JP5110630B2 - エポキシ変性シリコーンの製造方法 - Google Patents
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Description
更に、例えば、特許文献3には、ヒドロシリル化反応によりシロキサン骨格の側鎖に脂環式炭化水素基及びエポキシ単位を導入した変性シリコーン樹脂組成物が開示されている。
オルガノハイドロジェンシリコーンの構造の標記方法としては、通常、該シリコーンを構成する単位、具体的には、(R3SiO1/2)単位、(R2HSiO1/2)単位、(R2SiO2/2)単位、(RHSiO2/2)単位、(RSiO3/2)単位、(HSiO3/2)単位、(SiO4/2)単位、を用いて、下記平均組成式(2)の様に標記される。
(R3SiO1/2)t(R2HSiO1/2)u(R2SiO2/2)v
(RHSiO2/2)w(RSiO3/2)x(HSiO3/2)y(SiO4/2)z ・・(2)
一般に、シロキサン骨格は主鎖の交換反応性が高く、分子内にSiH単位とSiHを含有しない単位とを有するオルガノハイドロジェンシリコーンを製造する際には容易に平衡化反応が生じ、特に限定しない限り、共重合組成に依存したランダム型構造となっているものと考えられる。
これらの点を鑑み、本発明者らが、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンに対して、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物をヒドロシリル化反応により付加する条件について鋭意検討した結果、付加するビニル化合物の添加量とブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの全SiH単位の量との比を特定範囲とすることにより、上記課題を解決可能であることを見出し、本発明を完成させるに至った。
[1]下記<A>及び<B>の要件を同時に満足する下記平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンに対し、ヒドロシリル化触媒の存在下、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)を含むビニル化合物(b)をヒドロシリル化反応により付加してエポキシ変性シリコーンを製造する際に、SiH単位の合計モル数に対して、共存させるビニル化合物(b)の全ビニル基の合計モル数を5倍以上100倍以下とすることを特徴とするエポキシ変性シリコーンの製造方法。
<A>:(R1 2SiO2/2)単位の平均連鎖長が3以上100以下。
<B>:(R1HSiO2/2)単位の平均連鎖長が2以上20以下。
(R1 3SiO1/2)a(R1 2HSiO1/2)b(R1 2SiO2/2)c
(R1HSiO2/2)d(R1SiO3/2)e(HSiO3/2)f(SiO4/2)g ・・(1)
[但し、R1は各々独立に、A)ヒドロキシル基、B)ハロゲン原子、C)無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が1以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価又は2価の脂肪族有機基、D)無置換又は置換された芳香族炭化水素単位であって、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が6以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価の芳香族有機基、からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の有機基を表す。
上記の有機基は、前記の炭素数及び酸素数の範囲内であれば、有機基としてヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、或いは、エステル結合を含んでいてもよい。また、酸素を除くヘテロ原子を含んでいてもよい。
また、平均組成式(1)におけるa、b、c、d、e、f、gは、オルガノハイドロジェンシリコーン1モル中に存在する各単位のモル数を表し、a、b、e、f、gは各々0以上、cは3以上、dは2以上の値である。
また、上記の、e、f、gが各々下記式(1)、式(2)、を同時に満足する場合には、上記のa、b、e、f、gは、式(3)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f≠0 ・・・式(1)
g≠0 ・・・式(2)
0≦a+b≦e+f+2g+2・・・式(3)
さらに、上記のe、f、gが各々下記式(4)、式(5)、を同時に満足する場合には、上記のa、bは下記式(6)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f=0 ・・・式(4)
g=0 ・・・式(5)
0≦a+b≦2・・・式(6)
また、上記のe、f、gが各々下記式(1)、式(5)、を同時に満足する場合には、上記のa、bは下記式(7)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f≠0 ・・・式(1)
g=0 ・・・式(5)
0≦a+b≦e+f+2・・・式(7)
さらに、e、f、gが各々下記式(4)、式(2)、を同時に満足する場合には、上記のa、bは下記式(8)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f=0 ・・・式(4)
g≠0 ・・・式(2)
0≦a+b≦2g+2 ・・・式(8)]
[2]鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる炭化水素単位を有する炭素数が5以上20以下の1価の脂肪族有機基が結合したSi数が、全Siに対して5%以上95%以下の範囲であることを特徴とする[1]に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
[3]平均組成式(1)で表されるオルガノハイドロジェンシリコーンの(R1HSiO2/2)単位の平均連鎖長が2.2以上5未満であることを特徴とする[1]又は[2]に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
[4]平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値が0.100以上0.800以下の範囲であることを特徴とする[1]から[3]のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
[5]平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンにおいて、(e+f+g)の値がゼロであることを特徴とする[1]から[4]のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
[6]平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンにおいて、b/(a+b)の値が0.5以上であることを特徴とする[1]から[5]のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
[7]平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンに含有される分子量1,000以下の成分の含有量が15%以下であることを特徴とする[1]から[6]のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
[8]平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、ヒドロシリル化反応により炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)を付加させるSiH単位のモル数の分率が70%以上であることを特徴とする[1]から[7]のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
[9]ヒドロシリル化反応を行う際に用いられる触媒の金属原子換算のモル数が、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/5,000,000以上1/1,200以下の範囲であることを特徴とする[1]から[8]のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
[10]平均組成式(1)によって表されるオルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位に対し、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)を含むビニル化合物(b)をヒドロシリル化反応により付加した後に、混合物を0℃以上200℃以下の温度に供して、エポキシ変性シリコーンを分離回収する工程を含む[1]から[9]のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
[11]分離回収する工程に供されるエポキシ変性シリコーン中に含有される全Si数に対する残留SiH単位数が2%以下であることを特徴とする[1]から[10]のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
<A>:(R1 2SiO2/2)単位の平均連鎖長が3以上100以下。
<B>:(R1HSiO2/2)単位の平均連鎖長が2以上20以下。
(R1 3SiO1/2)a(R1 2HSiO1/2)b(R1 2SiO2/2)c
(R1HSiO2/2)d(R1SiO3/2)e(HSiO3/2)f(SiO4/2)g ・・(1)
[但し、R1は各々独立に、A)ヒドロキシル基、B)ハロゲン原子、C)無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が1以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価又は2価の脂肪族有機基、D)無置換又は置換された芳香族炭化水素単位であって、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が6以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価の芳香族有機基、からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の有機基を表す。
上記の有機基は、前記の炭素数及び酸素数の範囲内であれば、有機基としてヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、或いは、エステル結合を含んでいてもよい。また、窒素、リン、硫黄等の酸素を除くヘテロ原子を含んでいてもよい。]
また、上記の、e、f、gが各々下記式(1)、式(2)、を同時に満足する場合には、上記のa、b、e、f、gは、式(3)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f≠0 ・・・式(1)
g≠0 ・・・式(2)
0≦a+b≦e+f+2g+2・・・式(3)
さらに、上記のe、f、gが各々下記式(4)、式(5)、を同時に満足する場合には、上記のa、bは下記式(6)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f=0 ・・・式(4)
g=0 ・・・式(5)
0≦a+b≦2・・・式(6)
また、上記のe、f、gが各々下記式(1)、式(5)、を同時に満足する場合には、上記のa、bは下記式(7)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f≠0 ・・・式(1)
g=0 ・・・式(5)
0≦a+b≦e+f+2・・・式(7)
さらに、e、f、gが各々下記式(4)、式(2)、を同時に満足する場合には、上記のa、bは下記式(8)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f=0 ・・・式(4)
g≠0 ・・・式(2)
0≦a+b≦2g+2 ・・・式(8)
以下に、各単位の平均連鎖長の算出法について記す。
γ=1+α1/β ・・・式(9)
δ=1+α2/β ・・・式(10)
以下に、R1の全てがメチル基である場合を例として、平均連鎖長の算出法を具体的に説明する。本発明において(R1 2SiO2/2)単位で標記されるジメチルシロキシ単位を(D)、他方、本発明において(R1HSiO2/2)単位で標記される水素メチルシロキシ単位を(H)とした場合、DとHの3連鎖に対応する中心に位置する珪素のケミカルシフト値は、テトラメチルシランの珪素を基準として各々以下のようになる。
−D−D−H− : −20.5ppm
−H−D−H− : −18.8ppm
−H−H−H− : −35.0ppm
−H−H−D− : −36.2ppm
−D−H−D− : −37.5ppm
上記の−D−D−D−単位、−D−D−H−単位、−H−D−H−単位、−H−H−H−単位、−H−H−D−単位、−D−H−D−単位に相当するピークの積分値を各々、A(DDD)、A(DDH)、A(HDH)、A(HHH)、A(HHD)、A(DHD)とすると、ジメチルシロキシ単位の平均連鎖長(γD)及び水素メチルシロキシ(δD)は、各々下記式(11)及び(12)で算出することができる。
γD=1+A(DDD)/{A(DDH)+A(HDH)} ・・・式(11)
δD=1+{A(HHH)+A(HHD)}/A(DHD) ・・・式(12)
得られるエポキシ変性シリコーンを硬化して得られる硬化物が充分な耐熱性を有し、且つ、温度変化によるクラックの発生を抑制すると共に、ヒドロシリル化反応時のエポキシ基の副反応を抑制して再現性よくエポキシ変性シリコーンを製造する上で、(R1HSiO2/2)単位の平均連鎖長は2.2以上5未満であることが好ましく、2.3以上4.5未満であることがより好ましく、2.4以上4未満であることが更に好ましい。
一方、本発明において用いられる平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンをヒドロシリル化反応して得られるエポキシ変性シリコーンを用いた硬化物の耐クラック性が向上することから、cの値は4以上であることが好ましい。
本発明において、平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンに対して炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)を含むビニル化合物(b)をヒドロシリル化反応により付加して得られるエポキシ変性シリコーンを硬化して得られた硬化物の表面のべたつきが抑制されるため、平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのb/(a+b)の値が0.5以上であることが好ましく、0.7以上であることがより好ましく、0.9以上であることが更に好ましく、0.95以上であることが特に好ましい。
得られた各構成単位の存在率と各構成単位の理論式量とを用いて、構成単位の平均的式量を算出する。
これらの内、炭化水素から成る鎖状の有機基、環状単位を含む炭化水素から成る有機基が特に望ましい。
これらの内、炭化水素から成る鎖状の有機基、環状単位を含む炭化水素から成る有機基が特に望ましい。
更に、前記の鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる炭化水素単位を有する炭素数が5以上20以下の1価の脂肪族有機基である有機基R1が、1価の脂環式単位である場合には、耐光性が向上することから、特に好ましく用いられる。このような、1価の脂環式単位としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
例えば、[A−1]少なくともジアルキルシロキシ単位を有するポリジアルキルシロキサン(a−1)と少なくとも水素アルキルシロキシ単位を有するポリ水素アルキルシロキサン(a−2)とを、従来公知の触媒存在下、必要に応じて溶媒及び/又はヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−ヘキサメチルジシロキサン等に代表される末端封止剤存在下で、所定の平均連鎖長を有するように平衡化反応に供することにより製造する方法が挙げられる。
前記の(a−1)〜(a−4)は、例えば、以下の方法により製造することができる。
上記の加水分解を行う際には、必要に応じて、[A−1]記載の反応によって得られるオルガノハイドロジェンシリコーンが、本願発明を逸脱しない範囲となる量の下記1)〜3)を共存させることも可能である。
