JP7207281B2 - UV curable silicone composition and its cured product - Google Patents
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Description
本発明は、紫外線硬化型シリコーン組成物およびその硬化物に関する。 The present invention relates to an ultraviolet curable silicone composition and its cured product.
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。
中でも、液状シリコーンゴム組成物は流動性がよく、微細パターンを有したマスターモールドからの寸法再現性のよい反転も可能であることから、ナノインプリント用モールド材としても注目を集めるようになってきた。
ナノインプリント用シリコーンモールド材としては、付加反応硬化型の液状シリコーンゴム組成物が主に使用されるが、通常加熱により硬化する形式を取るため、シリコーンゴム組成物およびその硬化物であるシリコーンゴムが熱により膨張または収縮してしまい、所定パターンの寸法を精度良く転写、印刷できないなどの問題がある。
Silicone rubber has excellent heat resistance, cold resistance, and electrical insulation properties, and is widely used in various industries such as electrical/electronics, automobiles, and construction.
Among them, liquid silicone rubber compositions have good fluidity and can be reversed with good dimensional reproducibility from a master mold having a fine pattern, so they have been attracting attention as mold materials for nanoimprints.
Addition reaction curing type liquid silicone rubber compositions are mainly used as silicone mold materials for nanoimprints. There is a problem such that the dimension of the predetermined pattern cannot be transferred or printed with high precision due to expansion or contraction due to the pressure.
この点、加熱・冷却による膨張・収縮を抑えるべく、紫外線の照射により加熱することなく室温で付加反応が開始する材料が提案されている(特許文献1)。
しかし、紫外線付加硬化材料は、完全硬化するまでに時間を要するため加工時間が長くなり、量産性という点で問題がある。このため、室温で速やかに硬化するシリコーンモールド材の開発が望まれている。
In this regard, in order to suppress expansion and contraction due to heating and cooling, a material has been proposed that initiates an addition reaction at room temperature without being heated by irradiation with ultraviolet rays (Patent Document 1).
However, the UV addition curable material requires a long time for complete curing, which results in a long processing time, which poses a problem in terms of mass productivity. Therefore, it is desired to develop a silicone molding material that cures rapidly at room temperature.
また、シリコーンゴム組成物は、一般的には高重合度のオルガノポリシロキサンと補強性レジンとを含有する組成物の形で供給される。
この組成物は、万能混合機やニーダー等の混合装置を用いて原料ポリマーに補強性レジンや各種分散剤を混合することにより調製されている。オルガノポリシロキサンや、補強性レジンは、シロキサン骨格の側鎖基として通常メチル基を有しており、それを配合して得られるシリコーンゴム組成物およびその硬化物であるシリコーンゴムは、光硬化性樹脂やインクなどに含有されている溶剤により膨潤する性質を有している。光硬化性樹脂を用いたナノインプリント時の微細パターンの反転では、この膨潤によって、所定の寸法のパターンが転写、印刷できないなどの問題がある。
Also, the silicone rubber composition is generally supplied in the form of a composition containing a highly polymerized organopolysiloxane and a reinforcing resin.
This composition is prepared by mixing a raw material polymer with a reinforcing resin and various dispersants using a mixing device such as a universal mixer or kneader. Organopolysiloxanes and reinforcing resins usually have a methyl group as a side chain group of the siloxane skeleton, and the silicone rubber composition obtained by blending them and the cured silicone rubber thereof are photocurable. It has the property of swelling with solvents contained in resins, inks, and the like. In reversal of a fine pattern during nanoimprinting using a photocurable resin, there is a problem that a pattern of a predetermined size cannot be transferred or printed due to this swelling.
このシリコーンゴムの溶剤膨潤抑制の手段として、フロロシリコーン系ゴムを用いることが提案されている(特許文献2)が、フッ素系ゴム単独での使用では強度が非常に弱く、ナノインプリント用モールド材としては利用できないという問題点がある。
したがって、室温で速やかに硬化し、単独で使用するのに十分な強度を有し、溶剤膨潤を抑制したシリコーンモールド材の開発が強く望まれている。
As a means of suppressing the solvent swelling of silicone rubber, the use of fluorosilicone rubber has been proposed (Patent Document 2). The problem is that it cannot be used.
