加熱硬化型シリコーン組成物
【解決手段】アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン、ＳｉＨ基を含有するオルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーン組成物にある種の鉄錯体を添加し加熱することにより、シリコーン硬化物の形成が可能になる。更に、この組成物に白金族金属化合物やフェノール誘導体を添加すると、その反応が促進される。
【効果】本発明では鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートをシリコーン組成物に添加し加熱するとシリコーン硬化物が得られる。また添加剤に白金族金属化合物や３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）といったフェノール誘導体を用いると、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートが活性化されその反応が促進される。
【効果】本発明では鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートをシリコーン組成物に添加し加熱するとシリコーン硬化物が得られる。また添加剤に白金族金属化合物や３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）といったフェノール誘導体を用いると、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートが活性化されその反応が促進される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱硬化型のシリコーン組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコーン組成物を硬化させる方法は様々な方法があり、有機金属試薬による縮合反応、有機過酸化物を用いた加硫、紫外線照射などが認知されている。その中でも金属触媒を用いたヒドロシリル化反応は副生成物が少なく、反応が容易であるといった面から工業的に使用されている。ヒドロシリル化反応に用いられる金属触媒にはパラジウム、ロジウムなどがあるが、特に白金は効率が高く、操作が簡便などといった面から最もよく使用されている（非特許文献１〜３）。しかし、近年はレアメタルの需要増加により金属価格上昇が顕著であり、特に白金は使用用途が多いため価格上昇の割合が高い。そこで、白金に変わる安価な金属触媒を用いてシリコーン組成物を硬化させることができれば、硬化方式として有用である。
【０００３】
【非特許文献１】Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． １９５７． ７９． ９７４．
【非特許文献２】Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． １９８７． ５２． ４１１８．
【非特許文献３】Ｏｒｇ． Ｌｅｔｔ． ２００５． ７． ５６２５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記要望に応えたもので、鉄錯体を硬化触媒として用いた加熱硬化可能なシリコーン組成物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】
【０００５】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンを一定量配合したものに、触媒量の鉄（ＩＩＩ）化合物を添加し、熱を与えると硬化物が形成されること、また添加剤としてフェノール化合物や白金族触媒を用いると、その反応が促進されることを見出した。
【０００６】
即ち、アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン、ＳｉＨ基を含有するオルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーン組成物に鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナート［以下、Ｆｅ（ａｃａｃ）3と記載］などの鉄（ＩＩＩ）化合物を添加することで、白金族金属化合物を用いたヒドロシリル化反応と同様に硬化物が形成される。特に、Ｆｅ（ａｃａｃ）3と３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（以下、ＢＨＴと記載）といったフェノール誘導体、Ｆｅ（ａｃａｃ）3と白金族金属化合物、Ｆｅ（ａｃａｃ）3、ＢＨＴといったフェノール誘導体と白金族金属化合物を用いると、単にＦｅ（ａｃａｃ）3を用いた場合と比較して、硬化物形成が速くなることを見出した。更に、Ｆｅ（ａｃａｃ）3、ＢＨＴといったフェノール誘導体と白金族金属化合物を用いたときは通常の白金族触媒によるヒドロシリル化反応よりも更に硬化開始が速くなることも確認した。本反応では、鉄錯体がＳｉＨ基と反応してＳｉ（シリルラジカル）を形成し、そのＳｉ（シリルラジカル）がラジカル反応を進行させ、膜形成が可能となると考えられる。また、白金族金属化合物やフェノール誘導体をこの組成物に添加することで、何らかの相互作用が発生し、上記したラジカル発生が活性化されたと考えられる。
【０００７】
従って、本発明は、下記シリコーン組成物を提供する。
請求項１：
（Ａ）下記組成式（１）で示される分子末端及び／又は側鎖にアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン：１００質量部
【化１】
［式中、Ｒ1は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含んでもよい１価炭化水素基、Ｒ2は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基である。また、オルガノポリシロキサン分子中のアルケニル基の数は１個以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは０又は正の数である。但し、ａ、ｂ、ｃ、ｄはオルガノポリシロキサンの粘度を５０〜１００万ｍＰａ・ｓとする数である。］
（Ｂ）下記一般式（２）で示されるオルガノポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子のモル数がオルガノポリシロキサン（Ａ）成分中のアルケニル基のモル数に対して１．０〜１０倍モルに相当する質量部
【化２】
（式中、Ｒ3は水素原子、又は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基であり、Ｒ4は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基である。また、ｅは０≦ｅ≦１００、ｆは０≦ｆ≦１００である。但し、１≦ｅ＋ｆ≦２００であり、かつＳｉＨ基を１分子中に１個以上有する。）
（Ｃ）下記に示す配位子を有する鉄（ＩＩＩ）化合物：０．１〜１０質量部
（配位子は、ハロゲン原子、酸素原子、酸素分子、アンモニア分子、ジカルボニル基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロシル基、フェノキシ基、チオフェノキシ基、シクロペンタジエン、スルホン酸、塩素酸、硫酸、リン酸、硝酸、フェノール、チオフェノール、ポルフィン、フタロシアニン、ポルフィン誘導体、又はフタロシアニン誘導体から形成される。）
を含有するシリコーン組成物。
請求項２：
（Ｃ）成分の鉄（ＩＩＩ）化合物が、下記組成式（３）
ＸgＦｅhＲ5iＹj・ｋＨ2Ｏ （３）
（式中、Ｒ5は、ハロゲン原子、酸素原子、酸素分子、アンモニア分子、ジカルボニル基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロシル基、フェノキシ基、チオフェノキシ基、シクロペンタジエン、スルホン酸、塩素酸、硫酸、リン酸、硝酸、フェノール、チオフェノール、ポルフィン、フタロシアニン、ポルフィン誘導体、又はフタロシアニン誘導体から形成される配位子である。Ｘはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、又は第四級アンモニウムイオン、Ｙはハロゲン化物イオン、テトラフルオロボレート、又はヘキサフルオロホスフェートである。ｈ、ｉは０より大きい正数、ｇ、ｊは０以上の数であるが、ｇ、ｈ、ｉ、ｊは式（３）の化合物全体が中性となり、更に鉄原子の酸化数が三価となるような数である。ｋは０≦ｋ≦１２を満足する数である。）
で示されるものである請求項１記載のシリコーン組成物。
請求項３：
（Ｃ）成分の鉄（ＩＩＩ）化合物が、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートである請求項２記載のシリコーン組成物。
請求項４：
更に、（Ｄ）下記一般式（４）で示されるフェノール化合物を、鉄（ＩＩＩ）化合物（Ｃ）に対して０．５〜６．０倍モルとなる量を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【化３】
（式中、Ｒ6は水素原子、非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、ヒドロキシル基、又はハロゲン原子であるが、Ｒ6の全てが水素原子になることはない。）
