-、又は-O-CO-NH-、より具体的には、-O-CO-NH-であり、
aは、0又は1であり、
bは、3であり、
cは、1であり、
dは、1である)。
シラン末端ポリオキシアルキレンは、好ましくは、式に示されるシラン官能性末端基を除いては、もっぱらポリエチレン単位を有する。
OCN-CR2 2-SiRa(OR1)3-a (IIIa)、
OCN-(CR4 2)b-Si(OR3)3 (IIIb)、
OCN-CR7 2-SiR5 c(OR6)3-c (III’a)、及び
OCN-(CR10 2)e-SiR8 d(OR9)3-d (III’b)
式中、すべての基、及び添え字は、上述の定義の一つを有する。
本発明の組成物(K)は、現在架橋性組成物に使用されており、及び化合物(A1a)、(A1b)、(A2a)、(A2b)及び水とは異なる、さらなる任意の物質を含んでいてよく、例としては、塩基性窒素を含む有機ケイ素化合物(B)、充填材(C)、シリコーン樹脂(D)、触媒(E)、接着促進剤(F)、水捕捉剤(G)、増粘剤(H)、非反応性可塑剤(I)、有機溶媒(J)、添加剤(L)、及びアジュバンド(M)がある。
下記式の単位を含む、有機ケイ素化合物である:
DhSi(OR11)gR12 fO(4-f-g-h)/2 (IV),
式中、
R11は、同一であってもよく、異なっていてもよく、水素原子、又は任意に置換された、炭化水素基を表し、
Dは、同一であってもよく、異なっていてもよく、1価の、任意に置換された、塩基性窒素を含むSiC-結合基を表し、
R12は、同一であってもよく、異なっていてもよく、1価の、任意に置換された、塩基性窒素を含まないSiC-結合有機基を表し、
fは、0、1、2、又は3、好ましくは、1又は0であり、
gは、0、1、2、又は3、好ましくは、1、2、又は3、より好ましくは、2又は3であり、及び
hは、0、1、2、3、又は4、好ましくは、1であり、
ただし、f+g+hの和は4以下であり、及び1分子あたり、少なくとも1つの基Dが存在する。
a)炭酸カルシウム、三水酸化アルミニウム、及び/又はタルク、並びに
b)シリカ、より特に、ヒュームドシリカ、並びに/又は
c)コロイド状アルミニウムマグネシウムシリケート
の組み合わせを、好ましくは、成分(K2)に含む。
混合物(K)中に使用される、化合物(A1a)、(A1b)、(A2a)、及び/又は(A2b)の全重量100重量部に基づき、好ましくは、5~1000重量部、より好ましくは、10~500重量部、より特に、50~300重量部である。
並びにモノ-,ジ-,トリ-,テトラ-,又はペンタメチルグアニジンなどのグアニジン誘導体などがある。
O-メチルカルバマトメチルトリメトキシシラン、O-エチルカルバマトメチルジエトキシシラン、O-エチルカルバマトメチルトリエトキシシランなどのシラン、及び/又はそれらの部分縮合物、並びに1,1,1-トリメトキシエタン、1,1,1-トリエトキシエタン、トリメトキシメタン、トリエトキシメタンなどのオルトエステル類がある。
イソオクチルトリメトキシシラン、イソオクチルトリエトキシシラン、N-オクチルトリメトキシシラン、N-オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、ドデシルトリエトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリエトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、及びヘキサデシルトリエトキシシランがある。
任意に、塩基性窒素を含む化合物(B)、
任意に、充填材(C)、
任意に、シリコーン樹脂(D)、
任意に、触媒(E)、
任意に、接着促進剤(F)、
任意に、水捕捉剤(G)、
任意に、非反応性可塑剤(I)
任意に、有機溶媒(J)
任意に、添加剤(L)、及び
任意に、アジュバンド(M)
を含む成分(K1)、並びに、
それぞれの場合において、成分(K1)の中の化合物(A1)100重量部に基づき、水を少なくとも0.05重量部、及び化合物(A2a)及び(A2b)から選択される有機ケイ素化合物(A2)を10~1000重量部含み、
任意に、充填材(C)、
任意に、シリコーン樹脂(D)、
任意に、接着促進剤(F)、
任意に、増粘剤(H)、
任意に、非反応性可塑剤(I)
任意に、有機溶媒(J)
任意に、添加剤(L)、及び
任意に、アジュバンド(M)
を含む成分(K2)、
からなる組成物である。
任意に、充填材(C)、
任意に、シリコーン樹脂(D)、
任意に、触媒(E)、
任意に、接着促進剤(F)、
任意に、水捕捉剤(G)、
任意に、非反応性可塑剤(I)
任意に、有機溶媒(J)
任意に、添加剤(L)、及び
任意に、アジュバンド(M)
を含む成分(K1)、並びに、
それぞれの場合において、成分(K1)の中の化合物(A1)100重量部に基づき、水を少なくとも0.05重量部、及び化合物(A2a)及び(A2b)から選択される有機ケイ素化合物(A2)を20~500重量部含み、
任意に、充填材(C)、
任意に、シリコーン樹脂(D)、
任意に、接着促進剤(F)、
任意に、増粘剤(H)、
任意に、非反応性可塑剤(I)
任意に、有機溶媒(J)
任意に、添加剤(L)、及び
