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JP2014500897A - 有機リン酸化合物により可塑化されたヒドロシリル化硬化シリコーン樹脂 - Google Patents

有機リン酸化合物により可塑化されたヒドロシリル化硬化シリコーン樹脂 Download PDF

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JP2014500897A
JP2014500897A JP2013537738A JP2013537738A JP2014500897A JP 2014500897 A JP2014500897 A JP 2014500897A JP 2013537738 A JP2013537738 A JP 2013537738A JP 2013537738 A JP2013537738 A JP 2013537738A JP 2014500897 A JP2014500897 A JP 2014500897A
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ヂュー ビージョン
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Dow Corning Corp
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Abstract

様々な実施形態において、新しい硬化可能なシリコーン組成物、並びに前記組成物の1つ以上の硬化生成物を含むフィルム及び接着剤が提示され、このフィルム及び接着剤は、機械的可撓性と低引火性の特性を呈する。加えて、このフィルム及び接着剤は、高い透明性、低ヘイズ、及び高屈折率のうち1つ以上を呈し得る。

Description

本出願は、とりわけコーティングされた基材及び積層基材の調製に使用され得る、シリコーン接着剤及び強化シリコーン樹脂フィルムを形成するよう硬化可能なシリコーン組成物に関する。提示されるフィルム及び接着剤は、既知の低引火性のフィルム及び接着剤に比べ、機械的可撓性がより高く、引火性が同等又はより低い。加えて、提示されるフィルム及び接着剤は、既知の低引火性フィルム及び接着剤に比べ、より低いヘイズとより高い屈折率のいずれか一方又は両方を呈し得る。
架橋剤及びヒドロシリル化触媒をシリコーン樹脂と混合することによって調製された組成物は、一般に、当該技術分野において既知である。更に、前記組成物の一部は、硬化して、シリコーン樹脂及びシリコーン接着剤を形成し得ることが知られている。加えて、前記樹脂及び接着剤の一部は、積層基材を形成するのに使用し得る。
シリコーン樹脂は、高温安定性、良好な耐湿性、優れた可撓性、高耐酸化性、低誘電率、及び高透明度といった特性の独自の組み合わせにより、多様な用途において有用である。例えば、シリコーン樹脂のコーティングは、様々な基材を保護、絶縁、又は接着するために使用することができ、自動車、エレクトロニクス、建設、電気器具、及び航空宇宙産業分野に広く使用されている。シリコーン樹脂はまた、自立型シリコーン樹脂フィルムを形成するためにも使用され得、この自立型シリコーン樹脂フィルムは、特に、ディスプレイ、太陽電池、電子基板、タッチスクリーン、耐火性壁紙、耐衝撃性窓ガラス、及び透明又は非透明電極の部品など、様々な用途に使用され得る。
数多くのシリコーン樹脂が知られているにもかかわらず、当該技術分野において、改善された特性、好ましくは複数の改善された特性を有するシリコーン樹脂に対するニーズが残存している。更に、当該技術分野において、そのような改善された樹脂を含む積層基材のニーズが残存している。しかしながら、シリコーン樹脂の他の特性の重大な低下を伴うことなく特定の特性を改善することは、依然として難題である。例えば、引火性の低下は架橋密度を増加させることによって達成できるが、架橋密度を増加させると硬化した樹脂の脆化を引き起こし、これにより機械的可撓性が低下する。ゆえに、シリコーン樹脂の他の特性を損うことなく、少なくとも1つの特性を改善するためのアプローチのニーズが存在する。また、既知の低引火性シリコーン接着剤及びフィルムを上回るような、改善された機械的可撓性を有する、低引火性シリコーン接着剤及びフィルムのニーズも存在する。
これらのニーズは、本出願の実施形態によって充足され、本出願は、新しいヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、及び前記組成物の1つ以上の硬化生成物を含むフィルム及び接着剤を提供し、前記組成物、フィルム及び接着剤は、既知の組成物、フィルム及び接着剤に比べ、1つ以上の改善された特性を有する。
様々な実施形態において、(A)(i)分子当たり、平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基と、少なくとも1つのケイ素結合ヒドロカルビル基とを有する、少なくとも1つのシリコーン樹脂と、(ii)平均で少なくとも2つのケイ素結合水素原子を有する少なくとも1つの有機ケイ素化合物と、(iii)ヒドロシリル化触媒と、を含む、ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、並びに(B)少なくとも1つの有機リン酸化合物、を含むシリコーン組成物が提示され、ここにおいて樹脂中のケイ素結合ヒドロカルビル基の少なくとも50%が、有機リン酸エステル化合物中の有機基と同じである。また、前記シリコーン組成物の硬化生成物を含むシリコーン樹脂フィルム及び接着剤が提示され、前記フィルム及び接着剤は、既知のフィルム及び接着剤に比べ、改善された機械的可撓性を有し、かつ低引火性を維持している。加えて、提示されるフィルム及び接着剤は、ヘイズ、透明性、及び屈折率のうち1つ以上の特性について、既知のフィルム及び接着剤に匹敵又はこれらより改善された特性を有し得る。
様々な実施形態において、提示されるシリコーン組成物の硬化生成物内に埋め込まれた繊維強化材を含む強化シリコーン樹脂フィルムも提示される。前記強化フィルムは、既知の強化フィルムに比べ、改善された機械的可撓性を有し、かつ低引火性を維持している。加えて、提示されるフィルムは、ヘイズ、透明性、及び屈折率のうち1つ以上の特性について、既知の強化フィルムに匹敵又はこれらより改善された特性を有し得る。
様々な実施形態において、更に、(A)第1基材、(B)第1基材の上に重ね合わされる、少なくとも1つの追加基材、及び(C)各基材の少なくとも一部分をコーティングする提示されるシリコーン接着剤、を含む積層基材が提供され、基材の少なくとも1つが、提示される強化シリコーン樹脂フィルムであり、また、接着剤コーティングの少なくとも一部分が、隣接する基材の相対する表面の間に挟まって直接接触している。
本発明のこれらの特徴及び有利点、並びに更なる特徴及び有利点は、以下の「発明を実施するための形態」の過程で明らかとなるであろう。
本発明及びその多くの実施形態の、より完全な理解は、以下の「発明を実施するための形態」を参照し、添付図面と関連して考察することによって、より良好に理解されると共に、容易に獲得されるであろう。
実施例1のシリコーン樹脂中の有機リン酸エステルの量に対するヘイズ値を示しており、この有機リン酸エステルは、高度に架橋されたシリコーン樹脂と相溶性であり、光学的に透明なスラブを形成したことが示されている。 実施例2の可塑化(実線)及び非可塑化(破線)シリコーン樹脂の応力−ひずみ曲線を示しており、有機リンエステルを5重量%混合することにより、破壊ひずみ値が顕著に増加したことが示されている。
本発明の特徴及び利益は、特定の実施形態を時折参照して本明細書に記載されるだろう。しかし、本発明が異なる形態で実施されてもよく、本明細書において記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、本開示が徹底され、完全な物であり、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるように、これらの実施形態が提供される。
別段に定義されていない限り、本明細書において使用される全ての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に共通に理解されるものと同じ意味を有している。本明細書において説明に使用される用語は、単に特定の実施形態を記載するためであり、限定されるものではない。本明細書及び添付の特許請求の範囲において、単数形「a」、「an」、及び「the」は、文脈が明らかに示さない限り、同様に複数形を含むものとする。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される用語「R基」(複数)は、文脈が明らかに他を示していない限り、制限なしに、本明細書に記述される全ての形態の「R」(R、R、R、R、R等)が意図される。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される「から独立して選択される」という用語は、文脈が明らかに他を示していない限り、参照された基が、同じ、異なる、又はその組み合わせであり得ることを意味することが意図される。したがって、この定義のもとでは、「X、X、及びXは希ガスから独立して選択される」という言い回しは、X、X、及びXが全て同じである、X、X、及びXが全て異なる、及びX及びXが同じであるがXは異なるというシナリオを包含することになる。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において、用語「アルケン」及び「アルケニル」は、文脈が明らかに他を示していない限り、少なくとも1つの脂肪族炭素−炭素間二重結合を含む一価炭化水素基を意味する。
本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用される「提示されるシリコーン組成物の硬化生成物」という用語は、文脈が明らかに他を示していない限り、3次元網状構造を有する架橋ポリシロキサン樹脂を意味する。
本明細書及び添付の特許請求の範囲において、用語「重なり合う」は、文脈が明らかに他を示していない限り、第1基材の少なくとも一部分が、第1基材の少なくとも一部分の上方又は上に重なり合う第2の基材によって覆われているが、第1基材には直接接触していないことを意味する。
別途記載のない限り、本明細書及び特許請求の範囲で使用される、成分の量、分子量等の特性、反応条件、その他を表わす全ての数値は、全ての出現箇所において用語「約」によって修飾されているものとして理解されるべきである。加えて、本明細書及び特許請求の範囲におけるあらゆる範囲の開示は、その範囲自体と、その中に包含される全てのもの、並びに両端点を含むものとして理解されるべきである。特に指示がない限り、本明細書及び特許請求の範囲に記載の数値的性質は、本発明の実施形態において得ることが求められる所望の性質に応じて変化し得る近似値である。本発明の広範囲で示す数値的範囲及びパラメーターは近似値であるが、具体例に記載の数値は可能な限り正確に報告する。しかしながら、いずれの数値もそれらの測定値に見出される誤差から必然的に生じる一定の誤差を本質的に含むものである。
