JP2009114372A - Polyfunctional epoxy silicone resin, manufacturing method thereof, and resin composition - Google Patents

Polyfunctional epoxy silicone resin, manufacturing method thereof, and resin composition Download PDF

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修一郎 長谷
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一雅 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyfunctional epoxy silicone resin liquid at room temperature, having excellent pot life and storage stability, small hardening shrinkage, high hardness of a hardened product, no sticky surface, excellent heat resistance and UV resistance and suitable as a LED sealing resin. <P>SOLUTION: The polyfunctional epoxy silicone resin is obtained by condensing 10-70 wt.% silane monomer having three OR groups and 30-90 wt.% silane monomer having one epoxy group and two OR groups in the presence of water and a basic catalyst comprising an alkali metal carbonate or an alkaline earth metal carbonate, and carrying out a sealing reaction of a terminal alkoxy group and a terminal silanol group under an acidic condition using 10-90 wt.% silane compound having one OR group as a terminator. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は多官能エポキシシリコーン樹脂、その製造方法、及びそれから得られる多官能エポキシシリコーン樹脂を必須成分とする光学特性、硬度、強度、たわみ、耐熱性に優れる熱硬化性樹脂組成物に関し、特に、発光ダイオード(LED)封止に適した硬化性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a polyfunctional epoxy silicone resin, a method for producing the same, and a thermosetting resin composition excellent in optical properties, hardness, strength, deflection, and heat resistance, which comprises a polyfunctional epoxy silicone resin obtained therefrom as an essential component. The present invention relates to a curable resin composition suitable for light-emitting diode (LED) sealing.

エポキシ樹脂は、電気特性、接着性、耐熱性等に優れることから主に塗料分野、土木分野、電気分野の多くの用途で使用されている。特に、ビスフェノールA型ジグリシジルエーテル、ビスフェノールF型ジグリシジルエーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等の芳香族エポキシ樹脂は、耐水性、接着性、機械物性、耐熱性、電気絶縁性、経済性などが優れることから種々の硬化剤と組み合わせて広く使用されている。しかし、これらの樹脂は芳香環を含むことから、紫外線等により劣化しやすく、耐候性、耐光性を求められる分野では使用上の制約があった。   Epoxy resins are mainly used in many applications in the paint, civil engineering, and electrical fields because of their excellent electrical properties, adhesiveness, heat resistance, and the like. In particular, aromatic epoxy resins such as bisphenol A type diglycidyl ether, bisphenol F type diglycidyl ether, phenol novolac type epoxy resin, and cresol novolac type epoxy resin have water resistance, adhesiveness, mechanical properties, heat resistance, and electrical insulation. It is widely used in combination with various curing agents because of its excellent economic efficiency. However, since these resins contain an aromatic ring, they are easily deteriorated by ultraviolet rays or the like, and there are restrictions in use in fields where weather resistance and light resistance are required.

青色、白色LED装置の分野においては、芳香族を含むエポキシ樹脂組成物を封止材として使用すると、LED素子から放出される光、及びLED素子が発する熱により樹脂が劣化、経時黄変し、輝度が低下するといった問題が生じている。   In the field of blue and white LED devices, when an epoxy resin composition containing an aromatic is used as a sealing material, the resin is deteriorated by the light emitted from the LED element and the heat emitted from the LED element, and the yellow color changes over time. There is a problem that the luminance is lowered.

特許文献1には、芳香族エポキシ樹脂を水素化して得られる水素化エポキシ樹脂及び硬化剤を含有する電気・電子材料用エポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献2には、芳香族エポキシを水素化して得られる水素化エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂及び硬化剤を含有する硬化性エポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献3及び4には、環状オレフィンを酸化して得られる脂環式エポキシ樹脂を配合したエポキシ樹脂組成物が開示されている。特許文献5には、芳香族エポキシ樹脂を水素化して得られるエポキシ当量が230〜1000g/eq.の水素化エポキシ樹脂、又はこの水素化エポキシ樹脂と多価カルボン酸を反応して得られるエポキシ当量が230〜1000g/eq.のエポキシ樹脂と環状オレフィンをエポキシ化して得られる脂環式エポキシ樹脂と、酸無水物硬化剤又はカチオン重合開始剤を含有するLED封止用エポキシ樹脂組成物が提案されている。   Patent Document 1 discloses an epoxy resin composition for electrical / electronic materials containing a hydrogenated epoxy resin obtained by hydrogenating an aromatic epoxy resin and a curing agent. Patent Document 2 discloses a curable epoxy resin composition containing a hydrogenated epoxy resin obtained by hydrogenating an aromatic epoxy, a cycloaliphatic epoxy resin, and a curing agent. Patent Documents 3 and 4 disclose an epoxy resin composition containing an alicyclic epoxy resin obtained by oxidizing a cyclic olefin. Patent Document 5 discloses a hydrogenated epoxy resin having an epoxy equivalent of 230 to 1000 g / eq. Obtained by hydrogenating an aromatic epoxy resin, or an epoxy equivalent obtained by reacting this hydrogenated epoxy resin with a polyvalent carboxylic acid. Is proposed an epoxy resin composition for LED encapsulation containing an alicyclic epoxy resin obtained by epoxidizing an epoxy resin having a cyclic olefin of 230 to 1000 g / eq. And an acid anhydride curing agent or a cationic polymerization initiator. ing.

一方、特許文献6には耐候性に優れるシリコーンを主鎖に持つエポキシ化合物を用いた樹脂組成物が開示されている。特許文献7にはヒドロシリル基を持つシリコーン化合物と、ビニル基を有するシリコーン化合物を付加反応、硬化させて得られるLED封止用樹脂組成物が開示されている。特許文献8には分子量500〜2100、エポキシ当量180〜230であるシリコーンを主鎖にもつエポキシ化合物を用いた光半導体用封止材樹脂組成物が開示されている。しかしながら、これらエポキシシリコーンはシリコーン骨格に由来する高い可とう性を持つが、硬化物の硬度が低く、表面にべたつき性を生じやすいという欠点があった。   On the other hand, Patent Document 6 discloses a resin composition using an epoxy compound having silicone with a main chain having excellent weather resistance. Patent Document 7 discloses a resin composition for LED encapsulation obtained by addition reaction and curing of a silicone compound having a hydrosilyl group and a silicone compound having a vinyl group. Patent Document 8 discloses an optical semiconductor encapsulant resin composition using an epoxy compound having a main chain of silicone having a molecular weight of 500 to 2100 and an epoxy equivalent of 180 to 230. However, these epoxy silicones have high flexibility derived from the silicone skeleton, but have the drawback that the hardness of the cured product is low and the surface tends to be sticky.

特許文献9にはかご型構造及びかご型構造の頂点の一部が開裂した構造を有するエポキシ基含有多面体オリゴマーシリケート化合物が開示されている。特許文献10には側鎖にエポキシ基を有する変性ポリシロキサン化合物が開示されている。これらのエポキシシリコーン樹脂は、べたつき性が改善されるものの長期耐熱性や強度の点で未だ十分ではなかった。また、これらエポキシ基を含んだシロキサン化合物を合成する方法としては、ヒドロシリル基を有するシリコーン樹脂と、2重結合を有するエポキシ化合物を付加反応させる方法が開示されているが、この付加反応は極めて発熱しやすく、加えてヒドロシリル基とエポキシ基の副反応によりゲル化しやすいという欠点を持ち、反応制御が困難である。また、付加反応の際に用いる金属あるいは金属化合物がコロイド粒子に成長し着色現象が生じやすく、透明性を確保するのが困難であるといった問題があった。さらに、原料となるヒドロシリルオリゴマーは水、アルコールとの不均化反応を起こしやすく、結果として発生する水素ガスが貯蔵安全性の問題となりやすいという問題も有している。   Patent Document 9 discloses an epoxy group-containing polyhedral oligomeric silicate compound having a cage structure and a structure in which a part of the apex of the cage structure is cleaved. Patent Document 10 discloses a modified polysiloxane compound having an epoxy group in a side chain. Although these epoxy silicone resins have improved stickiness, they have not been sufficient in terms of long-term heat resistance and strength. Moreover, as a method for synthesizing these siloxane compounds containing an epoxy group, a method in which a silicone resin having a hydrosilyl group and an epoxy compound having a double bond are subjected to an addition reaction is disclosed, but this addition reaction is extremely exothermic. In addition, the reaction is difficult to control due to the disadvantage that it easily gels due to a side reaction between the hydrosilyl group and the epoxy group. Further, there has been a problem that the metal or metal compound used in the addition reaction grows into colloidal particles to easily cause a coloring phenomenon, and it is difficult to ensure transparency. Furthermore, the hydrosilyl oligomer used as a raw material tends to cause a disproportionation reaction with water and alcohol, and as a result, there is a problem that the generated hydrogen gas tends to be a problem of storage safety.

特許第3537119号公報Japanese Patent No. 3537119 特許第3415047号公報Japanese Patent No. 3415047 特開平9−213997号公報JP-A-9-213997 特開2000−196151号公報JP 2000-196151 A 特開2003−277473号公報JP 2003-277473 A 特開平10−110102号公報JP-A-10-110102 特許第3523096号公報Japanese Patent No. 3523096 特開2005−171021号公報JP 2005-171021 A 特表2003−510337号公報Special table 2003-510337 gazette 特開2004−289102号公報JP 2004-289102 A

エポキシ樹脂組成物に関しては、硬化物の硬度が高いため、ハンドリング性に優れており、低出力の白色LED封止用途では、必要な耐久性が得られることから、低出力用途では多く用いられている。しかし、高出力化LEDにおいては、発光量や発熱量の増加により変色を生じやすく、十分な寿命を得ることが難しい短所を有している。また、消灯点灯による急激な温度変化などで封止材が割れを生じやすいなどの課題も有している。加えて近年のLEDの発光波長の短波長化により、連続使用すると変色を生じて発光出力が低下しやすいなどの課題も有しているために更なる耐熱性、耐光性の改善が求められている。最近では、エポキシ樹脂に代わって、耐候性に優れるシリコーン樹脂をベースにしたLED封止材の開発が行われており、ヒドロシリル基とオレフィンの付加反応による樹脂組成物や、エポキシ基を有するシリコーン樹脂を、硬化剤を用いて硬化させて得られる樹脂組成物の報告がなされている。   As for the epoxy resin composition, since the hardness of the cured product is high, it is excellent in handling properties. In low-power white LED sealing applications, the required durability is obtained, so it is often used in low-power applications. Yes. However, high-power LEDs tend to cause discoloration due to an increase in light emission and heat generation, and thus have a disadvantage that it is difficult to obtain a sufficient lifetime. In addition, there is a problem that the sealing material is likely to crack due to a sudden temperature change caused by turning off and on. In addition, due to the recent shortening of the light emission wavelength of LEDs, there is a problem that the light emission output is likely to be lowered due to discoloration when continuously used, so further improvement in heat resistance and light resistance is required. Yes. Recently, LED encapsulants based on silicone resins with excellent weather resistance have been developed in place of epoxy resins. Resin compositions by addition reaction of hydrosilyl groups and olefins, and silicone resins having epoxy groups Has been reported on a resin composition obtained by curing using a curing agent.