1)無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が1以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価又は2価の脂肪族有機基、或いは、無置換又は置換された芳香族炭化水素単位であって、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が6以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価の芳香族有機基、からなる群から選ばれる同種又は異種の3つの有機基と、1つのアルコキシ基とが珪素原子に結合したアルコキシシラン類、及び/又は前記の1つのアルコキシ基の代わりに1つの塩素原子が珪素原子に結合したクロロシラン類。
2)テトラアルコキシシラン及び/又はテトラクロロシラン。
上記の加水分解によって得られた、或いは、加水分解後に重縮合して得られた、少なくとも水素アルキルシロキシ単位を有するポリ水素アルキルシロキサンは、引き続き、従来公知の触媒存在下、前記の末端封止剤存在下で末端を封止されたものであってもよい。
また、前記の加水分解によって得られた、或いは、加水分解後に重縮合して得られた、少なくともジアルキルシロキシ単位を有するポリジアルキルシロキサンを、引き続き、従来公知の触媒存在下、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−ヘキサメチルジシロキサン等に代表される末端封止剤存在下で末端を封止することも可能である。
上記の開環反応を行う際には、必要に応じて、[A−1]記載の反応によって得られるオルガノハイドロジェンシリコーンが、本願発明を逸脱しない範囲となる量の下記3)、4)を共存させることも可能である。
3)無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が1以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価又は2価の脂肪族有機基、或いは、無置換又は置換された芳香族炭化水素単位であって、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が6以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価の芳香族有機基、からなる群から選ばれる同種又は異種の3つの有機基と、1つのアルコキシ基とが珪素原子に結合したアルコキシシラン類。
4)テトラアルコキシシラン。
上記の開環反応を、水存在下で実施することにより、少なくともジアルキルシロキシ単位を有するポリジアルキルシロキサンを製造した場合には、引き続き、従来公知の触媒存在下、前記の末端封止剤存在下で末端を封止することも可能である。
5)無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が1以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価又は2価の脂肪族有機基、或いは、無置換又は置換された芳香族炭化水素単位であって、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が6以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価の芳香族有機基、からなる群から選ばれる同種又は異種の2つの有機基と1つの水素原子、並びに、1つのアルコキシ基とが珪素原子に結合したアルコキシシラン類、及び/又は前記の1つのアルコキシ基の代わりに1つの塩素原子が珪素原子に結合したクロロシラン類。
6)テトラアルコキシシラン及び/又はテトラクロロシラン。
上記の加水分解によって得られた、或いは、加水分解後に重縮合して得られた、少なくとも水素アルキルシロキシ単位を有するポリ水素アルキルシロキサンは、引き続き、従来公知の触媒存在下、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−ヘキサメチルジシロキサン等に代表される末端封止剤存在下で末端を封止されたものであってもよい。
上記の開環反応を行う際には、必要に応じて、[A−1]記載の反応によって得られるオルガノハイドロジェンシリコーンが、本願発明を逸脱しない範囲となる量の下記7)、8)を共存させることも可能である。
7)無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が1以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価又は2価の脂肪族有機基、或いは、無置換又は置換された芳香族炭化水素単位であって、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が6以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価の芳香族有機基、からなる群から選ばれる同種又は異種の2つの有機基と1つの水素原子、並びに、1つのアルコキシ基とが珪素原子に結合したアルコキシシラン類。
8)テトラアルコキシシラン。
上記の開環反応を、水存在下で実施することにより、少なくとも水素アルキルシロキシ単位を有するポリ水素アルキルシロキサンを製造した場合には、引き続き、従来公知の触媒存在下、前記の末端封止剤存在下で末端を封止することも可能である。
上記の加水分解を行う際には、必要に応じて、得られるポリジアルキルシロキサンのジアルキルシロキシ単位の平均連鎖長が3以上100以下の範囲となる量の前記の1)、2)を共存させることも可能である。
上記の開環反応を行う際には、必要に応じて、得られるポリジアルキルシロキサンのジアルキルシロキシ単位の平均連鎖長が3以上100以下の範囲となる量の前記の3)、4)を共存させることも可能である。
上記の加水分解を行う際には、必要に応じて、得られるポリ水素アルキルシロキサンの水素アルキルシロキシ単位の平均連鎖長が2以上20以下の範囲となる量の前記の5)、6)を共存させることも可能である。
上記の開環反応を行う際には、必要に応じて、得られるポリ水素アルキルシロキサンの水素アルキルシロキシ単位の平均連鎖長が2以上20以下の範囲となる量の前記の7)、8)を共存させることも可能である。
CH2=CR2−EPO・・・(3)
[ただし、R2は水素又は炭素数1以上4以下の鎖状又は分岐状の1価の炭化水素基を表す。また、EPOは炭素数10以下のエポキシシクロアルキル基を表し、炭素数が前記範囲内であれば、鎖状、分岐状の炭化水素基を置換基として有していてもよい。]
(ア)エポキシ基を含有せず、炭素−炭素2重結合を必須構成単位として有する、無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する炭素数が3以上24以下及び酸素数が0以上5以下の化合物、
(イ)炭素−炭素2重結合を必須構成単位として有し、無置換又は置換された芳香族炭化水素単位と、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が8以上24以下及び酸素数が0以上5以下の化合物、
(ウ)下記化学式(4)で表される分子内に1個以上の炭素−炭素2重結合を含有するシラン、
CH2=CH−SiR3 3 ・・・(4)
[但し、R3は各々独立に、a)ハロゲン原子、b)無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する炭素数が1以上10以下及び酸素数が0以上5以下の1価の脂肪族有機基、或いは、c)無置換又は置換された芳香族炭化水素単位と、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する炭素数が6以上10以下及び酸素数が0以上5以下の1価の芳香族有機基、なる群から選ばれる少なくとも1種以上の有機基を表す。
上記の有機基は、前記の炭素数及び酸素数の範囲内であれば、有機基としてヒドロキシル基、アシル基、アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン原子を含んでいてもよい。]
(R4 3SiO1/2)p(R4 2SiO2/2)q(R4SiO3/2)r(SiO4/2)s ・・(5)
[但し、R4は各々独立に、a)炭素−炭素2重結合、b)炭素数1以上10以下の鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる少なくとも1種以上の構造からなる1価の脂肪族有機基、c)無置換又は置換された芳香族炭化水素単位と、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する炭素数6以上10以下及び酸素数が0以上5以下の1価の芳香族有機基である。ここで、少なくともR4の1個以上は炭素−炭素2重結合を有する有機基である。
上記の有機基は、前記の炭素数及び酸素数の範囲内であれば、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、或いは、エステル結合を含んでいてもよい。また、窒素、リン、硫黄等の酸素を除くヘテロ原子を含んでいてもよい。]
等を用いることができる。
また、上記のq、r、sが各々下記式(13)、式(14)、式(15)を同時に満足する場合には、上記のp、r、sは、式(16)を満足する範囲から選択される数値である。
q≠0 ・・・式(13)
r≠0 ・・・式(14)
s≠0 ・・・式(15)
0≦p≦r+2s+2 ・・・式(16)
r=0 ・・・式(17)
s=0 ・・・式(18)
0≦p≦2 ・・・式(19)
r≠0 ・・・式(14)
s=0 ・・・式(18)
0≦p≦r+2 ・・・式(20)
r=0 ・・・式(17)
s≠0 ・・・式(15)
0≦p≦2s+2 ・・・式(21)
平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンと同じ組成を有し、且つ、各単位構造がランダム型に配列されたランダム型オルガノハイドロジェンシリコーンに対して炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)と炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)以外のビニル化合物とを付加して得られたエポキシ変性シリコーンに比較して、平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位に対して、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)と炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)以外のビニル化合物とを付加して得られたエポキシ変性シリコーンの耐熱性が著しく高まることから、平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対し、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)を付加させるSiH単位のモル数の分率が、70%以上であることが好ましく、80%以上であることがより好ましく、90%以上であることが更に好ましく、95%以上であることが特に好ましい。
ヒドロシリル化触媒が存在しない場合には、平均組成式(1)で表させるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位と炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物を含むビニル化合物とのヒドロシリル化反応が進行しない。
平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位に対して、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)を含むビニル化合物(b)を付加する際に用いられる触媒の量は、上記の範囲内であれば一定である必要は無く、反応初期や反応途中において変化させてもよい。
ここで、「共存させるビニル化合物(b)の全ビニル基」とは、反応系に共存させたビニル化合物(b)に含まれる、オルガノハイドロジェンシリコーンとヒドロシリル化反応し得るすべてのビニル基のことをいい、分子内に1個以上のビニル基を有するケイ素化合物はこれに含まれるが、オルガノハイドロジェンシリコーンはビニル基を有していてもこれには含まれない。
<I>該水素アルキルシロキシ単位が3連鎖以上である部位のSiH単位は、ヒドロシリル化反応触媒存在下においてエポキシ基との開環付加反応を生じやすく、該水素アルキルシロキシ単位が3連鎖以上である部位のSiH単位が、異なる分子鎖に炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)が付加して存在するエポキシ基と反応をする。
<II>ヒドロシリル化反応系中のビニル基濃度が増大することにより、ヒドロシリル化触媒に配位しているビニル化合物(b)の量が増大し、ヒドロシリル化反応触媒がSi−H結合に酸化的付加した後、エポキシ基の開環等の副反応を起こすことなく、付加反応が優先的に進行する。
用いる溶媒量は、用いるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの種類や、ビニル化合物の種類等によって異なるが、通常、ヒドロシリル化反応開始時において、該混合物の全質量に対する溶媒の質量が、0.1質量%以上99.9質量%以下の範囲、好ましくは10質量%以上95質量%以下の範囲、更に好ましくは20質量%以上90質量%以下の範囲である。
その際、ヒドロシリル化反応触媒の添加方法には特に限定はなく、必要に応じて溶媒を含有する、該ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンに対し触媒を予め添加する方法、必要に応じて溶媒を含有する一部又は全部のビニル化合物に添加する方法、必要に応じて溶媒を含有する該ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンと、必要に応じて溶媒を含有するビニル化合物の双方に添加する方法、溶媒を含有する該ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンと一部又は全部のビニル化合物との混合物に添加する方法等が用いられる。
得られたエポキシ変性シリコーンを含む混合物からエポキシ変性シリコーンを分離する工程に供され、本願発明のエポキシ変性シリコーンが回収される。
本願発明において、炭素−炭素2重結合を有する化合物、及び、必要に応じて用いた、ヒドロシリル化触媒の失活剤又は不活性化剤を、低沸化合物と総称し、必要に応じて用いた溶媒、及び、必要に応じて、未反応SiH単位を減少或いは消失させる処理操作に用いたアルコール類を、揮発性化合物と総称する。
エポキシ変性シリコーンを含む混合物から、エポキシ変性シリコーンを分離する方法は、本発明のエポキシ変性シリコーンが得られれば特に限定はなく、例えば、エポキシ変性シリコーンを含む混合物から、低沸化合物と揮発性化合物とを留去してエポキシ変性シリコーンを回収する方法、或いは、エポキシ変性シリコーンが高い揮発性を有する化合物の場合、蒸留によりエポキシ変性シリコーンを分離回収する方法、等が挙げられる。
このような炭素−炭素2重結合を有する化合物としては、例えば、
(i)ヒドロシリル化反応に供するために添加したビニル化合物の余剰あるいは未反応物、
(ii)ヒドロシリル化反応に供するために添加したビニル化合物中に含有されていた炭素−炭素2重結合を有する不純物、
(iii)ヒドロシリル化反応に供するために添加したビニル化合物中の炭素−炭素2重結合が、ヒドロシリル化反応中に内部転移を起こして生成した副生成物、
等が挙げられる。
エポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は少ない方がよいが、残留する低沸化合物の合計量を0とするのは時間と労力がかかるのに比して、着色や変色を低減する効果が小さい。そのため、費用対効果という観点からは、エポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は、0.003質量%程度まで低減することが現実的である。
また、エポキシ変性シリコーン中に残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の内、エポキシ基を有する化合物の残留量は、硬化物の光や熱による着色や変色低減のために、エポキシ変性シリコーンに対して1質量%以下であることが好ましく、0.6質量%以下であることがより好ましく、0.3質量%以下であることが更に好ましく、0.1質量%以下であることが特に好ましく、0.05質量%以下であることが望ましい。
ここで、エポキシ変性シリコーン中に残留する、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物が2種以上ある場合には、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の残留量とは、残留する各成分の合計量を意味する。
