(57)【要約】１．５を超える屈折率を有するオルガノシロキサンブロックコポリマーの固体組成物が開示される。このオルガノシロキサンブロックコポリマーは、  ４０〜９０モルパーセントの式［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］のジシロキシ単位と、  １０〜６０モルパーセントの式［Ｒ２ＳｉＯ３／２］のトリシロキシ単位と、  ０．５〜３５モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］と、を含み、  式中、Ｒ１は独立してＣ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルであり、  Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルであり、  ここで、  ジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］は、直鎖状ブロック当たり平均で１０〜４００個のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］を有する直鎖状ブロックの中に配置され、  トリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］は、少なくとも５００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する非直鎖状ブロックの中に配置され、この非直鎖状ブロックの少なくとも３０％は互いに架橋されており、  各直鎖状ブロックは少なくとも１つの非直鎖状ブロックに連結されており、  このオルガノシロキサンブロックコポリマーは少なくとも２０，０００ｇ／モルの分子量（Ｍｗ）を有する。
2013540170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
４０〜９０モルパーセントの式［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］のジシロキシ単位と、
１０〜６０モルパーセントの式［Ｒ２ＳｉＯ３／２］のトリシロキシ単位と、
０．５〜２５モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］と、を有する、オルガノシロキサンブロックコポリマーを含む固体組成物であって、
式中、Ｒ１は独立してＣ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルであり、
Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルであり、
ここで、
前記ジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］は、直鎖状ブロック当たり平均で１０〜４００個のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］を有する直鎖状ブロックの中に配置され、
前記トリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］は、少なくとも５００／ｇの分子量を有する非直鎖状ブロックの中に配置され、前記非直鎖状ブロックの少なくとも３０％は互いに架橋されており、
主に一緒にナノドメイン内に凝集されており、
各直鎖状ブロックは少なくとも１つの非直鎖状ブロックに連結されており、
前記オルガノシロキサンブロックコポリマーは少なくとも２０，０００ｇ／モルの分子量を有し、
前記固体組成物は１．５を超える屈折率を有する、固体組成物。
【請求項２】
前記ジシロキシ単位が式［（ＣＨ３）（Ｃ６Ｈ５）ＳｉＯ２／２］を有する、請求項１に記載の固体組成物。
【請求項３】
前記オルガノシロキサンブロックコポリマーが少なくとも３０重量パーセントのジシロキシ単位を含有する、請求項１又は２に記載の固体組成物。
【請求項４】
Ｒ２がフェニルである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の固体組成物。
【請求項５】
前記固体組成物が１．０ＭＰａを超える引張強度と２０％を超える破断伸度（％）とを有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の固体組成物。
【請求項６】
コーティング組成物が２５℃〜２００℃の範囲の溶融流動温度を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の固体組成物。
【請求項７】
前記組成物が、２５℃にて０．０１ＭＰａ〜５００ＭＰａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び２５℃にて０．００１ＭＰａ〜２５０ＭＰａの範囲の損失弾性率（Ｇ”）を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の固体組成物。
【請求項８】
前記組成物が、１２０℃にて１０Ｐａ〜５００，０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び１２０℃にて１０Ｐａ〜５００，０００Ｐａの範囲の損失弾性率（Ｇ”）を有する、請求項７に記載の固体組成物。
【請求項９】
前記組成物が、２００℃にて１０Ｐａ〜１００，０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び２００℃にて５Ｐａ〜８０，０００Ｐａの範囲の損失弾性率（Ｇ”）を有する、請求項７又は８に記載の固体組成物。
【請求項１０】
前記固体組成物が９５％を超える光透過率の光学的透明度を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の固体組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、米国特許仮出願第６１／３８５４４６号（２０１０年９月２２日出願）、同第６１／５３７，１４６号（２０１１年９月２１日出願）、同第６１／５３７，１５１号（２０１１年９月２１日出願）、同第６１／５３７７５６号（２０１１年９月２２日出願）及び同第６１／５３７７７４号（２０１１年９月２２日出願）の利益を主張する。
【背景技術】
【０００２】
進行技術の多くの領域において、今もなお保護及び／又は機能性コーティングを同定する必要がある。例えば、ほとんどの発光ダイオード（ＬＥＤ）及びソーラーパネルは、環境因子から太陽電池を保護するためにカプセル化コーティングを使用している。このような保護コーティングは、これらのデバイスの最大効率を確保するために光学的に透明でなければならない。更に、これらの保護コーティングはまた、強靭で、耐久性があり、長持ちし、更には適用するのに容易なものでなければならない。シリコーンはその耐久性で知られているため、様々なシリコーン系組成物が、様々な電子機器及び太陽光デバイスにおける保護コーティングとして当該技術分野において既知である。
【０００３】
現在、電子機器保護コーティングをもたらすために使用されているシリコーン組成物の多くは、製品組成に触媒を必要とする硬化機序に頼っている。例えば、アルケニル官能性オルガノポリシロキサンとオルガノハイドロジェンシロキサンとを含有するシリコーン組成物の、白金金属触媒による硬化は、当該技術分野において非常に普及している。しかしながら、これらのヒドロシリル化硬化系から生じる後続のコーティングでは、最終製品中に微量の触媒が残存したままになる。更に、硬化の化学反応には、炭化水素原子がシロキサンポリマー上にある程度存在する必要がある。残留触媒、及び、炭化水素架橋の存在のどちらも、このようなコーティングの熱安定性及び／又は長期耐久性を制限する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
それゆえに、強靭性及び耐久性を残しながら、光学的に透明であるシリコーン系カプセル化剤を同定する必要がある。特に、様々な電子又は発光デバイスの製造において使用するのに好都合であるシリコーン系コーティングを同定する必要がある。理想的には、このシリコーン組成物は、初期コーティングがデバイスアーキテクチャの周りを再流動できる点において、「再加工可能」であると考えられるべきである。また、このコーティング又は他の固体材料は、特定の物理的特性を有するシリコーン組成物から初期生成され得るが、十分な反応性を有しており、更に硬化して別の構成の物理的特性を有するコーティングをもたらし得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、１．５を超える屈折率を有するオルガノシロキサンブロックコポリマーを含む固体組成物に関する。本開示は、
４０〜９０モルパーセントの式［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］のジシロキシ単位と、
１０〜６０モルパーセントの式［Ｒ２ＳｉＯ３／２］のトリシロキシ単位と、
０．５〜２５モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］と、を有する、オルガノシロキサンブロックコポリマーを含む、固体組成物を提供し、
式中、Ｒ１は独立してＣ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルであり、
Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルであり、
ここで、
ジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］は、直鎖状ブロック当たり平均で１０〜４００個のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］を有する直鎖状ブロックの中に配置され、
トリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］は、少なくとも５００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する非直鎖状ブロックの中に配置され、この非直鎖状ブロックの少なくとも３０％は互いに架橋されており、
主に一緒にナノドメイン内で凝集しており、
各直鎖状ブロックは少なくとも１つの非直鎖状ブロックに連結されており、
このオルガノシロキサンブロックコポリマーは少なくとも２０，０００ｇ／モルの分子量を有し、
固体組成物は１．５を超える屈折率を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】分散したナノサイズ粒子を示す代表的な樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックの薄いフィルムのＡＦＭ。
【図２】「再加工可能な」挙動を示す代表的な樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーのレオロジー曲線。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本開示は、特定のオルガノシロキサンブロックコポリマーから誘導される１．５を超える屈折率を有する固体組成物に関する。これらのオルガノシロキサンブロックコポリマーは、
４０〜９０モルパーセントの式［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］のジシロキシ単位と、
１０〜６０モルパーセントの式［Ｒ２ＳｉＯ３／２］のトリシロキシ単位と、
０．５〜３５モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］と、を含み、
