(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記(C)成分が、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、ベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイドからなる群から選択されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光硬化性シリコーンゲル組成物。
【発明を実施するための形態】
【0007】
本発明は、長期保存後も安定した振動吸収性を有する光硬化性シリコーンゲル組成物に関するものであり、以下本発明を詳細に説明する。
【0008】
<(A)成分>
本発明で使用される(A)成分は、分子中に(メタ)アクリル基を有するポリオルガノシロキサンである。ここで(メタ)アクリル基とはアクリル基とメタアクリル基を総称したものである。
【0009】
また、(A)成分は、振動吸収性に優れた硬化物が得られるという観点から、末端に(メタ)アクリル基を有するポリオルガノシロキサンであることが好ましい。また、(A)成分の(メタ)アクリル基の数は、振動吸収性に優れた硬化物が得られるという観点から、ポリオルガノシロキサン1分子中に好ましくは1〜6であり、より好ましくは1〜2である。
【0010】
(A)成分としては、末端アミノ基含有ポリオルガノシロキサンに、ビニル基含有イソシアネート、(メタ)アクリル酸無水物、および(メタ)アクリル酸ハライドから選択される1つ以上の化合物を反応させて得られたポリオルガノシロキサン、或いは末端シラノール基含有ポリオルガノシロキサンに、ビニル基含有イソシアネートおよびビニル基含有アルコキシシラン化合物から選択される1つ以上の化合物を反応させて得られたポリオルガノシロキサンが挙げられる。これらの中でも振動吸収性に優れる観点から、末端アミノ基含有ポリオルガノシロキサンに、ビニル基含有イソシアネート、(メタ)アクリル酸無水物、および(メタ)アクリル酸ハライドから選択される1つ以上の化合物を反応させて得られたポリオルガノシロキサンであることが好ましく、そのようなポリオルガノシロキサンの合成方法としては、例えば特開平6−184257号公報に公開された方法などが挙げられる。
【0011】
前記末端アミノ基含有ポリオルガノシロキサンとしては特に限定されないが、振動吸収性に優れる観点から、両末端シラノール基含有ポリオルガノシロキサン1モルに対して、アミノ基含有オルガノアルコキシシラン0.3〜1モルを付加することにより得られる化合物などが挙げられる。また、前記両末端シラノール基含有ポリオルガノシロキサンのゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によるポリスチレン換算重量平均分子量は、1,000〜100,000であることが好ましく、より好ましくは2,000〜50,000である。1,000より小さいと、振動吸収性が不十分である硬化物になるおそれがあり、10,000より大きいと、組成物の粘度が高くなり、ハンドリングが困難になるおそれがある。
【0012】
前記アミノ基含有オルガノアルコキシシランとしては、例えば(β−アミノエチル)−β−アミノエチルトリアルコキシシラン、(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、(γ−アミノプロピル)−β−アミノエチルトリアルコキシシラン、(γ−アミノプロピル)−γ−アミノプロピルトリアルコキシシラン、アミノプロピルトリアルコキシシラン、アミノプロピルメチルジアルコキシシラン、3−[N−アリル−N(2−アミノエチル)]アミノプロピルトリメトキシシラン、N,N−ビス[(メチルジメトキシシリル)プロピル]アミン、N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]エチレンジアミンなどが挙げられるが、中でも長期保存後も安定した振動吸収性を維持できることから、アミノプロピルメチルジアルコキシシラン、N,N−ビス[(メチルジメトキシシリル)プロピル]アミンが好ましく用いられる。
【0013】
前記ビニル基含有イソシアネートとしては、例えばメタクリロイルイソシアネート、2−イソシアネートエチルメタクリレート、2−アクリロイルオキシエチルイソシアナート、または1,1−(ビスアクリロイルオキシメチル)エチルイソシアネートなどが挙げられる。さらに、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、1,5−ナフタレンジイソシアネートなどのイソシアネート基を2つ以上持つものと2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレートなどの水酸基を持つ(メタ)アクリレートとの反応で得られるイソシアネート基含有(メタ)アクリレートが例示される。また、これらのイソシアネート化合物の代りに、(メタ)アクリル酸無水物又は(メタ)アクリル酸クロライド等の(メタ)アクリル酸ハライドも用いることができる。
【0014】
ポリオルガノシロキサンを生成する反応は、アミノ基含有オルガノシロキサン1モルに対しビニル基含有イソシアネート等を通常0.3モル以上添加し、40〜80℃の環境下で混合することによって容易に進行する。
【0015】