しかし、シリコーン樹脂やシリコーンを主鎖に持つエポキシ樹脂の多くは、シリコーン骨格に由来する高い可とう性を持つが、硬化物の硬度が低く、表面にべたつき性を生じやすいことや、強度が低い短所を有している。このため、埃の付着等による透明性の劣化を生じやすく、LED製造時のハンドリングに難があり、製造方法や構成、デザイン、用途に制限を受けている。また、硬度の高いシリコーン骨格を有する樹脂は、ハンドリング性は改善されるが、点灯消灯時の急激な温度変化等によって割れを生じやすいなどの短所を有している。   However, most of the silicone resins and epoxy resins having silicone as the main chain have high flexibility derived from the silicone skeleton, but the hardness of the cured product is low, the surface tends to be sticky, and the strength is low. Has disadvantages. For this reason, transparency deterioration due to adhesion of dust or the like is likely to occur, and handling at the time of LED manufacturing is difficult, and the manufacturing method, configuration, design, and use are limited. In addition, a resin having a high hardness silicone skeleton has improved handling properties, but has a disadvantage that cracks are likely to occur due to a sudden temperature change during lighting and extinction.

このように、耐候性に優れるシリコーン樹脂をベースにしても、経済性、LED封止材に要求される物性の両方を完全に満たしているものは得られておらず、十分な硬度を有し、耐UV性に優れ、ポッティングやディスペンス法等、エポキシ樹脂と同様の量産性、ハンドリング性、良好なポットライフや貯蔵安定性を有する材料が求められている。   As described above, even if a silicone resin having excellent weather resistance is used as a base, it is not possible to obtain a resin that completely satisfies both the economic properties and the physical properties required for the LED sealing material, and has sufficient hardness. There is a need for materials that have excellent UV resistance, such as potting and dispensing methods, mass productivity, handling properties, good pot life and storage stability similar to those of epoxy resins.

本発明者らは、これらの現状に鑑み常温でハンドリングしやすい液体であり、ポットライフや貯蔵安定性が良好で、硬化収縮が少なく、硬化物の硬度が高く、表面にべたつきがない、耐熱性、耐UV性に優れるLED封止材用に適する樹脂を鋭意検討した。本発明者らは、エポキシ環を分子中に含むアルコキシシランに着目し、エポキシ環を開環させることなくアルコキシシランを高分子量化させ、硬化時に水やアルコールが副生しない材料の検討を重ねた結果、エポキシ基を分子中に含むジアルコキシシランとエポキシ基を有しない3官能のアルコキシシランと共存させ、水及び塩基性触媒を用いてエポキシ基を損することなく重合させ、末端封止材を用いて残存するアルコキシ基及びシラノール基を不活性化させることで、貯蔵安定性に優れ、架橋性置換基が実質上エポキシ基のみである多官能エポキシシリコーン樹脂を得る製造法を見いだした。そして、該製造法により得られる樹脂をLED封止材料用の組成物に用いることで、硬化物としたときの常温でのべたつきがなく、強度に優れ、線膨張係数が比較的小さく、硬化収縮が少なく、透明性を有し、耐熱性、耐光性に優れることを見出し、本発明に至った。   In view of these current conditions, the present inventors are liquids that are easy to handle at room temperature, have good pot life and storage stability, have little cure shrinkage, have high hardness of cured products, and have no stickiness on the surface, heat resistance We have intensively studied resins suitable for LED encapsulants with excellent UV resistance. The present inventors paid attention to alkoxysilane containing an epoxy ring in the molecule, and increased the molecular weight of alkoxysilane without opening the epoxy ring, and repeatedly studied materials that do not produce water or alcohol as a by-product during curing. As a result, dialkoxysilane containing an epoxy group in the molecule and trifunctional alkoxysilane having no epoxy group are allowed to coexist and polymerize without damaging the epoxy group using water and a basic catalyst, and an end-capping material is used. By inactivating the remaining alkoxy groups and silanol groups, the inventors have found a production method for obtaining a polyfunctional epoxy silicone resin having excellent storage stability and having substantially only an epoxy group as a crosslinkable substituent. And by using the resin obtained by the production method for the composition for LED sealing material, there is no stickiness at room temperature when it is made into a cured product, it is excellent in strength, has a relatively small linear expansion coefficient, and cure shrinkage. It has been found that it has little transparency, transparency, excellent heat resistance and light resistance, and has led to the present invention.

すなわち本発明は、下記一般式(1)で表されるシランモノマーを全モノマー及び末端停止剤の合計100重量%に対し10〜70重量%と一般式(2)で表されるエポキシシランモノマーを全モノマー及び末端停止剤の合計100重量%に対し30〜90重量%とを、水とアルカリ金属炭酸塩又はアルカリ土類金属炭酸塩から選ばれる塩基性触媒の存在下で縮合させ、次いで一般式(3)で表される末端停止剤を全モノマー及び末端停止剤の合計100重量%に対し10〜90重量%用いて、酸性条件下で末端アルコキシ基、末端シラノール基の封止反応を行うことを特徴とする多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法である。   That is, in the present invention, the silane monomer represented by the following general formula (1) is 10 to 70% by weight with respect to a total of 100% by weight of all monomers and terminal terminators, and the epoxy silane monomer represented by the general formula (2). 30-90% by weight is combined with 100% by weight of the total monomers and end terminators in the presence of water and a basic catalyst selected from alkali metal carbonates or alkaline earth metal carbonates, and then the general formula Using the terminal terminator represented by (3), the terminal alkoxy group and the terminal silanol group are subjected to a sealing reaction under acidic conditions using 10 to 90% by weight based on 100% by weight of all monomers and the terminal terminator. Is a method for producing a polyfunctional epoxy silicone resin.

Figure 2009114372
(式中、R1はそれぞれ独立に炭素数1〜3の炭化水素基を示し、R2は炭素数1〜10の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又はフェニル基を示す。)
Figure 2009114372
(式中、R1はそれぞれ独立に炭素数1〜3の炭化水素基を示し、R2は炭素数1〜10の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又はフェニル基を示し、E1はエポキシ基を有する炭素数1〜20のエポキシ基含有基を示し、エポキシ基を構成する酸素原子の他にエーテル結合性又はエステル結合性酸素原子を1〜2個有していてもよい。)
Figure 2009114372
(式中、R1は炭素数1〜3の炭化水素基を示し、R2はそれぞれ独立に炭素数1〜10の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又はフェニル基を示す。)
Figure 2009114372
(In the formula, each R 1 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 represents a chain or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a phenyl group.)
Figure 2009114372
(In the formula, each R 1 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 represents a chain or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a phenyl group, and E 1 represents An epoxy group-containing group having 1 to 20 carbon atoms having an epoxy group is shown, and may have 1 to 2 ether-bonded or ester-bonded oxygen atoms in addition to the oxygen atom constituting the epoxy group.
Figure 2009114372
(In the formula, R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 independently represents a chain or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a phenyl group.)

上記多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法で得られる多官能エポキシシリコーン樹脂は下記一般式(4)で表される各単位を有することが好ましい。

Figure 2009114372
(式中、R2はそれぞれ独立に炭素数1〜10の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基を示す。E1はエポキシ基を有する炭素数1〜20のエポキシ基含有基を示し、エポキシ基を構成する酸素原子の他にエーテル結合性又はエステル結合性酸素原子を1〜2個有していてもよい。0.1≦a≦0.7、0.3≦b≦0.9、0.1≦c≦0.6である。ここで、a+b+cは0.5〜1の範囲であることが好ましい。) It is preferable that the polyfunctional epoxy silicone resin obtained by the manufacturing method of the said polyfunctional epoxy silicone resin has each unit represented by following General formula (4).
Figure 2009114372
(In the formula, each R 2 independently represents a linear or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a phenyl group. E 1 is an epoxy group-containing group having 1 to 20 carbon atoms having an epoxy group. In addition to the oxygen atom constituting the epoxy group, it may have 1 or 2 ether- or ester-bonded oxygen atoms: 0.1 ≦ a ≦ 0.7, 0.3 ≦ b ≦ 0.9 and 0.1 ≦ c ≦ 0.6, where a + b + c is preferably in the range of 0.5 to 1.)

上記多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法において、末端アルコキシ基、末端シラノール基の封止反応を、リン酸触媒を用いて行うこと、一般式(2)において、E1が2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基であること、又はエポキシ当量が180〜1000(g/eq.)、ポリスチレン換算における重量平均分子量が500〜10000、重量平均分子量とエポキシ当量の比(重量分子量/エポキシ当量)が2以上であることのいずれか1以上を満足することは優れた多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法となる。 In the method for producing the polyfunctional epoxy silicone resin, the terminal alkoxy group and the terminal silanol group are sealed using a phosphoric acid catalyst. In general formula (2), E 1 is 2- (3,4- Epoxy cyclohexyl) ethyl group, or epoxy equivalent of 180 to 1000 (g / eq.), Polystyrene equivalent weight average molecular weight of 500 to 10,000, and ratio of weight average molecular weight to epoxy equivalent (weight molecular weight / epoxy equivalent). Satisfying one or more of 2 or more is an excellent method for producing a polyfunctional epoxy silicone resin.

また、本発明は上記多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法で得られる多官能エポキシシリコーン樹脂である。更に、本発明は上記多官能エポキシシリコーン樹脂に、a)エポキシ樹脂硬化剤、硬化促進剤又は硬化触媒、及びb)酸化防止剤を配合してなることを特徴とする多官能エポキシシリコーン樹脂組成物である。   Moreover, this invention is a polyfunctional epoxy silicone resin obtained with the manufacturing method of the said polyfunctional epoxy silicone resin. Further, the present invention is a polyfunctional epoxy silicone resin composition comprising: a) an epoxy resin curing agent, a curing accelerator or a curing catalyst, and b) an antioxidant. It is.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明の製造方法においては、上記シランモノマー、エポキシシランモノマー及び末端停止剤を必須の反応原料として使用する。そして、これらシランモノマーを含むモノマー類(全モノマー)と末端停止剤を合わせて反応原料という。   In the production method of the present invention, the above silane monomer, epoxy silane monomer and terminal terminator are used as essential reaction raw materials. The monomers (total monomers) containing these silane monomers and the end terminator are collectively referred to as a reaction raw material.

本発明の製造方法に使用される一般式(1)で表されるシランモノマー(3官能シランモノマー)は1分子中に3つのOR基を含有し、3つの結合手を形成し得るため、縮合により生成する分子が分岐する。また、一般式(2)で表されるエポキシシランモノマー(2官能エポキシシランモノマー)は分子中にエポキシ基と2つのOR基を含有し、2つの結合手を形成し、且つ縮合により生成する分子中にエポキシ基を導入することができる。この2種類のモノマーを使用することで、分岐された多官能エポキシシリコーン樹脂を得ることができる。分岐度はシランモノマーとエポキシシランモノマーの使用割合を変えることにより制御可能であり、エポキシ当量はエポキシシランモノマーの使用割合を変えることにより制御可能である。なお、必要により、Si(OR)4で表されるシランモノマー(4官能シランモノマー)を使用することも可能であり、この場合は4つの結合手を形成し得るため、分岐をより多くすることができる。また、エポキシ基と3つのOR基を含有する3官能のエポキシシランモノマーや、エポキシ基を有しない2官能のアルコキシシランモノマー等をシランモノマーとして使用することも可能である。なお、OR基は加水分解性のアルコキシ基等である。 Since the silane monomer (trifunctional silane monomer) represented by the general formula (1) used in the production method of the present invention contains three OR groups in one molecule and can form three bonds, condensation The molecule produced by Moreover, the epoxy silane monomer (bifunctional epoxy silane monomer) represented by the general formula (2) contains an epoxy group and two OR groups in the molecule, forms two bonds, and is formed by condensation. An epoxy group can be introduced therein. By using these two types of monomers, a branched polyfunctional epoxy silicone resin can be obtained. The degree of branching can be controlled by changing the use ratio of the silane monomer and the epoxy silane monomer, and the epoxy equivalent can be controlled by changing the use ratio of the epoxy silane monomer. If necessary, a silane monomer represented by Si (OR) 4 (tetrafunctional silane monomer) can be used. In this case, four bonds can be formed. Can do. Further, a trifunctional epoxy silane monomer containing an epoxy group and three OR groups, a bifunctional alkoxysilane monomer having no epoxy group, and the like can be used as the silane monomer. The OR group is a hydrolyzable alkoxy group or the like.