提示されるのは、新しいヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、前記組成物の1つ以上の硬化生成物を含むシリコーン樹脂フィルム及び接着剤、並びに前記シリコーン樹脂フィルム及び接着剤を含む積層基材である。様々な実施形態において、提示されるシリコーン組成物は、次のもの:(A)(i)分子当たり少なくとも1つのケイ素結合ヒドロカルビル基を含む少なくとも1つのシリコーン樹脂と、(ii)少なくとも1つの有機ケイ素化合物と、(iii)ヒドロシリル化触媒と、を含む、ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、並びに(B)少なくとも1つの有機リン酸エステル化合物、を含み、樹脂中の少なくとも50モル%のケイ素結合ヒドロカルビル基が、有機リン酸エステル化合物中の有機基と同じである。
シリコーン樹脂及びリン含有化合物を含むシリコーン組成物は、既知である。例えば、US2009/0298980 A1は、シリコーン樹脂と、リン含有ヒドロシリル化触媒阻害剤とを含む、ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物を開示している。別の例として、JP9095614A(Dow Corning Toray Silicone)は、分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を含む、オルガノポリシロキサンとリン酸エステル化合物とを含む、ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物を開示している。しかしながら前記出願は、シリコーン樹脂と有機リン酸エステル化合物とを含むシリコーン組成物を開示せず、有機リン酸エステル中の有機基の所定の割合が樹脂中のケイ素結合有機基の所定の割合と同じである。更に、これらの出願は、本出願によって提示されるシリコーン組成物、シリコーン接着剤、シリコーン樹脂フィルム、及び積層基材は開示していない。重要なこととして、提示されるシリコーン樹脂フィルム及び接着剤は、提示される組成物の少なくとも1つの硬化生成物を含み、これが、既知のフィルム及び接着剤に比べて、改善された機械的可撓性と、維持された低引火性とを有している。加えて、提示されるフィルム及び接着剤は、ヘイズ、透明性、及び屈折率のうち1つ以上の特性について、既知のフィルム及び接着剤に匹敵又はこれらより改善された特性を有し得る。例えば、提示される低引火性フィルム及び接着剤は、既知の低引火性フィルム及び接着剤に比べて、改善された機械的可撓性を有し、かつ、より低いヘイズ、より高い透明性、及びより高い屈折率のうち1つ以上を有し得る。透明性に関しては、提示されるフィルム及び接着剤は、いくつかの実施形態において、少なくとも50%、あるいは少なくとも60%、あるいは少なくとも75%の透明性(可視光範囲の電磁スペクトルが接着剤又はフィルムの厚さ1mmのスラブを通過する透過率パーセントとして定義される)を呈し得る。例えば、提示されるフィルム及び接着剤は、約50〜55%、55〜60%、60〜65%、65〜70%、70〜75%、75〜80%、80〜85%、85〜90%、90〜95%、95〜100%、又はこれらの組み合わせの透明性を有し得る。ヘイズに関しては、提示されるフィルム及び接着剤は、いくつかの実施形態において、10%未満のヘイズを有し得る。例えば、提示されるフィルム及び接着剤は、約0〜1%、1〜2%、2〜3%、3〜4%、4〜5%、5〜6%、6〜7%、7〜8%、8〜9%、9〜10%、又はこれらの組み合わせのヘイズを有し得る。引火性に関しては、提示されるフィルム及び接着剤は、いくつかの実施形態において、20%超、22%超、あるいは24%超、あるいは26%超、あるいは28%超のLOI(限界酸素指数)値を呈し得る。例えば、提示されるフィルム及び接着剤は、約20〜30%、30〜40%、40〜50%、50〜60%、60〜70%、70〜80%、80〜90%、90〜100%、又はこれらの組み合わせのLOI値を有し得る。屈折率に関しては、提示されるフィルム及び接着剤は、いくつかの実施形態において、1.48超、あるいは1.5超、あるいは1.52超の屈折率を呈し得る。例えば、提示されるフィルム及び接着剤は、約1.48〜1.52、1.52〜1.56、1.56〜1.6、1.6〜1.64、1.64〜1.68、1.68〜1.72、1.72〜1.76、1.76〜1.8、1.8〜1.84、1.84〜1.88、1.88〜1.9、又はこれらの組み合わせの屈折率を有し得る。機械的可撓性に関しては、提示されるフィルム及び接着剤は、いくつかの実施形態において、10%超、あるいは15%超、あるいは20%超、あるいは25%超の破断点伸びを呈し得る。例えば、提示されるフィルム及び接着剤は、約10〜20%、20〜30%、30〜40%、40〜50%、50〜60%、60〜70%、70〜80%、80〜90%、90〜100%、又はこれらの組み合わせの破断点伸びを有し得る。別の実施例として、提示されるフィルム及び接着剤は、約100〜200%、200〜300%、300〜400%、400〜500%、500〜600%、600〜700%、700〜800%、800〜900%、900〜1000%、又はこれらの組み合わせの破断点伸びを有し得る。
様々な実施形態において、提示されるのは、(A)(i)ケイ素結合したC〜C10のアルキル又はC〜C20のアリール基、又はこれらのハロゲン置換誘導体を少なくとも1つ含む、少なくとも1つのシリコーン樹脂であって、前記樹脂が分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有する、少なくとも1つのシリコーン樹脂、(ii)構成成分(i)のシリコーン樹脂を硬化させるのに十分な量で、分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合水素原子を有する、少なくとも1つの有機ケイ素化合物、(iii)ヒドロシリル化触媒、を含む、ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物と、並びに(B)(i)式(I)少なくとも1つの有機リン酸エステル:
(ii)式(II)を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル:
又は
(iii)これらの組み合わせ、
(式中、RはC〜C10のアルキル又はC〜C20のアリールであり、Rはヒドロカルビレンであり、mは1〜20の値を有し、構成成分(A)のシリコーン樹脂中のケイ素結合アルキル基又はアリール基のうち少なくとも50モル%が、有機リン酸エステル化合物中の基Rと同じである)から選択される、有機リン酸エステル化合物と、を含む。いくつかの実施形態において、有機リン酸エステル化合物中の基Rと同じである構成成分(A)のシリコーン樹脂中のアルキル又はアリールのモル%は、約50〜60モル%、60〜70モル%、70〜80モル%、80〜90モル%、90〜100モル%、又はこれらの組み合わせから選択され得る。
いくつかの実施形態において、提示されるシリコーン組成物は、その提示されるシリコーン組成物を、既知のシリコーン組成物の硬化生成物に比べ、より大きな機械的可撓性を有しかつ同程度以下の引火性を有する生成物に硬化させることができる、十分な量の構成成分(A)を含む。加えて、その硬化生成物は、既知のシリコーン組成物の硬化生成物に比べ、ヘイズ、透明性、及び屈折率のうち1つ以上の改善された特性を有し得る。いくつかの実施形態において、提示される組成物中の構成成分(A)の量は、約15〜99.9%(w/w)であり得る。例えば、構成成分(A)の量は、約15〜30%(w/w)、30〜45%(w/w)、45〜60%(w/w)、60〜75%(w/w)、75〜90%(w/w)、90〜99.9%(w/w)、及びこれらの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態において、提示されるシリコーン組成物は更に、その提示されるシリコーン組成物を、既知のシリコーン組成物の硬化生成物に比べ、より大きな機械的可撓性を有しかつ同程度以下の引火性を有する生成物に硬化させることができる、十分な量の構成成分(B)を含む。加えて、その硬化生成物は、既知のシリコーン組成物の硬化生成物に比べ、ヘイズ、透明性、及び屈折率のうち1つ以上の改善された特性を有し得る。いくつかの実施形態において、提示される組成物中の構成成分(B)の量は、約1〜20%(w/w)であり得る。例えば、構成成分(B)の量は、1〜4%(w/w)、4〜8%(w/w)、8〜12%(w/w)、12〜16%(w/w)、16〜20%(w/w)、及びこれらの組み合わせであり得る。
構成成分(A)のシリコーン樹脂
様々な実施形態において、提示されるシリコーン組成物の構成成分(A)は、(i)ケイ素結合したC〜C10のアルキル、C〜C20のアリール基、又はこれらのハロゲン置換誘導体を少なくとも1つ含む、少なくとも1つのシリコーン樹脂であって、前記樹脂が分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有する、少なくとも1つのシリコーン樹脂を含む。構成成分(A)は、1つのシリコーン樹脂、又は2つ以上の異なるシリコーン樹脂の混合物を含み得る。様々な実施形態において、構成成分(A)は、1つ以上の非直鎖状樹脂を含む。
提示されるシリコーン樹脂は、下記から選択されるシロキサン構造単位を含む:
式中、Mは一官能性ユニットRSiO1/2、Dは二官能性ユニットRSiO2/2、Tは三官能性ユニットRSiO3/2、及びQは四官能性ユニットSiO4/2を表わす。提示されるシリコーン樹脂は、T、Q、又はその両方を、M、D、又はその両方と組み合わせて含むコポリマーであり得る。例えば、提示されるシリコーン樹脂は、DT樹脂、MT樹脂、MDT樹脂、DTQ樹脂、MTQ樹脂、MDTQ樹脂、DQ樹脂、MQ樹脂、DTQ樹脂、MTQ樹脂、及びMDQ樹脂から選択され得る。
いくつかの実施形態において、構成成分(A)の提示されるシリコーン樹脂は、次の式(III):
(III) (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
(式中、各Rは、C〜C10のアルキル、C〜C20のアリール、又はこれらのハロゲン置換誘導体から独立して選択され、各Rは、R又はアルケニル基から独立して選択され、ただしこの樹脂は分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有するものとし、w、x、y、及びzは、w=0〜0.8、x=0〜0.6、y=0〜0.99、z=0〜0.35のモル分画であり、w+x+y+z=1、y+z/(w+x+y+z)=0.2〜0.99、かつw+x/(w+x+y+z)=0.01〜0.8である)を有し得る。いくつかの実施形態において、y+z/(w+x+y+z)は約0.5〜0.95、あるいは約0.65〜0.9であり得る。いくつかの実施形態において、w+x/(w+x+y+z)は約0.05〜0.5、又は約0.1〜0.35であり得る。