請求項５：
（Ｄ）成分が、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエンである請求項４記載のシリコーン組成物。
請求項６：
更に、（Ｅ）白金族金属化合物を（Ａ）、（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンの総量に対して白金族金属量として５〜１，０００ｐｐｍ含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン、ＳｉＨ基を含有するオルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーン組成物に上記鉄錯体を添加し加熱することにより、シリコーン硬化物の形成が可能になる。更に、この組成物に白金族金属化合物やフェノール誘導体を添加すると、その反応が促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のシリコーン組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を主成分としており、以下各成分に関して詳しく説明する。
（Ａ）下記組成式（１）で示される分子末端及び／又は側鎖にアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンである。
【化４】
【００１０】
ここで、Ｒ1はアルケニル基等の脂肪族不飽和結合を含んでもよい、非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基であり、Ｒ2は脂肪族不飽和結合を含まない、非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基である。具体的には、Ｒ1は−（ＣＨ2）m−ＣＨ＝ＣＨ2（ｍは０〜６）で表されるアルケニル基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、又はこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子などで置換したヒドロキシプロピル基、シアノエチル基、１−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基などから選択される非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基、Ｒ2はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、又はこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子などで置換したヒドロキシプロピル基、シアノエチル基、１−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基などから選択される非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基であるが、硬化性の面からＲ2の８０モル％以上がアルキル基であることが望ましく、更にメチル基であることが好ましい。
【００１１】
オルガノポリシロキサン分子中のアルケニル基の数は１個以上であればよく、好ましくは２個以上であり、入手の容易さや経済面からはアルケニル基としてビニル基を有するものが好ましい。具体的には、末端にビニル基を有するオルガノポリシロキサン、側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサン、末端及び側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサン、末端にトリビニルシロキシ基を有するオルガノポリシロキサン、末端にトリビニルシロキシ基を有し側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサンなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。好ましくは分子中のアルケニル量が０．００２５ｍｏｌ／１００ｇ以上であり、更に好ましくは０．００３４ｍｏｌ／１００ｇ以上である。
【００１２】
ａ、ｂ、ｃ、ｄは０又は正の数であり、アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの粘度を５０〜１００万ｍＰａ・ｓとする数、好ましくは４００〜１０万ｍＰａ・ｓとなる数であればよい。このオルガノポリシロキサンの粘度が５０ｍＰａ・ｓ未満だと硬化膜の形成速度が低下し、１００万ｍＰａ・ｓより大きくなると組成物の粘度が高くなり取り扱いが難しくなる。なお、上記粘度は回転粘度計を用いて測定する。
また、このオルガノポリシロキサンの配合量としては、１００質量部を基準として、他の成分の配合比を調整する。
【００１３】
（Ｂ）成分は、下記一般式（２）で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。
【化５】
【００１４】
ここで、Ｒ3は水素原子、又は非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基であり、脂肪族不飽和結合を有さない。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基などが挙げられる。Ｒ4は非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基であり、脂肪族不飽和結合を有さない。１価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基などが挙げられる。また、ｅは０≦ｅ≦１００、ｆは０≦ｆ≦１００の範囲にあればよい。但し、１≦ｅ＋ｆ≦２００であり、かつＳｉＨ基を１分子中に１個以上、好ましくは２個以上、更に好ましくは３個以上有し、好ましくは分子中のＳｉＨ基量が０．６５ｍｏｌ／１００ｇ以上、好ましくは０．６５〜５．０ｍｏｌ／１００ｇ、より好ましくは０．９〜２．０ｍｏｌ／１００ｇである。この値より少ないと、シリコーン硬化物の強度が減少してしまう。
【００１５】
このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、ケイ素原子に結合した水素原子のモル数がオルガノポリシロキサン（Ａ）成分中のアルケニル基のモル数に対して１．０〜１０倍モルに相当する質量部になるようにすればよく、好ましくは１．５〜５．０倍モルに相当する質量部であればよい。配合量が１．０倍モル未満では硬化が不十分となり、また１０倍モルを超えると、脱水素量が増加し、良好な硬化物が得られない。
【００１６】
（Ｃ）成分は、配位子を有する鉄（ＩＩＩ）化合物であり、そのような化合物は一般的に下記組成式（３）で示すことができる。
ＸgＦｅhＲ5iＹj・ｋＨ2Ｏ （３）
【００１７】
ここで、Ｒ5はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子；酸素原子又は酸素分子；アンモニア分子；アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、アセト酢酸エチル、又はこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をハロゲン原子などで置換した１，１，１−トリフルオロ−２，４−ペンタンジオンなどのジカルボニル基；非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価アルコキシ基であり、非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を有さない、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸等のカルボキシル基；シアノ基；ニトロシル基；フェノール、又はこの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部を非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基で置換した２，３，５，６−テトラエチルフェノール等のフェノキシ基；チオフェノール、又はこの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部を非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基で置換した２，３，５，６−テトラエチルチオフェノール等のチオフェノキシ基；シクロペンタジエン等の芳香族基；ｐ−トルエンスルホン酸等のスルホン酸；塩素酸；硫酸；リン酸、ポリリン酸等のリン酸；硝酸；ポルフィン又はポルフィンの２，３，５，７，８，１０，１２，１３，１５，１７，１８，２０位を非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基などの非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルケニル基、フェニル基又は炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をフッ素、メトキシ基などで置換したペンタフルオロフェニル基、４−メトキシフェニル基などで置換したポルフィン誘導体；又はフタロシアニン又はフタロシアニンの４，４’，４’’，４’’’位をスルホン酸で置換したフタロシアニン誘導体などから形成される配位子である。Ｘはリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオンといった第四級アンモニウムイオンなどの塩を形成する陽イオンである。Ｙはフッ素、塩素、臭素などのハロゲン化物イオン、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェートなどの塩を形成する陰イオンである。ｈ、ｉは０より大きく、ｇ、ｊは０以上であるが、ｇ、ｈ、ｉ、ｊは金属塩全体が中性となるような数であり、更に、ｇ、ｈ、ｉ、ｊは鉄原子の酸化数が三価となるような数である。ｋは０≦ｋ≦１２である。