Therefore, there is a strong demand for the development of a silicone molding material that cures quickly at room temperature, has sufficient strength to be used alone, and suppresses solvent swelling.
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、紫外線照射により室温で速やかに硬化し、またその硬化物は十分な強度を有し、有機溶剤による膨潤が少ない紫外線硬化性シリコーン組成物およびその硬化物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a UV-curable silicone composition that cures rapidly at room temperature when exposed to UV light, that the cured product has sufficient strength, and that swells less with organic solvents. The purpose is to provide goods.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、側鎖にシリコーンアクリロイルオキシアルキル基等の反応性二重結合を有する所定のオルガノポリシロキサン、反応性二重結合を有する所定のシリコーンレジン、および光開始剤を含む組成物が、紫外線照射により室温で速やかに硬化することを見出すとともに、その硬化物が十分な強度を有し、有機溶剤による膨潤が少ないことを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies aimed at solving the above-mentioned problems, the present inventors have found that certain organopolysiloxanes having reactive double bonds such as silicone acryloyloxyalkyl groups in side chains, certain silicones having reactive double bonds, It was found that a composition containing a resin and a photoinitiator cures rapidly at room temperature when irradiated with ultraviolet rays, and that the cured product has sufficient strength and is less likely to swell due to organic solvents. completed.
すなわち、本発明は、
1. (A)下記一般式(1)で示されるオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)(a)下記一般式(2)で示される単位、(b)R2
3SiO1/2単位、(c)SiO4/2単位からなり、(c)単位に対する(a)単位および(b)単位の合計のモル比が0.4~1.2:1の範囲にあるシリコーンレジン:1~1,000質量部、および
(C)光重合開始剤:0.01~20質量部
を含有することを特徴とする紫外線硬化性シリコーン組成物、
2. 前記mが、10≦m≦500を満たす数である1の紫外線硬化性シリコーン組成物、
3. 前記R2が、炭素原子数1~10のアルキル基である1または2の紫外線硬化性シリコーン組成物、
4. 1~3のいずれかの紫外線硬化型シリコーン組成物の硬化物、
5. 硬さがTypeDで55以上であり、かつ、引張強さが4.0MPa以上である4の硬化物、
6. 有機溶剤に5分間浸漬した際の重量増加率が2.0%以下である4または5の硬化物
を提供する。
That is, the present invention
1. (A) organopolysiloxane represented by the following general formula (1): 100 parts by mass;
(B) consists of (a) units represented by the following general formula (2), (b) R 2 3 SiO 1/2 units, and (c) SiO 4/2 units, and (a) units for (c) units and (b) 1 to 1,000 parts by mass of a silicone resin having a total molar ratio of units in the range of 0.4 to 1.2:1, and
(C) a photopolymerization initiator: an ultraviolet curable silicone composition characterized by containing 0.01 to 20 parts by mass;
2. 1. The UV-curable silicone composition of 1, wherein m is a number that satisfies 10≦m≦500;
3. 1 or 2 UV-curable silicone compositions, wherein R 2 is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms;
4. A cured product of the ultraviolet curable silicone composition according to any one of 1 to 3,
5. Cured product of 4 having a hardness of 55 or more in Type D and a tensile strength of 4.0 MPa or more,
6. Provided is a cured product of 4 or 5 having a weight increase rate of 2.0% or less when immersed in an organic solvent for 5 minutes.
本発明の紫外線硬化性シリコーン組成物は、室温において速やかに硬化する硬化性を有する上、その硬化物はモールド材として十分な強度を有し、有機溶剤膨潤性が抑制されている。
このような特性を有する本発明の紫外線硬化型シリコーン組成物は、特にナノインプリント用シリコーンモールド材料として好適である。
The UV-curable silicone composition of the present invention has curability that cures rapidly at room temperature, and the cured product thereof has sufficient strength as a molding material, and swellability with organic solvents is suppressed.
The UV-curable silicone composition of the present invention having such properties is particularly suitable as a silicone mold material for nanoimprints.