本発明において、ヒドロシリル化触媒の失活剤又は不活性化剤が2種以上の成分からなる場合には、本発明における、エポキシ変性シリコーン中に残留するヒドロシリル化触媒の失活剤又は不活性化剤の残留量とは、エポキシ変性シリコーン中に残留する各成分の合計値を意味する。
エポキシ変性シリコーン中に残留する揮発性化合物の合計量は少ない方がよいが、残留する揮発性化合物の合計量を0とするのは時間と労力がかかるのに比して、着色や変色を低減する効果が小さい。そのため、費用対効果という観点からは、エポキシ変性シリコーン中に残留する揮発性化合物の合計量は、0.0005質量%程度まで低減することが現実的である。
<エポキシ価の測定方法>
樹脂試料をベンジルアルコールと1−プロパノールで溶解する。この溶液にヨウ化カリウム水溶液、ブロモフェノールブルー指示薬を添加した後、1規定塩酸にて滴定し、反応系内が青色から黄色になった点を当量点とする。当量点より、エポキシ変性シリコーンのエポキシ価を以下の式(22)に従って算出する。
エポキシ価(当量/100g)=(V×N×F)/(10×W)・・・式(22)
[ただし、W、V、N、Fは各々以下の値を表す。
W:試料の重量(g)、
V:滴定量(ml)、
N:滴定に使用した塩酸の規定度(N)、
F:滴定に使用した塩酸のファクター ]
芳香族グリシジルエーテルの芳香環の水素化反応は、例えば、ルテニウム系触媒、ロジウム系触媒等を用いる従来公知の方法により実施することが可能である。
前記のエポキシ樹脂として、芳香族系エポキシ樹脂を用いる場合、耐光性が良好となるという点で、用いられるエポキシ樹脂の総質量に対する該芳香族系エポキシ樹脂の比率は50質量%以下であることが好ましく、30質量%以下であることが更に好ましく、10質量%以下であることがより好ましく、上記のエポキシ樹脂として、芳香族系エポキシ樹脂を全く含まないエポキシ樹脂を用いることが特に好ましい。
前記エポキシ樹脂の使用量は、本発明によって得られるエポキシ変性シリコーン100質量部に対して、0.1〜100質量部用いることが好ましく、より好ましくは1〜100質量部、更に好ましくは1〜80質量部である。
これらの硬化剤は1種又は2種以上の混合物として用いることが可能である。
エポキシ樹脂用硬化剤の使用量は、本発明によって得られるエポキシ変性シリコーン100質量部に対して1質量部以上200質量部以下用いることが好ましく、2質量部以上100質量部以下用いることがより好ましい。
用いることができるカチオン重合触媒としては、BF3・アミン錯体、PF5、BF3、AsF5、SbF5などに代表されるルイス酸系触媒、ホスホニウム塩や4級アンモニウム塩、スルホニウム塩、ベンジルアンモニウム塩、ベンジルピリジニウム塩、ベンジルスルホニウム塩、ヒドラジニウム塩、カルボン酸エステル、スルホン酸エステル、アミンイミドに代表される熱硬化性カチオン重合触媒、ジアリールヨードニウムヘキサフロオロホスフェート、ヘキサフルオロアンチモン酸ビス(ドデシルフェニル)ヨードニウム等に代表される紫外硬化性カチオン重合触媒等が挙げられる。
これらの内、ガラス転移温度が高く半田耐熱性や密着性に優れた着色の少ない透明な硬化物が得られることから熱硬化性カチオン重合触媒が好ましく用いられる。
これらカチオン重合触媒の配合量は、通常、エポキシ変性シリコーン100質量部に対して硬化速度を高める上で0.001質量部以上であることが好ましく、0.005質量部以上であることがより好ましく、0.01質量部以上であることが更に好ましい。一方、対湿性の観点から10質量部以下の範囲であることが好ましく、1質量部以下であることがより好ましく、0.5質量部以下であることが更に好ましく、0.2質量部以下であることが特に好ましい。
1分子中に2個以上の水酸基を含有するポリオール類の配合量は、エポキシ変性シリコーン100質量部に対して、密着性を高めるという観点から0.1質量部以上、耐熱性、耐湿性の観点から50質量部以下であることが望ましい。より好ましい配合量は1〜30質量部、更に好ましくは3〜20重量部、特に好ましくは5〜10重量部である。
本発明によって得られるエポキシ変性シリコーンを用いて得られる硬化性組成物に好ましく用いられるシランカップリング剤は、芳香族基やハロゲン原子を有さない化合物である。
前記の公知技術の内、加熱によって硬化させる方法、或いは、紫外線(UV)を照射することによって硬化させる方法は、エポキシ樹脂の硬化方法として一般的に用いられる方法であり、本発明において好ましい方法として例示できる。加熱により硬化させる際の温度は、用いられるエポキシ樹脂や硬化剤等に依るため特に限定はないが、通常、20〜200℃の範囲である。
前記の硬化反応は、窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、炭酸ガス等の不活性ガス、或いは、低級飽和炭化水素系ガスや空気等の雰囲気下、減圧下又は加圧下で硬化させることができる。これらのガスは、一種又は二種以上の混合ガスとして用いることができる。これらの内、好ましいガスは窒素である。
本発明によって得られるエポキシ変性シリコーンを用いて得られる硬化性組成物を用いて封止して得られた発光素子の発光波長は、赤外から赤色、緑色、青色、紫色、紫外まで幅広く用いることができ、従来の封止剤では耐光性が不足して劣化してしまう250nm〜550nmの波長の光まで実用的に用いることができる。これにより、長寿命で、エネルギー効率が高く、色再現性の高い白色発光ダイオードを得ることができる。ここで、発光波長とは、主発光ピーク波長のことをいう。
基板上へ半導体材料を積層する方法としては、特に制限はないが、例えば、MOCVD法、HDVPE法、液相成長法等が用いられる。
発光素子の構造は、例えば、MIS接合、PN接合、PIN接合を有するホモ接合、ヘテロ接合、ダブルヘテロ構造等が挙げられる。また、単一或いは多重量子井戸構造とすることも可能である。
封止部分の形状は、例えば、砲弾型のレンズ形状、板状、薄膜状等が挙げられる。
本発明について、以下具体的に説明する。
シリコーンの平均連鎖長、組成、並びに、特性は、以下に示す方法により求める。
(1)オルガノハイドロジェンシリコーンの平均連鎖長の算出
29Si−NMRの測定により求める。
シリコーン0.15gを重水素化クロロホルム1gに溶解する。該溶解液にCr(acac)3をオルガノハイドロジェンシリコーンに対して0.015g添加して溶解した溶液に、テトラメチルシランを10マイクロリットル更に添加してNMR測定溶液とする。該NMR測定溶液を用いて、プロトン完全デカップル条件における29Si−NMRの測定を積算回数4,000回(装置:日本分光社製α−400)にて行い、得られたスペクトルパターンから算出された積分値を解析して、変性ポリシロキサン1分子中の平均組成及び(R1 2SiO2/2)単位、(R1HSiO2/2)単位の各々の平均連鎖長を算出する。
ここで、以下に、合成例にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン、具体的には該シリコーンの末端を除く構成単位がシクロヘキシルメチルシロキシ単位、ジメチルシロキシ単位、水素メチルシロキシ単位である場合を例として、平均連鎖長の算出法を具体的に説明する。
−D1−D1−D1− : −26.5ppm超過−23.9ppm以下
−D1−D1−H1− : −23.9ppm超過−21.5ppm以下
−H1−D1−H1− : −38.5ppm超過−37.4ppm以下
−H1−H1−H1− : −35.5ppm超過−33.0ppm以下
−H1−H1−D1− : −37.4ppm超過−35.5ppm以下
−D1−H1−D1− : −21.5ppm超過−19.5ppm以下
γD1=1+A(D1D1D1)/{A(D1D1H1)+A(H1D1H1)}
・・・式(23)
δD1=1+{A(H1H1H1)+A(H1H1D1)}/A(D1H1D1)
・・・式(24)
東ソー社製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析装置8020GPCシステムを用い、以下の条件により求める。
ポリジアルキルシロキサンの0.5質量%テトラヒドロフラン溶液を調整し、その後、0.45μmのフィルターにて濾過したものを測定試料溶液とする。
カラム温度40℃にて、溶離液(テトラヒドロフラン)を流量1ml/分の条件下でカラム[カラム構成は、ガードカラムとして東ソー(株)社製TskguardcolumnH時間−H(登録商標)を用い、東ソー(株)製Tskgel(登録商標)G5000H時間、及び東ソー(株)製Tskgel(登録商標)G3000H時間、東ソー(株)製Tskgel(登録商標)G1000H時間の各1本ずつを直列に配置]を通し、Polymer Laboratories社製の分子量7,500,000、2,560,000、841,700、320,000、148,000、59,500、28,500、10,850、2,930、580の、分子量既知の単分散ポリポリスチレン標準物質、及びスチレンモノマー(分子量104)のRI検出による溶出時間から求めた検量線を予め作成する。測定試料溶液の溶出時間と検出強度から数平均分子量を算出する。
分析によって得られた溶出曲線が多峰性ピークの場合には、各々のピークとピークの間に形成される下に凸部の頂点からベースラインに垂線を下ろし、溶出曲線と垂線及びベースラインとで囲まれた部分の数平均分子量を各々のピークの数平均分子量とする。また、各々のピークの成分の含有量は、ポリアルキルシロキサンに基づくピークの総面積と各々のピークの成分に基づくピークの面積の比率から該ピーク成分の含有量を算出する。
東ソー社製ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)分析装置8020GPCシステムを用い、以下の条件により求める。
変性ポリシロキサンの5質量%クロロホルム溶液を調整し、その後、0.45μmのフィルターにて濾過したものを測定試料溶液とする。
カラム温度40℃にて、溶離液(クロロホルム)を流量1ml/分の条件下でカラム[カラム構成は、ガードカラムとして東ソー(株)社製TskguardcolumnH時間−H(登録商標)を用い、東ソー(株)製Tskgel(登録商標)G5000H時間、及び東ソー(株)製Tskgel(登録商標)G3000H時間、東ソー(株)製Tskgel(登録商標)G1000H時間の各1本ずつを直列に配置]を通し、Polymer Laboratories社製の分子量7,500,000、2,560,000、841,700、320,000、148,000、59,500、28,500、10,850、2,930、580の、分子量既知の単分散ポリポリスチレン標準物質、及びスチレンモノマー(分子量104)のRI検出による溶出時間から求めた検量線を予め作成する。測定試料溶液の溶出時間と検出強度から、上記の検量線を用いて分子量を算出する。
一方、分子量1,000以下の成分の含有量は、測定によって得られる溶出曲線において、エポキシ変性シリコーン、或いは、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの各々について、溶出開始点と溶出終了点を結んで得られる該溶出ピーク面積(ピーク面積1)に対する、該溶出ピーク面積の内の標準物質から算出される分子量1,000以下に相当するピークの面積(ピーク面積2)の比率を算出し、百分率で表記した[すなわち、(ピーク面積2)/(ピーク面積1)×100(%)で表される数値]。
29Si−NMR測定、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)測定、更に、1H−NMR測定によって得られる結果を用いて算出する。
具体的には、まず、前記(1)にて実施した平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの29Si−NMR測定によって得られたスペクトルパターンから算出された積分値を解析して末端基、水素アルキル単位、ジアルキルシロキシ単位の含有分率を百分率で算出する。
更に、下記に記す1H−NMR測定によって得られるスペクトルパターンから算出された積分値を元に、各置換基を有するジアルキルシロキシ単位の存在率を百分率で算出する。
得られた各構成単位の存在率と各構成単位の理論式量とを用いて、構成単位の平均的式量を算出する。
次に、前記(3)にて実施した平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのGPC測定によって得られた数平均分子量を平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの1モル当りの分子量として、上記で算出した末端基、水素アルキル単位、ジアルキルシロキシ単位の存在率を考慮した平均的式量で除して平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する各単位の全モル数を算出する。得られた平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する各単位の全モル数と、該各単位の存在率とから、平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成する各単位のモル数を算出した。
<1H−NMR測定方法>
シリコーン30mgに対して、1mlの割合で重水素化クロロホルム溶媒に溶解した溶液を測定試料とする。この測定試料を用いて、400MHz(日本分光社製α−400)の1H−NMRの測定を積算回数200回にて行う。
島津社製ガスクロマトグラフィー分析装置GC−14Bを用い、以下の条件により求める。
5mlのメスフラスコに、エポキシ変性シリコーン約0.5g及び内部標準としてn−オクタン0.015gを秤量した後、クロロホルムで5mlに希釈した溶液を、測定サンプルとする。
カラム:J&W Scientific社製DB−1(登録商標)、
長さ30m、内径0.25mm、液膜1μm
キャリアーガス:ヘリウム
検出器:FID
インジェクション温度:250℃
検出器温度:300℃
昇温条件:50℃にて5min保持した後、50℃から300℃まで
10℃/minで昇温する。
得られた結果から、別途作成した内部標準法による検量線を用いて、エポキシ変性シリコーン中に含有される各成分の含有量を定量し合計する。なお、数値は、エポキシ変性シリコーンに対する質量分率で表したものである。
以下の操作と算出法により求める。
樹脂試料をベンジルアルコールと1−プロパノールで溶解する。この溶液にヨウ化カリウム水溶液、ブロモフェノールブルー指示薬を添加した後、1規定塩酸にて滴定し、反応系内が青色から黄色になった点を当量点とする。当量点より、エポキシ変性シリコーンのエポキシ価を以下の式に従って算出する。
エポキシ価(当量/100g)=(V×N×F)/(10×W)
[ただし、W、V、N、Fは各々以下の値を表す。
W;試料の重量(g)
V;滴定量(ml)
N;滴定に使用した塩酸の規定度(N)
F;滴定に使用した塩酸のファクター
含有白金量の分析は四重極ICP質量分析装置(Thermo Elemental製:X7−ICP−MS)を用いて測定する。
(8)透明性
厚さ3mmの硬化物を用い、厚さ方向の350nm、400nm、450nmの光線透過率を日本分光(株)社製JASCO V−550により測定する。初期における光線透過率が80%以上を◎、70%以上80%未満を○、50%以上70%未満を△、50%未満を×とした。
(9)耐熱性
粉砕した硬化物のTgをセイコーインスツールメント社製DSC220Cにより昇温速度10℃/分の条件で測定し、耐熱性の指標とした。硬化物のTgが120℃以上を◎、100℃以上120℃未満を○、80℃以上100℃未満を△、80℃未満を×とした。
光ファイバーを経由してUV照射装置(ウシオ電機製:SP−7)から100℃一定にした恒温乾燥機中の厚さ3mmの硬化物にUV光を照射できるようにセットする。365nmバンドパスフィルターを用いて、330〜410nmの光を、3W/cm2になるように照射する。
照射開始後、250時間以上硬化物が着色しないものを◎、200時間以上250時間未満で硬化物が着色するものを○、200時間未満で着色するものを×とした。
(11)耐熱変色性
厚さ3mmの硬化物を用い、厚さ方向の400nmの光線透過率を日本分光(株)社製JASCO V−550により測定する。次に該硬化物をSUS316製の型枠に入れ、空気下で150℃で100時間加熱条件に供した後、室温で放冷する。その後、試料の厚さ方向における400nmの光線透過率を再度測定し、加熱処理前の試料における400nmの光線透過率に対する加熱処理後の試料における400nmの光線透過率の値を算出し、加熱処理前の試料の光線透過率に対する加熱処理後の試料の光線透過率の比率を、光線透過保持率として算出する。光線透過保持率が90%以上を◎、88%以上90%未満を○、85%以上88%未満を△、85%未満を×とした。