【００１８】
上記組成式（３）で示される化合物の具体例としては、下記のものが例示される。なお、下記例でＥｔはエチル基、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基、Ａｃはアセチル基である。
ＦｅＦ3
ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏ
ＦｅＣｌ3
ＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏ
ＦｅＢｒ3
Ｆｅ2Ｏ3
ＬｉＦｅＯ2
Ｆｅ3Ｏ4
Ｆｅ4［Ｆｅ（ＣＮ）6］
Ｆｅ（ＯＥｔ）3
【化６】
【００１９】
Ｆｅ2（Ｃ2Ｏ4）3・６Ｈ2Ｏ
（ＮＨ4）3［Ｆｅ（Ｃ2Ｏ4）3］・３Ｈ2Ｏ
（ＮＨ4）3［Ｆｅ（Ｃ2Ｏ4）3］・３Ｈ2Ｏ
【化７】
【００２０】
Ｋ3［Ｆｅ（ＣＮ）6］
ＮＥｔ4［Ｆｅ（ＣＮ）6］
Ｎａ2［Ｆｅ（ＣＮ）5（ＮＨ3）］・Ｈ2Ｏ
Ｎａ［Ｆｅ（ＣＮ）5（ＮＯ）］・２Ｈ2Ｏ
【化８】
【００２１】
Ｆｅ（ＣｌＯ4）3・Ｈ2Ｏ
ＮＨ4［Ｆｅ（ＳＯ）4］
ＮＨ4［Ｆｅ（ＳＯ）4・１２Ｈ2Ｏ］
Ｆｅ2（ＳＯ）3
Ｆｅ（ＰＯ）4
Ｆｅ（ＰＯ）4・２Ｈ2Ｏ
Ｆｅ（ＰＯ）4・４Ｈ2Ｏ
Ｆｅ4（Ｐ2Ｏ7）3
Ｆｅ（ＮＯ）3・Ｈ2Ｏ
【化９】
【００２２】
【化１０】
【００２３】
これらの鉄（ＩＩＩ）化合物の安定性、使用性の面を考慮すると、配位子としてはジカルボニル基が好ましく、鉄（ＩＩＩ）化合物としては鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートＦｅ（ａｃａｃ）3が好適に使用できる。また、鉄（ＩＩＩ）化合物の配合量としては、（Ａ）成分１００質量部に対し０．１〜１０質量部であるが、好ましくは０．３〜５質量部である。この鉄（ＩＩＩ）化合物が０．１質量部に満たないと十分な硬化速度が得られず、１０質量部を超えて配合しても硬化速度に変化は見られない。
【００２４】
特定のフェノール化合物（Ｄ）を（Ａ）〜（Ｃ）成分を含むシリコーン組成物に添加すると、単に鉄（ＩＩＩ）化合物を用いた場合と比較して、硬化物形成が速くなることがある。
この（Ｄ）成分は、フェノール化合物であり、下記一般式（４）で示される。
【化１１】
【００２５】
Ｒ6は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニル基、ビフェニル基などのアリール基、ビニル基、アリル基、ブテニル基などのアルケニル基、又はこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子などで置換したトリフルオロメチル基、ヒドロキシプロピル基、シアノエチル基などから選択される非置換又は置換の炭素数１〜１０の炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基などの非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価アルコキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子、ヒドロキシル基などが挙げられるが、Ｒ6の全てが水素原子になることはない。硬化速度、硬化物強度の面から３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）が最も好ましい。
【００２６】
また、フェノール化合物（Ｄ）の配合量は、鉄（ＩＩＩ）化合物（Ｃ）に対して０．５〜６．０倍モルに対応する質量部が好ましい。０．５倍モル未満では十分な硬化加速効果が得られず、６．０倍モル超では硬化開始は速くなるが、硬化物の強度が減少してしまう。
【００２７】
更に、白金族金属化合物（Ｅ）を上記したシリコーン組成物に触媒量添加すると、単に鉄（ＩＩＩ）化合物を用いた場合や白金族金属化合物によるヒドロシリル化反応と比較して、硬化物形成が速くなることを確認した。
【００２８】
（Ｅ）成分は触媒量の白金族金属化合物であり、この白金族金属化合物としては公知の付加反応触媒が使用できる。このような白金族金属触媒としては、例えば白金系、パラジウム系、ロジウム系、ルテニウム系等の触媒が挙げられ、これらの中で特に白金系触媒が好ましく用いられる。この白金系触媒としては、例えば塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液又はアルデヒド溶液、塩化白金酸の各種オレフィン又はビニルシロキサンとの錯体などが挙げられる。これら白金族金属触媒の添加量は触媒量であるが、経済的な点を考慮して（Ａ）、（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンの総量に対して、白金族金属量として５〜１，０００ｐｐｍの範囲とすればよく、１０〜１５０ｐｐｍとすることがより好ましい。
【００２９】
本発明のシリコーン組成物は、上記成分の所定量を配合することによって得られるが、上記の各成分以外に、任意成分として、例えば白金族金属化合物の付加反応触媒としての活性を制御する目的で、各種有機窒素化合物、有機リン化合物、アセチレン系化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物などの反応制御剤や安定剤、耐熱向上剤、充填剤、顔料、レベリング剤、基材への密着性向上剤、帯電防止剤、消泡剤、非反応性オルガノポリシロキサンなどを添加してもよい。任意成分の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量とすることができる。
【００３０】
このシリコーン組成物は、例えば、剥離紙、接着剤、型取り剤、ＬＩＭＳ成形剤、コーティング剤などに利用される。
【００３１】
なお、上記シリコーン組成物の硬化は、５０〜２００℃で行うことが好ましく、この場合加熱時間が１秒〜１８０分とすることが有効である。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。また、下記例において、表中の物性は、下記の試験法により測定されたものである。
【００３３】
［シリコーン組成物の硬化性評価方法１］
シリコーン組成物を調製後、アルミシャーレに２ｇ秤量し、１０５℃で１時間加熱した。○は組成物全体が硬化した場合を、△は組成物全体が硬化したが硬化物表面にタックがある場合を、×は組成物全体が未硬化の場合を示す。
【００３４】
［実施例１］
本発明の（Ａ）成分に該当する下記組成式
【化１２】
で示される２５℃における粘度が４００ｍＰａ・ｓであり、かつアルケニル基量が０．０１８５ｍｏｌ／１００ｇであるオルガノポリシロキサン（Ａ１）を１００質量部、下記組成式
【化１３】
で示されるメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）を２．１質量部、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを２質量部均一に混合し、シリコーン組成物１を得た。このシリコーン組成物１を、上記の方法１にて硬化させ、指触により硬化性を確認した。結果を表１に示した。
【００３５】
［実施例２］
実施例１のオルガノポリシロキサン（Ａ１）を１００質量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）を２．１質量部、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを２質量部、５０質量％３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）溶液（トルエン溶液）を１．５質量部［鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートに対して０．９倍モル］均一に混合し、シリコーン組成物２を得た。このシリコーン組成物２を、上記の方法１にて硬化させ、指触により硬化性を確認した。結果を表１に示した。
【００３６】
［比較例１］
実施例１のオルガノポリシロキサン（Ａ１）を１００質量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）を２．１質量部均一に混合し、シリコーン組成物３を得た。このシリコーン組成物３を、上記の方法１にて硬化させ、指触により硬化性を確認した。結果を表１に示した。
【００３７】
【表１】
＊１：（Ａ１）成分のアルケニル基の総モル数に対する（Ｂ１）成分のケイ素原子に結合した水素原子のモル数比率