で表わされる基は、1〜10個の炭素原子、あるいは1〜6個の炭素原子、あるいは6〜20個の炭素原子を有し得る。少なくとも3個の炭素原子を含むアクリルヒドロカルビル基及びハロゲン置換ヒドロカルビル基は、分枝状又は非分枝状構造を有し得る。好適なR基は独立して、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルカリル、及びこれらのハロゲン置換誘導体から選択され得る。好適なR基の例には、メチル、エチル、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、1−メチルプロピル、2−メチルプロピル、1,1−ジメチルエチル、ペンチル、1−メチルブチル1−エチルプロピル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1,2−ジメチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、ヘキシル、へプチル、オクチル、ノニル、デシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、フェニル、ナフチル、トリル、キシリル、ベンジル、フェネチル、3,3,3−トリフルオロプロピル、3−クロロプロピル、クロロフェニル、ジクロロフェニル、2,2,2−トリフルオロエチル、2,2,3,3−テトラフルオロプロピル、及び2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルが挙げられるがこれらに限定されない。
で表わされるアルケニル基は、同じでも異なっていてもよく、典型的には、2〜約10個の炭素原子、あるいは2〜6個の炭素原子を有し得る。好適なR基の例には、ビニル、アリル、ブテニル、ヘキセニル、及びオクテニルが挙げられるがこれらに限定されない。いくつかの実施形態において、シリコーン樹脂のR基のうち少なくとも5モル%がアルケニルである。この文脈で使用される用語「モル%」は、樹脂中のR基の合計モル数に対する、シリコーン樹脂中のケイ素結合アルケニル基のモル数の比に、100を掛けた値を意味する。いくつかの実施形態において、アルケニル基であるシリコーン樹脂中のR基のモル%は、5〜10モル%、10〜20モル%、20〜30モル%、30〜40モル%、40〜50モル%、50〜60モル%、60〜70モル%、70〜80モル%、80〜90モル%、90〜100モル%、又はこれらの組み合わせから選択され得る。
様々な実施形態において、構成成分(A)は、式(III)のシリコーン樹脂を少なくとも1つ含み得、式中、約0〜0.8の値を有し得る添字wを有する。したがって、wは約0〜0.1、0.1〜0.2、0.2〜0.3、0.3〜0.4、0.4〜0.5、0.5〜0.6、0.6〜0.7、0.7〜0.8、及びこれらの組み合わせの値を有し得る。例えば、wは約0.02〜0.75の値、あるいは0.05〜0.3の値を有し得る。式(III)はまた、約0〜0.6の値を有し得る添字xを有する。したがって、xは約0〜0.1、0.1〜0.2、0.2〜0.3、0.3〜0.4、0.4〜0.5、0.5〜0.6、及びこれらの組み合わせの値を有し得る。例えば、xは約0〜0.45の値、あるいは0〜0.25の値を有し得る。加えて、式(III)は、約0〜0.99の値を有し得る添字yを有する。したがって、yは約0〜0.1、0.1〜0.2、0.2〜0.3、0.3〜0.4、0.4〜0.5、0.5〜0.6、0.6〜0.7、0.7〜0.8、0.8〜0.9、0.9〜0.99、及びこれらの組み合わせの値を有し得る。例えば、yは約0.25〜0.8の値、あるいは0.5〜0.8の値を有し得る。式(III)はまた、約0〜0.35の値を有し得る添字zを有する。したがって、zは約0〜0.1、0.1〜0.15、0.15〜0.2、0.2〜0.25、0.25〜0.3、0.3〜0.35、及びこれらの組み合わせの値を有し得る。例えば、zは約0〜0.25の値、あるいは0〜0.15の値を有し得る。
構成成分(A)に好適なシリコーン樹脂の例としては、次の式:(ViMeSiO1/20.25(PhSiO3/20.75、(ViMeSiO1/20.25(PhSiO3/20.75、(ViMeSiO1/20.25(MeSiO3/20.25(PhSiO3/20.50、(ViMeSiO1/20.15(PhSiO3/20.75(SiO4/20.1、(CH=CHCH(Me)Si)0.3(MeSiO2/20.2(MeSiO3/20.5、及び(ViMeSiO1/20.15(ViMeSiO1/20.1(PhSiO3/20.75(式中、「Me」はメチル、「Vi」はビニル、「Ph」はフェニルである)を有する樹脂が挙げられるがこれらに限定されない。
いくつかの実施形態において、式(III)のシリコーン樹脂は、500〜500,000、あるいは1000〜200,000、あるいは1000〜50,000、あるいは1000〜20,000の数平均分子量(M)を有し得、この分子量は、屈折率検出器及びシリコーン樹脂(MQ)標準を用いるなどの標準技法によって測定され得る。
シリコーン樹脂を調製する方法は当技術分野において周知であり、多くのシリコーン樹脂が市販されている。典型的に、シリコーン樹脂は、トルエンなどの有機溶媒中でクロロシラン前駆体の適切な混合物を共加水分解することによって調製される。例えば、R SiO1/2及びRSiO3/2構造ユニットを有するMT樹脂は、R SiClとRSiClをトルエン中で共加水分解することによって調製可能であり、R及びRは式(III)に関して上記で定義されている通りである。塩酸水溶液とシリコーン加水分解物を分離し、この加水分解物を水で洗浄することによって残留酸を除去し、穏やかな縮合触媒の存在下で加熱することによって樹脂に必要な粘度を「与える」。所望であれば、樹脂を有機溶媒中で縮合触媒を用いて更に処理することによってケイ素結合ヒドロキシ基の含量を低減することができる。あるいは、−Br、−I、−OCH、−OC(O)CH、−N(CH、NHCOCH、及び−SCHなどの、クロロ以外の加水分解性基を含有するシランを、共加水分解反応の出発物質として利用することもできる。樹脂生成物の特性は、使用するシランの種類、シランのモル比、縮合度、及び処理条件によって決まる。
構成成分(A)の有機ケイ素化合物
様々な実施形態において、提示されるシリコーン組成物の構成成分(A)は、(ii)分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合水素原子を有する少なくとも1つの有機ケイ素化合物を含む。構成成分(A)は、1つの有機ケイ素化合物、又は2つ以上の異なる有機ケイ素化合物を含む混合物を含み得る。いくつかの実施形態において、選択される有機ケイ素化合物は、分子当たり少なくとも3つのケイ素結合水素原子を有し得る。
有機ケイ素化合物は、シリコーン樹脂を硬化(すなわち架橋)させるのに十分な量で存在する。必要な有機ケイ素化合物の正確な量は、所望の硬化度で決まり、この硬化度は、一般に、シリコーン樹脂中のアルケニル基モル数に対する、有機ケイ素化合物中のケイ素結合水素原子のモル数の比が増加するにつれて、増加する。いくつかの実施形態において、構成成分(A)中の有機ケイ素の濃度は、シリコーン樹脂中のアルケニル基のモル当たり、有機ケイ素化合物中のケイ素結合水素原子約0.4〜1.5モルを提供するのに十分な量であり得る。例えば、有機ケイ素の濃度は、シリコーン樹脂中のアルケニル基のモル当たり、有機ケイ素化合物中のケイ素結合水素原子約0.4〜0.7モル、0.7〜1.0モル、1.0〜1.1モル、1.1〜1.2モル、1.2〜1.3モル、1.3〜1.4モル、1.4〜1.5モル、及びこれらの組み合わせを提供するのに十分な量であり得る。
有機ケイ素化合物の構造は、線状、分枝状、環状、又は樹脂性であり得る。いくつかの実施形態において、有機ケイ素化合物は、オルガノ水素シラン又はオルガノ水素シロキサンであり得、オルガノ水素シランは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、又はポリシランであり得、またオルガノ水素シロキサンはジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンであり得る。シクロシラン及びシクロシロキサンは、典型的には、3〜12個のケイ素原子、あるいは3〜10個のケイ素原子、あるいは3〜4個のケイ素原子を有する。非環式ポリシラン及びポリシロキサンにおいて、ケイ素結合水素原子は、末端、ペンダント、又は末端及びペンダント位置の両方に位置させることができる。
好適なオルガノ水素シランは、式H 4−aSiを有し得、Rは上記で定義されており、aは2〜3である。例としては、HPhSi、HMePhSi、及びHPhSiが挙げられるがこれらに限定されない。
好適なオルガノ水素シランは式:
(IV) HR Si−R−SiR
を有し得、式中、Rは脂肪族不飽和を含まず、C〜C10ヒドロカルビル又はそのハロゲン置換誘導体から独立して選択され、Rは下記:

(式中、gは1〜6)から選択される式を有する、脂肪族不飽和を含まないヒドロカルビレン基である。Rで示される基は、式(III)に関して記述されている通りである。したがって、前述のオルガノ水素シランの例としては、下記の式:

を有するシランが挙げられるがこれらに限定されない。
好適なオルガノ水素シランの例としては、ジフェニルシラン、2−クロロエチルシラン、ビス[(p−ジメチルシリル)フェニル]エーテル、1,4−ジメチルジシリルエタン、1,3,5−トリス(ジメチルシリル)ベンゼン、1,3,5−トリメチル−1,3,5−トリシラン、ポリ(メチルシリレン)フェニレン、及びポリ(メチルシリレン)メチレンが挙げられるが、これらに限定されない。
好適なオルガノ水素シロキサンは、式(V):
(V) (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2)z
(式中、Rは脂肪族不飽和を含まず、C〜C10ヒドロカルビル又はこれらのハロゲン置換誘導体から独立して選択され、RはR、−H、又は少なくとも1つのケイ素結合水素原子を有するオルガノシリルアルキル基から独立して選択され、式中、w、x、y、及びzはw=0〜0.8、x=0〜0.6、y=0〜0.99、z=0〜0.35のモル分画であり、w+x+y+z=1、y+z/(w+x+y+z)=0.2〜0.99、かつw+x/(w+x+y+z)=0.01〜0.8であり、ただしR基の少なくとも20モル%が、−H、又は少なくとも1つのケイ素結合水素原子を有するオルガノシリルアルキル基である)を有し得る。いくつかの実施形態において、−H、又は少なくとも1つのケイ素結合水素原子を有するオルガノシリルアルキル基であるR基のモル%は、約20〜30モル%、30〜40モル%、40〜50モル%、50〜60モル%、70〜80モル%、80〜90モル%、90〜100モル%、又はこれらの組み合わせから選択され得る。
で表わされるヒドロカルビル基及びハロゲン置換ヒドロカルビル基は、式(III)に関して記載した通りである。好適なRオルガノシリルアルキル基の例としては、次の式:


−CHCHSiMeH、−CHCHSiMe2nSiMeH、−CHCHSiMe2nSiMePhH、
−CHCHSiMePhH、−CHCHSiPhH、−CHCHSiMePhC2nSiPhH、
−CHCHSiMePhC2nSiMeH、−CHCHSiMePhOSiMePhH、及び
−CHCHSiMePhOSiPh(OSiMePhH)、を有する基が挙げられるがこれらに限定されず、式中、Meはメチル、Phはフェニル、添字nは2〜10の値を有する。