10mm×10mm×2mmのサイズの型枠内に、5mm×5mm×0.2mmのシリコンチップを入れておき、樹脂組成物を注型して加熱して試験片を得る。得られた硬化物を型枠から取り出し、冷熱サイクル試験(エスペック社製TSE−11−A)で−40℃にて15分保持した後、平均3分で120℃まで昇温し、120℃で15分間保持し、次いで、平均3分で−40℃まで降温するサイクルで試験して、クラックの発生有無を目視で観察する。40サイクル以上クラックが入らなかったものを◎、20サイクル以上40サイクル未満でクラックが発生したものを○、5サイクル未満でクラックが発生したものを×とした。
(13)表面硬度
JIS−K−5600−5−4に準拠して、実施した。
試験結果が、HB以上を◎、B〜2Bを○、3B以下を×とした。
窒素雰囲気下で、還流管及びスターラーバーを備えた50mlの2口フラスコに、5塩化リン(和光純薬製試薬)8.34g、塩化アンモニウム(和光純薬製試薬特級品)1.06g及びテトラクロロエタン(アルドリッチ社製試薬)20mlを仕込んだ後、大気圧の窒素を20ml/分で流通させながら160℃で15時間反応を実施し、黄色溶液を得た。反応終了後、大気圧窒素雰囲気下にて攪拌を継続しながら系内に石油エーテル(和光純薬製試薬)20mlを加えて、固体を析出させた。引き続き窒素雰囲気下にて、得られた固体を減圧濾過し、n−ヘキサン(和光純薬社製試薬有機合成用脱水グレード)100mlを用いて洗浄後、再度、窒素下にて減圧濾過を行った後、減圧乾燥して、淡黄色粉末のフォスファゼン化合物7.1gを得た。以下の参考例1〜3では、ジクロロメタン(和光純薬社製試薬有機合成用脱水グレード)1g当たり、得られたフォスファゼン化合物60mgを溶解した溶液を、フォスファゼン溶液として用いた。
<加水分解物の合成>
攪拌翼を備えた内容積3リットルのバッフル付きセパラブルフラスコに蒸留水1500gを仕込んだ後、内部を60℃に加熱する。セパラブルフラスコの攪拌翼を600回転/分で回転させながら、シクロヘキシルメチルジクロロシラン(信越化学社製試薬)400gとジメチルジクロロシラン65.5gとを均一に混合した溶液を、2g/分で滴下する。滴下完了後、引き続き2時間反応を継続し、加熱及び攪拌を停止して内溶液を相分離させ、水槽を廃棄する。次いで、室温にて、トルエン(和光純薬製試薬特級品)500g、0.02mol/リットルの蟻酸ナトリウム水溶液1リットルを添加し、攪拌翼を600回転/分で回転させた後、攪拌を停止して内溶液を相分離させ、水槽を廃棄する。引き続き、室温にて蒸留水1リットルを添加し、攪拌翼を600回転/分で回転させた後、攪拌を停止して内溶液を相分離させ、水相を廃棄する操作を2回実施する。セパラブルフラスコからトルエン溶液を回収し、エバポレーターにて、減圧下、65℃でトルエンを留去して、加水分解物1を得た。
留出管及び攪拌翼を供えた500mlのセパラブルフラスコに、得られた加水分解物300g、触媒合成例で得られたフォスファゼン溶液1gを仕込んだ後、攪拌しながら系内を減圧窒素置換する。引き続き、系内を120℃に加熱し、圧力150torrで45分間、重縮合反応させた後、反応系内を窒素にて大気圧に戻すと共に60℃に冷却する。次いで、乾燥窒素下にて蒸留精製した1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサン(信越化学社製試薬)7gを、窒素雰囲気下にて系内に添加し、3時間攪拌を継続して末端封止反応をさせた後、室温に冷却する。内容物をトルエン(和光純薬社製試薬特級品)を合計500ml用いて溶解回収し、得られた溶液からエバポレーターにて、減圧下、65℃でトルエンを留去して、ポリジアルキルシロキサンを得た。
得られたポリジアルキルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、末端基以外の組成は、ジメチルシロキシ単位20モル%、シクロヘキシルメチルシロキシ単位80モル%であった。分子量測定の結果、溶出曲線は2峰性であり、高分子量側のピークの数平均分子量は11,700、エリア面積は全ピークに対して65%であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリジアルキルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
<加水分解物の合成>
シクロヘキシルメチルジクロロシラン及びジメチルジクロロシランの使用量を各々、430g、31.3gとした以外は参考例1と同様にして、加水分解物2を得た。
<ポリジアルキルシロキサンの合成>
加水分解物1を用いる代わりに、加水分解物2を用いたこと、重縮合反応時間を2時間としたこと、1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサンを4g用いたこと以外は、参考例1と同様にしてポリジアルキルシロキサンを得た。
得られたポリジアルキルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、末端基以外の組成は、ジメチルシロキシ単位10モル%、シクロヘキシルメチルシロキシ単位90モル%であった。分子量測定の結果、溶出曲線は2峰性であり、高分子量側のピークの数平均分子量は20,400、エリア面積は全ピークに対して60%であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリジアルキルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
<加水分解物の合成>
シクロヘキシルメチルジクロロシラン及びジメチルジクロロシランの使用量を各々、320g、139.7gとした以外は参考例1と同様にして、加水分解物3を得た。
<ポリジアルキルシロキサンの合成>
加水分解物1を用いる代わりに、加水分解物3を用いたこと、触媒合成例で得られたフォスファゼン溶液を0.5g用いたこと、重縮合反応時間を1時間としたこと、1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサンを15.6g用いたこと以外は、参考例1と同様にしてポリジアルキルシロキサンを得た。
得られたポリジアルキルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、末端基以外の組成は、ジメチルシロキシ単位40モル%、シクロヘキシルメチルシロキシ単位60モル%であった。分子量測定の結果、溶出曲線は2峰性であり、高分子量側のピークの数平均分子量は5,300、エリア面積は全ピークに対して32%であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリジアルキルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
還流冷却器、温度計及びスターラーバーを備えた0.5リットルの反応器に、乾燥窒素下にて蒸留精製した1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン(信越化学社製試薬)を270g、窒素下にて蒸留精製した1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサン(信越化学社製試薬)を108g、真空下にて110℃で5時間乾燥した活性白土(TONSIL OPTIMUM 230FF:ズード ケミー社製)を0.38g仕込み、窒素下、65℃にて攪拌条件下、24時間反応を行った。得られた反応液を乾燥窒素下にて1μmのフィルターを通過させて触媒を除去した後、50℃、1.3kPaの条件で2時間かけて低分子量オリゴマーを留去してポリ水素メチルシロキサンを得た。
得られたポリ水素メチルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、主鎖構造は水素メチルシロキシ単位のみであった。また、数平均分子量は800であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリ水素メチルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサンを190g用いたこと、活性白土を0.46gを用いたこと、低分子量オリゴマーの留去を2.7kPaの条件で3時間かけて行ったこと以外は、参考例4と同様にして、ポリ水素メチルシロキサンを得た。
得られたポリ水素メチルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、主鎖構造は水素メチルシロキシ単位のみであった。また、数平均分子量は500であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリ水素メチルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサンを115g用いたこと、活性白土を0.39gを用いたこと以外は、参考例4と同様にして、ポリ水素メチルシロキサンを得た。
得られたポリ水素メチルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、主鎖構造は水素メチルシロキシ単位のみであった。また、数平均分子量は750であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリ水素メチルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサンを145g用いたこと、活性白土を0.42gを用いたこと、低分子量オリゴマーの留去を2kPaの条件で3時間かけて行ったこと以外は、参考例4と同様にして、ポリ水素メチルシロキサンを得た。
得られたポリ水素メチルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、主鎖構造は水素メチルシロキシ単位のみであった。また、数平均分子量は600であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリ水素メチルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサンを58g用いたこと、活性白土を0.33gを用いたこと、低分子量オリゴマーの留去を75℃、0.7kPaの条件で3時間かけて行ったこと以外は、参考例4と同様にして、ポリ水素メチルシロキサンを得た。
得られたポリ水素メチルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、主鎖構造は水素メチルシロキシ単位のみであった。また、数平均分子量は1,400であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリ水素メチルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサンを38g用いたこと、活性白土を0.31gを用いたこと、低分子量オリゴマーの留去を100℃、0.7kPaの条件で3時間かけて行ったこと以外は、参考例4と同様にして、ポリ水素メチルシロキサンを得た。
得られたポリ水素メチルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、主鎖構造は水素メチルシロキシ単位のみであった。また、数平均分子量は2,000であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリ水素メチルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
1,1,3,3−テトラメチル−ジシロキサンを23.6g用いたこと、活性白土を0.29gを用いたこと、低分子量オリゴマーの留去を150℃、0.1kPaの条件で3時間かけて行ったこと以外は、参考例4と同様にして、ポリ水素メチルシロキサンを得た。
得られたポリ水素メチルシロキサンの全ての末端構造は、H−Si(CH3)2−O−であり、主鎖構造は水素メチルシロキシ単位のみであった。また、数平均分子量は3,150であった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してポリ水素メチルシロキサンを得て、以下の反応に用いた。
<平衡化反応>
攪拌翼を備えた300のセパラブルフラスコに、乾燥窒素下にて参考例1で得られたポリジアルキルシロキサン100g、参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサン129.7gを仕込み、攪拌条件下、系内を20℃に冷却する。系内が均一に混合分散された後、乾燥窒素下にて、攪拌を継続しながらトリフルオロメタンスルホン酸(和光純薬社製試薬特級品)を乾燥窒素条件下でポリジアルキルシロキサンとポリ水素メチルシロキサンの合計重量に対して0.25wt%添加して、平衡化反応を45分間反応を行った後、添加したトリフルオロメタンスルホン酸と等モル量のトリエチルアミン(和光純薬社製試薬特級品)を添加して、攪拌を30分継続する。30分経過後、攪拌を停止して反応系を室温として、内容物をトルエン(和光純薬社製試薬特級品)を合計600ミリリットル用いて溶解回収する。回収溶液を2リットルの分液ロートに移し、0.02mol/リットルの炭酸水素ナトリウム水溶液700ミリリットルを添加して分液洗浄した後、相分離させて水相を廃棄する。引き続き、蒸留水700ミリリットルを添加して分液洗浄した後、相分離させて水相を廃棄する操作を2回実施する。トルエン溶液を回収し、エバポレーターにて、減圧下、65℃でトルエンを留去してシリコーンを得た。
内径70mm、有効長さ200mmのパイレックス(登録商標)ガラス製円筒状チューブに、上記で得られたシリコーンを仕込み、加熱用面ヒーターを有するガラスチューブオーブン[柴田科学(株)製GTO−350RG]にセットした。室温条件下、内部を窒素置換した後に、内部の円筒形チューブの回転を開始し、圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間かけて低分子量成分の留去を実施した。低沸留去終了後、室温に冷却後に乾燥窒素で大気圧とし、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は4,800、分子量1,000以下の成分の含有量は10%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.239、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々33.5、9.6であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.19ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
必要に応じて、上記の合成操作を繰り返し実施してブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得て、以下の反応に用いた。
平衡化反応を60分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.27kPa、温度200℃にて2時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は2,400、分子量1,000以下の成分の含有量は13%であった。