式中、Ｒ１は独立してＣ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルであり、
Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルであり、
ここで、
ジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］は、直鎖状ブロック当たり平均で１０〜４００個のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］を有する直鎖状ブロックの中に配置され、
トリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］は、少なくとも５００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する非直鎖状ブロックの中に配置され、この非直鎖状ブロックの少なくとも３０％は互いに架橋されており、
各直鎖状ブロックは少なくとも１つの非直鎖状ブロックに連結されており、
このオルガノシロキサンブロックコポリマーは少なくとも２０，０００ｇ／モルの分子量を有する。
【０００８】
本開示は、「樹脂−直鎖状」オルガノシロキサンブロックコポリマーとして本明細書に記載されるオルガノポリシロキサンに関する。オルガノポリシロキサンは、（Ｒ３ＳｉＯ１／２）、（Ｒ２ＳｉＯ２／２）、（ＲＳｉＯ３／２）又は（ＳｉＯ４／２）シロキシ単位から独立して選択されるシロキシ単位を含有するポリマーであり、式中、Ｒは任意の有機基であり得る。これらのシロキシ単位は一般にそれぞれ、Ｍ、Ｄ、Ｔ及びＱ単位と称される。これらのシロキシ単位は、様々な方法で組み合わせて、環状、直鎖状又は分枝状構造を生成することができる。得られる高分子構造の化学的及び物理的特性は、オルガノポリシロキサン内のシロキシ単位の数及び種類に応じて異なる。「直鎖状」オルガノポリシロキサンは、典型的には、主としてＤすなわち（Ｒ２ＳｉＯ２／２）シロキシ単位を含有し、その結果、このポリジオルガノシロキサン内のＤ単位の数により示される「重合度」すなわちＤＰに応じ様々な粘度の流体となるポリジオルガノシロキサンを生じる。「直鎖状」オルガノポリシロキサンは、典型的には、２５℃よりも低いガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。「樹脂」オルガノポリシロキサンは、シロキシ単位の大半がＴ又はＱシロキシ単位から選択される場合に生じる。主にＴシロキシ単位を使用してオルガノポリシロキサンを調製する場合には、多くの場合、得られるオルガノシロキサンは「シルセスキオキサン樹脂」と称される。オルガノポリシロキサン内のＴ又はＱシロキシ単位の量が増えると、典型的には、硬さの増加した及び／又はガラスのような特性を有するポリマーが生じる。「樹脂」オルガノポリシロキサンは、したがって、より高いＴｇ値を有し、例えば、シロキサン樹脂は多くの場合、５０℃よりも高いＴｇ値を有する。
【０００９】
本明細書で使用するとき、「樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマー」は、「樹脂」Ｔシロキシ単位と組み合わせた「直鎖状」Ｄシロキシ単位を含有するオルガノポリシロキサンを指す。本発明のオルガノシロキサンコポリマーは、「ランダム」コポリマーとは対照的に、「ブロック」コポリマーである。同様に、本発明の「樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマー」は、Ｄ及びＴシロキシ単位を含有するオルガノポリシロキサンを指し、ここで、Ｄ単位はまず一緒に結合して１０〜４００個のＤ単位を有する高分子鎖を生成し、これは本明細書では「直鎖状ブロック」と称される。Ｔ単位はまず互いに結合して分枝状高分子鎖を生成し、これは「非直鎖状ブロック」と称される。かなりの数のこれらの非直鎖状ブロックは、更に凝集して、「ナノドメイン」を生成し、このとき、ブロックコポリマーの固体形状がもたらされる。より具体的には、ジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］は直鎖状ブロック当たり平均で１０〜４００個のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］を有する直鎖状ブロックの中に配置され、トリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］は少なくとも５００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する非直鎖状ブロックの中に配置され、非直鎖状ブロックの少なくとも３０％は互いに架橋されている。
【００１０】
４０〜９０モルパーセントの式［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］のジシロキシ単位と１０〜６０モルパーセントの式［Ｒ２ＳｉＯ３／２］のトリシロキシ単位とを含む本発明のオルガノシロキサンブロックコポリマーは、式［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］ａ［Ｒ２ＳｉＯ３／２］ｂにより表すことができ、式中、添字ａ及びｂは、コポリマー内のシロキシ単位のモル分率を表すものとし、
ａは０．４〜０．９、
あるいは０．５〜０．９、
あるいは０．６〜０．９で変化するものとし、
ｂは０．１〜０．６、
あるいは０．１〜０．５、
あるいは０．１〜０．４で変化するものとし、
Ｒ１は独立してＣ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルであり、
Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ１０ヒドロカルビルであり、
【００１１】
本発明のオルガノシロキサンブロックコポリマーは、Ｍシロキシ単位、Ｑシロキシ単位、他の特異なＤ又はＴシロキシ単位（例えば、Ｒ１又はＲ２以外の有機基を有する）などの追加のシロキシ単位を含有してもよいが、但し、このオルガノシロキサンブロックコポリマーは上記の通りのモル分率のジシロキシ及びトリシロキシ単位を含有しているということが理解されるべきである。換言すれば、添字ａ及びｂにより示されるモル分率の和は、必ずしも合計して１にならなければならないわけではない。ａ＋ｂの和は、オルガノシロキサンブロックコポリマー内に存在し得る少量の他のシロキシ単位を考慮した場合に１未満になってもよい。あるいは、ａ＋ｂの和は、０．６超、あるいは０．７超、あるいは０．８超、あるいは０．９超である。
【００１２】
一実施形態では、オルガノシロキサンブロックコポリマーは、式［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］のジシロキシ単位と式［Ｒ２ＳｉＯ３／２］のトリシロキシ単位とから本質的になるが、一方でまた０．５〜２５モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］も含有し、式中、Ｒ１及びＲ２は上記に定義されている通りである。それゆえに、一実施形態では、ａ＋ｂの和（モル分率を使用してコポリマー内のジシロキシ及びトリシロキシ単位の量を表す場合）は、０．９５超、あるいは０．９８超である。
【００１３】
樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーはまた、シラノール基（≡ＳｉＯＨ）を含有する。オルガノシロキサンブロックコポリマー上に存在するシラノール基の量は、０．５〜３５モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］、
あるいは２〜３２モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］、
あるいは８〜２２モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］で変化するものとする。
シラノール基は、オルガノシロキサンブロックコポリマー内の任意のシロキシ単位上に存在し得る。上記の量は、オルガノシロキサンブロックコポリマー内に見出されるシラノール基の合計量を表す。しかしながら、本発明者らは、シラノール基の大半は、トリシロキシ単位、すなわち、ブロックコポリマーの樹脂成分、の上に存在すると考えている。いかなる理論にも束縛されるものではないが、本発明者らは、シラノール基はオルガノシロキサンブロックコポリマーの樹脂成分上に存在して、高温にて更に反応又は硬化すると考えている。
【００１４】
本発明のオルガノシロキサンブロックコポリマー内のジシロキシ及びトリシロキシ単位の量は、ブロックコポリマー内のそれぞれの重量パーセントにより記載され得る。このことにより、様々な最終用途への適用のためにオルガノシロキサンブロックコポリマーを特徴付けるのに便利な方法がもたらされる。
【００１５】
一実施形態では、オルガノシロキサンブロックコポリマーは、少なくとも３０重量パーセントのジシロキシ単位、あるいは少なくとも５０重量パーセント、あるいは少なくとも６０重量パーセント、あるいは少なくとも７０重量パーセントのジシロキシ単位を含有する。
【００１６】
上記ジシロキシ単位の式中、Ｒ１は独立して、Ｃ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルである。この炭化水素基は独立して、アルキル、アリール又はアルキルアリール基であり得る。本明細書で使用するとき、ヒドロカルビルはまた、ハロゲン置換ヒドロカルビルを含む。Ｒ１はＣ１〜Ｃ３０アルキル基であり得、あるいはＲ１はＣ１〜Ｃ１８アルキル基であり得る。あるいは、Ｒ１は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル又はヘキシルなどのＣ１〜Ｃ６アルキル基であり得る。あるいは、Ｒ１はメチルであり得る。Ｒ１は、フェニル、ナフチル又はアンスリル基などのアリール基であり得る。あるいは、Ｒ１は、前述のアルキル又はアリール基の任意の組み合わせであり得る。あるいは、Ｒ１は、フェニル、メチル又はこれらの組み合わせである。
【００１７】
上記トリシロキシ単位の式中、各Ｒ２は独立して、Ｃ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルである。本明細書で使用するとき、ヒドロカルビルはまた、ハロゲン置換ヒドロカルビルを含む。Ｒ２は、フェニル、ナフチル又はアンスリル基などのアリール基であり得る。あるいは、Ｒ２は、メチル、エチル、プロピル又はブチルなどのアルキル基であり得る。あるいは、Ｒ２は、前述のアルキル又はアリール基の任意の組み合わせであり得る。あるいは、Ｒ２は、フェニル又はメチルである。
【００１８】
本発明のオルガノシロキサンブロックコポリマーを説明するために本明細書で使用するとき、モル分率を使用する式［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］ａ［Ｒ２ＳｉＯ３／２］ｂ及び関連する式は、コポリマー内のジシロキシ［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］及びトリシロキシ［Ｒ２ＳｉＯ３／２］単位の構造的順序を示すものではない。むしろ、この式は、添字ａ及びｂを介して上記で説明されるモル分率によりコポリマー内の２つの単位の相対量を説明するための便宜的表記法をもたらすことを目的としている。本発明のオルガノシロキサンブロックコポリマー内の様々なシロキシ単位のモル分率並びにシラノール含有量は、実施例において詳細に説明するように、２９Ｓｉ  ＮＭＲ技術により容易に決定することができる。
【００１９】