好適なオルガノ水素シロキサンの例としては、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラフェニルジシロキサン、フェニルトリス(ジメチルシロキシ)シラン、1,3,5−トリメチルシクロトリシロキサン、トリメチルシロキシ末端ポリ(メチル水素シロキサン)、トリメチルシロキシ末端ポリ(ジメチルシロキサン/メチル水素シロキサン)、及びジメチル水素シロキシ末端ポリ(メチル水素シロキサン)が挙げられるが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、構成成分(A)は、単一オルガノ水素シラン、2種の異なるオルガノ水素シランの混合物、単一オルガノ水素シロキサン、2種の異なるオルガノ水素シロキサンの混合物、又はオルガノ水素シランとオルガノ水素シロキサンとの混合物を含み得る。例えば、構成成分(A)は、混合物の総重量に対して、少なくとも0.5%(w/w)、あるいは少なくとも50%(w/w)、あるいは少なくとも75%(w/w)のオルガノ水素ポリシロキサン樹脂と、オルガノ水素シラン及び/又はオルガノ水素シロキサンを有する混合物を含み得、後者の樹脂は前者のオルガノ水素ポリシロキサン樹脂とは異なる。
ケイ素結合水素原子を含有する有機ケイ素化合物を調製する方法は、当技術分野で周知である。例えば、オルガノ水素シランは、グリニャール試薬をハロゲン化アルキル又はアリールと反応させることによって調製することができる。特に、上述の式(IV)、HR Si−R−SiR Hを有するオルガノ水素シランは、式Rを有するアリールジハライドをエーテル中においてマグネシウムで処理することによって、対応するグリニャール試薬を生成し、次にこのグリニャール試薬を、式HR SiClを有するクロロシランで処理することによって調製できる(式中、RとRは式(IV)に関して記述されている通り)。
オルガノ水素シロキサンを調製する方法(例えば、オルガノハロシランの加水分解及び縮合による)も、当技術分野で周知である。例えば、オルガノ水素ポリシロキサン樹脂は、ヒドロシリル化触媒と、所望により有機溶媒の存在下において、分子当たり平均で2〜4つのケイ素結合水素原子を有し、かつ分子量が1,000未満である有機ケイ素化合物と、シリコーン樹脂とを反応させることによって調製することができ、ただしこのとき、シリコーン樹脂(a)は分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有し、(a)におけるアルケニル基に対する(b)中のケイ素結合水素原子のモル比は、1.5〜5である。
構成成分(A)のヒドロシリル化触媒
様々な実施形態において、構成成分(A)は、(iii)少なくとも1つのヒドロシリル化触媒を含有する。構成成分(A)は、単一のヒドロシリル化触媒を含有していてよく、又は、例えば構造、形態、金属、錯体配位子、及び封入材料(例えば熱可塑性樹脂タイプ)などの少なくとも1つの特性が異なる、2つ以上の異なる触媒を含む混合物を含有していてもよい。この触媒は、提示される(i)少なくとも1つのシリコーン樹脂と、提示される(ii)少なくとも1つの有機ケイ素化合物との追加反応を促進させることが可能な任意の触媒であり得る。ヒドロシリル化触媒の非限定的な例としては、VIIIB族金属を含む化合物が挙げられる。好適なVIIIB側金属の例には、プラチナ、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム、及びイリジウムが挙げられる。VIIIB族金属がプラチナであるとき、良好な結果が得られている。
いくつかの実施形態において、構成成分(A)は、プラチナを含むヒドロシリル化触媒を含む。好適なプラチナ含有触媒の例には、塩化白金酸と特定のビニル含有オルガノシロキサンの錯体、例えば米国特許第3,419,593号に開示されているものが挙げられ、この記述は参照により本明細書に組み込まれる。そのような触媒の一例は、塩化白金酸と1,3−ジエテニル−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンとの反応生成物である。
いくつかの実施形態において、ヒドロシリル化触媒は、マイクロカプセル化されたVIIIB族金属含有の触媒であり得る。マイクロカプセル化ヒドロシリル化触媒を含有する組成物は、周囲条件下で長期間、典型的には数ヶ月以上安定であるもかかわらず、マイクロカプセル化材料(例えば熱可塑性樹脂)の融点又は軟化点を超える温度で比較的速やかに硬化する。マイクロカプセル化ヒドロシリル化触媒及びその調製方法は当該技術分野において周知である。
構成成分(A)中に使用されるヒドロシリル化触媒の濃度は、提示される(i)少なくとも1つのシリコーン樹脂と、提示される(ii)少なくとも1つの有機ケイ素化合物との追加反応を触媒するのに十分な濃度である。いくつかの実施形態において、ヒドロシリル化触媒の濃度は、シリコーン樹脂と有機ケイ素化合物を合わせた重量に対して、約0.1〜1000ppmのVIIIB族金属を供給するのに十分な濃度である。したがって、使用されるヒドロシリル化触媒の濃度は、約0.1〜10ppm、10〜50ppm、50〜100ppm、100〜200ppm、200〜300ppm、300〜400ppm、400〜500ppm、500〜600ppm、600〜700ppm、700〜800ppm、800〜900ppm、900〜1000ppm、及びこれらの組み合わせのVIIIB族金属を供給するのに十分な濃度であり得る。例えば、この濃度は約0.5〜500ppmのVIII族金属を供給するのに十分な濃度であってよく、あるいは、約1〜20ppmであってもよい。
構成成分(B)の有機リン酸エステル化合物
様々な実施形態において、提示されるシリコーン組成物の構成成分(B)は、(i)式(I)を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル:
(ii)式(II)を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル:
又は、
(iii)これらの組み合わせ、
(式中、各RはC〜C10のアルキル又はC〜C20のアリールから独立して選択され、Rはヒドロカルビレンであるものとし、mは1〜20の値を有し、構成成分(A)のシリコーン樹脂中の少なくとも50モル%のRアルキル基又はアリール基が、有機リン酸エステル化合物中の基Rと同じである)から選択される少なくとも1つの有機リン酸エステル化合物を含む。したがって、有機リン酸エステル化合物中の基Rが、C〜C10のアルキルである場合、構成成分(A)のシリコーン樹脂中の少なくとも50モル%の基Rが、C〜C10のアルキルである。同様に、有機リン酸エステル化合物中の基RがC〜C20のアリールである場合、構成成分(A)のシリコーン樹脂中の少なくとも50モル%の基Rが、C〜C20のアリールである。いくつかの実施形態において、有機リン酸エステル化合物中の基Rと同じである構成成分(A)のシリコーン樹脂中のR基のモル%は、約50〜60モル%、60〜70モル%、70〜80モル%、80〜90モル%、90〜100モル%、又はこれらの組み合わせから選択され得る。
で表わされる基は、1〜10個の炭素原子、あるいは1〜6個の炭素原子、あるいは6〜20個の炭素原子を有し得る。好適なR基は、アルキル、シクロアルキル、アリール、アルカリル、及びアラルキルから独立して選択され得る。好適なR基の例には、メチル、エチル、プロピル、1−メチルエチル、ブチル、1−メチルプロピル、2−メチルプロピル、1,1−ジメチルエチル、ペンチル、1−メチルブチル1−エチルプロピル、2−メチルブチル、3−メチルブチル、1,2−ジメチルプロピル、2,2−ジメチルプロピル、ヘキシル、へプチル、オクチル、ノニル、デシル、シクロペンチル、シクロヘキシル、メチルシクロヘキシル、フェニル、ナフチル、トリル、キシリル、ベンジル、及びフェネチルが挙げられるが、これらに限定されない。
好適なR基の例には、−CH−、−C−、−C−、−C−、−C−(1,3−シクロブチレン)、−C10−、−C−(1,3−シクロヘキシレン)、−C−、ビフェニレン、ビスフェノールA、及びナフチレンが挙げられるが、これらに限定されない。
これら及び他の実施形態は、構成成分(B)の有機リン酸エステル化合物の有機基が、構成成分(A)のシリコーン樹脂のケイ素結合ヒドロカルビル基に合致し、かつシリコーン組成物中の有機リン酸エステル/樹脂の比が所定のパラメーター内にあるとき、硬化生成物の透明度は、既知のシリコーン組成物の硬化生成物に同等若しくはそれ以上であり、硬化生成物の機械的可撓性は既知のシリコーン組成物の硬化生成物よりも大きく、硬化生成物の引火性は既知のシリコーン組成物の硬化生成物に同等若しくはそれ以下であるという、本発明者らによる発見に、少なくとも部分的に依存している。いくつかの実施形態において、提示されるシリコーン組成物の硬化生成物は更に、既知のシリコーン組成物の硬化生成物に比べ、より低いヘイズとより大きい屈折率のいずれか一方又は両方を呈し得る。例えば、このアプローチを用いて開発された樹脂は、有機リン酸エステル化合物を含まない組成物や、所定のパラメーター内の有機リン酸エステル化合物を含まない組成物に比べて、より大きな屈折率を有し得、この樹脂は特定の無機強化材(例えばガラス繊維など)と組み合わせることにより、透明な強化フィルムを形成することができる。このように、発明者らは、シリコーン樹脂の他の特性を損うことなく、少なくとも1つの特性を改善するためのアプローチを開発した。このアプローチを用いて開発された低引火性のシリコーン組成物、接着剤及びフィルムは、既知の低引火性シリコーン接着剤及びフィルムよりも改善された機械的可撓性を呈し、既知の組成物、接着剤及びフィルムに同等又はより良いその他の特性(例えば透明度)を1つ以上有する。
提示されるシリコーン組成物は、構成成分(B)中に有機リン酸エステル化合物を含み、これは、硬化して低引火性のシリコーン樹脂接着剤及びフィルムを形成する既知の組成物とは対照的である。提示される組成物中に使用される有機リン酸エステルの量は、その硬化生成物が、既知のシリコーン組成物の硬化生成物よりも高い機械的可撓性を有し、また同時に、低引火性、低ヘイズ、高透明度、及び高屈折率のうち1つ以上の特性を維持又は改善している。いくつかの実施形態において、存在する有機リン酸エステル化合物の量は、シリコーン組成物に対して、約1〜20%(w/w)の有機リン酸エステル化合物を提供するのに十分な量であり得る。したがって、有機リン酸エステル化合物の量は、約1〜4%(w/w)、4〜8%(w/w)、8〜12%(w/w)、12〜16%(w/w)、16〜20%(w/w)、及びこれらの組み合わせであり得る。いくつかの実施形態において、有機リン酸エステル化合物は、約0.01ppm〜10,000ppmの量で、シリコーン組成物中に存在する。例えば、有機リン酸エステル化合物は、約0.1〜1000ppm、あるいは約0.1〜500ppm、あるいは約0.5〜250ppm、あるいは約0.5〜150ppm、あるいは約0.5〜100ppm、あるいは約0.5〜50ppm、あるいは約1〜30ppmの量で存在し得る。
好適な有機リン酸エステル化合物の例としては、リン酸トリフェニル、リン酸トリメチル、リン酸ジフェニルメチル、リン酸ジメチルフェニル、リン酸トリエチル、リン酸ジエチルフェニル、リン酸トリス−n−ブチル、リン酸トリス−t−ブチル、リン酸トリス−n−プロピル、リン酸トリス−イソプロピル、リン酸トリスシクロヘキシル、リン酸ペンチルジフェニル、リン酸トリクレシル、リン酸トリキシリル、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールFビス(ジフェニルホスフェート)、リン酸アルキルオリゴマー、リン酸アリールオリゴマー、及びリン酸アルキルアリールオリゴマーが挙げられるがこれらに限定されない。リン酸トリフェニル、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、リン酸トリクレシル、リン酸トリキシリル、及びリン酸アリールオリゴマーから選択された有機リン酸エステル化合物を使用することで、良好な結果が得られた。