一般式(1)で表されるシランモノマーの使用量は反応原料の10〜70重量%の範囲とすることで、主鎖が分岐状に発達した多官能エポキシシリコーンとなり、機械強度と耐熱性を兼備した硬化物を得ることができる。好ましくは、15〜65重量%である。さらに好ましくは20〜40重量%である。このシランモノマーの使用量が10%より少ない場合では直鎖状のエポキシシリコーンが多くなり機械的物性が低下する。70重量%を越えると樹脂中のエポキシ濃度が低くなり、硬化物としたときに軟質になりやすく好ましくない。   When the amount of the silane monomer represented by the general formula (1) is within the range of 10 to 70% by weight of the reaction raw material, it becomes a polyfunctional epoxy silicone whose main chain is developed in a branched shape, and has mechanical strength and heat resistance. A cured product can also be obtained. Preferably, it is 15 to 65% by weight. More preferably, it is 20 to 40% by weight. When the amount of the silane monomer used is less than 10%, the amount of linear epoxy silicone increases and the mechanical properties deteriorate. If it exceeds 70% by weight, the epoxy concentration in the resin is low, and it tends to be soft when cured, which is not preferable.

一般式(2)で表されるエポキシシランモノマーの使用量は反応原料の30〜90重量%の範囲である。エポキシシランモノマーの使用量が30重量%より少ない場合では樹脂中のエポキシ濃度が低くなり、硬化物としたときに軟質になりやすい。また、90重量%を越えると樹脂直鎖構造が多くなり機械強度や耐熱性が低下する。好ましくは35〜85重量%であり、更に好ましくは40〜80重量%である。   The usage-amount of the epoxysilane monomer represented by General formula (2) is the range of 30 to 90 weight% of a reaction raw material. When the amount of the epoxy silane monomer used is less than 30% by weight, the epoxy concentration in the resin is low, and it tends to be soft when cured. On the other hand, if it exceeds 90% by weight, the resin linear structure increases and the mechanical strength and heat resistance are lowered. Preferably it is 35-85 weight%, More preferably, it is 40-80 weight%.

一般式(3)で表される末端停止剤の使用量は反応原料の10〜90重量%であるが、第一段の反応である一般式(1)と(2)で表されるモノマーの縮合状態により実際に消費される量は変動し、余分な末端停止剤は後の処理により除去される。この末端停止剤の使用量が10重量%より少ないと第一段反応で残った末端のOR基を十分に封止することができず保存安定性が低下する。90重量%を越えると末端停止に関与しない余剰な末端停止剤量が多くなる。   The amount of the terminal terminator represented by the general formula (3) is 10 to 90% by weight of the reaction raw material, but the amount of the monomer represented by the general formulas (1) and (2) which is the first stage reaction. The amount actually consumed depends on the condensation state, and the excess end-stopper is removed by subsequent processing. When the amount of the terminal terminator used is less than 10% by weight, the terminal OR group remaining in the first stage reaction cannot be sufficiently sealed, and the storage stability is lowered. When it exceeds 90% by weight, the amount of the surplus end terminator that does not participate in end termination increases.

上記使用量の計算の基礎となる反応原料は上記のようにモノマー類と末端停止剤からなるが、一般式(1)で表されるシランモノマー、一般式(2)で表されるエポキシシランモノマー及び一般式(3)で表される末端停止剤を反応原料として使用し、その合計を100重量%とすることがよい。しかし、上記のように4官能シランモノマー等のその他のシランモノマーを反応原料として使用することができる。その他のシランモノマーを反応原料として使用する場合、一般式(1)で表されるシランモノマー、一般式(2)で表されるエポキシシランモノマー及び一般式(3)で表される末端停止剤を反応原料全体の50重量%以上、好ましくは80重量%以上使用し、その他のシランモノマーを50重量%以下使用することがよい。   Although the reaction raw material used as the basis of the calculation of the said usage amount consists of monomers and a terminal terminator as mentioned above, the silane monomer represented by General formula (1), the epoxysilane monomer represented by General formula (2) And the end terminator represented by General formula (3) is used as a reaction raw material, and it is good to make the sum total 100 weight%. However, as described above, other silane monomers such as a tetrafunctional silane monomer can be used as a reaction raw material. When other silane monomers are used as reaction raw materials, a silane monomer represented by the general formula (1), an epoxy silane monomer represented by the general formula (2), and a terminal stopper represented by the general formula (3) are used. It is preferable to use 50% by weight or more, preferably 80% by weight or more of the entire reaction raw material, and 50% by weight or less of other silane monomers.

一般式(1)〜(3)中のR1はそれぞれ独立に炭素数1〜3の炭化水素基であり、このような置換基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基が挙げられ、反応性の点からメチル基が好ましい。 R 1 in the general formulas (1) to (3) is each independently a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. Examples of such substituents include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and an isopropyl group. A methyl group is preferable from the viewpoint of reactivity.

一般式(1)〜(3)のR2は、炭素数1〜10の環状構造を有していても良い炭化水素基又はフェニル基を示す。このような炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ヘキシル基、オクチル基、イソオクチル基、デシル基などの直鎖状炭化水素、シクロヘキシル基などの脂肪族炭化水素基、フェニル基などの芳香族炭化水素基が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、それぞれ同一でも異なっていても良い。好ましいR2は硬化物の物性及び入手の容易さから、メチル基及びフェニル基である。 R < 2 > of General formula (1)-(3) shows the hydrocarbon group or phenyl group which may have a C1-C10 cyclic structure. Examples of such hydrocarbon groups include linear hydrocarbons such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, hexyl group, octyl group, isooctyl group, decyl group, cyclohexyl group, etc. An aromatic hydrocarbon group such as an aliphatic hydrocarbon group or a phenyl group is not limited to these, and they may be the same or different from each other. Preferred R 2 is a methyl group or a phenyl group in view of physical properties of the cured product and availability.

一般式(2)中のE1は、内部にエポキシ基を有する炭素数1〜20のエポキシ基含有基を示し、内部にエーテル結合性又はエステル結合性酸素原子を1〜2個有していても良い。このようなエポキシ基含有基としては、例えばプロピルグリシジルエーテル基、アクリロイルグリシジルエーテル基、メタクリロイルグリシジルエーテル基、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基、4―(2−メチルエチニル)シクロヘキセンオキシド基などが挙げられ、必要に応じて2種以上を用いても良い。好ましいエポキシ化合物は、経済性、入手の容易性、硬化物にした際の物性などから、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基である。 E 1 in the general formula (2) represents an epoxy group-containing group having 1 to 20 carbon atoms having an epoxy group inside, and has 1 to 2 ether-bonding or ester-bonding oxygen atoms inside. Also good. Examples of such an epoxy group-containing group include a propyl glycidyl ether group, an acryloyl glycidyl ether group, a methacryloyl glycidyl ether group, a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, and a 4- (2-methylethynyl) cyclohexene oxide group. 2 or more types may be used as necessary. A preferred epoxy compound is a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group from the viewpoints of economy, availability, and physical properties when cured.

一般式(3)で表される末端封止剤としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリフェニルシラノールなどが挙げられ、必要に応じて2種以上用いても良い。好ましい化合物は、末端封止反応性、入手の容易性などから、トリメチルメトキシシランである。   Examples of the end-capping agent represented by the general formula (3) include trimethylmethoxysilane, trimethylethoxysilane, triethylmethoxysilane, triethylethoxysilane, triphenylsilanol, and the like. good. A preferred compound is trimethylmethoxysilane because of end-capping reactivity and availability.

一般式(2)で表されるエポキシ基を含むシランモノマーは、対応するSi−H基を有するシランモノマーと、2重結合を有するエポキシ化合物を、貴金属触媒を用いた付加反応により公知の方法で得ることができる。   The silane monomer containing an epoxy group represented by the general formula (2) is obtained by a known method by adding a corresponding silane monomer having a Si-H group and an epoxy compound having a double bond by using a noble metal catalyst. Obtainable.

Si−H基を有するシランモノマーとしては、例えばメチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、エチルジメトキシシラン、エチルジエトキシシラン、プロピルジメトキシシラン、プロピルジエトキシシラン、ブチルジメトキシシラン、ブチルジエトキシシラン、ヘキシルジメトキシシラン、ヘキシルジエトキシシラン、シクロヘキシルジメトキシシラン、フェニルジエトキシシラン等が挙げられ、必要に応じて2種以上を用いても良い。好ましい化合物は、経済性、入手の容易性、硬化物とした際の物性から、メチルジメトキシシランが好適である。   Examples of the silane monomer having a Si-H group include methyldimethoxysilane, methyldiethoxysilane, ethyldimethoxysilane, ethyldiethoxysilane, propyldimethoxysilane, propyldiethoxysilane, butyldimethoxysilane, butyldiethoxysilane, and hexyldimethoxy. Examples include silane, hexyldiethoxysilane, cyclohexyldimethoxysilane, and phenyldiethoxysilane. Two or more types may be used as necessary. The preferred compound is methyldimethoxysilane from the viewpoints of economy, availability, and physical properties when cured.

2重結合を有するエポキシ化合物は、例えばアリルグリシジルエーテル、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、4−ビニルシクロヘキセンオキシド、4−(2−メチルエチニル)シクロヘキセンオキシドが挙げられ、必要に応じて2種以上を用いても良い。好ましい化合物は、経済性、入手の容易性、硬化物とした際の物性から、4−ビニルシクロヘキセンオキシドである。   Examples of the epoxy compound having a double bond include allyl glycidyl ether, glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, 4-vinylcyclohexene oxide, and 4- (2-methylethynyl) cyclohexene oxide. If necessary, two or more kinds are used. Also good. A preferred compound is 4-vinylcyclohexene oxide from the viewpoint of economy, availability, and physical properties when cured.

この反応に用いる貴金属触媒、触媒添加量、反応溶媒、濃度、温度条件等は、公知の条件であれば特に制限されず、当業者に好ましい方法で反応を行うことが出来る。   The noble metal catalyst, catalyst addition amount, reaction solvent, concentration, temperature conditions, etc. used for this reaction are not particularly limited as long as they are known conditions, and the reaction can be carried out by methods preferred by those skilled in the art.

本発明の製造方法において、縮合反応に用いる塩基性触媒は、アルカリ金属炭酸塩及びアルカリ土類金属炭酸塩から選ばれる少なくとも1種である。これらの触媒を用いることで、上述のようにエポキシ環が開環することなく縮合反応を行うことが出来る。   In the production method of the present invention, the basic catalyst used for the condensation reaction is at least one selected from alkali metal carbonates and alkaline earth metal carbonates. By using these catalysts, the condensation reaction can be performed without the epoxy ring opening as described above.

このような塩基性触媒としては、たとえば、炭酸リチウム、炭酸水素リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、炭酸ルビジウム、炭酸水素ルビジウム、炭酸セシウム、炭酸水素セシウム、炭酸マグネシウム、炭酸水素マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸水素カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸水素ストロンチウムの無水物及びこれらの水和物が挙げられ、必要に応じて2種以上用いても良い。好ましい化合物は、炭酸ナトリウム及び炭酸カリウムである。   Examples of such basic catalysts include lithium carbonate, lithium bicarbonate, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, rubidium carbonate, rubidium bicarbonate, cesium carbonate, cesium bicarbonate, magnesium carbonate, carbonate Examples include magnesium hydrogen carbonate, calcium carbonate, calcium hydrogen carbonate, strontium carbonate, strontium hydrogen carbonate anhydrides and hydrates thereof, and two or more of them may be used as necessary. Preferred compounds are sodium carbonate and potassium carbonate.