本発明のオルガノシロキサンブロックコポリマーは、少なくとも２０，０００ｇ／モルの平均分子量（Ｍｗ）、あるいは少なくとも４０，０００ｇ／モルの平均分子量、あるいは少なくとも５０，０００ｇ／モルの平均分子量、あるいは少なくとも６０，０００ｇ／モルの平均分子量、あるいは少なくとも７０，０００ｇ／モルの平均分子量、あるいは少なくとも８０，０００ｇ／モルの平均分子量を有する。平均分子量は、実施例において記載されるものなどのゲル透過クロマトグラフィー（ＧＰＣ）技術を用いて容易に決定することができる。
【００２０】
ジシロキシ及びトリシロキシ単位の構造順序は、以下のように更に説明することができる：ジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］は直鎖状ブロック当たり平均で１０〜４００個のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］を有する直鎖状ブロックの中に配置され、トリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］は少なくとも５００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する非直鎖状ブロックの中に配置される。各直鎖状ブロックは、ブロックコポリマーの中の少なくとも１個の非直鎖状ブロックに連結されている。更に、非直鎖状ブロックの少なくとも３０％は、互いに架橋されており、
あるいは、非直鎖状ブロックの少なくとも４０％は、互いに架橋されており、
あるいは、非直鎖状ブロックの少なくとも５０％は、互いに架橋されている。
【００２１】
非直鎖状ブロックの架橋は、様々な化学的機序及び／又は部分を介して達成され得る。例えば、ブロックコポリマー内の非直鎖状ブロックの架橋は、コポリマーの非直鎖状ブロック内に存在する残留シラノール基の縮合から生じ得る。ブロックコポリマー内の非直鎖状ブロックの架橋はまた、「遊離樹脂」成分と非直鎖状ブロックとの間で生じ得る。「遊離樹脂」成分は、ブロックコポリマーの調製中に過剰量のオルガノシロキサン樹脂を使用する結果として、ブロックコポリマー組成物中に存在し得る。遊離樹脂成分は、ブロック以外の部分上及び遊離樹脂上に存在する残留シラノール基の縮合により非直鎖状ブロックと架橋し得る。遊離樹脂は、下記のように、架橋剤として添加された低分子量化合物と反応することにより、架橋をもたらし得る。
【００２２】
あるいは、ブロックコポリマーの調製中に特定の化合物を添加して、非樹脂ブロックを特異的に架橋することもできる。これらの架橋化合物としては、ブロックコポリマーの生成（下記の工程ＩＩ）中に添加される式Ｒ５ｑＳｉＸ４−ｑを有するオルガノシロキサンも挙げられ、式中、Ｒ５はＣ１〜Ｃ８ヒドロカルビル又はＣ１〜Ｃ８ハロゲン置換ヒドロカルビルであり、Ｘは加水分解可能な基であり、ｑは０、１又は２である。Ｒ５はＣ１〜Ｃ８ヒドロカルビル又はＣ１〜Ｃ８ハロゲン置換ヒドロカルビルであり、あるいはＲ５はＣ１〜Ｃ８アルキル基又はフェニル基であり、あるいはＲ５はメチル、エチル又はメチルとエチルの組み合わせである。Ｘは任意の加水分解性基であり、あるいはＸはオキシモ、アセトキシ、ハロゲン原子、ヒドロキシル（ＯＨ）又はアルコキシ基であり得る。一実施形態では、オルガノシランは、アルキルトリアセトキシシラン、例えば、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン又はこれらの組み合わせである。市販の代表的なアルキルトリアセトキシシランとしては、ＥＴＳ−９００（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））が挙げられる。架橋剤として有用な、他の好適な非限定的なオルガノシランとしては、メチル−トリス（メチルエチルケトキシム）シラン（ＭＴＯ）、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラオキシムシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルジオキシムシラン、メチルトリス（メチルメチルケトキシム）シランが挙げられる。
【００２３】
ブロックコポリマー内の架橋は主にシロキサン結合≡Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ≡であり、上述のようにシラノール基の縮合から生じる。
【００２４】
ブロックコポリマー内の架橋の量は、ＧＰＣ技術などでブロックコポリマーの平均分子量を決定することにより、推定され得る。典型的には、ブロックコポリマーを架橋すると、その平均分子量は増加する。したがって、ブロックコポリマーの平均分子量、直鎖状シロキシ成分の選択（すなわち、その重合度により示されるものとしての鎖長）及び非直鎖状ブロックの分子量（ブロックコポリマーを調製するために使用されるオルガノシロキサン樹脂の選択により主に制御される）が与えられると、架橋の範囲を推定することができる。
【００２５】
オルガノシロキサンブロックコポリマーの硬化性組成物は、
ａ）上記のようなオルガノシロキサンブロックコポリマーと、
ｂ）有機溶媒と、を含む、硬化性組成物を提供する。
【００２６】
有機溶媒は典型的には、ベンゼン、トルエン又はキシレンなどの芳香族系溶剤である。
【００２７】
この硬化性組成物は、オルガノシロキサン樹脂を更に含有し得る。これらの組成物中に存在するオルガノシロキサン樹脂は、オルガノシロキサンブロックコポリマーを調製するために使用されるオルガノシロキサン樹脂である。したがって、オルガノシロキサン樹脂は、その式中に少なくとも６０ｍｏｌ％の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を有し、式中、各Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルである。あるいは、オルガノシロキサン樹脂は、シルセスキオキサン樹脂又はフェニルシルセスキオキサン樹脂である。
【００２８】
本発明の硬化性組成物中のオルガノシロキサンブロックコポリマー、有機溶媒及び任意のオルガノシロキサン樹脂の量は、様々であり得る。この硬化性組成物は、
４０〜８０重量％の上記のようなオルガノシロキサンブロックコポリマーと、
１０〜８０重量％の有機溶媒と、
５〜４０重量％のオルガノシロキサンと、
を含有し得るが、但し、これらの成分の重量％の和は１００％を超えないものとする。一実施形態では、硬化性組成物は、上記のようなオルガノシロキサンブロックコポリマーと、有機溶媒と、オルガノシロキサン樹脂と、から本質的になる。この実施形態では、これらの成分の重量％は合計して１００％、又はほぼ１００％である。
【００２９】
この硬化性組成物は、硬化触媒を含有する。硬化触媒は、オルガノシロキサンの縮合硬化に作用する、様々なスズ又はチタン触媒などの当該技術分野において既知の任意の触媒から選択され得る。縮合触媒は、典型的にはヒドロキシ基に結合したケイ素（＝シラノール）の縮合を促進してＳｉ−Ｏ−Ｓｉ連結を生成するために使用される任意の縮合触媒であり得る。例としては、限定されるものではないが、アミン、並びに鉛、スズ、亜鉛及び鉄の錯体が挙げられる。
【００３０】
オルガノシロキサンブロックコポリマー及びこのオルガノシロキサンブロックコポリマーを含有する硬化性組成物は、本開示において下記で更に説明されるような方法により調製され得る。これらの調製の代表例はまた、下記の実施例の項において詳細に説明される。
【００３１】
樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーを含有する固体組成物は、上記のような硬化性オルガノシロキサンブロックコポリマー組成物から溶媒を除去することにより調製され得る。溶媒は、任意の既知の処理技術により除去され得る。一実施形態では、オルガノシロキサンブロックコポリマーを含有する硬化性組成物のフィルムが生成され、そのフィルムから溶媒を蒸発させることができる。フィルムを高温及び／又は減圧にかけることにより、溶媒除去及び後続の固体硬化性組成物の生成を促進させ得る。あるいは、硬化性組成物を押出成形機に通して、溶媒を除去し、リボン又はペレットの形状の固体組成物を生成してもよい。剥離フィルムに対するコーティング作業もまた、スロットダイコーティング、ナイフオーバーロール、ロッド又はグラビアコーティングにおけるように、使用され得る。また、固体フィルムを調製するにあたりロールツーロールコーティング作業も使用され得る。コーティング作業では、コンベアオーブン又は他の溶液の加熱及び排気手段を使用して、溶媒を除去し、最終的な固体フィルムを得ることができる。
【００３２】
いかなる理論にも束縛されるものではないが、本発明者らは、ブロックコポリマーの固体組成物を生成する際、上記のようなオルガノシロキサンブロックコポリマー内のジシロキシ及びトリシロキシ単位の構造順序により、特定の特異な物理的特性特徴を有するコポリマーが生成され得ると考える。例えば、コポリマー内のジシロキシ及びトリシロキシ単位の構造順序は、可視光の高い透過率を可能にする固体コーティングをもたらし得る。構造順序はまた、流動し、加熱時に硬化し、室温にて安定性を保持するオルガノシロキサンブロックコポリマーを可能にし得る。これらはまた、積層技術を使用して加工され得る。これらの特性は、様々な電子物品の耐候性及び耐久性を改善させ、一方で、低コストかつ容易な手順を提供るためのコーティングを生成するのに有用である。
【００３３】
本開示は、前述のオルガノシロキサンブロックコポリマーの固体形状及びこのオルガノシロキサンブロックコポリマーを含む上記硬化性組成物から誘導される固体組成物に関する。したがって、本開示は、
４０〜９０モルパーセントの式［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］のジシロキシ単位と、
１０〜６０モルパーセントの式［Ｒ２ＳｉＯ３／２］のトリシロキシ単位と、
０．５〜２５モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］と、を含む、オルガノシロキサンブロックコポリマーを提供し、
式中、Ｒ１は独立してＣ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルであり、
Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルであり、
ここで、
ジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］は、直鎖状ブロック当たり平均で１０〜４００個のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］を有する直鎖状ブロックの中に配置され、
トリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］は、少なくとも５００ｇ／ｍｏｌの分子量を有する非直鎖状ブロックの中に配置され、この非直鎖状ブロックの少なくとも３０％は互いに架橋されており、
主に一緒にナノドメイン内で凝集しており、
各直鎖状ブロックは少なくとも１つの非直鎖状ブロックに連結されており、
オルガノシロキサンブロックコポリマーは、少なくとも２０，０００ｇ／モルの分子量を有し、２５℃にて固体であり、固体組成物は、１．０ＭＰａを超える引張強度と、４０％を超える破断伸度（％）と、を有する。
【００３４】