＊２：（Ｃ）成分の総モル数に対する（Ｄ）成分の総モル数（分子）
【００３８】
［シリコーン組成物の硬化性評価方法２］
シリコーン組成物を調製後、その組成物の硬化性について調べた。この測定に用いたトルク検知式硬化性評価機はレオメータの一種で、ＪＩＳ Ｋ ６３００に規定されており、アルファテクノロジー製のＭＤＲ２０００（商品名）を使用した。加熱温度は５０〜２００℃（昇温速度５℃／分）であり、３０分加熱した。また、シリコーン組成物のトルク値が３０分経過後を１００％としたとき、硬化完了はトルク値が９０％以上の状態になった時とし、その時間をＴ９０（分）とする。
【００３９】
［実施例３］
本発明の（Ａ）成分に該当する下記組成式
【化１４】
で示される２５℃における粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓであり、かつアルケニル基量が０．００５３ｍｏｌ／１００ｇであるオルガノポリシロキサン（Ａ２）を１００質量部、下記組成式
【化１５】
で示されるメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）を０．５５質量部、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを０．３質量部、エチニルシクロヘキサノール０．２５質量部を均一に混合した混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物４を得た。このシリコーン組成物４を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４０】
［実施例４］
実施例３の鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを０．８質量部使用した以外は実施例３と同様にし、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物５を得た。このシリコーン組成物５を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４１】
［実施例５］
実施例３の鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを１．４質量部使用した以外は実施例３と同様にし、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物６を得た。このシリコーン組成物６を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４２】
［実施例６］
オルガノポリシロキサン（Ａ２）を１００質量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）を０．５５質量部、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを１．４質量部、エチニルシクロヘキサノール０．２５質量部、５０質量％３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）溶液（トルエン溶液）を１．５質量部［鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートに対して０．９倍モル］均一に混合し、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物７を得た。このシリコーン組成物７を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４３】
［実施例７］
実施例６の５０質量％３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）溶液（トルエン溶液）を１０質量部［鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートに対して３．０倍モル］とした以外は実施例６と同様にし、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物８を得た。このシリコーン組成物８を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４４】
［比較例２］
オルガノポリシロキサン（Ａ２）を１００質量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）を０．５５質量部、エチニルシクロヘキサノール０．２５質量部を均一に混合し、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物９を得た。このシリコーン組成物９を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４５】
【表２】
＊１：（Ａ２）成分のアルケニル基の総モル数に対する（Ｂ２）成分のケイ素原子に結合した水素原子のモル数比率
＊２：（Ｃ）成分の総モル数に対する（Ｄ）成分の総モル数（分子）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱硬化型のシリコーン組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
シリコーン組成物を硬化させる方法は様々な方法があり、有機金属試薬による縮合反応、有機過酸化物を用いた加硫、紫外線照射などが認知されている。その中でも金属触媒を用いたヒドロシリル化反応は副生成物が少なく、反応が容易であるといった面から工業的に使用されている。ヒドロシリル化反応に用いられる金属触媒にはパラジウム、ロジウムなどがあるが、特に白金は効率が高く、操作が簡便などといった面から最もよく使用されている（非特許文献１〜３）。しかし、近年はレアメタルの需要増加により金属価格上昇が顕著であり、特に白金は使用用途が多いため価格上昇の割合が高い。そこで、白金に変わる安価な金属触媒を用いてシリコーン組成物を硬化させることができれば、硬化方式として有用である。
【０００３】
【非特許文献１】Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． １９５７． ７９． ９７４．
【非特許文献２】Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． １９８７． ５２． ４１１８．
【非特許文献３】Ｏｒｇ． Ｌｅｔｔ． ２００５． ７． ５６２５．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記要望に応えたもので、鉄錯体を硬化触媒として用いた加熱硬化可能なシリコーン組成物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】
【０００５】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を重ねた結果、アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンポリシロキサンを一定量配合したものに、触媒量の鉄（ＩＩＩ）化合物を添加し、熱を与えると硬化物が形成されること、また添加剤としてフェノール化合物や白金族触媒を用いると、その反応が促進されることを見出した。
【０００６】
即ち、アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン、ＳｉＨ基を含有するオルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーン組成物に鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナート［以下、Ｆｅ（ａｃａｃ）3と記載］などの鉄（ＩＩＩ）化合物を添加することで、白金族金属化合物を用いたヒドロシリル化反応と同様に硬化物が形成される。特に、Ｆｅ（ａｃａｃ）3と３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（以下、ＢＨＴと記載）といったフェノール誘導体、Ｆｅ（ａｃａｃ）3と白金族金属化合物、Ｆｅ（ａｃａｃ）3、ＢＨＴといったフェノール誘導体と白金族金属化合物を用いると、単にＦｅ（ａｃａｃ）3を用いた場合と比較して、硬化物形成が速くなることを見出した。更に、Ｆｅ（ａｃａｃ）3、ＢＨＴといったフェノール誘導体と白金族金属化合物を用いたときは通常の白金族触媒によるヒドロシリル化反応よりも更に硬化開始が速くなることも確認した。本反応では、鉄錯体がＳｉＨ基と反応してＳｉ（シリルラジカル）を形成し、そのＳｉ（シリルラジカル）がラジカル反応を進行させ、膜形成が可能となると考えられる。また、白金族金属化合物やフェノール誘導体をこの組成物に添加することで、何らかの相互作用が発生し、上記したラジカル発生が活性化されたと考えられる。
【０００７】
従って、本発明は、下記シリコーン組成物を提供する。
請求項１：
（Ａ）下記組成式（１）で示される分子末端及び／又は側鎖にアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン：１００質量部
【化１】