塩基性触媒はそれぞれ単独で、あるいは溶解する溶媒にあらかじめ溶解させておき、しかる後反応系内に投入してもよい。塩基性触媒の使用割合については特に制限されないが、一般式(1)及び(2)で表されるモノマーの合計100mol%に対して、通常0.0001〜10mol%、好ましくは0.001〜1mol%である。なお、本発明の製造方法においては、一般式(1)及び(2)で表されるモノマー以外のその他のシランモノマーを使用することが可能であるが、この場合のモノマーの合計はその他のシランモノマーを含めて計算される。以下の説明においても、モノマーの合計は上記のように理解される。   The basic catalysts may be used alone or in advance in a solvent to be dissolved, and then charged into the reaction system. Although there is no restriction | limiting in particular about the usage-amount of a basic catalyst, Usually 0.0001-10 mol% with respect to a total of 100 mol% of the monomer represented by General formula (1) and (2), Preferably 0.001-1 mol %. In the production method of the present invention, it is possible to use other silane monomers other than the monomers represented by the general formulas (1) and (2). Calculated including monomer. In the following description, the total of monomers is understood as described above.

本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法において、縮合反応の際に用いる水の量は特に制限されないが、一般式(1)及び(2)で表されるモノマーの合計molに対して、通常0.001〜10倍mol、好ましくは0.01〜5倍molである。   In the method for producing a polyfunctional epoxy silicone resin of the present invention, the amount of water used in the condensation reaction is not particularly limited, but is usually based on the total mol of monomers represented by the general formulas (1) and (2). 0.001 to 10 times mol, preferably 0.01 to 5 times mol.

縮合反応(第1段の反応)によりOR1基(代表的にはアルコキシ基であるので、アルコキシ基という)の多くは、-O-基となって高分子量化する。しかし、一部はアルコキシ基まま又はOH基の形で末端に残存する。そこで、縮合反応後に次の反応(第2段の反応)に付す。 Many of the OR 1 groups (typically referred to as alkoxy groups because they are alkoxy groups) by the condensation reaction (first stage reaction) become high molecular weight as -O- groups. However, some remain at the terminal as alkoxy groups or in the form of OH groups. Therefore, the condensation reaction is followed by the next reaction (second stage reaction).

縮合反応後の末端アルコキシ基又は末端シラノール基を封止する際、酸性触媒を用いて酸性条件下で末端封止反応を行うことで、貯蔵安定性に優れた樹脂を得ることが出来る。特に、酸性触媒としてリン酸触媒(リン酸誘導体を含む)を用いることで、前述のようにエポキシ環が開環することなく末端封止反応を行うことが出来る上、貯蔵安定性に優れた樹脂を得ることが出来る。   When the terminal alkoxy group or terminal silanol group after the condensation reaction is sealed, a resin excellent in storage stability can be obtained by performing the terminal blocking reaction under acidic conditions using an acidic catalyst. In particular, by using a phosphoric acid catalyst (including a phosphoric acid derivative) as an acidic catalyst, the end-capping reaction can be performed without opening the epoxy ring as described above, and the resin has excellent storage stability. Can be obtained.

リン酸触媒としては、例えば次亜リン酸、亜リン酸、ピロリン酸、フルオロリン酸、オルソリン酸、メタリン酸、ポリリン酸、ウルトラポリリン酸及び水素の一部がアルカリ金属、アルカリ土類金属、アンモニウムイオン等と塩になっている酸性化合物等が挙げられ、必要に応じて2種以上用いても良い。好ましい化合物は、リン酸、メタリン酸、ポリリン酸である。   Examples of the phosphoric acid catalyst include hypophosphorous acid, phosphorous acid, pyrophosphoric acid, fluorophosphoric acid, orthophosphoric acid, metaphosphoric acid, polyphosphoric acid, ultrapolyphosphoric acid, and a part of hydrogen is alkali metal, alkaline earth metal, ammonium Examples include acidic compounds that are salts with ions and the like, and two or more of them may be used as necessary. Preferred compounds are phosphoric acid, metaphosphoric acid, and polyphosphoric acid.

上記触媒はそれぞれ単独で、あるいは溶解する溶媒にあらかじめ溶解させておき、しかる後反応系内に投入してもよい。反応系内が酸性となれば、上記触媒の使用割合については特に制限されないが、縮合反応時に加えた塩基性触媒を中和する酸の量に加えて、反応原料の合計100mol%に対し、通常0.0001〜1mol%、好ましくは0.001〜0.5mol%使用することがよい。   Each of the above catalysts may be dissolved alone or in advance in a solvent to be dissolved, and then charged into the reaction system. If the inside of the reaction system becomes acidic, the use ratio of the above catalyst is not particularly limited, but in addition to the amount of acid neutralizing the basic catalyst added during the condensation reaction, 0.0001 to 1 mol%, preferably 0.001 to 0.5 mol% is used.

末端封止剤を投入するタイミングは、本発明の範囲及び効果を損なわない限り特に制限されない。末端封止剤は当業者に好ましい粘度、分子量に到達するまで縮合反応を行ってから系内に投入しても良いし、分子量を調整する目的で縮合反応中に一部分を投入したのち、酸性条件下としてから残りを投入する形態を取っても良い。   The timing at which the end-capping agent is added is not particularly limited as long as the scope and effect of the present invention are not impaired. The end-capping agent may be charged into the system after performing a condensation reaction until it reaches a viscosity and molecular weight that is preferable to those skilled in the art, or after adding a part during the condensation reaction for the purpose of adjusting the molecular weight, acidic conditions You may take the form which throws in the rest after making it lower.

末端封止反応において、単独で投入しても末端封止反応は進行するが、反応を促進させるために水を追加投入することが好ましい。このとき、水の使用割合は、末端封止剤1molに対して0.01〜10mol、好ましくは0.1〜3molの範囲である。   In the end capping reaction, the end capping reaction proceeds even if it is added alone, but it is preferable to add additional water in order to promote the reaction. At this time, the ratio of water used is in the range of 0.01 to 10 mol, preferably 0.1 to 3 mol, relative to 1 mol of the end-capping agent.

本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法において、縮合反応及び末端封止反応は無溶媒でも行うことができるが、反応制御の観点から、反応に悪影響を与えない希釈溶媒を用いることが好ましい。この希釈溶媒の例としては、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノンなどの脂肪族ケトン類、ベンゼン、トルエン、オルトキシレン、メタキシレン、パラキシレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの芳香族類、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどの脂肪族アミド類、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテルなどのエーテル類が挙げられる。これらの有機溶媒は、2種以上を選択して混合溶媒として使用してもよい。   In the method for producing a polyfunctional epoxysilicone resin of the present invention, the condensation reaction and end-capping reaction can be carried out without solvent, but from the viewpoint of reaction control, it is preferable to use a diluting solvent that does not adversely influence the reaction. Examples of the diluting solvent include aliphatic hydrocarbons such as hexane, heptane, cyclohexane, methylcyclohexane, and ethylcyclohexane, aliphatic ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, and cyclopentanone, benzene, and toluene. , Aromatics such as ortho-xylene, meta-xylene, para-xylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, aliphatic amides such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, dioxane, diethylene glycol Examples include ethers such as dimethyl ether and triethylene glycol dimethyl ether. Two or more of these organic solvents may be selected and used as a mixed solvent.

縮合反応及び末端封止反応における反応温度については特に制限されないが、通常20℃〜150℃、好ましくは30℃〜90℃である。20℃以下では反応が非常に遅く経済的ではない。また、150℃以上になるとゲル化するなど反応制御が難しくなる。   The reaction temperature in the condensation reaction and the end-capping reaction is not particularly limited, but is usually 20 ° C to 150 ° C, preferably 30 ° C to 90 ° C. Below 20 ° C, the reaction is very slow and not economical. Moreover, when it becomes 150 degreeC or more, reaction control will become difficult, such as gelatinizing.

また、本発明の効果を損なわない程度であれば、エポキシ基を有する3官能のアルコキシシランや、エポキシ基を有しない4官能や2官能のアルコキシシランを併用して縮合反応を行った後、末端封止反応を行ってもよい。これらのモノマーも、反応原料となる。これらのモノマーを反応原料として使用する場合、縮合反応の反応原料として使用される。その使用量は、上記した範囲とすることがよい。   Moreover, if it is a grade which does not impair the effect of this invention, after performing a condensation reaction using together the trifunctional alkoxysilane which has an epoxy group, and the tetrafunctional or bifunctional alkoxysilane which does not have an epoxy group, it is terminal. A sealing reaction may be performed. These monomers also serve as reaction raw materials. When these monomers are used as reaction raw materials, they are used as reaction raw materials for condensation reactions. The amount used is preferably in the above-described range.

エポキシ基を有する3官能のアルコキシシランとしては、例えば3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランなどが挙げられるがこれらに限定されない。   Examples of the trifunctional alkoxysilane having an epoxy group include 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 2- Examples include (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane, but are not limited thereto.

4官能のアルコキシシランとしては、例えばテトラエトキシシランが挙げられる。   Examples of the tetrafunctional alkoxysilane include tetraethoxysilane.

エポキシ基を有しない2官能のアルコキシシランとしては、例えばジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジイソプロピルジメトキシシラン、ジイソプロピルジエトキシシラン、ジーn―ブチルジメトキシシラン、ジーn―ブチルジエトキシシラン、ジーi−ブチルジメトキシシラン、ジーi−ブチルジメトキシシラン、ジヘキシルジメトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン等の2官能アルコキシシランモノマー類が挙げられ、必要に応じて2種以上を用いても良い。   Examples of the bifunctional alkoxysilane having no epoxy group include dimethyldimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, diethyldimethoxysilane, diethyldiethoxysilane, diisopropyldimethoxysilane, diisopropyldiethoxysilane, di-n-butyldimethoxysilane, and di-n. -Bifunctional alkoxysilane monomers such as butyldiethoxysilane, di-i-butyldimethoxysilane, di-i-butyldimethoxysilane, dihexyldimethoxysilane, cyclohexylmethyldimethoxysilane, diphenyldimethoxysilane, methylphenyldimethoxysilane and the like are necessary. Two or more kinds may be used depending on the case.

製造する多官能エポキシ樹脂のエポキシ当量はエポキシ当量が180〜1000(g/eq.)であることがよい。エポキシ当量が180未満の多官能エポキシシリコーン樹脂は実質上得ることは困難であり、1000以上の樹脂は樹脂中のエポキシ基数が低くなり、硬化物としたときに軟質になりやすく好ましくない。エポキシ当量は、200〜900の範囲であることが好ましく、さらに220〜600であることが好ましい。多官能エポキシシリコーン樹脂は重量平均分子量(ポリスチレン換算における重量平均分子量をいい、Mwで表す)500〜10000である必要があるが、特に1000〜6000であることが好ましい。Mwが500未満の場合は、縮合度が小さい場合であり硬化物としたときに本発明の効果が得られない。一方10000を超える場合は、得られる樹脂の粘度が高く、ハンドリングしにくい。また、硬化しても非常に割れやすいなど、本発明の効果を得難いため好ましくない。   As for the epoxy equivalent of the polyfunctional epoxy resin to manufacture, it is good that an epoxy equivalent is 180-1000 (g / eq.). A polyfunctional epoxy silicone resin having an epoxy equivalent of less than 180 is practically difficult to obtain, and a resin of 1000 or more is not preferred because the number of epoxy groups in the resin is low, and it tends to be soft when cured. The epoxy equivalent is preferably in the range of 200 to 900, more preferably 220 to 600. The polyfunctional epoxy silicone resin is required to have a weight average molecular weight (weight average molecular weight in terms of polystyrene, expressed as Mw) of 500 to 10,000, and particularly preferably 1,000 to 6,000. When Mw is less than 500, the degree of condensation is small, and the effect of the present invention cannot be obtained when a cured product is obtained. On the other hand, when it exceeds 10,000, the resulting resin has a high viscosity and is difficult to handle. Further, it is not preferable because it is difficult to obtain the effects of the present invention, such as being very easily broken even when cured.