前記ビニル基含有アルコキシシラン化合物としては、例えばビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、p−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン及び3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【0016】
<(B)成分>
本発明に用いられる(B)成分のシリコーンパウダーとしては、例えばシリコーンゴムパウダー、シリコーンレジンパウダー、またはそれらの混合物が挙げられる。シリコーンゴムパウダーとは、直鎖状のジメチルポリシロキサンの構造を有するゴムである。一方でシリコーンレジンパウダーとは、シロキサン結合が三次元構網目状に架橋した構造を持つレジンであり、一般的にはポリオルガノシルセスキオサンである。
【0017】
(B)成分の平均粒径は、振動吸収性が優れる観点から、好ましくは0.1〜100μmであり、より好ましくは0.5〜70μmであり、特に好ましくは1〜50μmである。尚、平均粒径は、遠心沈降光透過法やレーザー回折法等の一般的な方法で測定・算出する。
【0018】
(B)成分の形状は、板状又は鱗片状、球状、不定形、針状等が挙げられるが、貯蔵安定性に優れるという観点から、好ましくは不定形である。
【0019】
本発明に用いられるシリコーンパウダーの市販品としては、例えばMSP−150、MSP−350、MSP−1500、MSP−3000(以上日興リカ社製)、トレフィルF−201、トレフィルF−202、トレフィルF−250、トレフィルR−900、トレフィルR−902A、トレフィルE−500、トレフィルE−600、トレフィルE−601、トレフィルE−506、トレフィル−910、BY29−119、DC4−7081(以上東レ・ダウコーニング社製)KMP−597、KMP−598、KMP−594、X−52−875、KMP−590、KMP−701、X−52−854、X−52−1621、KMP−600、KMP−601、KMP−602、KMP−605、X−52−7030(以上信越化学工業社製)等が挙げられる。
【0020】
(B)成分の添加量は(A)成分100質量部に対して好ましくは1〜30質量部であり、より好ましくは3〜20質量部である。添加量が1〜30質量部の範囲であると、振動吸収性を維持する観点から好ましい。
【0021】
<(C)成分>
本発明の(C)成分としては、光照射により活性ラジカル種などを発生する光開始剤であれば、特に限定されないが、例えばジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−
ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、2−メチル−2−モルホリノ(4−チオメチルフェニル)プロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパノンオリゴマー、ベンゾフェノン、キサントール、フルオレイン、ベンズアルデヒド、アンスラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、p−ジアセチルベンゼン、3−メトキシベンゾフェノン、4−メチルベンゾフェノン、4−クロロ−4−ベンジルベンゾフェノン、3−クロロキサントーン、3,9−ジクロロキサントーン、3−クロロ−8−ノニルキサントーン、ベンゾイル、ベンゾイルメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、ビス(4−ジメチルアミノフェニル)ケトン、ベンジルメトキシケタール、2−クロロチオキサントーン、ビス(2,4,6 −トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイドなどが挙げられるが、中でも、(A)成分との相溶性及び貯蔵安定性に優れる観点から、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−
ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、ベンゾフェノン、ジエトキシアセトフェノン、ビス(2,4,6 −トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルフォスフィンオキサイドが好ましい。
【0022】
(C)成分の添加量は所望の硬化性になるように公知の範囲で適宜決定することができる。
【0023】
(C)成分の添加量は、(A)成分100質量部に対して好ましくは0.01〜20質量部であり、より好ましくは0.1〜5質量部である。
【0024】
<(D)成分>
本発明の(D)成分は、炭素数10以上のアルキルシラン化合物で処理したシリカであり、好ましくは、炭素数10以上のアルキルシラン化合物で表面処理したフュ−ムドシリカ(「ヒュームドシリカ」とも称する。)である。本発明の(D)成分は、(A)成分と(B)成分とを併用された際に相互作用を奏して、長期貯蔵後も振動吸収性を安定させることができるものである。なお、本発明において、アルキルシラン化合物の炭素数の上限としては、特に限定されないが、本発明の(A)成分への分散性の観点から、炭素数20以下であることがより好ましい。
【0025】
前記炭素数10以上のアルキルシラン化合物としては、少なくとも1つの炭素数10以上の長鎖アルキル基がケイ素に直接結合しているアルキルシラン化合物をいい、下記一般式(1)で表される化合物が好ましく用いられる。
【0026】
R
1aSiR
2bR
3(4-(a+b)) (1)
(式中R