前述のオルガノシロキサンブロックコポリマーは、例えば、ブロックコポリマーの有機溶媒溶液のフィルムをキャスティングし、溶媒を蒸発させることにより、固体形態で単離される。固体の乾燥又は生成時に、ブロックコポリマーの非直鎖状ブロックは、更に一緒に凝集して、「ナノドメイン」を生成する。本明細書で使用するとき、「主に凝集する」は、オルガノシロキサンブロックコポリマーの非直鎖状ブロックの大半が、「ナノドメイン」として本明細書に記載の固体組成物の特定の領域において見出されることを意味する。本明細書で使用するとき、「ナノドメイン」は、固体ブロックコポリマー組成物内で相分離しており、サイズが１〜１００ナノメートルである少なくとも１つの寸法を有する、固体ブロックコポリマー組成物内の相領域を指す。ナノドメインの形状は様々であり得るが、但し、ナノドメインの少なくとも１つの寸法は１〜１００ナノメートルのサイズである。したがって、ナノドメインは、規則的又は不規則的な形状であり得る。ナノドメインは、球状、管状、場合によっては層状であり得る。
【００３５】
更なる実施形態では、上記のような固体オルガノシロキサンブロックコポリマーは、第一相と不相溶性第二相とを含有し、第一相は主に上記のようなジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］を含有し、第二相は上記のようなトリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］を含有し、非直鎖状ブロックは、十分凝集して、第一相と不相溶性であるナノドメインとなる。
【００３６】
固体組成物が、上記のようにオルガノシロキサン樹脂も含有するオルガノシロキサンブロックコポリマーの硬化性組成物から生成される場合、オルガノシロキサン樹脂もまた主にナノドメイン内で凝集する。
【００３７】
本開示の固体ブロックコポリマー内のジシロキシ及びトリシロキシ単位の構造順序、並びに、ナノドメインの特徴は、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）法、原子間力顕微鏡法（ＡＦＭ）、中性子線小角散乱法、Ｘ線小角散乱法及び走査型電子顕微鏡法などの特定の分析技術を用いて明示的に測定され得る。代表的なオルガノシロキサンブロックコポリマーを含有する固体コーティングのＡＦＭ画像は、図１に示されている。この画像は、位相角を示すタッピングモードを使用して得られた。より明るい領域は、非直鎖状ブロックを含有するナノドメインに対応し、これに対し、より暗い領域は、直鎖状ブロックに富む相に対応する。
【００３８】
あるいは、ブロックコポリマー内のジシロキシ及びトリシロキシ単位の構造順序、並びに、ナノドメインの生成は、本発明のオルガノシロキサンブロックコポリマーから生じるコーティングの特定の物理的特性を特徴付けることにより、示され得る。例えば、本発明のオルガノシロキサンコポリマーは、９５％を超える可視光透過率を有するコーティングをもたらし得る。当業者は、可視光がこのような媒質を通過することができ、かつ１５０ナノメートルを超えるサイズを有する粒子（又は本明細書で使用されるようなドメイン）により回折されないでいることができる場合にのみ、このような光学的透明度が（２つの相の屈折率が一致する以外に）可能であることを理解している。粒径又はドメインが更に小さくなるにつれて、光学的透明度は更に改善され得る。したがって、本発明のオルガノシロキサンコポリマーから誘導されるコーティングは、少なくとも９５％の可視光透過率を有し得る。
【００３９】
一部の態様では、本発明の樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーは、概念的には、有機熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）と比較され得る。ＴＰＥは、相分離された「軟らかい」ポリマーブロックと「硬い」ポリマーブロックとを有する。本発明の樹脂−直鎖状オルガノポリシロキサンブロックコポリマーを含有する固体組成物は、直鎖状Ｄ単位のブロック及び非直鎖状Ｔ単位のブロックの凝集体からそれぞれ生じる、相分離された「軟らかい」区域と「硬い」区域とを含有するものとして見ることができる。これらのそれぞれの軟らかい区域及び硬い区域は、これらの異なるガラス転移温度（Ｔｇ）により特徴付けることができる。したがって、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンの直鎖状区域は、例えば、２５℃未満の、あるいは０℃未満の、あるいは更には−２０℃といったより低いＴｇを典型的に有することから、「軟らかい」区域と考えられ得る。したがって、直鎖状区域は、生じるオルガノシロキサンブロックコポリマーの組成物におけるこれらの「流体」のような挙動を維持しようとする。逆に、オルガノシロキサンコポリマー内の非直鎖状ブロックは、例えば、３０℃超、あるいは４０℃超、あるいは更には５０℃超といった、より高いＴｇ値を典型的に有することにより、「硬い区域」と形容され得る。
【００４０】
複数回加工できるという点が、本発明の樹脂−直鎖状オルガノポリシロキサンブロックコポリマーの利点であるが、但し、加工温度（Ｔ加工）は、オルガノシロキサンブロックコポリマーの最終硬化に必要とされる温度（Ｔ硬化）よりも低く、すなわち、Ｔ加工＜Ｔ硬化である。しかしながら、オルガノシロキサンコポリマーは、Ｔ加工＞Ｔ硬化である場合、硬化して高温安定性を得る。したがって、本発明の樹脂−直鎖状オルガノポリシロキサンブロックコポリマーは、疎水性、高温安定性、水分／紫外線耐性などの典型的にはシリコーンに関連する利益と共に、「再加工可能」であるという有意な利点を提供する。
【００４１】
一実施形態では、オルガノシロキサンブロックコポリマーの固体組成物は、「溶融加工可能」と考えられ得る。この実施形態では、オルガノシロキサンブロックコポリマー溶液のフィルムから生成されたコーティングなどの固体組成物は、「溶融」時に高温にて流体挙動を呈する。オルガノシロキサンブロックコポリマーの固体組成物の「溶融加工可能」特性は、固体組成物が液体挙動を呈する際の固体組成物の「溶融流動温度」を測定することにより、モニターされ得る。溶融流動温度は、具体的には、市販の装置を使用して、貯蔵弾性率（Ｇ’）、損失弾性率（Ｇ”）及び貯蔵温度の関数としてのｔａｎδを測定することにより決定され得る。例えば、貯蔵弾性率（Ｇ’）、損失弾性率（Ｇ”）及び温度の関数としてのｔａｎδを測定するためには、市販のレオメーター（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓの、２ＫＳＴＤ標準屈曲旋回軸スプリング変換器を備えるＡＲＥＳ−ＲＤＡなどと、強制対流炉）が使用され得る。試験標本（典型的には８ｍｍ幅、１ｍｍ厚さ）は平行なプレートの間に装填することができ、２５℃〜３００℃の範囲で２℃／分にて温度を徐々に上げながら小さなひずみの振動レオロジーを使用して測定され得る（振動数１Ｈｚ）。オルガノシロキサンコポリマーについての典型的なレオロジー曲線は、図２に示されている。流動開始は、Ｇ’降下（「流動」と標識されている）に入る変曲温度として計算され得、１２０℃での粘度が溶融加工性についての尺度として報告され、硬化開始はＧ’上昇（「硬化」と標識されている）に入る開始温度として計算される。典型的には、固体組成物の「流動」はまた、オルガノシロキサンブロックコポリマー内の非直鎖状区域（すなわち、樹脂成分）のガラス転移温度に相関がある。
【００４２】
更なる実施形態では、固体組成物は、２５℃〜２００℃、あるいは２５℃〜１６０℃、あるいは５０℃〜１６０℃の範囲の溶融流動温度を有するものとして、特徴付けられ得る。
【００４３】
本発明者らは、溶融加工可能であるという利益により、デバイスアーキテクチャの周りのオルガノシロキサンブロックコポリマーの固体組成物の再流動が可能になると考えている。この機能は、カプセル化される様々な電子デバイスに対して非常に有益である。
【００４４】
一実施形態では、オルガノシロキサンブロックコポリマーの固体組成物は、「硬化可能」であると考えられ得る。この実施形態では、オルガノシロキサンブロックコポリマー溶液のフィルムから生成されたコーティングなどの固体組成物は、ブロックコポリマーを更に硬化することにより、更なる物理的特性変化を起こし得る。上述のように、本発明のオルガノシロキサンブロックコポリマーは、特定の量のシラノール基を含有する。本発明者らは、ブロックコポリマー上にこれらのシラノール基を存在させることで、更なる反応、すなわち、硬化機序が可能になると考えている。硬化時に、固体組成物の物理的特性は、下記の特定の実施形態において説明されるように、更に変更され得る。
【００４５】
あるいは、オルガノシロキサンブロックコポリマーの固体組成物の「溶融加工性」及び／又は硬化は、様々な温度下でのレオロジー測定値により決定され得る。
【００４６】
オルガノシロキサンブロックコポリマーを含有する固体組成物は、２５℃にて０．０１ＭＰａ〜５００ＭＰａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び０．００１ＭＰａ〜２５０ＭＰａの範囲の損失弾性率（Ｇ”）、あるいは２５℃にて０．１ＭＰａ〜２５０ＭＰａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び０．０１ＭＰａ〜１２５ＭＰａの損失弾性率（Ｇ”）、あるいは２５℃にて０．１ＭＰａ〜２００ＭＰａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び０．０１ＭＰａ〜１００ＭＰａの損失弾性率（Ｇ”）を有し得る。
【００４７】
オルガノシロキサンブロックコポリマーを含有する固体組成物は、１２０℃にて１０Ｐａ〜５００，０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び１０Ｐａ〜５００，０００Ｐａの範囲の損失弾性率（Ｇ”）、あるいは１２０℃にて２０Ｐａ〜２５０，０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び２０Ｐａ〜２５０，０００ＭＰａの損失弾性率（Ｇ”）、あるいは１２０℃にて３０Ｐａ〜２００，０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び３０Ｐａ〜２００，０００ＭＰａの損失弾性率（Ｇ”）を有し得る。
【００４８】
オルガノシロキサンブロックコポリマーを含有する固体組成物は、２００℃にて１０Ｐａ〜１００，０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び５Ｐａ〜８０，０００Ｐａの範囲の損失弾性率（Ｇ”）、あるいは２００℃にて２０Ｐａ〜７５，０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び１０Ｐａ〜６５，０００Ｐａの範囲の損失弾性率（Ｇ”）、あるいは２００℃にて３０Ｐａ〜５０，０００Ｐａの範囲の貯蔵弾性率（Ｇ’）及び１５Ｐａ〜４０，０００Ｐａの範囲の損失弾性率（Ｇ”）を有し得る。
【００４９】
固体組成物は、引張強度及び破断伸度（％）などの特定の物理的特性により更に特徴付けられ得る。上述のオルガノシロキサンブロックコポリマーからもたらされる本発明の固体組成物は、１．０ＭＰａを超える、あるいは１．５ＭＰａを超える、あるいは２ＭＰａを超える初期引張強度を有し得る。上述のオルガノシロキサンブロックコポリマーからもたらされる本発明の固体組成物は、４０％を超える、あるいは５０％を超える、あるいは７５％を超える初期破断（又は破裂）伸度（％）を有し得る。本明細書で使用するとき、引張強度及び初期破断伸度はＡＳＴＭ  Ｄ４１２により測定される。
【００５０】
固体組成物は、これらが、固体組成物の加熱経時処理において、引張強度及び破断伸度（％）などの特定の物理的特性を保持可能であることにより更に特徴付けられ得る。したがって、更なる実施形態では、前述の固体組成物の引張強度は、２００℃にて１０００時間にわたって経時処理したとき、その元の値の２０％以内、あるいは１０％以内、あるいは５％以内にとどまる。前述の固体組成物の破断伸度（％）は、２００℃にて１０００時間にわたって経時処理したとき、少なくとも１０％、あるいは５０％、あるいは７５％である。