以下、本発明について具体的に説明する。
本発明に係る紫外線硬化性シリコーン組成物は、下記(A)~(C)成分を含むものである。
The present invention will be specifically described below.
The UV-curable silicone composition according to the present invention contains the following components (A) to (C).
[1](A)成分
本発明の紫外線硬化性シリコーン組成物における(A)成分は、下記一般式(1)で示されるオルガノポリシロキサンである。
[1] Component (A) Component (A) in the ultraviolet-curable silicone composition of the present invention is an organopolysiloxane represented by the following general formula (1).
式(1)において、R1およびR2は、それぞれ独立して、炭素原子数1~10のアルキル基、炭素原子数2~10のアルケニル基、炭素原子数6~10のアリール基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルオキシアルキルオキシ基、またはメタクリロイルオキシアルキルオキシ基を表すが、R1の少なくとも1つはアクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、アクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルオキシアルキルオキシ基、およびメタクリロイルオキシアルキルオキシ基より選ばれる重合性基を表す。 In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, acryloyloxy methacryloyloxy, acryloyloxyalkyl, methacryloyloxyalkyl, acryloyloxyalkyloxy, or methacryloyloxyalkyloxy, wherein at least one of R 1 is acryloyloxy, methacryloyloxy, acryloyloxyalkyl represents a polymerizable group selected from a group, a methacryloyloxyalkyl group, an acryloyloxyalkyloxy group, and a methacryloyloxyalkyloxy group.
上記R1、R2の炭素原子数1~10のアルキル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、n-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-オクチル基等が挙げられる。
炭素原子数2~10のアルケニル基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、ビニル、アリル(2-プロペニル)、1-ブテニル、1-オクテニル基等が挙げられる。
炭素原子数6~10のアリール基の具体例としては、フェニル、ナフチル基等が挙げられる。
なお、これらの基の水素原子の一部または全部はハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、フッ素原子)で置換されていてもよい。
The alkyl group having 1 to 10 carbon atoms for R 1 and R 2 may be linear, branched or cyclic, and specific examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl and n-pentyl. , n-hexyl and n-octyl groups.
The alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and specific examples thereof include vinyl, allyl (2-propenyl), 1-butenyl and 1-octenyl groups.
Specific examples of aryl groups having 6 to 10 carbon atoms include phenyl and naphthyl groups.
Some or all of the hydrogen atoms in these groups may be substituted with halogen atoms (eg, chlorine, bromine, and fluorine atoms).
また、R1のアクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルオキシアルキルオキシ基、メタクリロイルオキシアルキルオキシ基におけるアルキル(アルキレン)基としては、特に限定されるものではないが、メチレン、エチレン、トリメチレン、プロピレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン等の炭素原子数1~10のアルキレンが好ましく、炭素原子数1~5のアルキレンがより好ましく、エチレンまたはトリメチレンがより一層好ましい。 The alkyl (alkylene) group in the acryloyloxyalkyl group, methacryloyloxyalkyl group, acryloyloxyalkyloxy group, and methacryloyloxyalkyloxy group of R 1 is not particularly limited, but methylene, ethylene, trimethylene, Alkylene having 1 to 10 carbon atoms such as propylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene is preferred, alkylene having 1 to 5 carbon atoms is more preferred, and ethylene or trimethylene is even more preferred.
これらの中でも、R1は、炭素原子数1~10のアルキル基または上記重合性基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基または上記重合性基がより好ましく、メチル基、アクリロイルオキシアルキル基、またはメタクリロイルオキシアルキル基がより一層好ましい。
また、R2は、炭素原子数1~10のアルキル基が好ましく、炭素原子数1~5のアルキル基がより好ましく、メチル基がより一層好ましい。
Among these, R 1 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or the above polymerizable group, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms or the above polymerizable group, a methyl group, an acryloyloxyalkyl group , or methacryloyloxyalkyl groups are even more preferred.