1は、炭素数10以上のアルキル基であり、好ましくは炭素数12〜20のアルキル基である。R
2は、炭素数1〜4のアルコキシ基であり、R
3は、炭素数1〜4のアルキル基であり、aは、1または2であり、bは、1〜3であり、a+bは2〜4である。)
(D)成分の平均粒径は、長期保存後の振動吸収性の安定性及び(A)成分に対する分散性に優れるという観点から、1〜100nmであることが好ましく、更に好ましくは、3〜50nmであり、特に好ましくは5〜30nmである。尚、平均粒径は、遠心沈降光透過法やレーザー回折法等の一般的な方法で測定・算出する。また、(D)成分のBET比表面積は、長期保存安定性に優れるという観点から、250m
2/g以下であることが好ましく、特に好ましくは、200m
2/g以下である。なお、(D)成分のBET比表面積の下限値としては、特に限定されないが、振動吸収性の観点から、100m
2/g以上であることがより好ましい。
【0027】
本発明に用いられる(D)成分の市販品としては、R816(日本アエロジル株式会社製)、VP NKC 130(日本アエロジル株式会社製)等が挙げられる。
【0028】
(D)成分の添加量は(A)成分100質量部に対して好ましくは0.5〜20質量部であり、更に好ましくは、1〜15質量部である。この範囲からはずれると貯蔵後の振動吸収性が安定しないおそれがある。
【0029】
上述のように、本発明の(A)成分〜(D)成分を含有する光硬化性シリコーンゲル組成物は、光を照射することにより短時間で硬化し、且つ長期保存後も安定した振動吸収性を有する。
【0030】
なお、本発明の光硬化性シリコーンゲル組成物には必要に応じて、本発明の目的を損なわない限り、その他任意の成分として、反応性希釈剤、耐熱安定剤、難燃材、保存安定剤、物性調整剤、非反応性シリコーンオイル、可塑剤、粘着付与剤、熱ラジカル開始剤、溶剤等を添加することもできる。
【0031】
反応性希釈剤としては、単官能(メタ)アクリレートモノマー、多官能(メタ)アクリレートモノマーなどが挙げられる。
【0032】
単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えばイソボルニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、トリシクロデカン(メタ)アクリレート、ジシクロペンタジエンオキシエチル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレート、フェニルオキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、モルフォリン(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、トリデシル(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0033】
多官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、例えば、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニルジ(メタ)アクリレート、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、トリス[(メタ)アクリロキシエチル]イソシアヌレート、エチレンオキシド変性ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート等が挙げられる。
【0034】
耐熱安定剤としては、フェノール系酸化防止剤、チオエーテル系酸化防止剤、リン系酸化防止剤などが挙げられる。
【0035】
難燃剤としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、ポリリン酸アンモニウム、赤リン等のリン系、メラミンシアヌレート、硫酸メラミン等の窒素系、ホウ酸亜鉛などが挙げられるが、特に限定されるものではない。
【0036】
保存安定剤としては、暗反応防止剤が使用でき、ハイドロキノン、p−メトキシフェノール、t−ブチルカテコール、フェノチアジンなどが例示される。
【0037】
物性調整剤としては、各種シランカップリング剤、例えば、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のグリシジル基含有シランカップリング剤、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン等のビニル基含有シランカップリング剤、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン等の(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤、その他γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。これらの中でもより密着性の向上が期待できるという観点で、グリシジル基含有シランカップリング剤、(メタ)アクリル基含有シランカップリング剤が好ましく用いられる。これらは単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。前記物性調整剤を用いることにより、本発明の光硬化性シリコーンゲル組成物の硬化性や密着性などを調整することができる。
【0038】