追加の構成成分
提示されるシリコーン組成物は所望により、組成物の硬化を妨げないような構成成分であれば、そのような追加の構成成分を含有することができる。追加構成成分の例としては、3−メチル−3−ペンテン−1−イン、3,5−ジメチル−3−ヘキセン−1−イン、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オル、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、2−フェニル−3−ブチン−2−オル、ビニルシクロシロキサン、及びトリフェニルホスフィンなどのヒドロシリル化触媒阻害剤;米国特許第4,087,585号及び同第5,194,649号で教示されている接着促進剤などの接着促進剤(これらの記述は参照により本明細書に組み込まれる);染料;顔料;酸化防止剤;熱安定剤;UV安定剤;難燃剤;流動調節剤;補強材及び増量充填材などの充填剤;並びに有機溶媒及び反応性希釈剤などの希釈剤が挙げられ得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、提示されるシリコーン組成物は所望により、式(V):
(VI) (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
(式中、各Rは脂肪族不飽和を含まず、C〜C10ヒドロカルビル又はそれらのハロゲン置換誘導体から独立して選択され、各Rは、R又はアルケニル基から独立して選択され、ここにおいてc、d、e、及びfはモル分画であり、c=0〜0.8、d=0〜1、e=0〜0.25、f=0〜0.2、c+d+e+f=1、及びc+dは0ではなく、ただしe+f=0のとき、dは0ではなく、Rは、少なくとも1つの炭素−炭素二重結合が末端ではないアルケニル基であり、オルガノシロキサンはその構造が直鎖状、分枝状、又は環状である)を有するオルガノシロキサンなどの反応性希釈剤を含有し得る。
反応性希釈剤は、単一のオルガノシロキサンであってよく、又は2つ以上の異なるオルガノシロキサンを含む混合物であってもよい。25℃での反応性希釈剤の粘度は、典型的に、シリコーン組成物の構成成分(A)の粘度の20%以下、あるいは10%以下、あるいは1%以下である。提示されているシリコーン組成物に反応性希釈剤が使用される場合、その濃度は、構成成分(A)と(B)を合わせた重量に対して、約1〜20%(w/w)であり得る。
いくつかの実施形態において、提示されるシリコーン組成物は、少なくとも1つのセラミック充填材を所望により含み得る。セラミック充填材の例としては、窒化物、炭化物、金属酸化物、ケイ酸塩が挙げられるがこれらに限定されない。好適な充填剤の例としては、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化モリブデン、アルミニウム酸化物、マグネシウム酸化物、亜鉛酸化物、ベリリウム酸化物、ジルコニウム酸化物、チタン酸化物、及びトリウム酸化物、アルミニウムのケイ酸塩、マグネシウムのケイ酸塩、ジルコニウムのケイ酸塩、チタンのケイ酸塩、及びケイ酸アルミニウムマグネシウムが挙げられ得るが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態において、提示されるシリコーン組成物は、所望により1つ以上の有機溶媒を含み得る。この有機溶媒は、構成成分(A)、構成成分(B)、又は硬化したシリコーン組成物と少なくとも部分的に相溶性であり、かつこれらと反応を起こさない、任意の非プロトン性又は二極性非プロトン性の有機溶媒であり得る。好適な有機溶媒の例としては、飽和脂肪族炭化水素(n−ペンタン、ヘキサン、n−ヘプタン、イソオクタン及びドデカンなど)、脂環式炭化水素(シクロペンタン及びシクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン、キシレン及びメシチレンなど)、環状エーテル(テトラヒドロフラン(THF)及びジオキサンなど)、ケトン(メチルイソブチルケトン(MIBK)など)、ハロゲン化アルカン(トリクロロエタンなど)、及びハロゲン化芳香族炭化水素(ブロモベンゼン及びクロロベンゼンなど)が挙げられ得るがこれらに限定されない。
シリコーン接着剤
様々な実施形態において、提示されるシリコーン組成物の1つ以上の硬化生成物を含むシリコーン接着剤が提示される。ヒドロシリル化触媒の存在は、有機ケイ素化合物とシリコーン樹脂との追加反応による硬化(すなわち架橋)を促進する。いくつかの実施形態において、大気圧下で室温(約23±2℃)〜250℃の温度にシリコーン組成物を曝露させることにより、硬化が促進され得る。例えば、提示されるシリコーン組成物の硬化は、約20〜50℃、50〜100℃、100〜150℃、150〜200℃、200〜250℃、及びこれらの組合せで達成され得る。使用される具体的な温度は、特に、ヒドロシリル化触媒の性質、有機リン酸エステル化合物の性質、及び望ましい硬化生成物に応じて異なる。室温であるか高温であるかを問わず、追加の反応は、有機ケイ素化合物をシリコーン樹脂と共に望ましい程度まで硬化させるのに十分な長さの時間、継続させることが可能である。例えば、組成物は100〜200℃の温度で約0.1〜0.3時間、0.3〜0.6時間、0.6〜0.9時間、0.9〜1.2時間、1.2〜1.5時間、1.5〜1.8時間、1.8〜2.1時間、2.1〜2.4時間、2.4〜2.7時間、2.7〜3.0時間、及びこれらの組み合わせの間、加熱することができる。
提示されるシリコーン組成物を硬化させることにより形成されるシリコーン接着剤は、既知のシリコーン接着剤よりも改善された特性を有する。例えば、既知の低引火性シリコーン接着剤と比較して、提示される接着剤は概ね、多くの高度に架橋されたシリコーン樹脂に典型的な低引火性を維持しながら、より大きな機械的可撓性を有する。別の例として、提示される接着剤は典型的に、既知の接着剤と同等又はより高い透明性を呈し、この透明性の度合は接着剤の組成、厚さ、及び屈折率などの数多くの要素に依存する。更なる例として、提示される接着剤は典型的に、アルケニル含有シリコーン樹脂を含む既知のシリコーン接着剤に匹敵する様式で接着し、基材が(例えば炎などにより)高温に曝露したとき、この接着剤は結合基材への接着を維持又は保持することができる。
強化シリコーン樹脂フィルム
様々な実施形態において、提示されるシリコーン組成物の1つ以上の硬化生成物を含む強化シリコーン樹脂フィルムが提示される。強化シリコーン樹脂フィルムは、当該技術分野において一般に既知の技法によって調製することができ、そのような技法は一般に、繊維強化材を硬化性シリコーン組成物内に含浸する工程と、その含浸された繊維強化材を加熱してシリコーン組成物を硬化させるか、又は他の手段によってその組成物を硬化させる工程とが含まれる。いくつかの実施形態において、調製される提示の強化シリコーン樹脂フィルムは、本明細書に開示される硬化シリコーン組成物の10〜99%(w/w)を構成する。いくつかの実施形態において、調製されたフィルムは約5〜500μmの厚さを有する。例えばこのフィルムは、約5〜25μm、25〜50μm、50〜75μm、75〜100μm、100〜125μm、125〜150μm、150〜175μm、175〜200μm、200〜225μm、225〜250μm、250〜275μm、275〜300μm、300〜325μm、325〜350μm、350〜375μm、375〜400μm、400〜425μm、425〜450μm、450〜475μm、475〜500μm、及びこれらの組み合わせの厚さを有し得る。いくつかの実施形態において、提示される強化シリコーン樹脂フィルムは、自立型フィルムである。
使用される繊維強化材は、織布若しくは不織布、マット若しくは粗紡糸、又はバラの繊維を含むがこれらに限定されない繊維を含む、任意の強化材であり得る。いくつかの実施形態において、この強化材は、高いヤング率及び高い引張り強度の一方又は両方を有する。例えば、好適な繊維強化材は、25℃で約3〜1,000GPa、あるいは約3〜200GPa、あるいは約10〜100GPaのヤング率を有し得る。追加の例として、好適な繊維強化材は、25℃で約50〜10,000MPa、あるいは約50〜1,000MPa、あるいは約50〜500MPaの引張り強度を有し得る。強化材に使用される繊維は、円筒形などの任意の好適な形状であってよく、また1〜100μmなどの好適な直径を有し得る。例えば、1〜20μm、あるいは1〜10μmの直径を有する円筒形繊維が好適であり得る。バラの繊維は、連続的(すなわち、繊維が概ね切れていない状態で強化シリコーン樹脂フィルム全体にわたって延在している)又は寸断されていてもよい。繊維強化材の例としては、ガラス繊維、石英繊維、グラファイト繊維、ナイロン繊維、ポリエステル繊維、アラミド繊維(Kevlar(登録商標)及びNomex(登録商標)など)、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、及び炭化ケイ素繊維を含む強化材が挙げられるが、これらに限定されない。
繊維強化材は、有機汚染物質を除去するため、使用前に加熱処理され得る。例えば、繊維強化材は、大気圧下で、250℃〜800℃の温度、あるいは400〜700℃の温度、あるいは550〜650℃の温度に加熱し得る。いくつかの実施形態において、この強化材は、表面仕上げを除去するのに十分な長さの時間、加熱することができる。例えば、繊維強化材は、250℃〜800℃の温度で0.1時間〜3時間にわたって加熱され得る。あるいは、繊維強化材は、250℃〜800℃の温度で0.1時間〜0.2時間にわたって加熱され得る。
繊維強化材を提示の硬化性シリコーン組成物に含浸することは、様々な方法を使用して達成することができる。例えば、第1の方法によると、繊維強化材は、(i)提示の硬化性シリコーン組成物を剥離ライナに適用してシリコーンフィルムを形成する工程、(ii)前記フィルムに繊維強化材を埋め込む工程、(iii)埋め込まれた繊維強化材を脱気する工程、及び(iv)硬化性シリコーン組成物を埋め込んで脱気した繊維強化材に適用して、含浸された繊維強化材を形成する工程、によって含浸することができる。
上記方法の工程(i)において、任意の好適なコーティング技法(例えばスピンコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、刷毛塗り、又はスクリーンプリントなど)を用いて硬化性シリコーン組成物を剥離ライナに適用して、繊維強化材を埋め込むのに十分な量のシリコーンフィルムを形成する。剥離ライナは、シリコーン樹脂を硬化させた後に、強化シリコーン樹脂フィルムを剥離による損傷を与えずに取り出すことが可能な表面を有する、任意の剛体又は可撓性材料であり得る。剥離ライナの例としては、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート、及びポリイミドが挙げられるが、これらに限定されない。
上記方法の工程(ii)において、繊維強化材はシリコーンフィルム内に埋め込まれる。繊維強化材は、単純にこの強化材をフィルム上に置き、フィルムのシリコーン組成物でこの強化材を浸すことによってシリコーンフィルムに埋め込むことができる。繊維強化材が織布又は不織布である場合、この強化材は、例えば室温(約23±2℃)において1〜1,000cm/sの速度で組成物内に通すことによって埋め込むことができる。