R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and even more preferably a methyl group.
mは、1≦m≦1,000を満たす数であるが、好ましくは5≦m≦800、より好ましくは10≦m≦500を満たす数である。mが1より小さいとオルガノポリシロキサンが揮発し易く、mが1,000より大きいと組成物の粘度が高くなり、取り扱い性に劣る。 m is a number that satisfies 1≦m≦1,000, preferably 5≦m≦800, and more preferably a number that satisfies 10≦m≦500. If m is less than 1, the organopolysiloxane is likely to volatilize, and if m is greater than 1,000, the viscosity of the composition increases, resulting in poor handleability.
(A)成分のオルガノポリシロキサンの具体例としては、下記の化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。なお、下記式においてMeはメチル基を表す(以下同様)。 Specific examples of the (A) component organopolysiloxane include the following compounds, but are not limited thereto. In the following formula, Me represents a methyl group (same below).
このようなオルガノポリシロキサンは、例えば、末端トリメチルシリル封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体のSi-H基とアリル(メタ)アクリレートのアリル基とのヒドロシリル化反応により得られる。
なお、(A)成分のオルガノポリシロキサンは、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
Such an organopolysiloxane can be obtained, for example, by a hydrosilylation reaction between an Si—H group of a trimethylsilyl-terminated dimethylsiloxane/methylhydrogensiloxane copolymer and an allyl group of allyl (meth)acrylate.
The organopolysiloxane of component (A) may be used alone or in combination of two or more.
[2](B)成分
(B)成分のシリコーンレジンは、(a)下記一般式(2)で示される単位(MA単位)、(b)R2
3SiO1/2単位(M単位)、(c)SiO4/2単位(Q単位)からなる(メタ)アクリロイルオキシ含有基を構成単位として含むシリコーンレジンである。
[2] Component (B) The silicone resin as component (B) consists of (a) units represented by the following general formula (2) (MA units), (b) R 2 3 SiO 1/2 units (M units), (c) A silicone resin containing (meth)acryloyloxy-containing groups consisting of SiO 4/2 units (Q units) as structural units.
式(2)において、R2は、上記と同じ意味を表すが、炭素原子数1~10のアルキル基が好ましく、炭素数1~5のアルキル基がより好ましく、メチル基がより一層好ましい。
R3は、それぞれ独立して、アクリロイルオキシアルキル基、メタクリロイルオキシアルキル基、アクリロイルオキシアルキルオキシ基、またはメタクリロイルオキシアルキルオキシ基を表す。
In formula (2), R 2 has the same meaning as above, but is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, more preferably an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, and even more preferably a methyl group.
Each R 3 independently represents an acryloyloxyalkyl group, a methacryloyloxyalkyl group, an acryloyloxyalkyloxy group, or a methacryloyloxyalkyloxy group.
R4は、酸素原子、炭素原子数1~10のアルキレン基または炭素原子数6~10のアリーレン基を表す。
R4の炭素原子数1~10のアルキレン基は、直鎖、分岐、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、エチレン、トリメチレン、ヘキサメチレン、シクロヘキシレン、オクタメチレン基等が挙げられる。
炭素原子数6~10のアリーレン基の具体例としては、1,2-フェニレン、1,3-フェニレン、1,4-フェニレン、ナフチレン基等が挙げられる。
これらの中でも、R4としては、酸素原子、エチレン基、トリメチレン基、1,4-フェニレン基が好ましい。
pは、0≦p≦10を満たす数を表し、aは、1≦a≦3を満たす数を表す。
R 4 represents an oxygen atom, an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms or an arylene group having 6 to 10 carbon atoms.
The alkylene group having 1 to 10 carbon atoms for R 4 may be linear, branched, or cyclic, and specific examples include methylene, ethylene, trimethylene, hexamethylene, cyclohexylene, octamethylene groups, and the like. .
Specific examples of arylene groups having 6 to 10 carbon atoms include 1,2-phenylene, 1,3-phenylene, 1,4-phenylene and naphthylene groups.
Among these, R 4 is preferably an oxygen atom, an ethylene group, a trimethylene group, or a 1,4-phenylene group.
p represents a number that satisfies 0≦p≦10, and a represents a number that satisfies 1≦a≦3.