得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの全ての末端構造は、[H−Si(CH3)2−O1/2−]であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの組成は、[H−Si(CH3)2−O1/2−]単位3.0モル%、水素メチルシロキシ単位24.2モル%、ジメチルシロキシ単位8.3モル%、シクロヘキシルメチルシロキシ単位64.5モル%、ジアルキルシロキシ単位及び水素メチルシロキシ単位の平均連鎖長は、各々5.8及び2.7であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.272、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々15.0、5.0であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.34ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は6,000、分子量1,000以下の成分の含有量は2%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.250、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々42.0、12.5であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.33ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例1で得られたポリジアルキルシロキサンの代わりに参考例2で得られたポリジアルキルシロキサン110gを用いたこと、参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例5で得られたポリ水素メチルシロキサン21.4gを用いたこと、平衡化反応を60分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は5,200、分子量1,000以下の成分の含有量は2%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.254、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々33.1、9.9であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.17ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例1で得られたポリジアルキルシロキサンの代わりに参考例2で得られたポリジアルキルシロキサン115gを用いたこと、参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例6で得られたポリ水素メチルシロキサン15.3gを用いたこと、平衡化反応を30℃で90分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は4,000、分子量1,000以下の成分の含有量は3%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.208、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々27.0、5.9であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が1.77ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例7で得られたポリ水素メチルシロキサン31.3gを用いたこと、平衡化反応を17分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は3,800、分子量1,000以下の成分の含有量は2%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.268、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々24.7、7.8であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.38ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例1で得られたポリジアルキルシロキサンの代わりに参考例2で得られたポリジアルキルシロキサン95gを用いたこと、参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例7で得られたポリ水素メチルシロキサン35.1gを用いたこと、平衡化反応を15分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は7,200、分子量1,000以下の成分の含有量は2%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.316、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々45.5、19.5であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.92ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例7で得られたポリ水素メチルシロキサン31.3gを用いたこと、平衡化反応を7分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は4,400、分子量1,000以下の成分の含有量は2%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.255、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々29.3、8.8であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.29ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例1で得られたポリジアルキルシロキサンの代わりに参考例3で得られたポリジアルキルシロキサン115gを用いたこと、参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例8で得られたポリ水素メチルシロキサン16.3gを用いたこと、平衡化反応を10℃で50分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は3,500、分子量1,000以下の成分の含有量は1%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.193、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々23.9、4.2であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が1.64ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例1で得られたポリジアルキルシロキサンの代わりに参考例2で得られたポリジアルキルシロキサン98gを用いたこと、参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例8で得られたポリ水素メチルシロキサン31.9gを用いたこと、平衡化反応を10℃で10分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は5,900、分子量1,000以下の成分の含有量は4%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.285、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々37.8、14.0であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.56ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例1で得られたポリジアルキルシロキサンを75g用いたこと、参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例9で得られたポリ水素メチルシロキサン55.9gを用いたこと、平衡化反応を5℃で8分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は4,000、分子量1,000以下の成分の含有量は2%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.563、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々19.9、24.3であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が6.40ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例1で得られたポリジアルキルシロキサンの代わりに参考例3で得られたポリジアルキルシロキサン115gを用いたこと、参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例8で得られたポリ水素メチルシロキサン16.3gを用いたこと、平衡化反応を10℃で65分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は2,100、分子量1,000以下の成分の含有量は1%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.227、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々13.7、2.6であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が1.92ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例8で得られたポリ水素メチルシロキサン31.4gを用いたこと、平衡化反応を60分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は3,700、分子量1,000以下の成分の含有量は1%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.256、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々23.4、6.8であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.17ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例1で得られたポリジアルキルシロキサンの代わりに参考例2で得られたポリジアルキルシロキサン115gを用いたこと、参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例6で得られたポリ水素メチルシロキサン15.3gを用いたこと、平衡化反応を30℃で55分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は6,100、分子量1,000以下の成分の含有量は2%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.184、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々41.5、7.9であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が1.54ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
参考例4で得られたポリ水素メチルシロキサンの代わりに参考例10で得られたポリ水素メチルシロキサン32.3gを用いたこと、平衡化反応を15℃で12分間行ったこと、低分子量成分の留去条件を圧力0.1kPaの条件下、温度200℃に昇温して1時間、引き続き温度を250℃に昇温して3時間、更に引き続いて300℃に昇温して3時間としたこと以外は、合成例1と同様にしてブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを得た。
分子量測定の結果、得られたブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの数平均分子量は6,200、分子量1,000以下の成分の含有量は2%であった。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを構成する全Siに対するSiH単位の含有比[本願発明における(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値]は0.251、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1モルを構成するジアルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるcの値]及び水素アルキルシロキシ単位のモル数[本願発明におけるdの値]は、各々41.3、12.3であり、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン1g中にはSiH単位が2.23ミリモル含まれていた。
また、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中には、シロキサン交換反応に用いたトリフルオロメタンスルホン酸やトリエチルアミン由来の化合物は含まれていなかった。
還流冷却器、温度計及び撹拌装置を有する1リットルの反応器を乾燥窒素で置換する。乾燥窒素条件下にて、前記装置に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン60g、乾燥窒素下にて脱水蒸留精製した4−ビニルシクロへキセンオキサイド(アルドリッチ社製試薬)163.4g(1315.9ミリモル)、窒素下にて脱水蒸留精製したテトラヒドロフラン(和光純薬社製試薬特級品)305.8gを仕込んだ後、大気圧乾燥窒素雰囲気下で攪拌しながら66℃に昇温する。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、131.55ミリモルであった。
これに、白金元素換算で500ppmの白金を含有する白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のテトラヒドロフラン溶液0.31gを乾燥窒素下にて添加し、ヒドロシリル化反応を20時間反応する。20時間反応後、前記の白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のテトラヒドロフラン溶液0.15gを乾燥窒素下にて添加して、更に20時間反応を継続する。更に引き続き、前記の白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のテトラヒドロフラン溶液0.15gを乾燥窒素下にて添加して、24時間反応を実施したところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。次いで、反応液の加熱を停止し、室温まで放冷した。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/168.030倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/84,015倍であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(1a)の全ての末端構造は、ヒドロシリル化反応によりトリアルキルシロキシ基に変性されており、末端基を除いた組成は、水素メチルシロキシ単位にビニルシクロヘキセンオキサイドが付加した単位22.2モル%、ジメチルシロキシ単位22.5モル%、シクロヘキシルメチルシロキシ単位55.3モル%であった。分子量測定の結果、分子量1,000以下のピークの含有量は8%であった。また、エポキシ基の開環に伴う高分子量部の形成は全く見られなかった。
また、エポキシ変性シリコーン(1a)のエポキシ価は0.172、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(1a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸28.9質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−1aを得た。硬化性組成物−1aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを89.8g(723.2ミリモル)用いたこと以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(2a)52gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、131.55ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、5.5倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/168.030倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/84,015倍であった。