上記方法の工程(iii)において、埋め込まれた繊維強化材が脱気される。脱気は、埋め込まれた繊維強化材を対象に、室温〜60℃の温度において、埋め込まれた強化材に閉じ込められた空気を除去するのに十分な期間にわたって真空を適用することによって、達成できる。例えば、埋め込まれた繊維強化材は、室温で1,000Pa〜20,000Paの圧力を5分〜60分にわたって適用することにより脱気し得る。
上記方法の工程(iv)において、脱気された埋め込み繊維強化材に対して、任意の好適なコーティング技法(例えばスピンコーティング、ディップコーティング、スプレー、刷毛塗り、又はスクリーンプリントなど)を用いてシリコーン組成物を適用し、含浸した繊維強化材を形成する。
次に、含浸した繊維強化材を硬化させて、強化シリコーン樹脂フィルムが形成される。例えば、含浸された繊維強化材は、大気圧下で、室温〜250℃、あるいは室温〜200℃、あるいは室温〜150℃の温度で加熱してもよい。いくつかの実施形態において、強化材は、シリコーン樹脂を硬化(架橋)させるのに十分な長さの時間、加熱することができる。例えば、含浸された繊維強化材は、150℃〜200℃の温度で0.1時間〜3時間にわたって加熱され得る。あるいは、含浸された繊維強化材は、100℃〜200℃の温度及び1,000Pa〜20,000Paの圧力で、0.5時間〜3時間にわたって減圧下で加熱することができる。
上述の方法は更に、(v)含浸された繊維強化材を脱気する工程、(vi)脱気済みの含浸された繊維強化材に第2の剥離ライナを適用してアセンブリを形成する工程、及び(vii)従来の装置(例えばステンレス鋼ローラー、液圧プレス、ゴムローラー、又は積層ロールセット)を使用してこのアセンブリを圧縮することで、過剰なシリコーン組成物及び/又は捕捉された空気を除去し、かつ含浸された繊維強化材の厚さを低減する工程を含み得る。例えば、アセンブリは、1,000Pa〜10MPaの圧力で、室温(約23℃±2℃)〜50℃の温度において圧縮され得る。
提示の硬化性シリコーン組成物に繊維強化材を含浸させるための別の方法の例には、(i)繊維強化材を剥離ライナ上に堆積させる工程、(ii)提示されているヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物中に繊維強化材を埋め込む工程、(iii)埋め込まれた繊維強化材を脱気する工程、(iv)シリコーン組成物をこの脱気済みの埋め込まれた繊維強化材に適用して、含浸された繊維強化材を形成する工程、(v)所望により、含浸された繊維強化材を脱気する工程、(vi)所望により、この脱気済みの含浸された繊維強化材に第2の剥離ライナを適用してアセンブリを形成する工程、及び(vii)所望により、このアセンブリを圧縮する工程、が含まれる。
提示される強化シリコーン樹脂フィルムは、本明細書に提示される硬化シリコーン組成物の10〜99%(w/w)、あるいは30〜95%(w/w)、あるいは60〜95%(w/w)、あるいは80〜95%(w/w)含まれ得る。また、強化シリコーン樹脂フィルムは、15〜500μm、あるいは15〜300μm、あるいは20〜150μm、あるいは30〜125μmの厚さを有し得る。更に、強化シリコーン樹脂フィルムは、フィルムに亀裂が入ることなくフィルムを3.2以下の直径を有する円筒形のステンレス鋼心棒の上で曲げることができるような可撓性を有し得、この可撓性は、ASTM規格D522−93a、方法Bに記載の通りに測定される。
提示される強化シリコーン樹脂フィルムは、同じシリコーン組成物から調製された無強化のシリコーン樹脂フィルムに比べて、低い線形熱膨張係数(CTE)、高い引張り強度、高弾性率、又はこれらの組み合わせを有し得る。また、強化及び無強化シリコーン樹脂フィルムは同等のガラス転移温度を有し得るが、強化シリコーン樹脂フィルムは、ガラス転移に対応する温度範囲において、はるかに小さい弾性率変化を呈する。例えば、このフィルムは、0〜80μm/m℃、あるいは0〜20μm/m℃、あるいは2〜10μm/m℃のCTE(室温〜200℃の温度において)を有し得る。加えて、このフィルムは、50〜200MPa、あるいは80〜200MPa、あるいは100〜200MPaの引張り強度(25℃において)を有し得る。更に、強化シリコーン樹脂フィルムは、2〜10GPa、あるいは2〜6GPa、あるいは3〜5GPaのヤング率(25℃において)を有し得る。
いくつかの実施形態において、強化シリコーン樹脂フィルムは低ヘイズと高い透明性を有し、その度合は、硬化シリコーン樹脂の組成、フィルムの厚さ、及び繊維強化材の屈折率などの数多くの因子に依存する。提示される強化シリコーン樹脂フィルムは例えば、電磁スペクトルの可視範囲において、少なくとも50%、あるいは少なくとも60%、あるいは少なくとも75%、あるいは少なくとも85%の透明性(%透過率)を有し得る。
提示される強化シリコーン樹脂フィルムは、高い熱安定性、可撓性、機械的強度、及び透明性を有するフィルムが必要な用途に有用であり得る。この強化シリコーン樹脂フィルムはまた、積層基材の調製に使用するためにも好適であり得る。
積層基材
様々な実施形態において、(A)少なくとも1つのコーティング可能な表面を含む第1基材、(B)第1基材の上に重ね合わされ、少なくとも1つのコーティング可能な表面を含む、少なくとも1つの追加基材、及び(C)各基材の少なくとも1つのコーティング可能な表面のうち少なくとも一部分をコーティングするシリコーン接着剤、を含む積層基材が提供され、基材のうち少なくとも1つが、提示される強化シリコーン樹脂フィルムであり、接着剤コーティングの少なくとも一部分が、隣接する基材の相対する表面の間に挟まって直接接触しており、接着剤コーティングは、(A)ヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物であって、(i)平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有し、かつ分子当たり少なくとも1つのヒドロカルビル基を有する、少なくとも1つのシリコーン樹脂と、(ii)構成成分(i)のシリコーン樹脂を硬化させるのに十分な量で存在する、分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合水素原子を有する、少なくとも1つの有機ケイ素化合物と、(iii)ヒドロシリル化触媒と、を含むヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物と、並びに(B)(i)式(I)を有する有機リン酸エステル、(ii)式(II)を有する有機リン酸エステル、及び(iii)これらの組み合わせ、から選択される、有機リン酸エステル化合物と、を含むシリコーン組成物の硬化生成物であって、有機リン酸エステル化合物の有機基のうち少なくとも50%が、構成成分(A)のシリコーン樹脂のケイ素結合ヒドロカルビル基と同じである。いくつかの実施形態において、このシリコーン組成物は、約15〜99.9%(w/w)の構成成分(A)と、約1〜20%(w/w)の構成成分(B)から構成される。例えば、この組成物は約15〜30%(w/w)、30〜45%(w/w)、45〜60%(w/w)、60〜75%(w/w)、75〜90%(w/w)、90〜99.9%(w/w)の構成成分(A)から構成され得る。例えば、この組成物は約1〜5%(w/w)、5〜10%(w/w)、10〜15%(w/w)、15〜20%(w/w)の構成成分(B)から構成され得る。
基材は、平面形状、複雑な形状、又は不規則な形状を有する任意の剛性材料又は可撓性材料であり得る。基材は、電磁スペクトルの可視範囲の光に対して透明又は不透明であり得る。また、基板は、導体、半導体、又は不導体であり得る。基板の例としては、ケイ素;表面層に二酸化ケイ素、炭化ケイ素、リン化インジウム、ガリウムヒ素を有するケイ素;石英;石英ガラス;酸化アルミニウム;セラミック;ガラス;ソーダ石灰ガラス;ホウケイ酸ガラス;アルカリ鉛ガラス、ホウ酸塩ガラス、石英ガラス、アルミノケイ酸塩ガラス、ホウ酸鉛ガラス、ホウケイ酸ナトリウムガラス;アルミノケイ酸リチウムガラス;カルコゲニドガラス;リン酸塩ガラス;ケイ酸アルカリバリウムガラス;金属箔;ポリオレフィン;ポリエチレン;ポリプロピレン;ポリスチレン;ポリエチレンテレフタレート(PET);ポリエチレンナフタレート;フルオロカーボンポリマー;ポリテトラフルオロエチレン;ポリビニルフルオライド;ポリアミド;ナイロン;ポリイミド;ポリエステル;ポリ(メチルメタクリレート);エポキシ樹脂;ポリエーテル;ポリカーボネート;ポリスルホン;並びにポリエーテルスルホンが挙げられるが、これらに限定されない。基材はまた、本明細書に提示されるフィルムなどの、強化シリコーン樹脂フィルムであり得る。
いくつかの実施形態において、積層基材は2〜20枚の基材を含み得、それぞれが、提示されるシリコーン接着剤で少なくとも部分的にコーティングされている少なくとも1つのコーティング可能な表面を有する。コーティングは、例えばスピンコーティング、ディップコーティング、スプレーコーティング、刷毛塗り、又はスクリーンプリントなどの任意の好適なコーティング技法を用いて達成し得る。いくつかの実施形態において、上記のコーティング可能な表面の1つ以上が、提示されるシリコーン接着剤で完全にコーティングされる。例えば、提示される自立型シリコーン樹脂フィルムを含む積層基材は、各自立型フィルムの片面、両面、又は両面及びその側面に、シリコーン接着剤コーティングを有し得る。積層基材中の各基材は、同じであっても異なっていてもよい。例えば、積層基材は少なくとも1つのガラス基材を含み得、このガラス基材は、提示されるシリコーン接着剤で少なくとも部分的にコーティングされた少なくとも一表面と、提示されるシリコーン接着剤で少なくとも部分的にコーティングされた少なくとも一表面を含む少なくとも1つの自立型強化シリコーン樹脂基材と、を含む。
提示される積層基材は、(i)第1基材のコーティング可能な第1表面の少なくとも一部分に、提示されるシリコーン組成物を適用して第1フィルムを形成する工程、(ii)第1フィルム上に第2基材を重ねる工程、及び(iii)第1フィルムを硬化させて第1シリコーン接着剤コーティングを形成する工程、によって調製され得る。工程(i)〜(iii)の任意のものに対応する工程は、第2基材、及び更に追加される基材ごとに、実施することができる。基材に適用される各シリコーン組成物は、別の基材に適用されるシリコーン組成物と同じであっても異なっていてもよい。提供される積層基材はまた、(i)第1基材のコーティング可能な第1表面の少なくとも一部分に、提示されるシリコーン組成物を適用して第1フィルムを形成する工程、(ii)第1フィルム上を少なくとも部分的に硬化させて、第1シリコーン接着剤コーティングを形成する工程、(iii)第1シリコーン接着剤コーティングの少なくとも一部分に別のシリコーン組成物を適用することによって、第2フィルムを形成する工程、(iv)第2フィルム上に第2基材を重ねる工程、及び(v)第2フィルムを硬化させて、多層シリコーン接着剤コーティングを形成する工程、によって調製することもできる。工程(i)〜(v)の任意のものに対応する工程は、第2基材、及び更に追加される基材ごとに、実施することができる。更に、工程(ii)〜(iii)に対応する工程は、繰返し実施して、2層を超える多層コーティングを形成することができる。
