特許ウォッチ

公開番号2025047819
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023156548
出願日2023-09-21
発明の名称シリコーン組成物及びその製造方法
出願人信越化学工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C08L 83/07 20060101AFI20250326BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】取り扱い性に優れ、硬化後に高い引裂き強度を有するシリコーン組成物を提供する。
【解決手段】(A)25℃における粘度が0.01～100Pa・sであり、ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン:100質量部
(B)平均粒子径が10nm～1,000nmの範囲であり、メタノール滴定法による疎水化度が60%以上であり、表面にケイ素原子に結合したアルケニル基を有する疎水性シリカ粒子:10～500質量部
(C)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:組成物中の全ケイ素原子に結合したアルケニル基の合計に対して(C)成分中のケイ素原子に結合した水素原子が0.4～5.0倍モルとなる量、及び
(D)白金族金属系触媒
を含むものであるシリコーン組成物。
【選択図】なし

特許請求の範囲【請求項１】
下記（Ａ）～（Ｄ）成分；
（Ａ）２５℃における粘度が０．０１～１００Ｐａ・ｓであり、ケイ素原子に結合したアルケニル基を１分子中に２個以上有するオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）体積基準のメジアン径が１０ｎｍ～１，０００ｎｍの範囲であり、メタノール滴定法による疎水化度が６０％以上であり、表面にケイ素原子に結合したアルケニル基を有する疎水性シリカ粒子：１０～５００質量部、
（Ｃ）ケイ素原子に結合した水素原子を１分子中に２個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン：組成物中の全ケイ素原子に結合したアルケニル基の合計に対して（Ｃ）成分中のケイ素原子に結合した水素原子が０．４～５．０倍モルとなる量、及び
（Ｄ）白金族金属系触媒
を含むものであることを特徴とするシリコーン組成物。
続きを表示（約 2,200 文字）【請求項２】
前記（Ｂ）成分が、シリカ表面にＲ
２
ＳｉＯ
３／２
単位（Ｒ
２
は、置換又は非置換の炭素原子数１～２０の一価炭化水素基である。）及び、Ｒ
Ａ
（ａ）
Ｒ
３
（３－ａ）
ＳｉＯ
１／２
単位（ａは１～３の整数であり、Ｒ
Ａ
は、同一又は異種の、置換又は非置換の炭素原子数２～８のアルケニル基であり、Ｒ
３
は、同一又は異種の、置換又は非置換の炭素原子数１～６のアルキル基である。）を有するものであることを特徴とする請求項１に記載のシリコーン組成物。
【請求項３】
前記（Ｂ）成分が、更にシリカ表面にＲ
３
３
ＳｉＯ
１／２
単位（Ｒ
３
は、同一又は異種の、置換又は非置換の炭素原子数１～６のアルキル基である。）を有するものであることを特徴とする請求項２に記載のシリコーン組成物。
【請求項４】
前記（Ｂ）成分の体積基準のメジアン径が１０ｎｍ～２００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載のシリコーン組成物。
【請求項５】
前記（Ａ）成分１００質量部に対する前記（Ｂ）成分の配合量が、１００質量部～３００質量部であることを特徴とする請求項１に記載のシリコーン組成物。
【請求項６】
更に、（Ｅ）反応制御剤を、前記（Ａ）成分１００質量部に対して、０．０１～５．０質量部含有するものであることを特徴とする請求項１に記載のシリコーン組成物。
【請求項７】
請求項１～６のいずれか一項に記載のシリコーン組成物の製造方法であって、前記（Ｂ）成分を、下記（α）、（β）及び（γ）を含むステップにより製造する工程と、少なくとも該（Ｂ）成分、前記（Ａ）、（Ｃ）及び（Ｄ）成分を混合する工程とを含むことを特徴とするシリコーン組成物の製造方法。
（α）下記一般式（ｉ）で示される４官能性シラン化合物、及び下記一般式（ｉｉ）で示されるアルキルシリケートの少なくとも一つを、塩基性物質の存在下、親水性有機溶媒と水との混合液中で加水分解及び縮合させることによって親水性シリカ粒子の分散液を得るステップ：
Ｓｉ（ＯＲ
４
）
４
（ｉ）
Ｓｉ（ＯＲ
４
）
３
－（－ＳｉＯ（ＯＲ
４
）
２
－）
ｍ
－Ｓｉ（ＯＲ
４
）
３
（ｉｉ）
（式中、Ｒ
４
は同一又は異種の炭素原子数１～６の一価炭化水素基である。ｍは１～１００である。）
（β）得られた前記親水性シリカ粒子の分散液に、下記一般式（ｉｉｉ）で表される３官能性シラン化合物及びその（部分）加水分解縮合物の少なくとも一つを添加して前記親水性シリカ粒子の表面を処理することにより、前記（Ｂ）成分の中間体であるシリカ粒子の分散液を得るステップ：
Ｒ
２
Ｓｉ（ＯＲ
５
）
３
（ｉｉｉ）
（式中、Ｒ
２
は置換又は非置換の炭素原子数１～２０の一価炭化水素基であり、Ｒ
５
は同一又は異種の炭素原子数１～６の一価炭化水素基である。）
（γ）得られた前記（Ｂ）成分の中間体であるシリカ粒子の分散液に、下記一般式（ｉｖ）で表されるシラザン化合物及び下記一般式（ｖ）で示される１官能性シラン化合物の少なくとも一つを含む表面処理剤を添加して前記（Ｂ）成分の中間体であるシリカ粒子の表面を処理することにより、前記（Ｂ）成分である表面にケイ素原子に結合したアルケニル基を有する疎水性シリカ粒子を得るステップ：
Ｒ