任意に、アジュバンド(M)
を含む成分(K2)、
からなる組成物である。
平均分子量(Mn)12,000g/mol、及び式-O-C(=O)-NH-CH2-SiCH3(OCH3)2の末端基を有する、両端シラン末端ポリプロピレングリコール(GENIOSIL(商標)STP-E10の名の下、ドイツミュンヘンWacker Chemie AG社から市販されいている)172.4gを、平均分子量(Mn)5,000g/mol、及び式-O-C(=O)-NH-CH2-SiCH3(OCH3)2の末端基を有する、片端シラン末端ポリプロピレングリコール(GENIOSIL(商標)XM20の名の下、ドイツミュンヘンWacker Chemie AG社から市販されいている)34.4g、ビニルトリメチルシロキサン10,4g、及び安定剤混合物(TINUVIN(商標)B 75の名の下、ドイツBASF SE社から市販されいている、GermanyIrganox(商標)1135(CAS No.125643-61-0)20%、Tinuvin(商標)571(CAS No.23328-53-2)40%、及びTinuvin765 (CAS No.41556-26-7)40%の混合物)3.6gと、2台のクロスアーム・ミキサーを備えた、PC-Laborsystemの実験用プラネタリーミキサーで、25℃付近、200rpmで2分間ホモジナイズする。
平均分子量(Mn)5,000g/mol、及び式-O-C(=O)-NH-CH2-SiCH3(OCH3)2の末端基を有する、片端シラン末端ポリプロピレングリコール(GENIOSIL XM20の名の下、ドイツミュンヘンWacker Chemie AG社から市販されいている)200.0gを、平均粒径(D50%)2.0μm付近を有する、ステアリン酸被覆炭酸カルシウム(Omyabond 520の名の下、ドイツケルンOmya社から市販されている)100,0g、平均粒径(D50%)0.07μm付近を有する、脂肪酸被覆沈降チョーク(Hakuenka CCR S10の名の下、ドイツShiraishi Omya GmbH社から市販されている)40.0g、及び熱活性化コロイド状アルミニウムマグネシウムシリケート(Micro-sorb 300 LVMの名の下、ドイツBASF SE社から市販されいてる)60gと、2台のクロスアーム・ミキサーを備えた、PC-Laborsystemの実験用プラネタリーミキサーで、25℃付近、600rpmで1分間撹拌する。
GENIOSIL XM20 200gを、式-O-(CH2)3-SiCH3(OCH3)2の末端基を有する、単一分枝状シラン末端ポリプロピレングリコール(MS 303Hの名の下、日本Kaneka社から市販されている)200gと置き換えた以外は、手順は製造例2-1と全く同じであった。
GENIOSIL(登録商標) XM20 200gを、式-O-(CH2)3-SiCH3(OCH3)2の末端基を有する、鎖状シラン末端ポリプロピレングリコール(SAX 750の名の下、日本Kaneka社から市販されている)200gと置き換えた以外は、手順は製造例2-1と全く同じであった。
GENIOSIL(登録商標) XM20 200gを、ともに式-O-(CH2)3-SiCH3(OCH3)2のシリル基を有する、鎖状シラン末端ポリプロピレングリコール、及びシラン修飾ポリアクリレートの混合物(MAX 951の名の下、日本Kaneka社から市販されている)200gと置き換えた以外は、手順は製造例2-1と全く同じであった。
それぞれの場合において、完成した成分K1-1 60gを、それぞれの場合において、完成した成分K2-1(実施例1)、K2-2(実施例2)、K2ー3(実施例3)及びK2-4(実施例4)それぞれと均一に混合した。その後、得られた4つの組成物の特性を決定した。
得られた2成分架橋性組成物を、それぞれ2mm厚の層としてPE薄膜に塗布し、これらの組立体を、標準的な条件下(23℃及び50%の相対湿度)で貯蔵することにより、コーティング形成時間を決定した。硬化の過程で、コーティングの形成試験を1分間に1回実施した。本試験では、乾燥した実験用スパチュラを注意深く標本の表面に置き、それを上に引き上げる。試料がスパチュラに付着してる間は、コーティングはまだ形成されていないとする。試料がスパチュラに付着しなくなったら、コーティングは形成されたとして、その時間を記録する。結果を表1に示すことができる。
2成分架橋性組成物を、それぞれ、削り出されたテフロン板上に深さ2mmで被覆し、
23℃及び50%相対湿度で、2週間硬化させた。
ショアA硬度は、DIN EN 53505に準拠して決定した。
引張強度は、DIN EN 53504-S1に準拠して決定した。
破断点伸びは、DIN EN 53504ーS1に準拠して決定した。
100%モジュラスは、DIN EN 53504ーS1に準拠して決定した。