エポキシ変性シリコーン(2a)中に残留する、テトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.002質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.004質量%、0.002質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.006質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.006質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.006質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.002質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(2a)のエポキシ価は0.172、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(2a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸28.9質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−2aを得た。硬化性組成物−2aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、1.5リットルの反応器を用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを1470.2g(11840.2ミリモル)用いたこと、ガラスチューブオーブンでの処理時間を90時間としたこと以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(3a)53gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、131.55ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、90倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/168.030倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/84,015倍であった。
エポキシ変性シリコーン(3a)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.001質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.005質量%、0.002質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.007質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.007質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.007質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.002質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(3a)のエポキシ価は0.172、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(3a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸28.9質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−3aを得た。硬化性組成物−3aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例2で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを174.0g(1401.3ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを310g用いたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(4a)52gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、140.11ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/176,262倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/89,576倍であった。
エポキシ変性シリコーン(4a)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.001質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.002質量%、0.002質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.004質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.004質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.004質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.002質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(4a)のエポキシ価は0.181、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(4a)90質量部、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3’,4’−エポキシシクロヘキサンジカルボキシレート10質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸27.4質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−4aを得た。硬化性組成物−4aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例3で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを173.8g(1399.7ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを310g用いたこと、反応開始時に白金元素換算で500ppmの白金を含有する白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のテトラヒドロフラン溶液を0.93g用いたこと以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(5a)55gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、139.94ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/58,686倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/44,372倍であった。
エポキシ変性シリコーン(5a)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.003質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.005質量%、0.004質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.004質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(5a)のエポキシ価は0.181、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(5a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸30.4質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−5aを得た。硬化性組成物−5aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例4で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを129.1g(1039.7ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを306g用いたこと、活性炭処理時に使用した活性炭量を160gとしたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(6a)54gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、129.95ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、8倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/163,484倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/83,082倍であった。
エポキシ変性シリコーン(6a)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.003質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.015質量%、0.01質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.025質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.025質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.025質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.01質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(6a)のエポキシ価は0.171、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(6a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸28.7質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−6aを得た。硬化性組成物−6aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例5で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを158.5g(1276.5ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを294g用いたこと、活性炭処理時に使用した活性炭量を160gとしたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(7a)51gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、106.34ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、12倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/133,787倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/67,990倍であった。
エポキシ変性シリコーン(7a)中に残留するテトラヒドロフランは0.005質量%以下、炭素−炭素2重結合を有する化合物として、テトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.003質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.006質量%、0.004質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.01質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.01質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.01質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.004質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(7a)のエポキシ価は0.145、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(7a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸24.4質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−7aを得た。硬化性組成物−7aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に140℃で2時間、更に引き続いて160℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例6で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを177.4g(1428.7ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを313g用いたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(8a)55gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、142.87ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/179,737倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/91,342倍であった。
エポキシ変性シリコーン(8a)中に残留するテトラヒドロフランは0.005質量%以下、炭素−炭素2重結合を有する化合物として、テトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.002質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.004質量%、0.002質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.006質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.006質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.006質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.002質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(8a)のエポキシ価は0.184、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(8a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸30.9質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−8aを得た。硬化性組成物−8aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例7で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを217.8g(1754.0ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを328g用いたこと、反応開始時に白金元素換算で500ppmの白金を含有する白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のテトラヒドロフラン溶液を0.15g用いたこと、活性炭処理時に使用した活性炭量を180gとしたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(9a)57gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、175.37ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/427,464倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/148,683倍であった。
