What is PSQ?

ポリシルセキスキオキサン(PSQ)とは、3官能性オルガノシラン化合物より合成されたシロキサン結合(Si-O-Si)で構成される高機能樹脂です。
無機材料の持つ高耐熱性、高耐候性などの特徴と、有機官能基の種類により様々な特性が付与された有機-無機ハイブリッド材料であり、同じシリコーン樹脂のシリコーンオイル・ゴムやシリカとは異なった性質を示します。

ポリシルセスキオキサン

PSQの構造

シリコーン樹脂の単位構造は図中の4種類があり、PSQはT構造から構成されます。
また高次構造にはランダム構造、ラダー構造、ケージ構造の3つの構造体があり、有機性官能基の種類はもとより、これらの構造や重合度を変えることでも異なった特性を示します。

4つの単位構造

4つの単位構造

3つの高次構造

3つの高次構造

小西化学 シリーズ紹介

小西化学では下記のラインナップでPSQ製品を提供しております。

SRシリーズ

SRシリーズ

ランダム構造がメインのPSQオリゴマー~ポリマータイプ

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SPシリーズ

SPシリーズ

高分子量PSQで構成された粒子径20nmのナノ粒子タイプ

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SOシリーズ

SOシリーズ

籠型の完全構造制御タイプ

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SR series

SRシリーズの特徴

SRシリーズは主にランダム構造で構成されるPSQオリゴマー~ポリマーのタイプです。SRシリーズは反応性末端基が残存しており、加熱によってシロキサン結合の架橋が形成され、耐久性に優れる硬化物を形成することができます。 またお客様の望みの物性、使用条件に合うよう化学構造や製品形態(粉末・フレークまたは有機溶剤溶液)を設計・カスタマイズして提供致します。

SRシリーズ

SRシリーズ 各製品紹介

SRシリーズは標準グレードとして有機官能基の種類がメチル基、フェニル基及びその共重合タイプのものをご用意しています。 製品分子量の調整や製品形態、またその他の有機官能基を有するPSQ製品についてはお客様の望みの物性、使用条件に合うように設計、及び検討の上、ご提供致します。

SRシリーズ 製品ラインナップ
Product Functional Group R End Group Mw Stage
SR -21 Phenyl -Si-OH 3,000~4,000 Pilot
-23 -Si-OH
-Si-OEt
1,000~5,000 Pilot
-13 Methyl -Si-OH
-Si-OEt
3,000~10,000 Pilot
-33 Methyl/Phenyl -Si-OH
-Si-OEt
1,000~10,000 Pilot

規格ではありません

SRシリーズの製造技術

PSQオリゴマー・ポリマーは分子量や単位構造比率の違いにより特性が異なることがあります。 弊社ではポリメチルシルセスキオキサンの製造において、分子量と単位構造比率(T3構造比)を一定範囲内に精密に制御する工業製造法の技術を確立しております。その製法にて弊社は大阪工研協会主催の第68回工業技術賞を受賞致しました。 お客様のご要望に応じて最適に構造制御されたPSQ製品を提供し、性能向上や歩留まり向上に貢献致します。

SR-13 品質設計範囲
品質 設計範囲
分子量Mw 3,000〜10,000
T3構造比 60〜80%

SRシリーズの使用例

SRシリーズ硬化物作成法の一例を下記に示します。
[条件]
SRシリーズ:SR-13(メチル基)
溶剤:酢酸ブチル
固形分濃度:70wt%
①SR-13ワニスを基材に塗布する、あるいは鋳型へ流し込む。
②120~130℃の加熱により塗膜の脱気および溶剤を乾燥する。
③150~200℃の加熱にて架橋形成し、硬化物とする。

温度と硬化進行のイメージ 温度と硬化進行のイメージ

SRシリーズ 一般物性

SRシリーズの硬化樹脂は炭素骨格よりも安定なシロキサン結合で構成されるため耐熱性や耐光性に優れており、高温下や光照射環境において高い信頼性を示します。さらに高透明性、高硬度、低屈折率、低誘電率といった特徴を持つため、光学材料や絶縁コーティング材料などの用途に適しています。

SR-13 基礎物性一覧
試験項目 試験方法 試験値
比重[g/cm3] アルキメデス法 1.25~1.27
表面硬度 鉛筆硬度試験 JIS K 5600-5-4 膜厚:0.5mm 6H
光透過率 波長:400nm 膜厚:0.5mm 93%
屈折率 分光干渉法 波長:589nm(nD線) 1.42
Td5 TG-DTA 409℃
Tg DSC ≧409℃
熱伝導率[W/m・K] レーザーフラッシュ法 熱拡散率より算出 0.31
熱膨張率[×10-4 K-1] TMA 1.8~2.4
比誘電率(1GHz) インピーダンス測定器 3.2
誘電正接(1GHz) インピーダンス測定器 0.0009

規格ではありません

SRシリーズ 光線透過率

SR-13 基礎物性一覧 SRシリーズの各波長における光線透過率を示します。
可視光領域で高い透過率を持つことが分かります。

SR-13 光照射下の劣化特性

SR-13 光照射下の劣化特性 フェードメーターによる透過性保持率の変化を示します。
SR-13は長時間の光照射条件でも劣化しないことが分かります。

SP series

SPシリーズの特徴

SPシリーズは100%ポリシルセスキオキサンで構成されたナノ粒子です。コロイダルシリカと異なり、粒子表面は多くの有機官能基で覆われているため、有機溶媒への分散安定性が非常に優れております。また表面にアニオン系界面活性剤が付与された水分散タイプもご用意しております。 粒経を20nmサイズ以下に制御することで分散時に高い透明性を示します。 有機官能基の種類はメチル基とビニル基の2種類をご用意できます。

SPシリーズ

SPシリーズ グレード表
タイプ グレード 官能基R 粒子径 ステージ
水分散 SP-6120(H2O) メチル 20nm Pilot
SP-1120(H2O) ビニル 20nm Lab
有機溶剤分散 SP-1120(MEK) メチル 20nm Pilot
SP-6120(MEK) ビニル 20nm Lab

SO series

SOシリーズの特徴

SOシリーズは、一般的にQ8と称され、約1nmの立方体のオクタシルセスキオキサンコアを有し、8つの有機官能基部位が規則的に配列された構造を有しています。無機物であるシリカ(SiO2)結晶の最小モデルであり、近年、高度な機能発現が期待できる新素材として注目を浴びています。光・電子材料分野をはじめ、ナノコンポジット材料等、各方面で応用研究が盛んに行われています。

SOシリーズ

SOシリーズ グレード表
製品名 官能基R ステージ
SO-04 テトラメチルアンモニウム塩 Pilot