(B)成分では、(a)上記一般式(2)で表される単位(MA単位)、(b)R1
3SiO1/2単位(M単位)、および、(c)SiO4/2単位(Q単位)のモル比が、[MA単位+M単位]/[Q単位]=0.4~1.2である。このモル比が、0.4未満になると、組成物の粘度が非常に高くなり、1.2を超えると、硬化物の力学的特性が低下することがある。
組成物の粘度、および硬化物の力学的特性をより適切な範囲とすることを考慮すると、[MA単位+M単位]/[Q単位]のモル比は、0.6~1.2が好ましい。
また、MA単位とM単位のモル比により、硬化物のゴム物性を調整できる。材料の強度を考慮すると、MA単位:M単位=0.01~1:1が好ましく、0.05~0.5:1がより好ましい。
さらに、(c)SiO4/2(Q単位)の含有量は、好ましくは(B)成分のシリコーンレジン中の全シロキサン単位の5モル%以上、より好ましくは10~95モル%、より一層好ましくは20~60モル%である。
In component (B), (a) units represented by the general formula ( 2) (MA units), (b) R 13 SiO 1/2 units ( M units), and (c) SiO 4/2 The molar ratio of units (Q units) is [MA units+M units]/[Q units]=0.4 to 1.2. When this molar ratio is less than 0.4, the viscosity of the composition becomes very high, and when it exceeds 1.2, the mechanical properties of the cured product may deteriorate.
Considering the viscosity of the composition and the mechanical properties of the cured product in a more appropriate range, the molar ratio of [MA units+M units]/[Q units] is preferably 0.6 to 1.2.
Also, the rubber physical properties of the cured product can be adjusted by the molar ratio of MA units and M units. Considering the strength of the material, the MA unit:M unit ratio is preferably 0.01 to 1:1, more preferably 0.05 to 0.5:1.
Furthermore, the content of (c) SiO 4/2 (Q units) is preferably 5 mol % or more, more preferably 10 to 95 mol %, and even more preferably 10 to 95 mol % of the total siloxane units in the silicone resin of component (B). is 20 to 60 mol %.
(B)成分は、単離精製の面から重量平均分子量500~100,000の範囲が好ましい。なお、重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(溶媒THF)によるポリスチレン換算値である。
このようなシリコーンレジンは、公知の方法で製造することができ、例えば、それぞれの単位源となるアルコキシシラン化合物を、生成単位が所要の割合となるように組み合わせ、酸の存在下で(共)加水分解縮合して製造することができる。
Component (B) preferably has a weight average molecular weight in the range of 500 to 100,000 from the standpoint of isolation and purification. The weight average molecular weight is a polystyrene-equivalent value obtained by gel permeation chromatography (solvent THF).
Such a silicone resin can be produced by a known method. For example, alkoxysilane compounds serving as respective unit sources are combined so that the resulting units are in a required ratio, and (co)polymerized in the presence of an acid. It can be produced by hydrolytic condensation.
(B)成分の具体例としては、下記式で表されるシロキサン単位:Me2ViSiO1/2単位(Viはビニル基を表す。以下同様。):Me3SiO1/2単位:SiO2単位のモル比が0.14:0.03:0.67:1.00であるシリコーンレジンが挙げられるが、これに限定されるものではない。 Specific examples of component (B) include siloxane units represented by the following formula: Me 2 ViSiO 1/2 units (Vi represents a vinyl group; the same shall apply hereinafter): Me 3 SiO 1/2 units: SiO 2 units and a silicone resin having a molar ratio of 0.14:0.03:0.67:1.00.
(B)成分の配合量は、(A)成分100質量部に対して1~1,000質量部であるが、5~500質量部が好ましく、10~200質量部がより好ましい。(B)成分の配合量が1質量部未満の場合には、目標とする硬化性が得られないことがあり、1,000質量部を超える場合には、組成物の粘度が著しく高くなり、取扱いが困難になる。
なお、(B)成分は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
Component (B) is added in an amount of 1 to 1,000 parts by mass, preferably 5 to 500 parts by mass, more preferably 10 to 200 parts by mass, per 100 parts by mass of component (A). If the amount of component (B) is less than 1 part by mass, the desired curability may not be obtained. Difficult to handle.