【００５１】
一実施形態では、オルガノシロキサンブロックコポリマーの固体組成物は、少なくとも３０重量パーセントのジシロキシ単位、あるいは少なくとも５０重量パーセント、あるいは少なくとも６０重量パーセント、あるいは少なくとも７０重量パーセントのジシロキシ単位を含有する。更なる実施形態では、ジシロキシ単位は、式［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２］を有する。更なる実施形態では、ジシロキシ単位は、式［（ＣＨ３）（Ｃ６Ｈ５）ＳｉＯ２／２］を有する。
【００５２】
本開示の固体組成物は、これらの屈折率（ＲＩ）により特徴付けられ得る。本明細書に開示される固体組成物のＲＩは、ＡＳＴＭ  Ｄ５４２に基づく。本発明の固体組成物のＲＩは、ＡＳＴＭ  Ｄ５４２により測定したときに、少なくとも１．５、あるいは１．５５の値を有する。
【００５３】
前述の樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーは、
Ｉ）ａ）式
Ｒ１ｑ（Ｅ）（３−ｑ）ＳｉＯ（Ｒ１２ＳｉＯ２／２）ｎＳｉ（Ｅ）（３−ｑ）Ｒ１ｑを有する直鎖状オルガノシロキサン
（式中、各Ｒ１は独立してＣ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルであり、
ｎは１０〜４００であり、ｑは０、１又は２であり、
Ｅは、少なくとも１個の炭素原子を含有する加水分解性基である）と、
ｂ）その式中に少なくとも６０ｍｏｌ％の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を含むオルガノシロキサン樹脂（式中、各Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルである）と、を
ｃ）有機溶媒の中で、反応させて、
樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーを生成する工程であって、
工程Ｉで使用されるａ）及びｂ）の量が、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーに４０〜９０ｍｏｌ％のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］及び１０〜６０ｍｏｌ％のトリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］をもたらすように選択され、
工程Ｉで添加される直鎖状オルガノシロキサンの少なくとも９５重量％が樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーの中に組み込まれる、工程と、
ＩＩ）工程Ｉ）の樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーを反応させて、
樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーのトリシロキシ単位を十分に架橋させて、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーの平均分子量（Ｍｗ）を少なくとも５０％増加させる工程と、
ＩＩＩ）場合により、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーを更に加工して、
貯蔵安定性及び／又は光学的透明度を向上させる工程と、
ＩＶ）場合により、有機溶媒を除去する工程と、を含む方法により、調製され得る。
【００５４】
本発明の方法における第一工程は、
ａ）式
Ｒ１ｑ（Ｅ）（３−ｑ）ＳｉＯ（Ｒ１２ＳｉＯ２／２）ｎＳｉ（Ｅ）（３−ｑ）Ｒ１ｑを有する直鎖状オルガノシロキサン
（式中、各Ｒ１は独立してＣ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルであり、
ｎは１０〜４００であり、ｑは０、１又は２であり、
Ｅは、少なくとも１個の炭素原子を含有する加水分解性基である）と、
ｂ）その式中に少なくとも６０ｍｏｌ％の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を含むオルガノシロキサン樹脂（式中、各Ｒ２は独立してアリール又はＣ１〜Ｃ１０ヒドロカルビルである）と、を
ｃ）有機溶媒の中で、反応させて、
樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーを生成する工程であって、
工程Ｉで使用されるａ）及びｂ）の量が、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーに４０〜９０ｍｏｌ％のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］及び１０〜６０ｍｏｌ％のトリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］をもたらすように選択され、
工程Ｉで添加される直鎖状オルガノシロキサンの少なくとも９５重量％が樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーの中に組み込まれる、工程を含む。
【００５５】
この方法の第一工程の反応は概ね、以下の概略図により表され得る。
【化１】
2013540170.tif 000003
オルガノシロキサン樹脂上の様々なＯＨ基は、直鎖状オルガノシロキサン上の加水分解性基（Ｅ）と反応して、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマー及びＨ−（Ｅ）化合物を生成する。工程Ｉにおける反応は、オルガノシロキサン樹脂と直鎖状オルガノシロキサンとの間の縮合反応と考えられ得る。
【００５６】
直鎖状オルガノシロキサン
本発明の方法の工程Ｉにおける成分ａ）は、式Ｒ１ｑ（Ｅ）（３−ｑ）ＳｉＯ（Ｒ１２ＳｉＯ２／２）ｎＳｉ（Ｅ）（３−ｑ）Ｒ１ｑを有する直鎖状オルガノシロキサンであり、式中、各Ｒ１は独立してＣ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルであり、添字「ｎ」は直鎖状オルガノシロキサンの重合度（ｄｐ）と考えることができ、１０〜４００で変化するものとし、添字「ｑ」は０、１又は２であるものとし、Ｅは、少なくとも１個の炭素原子を含有する加水分解性基である。成分ａ）は式Ｒ１ｑ（Ｅ）（３−ｑ）ＳｉＯ（Ｒ１２ＳｉＯ２／２）ｎＳｉ（Ｅ）（３−ｑ）Ｒ１ｑを有する直鎖状オルガノシロキサンと記載されるが、当業者は、Ｔ（Ｒ１ＳｉＯ３／２）シロキシ単位などの少量の代替的シロキシ単位が直鎖状オルガノシロキサンの中に組み込まれ得、それでも成分ａ）として使用され得ることを理解する。同様に、オルガノシロキサンは、主としてＤ（Ｒ１２ＳｉＯ２／２）シロキシ単位を有することにより、「主に」直鎖状であるものとして考えられ得る。更に、成分ａ）として使用される直鎖状オルガノシロキサンは、複数の直鎖状オルガノシロキサンの組み合わせであり得る。
【００５７】
上記直鎖状オルガノシロキサンの式中、Ｒ１は独立して、Ｃ１〜Ｃ３０ヒドロカルビルである。この炭化水素基は独立して、アルキル、アリール又はアルキルアリール基であり得る。Ｒ１はＣ１〜Ｃ３０アルキル基であり得、あるいはＲ１はＣ１〜Ｃ１８アルキル基であり得る。あるいは、Ｒ１は、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル又はヘキシルなどのＣ１〜Ｃ６アルキル基であり得る。あるいは、Ｒ１はメチルであり得る。Ｒ１は、フェニル、ナフチル又はアンスリル基などのアリール基であり得る。あるいは、Ｒ１は、前述のアルキル又はアリール基の任意の組み合わせであり得る。あるいは、Ｒ１は、フェニル、メチル又はこれらの組み合わせである。
【００５８】
Ｅは、少なくとも１個の炭素原子を含有する任意の加水分解性基から選択され得るが、典型的にはＥはオキシモ基、エポキシ基、カルボキシ基、アミノ基又はアミド基から選択される。あるいは、Ｅは、式Ｒ１Ｃ（＝Ｏ）Ｏ−、Ｒ１２Ｃ＝Ｎ−Ｏ−又はＲ４Ｃ＝Ｎ−Ｏ−を有し、式中、Ｒ１は上記で定義された通りであり、Ｒ４はヒドロカルビレンである。一実施形態では、ＥはＨ３ＣＣ（＝Ｏ）Ｏ−（アセトキシ）であり、ｑは１である。一実施形態では、Ｅは（ＣＨ３）（ＣＨ３ＣＨ２）Ｃ＝Ｎ−Ｏ−（メチルエチルケトキシ）であり、ｑは１である。
【００５９】
一実施形態では、直鎖状オルガノシロキサンは、式
（ＣＨ３）ｑ（Ｅ）（３−ｑ）ＳｉＯ［（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２）］ｎＳｉ（Ｅ）（３−ｑ）（ＣＨ３）ｑを有し、式中、Ｅ、ｎ及びｑは上記で定義した通りである。
【００６０】
一実施形態では、直鎖状オルガノシロキサンは、式
（ＣＨ３）ｑ（Ｅ）（３−ｑ）ＳｉＯ［（ＣＨ３）（Ｃ６Ｈ５）ＳｉＯ２／２）］ｎＳｉ（Ｅ）（３−ｑ）（ＣＨ３）ｑを有し、式中、Ｅ、ｎ及びｑは上記で定義した通りである。
【００６１】
成分ａ）として好適な直鎖状オルガノシロキサンを調製するための方法は、既知である。典型的には、シラノール末端ポリジオルガノシロキサンは、アルキルトリアセトキシシラン又はジアルキルケトキシムなどの「末端封鎖」化合物と反応する。末端封鎖反応の化学量は、典型的には、ポリジオルガノシロキサン上のすべてのシラノール基と反応させるのに十分な量の末端封鎖化合物が添加されるように、調整される。典型的には、ポリジオルガノシロキサン上のシラノールのモル当たり１モルの末端封鎖化合物が使用される。あるいは、１〜１０％といったわずかにモル過剰の末端封鎖化合物が使用されてもよい。反応は典型的には、シラノールポリジオルガノシロキサンの縮合反応を最小化する無水条件下で行われる。典型的には、シラノール末端ポリジオルガノシロキサン及び末端封鎖化合物を、無水条件下で有機溶媒中に溶解させ、室温又は高温（最高で溶媒の沸点）にて反応させる。
【００６２】
オルガノシロキサン樹脂  本発明の方法における成分ｂ）は、その式中に少なくとも６０ｍｏｌ％の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を含むオルガノシロキサン樹脂であり、式中、各Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルである。オルガノシロキサン樹脂は、任意の量及び組み合わせの他のＭ、Ｄ及びＱシロキシ単位を含有し得るが、但し、オルガノシロキサン樹脂は少なくとも７０ｍｏｌ％の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を含有し、あるいはオルガノシロキサン樹脂は少なくとも８０ｍｏｌ％の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を含有し、あるいはオルガノシロキサン樹脂は少なくとも９０ｍｏｌ％の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を含有し、あるいはオルガノシロキサン樹脂は少なくとも９５ｍｏｌ％の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を含有する。成分ｂ）として有用なオルガノシロキサン樹脂としては、「シルセスキオキサン」として知られるものが挙げられる。
【００６３】
各Ｒ２は独立してＣ１〜Ｃ２０ヒドロカルビルである。Ｒ２は、フェニル、ナフチル又はアンスリル基などのアリール基であり得る。あるいは、Ｒ２は、メチル、エチル、プロピル又はブチルなどのアルキル基であり得る。あるいは、Ｒ２は、前述のアルキル又はアリール基の任意の組み合わせであり得る。あるいは、Ｒ２は、フェニル又はメチルである。