単層シリコーン接着剤コーティングは、0.03〜300μm、あるいは0.1〜100μm、あるいは0.1〜50μmの厚さを有し得る。多層シリコーン接着剤コーティングは、0.06〜300μm、あるいは0.2〜100μm、あるいは0.2〜50μmの厚さを有し得る。
提示される多層積層基材は、提示されるシリコーン接着剤コーティングを含む。いくつかの実施形態において、提供される積層基材は、他の好適なシリコーン接着剤コーティングも含み得る。他の好適なシリコーン接着剤コーティングの例としては、PCT国際公開特許WO/2009/111190号、同WO/2009/111193号、同WO/2009/111196号、及び同WO/2009/111199号に記述されているものが挙げられるがこれらに制限されない。例えば、積層基材は、提示されるシリコーン接着剤コーティングのみを含んでもよく、提示されるシリコーン接着剤と別のシリコーン接着剤との、別個の単一層コーティングを含んでもよく、あるいは、提示されるシリコーン接着剤を少なくとも1層と、別のシリコーン接着剤を少なくとも1層有する、多層コーティングを含み得る。
本発明は、実例として提供され、かつ限定するものではないことが当業者には理解されるであろう、以下の実施例を参照することによって、より良好に理解されるであろう。
(実施例1)
シリコーン組成物サンプルは、次のものを順に混合することにより調製された:(i)シリコーン樹脂[Dow Corningシリコーン樹脂H、平均組成が(VMeSiO1/20.235(Ph(OH)SiO2/20.036(PhSiO3/20.729であるポリマーの、トルエン中71.6重量%溶液]、(ii)架橋剤[Dow Corning架橋剤I、フェニルトリス(ジメチルシロキシ)シラン]、(iii)有機リン酸エステル化合物[Suprestra Fyroflex RDP、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)]、(iv)触媒[Dow Corning触媒K、ジビニルテトラメチルジシロキサンとのプラチナ錯体で、トリフェニルホスフィン(TPP)で阻害]、(v)溶媒(トルエン)。各混合は、Hauschildミキサー中、2400rpmで1分間均質化し、混合溶液を2つの部分に分けた。一方の部分は、アルミニウム皿に流し込み、空気循環炉内で硬化させた(硬化温度シーケンスは、室温から100℃まで2℃/分、100℃で1時間、100℃から150℃まで2℃/分、150℃で1時間置いた)。次に炉のスイッチを切って冷まし、硬化したスラブを得た。溶液のもう一方の部分は、含浸トラフに注ぎ、Style 106ガラス布地(BGF Industries)を金属棒の下で溶液に通し、布地に樹脂溶液を含ませた。この含浸済み布地をドラフト内で一晩垂直につるし、溶媒を飛ばした。乾燥した樹脂含浸布地を次に、空気循環炉に移して、硬化樹脂スラブと同様にして硬化させた。これらの硬化スラブとフィルムは、破断までの機械的伸長の測定、スラブが工学的に透明かどうかの観察、及びヘイズ測定のために使用された。
強化フィルムのサンプル組成、スラブ透明性の観察結果、及びヘイズ値(Gardnerヘイズ計測器で測定)を表1に示す。また、ヘイズ値を、組成物中の有機リン酸エステルの量の関数としてプロットしたものを、図1に示す。
これら全ての組成に見られるように、有機リン酸エステルは高度に架橋したシリコーン樹脂と相溶性であり、光学的に透明なスラブを形成する。また、有機リン酸エステルを組み込むことにより、ガラス繊維強化フィルムを適切な量の有機リン酸エステルと共に作製した場合に、ヘイズ値を2%未満にすることが可能になった。
(実施例2)
表2に示すシリコーン組成物サンプルは、次のものを順に混合することにより調製された:(i)シリコーン樹脂[Dow Corningシリコーン樹脂H、平均組成が(VMeSiO1/20.235(Ph(OH)SiO2/20.036(PhSiO3/20.729であるポリマーの、トルエン中71.6重量%溶液]、(ii)架橋剤[Dow Corning架橋剤I、フェニルトリス(ジメチルシロキシ)シラン]、(iii)有機リン酸エステル化合物[Suprestra Fyroflex RDP、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)]、(iv)触媒[Dow Corning触媒J、ジビニルテトラメチルジシロキサンとのプラチナ錯体]。更に、触媒なしで別の組成物が作製された。各混合は、Hauschildミキサー中、2400rpmで1分間均質化し、混合溶液を2つの部分に分けた。硬化スラブは、実施例1の記述に従って調製された。
調製された硬化スラブは、ロードセル及び伸び計を備えたMTS試験フレームの張力モードで、2mm/分の変位速度で試験された。負荷−変位曲線のプロットを図2に示した。プロットからわかるように、少量の有機リン酸エステルを、脆性の高い、高度に架橋したシリコーン樹脂に組み込むことによって、破断点伸びと機械的可撓性が有意に改善されている。
(実施例3)
シリコーン組成物サンプル(表3に示されている)は、次のものを順に混合することにより調製された:(i)シリコーン樹脂[Dow Corningシリコーン樹脂H、平均組成が(VMeSiO1/20.235(Ph(OH)SiO2/20.036(PhSiO3/20.729であるポリマーの、トルエン中71.6重量%溶液]、(ii)架橋剤[Dow Corning架橋剤I、フェニルトリス(ジメチルシロキシ)シラン]、(iii)様々な有機リン酸エステル化合物[A:リン酸トリフェニル(Sigma Aldrich)、B:Suprestra Syn−O−AD 8484、リン酸トリクレシル、C:Suprestra Fyroflex RDP、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)、D:Suprestra Fyroflex BDP、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、E:Suprestra Fyrquel L、リン酸トリキシリルエステル、F:Suprestra Fyrol A710、リン酸アリール混合物、G:Fyrol PNX、リン酸アルキルオリゴマー]、(iv)触媒[Dow Corning触媒J、ジビニルテトラメチルジシロキサンとのプラチナ錯体、又はDow Corning触媒K、ジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体で、トリフェニルホスフィン(TPP)で阻害されたプラチナ]、(v)溶媒(トルエン)。各混合は、Hauschildミキサー中、2400rpmで1分間均質化し、混合溶液を2つの部分に分けた。硬化スラブは、実施例1の記述に従って調製された。光透過性を調べ、表3に記録した。組成は、様々な有機リン酸エステルを様々な添加量で含有したシリコーン樹脂にわたっている。
シリコーン樹脂のヒドロカルビル基のかなりの部分が有機リン酸エステルのヒドロカルビル基と同じ又は類似である場合、透明な硬化スラブが得られたことが観察された。しかしながら、有機リン酸エステルG(リン酸アルキルオリゴマー)を使用した場合は、不透明な組成物のみが得られた。よって、シリコーン樹脂の用途として光学的透明性が要件である場合、特定のシリコーン樹脂に、全ての有機リン酸エステルが好適なわけではない。
(実施例4)
シリコーン組成物サンプル(表4に示されている)は、次のものを順に混合することにより調製された:(i)シリコーン樹脂[Dow Corningシリコーン樹脂H、平均組成が(VMeSiO1/20.235(Ph(OH)SiO2/20.036(PhSiO3/20.729であるポリマーの、トルエン中71.6重量%溶液]、(ii)架橋剤[Dow Corning架橋剤I、フェニルトリス(ジメチルシロキシ)シラン]、(iii)有機リン酸エステル化合物[Suprestra Fyroflex RDP、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)]、(iv)触媒[Dow Corning触媒J、ジビニルテトラメチルジシロキサンとのプラチナ錯体、又はDow Corning触媒K、ジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体で、トリフェニルホスフィン(TPP)で阻害されたプラチナ]。各混合は、Hauschildミキサー中、2400rpmで1分間均質化し、混合溶液を2つの部分に分けた。硬化スラブは、実施例1の記述に従って調製された。両方の組成物の硬化スラブを、Soxhlet抽出器で高温のトルエンにより48時間抽出した。表5に示すように、有機リン酸エステル(約4%)を含む樹脂組成物中の付加的な重量喪失は、組み込まれた有機リン酸エステルの量(約5%)に非常に近かった。この実施例は、これらのような組成物において、有機リン酸エステルが、高度に架橋したシリコーン樹脂中に物理的に混合した可塑剤であることを示している。樹脂に対する有機リン酸エステルの混和性は、有機リン酸エステルに対するシリコーン樹脂のヒドロカルビル基の選択の結果であり、あるいはその逆の選択の結果であった。
本発明は、本明細書で説明される特定の実施例に限定されるものと見なすべきではなく、むしろ、本発明の全ての態様を包含するものと理解するべきである。本発明が適用可能な、様々な修正及び等価のプロセス、並びに多数の構造及びデバイスが、当業者には容易に明らかとなるであろう。本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明されるものに限定されると見なすべきではない、様々な変更を実施することができる点が、当業者には理解されるであろう。

Claims (23)

  1. シリコーン組成物であって、
    (A)
    (i)ケイ素結合したC〜C10のアルキル、C〜C20のアリール、又はこれらのハロゲン置換誘導体を少なくとも1つ含む、少なくとも1つのシリコーン樹脂であって、前記樹脂が分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有する、少なくとも1つのシリコーン樹脂、
    (ii)分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合水素原子を有する、少なくとも1つの有機ケイ素化合物、
    (iii)触媒機能量のヒドロシリル化触媒、
    を含む、15〜99.9%(w/w)のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物と、
    (B)
    (i)式(I)を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル:
    (ii)式(II)を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル:
    又は
    (iii)これらの組み合わせ、
    (式中、RはC〜C10のアルキル又はC〜C20のアリール、Rはヒドロカルビレン、及びmは1〜20の値を有し、
    前記(A)のシリコーン樹脂中のケイ素結合アルキル基又はアリール基のうち少なくとも50モル%が、前記(B)の有機リン酸エステル化合物中の基Rと同じである)
    から選択される、1〜20%(w/w)の少なくとも1つの有機リン酸エステル化合物と、
    を含む、シリコーン組成物。
  2. 前記(A)のシリコーン樹脂が、式(III):