In addition, (B) component may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
[3](C)成分
(C)成分の光重合開始剤の具体例としては、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン(IGM Resins B.V.社製、Omnirad 651)、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン(IGM Resins B.V.社製、Omnirad 184)、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(IGM Resins B.V.社製、Omnirad 1173)、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(IGM Resins B.V.社製、Omnirad 127)、フェニルグリオキシリックアシッドメチルエステル(IGM Resins B.V.社製、Omnirad MBF)、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルフォリノプロパン-1-オン(IGM Resins B.V.社製、Omnirad 907)、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-1-ブタノン(IGM Resins B.V.社製、Omnirad 369)、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(IGM Resins B.V.社製、Omnirad 819)、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(IGM Resins B.V.社製、Omnirad TPO)等が挙げられ、これらは単独で用いても、2種以上組み合わせて用いてもよい。
[3] Component (C) Specific examples of the photopolymerization initiator of component (C) include 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one (IGM Resins B V., Omnirad 651), 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone (IGM Resins B.V., Omnirad 184), 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (IGM Resins B.V., Omnirad 1173), 2-hydroxy-1-{4-[4-(2-hydroxy-2-methyl-propionyl)-benzyl]-phenyl}-2-methyl-propane- 1-one (IGM Resins B.V., Omnirad 127), phenylglyoxylic acid methyl ester (IGM Resins B.V., Omnirad MBF), 2-methyl-1-[4-(methylthio) Phenyl]-2-morpholinopropan-1-one (IGM Resins B.V., Omnirad 907), 2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone (IGM Resins B.V., Omnirad 369), bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide (IGM Resins B.V., Omnirad 819), 2,4,6-trimethylbenzoyl -diphenyl-phosphine oxide (OMNIRAD TPO, manufactured by IGM Resins B.V.) and the like, and these may be used alone or in combination of two or more.
これらの中でも、(A)成分との相溶性の観点から、2,2-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、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。 Among these, from the viewpoint of compatibility with component (A), 2,2-diethoxyacetophenone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, bis(2,4,6- trimethylbenzoyl)-phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyl-diphenyl-phosphine oxide are preferred.
光重合開始剤の添加量は、(A)成分100質量部に対して、0.01~20質量部の範囲である。0.01質量部未満であると硬化性が不足し、20質量部を超えると深部硬化性が悪化する。 The amount of the photopolymerization initiator added is in the range of 0.01 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of component (A). If it is less than 0.01 parts by mass, the curability will be insufficient, and if it exceeds 20 parts by mass, the deep part curability will deteriorate.
[4]その他の成分
本発明の紫外線硬化性シリコーン組成物は、上述した必須の(A)~(C)成分に加え、必要に応じて補強、粘度調整、耐熱性向上、難燃性向上などを目的とする酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の充填剤;シランカップリング剤、重合禁止剤、酸化防止剤、光安定化剤等の添加剤を配合することができる。また、本発明の組成物は他の樹脂組成物と適宜混合して使用することもできる。
[4] Other Components The UV-curable silicone composition of the present invention contains, in addition to the above essential components (A) to (C), reinforcement, viscosity adjustment, improved heat resistance, improved flame retardancy, etc., as necessary. Fillers such as titanium oxide, iron oxide, aluminum oxide, calcium carbonate, and magnesium carbonate for the purpose; Additives such as silane coupling agents, polymerization inhibitors, antioxidants, and light stabilizers can be added. . The composition of the present invention can also be used by appropriately mixing with other resin compositions.
本発明の紫外線硬化性シリコーン組成物は、上記(A)~(C)成分、および必要に応じて用いられるその他の成分を、混合し、撹拌等して製造することができる。
撹拌等の操作に用いる装置は特に限定されないが、擂潰機、3本ロール、ボールミル、プラネタリーミキサー等を用いることができる。また、これら装置を適宜組み合わせてもよい。
The UV-curable silicone composition of the present invention can be produced by mixing and stirring the above components (A) to (C) and other optional components.
The device used for the operation such as stirring is not particularly limited, but a grinder, three rolls, a ball mill, a planetary mixer and the like can be used. Also, these devices may be combined as appropriate.