第2段反応終了後、必要により溶媒除去、水洗、乾燥等の処理を行って、精製することがよい。本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂は、上記製造方法によって得られるが、製造方法は限定されない。   After completion of the second stage reaction, it may be purified by performing treatments such as solvent removal, water washing, and drying as necessary. Although the polyfunctional epoxy silicone resin of this invention is obtained by the said manufacturing method, a manufacturing method is not limited.

本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂は、原料として一般式(1)で表されるシランモノマー、一般式(2)で表されるエポキシシランモノマー及び一般式(3)で表される末端停止剤を使用した場合、下記一般式(4)で表される各単位を有する多官能エポキシシリコーン樹脂となる。

Figure 2009114372
The polyfunctional epoxy silicone resin of the present invention includes a silane monomer represented by the general formula (1), an epoxy silane monomer represented by the general formula (2) and a terminal stopper represented by the general formula (3) as raw materials. When used, it becomes a polyfunctional epoxy silicone resin having each unit represented by the following general formula (4).
Figure 2009114372

式中、R2は一般式(1)及び(2)のR2と同じ意味を有し、E1は一般式(2)のE1と同じ意味を有する。各単位は順に一般式(1)で表されるシランモノマー、一般式(2)で表されるエポキシシランモノマー及び一般式(3)で表される末端停止剤から生ずる。したがって、各単位の量(重量比)a、b及びcは、それぞれ一般式(1)で表されるシランモノマー、一般式(2)で表されるエポキシシランモノマー及び一般式(3)で表される末端停止剤の量に対応するが、末端停止剤は全量が反応しないことが多いので、使用量より少ない値を取ることが多い。反応原料として上記3成分を使用し、上記使用量である場合、a+b+c=1、0.1≦a≦0.7、0.3≦b≦0.9、0.1≦c≦0.6となることがよい。 Wherein, R 2 has the same meaning as R 2 in formula (1) and (2), E 1 has the same meaning as E 1 of the general formula (2). Each unit is generated in turn from a silane monomer represented by the general formula (1), an epoxysilane monomer represented by the general formula (2), and an end-stopper represented by the general formula (3). Therefore, the amount (weight ratio) a, b and c of each unit is represented by the silane monomer represented by the general formula (1), the epoxysilane monomer represented by the general formula (2) and the general formula (3), respectively. Although the total amount of the end terminator often does not react, it often takes a value less than the amount used. When the above three components are used as reaction raw materials and the amount is the above, a + b + c = 1, 0.1 ≦ a ≦ 0.7, 0.3 ≦ b ≦ 0.9, 0.1 ≦ c ≦ 0.6 It is good to become.

一般式(4)において、aが0.1〜0.7である時に、主鎖が分岐状に発達した多官能エポキシシリコーンとなり十分な架橋構造が得られ、高い耐光性、機械強度と耐熱性を兼備した硬化物を得ることができる。aが0.1より小さい場合は、直鎖状又は環状の多官能エポキシシリコーン樹脂が多く得られ、その硬化物は耐熱性、機械強度が劣るものとなりやすい。また、aが0.7より大きい場合、樹脂中のエポキシ濃度が低くなり、硬化物としたときに軟質になりやすい。好ましくは、0.15≦a≦0.6である。さらに好ましくは0.2≦a≦0.4である。また、bは0.3〜0.8が好ましい。bが0.3より小さい場合も樹脂中のエポキシ濃度が低くなり、硬化物としたときに軟質になりやすい。また、bが0.9より大きい場合は樹脂直鎖構造が多くなり機械強度や耐熱性が低下しやすい。好ましくは0.4≦b≦0.7である。cは0.1以上0.6以下が好ましい。cが0.1より小さいと保存安定性に劣るものとなりやすく、cが0.6以上ではエポキシ官能基密度が低下し機械物性が低下する傾向がある。さらに好ましくは0.1≦c≦0.5である。なお、反応原料として他のモノマー等を使用する場合も、上記a、b及びcの範囲は上記範囲にあることがよい。他のモノマー等の反応原料を使用する場合は、それに対応する単位を有することになり、その量をd(複数の単位の合計である場合もある)とすれば、a+b+c+d=1となる。   In the general formula (4), when a is 0.1 to 0.7, a polyfunctional epoxy silicone having a branched main chain is obtained, and a sufficient cross-linked structure is obtained. High light resistance, mechanical strength and heat resistance Can be obtained. When a is smaller than 0.1, many linear or cyclic polyfunctional epoxy silicone resins are obtained, and the cured product tends to be inferior in heat resistance and mechanical strength. On the other hand, when a is larger than 0.7, the epoxy concentration in the resin becomes low, and when it is made into a cured product, it tends to be soft. Preferably, 0.15 ≦ a ≦ 0.6. More preferably, 0.2 ≦ a ≦ 0.4. Further, b is preferably 0.3 to 0.8. Even when b is smaller than 0.3, the epoxy concentration in the resin is low, and it tends to be soft when cured. On the other hand, when b is larger than 0.9, the resin linear structure is increased and the mechanical strength and heat resistance are likely to be lowered. Preferably 0.4 ≦ b ≦ 0.7. c is preferably from 0.1 to 0.6. If c is less than 0.1, the storage stability tends to be poor, and if c is 0.6 or more, the epoxy functional group density tends to decrease and mechanical properties tend to decrease. More preferably, 0.1 ≦ c ≦ 0.5. In addition, also when using another monomer etc. as a reaction raw material, it is good that the range of said a, b, and c exists in the said range. When a reaction raw material such as another monomer is used, it has a corresponding unit, and if the amount is d (may be the sum of a plurality of units), a + b + c + d = 1. .

次に、本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂を用いた樹脂組成物について説明する。   Next, the resin composition using the polyfunctional epoxy silicone resin of the present invention will be described.

本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂組成物は、多官能エポキシシリコーン樹脂と、エポキシ基と反応性を有する硬化剤と、必要に応じて硬化剤との反応に有効な硬化促進剤又は硬化触媒、酸化防止剤及びその他の添加剤を配合して熱硬化性樹脂組成物とすることができる。この多官能エポキシシリコーン樹脂組成物は、熱処理を施すことで、透明性に優れる硬化樹脂を与える。   The polyfunctional epoxy silicone resin composition of the present invention comprises a polyfunctional epoxy silicone resin, a curing agent having reactivity with an epoxy group, and a curing accelerator or a curing catalyst effective for reaction with a curing agent, if necessary. An inhibitor and other additives can be blended to form a thermosetting resin composition. This polyfunctional epoxy silicone resin composition gives a cured resin having excellent transparency by heat treatment.

硬化剤としては、エポキシ樹脂の硬化剤として公知のものであれば種々の化合物を適用できる。例えば、有機アミン化合物、ジシアンジアミド及びその誘導体、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾールなどのイミダゾール及びその誘導体、ビスフェノールA、ビスフェノールF、臭素化ビスフェノールA、ナフタレンジオール、4,4’−ビフェノールなどの2価フェノール化合物、フェノールやナフトール類とホルムアルデヒドあるいはキシリレングリコール類との縮合反応により得られるノボラック樹脂あるいはアラルキルフェノール樹脂、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、メチル化無水ヘキサヒドロフタル酸、無水ナジック酸、水素化無水ナジック酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸などの酸無水物化合物、アジピン酸ヒドラジドなどのヒドラジド化合物を適用することができ、必要に応じて2種類以上を用いてもよい。特に、本発明の効果を得るための好ましい硬化剤は酸無水物硬化物であり、更に好ましくは無水ヘキサヒドロフタル酸、メチル化無水ヘキサヒドロフタル酸、水素化無水ナジック酸である。   As the curing agent, various compounds can be applied as long as they are known as curing agents for epoxy resins. For example, organic amine compounds, dicyandiamide and derivatives thereof, imidazoles and derivatives thereof such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole, bisphenol A, bisphenol F, brominated bisphenol A, naphthalenediol, 4,4′- Dihydric phenol compounds such as biphenol, novolak resin or aralkylphenol resin obtained by condensation reaction of phenol or naphthols with formaldehyde or xylylene glycols, succinic anhydride, maleic anhydride, phthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride Hydrazide such as methylated hexahydrophthalic anhydride, nadic anhydride, hydrogenated nadic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride and other acid anhydride compounds, and adipic hydrazide Can apply things, it may be used two or more, if necessary. Particularly preferred curing agents for obtaining the effects of the present invention are acid anhydride cured products, and more preferred are hexahydrophthalic anhydride, methylated hexahydrophthalic anhydride, and hydrogenated nadic anhydride.

硬化促進剤としては、エポキシ樹脂の硬化促進剤として公知のものであれば種々の化合物を適用できる。例えば、3級アミン及びその塩類、イミダゾール類及びその塩類、有機ホスフィン化合物及びその塩類、オクチル酸亜鉛、オクチル酸スズなどの有機金属塩が挙げられ、必要に応じて2種類以上を用いてもよい。特に、本発明の効果を得るための好ましい硬化促進剤は、3級アミン及びその塩類、有機ホスフィン化合物及びその塩類であり、更に好ましくは有機ホスフィン化合物及びその塩類である。   As the curing accelerator, various compounds can be applied as long as they are known as curing accelerators for epoxy resins. Examples include tertiary amines and salts thereof, imidazoles and salts thereof, organic phosphine compounds and salts thereof, and organic metal salts such as zinc octylate and tin octylate. Two or more kinds may be used as necessary. . In particular, preferred curing accelerators for obtaining the effects of the present invention are tertiary amines and salts thereof, organic phosphine compounds and salts thereof, more preferably organic phosphine compounds and salts thereof.

本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂組成物は、カチオン系硬化触媒、特に熱カチオン性硬化触媒を用いても、透明性、硬度の優れた熱硬化性樹脂組成物を得ることが出来る。   The polyfunctional epoxy silicone resin composition of the present invention can provide a thermosetting resin composition having excellent transparency and hardness even when a cationic curing catalyst, particularly a thermocationic curing catalyst, is used.

熱カチオン性硬化触媒としては、公知のものであれば種々の化合物を適用できる。例えば、スルホニウムカチオン、ヨードニウムカチオンを有する有機カチオン分子と、テトラフルオロほう素アニオン、ヘキサフルオロリンアニオン、ヘキサフルオロひ素アニオン、ヘキサフルオロアンチモンアニオン等のルイス酸性を有するアニオン種で構成されているオニウム塩化合物等が挙げられる。この中で、スルホニウムカチオンを有する有機カチオン分子とヘキサフルオロアンチモンアニオンで構成されているオニウム塩を用いることが望ましい。   As the thermal cationic curing catalyst, various compounds can be applied as long as they are known. For example, an onium salt compound composed of an organic cation molecule having a sulfonium cation, an iodonium cation, and an anionic species having Lewis acidity such as a tetrafluoroboron anion, a hexafluorophosphorus anion, a hexafluoroarsenic anion, and a hexafluoroantimony anion. Etc. Among these, it is desirable to use an onium salt composed of an organic cation molecule having a sulfonium cation and a hexafluoroantimony anion.

樹脂組成物は酸化防止剤として、ヒンダードフェノール系化合物を必須成分として添加することを特徴とする。この化合物を添加することで、長時間の高温環境下に曝されても、硬化物の熱着色を低減することが出来る。   The resin composition is characterized by adding a hindered phenol compound as an essential component as an antioxidant. By adding this compound, the thermal coloring of the cured product can be reduced even when exposed to a high temperature environment for a long time.