    (III) (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
    (式中、各Rは独立して、C〜C10のアルキル、C〜C20のアリール、又はこれらのハロゲン置換誘導体から選択され、各Rは独立して、R又はアルケニル基から選択され、ただしこの樹脂は分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有するものとし、w、x、y、及びzは、w=0〜0.8、x=0〜0.6、y=0〜0.99、z=0〜0.35のモル分画であり、w+x+y+z=1、y+z/(w+x+y+z)=0.2〜0.99、かつw+x/(w+x+y+z)=0.01〜0.8である)を有する、請求項1に記載のシリコーン組成物。
  3. y+z/(w+x+y+z)=0.5〜0.95である、請求項2に記載のシリコーン組成物。
  4. y+z/(w+x+y+z)=0.65〜0.9である、請求項2に記載のシリコーン組成物。
  5. w+x/(w+x+y+z)=0.05〜0.5である、請求項2に記載のシリコーン組成物。
  6. 前記(A)のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物を50〜99%(w/w)含む、請求項1に記載のシリコーン組成物。
  7. 前記(B)の少なくとも1つの有機リン酸エステル化合物を2〜15%(w/w)含む、請求項1に記載のシリコーン組成物。
  8. 前記(B)の少なくとも1つの有機リン酸エステル化合物を3〜10%(w/w)含む、請求項6に記載のシリコーン組成物。
  9. 前記(A)のシリコーン樹脂中のアルキル基又はアリール基の少なくとも60モル%が、前記(B)の有機リン酸エステル化合物中の基Rと同じである、請求項1に記載のシリコーン組成物。
  10. 前記(A)の有機ケイ素化合物が、(ViMeSiO1/20.25(PhSiO3/20.75、(ViMeSiO1/20.25(PhSiO3/20.75、(ViMeSiO1/20.25(MeSiO3/20.25(PhSiO3/20.50、(ViMeSiO1/20.15(PhSiO3/20.75(SiO4/20.1、(CH=CHCH(Me)Si)0.3(MeSiO2/20.2(MeSiO3/20.5、及び(ViMeSiO1/20.15(ViMeSiO1/20.1(PhSiO3/20.75から選択される、請求項2に記載のシリコーン組成物。
  11. 前記ヒドロシリル化触媒が、プラチナ、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム、及びイリジウムのうち1つ又は2つ以上を含む、請求項1に記載のシリコーン組成物。
  12. シリコーン組成物であって、
    (A)
    (i)化学式(III)の少なくとも1つのシリコーン樹脂
    (III) (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
    (式中、各Rは独立して、C〜C10のアルキル、C〜C20のアリール、又はこれらのハロゲン置換誘導体から選択され、各Rは独立して、R又はアルケニル基から選択され、ただし前記樹脂は分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有するものとし、w、x、y、及びzは、w=0〜0.8、x=0〜0.6、y=0〜0.99、z=0〜0.35のモル分画であり、w+x+y+z=1、y+z/(w+x+y+z)=0.2〜0.99、かつw+x/(w+x+y+z)=0.01〜0.8である)、
    (ii)分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合水素原子を有する、少なくとも1つの有機ケイ素化合物、
    (iii)触媒機能量のヒドロシリル化触媒、
    を含む、15〜99.9%(w/w)のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物と、
    (B)
    (i)式(I)を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル:
    (ii)式(II)を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル:
    又は
    (iii)これらの組み合わせ
    (式中、RはC〜C10のアルキル又はC〜C20のアリール、Rはヒドロカルビレン、及びmは1〜20の値を有する)
    から選択される、1〜20%(w/w)の少なくとも1つの有機リン酸エステル化合物と、
    を含み、
    前記(A)のシリコーン樹脂中の基Rのうち少なくとも50モル%が、前記(B)の有機リン酸エステル化合物中の基Rと同じである、シリコーン組成物。
  13. シリコーン接着剤であって、
    (A)
    (i)C〜C10のアルキル、C〜C20のアリール、又はこれらのハロゲン置換誘導体を少なくとも1つ含む、少なくとも1つのシリコーン樹脂であって、前記樹脂が、分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有する、少なくとも1つのシリコーン樹脂、
    (ii)分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合水素原子を有する、少なくとも1つの有機ケイ素化合物、
    (iii)触媒機能量のヒドロシリル化触媒、
    を含む、15〜99.9%(w/w)のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物と、
    (B)
    (i)式(I)
    を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル、
    (ii)式(II):
    を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル:又は
    (iii)これらの組み合わせ、
    (式中、RはC〜C10のアルキル又はC〜C20のアリール、Rはヒドロカルビレン、及びmは1〜20の値を有する)
    から選択される、1〜20%(w/w)の少なくとも1つの有機リン酸エステル化合物と、
    を含み、
    前記(A)のシリコーン樹脂中のアルキル基又はアリール基のうち少なくとも50モル%が、前記(B)の有機リン酸エステル化合物中の基Rと同じである、シリコーン接着剤。
  14. 前記(A)のシリコーン樹脂が、式(III):
    (III) (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
    (式中、各Rは独立して、C〜C10のアルキル、C〜C20のアリール、又はこれらのハロゲン置換誘導体から選択され、各Rは独立して、R又はアルケニル基から選択され、ただしこの樹脂は分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有するものとし、w、x、y、及びzは、w=0〜0.8、x=0〜0.6、y=0〜0.99、z=0〜0.35のモル分画であり、w+x+y+z=1、y+z/(w+x+y+z)=0.2〜0.99、かつw+x/(w+x+y+z)=0.01〜0.8である)を有する、請求項13に記載のシリコーン接着剤。
  15. 少なくとも60%の透明性を有する、請求項13に記載のシリコーン接着剤。
  16. 少なくとも75%の透明性を有する、請求項14に記載のシリコーン接着剤。
  17. 請求項1に記載のシリコーン組成物の硬化生成物を少なくとも1つ含む、シリコーン樹脂フィルム。
  18. 前記フィルムが10%未満のヘイズを有する、請求項17に記載のシリコーン樹脂フィルム。
  19. 繊維強化材を含む、請求項18に記載の強化シリコーン樹脂フィルム。
  20. 5〜500μmの厚さを含む、請求項19に記載の強化シリコーン樹脂フィルム。
  21. 積層基材であって、
    (A)少なくとも1つのコーティング可能な表面を有する第1基材と、
    (B)前記第1基材の上に重ね合わされ、少なくとも1つのコーティング可能な表面を含む、少なくとも1つの追加基材であって、
    (A)及び(B)の前記基材のうち少なくとも1つが、請求項19に記載の強化シリコーン樹脂フィルムである、追加基材と、
    (C)前記第1基材の少なくとも1つのコーティング可能な表面及び、前記少なくとも1つの追加基材の前記少なくとも1つのコーティング可能な表面の、少なくとも一部分をコーティングする、シリコーン接着剤であって、
    前記シリコーン接着剤コーティングの少なくとも一部分が、重なり合う基材の相対する表面の間に挟まって直接接触しており、
    前記シリコーン接着剤コーティングが、下記(i)及び(ii)を含むシリコーン組成物の硬化生成物を少なくとも1つ含み、
    (i)
    (a)少なくとも1つのC〜C10のアルキル、C〜C20のアリール、又はこれらのハロゲン置換誘導体を含む、少なくとも1つのシリコーン樹脂であって、前記樹脂が分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有する、少なくとも1つのシリコーン樹脂、
    (b)分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合水素原子を有する、少なくとも1つの有機ケイ素化合物、及び
    (c)触媒機能量のヒドロシリル化触媒、
    を含む、15〜99.9%(w/w)のヒドロシリル化硬化性シリコーン組成物、
    (ii)
    (a)式(I)
    を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル、
    (b)式(II)
    を有する少なくとも1つの有機リン酸エステル、又は
    (c)これらの組み合わせ
    (式中、RはC〜C10のアルキル又はC〜C20のアリール、Rはヒドロカルビレン、及びmは1〜20の値を有する)から選択される、1〜20%(w/w)の少なくとも1つの有機リン酸エステル化合物
    前記(i)のシリコーン樹脂中のアルキル基又はアリール基のうち少なくとも50モル%が、前記(ii)の有機リン酸エステル化合物中の基Rと同じである、積層基材。
  22. 前記(C)(i)(A)のシリコーン樹脂が式(III)
    (III) (R SiO1/2(R SiO2/2(RSiO3/2(SiO4/2
    (式中、各Rは、独立して、C〜C10のアルキル、C〜C20のアリール、又はこれらのハロゲン置換誘導体から選択され、各Rは、独立して、R又はアルケニル基から選択され、ただしこの樹脂は分子当たり平均で少なくとも2つのケイ素結合アルケニル基を有するものとし、w、x、y、及びzは、w=0〜0.8、x=0〜0.6、y=0〜0.99、z=0〜0.35のモル分画であり、w+x+y+z=1、y+z/(w+x+y+z)=0.2〜0.99、かつw+x/(w+x+y+z)=0.01〜0.8である)を有する、請求項21に記載の積層基材。
  23. 前記シリコーン接着剤が、少なくとも60%の透明性を有する、請求項22に記載の積層基材。
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