平均分子量(Mn)5,000g/mol、及び式-O-C(=O)-NH-CH2-SiCH3(OCH3)3の末端基を有する、片端シラン末端ポリプロピレングリコール(GENIOSIL XM25の名の下、ドイツミュンヘンWacker Chemie AG社から市販されいている)91gを、ビニルトリメチルシラン4.5g、安定剤混合物(TINUVIN B 75の名の下、ドイツBASF SE社から市販されいている、Irganox 1135(CAS No.125643-61-0)20%、Tinuvin 571(CAS No.23328-53-2)40%、及びTinuvin 765(CAS No.41556-26-7)40%の混合物)と、2台のクロスアーム・ミキサーを備えた、PC-Laborsystemの実験用プラネタリーミキサーで、25℃付近、200rpmで2分間ホモジナイズする。
平均分子量(Mn)5,000g/mol、及び式-O-C(=O)-NH-CH2-SiCH3(OCH3)2の末端基を有する、片端シラン末端ポリプロピレングリコール(GENIOSIL XM20の名の下、ドイツミュンヘンWacker Chemie AG社から市販されいている)96.2gを、球状酸化アルミニウム(Alunabeads CB A50の名の下、日本Showa Denko社より市販されいている)305g、か焼酸化アルミニウム(Alumina CL 3000 SGの名の下、ドイツルートヴィヒスハーフェンAlmatis社から市販されいている)375g、及び酸化亜鉛(Zinc Oxide Grade AZO 66の名の下、アメリカU.S.Zinc,Houston社から市販されている)220gを、2台のクロスアーム・ミキサーを備えた、PC-Laborsystemの実験用プラネタリーミキサーで、25℃付近、600rpmで1分間撹拌する。その後、55℃の温度で、水3.8gを混ぜ入れ、ホモジナイゼーション及び泡の立たない撹拌を、100mbarの圧力下で、200rpmで1分間行う。
成分(K1ー5)及び(K2-5)に基づく接着剤を、重量に基づき1:1の混合比で、Speedmixerで混合して、混合物を、23℃及び50%相対湿度で2週間硬化させる。その後、いくつかの試験では、組成物を700mm2の面積を有する2枚のアルミニウム板間に展開し、各間隙の厚みにつき、ASTM 5470-12に準拠して、熱伝導性を測定した。2.8W/mKを超えるλ値が確認された。
Claims (13)
- 少なくとも1つの成分(K1)及び1つの成分(K2)を含む、多成分架橋性組成物(K)であって、
成分(K1)が、式(Ia)の化合物(A1a)
Y1-[B1-CR2 2-SiRa(OR1)3-a]x (Ia)
及び式(Ib)の化合物(A1b)、
Y2-[B2-(CR4 2)b-Si(OR3)3]y (Ib)
から選択される、有機ケイ素化合物(A1)であり、
(式中、
Y1が、炭素を介して結合した、x価のポリマー基であり、
Y2が、炭素を介して結合した、y価のポリマー基であり、
B1及びB2が、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、及び2価の結合基、-O-、-NH-、-NR’-、-O-CO-NH-、NH-CO-O-、-NH-CO-NH、-NH-CO-NR’-、-NR’-CO-NH-、-NH-CO-、-CO-NH-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-NH-、-NH-CO-S-、-CO-S-、-S-CO-、又は-S-であり、
R’が、同一であってもよく、異なっていてもよく、1価の、任意に置換された炭化水素基、又は-CH(COOR*)-CH2-COOR*基(R*は、アルキル基である)であり、
Rは、同一であってもよく、異なっていてもよく、1価の、任意に置換された、SiC-結合した炭化水素基であり、
R1及びR3は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、水素原子、又は1価の、任意に置換された炭化水素基であり、
R2及びR4は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、水素原子、又は1価の、窒素、リン、酸素、硫黄若しくはカルボニル基を介して炭素原子に結合した、任意に置換された炭化水素基であり、
x及びyは、互いにそれぞれ独立して、1~10の整数であり、
aは、同一であってもよく、異なっていてもよく、0、1、又は2であり、ただし、x=1の場合はa=0であり、
bは、同一であってもよく、異なっていてもよく、3~10の整数である)、並びに、
成分(K2)が、それぞれの場合において、成分(K1)中の化合物(A1)の100重量部に基づき、水を少なくとも0.05重量部、及び、式(IIa)の化合物(A2a)
Y3-B3-CR7 2-SiR5 c(OR6)3-c (IIa)
及び式(IIb)の化合物(A2b)
Y4-[B4-(CR10 2)e-SiR8 d(OR9)3-d]z (IIb)
から選択される成分(A2)を10~1000重量部含み、
(式中、
Y3が、炭素を介して結合した、1価のポリマー基であり、
Y4が、炭素を介して結合した、z価のポリマー基であり、
B3及びB4が、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、2価の結合基、-O-、-NH-、-NR’’-、-O-CO-NH-、-NH-CO-O-、-NH-CO-NH、-NH-CO-NR’’-、-NR’’-CO-NH-、-NH-CO-、-CO-NH-、-CO-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-S-CO-NH-、-NH-CO-S-、-CO-S-、-S-CO-、又は-S-であり、
