有機官能型 環状シロキサン材料
KR-470の化学構造
従来はKR-470のような脂環式エポキシ基を反応性官能基として有する製品をラインアップしてきましたが、アクリル基やアミノ基、酸無水物基など、そのほかの官能基の導入も可能になりました。
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4官能タイプ
| 製品名 | 有効成分 % |
有機官能基 X |
官能基構造 | 性状 | 粘度 25℃,mPa·s |
官能基当量 g/mol |
屈折率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KR-470 | 100 | 脂環式エポキシ | 透明液体 | 3,000 | 200 | 1.487 | |
| X-40-2701 | 100 | グリシジル | 透明液体 | 100 | 175 | 1.463 | |
| X-48-9670 PMA70 |
70 PGMEA溶液 |
コハク酸無水物 | 透明液体 | 500 | 270 | 1.460 | |
| X-48-1140 | 100 | 一級アルコール | 透明液体 | 1,000 | 190 | 1.462 | |
| X-48-5040P | 100 | メタクリル | 透明液体 | 70 | 200 | 1.449 | |
| X-48-5140B | 100 | アクリル | 透明液体 | 50 | 200 | 1.453 | |
| X-48-9504 | 100 | フェノール | 透明液体 | 400,000 | 190 | 1.552 |
(規格値ではありません)
2官能タイプ
| 製品名 | 有効成分 % |
有機官能基 X |
官能基構造 | 性状 | 粘度 25℃,mPa·s |
官能基当量 g/mol |
屈折率 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| X-40-2678 | 100 | 脂環式エポキシ | 透明液体 | 120 | 290 | 1.465 | |
| X-40-2728 | 100 | グリシジル | 透明液体 | 30 | 270 | 1.447 | |
| X-48-6942 | 100 | 一級アミン | 透明液体 | 30 | 250 | 1.446 | |
| X-48-9672 | 100 | コハク酸無水物 | 透明液体 | 2,400 | 300 | 1.463 | |
| X-48-1142 | 100 | 一級アルコール | 透明液体 | 100 | 260 | 1.447 | |
| X-48-5042P | 100 | メタクリル | 透明液体 | 16 | 310 | 1.438 | |
| X-48-5142B | 100 | アクリル | 透明液体 | 20 | 310 | 1.442 | |
| X-48-9502 | 100 | フェノール | 透明液体 | 1,000 | 300 | 1.503 |
(規格値ではありません)
信越化学工業株式会社 シリコーン事業本部 営業第二部
03-6812-2407
構造のイメージ
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環状シロキサン材料のメリット
低硬化収縮
環状シロキサン骨格による応力緩和により、反応性バインダーとして使用した際に硬化収縮を低減させることが可能です。
高Tg
ポリジメチルシロキサンで変性した樹脂は、Tgの低下が起こりやすいことが知られています。一方で、環状シロキサン構造で変性した樹脂はそのようなTgの低下を起こしません。
高耐熱
直鎖状のポリジメチルシロキサン構造は、200℃近傍から熱酸化に由来する構造劣化が生じます。
一方で、環状シロキサン構造は、硬化物の中で架橋点として導入された際に上述の酸化劣化が生じにくく、良好な耐熱性を発現します。
分子量分布が狭い(高相溶性)
一般に有機官能基変性ポリシロキサンやシリコーンオイルは、高分子量かつ分子量分布を持つため、シリコーン由来の低極性な特性が強く、非シロキサン系樹脂構成モノマーとの相溶性が不十分です。
本製品は環状シロキサン骨格で構造が制御されており、分子量が小さく分布も狭いため、ほかの樹脂構成モノマーとの相溶性に優れます。
低分子シロキサンフリー
オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサンといった揮発性環状シロキサンを発生することはありません。
低分子シロキサン測定実績例
| X-40-2678 | |
|---|---|
| オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4) | < 100ppm |
| デカメチルシクロペンタシロキサン(D5) | < 100ppm |
(規格値ではありません)
製品選択フローチャート
官能基種の選定について
用途・硬化方式に適した官能基種を選定する
各硬化方式で使用可能な官能基種を確認し、目的に合った組み合わせを選定します。
| エポキシ樹脂 | ウレタン樹脂 | 不飽和ポリエステル | UVカチオン | UVラジカル | |
|---|---|---|---|---|---|
| 脂環式エポキシ | ◯ | ◯ | |||
| グリシジル | ◯ | ◯ | |||
| 一級アミン | ◯ | ||||
| コハク酸無水物 | ◯ | ||||
| フェノール | ◯ | ||||
| 一級アルコール | ◯ | ||||
| メタクリル | ◯ | ◯ | |||
| アクリル | ◯ | ◯ |
官能基数の選定について
使用目的・役割に応じて官能基数(分子の反応点数)を選定する
- 高架橋密度・高強度化を目指す場合、4官能を選定します。
- 柔軟性・低粘度化を目指す場合、2官能を選定します。
| 主剤 | 硬化剤 | 合成樹脂原料 | |
|---|---|---|---|
| 4官能タイプ | ◯ | ◯ | |
| 2官能タイプ | ◯ | ◯ | ◯ |
上記の選定結果をもとに、用途・性能に最適な製品(樹脂・モノマー・硬化剤など)を選択します。
UV硬化膜 硬化収縮緩和評価
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硬化物性の比較
| KR-470 | エポキシ | 脂環式エポキシ | ||
|---|---|---|---|---|
| 硬化方式 | 酸無水物硬化 | |||
| 硬さ ショアD | 87 | 85 | 88 | |
| 曲げ弾性率 MPa | 2,590 | 2,940 | 3,020 | |
| 硬化収縮率 比重法 % | +2.1 | ‒1.7 | ‒5.3 | |
| 煮沸吸水率 % | 0.46 | 0.28 | 0.56 | |
| Tg ℃ | 191 | 150 | 193 | |
| 線膨張係数 (×10‒5/K) |
<Tg | 9.7 | 7.7 | 6.9 |
| >Tg | 15.4 | 17.6 | 16.2 | |
(規格値ではありません)
汎用モノマーとの相溶性比較 (混合重量比 エポキシ/シロキサン = 1/1)
| KR-470 | X-40-2678 | X-22-163C | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 反応性官能基 | 主骨格 | 反応性官能基 | 主骨格 | 反応性官能基 | 主骨格 | |
| 4官能エポキシ | 環状シロキサン | 2官能エポキシ | 環状シロキサン | 両末端エポキシ | 直鎖状シロキサン | |
| 脂環式エポキシ | 相溶 | 相溶 | 分離、不相溶 | |||
| Bis-A型エポキシ | 相溶 | 相溶 | 分離、不相溶 | |||
期待される用途
- 反応性バインダー
- 反応性希釈剤
- 樹脂改質向け架橋剤
関連製品
KR-470(脂環式エポキシ基含有環状シロキサン4官能オリゴマー)
X-40-2678(脂環式エポキシ基含有環状シロキサン2官能オリゴマー)
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