【００６４】
オルガノシロキサン樹脂の分子量（Ｍｗ）は、限定されるものではないが、典型的には１０００〜１０，０００、あるいは１５００〜５０００ｇ／ｍｏｌの範囲である。
【００６５】
当業者は、このような多量の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を含有するオルガノシロキサンが特定の濃度のＳｉ−ＯＺを本質的に有し、式中、Ｚは、水素（すなわち、シラノール）、アルキル基（その結果、ＯＺはアルコキシ基である）であり得、あるいはＯＺはまた上記のようないずれかの「Ｅ」加水分解性基であり得る。オルガノシロキサン樹脂上に存在するすべてのシロキシ基のモル百分率としてのＳｉ−ＯＺ含有量は、２９Ｓｉ  ＮＭＲにより容易に決定され得る。オルガノシロキサン樹脂上に存在するＯＺ基の濃度は、樹脂の調製モード及び後続処理に応じ様々である。典型的には、本発明の方法における使用に好適なオルガノシロキサン樹脂のシラノール（Ｓｉ−ＯＨ）含有量は、少なくとも５モル％、あるいは少なくとも１０モル％、あるいは２５モル％、あるいは４０モル％、あるいは５０モル％のシラノール含有量を有する。
【００６６】
少なくとも６０ｍｏｌ％の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位を含有するオルガノシロキサン樹脂及びこれらの調製方法は、当該技術分野において既知である。これらは典型的には、ケイ素原子上に３個の、ハロゲン又はアルコキシ基などの加水分解性基を有するオルガノシランを有機溶媒中で加水分解することにより、調製される。シルセスキオキサン樹脂の調製についての代表例は、米国特許第５０７５１０３号に見出され得る。更に、多くのオルガノシロキサン樹脂は市販されており、固体（フレーク又は粉末）か又は有機溶媒溶液のいずれかとして販売されている。成分ｂ）として有用な、好適な非限定的な市販のオルガノシロキサン樹脂としては、Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２１７フレーク樹脂、２３３フレーク、２２０フレーク、２４９フレーク、２５５フレーク、Ｚ−６０１８フレーク（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））が挙げられる。
【００６７】
当業者は更に、このような多量の［Ｒ２ＳｉＯ３／２］シロキシ単位及びシラノール含有量を含有するオルガノシロキサン樹脂はまた、特に高湿度条件下で、水分子を保持し得る。したがって、工程Ｉにおける反応に先立ってオルガノシロキサン樹脂を「乾燥」させることにより、樹脂上に存在する過剰な水を除去することが、多くの場合、有益である。これは、オルガノシロキサン樹脂を有機溶媒中に溶解させ、加熱して還流させ、分離技術（例えば、Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋトラップ又は同等の方法）により水を除去することによって達成され得る。
【００６８】
工程Ｉの反応で使用されるａ）及びｂ）の量は、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーに４０〜９０ｍｏｌ％のジシロキシ単位［Ｒ１２ＳｉＯ２／２］及び１０〜６０ｍｏｌ％のトリシロキシ単位［Ｒ２ＳｉＯ３／２］をもたらすように選択される。成分ａ）及びｂ）内に存在するジシロキシ及びトリシロキシ単位のｍｏｌ％は、２９Ｓｉ  ＮＭＲ技術を使用して、容易に決定され得る。次に、開始時のｍｏｌ％により、工程Ｉにおいて使用される成分ａ）及びｂ）の質量を決定する。
【００６９】
選択される成分ａ）及びｂ）の量はまた、添加する直鎖状オルガノシロキサンの量に対しオルガノシロキサン樹脂上のシラノール基がモル過剰であることを確保する量でもあるべきである。したがって、工程Ｉ）において添加したすべての直鎖状オルガノシロキサンと反応させることができるように、十分な量のオルガノシロキサン樹脂を添加すべきである。同様に、モル過剰のオルガノシロキサン樹脂が使用する。使用する量は、直鎖状オルガノシロキサンのモル当たりに使用されるオルガノシロキサン樹脂のモル数を計算することにより決定され得る。典型的な計算を例示するために、下記の実施例３において使用される通りに成分ａ）及びｂ）の量が詳述される。実施例３では、２８重量％のＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２１７フレーク樹脂（約１，２００ｇ／ｍｏｌの数平均分子量（Ｍｎ）を有する）が使用され、７２重量％のシラノール末端ＰＤＭＳ（Ｇｅｌｅｓｔ  ＤＭＳ−Ｓ２７）（１３，５００ｇ／ｍｏｌを有する）が使用される。コポリマーにＤｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）２１７フレークを使用した場合、ＰＤＭＳ分子に対する樹脂分子の比４．３８［（２８／１２００）／（７２／１３５００）］が得られ、すなわち、すべてのＰＤＭＳ分子を反応させてコポリマーにするにあたり過剰量の樹脂分子が供給される。
【００７０】
上述のように、工程Ｉにおいて影響がある反応は、直鎖状オルガノシロキサンの加水分解性基とオルガノシロキサン樹脂上のシラノール基との間の縮合反応である。本発明の方法の工程ＩＩにおいて更に反応させるためには、生成した樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーの樹脂成分上に十分な量のシラノール基が残存している必要がある。典型的には、少なくとも１０モル％、あるいは少なくとも２０モル％、あるいは少なくとも３０モル％のシラノールが、本発明の工程Ｉにおいて製造される樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーのトリシロキシ単位上に残存すべきである。
【００７１】
前述の（ａ）直鎖状オルガノシロキサンを（ｂ）オルガノシロキサン樹脂と反応させるための反応条件は、特に限定されない。典型的には、反応条件は、ａ）直鎖状オルガノシロキサンとｂ）オルガノシロキサン樹脂との間の縮合型反応に作用するように、選択される。様々な非限定的な実施形態及び反応条件が下記の実施例において説明される。一部の実施形態では、（ａ）直鎖状オルガノシロキサンと（ｂ）オルガノシロキサン樹脂は、室温にて反応する。他の実施形態では、（ａ）と（ｂ）は、室温を超え、最高で約５０、７５、１００又は更には最高で１５０℃の範囲の温度にて反応する。あるいは、（ａ）と（ｂ）は、溶媒の還流下で一緒に反応させることができる。更に他の実施形態では、（ａ）と（ｂ）は、室温より５、１０又は更には１０℃超低い温度にて反応する。更に他の実施形態では、（ａ）と（ｂ）は、１、５、１０、３０、６０、１２０若しくは１８０分、又は更に長い時間にわたって反応する。典型的には、（ａ）と（ｂ）は、窒素又は希ガスなどの不活性雰囲気下で反応する。あるいは、（ａ）と（ｂ）は、一部の水蒸気及び／又は酸素を含む雰囲気下で反応し得る。更に、（ａ）と（ｂ）は、任意のサイズの容器内で、ミキサー、ボルテクサー、スターラー、ヒーターなどの任意の器具を使用して、反応させることができる。他の実施形態では、（ａ）と（ｂ）は、極性又は非極性であり得る１種以上の有機溶媒中で反応する。典型的には、トルエン、キシレン、ベンゼン及びこれらに類するものなどの芳香族系溶剤が利用される。有機溶媒中に溶解させるオルガノシロキサンの量は様々であるが、典型的にはその量は、直鎖状オルガノシロキサンの鎖延長又はオルガノシロキサン樹脂の早すぎる縮合を最小化するように、選択されるべきである。
【００７２】
化合物ａ）及びｂ）の添加の順序は様々であり得るが、典型的には、直鎖状オルガノシロキサンは、有機溶媒中に溶解させたオルガノシロキサン樹脂の溶液に添加される。この添加の順序は、直鎖状オルガノシロキサン上の加水分解性基とオルガノシロキサン樹脂上のシラノール基との縮合を向上させ、一方で、直鎖状オルガノシロキサンの鎖延長又はオルガノシロキサン樹脂の早すぎる縮合を最小化すると考えられている。
【００７３】
工程Ｉにおける反応の進行及び樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーの生成は、ＧＰＣ、ＩＲ又は２９Ｓｉ  ＮＭＲなどの様々な分析技術によりモニターされ得る。典型的には、工程Ｉにおける反応は、工程Ｉにおいて添加される直鎖状オルガノシロキサンの少なくとも９５重量パーセントが樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーの中に組み込まれるまで、持続させる。
【００７４】
本発明の方法の第二工程は、工程Ｉから得た樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーを更に反応させて、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーのトリシロキシ単位を架橋させて、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーの分子量を少なくとも５０％、あるいは少なくとも６０％、あるいは少なくとも７０％、あるいは少なくとも８０％、あるいは少なくとも９０％、あるいは少なくとも１００％増加させる工程を含む。
【００７５】
この方法の第二工程の反応は概ね、以下の概略図により表され得る。
【化２】
2013540170.tif 000004
【００７６】
本発明者らは、工程Ｉにおいて生成された樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーのトリシロキシブロックが、工程ＩＩの反応により架橋され、これがブロックコポリマーの平均分子量を増加させると考えている。本発明者らはまた、トリシロキシブロックの架橋により、トリシロキシブロックが凝集し濃縮されたブロックコポリマーが生成され、これが最終的にブロックコポリマーの固体組成物内に「ナノドメイン」を生成する助けとなり得ると考えている。換言すれば、このトリシロキシブロックの凝集による濃縮は、ブロックコポリマーがフィルム又は硬化済みコーティングなどの固体形態で単離される場合には、相分離し得る。ブロックコポリマー内のトリシロキシブロックの凝集による濃縮及びその後のブロックコポリマーを含有する固体組成物内での「ナノドメイン」の生成は、これらの組成物の光学的透明度並びにこれらの物質に関連する他の物理的特性の向上をもたらし得る。
【００７７】
工程ＩＩにおける架橋反応は、様々な化学的機序及び／又は部分を介して達成され得る。例えば、ブロックコポリマー内の非直鎖状ブロックの架橋は、コポリマーの非直鎖状ブロック内に存在する残留シラノール基の縮合から生じ得る。ブロックコポリマー内の非直鎖状ブロックの架橋はまた、「遊離樹脂」成分と非直鎖状ブロックとの間で生じ得る。「遊離樹脂」成分は、ブロックコポリマーの調製工程Ｉにおいて過剰量のオルガノシロキサン樹脂を使用する結果として、ブロックコポリマー組成物中に存在し得る。遊離樹脂成分は、非直鎖状ブロック上及び遊離樹脂上に存在する残留シラノール基の縮合により非直鎖状ブロックと架橋し得る。遊離樹脂は、下記のように、架橋剤として添加された低分子量化合物と反応することにより、架橋をもたらし得る。
【００７８】
本発明の方法の工程ＩＩは、工程Ｉの樹脂−直鎖状オルガノシロキサンの生成と同時に生じ、又は、工程ＩＩの反応に作用するように条件を修正した分離反応を含む。工程ＩＩの反応は、工程Ｉと同じ条件下で生じ得る。この状況において、工程ＩＩの反応は、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーが生成されるにつれて、進行する。あるいは、工程Ｉ）に使用される反応条件は、更に工程ＩＩの反応にも拡大適用される。あるいは、反応条件は変更することができ、又は、工程ＩＩの反応に作用させるために追加成分を添加することができる。