エポキシ変性シリコーン(9a)中に残留するテトラヒドロフランは0.005質量%以下、炭素−炭素2重結合を有する化合物として、テトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.003質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.006質量%、0.003質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.003質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(9a)のエポキシ価は0.214、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(9a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸36.0質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−9aを得た。硬化性組成物−9aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例8で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを170.4g(1372.3ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを310g用いたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(10a)54gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、137.24ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/172,658倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/87,744倍であった。
エポキシ変性シリコーン(10a)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.002質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.005質量%、0.004質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.004質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(10a)のエポキシ価は0.178、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(10a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸29.9質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−10aを得た。硬化性組成物−10aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表1に示す。
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例9で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドの代わりに、乾燥窒素下にて脱水蒸留精製した1,2−エポキシ−5−ヘキセン(アルドリッチ社製試薬)96.5g(983.3ミリモル)を用いたこと、テトラヒドロフランを284g用いたこと、活性炭処理時に使用した活性炭量を160gとしたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(11a)50gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、98.33ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/123,705倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/62,866倍であった。
エポキシ変性シリコーン(11a)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.002質量%であった。また、低沸化合物としては、1,2−エポキシ−5−ヘキセン、及び前記の1,2−エポキシ−5−ヘキセンの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物である1,2−エポキシ−4−ヘキセン、1,2−エポキシ−3−ヘキセン、1,2−エポキシ−2−ヘキセンが検出され、それらの残留量は各々0.003質量%、0.002質量%、0.002質量%、0.002質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.006質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(11a)のエポキシ価は0.141、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(11a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸23.7質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−11aを得た。硬化性組成物−11aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に140℃で2時間、更に引き続いて160℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例10で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを190.6g(1535.0ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを317g用いたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(12a)56gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、153.46ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/193,066倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/98,116倍であった。
エポキシ変性シリコーン(12a)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.004質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.02質量%、0.015質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.035質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.035質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.035質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.015質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(12a)のエポキシ価は0.194、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(12a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸32.6質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−12aを得た。硬化性組成物−12aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
ヒドロシリル化反応時に、1.5リットルの反応器を用いたこと、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例11で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを476.5g(3837.5ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを435g用いたこと、反応開始時に白金元素換算で500ppmの白金を含有する白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のテトラヒドロフラン溶液0.43gを乾燥窒素下にて添加し、ヒドロシリル化反応を20時間反応させ、次いで前記の白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のテトラヒドロフラン溶液0.22gを乾燥窒素下にて添加して、更に20時間反応を継続させ、更に引き続き、前記の白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のテトラヒドロフラン溶液0.22gを乾燥窒素下にて添加して、24時間反応を実施したこと、活性炭処理時に使用した活性炭量を300gとしたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(13a)76gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、383.74ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、エポキシ変性シリコーン中に含有される全Si数に対する未反応SiH単位数が0.2%であった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/347,563倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/173,781倍であった。
エポキシ変性シリコーン(13a)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.004質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.01質量%、0.008質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.018質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.018質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.018質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.008質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(13a)のエポキシ価は0.356、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(13a)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸59.8質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−13aを得た。硬化性組成物−13aを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
<エポキシ変性シリコーンの製造1b>
ヒドロシリル化反応時に、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを73.5g(591.9ミリモル)用いたこと以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(1b)51gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、131.55ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、4.5倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/168.030倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/84,015倍であった。
<エポキシ変性シリコーンの製造2b>
ヒドロシリル化反応時に、3リットルの反応器を用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを1796.9g(14471.3ミリモル)用いたこと以外は実施例1と同様にして反応を行った。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、131.55ミリモルであった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、110倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/168.030倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/84,015倍であった。
所定時間反応後の反応液をサンプリングしたところ、仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数の約4%が残留しており、ヒドロシリル化反応は完結していなかった。
<エポキシ変性シリコーンの製造3b>
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例12で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを143.0g(1151.6ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを300g用いたこと、活性炭処理時に使用した活性炭量を180gとしたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(3b)52gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、115.19ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/144,919倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/73,647倍であった。
エポキシ変性シリコーン(3b)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.001質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.002質量%、0.002質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.004質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.004質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.004質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.002質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(3b)のエポキシ価は0.155、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(3b)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸26.0質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−3bを得た。硬化性組成物−3bを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
<エポキシ変性シリコーンの製造4b>