Ａ
（ａ）
Ｒ
３
（３－ａ）
ＳｉＮＨＳｉＲ
Ａ
（ａ）
Ｒ
３
（３－ａ）
（ｉｖ）
Ｒ
Ａ
（ａ）
Ｒ
３
（３－ａ）
ＳｉＸ（ｖ）
（式中、ａは１～３の整数であり、Ｒ
Ａ
は、同一又は異種の、置換又は非置換の炭素原子数２～８のアルケニル基、Ｒ
３
は、同一又は異種の、置換又は非置換の炭素原子数１～６のアルキル基であり、ＸはＯＨ基又は加水分解性基である。）
【請求項８】
前記ステップ（γ）における前記表面処理剤が、更に下記一般式（ｖｉ）で表されるシラザン化合物、及び下記一般式（ｖｉｉ）で示される１官能性シラン化合物の少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項７に記載のシリコーン組成物の製造方法。
Ｒ
３
３
ＳｉＮＨＳｉＲ
３
３
（ｖｉ）
Ｒ
３
３
ＳｉＸ（ｖｉｉ）
（式中、Ｒ
３
は、同一又は異種の、置換又は非置換の炭素原子数１～６のアルキル基であり、ＸはＯＨ基又は加水分解性基である。）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコーン組成物及びその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
シリコーンゴムは耐熱性・耐寒性・電気絶縁性に優れ、電気・電子、自動車、建築など各産業に幅広く利用されている。シリコーンゴムを形成するシロキサンポリマーは分子間力が非常に小さいことから、ポリマーのみを硬化させ形成したシリコーンゴムは非常に強度の弱いゴムとなってしまう。高い発熱に伴う部品の接着材やシール材、ポッティング材としてシリコーンゴムを使用する場合、部品の発熱による熱膨張により、シリコーンゴム材料に応力がかかりクラックが発生する問題があることから、高い機械強度が求められる。また型取り材や超音波プローブ用レンズ材などで使用する場合は室温で使用されるが、どちらも使用時に応力がかかるため高い引裂強度が求められる。このことから実用面において強度が不適当な材料となってしまう。この問題を解決するために、機械強度の向上を目的として通常ヒュームドシリカなどの補強性シリカが配合される。機械強度向上を目的として、シリカ粒子やシリコーンレジンなどの補強剤を配合したシリコーン組成物も提案されている（特許文献１、２）。しかしながら、表面の疎水化処理がされていないもしくは不十分なシリカ粒子を用いると、粘度及びチキソ性が高くなり、流動性が落ちるため、取り扱い性に劣る。また、補強剤にシリコーンレジンのみ用いた場合、機械強度向上の程度は低く、十分な強度が得られない。また、表面が疎水化処理されたゾルゲルシリカを使用する事で、高い透明性を有するシリコーン組成物が提案されているが、機械強度は不足している（特許文献３、４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０００－３５１９０１号公報
特開２０１３－６４０８９号公報
特開２０１２－１４４５９５号公報
特開２０１９－１９７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、取り扱い性に優れ、かつ応力がかかってもクラックが生じない高強度のシリコーンゴム材料の開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、取り扱い性（流動性）に優れ、硬化後に高い引裂き強度を有するシリコーン組成物及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明では、
下記（Ａ）～（Ｄ）成分；
（Ａ）２５℃における粘度が０．０１～１００Ｐａ・ｓであり、ケイ素原子に結合したアルケニル基を１分子中に２個以上有するオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）体積基準のメジアン径が１０ｎｍ～１，０００ｎｍの範囲であり、メタノール滴定法による疎水化度が６０％以上であり、表面にケイ素原子に結合したアルケニル基を有する疎水性シリカ粒子：１０～５００質量部、
（Ｃ）ケイ素原子に結合した水素原子を１分子中に２個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン：組成物中の全ケイ素原子に結合したアルケニル基の合計に対して（Ｃ）成分中のケイ素原子に結合した水素原子が０．４～５．０倍モルとなる量、及び
（Ｄ）白金族金属系触媒：有効量、
を含むものであるシリコーン組成物を提供する。
【０００７】
本発明のようなシリコーン組成物であれば、取り扱い性に優れ、硬化後に高い引裂き強度を有するシリコーン組成物となる。
【０００８】
このとき、前記（Ｂ）成分が、シリカ表面にＲ
２
ＳｉＯ
３／２
単位（Ｒ
２
は置換又は非置換の炭素原子数１～２０の一価炭化水素基である。）及び、Ｒ
Ａ
（ａ）
Ｒ
３
（３－ａ）
ＳｉＯ
１／２
単位（ａは１～３の整数であり、Ｒ
Ａ
は、同一又は異種の、置換又は非置換の炭素原子数２～８のアルケニル基であり、Ｒ
３
は、同一又は異種の、置換又は非置換の炭素原子数１～６のアルキル基である。）を有するものであることが好ましい。
更に、シリカ表面にＲ
３
３
ＳｉＯ
１／２
単位（Ｒ
３
は、同一又は異種の、置換又は非置換の炭素原子数１～６の一価炭化水素基である。）を有するものであることがより好ましい。
【０００９】
このような単位を含む（Ｂ）成分であれば、疎水化度が向上し、本発明のシリコーン組成物に好適に用いることができる。
【００１０】
また、（Ｂ）成分の体積基準のメジアン径が１０ｎｍ～２００ｎｍであることが好ましい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許