【００７９】
本発明者らは、工程ＩＩの反応条件は、出発物質である直鎖状オルガノシロキサンにおいて使用される加水分解性基（Ｅ）の選択によって異なることを発見した。直鎖状オルガノシロキサン内の（Ｅ）がオキシム基である場合、工程ＩＩの反応が工程Ｉと同じ反応条件下で生じる可能性がある。すなわち、直鎖状−樹脂オルガノシロキサンコポリマーが工程Ｉにおいて生成されると、それは継続して、樹脂成分上に存在するシラノール基の縮合により反応して、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーの分子量を更に増加させる。いかなる理論にも束縛されるものではないが、本発明者らは、（Ｅ）がオキシモ基である場合には、工程Ｉにおける反応から生じる加水分解されたオキシモ基（例えば、メチルエチルケトキシム）は、工程ＩＩの反応のための縮合触媒として作用し得ると考えている。同様に、工程ＩＩの反応は、工程Ｉと同じ条件下で同時に進行し得る。換言すれば、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーが工程Ｉにおいて生成されるにつれ、これは更に同じ条件下で反応して、コポリマーの樹脂成分上に存在するシラノール基の縮合反応によりその分子量を更に増加させ得る。しかしながら、直鎖状オルガノシロキサン上の（Ｅ）がアセトキシ基である場合、生じる加水分解性基（酢酸）は工程ＩＩ）の反応を十分に触媒しない。したがって、この状況では、工程ＩＩの反応は、下記の実施形態において説明されるように、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーの樹脂成分の縮合に作用する更なる成分により向上され得る。
【００８０】
本発明の方法の一実施形態では、式Ｒ５ｑＳｉＸ４−ｑを有するオルガノシロキサンを工程ＩＩ）中に添加し、式中、Ｒ５はＣ１〜Ｃ８ヒドロカルビル又はＣ１〜Ｃ８ハロゲン置換ヒドロカルビルであり、Ｘは加水分解可能な基であり、ｑは０、１又は２である。Ｒ５はＣ１〜Ｃ８ヒドロカルビル又はＣ１〜Ｃ８ハロゲン置換ヒドロカルビルであり、あるいはＲ５はＣ１〜Ｃ８アルキル基又はフェニル基であり、あるいはＲ５はメチル、エチル又はメチルとエチルの組み合わせである。Ｘは任意の加水分解性基であり、あるいはＸは上記に定義されたようなＥ、ハロゲン原子、ヒドロキシル（ＯＨ）又はアルコキシ基であり得る。一実施形態では、オルガノシランは、アルキルトリアセトキシシラン、例えば、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン又はこれらの組み合わせである。市販の代表的なアルキルトリアセトキシシランとしては、ＥＴＳ−９００（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．（Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩ））が挙げられる。この実施形態において有用な、他の好適な非限定のオルガノシランとしては、メチル−トリス（メチルエチルケトキシム）シラン（ＭＴＯ）、メチルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、テトラアセトキシシラン、テトラオキシムシラン、ジメチルジアセトキシシラン、ジメチルジオキシムシラン、メチルトリス（メチルメチルケトキシム）シランが挙げられる。
【００８１】
工程ＩＩ）中に添加する際の式Ｒ５ｑＳｉＸ４−ｑを有するオルガノシランの量は様々であるが、方法中で使用されるオルガノシロキサン樹脂の量に基づくべきである。使用されるシランの量は、オルガノシロキサン樹脂上のＳｉのｍｏｌ当たり２〜１５ｍｏｌ％のオルガノシランのモル化学量をもたらすものであるべきである。更に、工程ＩＩ）中に添加される式Ｒ５ｑＳｉＸ４−ｑを有するオルガノシランの量は、オルガノシロキサンブロックコポリマー上のすべてのシラノール基を消費しない化学量が確保されるように制御する。一実施形態では、工程ＩＩにおいて添加されるオルガノシランの量は、０．５〜３５モルパーセントのシラノール基［≡ＳｉＯＨ］を含有するオルガノシロキサンブロックコポリマーをもたらすように選択される。
【００８２】
本発明の方法における工程ＩＩＩは任意であり、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンブロックコポリマーを更に加工して、貯蔵安定性及び／又は光学的透明度を向上させることを含む。本明細書で使用するとき、語句「更に加工する」は、生成された樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーの貯蔵安定性及び／又は光学的透明度を向上させるためのその任意の更なる反応又は処理を指す。工程ＩＩにおいて製造されたときの樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーは、依然としてかなりの量の反応性「ＯＺ」基（すなわち、≡ＳｉＯＺ基、式中、Ｚは上記で定義した通りである）及び／又はＸ基（ここで、式Ｒ５ｑＳｉＸ４−ｑを有するオルガノシランが工程ＩＩにおいて使用される場合、Ｘはブロックコポリマーの中に導入される）を含有し得る。この段階で樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマー上に存在するＯＺ基は、樹脂成分上に元々存在した、あるいは、オルガノシランが工程ＩＩにおいて使用される場合には式Ｒ５ｑＳｉＸ４−ｑを有するオルガノシランとシラノール基の反応から生じ得る、シラノール基であり得る。本発明者らは、このような「ＯＺ」又はＸ基が貯蔵中に更に反応して、貯蔵安定性を制限し得る又は最終使用用途の際の樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーの反応性を減少させ得ると考えている。あるいは、残っているシラノール基の更なる反応は、樹脂ドメインの生成を更に向上させ、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーの光学的透明度を改善し得る。したがって、任意の工程ＩＩＩは、工程ＩＩ中に生じるオルガノシロキサンブロックコポリマー上のＯＺ又はＸを更に反応させて、貯蔵安定性及び／又は光学的透明度を改善するために、実行され得る。工程ＩＩＩのための条件は、使用される直鎖状成分及び樹脂成分、これらの量、及び末端封鎖化合物の選択に応じ、様々であり得る。特定の実施形態を以下に記述する。
【００８３】
方法の一実施形態では、工程ＩＩＩは、工程ＩＩからの樹脂−直鎖状オルガノシロキサンを水と反応させ、工程時に生成される酢酸などの任意の小分子量化合物を除去することにより、実行される。この実施形態では、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーは典型的には直鎖状オルガノシロキサンから生じ、ここで、Ｅはアセトキシ基であり、並びに／又は、アセトキシシランは工程ＩＩにおいて使用される。いかなる理論にも束縛されるものではないが、本発明者らは、この実施形態において、工程ＩＩにおいて生成される樹脂−直鎖状オルガノシロキサンは、かなりの量の加水分解性Ｓｉ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３基を含有し、これは樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーの貯蔵安定性を制限し得ると考えている。したがって、工程ＩＩから生成される樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーに水を添加してもよく、これは、ほとんどのＳｉ−Ｏ−Ｃ（Ｏ）ＣＨ３基を加水分解して、トリシロキシ単位を更に連結し、酢酸を除去する。生成された酢酸及び過剰な水は、既知の分離技術により除去され得る。この実施形態において添加される水の量は様々であり得るが、典型的には、全固形分当たり１０重量％あるいは５重量％が添加される（反応媒質中の樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーに基づいたとき）。
【００８４】
方法の一実施形態では、工程ＩＩＩは、工程ＩＩからの樹脂−直鎖状オルガノシロキサンを、アルコール、オキシム又はトリアルキルシロキシ化合物から選択される末端封鎖化合物と反応させることにより、実行される。この実施形態では、樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーは典型的には、Ｅがオキシム基である直鎖状オルガノシロキサンから生成される。末端封鎖化合物は、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール又は一連の他のものなどのＣ１〜Ｃ２０アルコールであり得る。あるいは、アルコールはｎ−ブタノールである。末端封鎖化合物はまた、トリメチルメトキシシラン又はトリメチルエトキシシランなどのトリアルキルシロキシ化合物であってもよい。末端封鎖化合物の量は様々であり得るが、典型的には、反応媒質中の直鎖状樹脂オルガノシロキサンブロックコポリマー固体に対して３〜１５重量％である。
【００８５】
本発明の方法の工程ＩＶは任意であり、工程Ｉ及びＩＩの反応において使用される有機溶媒を除去する工程を含む。有機溶媒は任意の既知の技術により除去され得るが、典型的には、大気条件下又は減圧条件下のいずれかで高温にて樹脂−直鎖状オルガノシロキサンコポリマーを加熱する工程を含む。
【実施例】
【００８６】
以下の実施例は、本発明の好ましい実施形態を例証するために含まれる。以下に続く実施例に開示される技術は、本発明者らにより本発明の実践において良好に機能することが見出された技術を示し、したがって、その実践のために好ましい態様を構成すると考えられ得ると、当業者により理解されるであろう。しかしながら、当業者は、本開示を考慮すれば、開示される具体的な実施形態において多くの変更を行うことができ、それでもなお本発明の趣旨及び範囲から逸脱せずに同様の又は類似の結果をもたらし得ることを理解すべきである。すべての百分率は、重量％単位である。すべての測定は、特に記載のない限り、２３℃にて行った。
【００８７】
特性評価法
２９Ｓｉ及び１３Ｃ  ＮＭＲスペクトル分析法  約３グラムの、無溶剤の直鎖状樹脂（室温にて一晩サンプルを乾燥させることにより調製）と、１ｇのＣＤＣｌ３と、４グラムの０．０４Ｍ  Ｃｒ（ａｃａｃ）３のＣＤＣｌ３溶液と、をバイアル瓶に量り取り、十分に混合することにより、直鎖状樹脂生成物のＮＭＲサンプルを調製した。次に、サンプルを、ケイ素を含まないＮＭＲ管の中に移した。Ｖａｒｉａｎ  Ｍｅｒｃｕｒｙ  ４００ＭＨｚ  ＮＭＲを使用して、スペクトルを得た。４ｇのサンプルを４グラムの０．０４Ｍ  Ｃｒ（ａｃａｃ）３のＣＤＣｌ３溶液で希釈することにより、２１７フレーク及びシラノール末端ＰＤＭＳなどの他の材料のＮＭＲサンプルを調製した。
【００８８】
１３Ｃ  ＮＭＲ実験を以下の方式で行った。サンプルを１６ｍｍのガラス製ＮＭＲ管の中に配置した。５ｍｍのＮＭＲ管を１６ｍｍ管の内側に配置し、ロック溶媒を装填した。１２〜２０分の信号平均化ブロックにおいて１３Ｃ  ＤＥＰＴ  ＮＭＲを得た。Ｖａｒｉａｎ  Ｉｎｏｖａ  ＮＭＲスペクトロメーターにおいて、４００ＭＨｚの１Ｈ動作振動数でデータを得た。
【００８９】