R’’が、同一であってもよく、異なっていてもよく、1価の、任意に置換された炭化水素基、又は-CH(COOR*)-CH2-COOR*基(R*は、アルキル基である)であり、
R5及びR8は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、1価の、任意に置換されたSiC-結合した炭化水素基であり、
R6及びR9は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、水素原子、及び1価の、任意に置換された炭化水素基であり、
R7及びR10は、互いにそれぞれ独立して、同一であってもよく、異なっていてもよく、水素原子、及び1価の、窒素、リン、酸素、硫黄若しくはカルボニル基を介して炭素原子に結合した、任意に置換された炭化水素基であり、
zは、1~10の整数であり、
cは、1又は2であり、
dは、同一であってもよく、異なっていてもよく、1又は2であり、並びに
eは、同一であってもよく、異なっていてもよく、3~10の整数である)、
ことを特徴とする、架橋性組成物。 - 成分(K1)及び(K2)からなる2成分系組成物であることを特徴とする、請求項1に記載の架橋性組成物。
- 成分(A1)が化合物(A1a)を含み、及び成分(A2)が化合物(A2a)を含むことを特徴とする、請求項1又は2に記載の架橋性組成物。
- ポリマー基Y1、Y2、Y3及びY4が、互いに独立して、水又は水分と反応性である基を有さないことを特徴とする、請求項1~3のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
- 塩基性窒素を含む有機ケイ素化合物(B)を含むことを特徴とする、請求項1~4のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
- スズ触媒(E)を含む場合に、その含量が、スズの画分重量として、組成物(K)の総重量に基づき、500ppm以下であることを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
- スズを含まないことを特徴とする、請求項1~5のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
- 化合物(A1a)及び(A1b)から選択される有機ケイ素化合物(A1)、及び
任意に、塩基性窒素を含む化合物(B)
任意に、充填材(C)
任意に、シリコーン樹脂(D)
任意に、触媒(E)
任意に、接着促進剤(F)
任意に、水捕捉剤(G)
任意に、非反応性可塑剤(I)
任意に、有機溶媒(J)
任意に、添加剤(L)、及び
任意に、アジュバンド(M)
を含む成分(K1)、並びに、
それぞれの場合において、成分(K1)中の化合物(A1)100重量部に基づき、少なくとも水を0.05重量部、化合物(A2a)及び(A2b)から選択される有機ケイ素化合物(A2)を10~1000重量部、及び
任意に、充填材(C)
任意に、シリコーン樹脂(D)
任意に、接着促進剤(F)
任意に、増粘剤(H)
任意に、非反応性可塑剤(I)
任意に、有機溶媒(J)
任意に、添加剤(L)、及び
任意に、アジュバンド(M)
を含む成分(K2)からなることを特徴とする、請求項1~7のいずれか一項に記載の架橋性組成物。 - (K2)に対する(K1)の割合が、重量に基づき、5:1~1:5の間であることを特徴とする、請求項1~8のいずれか一項に記載の架橋性組成物。
- 成分(K1)及び(K2)、並びに任意にさらなる成分を、一緒に混合することによる組成物の製造方法であって、個々の成分が、各成分の構成要素の全てを、任意の順序で別個に混合することによって製造される、請求項1~9のいずれか一項に記載の製造方法。
- 請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物を架橋することによって製造される、又は請求項10に記載の方法によって製造される、成型品。
- 基材を接着又は封止する方法であって、成分(K1)及び(K2)、並びに任意にさらなる成分を、最初に互いに混合して、その後、少なくとも1つの基材の表面に塗布し、その後、この表面を第2の基材と接触させ接着し、並びに請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物、又は請求項10に記載の方法によって製造される組成物をその後架橋する、方法。
- コーティング又はカプセル化物の製造方法であって、成分(K1)及び(K2)、並びに任意にさらなる成分を、最初に互いに混合して、その後、少なくとも1つの基材の表面に塗布し、並びに請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物、又は請求項10に記載の方法によって製造される組成物をその後架橋する、方法。
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