本発明の光硬化性シリコーンゲル組成物の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を適用することができる。例えば、各成分及び所望により用いられる添加剤成分を温度調節可能な混練機、例えば、一軸押出機,二軸押出機,プラネタリーミキサー、二軸ミキサー、高剪断型ミキサー等を用いて混練することにより、製造することができる。
【0039】
本発明の光硬化性シリコーンゲル組成物は、ダンパー用途に用いられることができる。より具体的に、各種電気・電子部品の接着剤、シール剤、ポッティング材、コーティング材、光ピックアップ装置に用いられるダンピング材など広い分野で使用することができる。中でも光ピックアップ用ダンピング材として好ましく用いられる。
【0040】
本発明の光硬化性シリコーンゲル組成物を光ピックアップ用ダンピング材に用いる為には振動吸収性が求められる。振動吸収性とはレオメーターにより測定できるtanδ(動的粘弾性)から判断される。初期値と比べて長期保存後も安定した振動吸収性であることが好ましい。
【実施例】
【0041】
本発明の実施例および比較例に使用した材料は以下である。
【0042】
<(A)成分>
a1:末端アクリレート含有ポリオルガノシロキサン
重量平均分子量20000の両末端シラノールポリジメチルシロキサン2000gにアミノプロピルメチルジメトキシシラン8gを加えて、窒素置換中にて100℃で2時間攪拌反応させて粘度10Pa・sの末端アミノポリジメチルシロキサンを得た。その後、得られた樹脂100gに対して2−イソシアネートエチルアクリレート0.8gを加え窒素置換中にて50℃1時間攪拌反応し、末端アクリレート含有ポリオルガノシロキサン(a1)を得た。
【0043】
a2:末端メタクリレート含有ポリオルガノシロキサン
重量平均分子量10000の両末端シラノールポリジメチルシロキサン2000gにアミノプロピルメチルジメトキシシラン15gを加えて、窒素置換中にて100℃で2時間攪拌させて粘度2Pa・sの末端アミノポリジメチルシロキサンを得た。その後、得られた樹脂100gに対して2−イソシアネートエチルメタクリレート0.8gを加え窒素置換中にて50℃1時間攪拌反応し、末端メタクリレート含有ポリオルガノシロキサン(a2)を得た。
【0044】
<(B)成分>
b1:平均粒径20μmの形状が不定形であるシリコーンレジンパウダー
<(C)成分>
c1:ジエトキシアセトフェノン
c2:2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド
<(D)成分>
d1:VP NKC 130(ヘキサデシル基含有シラン(炭素数16のアルキル基含有シラン化合物)で表面処理されたヒュームドシリカ、日本アエロジル株式会社製)
d2:R−816(ヘキサデシル基含有シラン(炭素数16のアルキル基含有シラン化合物)で表面処理されたヒュームドシリカ、日本アエロジル株式会社製)
<(D)成分の比較成分>
d'1:ポリジメチルシロキサンで処理されたヒュームドシリカ
d'2:R−805(オクチル基含有シラン(炭素数8のアルキル基含有シラン化合物)で表面処理されたヒュームドシリカ、日本アエロジル株式会社製)
d'3:RX−200(ヘキサメチルシラザンで表面処理されたヒュームドシリカ、日本アエロジル株式会社製)
d'4:R−7200(メタクリロキシシランで表面処理されたヒュームドシリカ、日本アエロジル株式会社製)
d'5:R−972(ジメチルジクロロシランで表面処理されたヒュームドシリカ、日本アエロジル株式会社製)
d'6:アエロジル(登録商標)200(無処理品のヒュームドシリカ、日本アエロジル株式会社製)
[実施例1〜5及び比較例1〜6]
表1、2に示す質量割合(質量部)で加え、室温でプラネタリーミキサーを用いて60分攪拌混合し組成物を調整し、遮光されたプラスチック製ボトル容器に充填し、試料を完成させた。
【0045】
【表1】
【0046】
【表2】
【0047】
<初期の振動吸収特性試験>
各組成物より、プラスチック製ボトル容器の底部をサンプリングし、それぞれの試料を直径30mm深さ1.2mmの透明容器に注入し、4kW高圧水銀灯(主波長365nm)を用いて積算光量30kJ/m
2(照度150mW/cm
2で20秒照射)の紫外線を照射して光硬化性シリコーン組成物を硬化させた。その後、硬化物を取り出し、レオメーターにより振動吸収特性を測定した。レオメーターにより25℃で1Hzの時のtanδを測定した。その結果を表1、2に示す。
【0048】
<貯蔵後(長期保存後)の振動吸収特性試験>
プラスチック製ボトル容器に充填された各組成物を80℃の雰囲気下に168時間保管し、その後、上記同様に振動吸収特性試験を行った。その結果を表1、2に示す。
【0049】
<比較例7>
粘度が1000mPa・sであるビニル基末端ジメチルシロキサン100質量部、粘度が150mPa・sであるメルカプトプロピル基含有ポリオルガノシロキサン3質量部、R−816 3質量部、ジエトキシアセトフェノン1質量部をプラネタリーで60分攪拌混合し、組成物を調整した。この組成物に対して上述した振動吸収特性試験を行った結果は、初期の振動吸収特性が1.05であり、貯蔵後(長期保存後)の振動吸収特性が0.97であった。
【0050】
本発明の(D)成分を用いた組成物である実施例1〜5と、本発明の(D)成分ではないヒュームドシリカを用いた組成物である比較例1〜6を比べると、実施例1〜5が、貯蔵後(長期保存後)も振動吸収特性が安定していることがわかる。
【0051】
また、本発明と異なる組成成分を有する比較例7も、貯蔵後(長期保存後)の振動吸収特性が劣化したことが分かる。