２９Ｓｉ  ＮＭＲスペクトルにおけるＴ（Ｐｈ，ＯＺ）及びＴ（Ｐｈ，ＯＺ２）領域の積分値から直鎖状樹脂生成物のシラノール含有量を計算した。Ｔ（アルキル）基は、完全に縮合したものと考えられ（推定）、Ｔ（Ｐｈ，ＯＺ）から差し引かれた。２９Ｓｉ  ＮＭＲからのＤ（Ｍｅ２）の積分値に比率（合成の組成に使用されるＰＤＭＳに含まれるＳｉモル量に対するカップリング剤に含まれるＳｉモル量）を乗じることにより、Ｔ（アルキル）含有量を計算した。２１７フレーク由来のイソプロポキシは、低濃度であるため、ＯＺ値から差し引かなかった。したがって、総ＯＺ＝総ＯＨとみなされた。
【００９０】
ＧＰＣ分析
ＧＰＣ等級のＴＨＦを用い０．５％（重量／体積）でサンプルを調製し、０．４５ｕｍのＰＴＦＥシリンジフィルターで濾過し、ポリスチレン標準と比較して分析した。分子量決定に使用される比較検量線（三次フィット）は、５８０〜２，３２０，０００ダルトンの分子量範囲の１６のポリスチレン標準によるものであった。クロマトグラフィー装置は、真空脱気装置を装備したＷａｔｅｒｓ  ２６９５セパレーションモジュールと、Ｗａｔｅｒｓ  ２４１０示差屈折計と、ガードカラムが前に設置された２つ（３００ｍｍ×７．５ｍｍ）のＰｏｌｙｍｅｒ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｍｉｘｅｄ  Ｃカラム（分子量分離範囲：２００〜３，０００，０００）と、からなる。流量が１．０ｍＬ／分になるようプログラムし、ＧＰＣ等級のＴＨＦを使用して、分離を行なった。充填量は１００μＬに設定し、カラム及び検出器は３５℃に加熱した。データ収集は２５分行い、処理は、Ａｔｌａｓ／Ｃｉｒｒｕｓソフトウェアを使用して行った。
【００９１】
遊離樹脂含有量を測定するために、低分子量側の遊離樹脂ピークを積分して、面積（％）を得た。
【００９２】
レオロジー分析
ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓから市販されているレオメーター（２ＫＳＴＤ標準屈曲旋回軸スプリング変換器を備えるＡＲＥＳ−ＲＤＡ（ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ  Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ  １９７２０）））を強制対流炉と共に使用して、貯蔵弾性率（Ｇ’）、損失弾性率（Ｇ”）及び温度の関数としてのｔａｎδを測定した。試験標本（典型的には８ｍｍ幅、１ｍｍ厚さ）を平行なプレートの間に装填し、２５℃〜３００℃の範囲で２℃／分にて温度を徐々に上げながら小さなひずみの振動レオロジーを使用して測定した（振動数１Ｈｚ）。
【００９３】
コポリマーを特性評価するために、流動開始をＧ’降下（「流動」と標識されている）に入る変曲温度として計算し、１２０℃での粘度を溶融加工性についての尺度として報告し、硬化開始をＧ’上昇（「硬化」と標識されている）に入る変曲温度として計算した。
【００９４】
オルガノシロキサンコポリマーについての典型的なレオロジー曲線は、図１に示されている。本明細書に開示されている代表例のレオロジー評価の結果は、下記の表１に要約される。
【００９５】
光学的透明度
本発明の組成物のキャストシートの厚さ１ｍｍのサンプルを通して測定された、約３５０〜１０００ナノメートルの波長での光透過率（％）として、光学的透明度を評価した。概して、少なくとも９５％の透過率（％）を有するサンプルは、光学的に透明であると考えた。
【００９６】
引張強度及び伸度（％）
ＡＳＴＭ  Ｄ４１２に従って、インストロンテスターを使用して、引張強度及び破断伸度（％）を測定した。
【００９７】
初期生成時のサンプル並びに加熱経時処理サンプルについて引張強度及び伸度（％）を測定した。強制空気炉内でサンプルを１０００時間にわたって２００℃にさらすことにより、サンプルを経時処理した。
【００９８】
熱安定性
ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｑ５００を使用して、熱重量分析（ＴＧＡ）によりオルガノシロキサンコポリマーの熱安定性を測定した。サンプルをＰｔパンに配置し、分析したところ、典型的なサンプル重量は約５ｍｇであった。サンプルは徐々に８００℃に上げて分析した。分析前にＰｔ箔で覆って、噴出を防止した。サンプルを空気中で室温から１０℃／分で８００℃に加熱し、劣化温度を決定した。Ｔｄ（５％）は、元のサンプル重量の５％が損失された温度として定義される。同様にサンプルは２５０℃に加熱し、７００分にわたって保持した。重量損失曲線（時間の関数としての重量％）の傾きを計算し、１００〜７００分の時間範囲で％／分として記録する。また、２５０℃及び空気雰囲気への７００分の暴露時の総損失重量を重量％単位で７００分損失として記録する。
【００９９】
屈折率
ＡＳＴＭ  Ｄ５４２に従って、屈折率（ＲＩ）を測定した。
【０１００】
（実施例１）
【表１】
2013540170.tif 000005
６０ｇ固体
手順：
５００ｍＬ三口丸底フラスコにトルエン（７１．４ｇ）と２１７フレーク（１６．９ｇ）とを充填した。このフラスコに、温度計と、ｔｅｆｌｏｎ撹拌パドルと、水冷凝縮器に取り付けたＤｅａｎ  Ｓｔａｒｋ装置と、を装備させた。窒素封入を行った。Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋに予めトルエンを充填した。加熱には油浴を使用した。還流させながら３０分にわたって加熱した。１０８℃（ポット温度）に冷却した。トルエン（４０．０ｇ）とシラノール末端ＰｈＭｅポリマー（４３．２ｇ）の溶液をＭＴＯで末端封鎖した。これは、ＭＴＯをポリマーに添加し、室温にて２時間にわたって混合することにより、窒素下でグローブボックス内で調製した（同日）。このポリマー溶液を２１７フレーク溶液に１０８℃にて迅速に添加した。還流させながら６．５時間にわたって加熱した。フィルムをこの溶液からキャスティングした。
ＮＭＲによる組成：ＤＰｈＭｅ０．７２２ＴＭｅ０．０１３ＴＰｈ０．２６５  ＯＺ＝７．１１ｍｏｌ％
【０１０１】
（実施例２）
【表２】
2013540170.tif 000006
６０ｇ固体
手順：
５００ｍＬ三口丸底フラスコにトルエン（８０．８２ｇ）と２１７フレーク（２７．１ｇ）とを充填した。このフラスコに、温度計と、ｔｅｆｌｏｎ撹拌パドルと、水冷凝縮器に取り付けたＤｅａｎ  Ｓｔａｒｋ装置と、を装備させた。窒素封入を行った。Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋに予めトルエンを充填した。加熱には油浴を使用した。還流させながら３０分にわたって加熱した。１０８℃（ポット温度）に冷却した。トルエン（３０．５８ｇ）とシラノール末端ＰｈＭｅポリマー（３３．０ｇ）の溶液をＭＴＯで末端封鎖した。これは、ＭＴＯをポリマーに添加し、室温にて２時間にわたって混合することにより、窒素下でグローブボックス内で調製した（同日）。このポリマー溶液を２１７フレーク溶液に１０８℃にて迅速に添加した。還流させながら３時間にわたって加熱した。フィルムをこの溶液からキャスティングした。
ＮＭＲによる組成：ＤＰｈＭｅ０．５４４ＴＭｅ０．０１０ＴＰｈ０．４４６  ＯＺ＝１７．３ｍｏｌ％
【０１０２】
（実施例３）
【表３】
2013540170.tif 000007
６０ｇ固体
手順：
５００ｍＬ三口丸底フラスコにトルエン（８６．４ｇ）と２１７フレーク（３３．０ｇ）とを充填した。このフラスコに、温度計と、ｔｅｆｌｏｎ撹拌パドルと、水冷凝縮器に取り付けたＤｅａｎ  Ｓｔａｒｋ装置と、を装備させた。窒素封入を行った。Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋに予めトルエンを充填した。加熱には油浴を使用した。還流させながら３０分にわたって加熱した。１０８℃（ポット温度）に冷却した。
トルエン（２５．０ｇ）とシラノール末端ＰｈＭｅポリマー（２７．０ｇ）の溶液をＭＴＯで末端封鎖した。これは、ＭＴＯをポリマーに添加し、室温にて２時間にわたって混合することにより、窒素下でグローブボックス内で調製した（同日）。
このポリマー溶液を２１７フレーク溶液に１０８℃にて迅速に添加した。還流させながら３時間にわたって加熱した。フィルムをこの溶液からキャスティングした。
ＮＭＲによる組成：ＤＰｈＭｅ０．４４０ＴＭｅ０．００８ＴＰｈ０．５５２  ＯＺ＝１７．０ｍｏｌ％
【０１０３】
（実施例４）
【表４】
2013540170.tif 000008
４８０ｇ固体、３３．６３ｇの酢酸生成
手順：
２Ｌ三口丸底フラスコにトルエン（５４４．０ｇ）と２１７フレーク（２１６．０ｇ）とを充填した。このフラスコに、温度計と、ｔｅｆｌｏｎ撹拌パドルと、水冷凝縮器に取り付けたＤｅａｎ  Ｓｔａｒｋ装置と、を装備させた。窒素封入を行った。Ｄｅａｎ  Ｓｔａｒｋに予めトルエンを充填した。加熱マントルを加熱に使用した。還流させながら３０分にわたって加熱した。１０８℃（ポット温度）に冷却した。トルエン（１７６．０ｇ）とシラノール末端ＰｈＭｅシロキサン（２６４．０ｇ）の溶液を５０／５０  ＭＴＡ／ＥＴＡ（４．８４ｇ、０．０２０９ｍｏｌのＳｉ）で末端封鎖した。これは、ＭＴＡ／ＥＴＡをポリマーに添加し、室温にて２時間にわたって混合することにより、窒素下でグローブボックス内で調製した（同日）。このポリマー溶液を２１７フレーク溶液に１０８℃にて迅速に添加した。還流させながら２時間にわたって加熱した。１０８℃に冷却した。５０／５０のＭＴＡ／ＥＴＡ（３８．３２ｇ、０．１６６ｍｏｌのＳｉ）を添加した。
還流させながら２時間にわたって加熱した。９０℃のポット温度に冷却し、その後、ＤＩ水（３３．６３ｇ）を添加した。還流させながら１時間にわたって加熱した（水の除去は行わなかった）。還流させながら加熱し、共沸蒸留により水を除去した。大部分の水は１時間で除去した。還流させながら３時間にわたって加熱を継続した。この時点でＤｅａｎ  Ｓｔａｒｋにはそれ以上の水は凝縮しなかった。１００℃に冷却し、その後、予め乾燥させたＤａｒｃｏ  Ｇ６０カーボンブラック（４．８０ｇ）を添加した。
撹拌しながら室温に冷却し、次に室温にて一晩撹拌した。０．４５μｍフィルターを通して加圧濾過した。
【０１０４】
比較例１
【表５】
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理論的収率：４０ｍｏｌ％のＯＨで９５．１ｇ
６５．３５ｇのＨＣｌを生成
手順：
底部排水口を有する１Ｌ三口丸底Ｉｎｔｅｎｄｅｄ  Ｍｏｒｔｏｎ型フラスコにＤＩ水（１９６．１ｇ）を充填した。このフラスコに、温度計と、ｔｅｆｌｏｎ撹拌パドルと、水冷凝縮器と、を装備させた。添加漏斗にＰｈＳｉＣｌ３（８２．９５ｇ）とＰｈＭｅＳｉＣｌ２（５８．８７ｇ）とトルエン（１４２．６５ｇ）とを充填した。クロロシラン溶液を添加し、室温にてゆっくりと反応を開始させた。発熱して７８℃になった。１５分にわたって混合した。水相を除去した。分離は良好であった。水洗浄によりＨＣｌを除去した。以下のプロセスを複数回繰り返した。２５ｍＬのＤＩ水を添加し、８０℃にて１５分にわたって加熱した。水相を除去した。加熱して還流させ、共沸蒸留により水を除去した。一部の溶媒（９６．５ｇ）を蒸留して、固体含有量を上昇させた。１２０℃及び約０．５ｍｍ  Ｈｇ（約６６．７Ｐａ）の油浴にて樹脂から揮発物を除去して乾固した。
ＮＭＲによる組成：ＤＰｈＭｅ０．４３７Ｔシクロヘキシル０．００７ＴＰｈ０．５５６ＯＨ＝４４．５ｍｏｌ％（５．５５重量％）；ＦＷ＝１３６ｇ／ｍｏｌのＳｉ
【０１０５】
上記実施例で調製されたオルガノシロキサンブロックコポリマーを含有する固体組成物を次にこれらの機械的及びＲＩ特性について評価した。結果は以下の表１に要約されている。
【表６】
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【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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