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例13で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを162.0g(1304.7ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを306g用いたこと、活性炭処理時に使用した活性炭量を165gとしたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(4b)54gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、130.43ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/164,086倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/82,740倍であった。
エポキシ変性シリコーン(4b)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.002質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.006質量%、0.004質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.01質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.01質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.01質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.004質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(4b)のエポキシ価は0.171、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(4b)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸28.7質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−4bを得た。硬化性組成物−4bを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
<エポキシ変性シリコーンの製造5b>
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例14で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを114.7g(923.7ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを287g用いたこと、活性炭処理時に使用した活性炭量を160gとしたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(5b)50gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、92.35ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/116,177倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/59,041倍であった。
エポキシ変性シリコーン(5b)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.003質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.005質量%、0.004質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.004質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(5b)のエポキシ価は0.129、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(5b)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸21.7質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−5bを得た。硬化性組成物−5bを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に130℃で2時間、更に引き続いて150℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
<エポキシ変性シリコーンの製造6b>
ヒドロシリル化反応時に、合成例1にて製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの代わりに合成例15で製造したブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンを用いたこと、4−ビニルシクロへキセンオキサイドを166.1g(1337.7ミリモル)用いたこと、テトラヒドロフランを307g用いたこと、活性炭処理時に使用した活性炭量を165gとしたこと、以外は実施例1と同様にして、低沸化合物を低減した、エポキシ変性シリコーン(6b)54gを得た。仕込んだブロック型オルガノハイドロジェンシリコーン中に含まれるSiH単位の合計モル数は、133.78ミリモルであった。
ヒドロシリル化反応の停止直前にサンプリングしたところ、定量的にヒドロシリル化反応が進行しており、未反応のSiH単位は検出されなかった。
反応開始時において、ブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、共存させたビニル化合物の全ビニル基の合計モル数は、10倍であった。
また、ヒドロシリル化反応を開始する際に用いた触媒の金属原子換算のモル数は、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/170,259倍、一方、触媒の追添を行った反応終期における該値は、1/85,130倍であった。
エポキシ変性シリコーン(6b)中に残留するテトラヒドロフランのみが検出され、残留する揮発性化合物の合計量は0.003質量%であった。また、低沸化合物としては、4−ビニルシクロヘキセンオキサイド及び4−ビニルシクロヘキセンオキサイドの炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した4−エチリデニルシクロヘキセンオキサイドが検出され、それらの残留量は各々0.006質量%、0.003質量%であった。その他の化合物は検出されなかった。これより、本発明におけるエポキシ変性シリコーン中に残留する低沸化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留する炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物の合計量は0.009質量%、残留するヒドロシリル化反応に供するために添加した炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)の炭素−炭素2重結合が内部転移を起こして生成した副生成物の合計量は0.003質量%であった。
また、エポキシ変性シリコーン(6b)のエポキシ価は0.175、含有される遷移金属成分は白金のみであり、該成分の含有量は白金元素換算で1ppm以下であった。
得られたエポキシ変性シリコーン(6b)100質量部、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸29.4質量部、1,3−プロパンジオール3質量部、ジアザビシクロウンデセンオクチル酸塩0.25質量部を窒素下にて混合し、全体が均一になるまで撹拌後、脱泡して硬化性組成物−6bを得た。硬化性組成物−6bを窒素下にて深さ3mmの型に流し込み、120℃で1時間、更に150℃で2時間、更に引き続いて170℃で1時間硬化反応を行い、硬化物を得た。得られた硬化物の性能を表2に示す。
実施例1で得た硬化性組成物−1aを径が4mmの砲弾型のモールド型枠に注入し、そこに、発光波長400nmの発光素子が固定されたリードフレームを浸漬し、真空中で脱泡後、120℃で1時間、更に150℃で2時間、170℃で1時間硬化反応を行い、発光ダイオードを得た。本操作によって得られた発光ダイオードに対し、室温にて50mAで200時間通電しても、素子と封止部との剥離や輝度の低下は見られなかった。
実施例4で得た硬化性組成物−4aを用いて、製造例1と同様の方法で発光ダイオードを得た。本操作によって得られた発光ダイオードに対し、室温にて50mAで200時間通電しても、素子と封止部との剥離や輝度の低下は見られなかった。
実施例11で得た硬化性組成物−11aを用い、硬化条件を120℃で1時間、更に140℃で2時間、160℃で1時間としたこと以外は、製造例1と同様の方法で発光ダイオードを得た。本操作によって得られた発光ダイオードに対し、室温にて50mAで200時間通電しても、素子と封止部との剥離や輝度の低下は見られなかった。
実施例11で得た硬化性組成物−13aを用いて、製造例1と同様の方法で発光ダイオードを得た。本操作によって得られた発光ダイオードに対し、室温にて50mAで200時間通電しても、素子と封止部との剥離や輝度の低下は見られなかった。
Claims (11)
- 下記<A>及び<B>の要件を同時に満足する下記平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンに対し、ヒドロシリル化触媒の存在下、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)を含むビニル化合物(b)をヒドロシリル化反応により付加してエポキシ変性シリコーンを製造する際に、SiH単位の合計モル数に対して、共存させるビニル化合物(b)の全ビニル基の合計モル数を5倍以上100倍以下とすることを特徴とするエポキシ変性シリコーンの製造方法。
<A>:(R1 2SiO2/2)単位の平均連鎖長が3以上100以下。
<B>:(R1HSiO2/2)単位の平均連鎖長が2以上20以下。
(R1 3SiO1/2)a(R1 2HSiO1/2)b(R1 2SiO2/2)c
(R1HSiO2/2)d(R1SiO3/2)e(HSiO3/2)f(SiO4/2)g ・・(1)
[但し、R1は各々独立に、A)ヒドロキシル基、B)ハロゲン原子、C)無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が1以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価又は2価の脂肪族有機基、D)無置換又は置換された芳香族炭化水素単位であって、必要に応じて無置換又は置換された鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる脂肪族炭化水素単位を有する、炭素数が6以上24以下及び酸素数が0以上5以下の1価の芳香族有機基、からなる群から選ばれる少なくとも1種以上の有機基を表す。
上記の有機基は、前記の炭素数及び酸素数の範囲内であれば、有機基としてヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、カルボキシル基、アルケニルオキシ基、アシルオキシ基、ハロゲン原子、或いは、エステル結合を含んでいてもよい。また、酸素を除くヘテロ原子を含んでいてもよい。
また、平均組成式(1)におけるa、b、c、d、e、f、gは、オルガノハイドロジェンシリコーン1モル中に存在する各単位のモル数を表し、a、b、e、f、gは各々0以上、cは3以上、dは2以上の値である。
また、上記の、e、f、gが各々下記式(1)、式(2)、を同時に満足する場合には、上記のa、b、e、f、gは、式(3)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f≠0 ・・・式(1)
g≠0 ・・・式(2)
0≦a+b≦e+f+2g+2・・・式(3)
さらに、上記のe、f、gが各々下記式(4)、式(5)、を同時に満足する場合には、上記のa、bは下記式(6)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f=0 ・・・式(4)
g=0 ・・・式(5)
0≦a+b≦2・・・式(6)
また、上記のe、f、gが各々下記式(1)、式(5)、を同時に満足する場合には、上記のa、bは下記式(7)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f≠0 ・・・式(1)
g=0 ・・・式(5)
0≦a+b≦e+f+2・・・式(7)
さらに、e、f、gが各々下記式(4)、式(2)、を同時に満足する場合には、上記のa、bは下記式(8)を満足する範囲から選択される数値である。
e+f=0 ・・・式(4)
g≠0 ・・・式(2)
0≦a+b≦2g+2 ・・・式(8)] - 鎖状、分岐状及び環状よりなる構造群から選ばれる1種以上の構造からなる炭化水素単位を有する炭素数が5以上20以下の1価の脂肪族有機基が結合したSi数が、全Siに対して5%以上95%以下の範囲であることを特徴とする請求項1に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
- 平均組成式(1)で表されるオルガノハイドロジェンシリコーンの(R1HSiO2/2)単位の平均連鎖長が2.2以上5未満であることを特徴とする請求項1又は2に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
- 平均組成式(1)で表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンの(b+d+f)/(a+b+c+d+e+f+g)の値が0.100以上0.800以下の範囲であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
- 平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンにおいて、(e+f+g)の値がゼロであることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
- 平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンにおいて、b/(a+b)の値が0.5以上であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
- 平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンに含有される分子量1,000以下の成分の含有量が15%以下であることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
- 平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、ヒドロシリル化反応により炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)を付加させるSiH単位のモル数の分率が70%以上であることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
- ヒドロシリル化反応を行う際に用いられる触媒の金属原子換算のモル数が、ヒドロシリル化反応前の平均組成式(1)によって表されるブロック型オルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位の合計モル数に対して、1/5,000,000以上1/1,200以下の範囲であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
- 平均組成式(1)によって表されるオルガノハイドロジェンシリコーンのSiH単位に対し、炭素−炭素2重結合及びエポキシ基を有する化合物(a)を含むビニル化合物(b)をヒドロシリル化反応により付加した後に、混合物を0℃以上200℃以下の温度に供して、エポキシ変性シリコーンを分離回収する工程を含む請求項1から9のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
- 分離回収する工程に供されるエポキシ変性シリコーン中に含有される全Si数に対する残留SiH単位数が2%以下であることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載のエポキシ変性シリコーンの製造方法。
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