酸化防止剤としては、公知のものであれば種々の化合物を適用できる。例えば、2,6−tert−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6-tert-ブチル-p-エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ-tert-ブチル−4−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネートなどのモノフェノール類、2,2−メチレンビス(4−メチル−6-tert-ブチルフェノール)、2,2−メチレンビス(4−エチル−6-tert-ブチルフェノール)、4,4’−チオビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)などのビスフェノール類、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5-tert-ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ-tert-ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス[メチレン−3−(3,5−ジ-tert-ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタンなどの高分子型フェノール類等が挙げられ、必要に応じて2種以上用いても良い。   As the antioxidant, various compounds can be applied as long as they are known. For example, 2,6-tert-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-tert-butyl-p-ethylphenol, stearyl-β- (3,5-di-tert-butyl-4-4 Monophenols such as -hydroxyphenyl) propionate, 2,2-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4'- Bisphenols such as thiobis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl- 2,4,6-tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis [methylene-3- (3,5-di-tert-butyl-4-hydro Shifeniru) propionate] polymer phenols such as methane and the like, may be used two or more.

これらの中で、特にスピログリコール骨格含有ヒンダードフェノール化合物、例えば式(5)で表される化合物を添加することで、本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂組成物の熱着色を改善することが可能となる。

Figure 2009114372
Among these, it is possible to improve the thermal coloring of the polyfunctional epoxy silicone resin composition of the present invention by adding a hindered phenol compound containing a spiroglycol skeleton, for example, a compound represented by the formula (5). It becomes.
Figure 2009114372

なお、スピログリコール骨格含有ヒンダードフェノール化合物は、例えばスミライザーGA−80(住友化学(株)製)、アデカスタブAO−80((株)ADEKA製)という名称で入手可能である。   In addition, the spiroglycol skeleton containing hindered phenol compound is available, for example with the name of Sumilizer GA-80 (made by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) and Adeka Stub AO-80 (made by ADEKA Co., Ltd.).

上記ヒンダードフェノールの添加量については特に制限されないが、多官能エポキシシリコーン樹脂組成物に対して0.001%〜20%、好ましくは0.01%〜5%の範囲で添加することで、本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂組成物の熱着色を改善することが出来る。   Although the amount of the hindered phenol added is not particularly limited, it can be added by adding 0.001% to 20%, preferably 0.01% to 5% to the polyfunctional epoxy silicone resin composition. Thermal coloring of the polyfunctional epoxy silicone resin composition of the invention can be improved.

多官能エポキシシリコーン樹脂組成物は、スピログリコール骨格含有ヒンダードフェノール化合物とともに、エステル骨格含有チオエーテル化合物系酸化防止剤を併用することも有利である。これら2種類の酸化防止剤を併用することで、スピログリコール型ヒンダードフェノール型酸化防止剤を単独で用いたときより、さらに多官能エポキシシリコーン樹脂組成物を硬化させて得られる硬化物の熱着色を低減することが出来る。   In the polyfunctional epoxy silicone resin composition, it is also advantageous to use an ester skeleton-containing thioether compound antioxidant together with a spiroglycol skeleton-containing hindered phenol compound. By using these two kinds of antioxidants in combination, thermal coloring of a cured product obtained by further curing a polyfunctional epoxy silicone resin composition than when a spiroglycol type hindered phenol type antioxidant is used alone. Can be reduced.

エステル骨格含有チオエーテル化合物系酸化防止剤としては、公知のものであれば種々の化合物を選択できる。例えば、ジラウリル3,3’―ジラウリル3,3’―チオジプロピオネート、ジミリスチル3,3’―ジラウリル3,3’―チオジプロピオネート、ジステアリル3,3’―ジラウリル3,3’―チオジプロピオネート、ペンタエリスリチルテトラキス(3―ラウリルチオプロピオネート)等が挙げられ、必要に応じて2種以上用いても良い。好ましいエステル骨格含有チオエーテル化合物系酸化防止剤は、ペンタエリスリチルテトラキス(3―ラウリルチオプロピオネート)であり、スミライザーTP−D(住友化学社製)という名称で入手可能である。   As the ester skeleton-containing thioether compound-based antioxidant, various compounds can be selected as long as they are known. For example, dilauryl 3,3′-dilauryl 3,3′-thiodipropionate, dimyristyl 3,3′-dilauryl 3,3′-thiodipropionate, distearyl 3,3′-dilauryl 3,3′-thio Examples include dipropionate and pentaerythrityltetrakis (3-laurylthiopropionate), and two or more kinds may be used as necessary. A preferred ester skeleton-containing thioether compound-based antioxidant is pentaerythrityl tetrakis (3-lauryl thiopropionate), which is available under the name Sumilizer TP-D (Sumitomo Chemical Co., Ltd.).

上記エステル骨格含有チオエーテル化合物系酸化防止剤の添加量についてはとくに制限されないが、多官能エポキシシリコーン樹脂組成物に対して0.001%〜20%、好ましくは0.01%〜5%の範囲で添加することで、多官能エポキシシリコーン樹脂組成物の熱着色を改善することが出来る。   The addition amount of the ester skeleton-containing thioether compound-based antioxidant is not particularly limited, but is 0.001% to 20%, preferably 0.01% to 5% with respect to the polyfunctional epoxy silicone resin composition. By adding, the thermal coloring of the polyfunctional epoxy silicone resin composition can be improved.

また、本発明の効果である常温でのハンドリング性、保存安定性、低硬化収縮、高硬度、耐熱性、耐UV性等を損なわない限り、リン原子を含有する酸化防止剤を併用しても良く、公知のものであれば種々の化合物を適用できる。例えば、トリフェニルフォスフェート、9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−(3,5−ジ-tert-ブチル4−ヒドロキシベンジル)−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド、10−デシロキシ−9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキサイド等が挙げられる。これらの酸化防止剤は必要に応じて2種類以上を用いてもよい。   In addition, an antioxidant containing a phosphorus atom may be used in combination as long as the effects of the present invention, such as handling at room temperature, storage stability, low curing shrinkage, high hardness, heat resistance, and UV resistance, are not impaired. Various compounds can be applied as long as they are known. For example, triphenyl phosphate, 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10- (3,5-di-tert-butyl 4-hydroxybenzyl) -9,10-dihydro -9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, 10-decyloxy-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, and the like. Two or more of these antioxidants may be used as necessary.

また、本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂は他の熱硬化性樹脂に配合して組成物とすることもできる。熱硬化性樹脂として本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂と共に使用される樹脂としては、不飽和ポリエステル樹脂、熱硬化性アクリル樹脂、熱硬化性アミノ樹脂、熱硬化性メラミン樹脂、熱硬化性ウレア樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂、熱硬化性オキセタン樹脂、熱硬化性エポキシ/オキセタン複合樹脂等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。   Moreover, the polyfunctional epoxy silicone resin of this invention can also be mix | blended with another thermosetting resin, and can also be set as a composition. As a resin used together with the polyfunctional epoxy silicone resin of the present invention as a thermosetting resin, an unsaturated polyester resin, a thermosetting acrylic resin, a thermosetting amino resin, a thermosetting melamine resin, a thermosetting urea resin, Examples include, but are not limited to, thermosetting urethane resins, thermosetting oxetane resins, thermosetting epoxy / oxetane composite resins, and the like.

本発明の製造方法で得られる多官能エポキシシリコーン樹脂は、常温でハンドリングしやすい液体であり、貯蔵安定性が良好で、硬化物は硬質で、硬化収縮が少なく、硬化物の表面にべたつきがなく、強度、たわみ、透明性に優れ、耐熱性、耐UV性に優れる。したがって、本発明の多官能エポキシシリコーン樹脂及び熱硬化性樹脂組成物は、塗料、コーティング剤、印刷インキ、レジストインキ、接着剤、半導体封止材等の電子材料分野、成型材料、注型材料及び電気絶縁材料分野に有用である。特に、LED分野において有用であり、LED封止用熱硬化性樹脂組成物として優れる。   The polyfunctional epoxy silicone resin obtained by the production method of the present invention is a liquid that is easy to handle at room temperature, has good storage stability, the cured product is hard, has little curing shrinkage, and has no stickiness on the surface of the cured product. Excellent in strength, deflection and transparency, heat resistance and UV resistance. Accordingly, the polyfunctional epoxy silicone resin and thermosetting resin composition of the present invention are used in the fields of electronic materials such as paints, coating agents, printing inks, resist inks, adhesives, semiconductor encapsulants, molding materials, casting materials, and the like. Useful in the field of electrical insulation materials. In particular, it is useful in the LED field and is excellent as a thermosetting resin composition for LED encapsulation.

次に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
硬化物の物性測定方法を次に示す。
Next, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist.
A method for measuring physical properties of the cured product is shown below.

1)硬化物のガラス転移温度(Tg)の測定
硬化物のガラス転移温度をセイコー電子工業(株)製熱応力歪測定装置TMA/SS120Uを用いて30℃から270℃の範囲で測定し、線膨張率の変化した温度をガラス転移温度とした。昇温速度は5℃/分とした。
1) Measurement of glass transition temperature (Tg) of cured product The glass transition temperature of the cured product was measured in the range of 30 ° C to 270 ° C using a thermal stress strain measuring device TMA / SS120U manufactured by Seiko Denshi Kogyo Co., Ltd. The temperature at which the expansion coefficient changed was defined as the glass transition temperature. The heating rate was 5 ° C./min.

2)ガラス転移点以下の線膨張率の測定。
セイコー電子工業(株)製熱応力歪測定装置TMA/SS120Uを用いて30℃から270℃の範囲で測定し、40℃と60℃の2点で結ばれた直線の傾きから線膨張率を算出した。昇温速度は5℃/分とした。
2) Measurement of linear expansion coefficient below the glass transition point.
Measured in the range of 30 ° C to 270 ° C using a thermal stress strain measuring device TMA / SS120U manufactured by Seiko Electronics Industry Co., Ltd., and the linear expansion coefficient was calculated from the slope of a straight line connected at two points of 40 ° C and 60 ° C. did. The heating rate was 5 ° C./min.

3)硬化物の初期透過度
日立製作所製自記分光光度計U−3410を用いて、厚さ1mm硬化物の400nmの透過度を測定した。
3) Initial transmittance of cured product Using a self-recording spectrophotometer U-3410 manufactured by Hitachi, Ltd., a transmittance of 400 nm of a cured product having a thickness of 1 mm was measured.

4)耐UV性の測定
厚さ4mm硬化物をQパネル社製耐候性試験機QUVを用いて、600時間UV照射した後の400nmの透過度を、初期透過度と同様にして測定した。QUVのランプにはUVA340nmを用い、ブラックパネル温度は55℃とした。
4) Measurement of UV resistance Using a weather resistance tester QUV manufactured by Q Panel Co., Ltd., a 4 mm thick cured product, the transmittance at 400 nm after UV irradiation for 600 hours was measured in the same manner as the initial transmittance. A UVA of 340 nm was used for the QUV lamp, and the black panel temperature was 55 ° C.

5)初期耐熱性の測定
硬化物を150℃の環境下に曝し、72時間後の400nmの透過度を、初期透過度と同様にして測定した。
5) Measurement of initial heat resistance The cured product was exposed to an environment of 150 ° C., and the transmittance at 400 nm after 72 hours was measured in the same manner as the initial transmittance.

6)長期耐熱性の測定
硬化物を150℃の環境下にさらし、400時間後の400nmの透過度を、初期透過度と同様にして測定した。
6) Measurement of long-term heat resistance The cured product was exposed to an environment of 150 ° C., and the transmittance at 400 nm after 400 hours was measured in the same manner as the initial transmittance.