本発明の紫外線硬化性シリコーン組成物は、紫外線を照射することにより速やかに硬化する。この場合、照射する紫外線の光源としては、例えば、UVLEDランプ、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、カーボンアークランプ、キセノンランプ等が挙げられる。
紫外線の照射量(積算光量)は、例えば、本発明の組成物を2.0mm程度の厚みに成形したシートに対して、好ましくは1~10,000mJ/cm2であり、より好ましくは10~6,000mJ/cm2である。すなわち、照度100mW/cm2の紫外線を用いた場合、0.01~100秒程度紫外線を照射すればよい。
The UV-curable silicone composition of the present invention cures rapidly when exposed to UV rays. In this case, the ultraviolet light source for irradiation includes, for example, a UVLED lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a carbon arc lamp, and a xenon lamp.
The irradiation dose (accumulated light dose) of ultraviolet rays is, for example, preferably 1 to 10,000 mJ/cm 2 , more preferably 10 to 10,000 mJ/cm 2 with respect to a sheet formed by molding the composition of the present invention to a thickness of about 2.0 mm. 6,000 mJ/cm 2 . That is, when ultraviolet rays with an illuminance of 100 mW/cm 2 are used, the ultraviolet rays may be irradiated for about 0.01 to 100 seconds.
また、本発明の紫外線硬化性シリコーン組成物からなる硬化物のTypeD硬度は、50以上が好ましく、55以上がより好ましい。
さらに、上記硬化物の引張強さは、3.0MPa以上が好ましく、4.0MPa以上がより好ましい。
The Type D hardness of the cured product made from the ultraviolet-curable silicone composition of the present invention is preferably 50 or higher, more preferably 55 or higher.
Furthermore, the tensile strength of the cured product is preferably 3.0 MPa or more, more preferably 4.0 MPa or more.
また、1mm厚で成形した本発明の硬化物を有機溶剤に浸漬した際の重量増加率は2.0%以下が好ましく、1.5%以下がより好ましい。
ここで、有機溶剤とは、ヘキサン、ヘプタン等の炭化水素系;トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系;酢酸エチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(以下、PGMEAという)等の酢酸エステル系溶剤などが挙げられる。
特に光硬化性樹脂やインクなどの溶剤としてよく用いられるPGMEAに浸漬させたときの重量増加が抑制されていることが好ましい。
Further, the weight increase rate when the cured product of the present invention molded with a thickness of 1 mm is immersed in an organic solvent is preferably 2.0% or less, more preferably 1.5% or less.
Here, the organic solvent includes hydrocarbon-based solvents such as hexane and heptane; aromatic hydrocarbon-based solvents such as toluene and xylene; and acetic ester-based solvents such as ethyl acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate (hereinafter referred to as PGMEA). is mentioned.
In particular, it is preferable that the weight increase is suppressed when immersed in PGMEA, which is often used as a solvent for photocurable resins and inks.
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、以下において、Viはビニル基を、Meはメチル基を、Phはフェニル基を表す。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.
In the following, Vi represents a vinyl group, Me represents a methyl group, and Ph represents a phenyl group.
[1]紫外線硬化性シリコーン組成物の製造
[実施例1~3、比較例1~2]
表1に示す組成(数値は質量部を表す)で上記(A)、(B)成分を混合し、減圧下にて100℃でトルエンを留去した後、(C)成分を添加して紫外線硬化性シリコーン組成物を調製した。
[1] Production of UV-curable silicone composition [Examples 1-3, Comparative Examples 1-2]
The above components (A) and (B) were mixed with the composition shown in Table 1 (the numerical values represent parts by mass), and toluene was distilled off at 100°C under reduced pressure. A curable silicone composition was prepared.