［式中、Ｒ1は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含んでもよい１価炭化水素基、Ｒ2は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基である。また、オルガノポリシロキサン分子中のアルケニル基の数は１個以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは０又は正の数である。但し、ａ、ｂ、ｃ、ｄはオルガノポリシロキサンの粘度を５０〜１００万ｍＰａ・ｓとする数である。］
（Ｂ）下記一般式（２）で示されるオルガノポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子のモル数がオルガノポリシロキサン（Ａ）成分中のアルケニル基のモル数に対して１．０〜１０倍モルに相当する質量部
【化２】
（式中、Ｒ3は水素原子、又は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基であり、Ｒ4は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基である。また、ｅは０≦ｅ≦１００、ｆは０≦ｆ≦１００である。但し、１≦ｅ＋ｆ≦２００であり、かつＳｉＨ基を１分子中に１個以上有する。）
（Ｃ）下記に示す配位子を有する鉄（ＩＩＩ）化合物：０．１〜１０質量部
（配位子は、ハロゲン原子、酸素原子、酸素分子、アンモニア分子、ジカルボニル基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロシル基、フェノキシ基、チオフェノキシ基、シクロペンタジエン、スルホン酸、塩素酸、硫酸、リン酸、硝酸、フェノール、チオフェノール、ポルフィン、フタロシアニン、ポルフィン誘導体、又はフタロシアニン誘導体から形成される。）
を含有するシリコーン組成物。
請求項２：
（Ｃ）成分の鉄（ＩＩＩ）化合物が、下記組成式（３）
ＸgＦｅhＲ5iＹj・ｋＨ2Ｏ （３）
（式中、Ｒ5は、ハロゲン原子、酸素原子、酸素分子、アンモニア分子、ジカルボニル基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロシル基、フェノキシ基、チオフェノキシ基、シクロペンタジエン、スルホン酸、塩素酸、硫酸、リン酸、硝酸、フェノール、チオフェノール、ポルフィン、フタロシアニン、ポルフィン誘導体、又はフタロシアニン誘導体から形成される配位子である。Ｘはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、又は第四級アンモニウムイオン、Ｙはハロゲン化物イオン、テトラフルオロボレート、又はヘキサフルオロホスフェートである。ｈ、ｉは０より大きい正数、ｇ、ｊは０以上の数であるが、ｇ、ｈ、ｉ、ｊは式（３）の化合物全体が中性となり、更に鉄原子の酸化数が三価となるような数である。ｋは０≦ｋ≦１２を満足する数である。）
で示されるものである請求項１記載のシリコーン組成物。
請求項３：
（Ｃ）成分の鉄（ＩＩＩ）化合物が、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートである請求項２記載のシリコーン組成物。
請求項４：
更に、（Ｄ）下記一般式（４）で示されるフェノール化合物を、鉄（ＩＩＩ）化合物（Ｃ）に対して０．５〜６．０倍モルとなる量を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【化３】
（式中、Ｒ6は水素原子、非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、ヒドロキシル基、又はハロゲン原子であるが、Ｒ6の全てが水素原子になることはない。）
請求項５：
（Ｄ）成分が、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエンである請求項４記載のシリコーン組成物。
請求項６：
更に、（Ｅ）白金族金属化合物を（Ａ）、（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンの総量に対して白金族金属量として５〜１，０００ｐｐｍ含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン、ＳｉＨ基を含有するオルガノポリシロキサンを主成分とするシリコーン組成物に上記鉄錯体を添加し加熱することにより、シリコーン硬化物の形成が可能になる。更に、この組成物に白金族金属化合物やフェノール誘導体を添加すると、その反応が促進される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明のシリコーン組成物は、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分を主成分としており、以下各成分に関して詳しく説明する。
（Ａ）下記組成式（１）で示される分子末端及び／又は側鎖にアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンである。
【化４】
【００１０】
ここで、Ｒ1はアルケニル基等の脂肪族不飽和結合を含んでもよい、非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基であり、Ｒ2は脂肪族不飽和結合を含まない、非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基である。具体的には、Ｒ1は−（ＣＨ2）m−ＣＨ＝ＣＨ2（ｍは０〜６）で表されるアルケニル基、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、又はこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子などで置換したヒドロキシプロピル基、シアノエチル基、１−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基などから選択される非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基、Ｒ2はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニル基、トリル基などのアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、又はこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子などで置換したヒドロキシプロピル基、シアノエチル基、１−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基などから選択される非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基であるが、硬化性の面からＲ2の８０モル％以上がアルキル基であることが望ましく、更にメチル基であることが好ましい。
【００１１】
オルガノポリシロキサン分子中のアルケニル基の数は１個以上であればよく、好ましくは２個以上であり、入手の容易さや経済面からはアルケニル基としてビニル基を有するものが好ましい。具体的には、末端にビニル基を有するオルガノポリシロキサン、側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサン、末端及び側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサン、末端にトリビニルシロキシ基を有するオルガノポリシロキサン、末端にトリビニルシロキシ基を有し側鎖にビニル基を有するオルガノポリシロキサンなどが例示されるが、これらに限定されるものではない。好ましくは分子中のアルケニル量が０．００２５ｍｏｌ／１００ｇ以上であり、更に好ましくは０．００３４ｍｏｌ／１００ｇ以上である。
【００１２】
ａ、ｂ、ｃ、ｄは０又は正の数であり、アルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの粘度を５０〜１００万ｍＰａ・ｓとする数、好ましくは４００〜１０万ｍＰａ・ｓとなる数であればよい。このオルガノポリシロキサンの粘度が５０ｍＰａ・ｓ未満だと硬化膜の形成速度が低下し、１００万ｍＰａ・ｓより大きくなると組成物の粘度が高くなり取り扱いが難しくなる。なお、上記粘度は回転粘度計を用いて測定する。
また、このオルガノポリシロキサンの配合量としては、１００質量部を基準として、他の成分の配合比を調整する。
【００１３】
（Ｂ）成分は、下記一般式（２）で示されるオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。
【化５】
【００１４】
ここで、Ｒ3は水素原子、又は非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基であり、脂肪族不飽和結合を有さない。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基などが挙げられる。Ｒ4は非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基であり、脂肪族不飽和結合を有さない。１価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基などが挙げられる。また、ｅは０≦ｅ≦１００、ｆは０≦ｆ≦１００の範囲にあればよい。但し、１≦ｅ＋ｆ≦２００であり、かつＳｉＨ基を１分子中に１個以上、好ましくは２個以上、更に好ましくは３個以上有し、好ましくは分子中のＳｉＨ基量が０．６５ｍｏｌ／１００ｇ以上、好ましくは０．６５〜５．０ｍｏｌ／１００ｇ、より好ましくは０．９〜２．０ｍｏｌ／１００ｇである。この値より少ないと、シリコーン硬化物の強度が減少してしまう。