7)表面べたつき性
硬化物を室温の状態でポリエチレン製の袋に入れ、表面を接触させたとき、硬化物がポリエチレン製の袋に少しでも張り付いた場合をべたつき性有りと判定した。
7) Surface stickiness When the cured product was placed in a polyethylene bag at room temperature and brought into contact with the surface, the cured product was judged to be sticky if it adhered to the polyethylene bag.

8)硬度の測定
テクロック(株)製硬度計TYPE−Dを用いて、室温での硬化物の表面硬度を測定した。
8) Measurement of hardness The surface hardness of the cured product at room temperature was measured using a hardness meter TYPE-D manufactured by Teclock Co., Ltd.

9)金型取り外し後の硬化物
金型を外したとき、硬化物の均一性や硬化収縮による硬化物の割れを目視にて判定した。○:均一な硬化物である。△:金型の形状を保っているが硬化物中にクラックが生じている。×:金型の形状を保たず、樹脂が割れている。
9) Cured product after removing the mold When the mold was removed, the uniformity of the cured product and cracking of the cured product due to curing shrinkage were visually determined. ○: Uniform cured product. (Triangle | delta): Although the shape of a metal mold | die is maintained, the crack has arisen in hardened | cured material. X: The shape of the mold was not maintained and the resin was cracked.

10)曲げ、たわみ特性試験
JIS−7171に準拠し、80mm×10mm×4mmの試験片を用いて、オートグラフ(島津製作所(株)製)により曲げ弾性率、曲げ強度、曲げたわみを測定した。
10) Bending and deflection characteristic test In accordance with JIS-7171, 80 mm × 10 mm × 4 mm test pieces were used to measure bending elastic modulus, bending strength, and bending deflection by an autograph (manufactured by Shimadzu Corporation).

合成例1
4−ビニルシクロヘキセンオキシド156重量部(1.25mol)、カーボン担持白金触媒(3%担持品)0.18重量部を、温度計、冷却管、窒素導入管、攪拌翼の付いた500mLの4つ口セパラブルフラスコに投入した。80℃に昇温したのち、メチルジメトキシシラン115重量部を、3時間かけて滴下した。滴下が完了した後、そのまま3時間攪拌を続けた。反応液を0.1規定の水酸化ナトリウム/メタノール溶液に滴下し、ガスの発生が無くなったことを確認した後、得られた茶色のろ液を減圧蒸留し、135℃、1mmHgの減圧下で留出する成分を分留により取り出した。このようにして一般式(2)のE1が2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基で表される無色透明のエポキシシランモノマーを135重量部得た。このエポキシシランモノマーのエポキシ当量は232g/eq.であった。
Synthesis example 1
156 parts by weight (1.25 mol) of 4-vinylcyclohexene oxide and 0.18 part by weight of platinum catalyst supported on carbon (3% supported product) were added to four 500 mL units equipped with a thermometer, a cooling pipe, a nitrogen introducing pipe and a stirring blade. It put into the mouth separable flask. After heating up to 80 degreeC, 115 weight part of methyldimethoxysilane was dripped over 3 hours. After completion of the dropping, stirring was continued for 3 hours. The reaction solution was added dropwise to a 0.1 N sodium hydroxide / methanol solution, and after confirming that no gas was generated, the obtained brown filtrate was distilled under reduced pressure, under reduced pressure of 135 ° C. and 1 mmHg. The component to be distilled out was taken out by fractional distillation. In this way, 135 parts by weight of a colorless and transparent epoxy silane monomer in which E 1 of the general formula (2) is represented by a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group was obtained. The epoxy equivalent of this epoxy silane monomer is 232 g / eq. Met.

実施例1
合成例1で得られたエポキシシランモノマー100重量部(0.435mol)、フェニルトリメトキシシラン86重量部(0.435mol)、ジオキサン79重量部、水7重量部、5%炭酸ナトリウム9.67重量部(水の投入量、合計0.926mol)を温度計、冷却管、窒素導入管、攪拌翼の付いた1Lの4つ口セパラブルフラスコに投入した。この溶液を攪拌しながら80℃に昇温し、副生するメタノールを還流させながら3時間反応を続けた。原料がGPC上で消失したのを確認後、ついで20%リン酸水溶液19.1重量部、トリメチルメトキシシラン136重量部(1.30mol)を投入し、55℃で3時間反応を続けた。トルエン200重量部を投入して希釈した後、水120重量部を用いて水層が中性になるまで水洗を繰り返した。有機層を取り出し、エバポレータを用いて65℃、80mmHgの減圧下で溶媒を留去し、内温を維持したまま真空ポンプで内圧5mmHgの減圧下で30分真空乾燥を行った。このようにして2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基が導入された無色透明の多官能エポキシシリコーン樹脂(ES1)81重量部を得た。この樹脂のエポキシ当量は373g/eq.であった。
Example 1
100 parts by weight (0.435 mol) of the epoxysilane monomer obtained in Synthesis Example 1, 86 parts by weight of phenyltrimethoxysilane (0.435 mol), 79 parts by weight of dioxane, 7 parts by weight of water, 9.67 parts by weight of 5% sodium carbonate Parts (amount of water added, 0.926 mol in total) were charged into a 1 L four-necked separable flask equipped with a thermometer, a cooling tube, a nitrogen introducing tube, and a stirring blade. This solution was heated to 80 ° C. while stirring, and the reaction was continued for 3 hours while refluxing methanol as a by-product. After confirming the disappearance of the raw material on GPC, 19.1 parts by weight of a 20% phosphoric acid aqueous solution and 136 parts by weight (1.30 mol) of trimethylmethoxysilane were added, and the reaction was continued at 55 ° C. for 3 hours. After 200 parts by weight of toluene was added for dilution, washing with water was repeated using 120 parts by weight of water until the aqueous layer became neutral. The organic layer was taken out, and the solvent was distilled off using an evaporator under a reduced pressure of 65 ° C. and 80 mmHg, followed by vacuum drying for 30 minutes under a reduced pressure of 5 mmHg with a vacuum pump while maintaining the internal temperature. In this way, 81 parts by weight of a colorless and transparent polyfunctional epoxy silicone resin (ES1) into which 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group was introduced was obtained. The epoxy equivalent of this resin is 373 g / eq. Met.

実施例2
合成例1で得られたエポキシシランモノマー100重量部(0.435mol)、フェニルトリメトキシシラン21.5重量部(0.109mol)、ジオキサン52重量部、水2.7重量部、5%炭酸カリウム8.72重量部(水の投入量、合計0.634mol)、5%リン酸水溶液13.4重量部、トリメチルメトキシシラン103重量部(0.992mol)を使用した以外は実施例1と同様の操作を行い、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基が導入された無色透明の多官能エポキシシリコーン樹脂(ES2)77重量部を得た。この樹脂のエポキシ当量は275g/eq.であった。
Example 2
100 parts by weight (0.435 mol) of the epoxysilane monomer obtained in Synthesis Example 1, 21.5 parts by weight (0.109 mol) of phenyltrimethoxysilane, 52 parts by weight of dioxane, 2.7 parts by weight of water, 5% potassium carbonate The same as in Example 1 except that 8.72 parts by weight (amount of water added, 0.634 mol in total), 13.4 parts by weight of 5% phosphoric acid aqueous solution, and 103 parts by weight (0.992 mol) of trimethylmethoxysilane were used. The operation was performed to obtain 77 parts by weight of a colorless and transparent polyfunctional epoxy silicone resin (ES2) into which 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group was introduced. The epoxy equivalent of this resin is 275 g / eq. Met.

実施例3
反応原料として合成例1で得られたエポキシシランモノマー100重量部(0.435mol)、フェニルトリメトキシシラン21.5重量部(0.109mol)、及びメチルトリメトキシシラン14.8重量部(0.109mol)を用い、溶媒としてジオキサン50重量部を用いた以外は実施例2と同様の操作を行い、無色透明の多官能エポキシシリコーン樹脂(ES3)84重量部を得た。この樹脂のエポキシ当量は242g/eq.であった。
Example 3
100 parts by weight (0.435 mol) of the epoxysilane monomer obtained in Synthesis Example 1 as a reaction raw material, 21.5 parts by weight (0.109 mol) of phenyltrimethoxysilane, and 14.8 parts by weight of methyltrimethoxysilane (0. 109 mol) and using 50 parts by weight of dioxane as a solvent, the same operation as in Example 2 was performed to obtain 84 parts by weight of a colorless and transparent polyfunctional epoxy silicone resin (ES3). The epoxy equivalent of this resin is 242 g / eq. Met.

比較例1
合成例1で得られたエポキシシランモノマー100重量部(0.435mol)、ジオキサン43重量部、水1.5重量部、5%炭酸ナトリウム9.7重量部(水の投入量、合計0.623mol)を、セパラブルフラスコに投入した。この溶液を攪拌しながら80℃に昇温し、副生するメタノールを還流させながら3時間反応を続けた。原料がGPC上で消失したのを確認後、ついで20%リン酸水溶液4.3重量部、トリメチルメトキシシラン81重量部(0.78mol)を投入し、55℃で3時間反応を続けた。以下は、実施例1と同様に処理して直鎖状の無色透明の多官能エポキシシリコーン樹脂(ES4)81重量部を得た。この樹脂のエポキシ当量は251g/eq.であった。
Comparative Example 1
100 parts by weight (0.435 mol) of the epoxysilane monomer obtained in Synthesis Example 1, 43 parts by weight of dioxane, 1.5 parts by weight of water, 9.7 parts by weight of 5% sodium carbonate (amount of water added, 0.623 mol in total) Was charged into a separable flask. This solution was heated to 80 ° C. while stirring, and the reaction was continued for 3 hours while refluxing methanol as a by-product. After confirming the disappearance of the raw material on GPC, 4.3 parts by weight of a 20% phosphoric acid aqueous solution and 81 parts by weight (0.78 mol) of trimethylmethoxysilane were added, and the reaction was continued at 55 ° C. for 3 hours. The following was processed in the same manner as in Example 1 to obtain 81 parts by weight of a linear, colorless and transparent polyfunctional epoxy silicone resin (ES4). The epoxy equivalent of this resin is 251 g / eq. Met.

比較例2
4−ビニルシクロヘキセンオキシドを130重量部(1.05mol)、カーボン担持白金触媒(3%担持品、エヌ・イーケムキャット(株)製)0.213重量部を、温度計、冷却管、窒素導入管、攪拌翼の付いた500mLの4つ口セパラブルフラスコに投入した。この溶液に、メチルハイドロジェンシリコーンオイル(理論Si−H当量64g/eq.)を3時間かけて滴下した。内温を室温から40℃に昇温したところで、反応溶液が軟質のゲルと化した。
Comparative Example 2
130 parts by weight (1.05 mol) of 4-vinylcyclohexene oxide, 0.213 parts by weight of a carbon-supported platinum catalyst (3% supported product, manufactured by NP Chemcat Co., Ltd.), thermometer, cooling pipe, nitrogen introduction pipe And put into a 500 mL four-necked separable flask equipped with a stirring blade. To this solution, methyl hydrogen silicone oil (theoretical Si-H equivalent 64 g / eq.) Was added dropwise over 3 hours. When the internal temperature was raised from room temperature to 40 ° C., the reaction solution turned into a soft gel.