(A)成分
(A-1):下記式で表されるオルガノポリシロキサン
(A-2):下記式で表されるオルガノポリシロキサン
(A-3):下記式で表されるオルガノポリシロキサン
(A-4):下記式で表されるオルガノポリシロキサン
(B)成分
(B-1)下記式で表されるシロキサン単位:Me2ViSiO1/2単位:Me3SiO1/2単位:SiO2単位のモル比が0.14:0.03:0.67:1.00であるシリコーンレジン(数平均分子量5,700)の50質量%キシレン溶液
(C)成分
(C-1)2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン(IGM Resins B.V.社製、Omnirad 1173)
(C) Component (C-1) 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one (manufactured by IGM Resins B.V., Omnirad 1173)
上記実施例1~3および比較例1~2で調製した各組成物について、23℃における粘度を回転粘度計により測定した。
また、上記各組成物を枠に流し込み、厚さ2.0mmのシート状に成形し、アイグラフィック(株)製アイUV電子制御装置(型式UBX0601-01)を用い、窒素雰囲気下、25℃で、波長365nmの紫外光での照射強度100mW/cm2を40秒、すなわち積算光量が4,000mJ/cm2となるように紫外線を照射し、硬化させた。
得られた2.0mm厚の硬化物について、硬度、引張強さ、密度をJIS K 6251:2010に従って測定した。
さらに、同様に作製した1mm厚の硬化物について、下記手法によって有機溶剤浸漬後の重量増加率を測定した。
PGMEAに硬化物を5分間浸漬し、その後、23℃で5分間自然乾燥させ、PGMEA浸漬前後の重量増加率を求めた。これらの結果を表2に示す。
The viscosity at 23° C. of each composition prepared in Examples 1-3 and Comparative Examples 1-2 was measured with a rotational viscometer.
Further, each of the above compositions was poured into a frame, molded into a sheet with a thickness of 2.0 mm, and using an eye UV electronic control device (model UBX0601-01) manufactured by Eye Graphic Co., Ltd., under a nitrogen atmosphere at 25 ° C. , UV light having a wavelength of 365 nm was applied at an irradiation intensity of 100 mW/cm 2 for 40 seconds, ie, the cumulative amount of light was 4,000 mJ/cm 2 for curing.
The hardness, tensile strength, and density of the obtained 2.0 mm thick cured product were measured according to JIS K 6251:2010.
Furthermore, the weight increase rate after immersion in an organic solvent was measured by the following method for a 1 mm-thick cured product prepared in the same manner.
The cured product was immersed in PGMEA for 5 minutes, then naturally dried at 23° C. for 5 minutes, and the weight increase rate before and after immersion in PGMEA was determined. These results are shown in Table 2.
表2に示されるように、実施例1~3で調製した紫外線硬化性シリコーン組成物は、紫外線照射により室温で速やかに硬化し、4.0MPa以上の引張強さを持つ硬化物を与えることがわかる。また、硬化物を有機溶剤に浸漬した際の重量変化率が少ないことがわかる。
一方、比較例1,2で調製した組成物は、引張り強さが弱く、また溶剤による重量変化も大きいことがわかる。
As shown in Table 2, the UV-curable silicone compositions prepared in Examples 1 to 3 can be rapidly cured at room temperature by UV irradiation to give cured products having a tensile strength of 4.0 MPa or more. Understand. In addition, it can be seen that the weight change rate is small when the cured product is immersed in an organic solvent.
On the other hand, it can be seen that the compositions prepared in Comparative Examples 1 and 2 have weak tensile strength and undergo large weight changes due to the solvent.
Claims (6)
(B)(a)下記一般式(2)で示される単位、(b)R2 3SiO1/2単位、(c)SiO4/2単位からなり、(c)単位に対する(a)単位および(b)単位の合計のモル比が0.4~1.2:1の範囲にあるシリコーンレジン:1~1,000質量部、および
(C)光重合開始剤:0.01~20質量部
を含有することを特徴とする紫外線硬化性シリコーン組成物。 (A) organopolysiloxane represented by the following general formula (1): 100 parts by mass;
(B) consists of (a) units represented by the following general formula (2), (b) R 2 3 SiO 1/2 units, and (c) SiO 4/2 units, and (a) units for (c) units and (b) 1 to 1,000 parts by mass of a silicone resin having a total molar ratio of units in the range of 0.4 to 1.2:1, and
(C) Photopolymerization initiator: An ultraviolet curable silicone composition characterized by containing 0.01 to 20 parts by mass.
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
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