【００１５】
このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、ケイ素原子に結合した水素原子のモル数がオルガノポリシロキサン（Ａ）成分中のアルケニル基のモル数に対して１．０〜１０倍モルに相当する質量部になるようにすればよく、好ましくは１．５〜５．０倍モルに相当する質量部であればよい。配合量が１．０倍モル未満では硬化が不十分となり、また１０倍モルを超えると、脱水素量が増加し、良好な硬化物が得られない。
【００１６】
（Ｃ）成分は、配位子を有する鉄（ＩＩＩ）化合物であり、そのような化合物は一般的に下記組成式（３）で示すことができる。
ＸgＦｅhＲ5iＹj・ｋＨ2Ｏ （３）
【００１７】
ここで、Ｒ5はフッ素、塩素、臭素、ヨウ素等のハロゲン原子；酸素原子又は酸素分子；アンモニア分子；アセチルアセトン、ベンゾイルアセトン、２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオン、アセト酢酸エチル、又はこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をハロゲン原子などで置換した１，１，１−トリフルオロ−２，４−ペンタンジオンなどのジカルボニル基；非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価アルコキシ基であり、非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を有さない、例えばメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基等のアルコキシ基、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、クエン酸、エチレンジアミン−Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−四酢酸、ジエチレントリアミン５酢酸等のカルボキシル基；シアノ基；ニトロシル基；フェノール、又はこの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部を非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基で置換した２，３，５，６−テトラエチルフェノール等のフェノキシ基；チオフェノール、又はこの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部を非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基で置換した２，３，５，６−テトラエチルチオフェノール等のチオフェノキシ基；シクロペンタジエン等の芳香族基；ｐ−トルエンスルホン酸等のスルホン酸；塩素酸；硫酸；リン酸、ポリリン酸等のリン酸；硝酸；ポルフィン又はポルフィンの２，３，５，７，８，１０，１２，１３，１５，１７，１８，２０位を非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基、例えばメチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基、ビニル基、アリル基などの非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルケニル基、フェニル基又は炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をフッ素、メトキシ基などで置換したペンタフルオロフェニル基、４−メトキシフェニル基などで置換したポルフィン誘導体；又はフタロシアニン又はフタロシアニンの４，４’，４’’，４’’’位をスルホン酸で置換したフタロシアニン誘導体などから形成される配位子である。Ｘはリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオンといった第四級アンモニウムイオンなどの塩を形成する陽イオンである。Ｙはフッ素、塩素、臭素などのハロゲン化物イオン、テトラフルオロボレート、ヘキサフルオロホスフェートなどの塩を形成する陰イオンである。ｈ、ｉは０より大きく、ｇ、ｊは０以上であるが、ｇ、ｈ、ｉ、ｊは金属塩全体が中性となるような数であり、更に、ｇ、ｈ、ｉ、ｊは鉄原子の酸化数が三価となるような数である。ｋは０≦ｋ≦１２である。
【００１８】
上記組成式（３）で示される化合物の具体例としては、下記のものが例示される。なお、下記例でＥｔはエチル基、Ｍｅはメチル基、Ｐｈはフェニル基、Ａｃはアセチル基である。
ＦｅＦ3
ＦｅＦ3・３Ｈ2Ｏ
ＦｅＣｌ3
ＦｅＣｌ3・６Ｈ2Ｏ
ＦｅＢｒ3
Ｆｅ2Ｏ3
ＬｉＦｅＯ2
Ｆｅ3Ｏ4
Ｆｅ4［Ｆｅ（ＣＮ）6］
Ｆｅ（ＯＥｔ）3
【化６】
【００１９】
Ｆｅ2（Ｃ2Ｏ4）3・６Ｈ2Ｏ
（ＮＨ4）3［Ｆｅ（Ｃ2Ｏ4）3］・３Ｈ2Ｏ
（ＮＨ4）3［Ｆｅ（Ｃ2Ｏ4）3］・３Ｈ2Ｏ
【化７】
【００２０】
Ｋ3［Ｆｅ（ＣＮ）6］
ＮＥｔ4［Ｆｅ（ＣＮ）6］
Ｎａ2［Ｆｅ（ＣＮ）5（ＮＨ3）］・Ｈ2Ｏ
Ｎａ［Ｆｅ（ＣＮ）5（ＮＯ）］・２Ｈ2Ｏ
【化８】
【００２１】
Ｆｅ（ＣｌＯ4）3・Ｈ2Ｏ
ＮＨ4［Ｆｅ（ＳＯ）4］
ＮＨ4［Ｆｅ（ＳＯ）4・１２Ｈ2Ｏ］
Ｆｅ2（ＳＯ）3
Ｆｅ（ＰＯ）4
Ｆｅ（ＰＯ）4・２Ｈ2Ｏ
Ｆｅ（ＰＯ）4・４Ｈ2Ｏ
Ｆｅ4（Ｐ2Ｏ7）3
Ｆｅ（ＮＯ）3・Ｈ2Ｏ
【化９】
【００２２】
【化１０】
【００２３】
これらの鉄（ＩＩＩ）化合物の安定性、使用性の面を考慮すると、配位子としてはジカルボニル基が好ましく、鉄（ＩＩＩ）化合物としては鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートＦｅ（ａｃａｃ）3が好適に使用できる。また、鉄（ＩＩＩ）化合物の配合量としては、（Ａ）成分１００質量部に対し０．１〜１０質量部であるが、好ましくは０．３〜５質量部である。この鉄（ＩＩＩ）化合物が０．１質量部に満たないと十分な硬化速度が得られず、１０質量部を超えて配合しても硬化速度に変化は見られない。
【００２４】
特定のフェノール化合物（Ｄ）を（Ａ）〜（Ｃ）成分を含むシリコーン組成物に添加すると、単に鉄（ＩＩＩ）化合物を用いた場合と比較して、硬化物形成が速くなることがある。
この（Ｄ）成分は、フェノール化合物であり、下記一般式（４）で示される。
【化１１】
【００２５】
Ｒ6は水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などのアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、フェニル基、ビフェニル基などのアリール基、ビニル基、アリル基、ブテニル基などのアルケニル基、又はこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部をヒドロキシ基、シアノ基、ハロゲン原子などで置換したトリフルオロメチル基、ヒドロキシプロピル基、シアノエチル基などから選択される非置換又は置換の炭素数１〜１０の炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基などの非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価アルコキシ基、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素などのハロゲン原子、ヒドロキシル基などが挙げられるが、Ｒ6の全てが水素原子になることはない。硬化速度、硬化物強度の面から３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）が最も好ましい。
【００２６】
また、フェノール化合物（Ｄ）の配合量は、鉄（ＩＩＩ）化合物（Ｃ）に対して０．５〜６．０倍モルに対応する質量部が好ましい。０．５倍モル未満では十分な硬化加速効果が得られず、６．０倍モル超では硬化開始は速くなるが、硬化物の強度が減少してしまう。
【００２７】
更に、白金族金属化合物（Ｅ）を上記したシリコーン組成物に触媒量添加すると、単に鉄（ＩＩＩ）化合物を用いた場合や白金族金属化合物によるヒドロシリル化反応と比較して、硬化物形成が速くなることを確認した。
【００２８】
（Ｅ）成分は触媒量の白金族金属化合物であり、この白金族金属化合物としては公知の付加反応触媒が使用できる。このような白金族金属触媒としては、例えば白金系、パラジウム系、ロジウム系、ルテニウム系等の触媒が挙げられ、これらの中で特に白金系触媒が好ましく用いられる。この白金系触媒としては、例えば塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール溶液又はアルデヒド溶液、塩化白金酸の各種オレフィン又はビニルシロキサンとの錯体などが挙げられる。これら白金族金属触媒の添加量は触媒量であるが、経済的な点を考慮して（Ａ）、（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンの総量に対して、白金族金属量として５〜１，０００ｐｐｍの範囲とすればよく、１０〜１５０ｐｐｍとすることがより好ましい。
