有機変性ポリシロキサンは一般的に最新の高性能保護膜および材料の一般的なクラスとして認識されています。過去10年の間に広く商業的に受け入れられ、現在では多くの用途に使用されています。過去数十年間、シリコーンアクリレートとメタクリレートは優れた防汚性と全天候性、水性エマルションに容易に取り込める能力、およびさまざまな化学物質と温度(高温と低温)に対する高い耐性によりレンズ材料、繊維コーティング、革仕上げ、建築コーティング、感圧接着剤として広く使用されてきました。
有機ポリシロキサンハイブリッド材料は接着性、機械的特性、耐薬品性、耐腐食性、耐候性の面で最適な性能を与えるために、シロキサン含有量が約30%から80%になるように変化しています。有機修飾のレベルが低いと、例えば低い耐衝撃性や柔軟性など、望ましくない特性を示すコーティングが生じます。有機修飾のレベルが高いと、紫外線や酸化に対する耐性など、ポリシロキサンの重要な特性が損なわれる。
市販されている機能性ポリシロキサン材料としては、エポキシ系とアクリル系のシロキサンハイブリッドが最も普及している。
ゲル化メタクリレートおよびアクリレート官能性シリコーンは一般に有機メタクリレートおよびアクリレートに関連するものと同じラジカル誘導重合反応を起こします。アクリレート官能性シロキサンは光開始剤(ベンゾイン、置換ベンゾイン、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、ジエトキシアセトフェノンなど)の存在下でUV/EBに暴露すると、対応するメタルシレートよりも10倍速い速度で硬化することが知られています。一般に、フォトインティゲーター濃度は0.1〜5重量%の範囲である。
最初のアクリルシロキサンハイブリッド材料は1990年代初頭に商業的に導入された。シロキサンは酸素に対する透過性が高いため、酸素がアクリル重合を阻害することから、このような材料は窒素でブランキングする必要がある。アクリレートやメタクリレートの官能基を持つ有機金属も有機金属と共重合させることができる。これらの材料の主な機能は、有機系の改質剤である。
弊社のエポキシシクロヘキシル官能性シロキサンは弱酸性供与体の存在下、UV/EB照射により重合することも可能です。脂肪族エポキシ変性ポリシロキサン材料は1990年代半ばから市販されており、ヨーロッパ内だけでも500万平方メートル以上がコーティングに使用されています。弊社が提供するこれらのシロキサンハイブリッド材料とその触媒の例を以下に示します。
弊社は深紫外線(<240nm)への暴露で硬化可能な二酸化ケイ素の前駆体シリーズも提供しております。これらの材料は誘電体コーティング、ガラスのオーバーコート、拡散バリアとして使用することができます。
メルカプト官能性シロキサンは不飽和有機物の存在下で紫外線硬化させることができる。塗装面だけでなく、繊維にも強く吸着し、防錆剤として有効です。不飽和ポリマー樹脂にUVラジカル開始付加を容易に起こします。このようなUVチオール-エン反応は80年代後半から90年代前半にかけて新しいポリマーレンズ材料に応用され、現在ではより一般的な用語である「クリックケミストリー」と呼ばれている。メルカプトシロキサンは、ポリマー材料の耐衝撃性改良剤、ゴムの内部離型剤、自動車のウェザーストリップの半永久的な潤滑剤として機能します。また、弊社のメルカプト官能性シロキサンは紫外線ラジカルにより不飽和基が付加されたビニルシロキサンを架橋するために使用することができます。
コーティング技術者は無機ケイ素ベースのポリマーの特性を利用して、有機コーティングの特性を向上させることを長い間目指してきた。無機ケイ素材料と有機樹脂をコールドブレンドする初期の試みは、2つの材料の非相溶性によって制限された。ポリシロキサンコーティングは過去10年間に世界中で1000万平方メートル以上塗布され、他の従来の有機コーティングと比較して市場シェアを獲得し、おそらく最も急速に成長している汎用コーティングのタイプです。ポリシロキサンコーティングが急成長している理由は明らかです。ポリシロキサン塗料は従来の有機塗料と比較して、性能特性とコスト効率が向上し、VOC含有量も少なく、健康や安全性についても改善されています。