【００２９】
本発明のシリコーン組成物は、上記成分の所定量を配合することによって得られるが、上記の各成分以外に、任意成分として、例えば白金族金属化合物の付加反応触媒としての活性を制御する目的で、各種有機窒素化合物、有機リン化合物、アセチレン系化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物などの反応制御剤や安定剤、耐熱向上剤、充填剤、顔料、レベリング剤、基材への密着性向上剤、帯電防止剤、消泡剤、非反応性オルガノポリシロキサンなどを添加してもよい。任意成分の添加量は、本発明の効果を妨げない範囲で通常量とすることができる。
【００３０】
このシリコーン組成物は、例えば、剥離紙、接着剤、型取り剤、ＬＩＭＳ成形剤、コーティング剤などに利用される。
【００３１】
なお、上記シリコーン組成物の硬化は、５０〜２００℃で行うことが好ましく、この場合加熱時間が１秒〜１８０分とすることが有効である。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。また、下記例において、表中の物性は、下記の試験法により測定されたものである。
【００３３】
［シリコーン組成物の硬化性評価方法１］
シリコーン組成物を調製後、アルミシャーレに２ｇ秤量し、１０５℃で１時間加熱した。○は組成物全体が硬化した場合を、△は組成物全体が硬化したが硬化物表面にタックがある場合を、×は組成物全体が未硬化の場合を示す。
【００３４】
［実施例１］
本発明の（Ａ）成分に該当する下記組成式
【化１２】
で示される２５℃における粘度が４００ｍＰａ・ｓであり、かつアルケニル基量が０．０１８５ｍｏｌ／１００ｇであるオルガノポリシロキサン（Ａ１）を１００質量部、下記組成式
【化１３】
で示されるメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）を２．１質量部、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを２質量部均一に混合し、シリコーン組成物１を得た。このシリコーン組成物１を、上記の方法１にて硬化させ、指触により硬化性を確認した。結果を表１に示した。
【００３５】
［実施例２］
実施例１のオルガノポリシロキサン（Ａ１）を１００質量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）を２．１質量部、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを２質量部、５０質量％３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）溶液（トルエン溶液）を１．５質量部［鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートに対して０．９倍モル］均一に混合し、シリコーン組成物２を得た。このシリコーン組成物２を、上記の方法１にて硬化させ、指触により硬化性を確認した。結果を表１に示した。
【００３６】
［比較例１］
実施例１のオルガノポリシロキサン（Ａ１）を１００質量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ１）を２．１質量部均一に混合し、シリコーン組成物３を得た。このシリコーン組成物３を、上記の方法１にて硬化させ、指触により硬化性を確認した。結果を表１に示した。
【００３７】
【表１】
＊１：（Ａ１）成分のアルケニル基の総モル数に対する（Ｂ１）成分のケイ素原子に結合した水素原子のモル数比率
＊２：（Ｃ）成分の総モル数に対する（Ｄ）成分の総モル数（分子）
【００３８】
［シリコーン組成物の硬化性評価方法２］
シリコーン組成物を調製後、その組成物の硬化性について調べた。この測定に用いたトルク検知式硬化性評価機はレオメータの一種で、ＪＩＳ Ｋ ６３００に規定されており、アルファテクノロジー製のＭＤＲ２０００（商品名）を使用した。加熱温度は５０〜２００℃（昇温速度５℃／分）であり、３０分加熱した。また、シリコーン組成物のトルク値が３０分経過後を１００％としたとき、硬化完了はトルク値が９０％以上の状態になった時とし、その時間をＴ９０（分）とする。
【００３９】
［実施例３］
本発明の（Ａ）成分に該当する下記組成式
【化１４】
で示される２５℃における粘度が１０，０００ｍＰａ・ｓであり、かつアルケニル基量が０．００５３ｍｏｌ／１００ｇであるオルガノポリシロキサン（Ａ２）を１００質量部、下記組成式
【化１５】
で示されるメチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）を０．５５質量部、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを０．３質量部、エチニルシクロヘキサノール０．２５質量部を均一に混合した混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物４を得た。このシリコーン組成物４を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４０】
［実施例４］
実施例３の鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを０．８質量部使用した以外は実施例３と同様にし、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物５を得た。このシリコーン組成物５を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４１】
［実施例５］
実施例３の鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを１．４質量部使用した以外は実施例３と同様にし、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物６を得た。このシリコーン組成物６を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４２】
［実施例６］
オルガノポリシロキサン（Ａ２）を１００質量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）を０．５５質量部、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートを１．４質量部、エチニルシクロヘキサノール０．２５質量部、５０質量％３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）溶液（トルエン溶液）を１．５質量部［鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートに対して０．９倍モル］均一に混合し、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物７を得た。このシリコーン組成物７を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４３】
［実施例７］
実施例６の５０質量％３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）溶液（トルエン溶液）を１０質量部［鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートに対して３．０倍モル］とした以外は実施例６と同様にし、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物８を得た。このシリコーン組成物８を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４４】
［比較例２］
オルガノポリシロキサン（Ａ２）を１００質量部、メチルハイドロジェンポリシロキサン（Ｂ２）を０．５５質量部、エチニルシクロヘキサノール０．２５質量部を均一に混合し、混合物を得た。この混合物の１００質量部に、塩化白金酸とビニルシロキサンの錯塩を０．３質量部（白金換算１５ｐｐｍ）添加し、よく混合してシリコーン組成物９を得た。このシリコーン組成物９を上記の方法２にて硬化させ、Ｔ９０の測定を行った。結果を表２に示した。
【００４５】
【表２】
＊１：（Ａ２）成分のアルケニル基の総モル数に対する（Ｂ２）成分のケイ素原子に結合した水素原子のモル数比率
＊２：（Ｃ）成分の総モル数に対する（Ｄ）成分の総モル数（分子）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）下記組成式（１）で示される分子末端及び／又は側鎖にアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン：１００質量部
【化１】
［式中、Ｒ1は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含んでもよい１価炭化水素基、Ｒ2は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基である。また、オルガノポリシロキサン分子中のアルケニル基の数は１個以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは０又は正の数である。但し、ａ、ｂ、ｃ、ｄはオルガノポリシロキサンの粘度を５０〜１００万ｍＰａ・ｓとする数である。］
（Ｂ）下記一般式（２）で示されるオルガノポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子のモル数がオルガノポリシロキサン（Ａ）成分中のアルケニル基のモル数に対して１．０〜１０倍モルに相当する質量部
【化２】
（式中、Ｒ3は水素原子、又は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基であり、Ｒ4は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基である。また、ｅは０≦ｅ≦１００、ｆは０≦ｆ≦１００である。但し、１≦ｅ＋ｆ≦２００であり、かつＳｉＨ基を１分子中に１個以上有する。）
（Ｃ）下記に示す配位子を有する鉄（ＩＩＩ）化合物：０．１〜１０質量部
（配位子は、ハロゲン原子、酸素原子、酸素分子、アンモニア分子、ジカルボニル基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロシル基、フェノキシ基、チオフェノキシ基、シクロペンタジエン、スルホン酸、塩素酸、硫酸、リン酸、硝酸、フェノール、チオフェノール、ポルフィン、フタロシアニン、ポルフィン誘導体、又はフタロシアニン誘導体から形成される。）
を含有するシリコーン組成物。
【請求項２】
（Ｃ）成分の鉄（ＩＩＩ）化合物が、下記組成式（３）
ＸgＦｅhＲ5iＹj・ｋＨ2Ｏ （３）
（式中、Ｒ5は、ハロゲン原子、酸素原子、酸素分子、アンモニア分子、ジカルボニル基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロシル基、フェノキシ基、チオフェノキシ基、シクロペンタジエン、スルホン酸、塩素酸、硫酸、リン酸、硝酸、フェノール、チオフェノール、ポルフィン、フタロシアニン、ポルフィン誘導体、又はフタロシアニン誘導体から形成される配位子である。Ｘはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、又は第四級アンモニウムイオン、Ｙはハロゲン化物イオン、テトラフルオロボレート、又はヘキサフルオロホスフェートである。ｈ、ｉは０より大きい正数、ｇ、ｊは０以上の数であるが、ｇ、ｈ、ｉ、ｊは式（３）の化合物全体が中性となり、更に鉄原子の酸化数が三価となるような数である。ｋは０≦ｋ≦１２を満足する数である。）
で示されるものである請求項１記載のシリコーン組成物。
【請求項３】
（Ｃ）成分の鉄（ＩＩＩ）化合物が、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートである請求項２記載のシリコーン組成物。
【請求項４】
更に、（Ｄ）下記一般式（４）で示されるフェノール化合物を、鉄（ＩＩＩ）化合物（Ｃ）に対して０．５〜６．０倍モルとなる量を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【化３】
（式中、Ｒ6は水素原子、非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、ヒドロキシル基、又はハロゲン原子であるが、Ｒ6の全てが水素原子になることはない。）
【請求項５】
（Ｄ）成分が、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエンである請求項４記載のシリコーン組成物。
【請求項６】
更に、（Ｅ）白金族金属化合物を（Ａ）、（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンの総量に対して白金族金属量として５〜１，０００ｐｐｍ含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【請求項１】
（Ａ）下記組成式（１）で示される分子末端及び／又は側鎖にアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン：１００質量部
【化１】
［式中、Ｒ1は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含んでもよい１価炭化水素基、Ｒ2は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基である。また、オルガノポリシロキサン分子中のアルケニル基の数は１個以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄは０又は正の数である。但し、ａ、ｂ、ｃ、ｄはオルガノポリシロキサンの粘度を５０〜１００万ｍＰａ・ｓとする数である。］
（Ｂ）下記一般式（２）で示されるオルガノポリシロキサン：ケイ素原子に結合した水素原子のモル数がオルガノポリシロキサン（Ａ）成分中のアルケニル基のモル数に対して１．０〜１０倍モルに相当する質量部
【化２】
（式中、Ｒ3は水素原子、又は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基であり、Ｒ4は非置換又は置換の炭素数１〜１０の脂肪族不飽和結合を含まない１価炭化水素基である。また、ｅは０≦ｅ≦１００、ｆは０≦ｆ≦１００である。但し、１≦ｅ＋ｆ≦２００であり、かつＳｉＨ基を１分子中に１個以上有する。）
（Ｃ）下記に示す配位子を有する鉄（ＩＩＩ）化合物：０．１〜１０質量部
（配位子は、ハロゲン原子、酸素原子、酸素分子、アンモニア分子、ジカルボニル基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロシル基、フェノキシ基、チオフェノキシ基、シクロペンタジエン、スルホン酸、塩素酸、硫酸、リン酸、硝酸、フェノール、チオフェノール、ポルフィン、フタロシアニン、ポルフィン誘導体、又はフタロシアニン誘導体から形成される。）
を含有するシリコーン組成物。
【請求項２】
（Ｃ）成分の鉄（ＩＩＩ）化合物が、下記組成式（３）
ＸgＦｅhＲ5iＹj・ｋＨ2Ｏ （３）
（式中、Ｒ5は、ハロゲン原子、酸素原子、酸素分子、アンモニア分子、ジカルボニル基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、カルボキシル基、シアノ基、ニトロシル基、フェノキシ基、チオフェノキシ基、シクロペンタジエン、スルホン酸、塩素酸、硫酸、リン酸、硝酸、フェノール、チオフェノール、ポルフィン、フタロシアニン、ポルフィン誘導体、又はフタロシアニン誘導体から形成される配位子である。Ｘはアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン、又は第四級アンモニウムイオン、Ｙはハロゲン化物イオン、テトラフルオロボレート、又はヘキサフルオロホスフェートである。ｈ、ｉは０より大きい正数、ｇ、ｊは０以上の数であるが、ｇ、ｈ、ｉ、ｊは式（３）の化合物全体が中性となり、更に鉄原子の酸化数が三価となるような数である。ｋは０≦ｋ≦１２を満足する数である。）
で示されるものである請求項１記載のシリコーン組成物。
【請求項３】
（Ｃ）成分の鉄（ＩＩＩ）化合物が、鉄（ＩＩＩ）アセチルアセトナートである請求項２記載のシリコーン組成物。
【請求項４】
更に、（Ｄ）下記一般式（４）で示されるフェノール化合物を、鉄（ＩＩＩ）化合物（Ｃ）に対して０．５〜６．０倍モルとなる量を含む請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【化３】
（式中、Ｒ6は水素原子、非置換又は置換の炭素数１〜１０の１価炭化水素基、非置換又は置換の炭素数１〜１０のアルコキシ基、ヒドロキシル基、又はハロゲン原子であるが、Ｒ6の全てが水素原子になることはない。）
【請求項５】
（Ｄ）成分が、３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエンである請求項４記載のシリコーン組成物。
【請求項６】
更に、（Ｅ）白金族金属化合物を（Ａ）、（Ｂ）成分のオルガノポリシロキサンの総量に対して白金族金属量として５〜１，０００ｐｐｍ含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【公開番号】特開２００９−２６３５５２（Ｐ２００９−２６３５５２Ａ）
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１１６６４１（Ｐ２００８−１１６６４１）
【出願日】平成２０年４月２８日（２００８．４．２８）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月１２日（２００９．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月２８日（２００８．４．２８）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
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