比較例3
4−ビニルシクロヘキセンオキシドを37重量部(0.30mol)、カーボン担持白金触媒(3%担持品、エヌ・イーケムキャット(株)製)0.1重量部を温度計、冷却管、窒素導入管、攪拌翼の付いた500mLの4つ口セパラブルフラスコに投入した。この溶液を50℃迄昇温し、メチルハイドロジェン−ジメチルシリコーンオリゴマー(理論Si−H当量245g/eq.)を滴下したところ、13重量部を滴下した時点で反応液が軟質のゲルと化した。
Comparative Example 3
37 parts by weight (0.30 mol) of 4-vinylcyclohexene oxide, 0.1 parts by weight of a carbon-supported platinum catalyst (3% supported product, manufactured by N.E. Chemcat Co., Ltd.), thermometer, cooling pipe, nitrogen introduction pipe, It was put into a 500 mL 4-neck separable flask equipped with a stirring blade. When this solution was heated to 50 ° C. and methylhydrogen-dimethylsilicone oligomer (theoretical Si—H equivalent 245 g / eq.) Was added dropwise, the reaction solution turned into a soft gel when 13 parts by weight of the solution was added dropwise. .

比較例4
合成例1で得られたエポキシシランモノマー100重量部(0.435mol)、ジオキサン43重量部、水10.8重量部、35%濃塩酸0.37重量部(水の投入量、合計0.623mol)を温度計、冷却管、窒素導入管、攪拌翼の付いた1Lの4つ口セパラブルフラスコに投入した。この溶液を80℃まで昇温し、3時間攪拌後GPC測定を行ったところ、原料のシランモノマーはほとんど縮合反応を起こしていなかった。
Comparative Example 4
100 parts by weight (0.435 mol) of the epoxysilane monomer obtained in Synthesis Example 1, 43 parts by weight of dioxane, 10.8 parts by weight of water, 0.37 parts by weight of 35% concentrated hydrochloric acid (the amount of water added, 0.623 mol in total) Was introduced into a 1 L four-necked separable flask equipped with a thermometer, a cooling tube, a nitrogen introducing tube, and a stirring blade. When this solution was heated to 80 ° C. and stirred for 3 hours and subjected to GPC measurement, the raw material silane monomer hardly caused a condensation reaction.

比較例5
実施例1において、5%炭酸ナトリウム9.67重量部の代わりに5%水酸化ナトリウム水溶液2.8重量部を用い、且つ水の投入量の合計を0.926molとした他は、実施例1と同様にして反応(第1段の反応)を行ったところ、3時間後に反応物がもち状の不定形物と化した。この不定形物はトリメチルメトキシシラン、トルエンに不溶であったため、目的の多官能エポキシシリコーン樹脂を得ることが出来なかった。
Comparative Example 5
In Example 1, except that 2.8 parts by weight of 5% aqueous sodium hydroxide solution was used instead of 9.67 parts by weight of 5% sodium carbonate and the total amount of water was 0.926 mol, Example 1 The reaction (first stage reaction) was carried out in the same manner as described above, and after 3 hours, the reaction product became a sticky amorphous product. Since this amorphous product was insoluble in trimethylmethoxysilane and toluene, the desired polyfunctional epoxy silicone resin could not be obtained.

比較例6
合成例1で得られたエポキシシランモノマー100重量部(0.435mol)、フェニルトリメトキシシラン86重量部(0.435mol)、ジオキサン79重量部、水7重量部、5%炭酸ナトリウム9.67重量部(水の投入量、合計0.926mol)を温度計、冷却管、窒素導入管、攪拌翼の付いた1Lの4つ口セパラブルフラスコに投入した。この溶液を攪拌しながら80℃に昇温し、副生するメタノールを還流させながら6時間反応を続けた。トルエン200重量部を投入して希釈した後、水120重量部を用いて水層が中性になるまで水洗を繰り返した。有機層を取り出し、エバポレータを用いて65℃、80mmHgの減圧下で溶媒を留去し、内温を維持したまま真空ポンプで内圧5mmHgの減圧下で30分真空乾燥を行った。このようにして2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基が導入された無色透明の多官能エポキシシリコーン樹脂(ES5)80重量部を得た。この樹脂のエポキシ当量は240g/eq.であった。
Comparative Example 6
100 parts by weight (0.435 mol) of the epoxysilane monomer obtained in Synthesis Example 1, 86 parts by weight of phenyltrimethoxysilane (0.435 mol), 79 parts by weight of dioxane, 7 parts by weight of water, 9.67 parts by weight of 5% sodium carbonate Parts (amount of water added, 0.926 mol in total) were charged into a 1 L four-necked separable flask equipped with a thermometer, a cooling tube, a nitrogen introducing tube, and a stirring blade. The solution was heated to 80 ° C. while stirring, and the reaction was continued for 6 hours while refluxing methanol as a by-product. After 200 parts by weight of toluene was added for dilution, washing with water was repeated using 120 parts by weight of water until the aqueous layer became neutral. The organic layer was taken out, and the solvent was distilled off using an evaporator under a reduced pressure of 65 ° C. and 80 mmHg, followed by vacuum drying for 30 minutes under a reduced pressure of 5 mmHg with a vacuum pump while maintaining the internal temperature. In this way, 80 parts by weight of a colorless and transparent polyfunctional epoxy silicone resin (ES5) into which 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group was introduced was obtained. The epoxy equivalent of this resin is 240 g / eq. Met.

実施例1〜3及び比較例1、6で得られた多官能エポキシシリコーン樹脂ES1〜ES5の25℃での粘度η、エポキシ当量、数平均分子量Mn、重量平均分子量Mw(いずれもポリスチレン換算)、貯蔵安定性の判定手段として、常圧で125℃の環境下で1時間放置したのちの樹脂の不揮発分及び25℃粘度η、エポキシ当量、数平均分子量Mn、重量平均分子量Mwを表1に示す。なお、EEWとはエポキシ当量の略語である。比較例6のES5末端の停止処理がされていないES5を除き分子量、EEWともに125℃処理前後での大幅な違いは見受けられなかった。
Viscosity η, epoxy equivalent, number average molecular weight Mn, weight average molecular weight Mw (all in terms of polystyrene) of polyfunctional epoxy silicone resins ES1 to ES5 obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 6, Table 1 shows the nonvolatile content and 25 ° C. viscosity η, epoxy equivalent, number average molecular weight Mn, and weight average molecular weight Mw of the resin after standing for 1 hour in an environment of 125 ° C. at atmospheric pressure as a storage stability determination means. . Note that EEW is an abbreviation for epoxy equivalent. Except for ES5 which was not subjected to ES5 terminal termination treatment in Comparative Example 6, there was no significant difference in molecular weight and EEW before and after treatment at 125 ° C.

Figure 2009114372
Figure 2009114372

実施例4〜7
実施例1〜3で得られた多官能エポキシシリコーン樹脂(ES1〜3)を、メチル化ヘキサヒドロ無水フタル酸(酸無水物当量168g/eq.)を用いて、エポキシ当量と酸無水物当量の比=1:1となるように加え、よく混合し、さらに硬化促進剤としてテトラ-n-ブチルホスホニウムo,o’-ジエチルホスホロジチオネートを組成物の0.5重量%加えて多官能エポキシシリコーン樹脂組成物とした。この組成物を真空脱気して金型内で、100℃で4時間、更に140℃で12時間硬化して厚さ1mmの樹脂板を作成した。
Examples 4-7
The polyfunctional epoxy silicone resins (ES1 to 3) obtained in Examples 1 to 3 were subjected to a ratio of epoxy equivalent to acid anhydride equivalent using methylated hexahydrophthalic anhydride (acid anhydride equivalent 168 g / eq.). = 1: 1, mixed well, and then added 0.5 wt% of the composition as a curing accelerator, tetra-n-butylphosphonium o, o'-diethyl phosphorodithionate, to give a polyfunctional epoxy silicone A resin composition was obtained. This composition was vacuum degassed and cured in a mold at 100 ° C. for 4 hours and further at 140 ° C. for 12 hours to prepare a resin plate having a thickness of 1 mm.

実施例8
酸化防止剤として、スピログリコール骨格含有ヒンダードフェノール化合物スミライザーGA−80(住友化学(株)製)を組成物の0.5%添加した以外は実施例4と同様の作業を行い、多官能エポキシシリコーン樹脂組成物を得て、次いで厚さ1mmの樹脂板を作成した。
Example 8
A polyfunctional epoxy was prepared in the same manner as in Example 4 except that 0.5% of the composition was added as an antioxidant, spiroglycol skeleton-containing hindered phenolic compound Sumilizer GA-80 (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.). A silicone resin composition was obtained, and then a resin plate having a thickness of 1 mm was prepared.

実施例9
酸化防止剤として、組成物に対しGA−80をの0.1%、エステル骨格含有チオエーテル化合物スミライザーTP−D(住友化学(株)製)を0.3%添加した以外は実施例4と同様の作業を行い、多官能エポキシシリコーン樹脂組成物を得て、次いで厚さ1mmの樹脂板を作成した。
Example 9
As an antioxidant, 0.1% of GA-80 and 0.3% of an ester skeleton-containing thioether compound lyzer TP-D (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were added to the composition as in Example 4. Thus, a polyfunctional epoxy silicone resin composition was obtained, and then a 1 mm thick resin plate was prepared.

比較例7
比較例1で得られた多官能エポキシシリコーン樹脂(ES4)を用いて、実施例4〜7と同様の操作を行い、多官能エポキシシリコーン樹脂組成物を得て、次いで厚さ1mmの樹脂板を作成した。
Comparative Example 7
Using the polyfunctional epoxy silicone resin (ES4) obtained in Comparative Example 1, the same operation as in Examples 4 to 7 was performed to obtain a polyfunctional epoxy silicone resin composition, and then a 1 mm thick resin plate was obtained. Created.

比較例8
多官能エポキシシリコーン樹脂の代わりに脂環式エポキシ樹脂である3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル-3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(エポキシ樹脂C)を用いた以外は実施例4と同様の作業を行い、エポキシ樹脂組成物を得て、次いで厚さ1mmの樹脂板を作成した。
Comparative Example 8
Except for using 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate (epoxy resin C), which is an alicyclic epoxy resin, in place of the polyfunctional epoxy silicone resin, the same as Example 4 Work was performed to obtain an epoxy resin composition, and then a resin plate having a thickness of 1 mm was prepared.

比較例9
多官能エポキシシリコーン樹脂の代わりに水素化ビスフェノールAのジグリシジルエーテル化合物(エポキシ樹脂H)を用いた以外は実施例4と同様にして、エポキシ樹脂組成物を得て、次いで厚さ1mmの樹脂板を作成した。
Comparative Example 9
An epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 4 except that a diglycidyl ether compound (epoxy resin H) of hydrogenated bisphenol A was used instead of the polyfunctional epoxy silicone resin, and then a 1 mm thick resin plate It was created.

比較例10
多官能エポキシシリコーン樹脂の代わりに、脂環式エポキシ基を頂点に有するかご型シルセスキオキサン化合物(EP0408:Hybrid Plastics社製)を用いた以外は実施例4と同様にして、エポキシ樹脂組成物を得て、次いで厚さ1mmの樹脂板を作成した。
Comparative Example 10
An epoxy resin composition was prepared in the same manner as in Example 4 except that a cage-type silsesquioxane compound having an alicyclic epoxy group at the apex (EP0408: manufactured by Hybrid Plastics) was used instead of the polyfunctional epoxy silicone resin. Then, a resin plate having a thickness of 1 mm was prepared.

比較例11
多官能エポキシシリコーン樹脂の代わりに、メチルハイドロジェン−ジメチルシロキサンコポリマー(Si−H当量:92g/eq.)と、4−ビニルシクロヘキセンオキシドを付加反応させて得られる、エポキシ当量が217g/eq.であり、1分子中に約20個の脂環式エポキシを含有するエポキシ変性ポリシロキサン樹脂(ESP1)を用いた以外は実施例4と同様にして、エポキシ樹脂組成物を得て、次いで厚さ1mmの樹脂板を作製した。
Comparative Example 11
Instead of a polyfunctional epoxy silicone resin, an epoxy equivalent obtained by addition reaction of methylhydrogen-dimethylsiloxane copolymer (Si-H equivalent: 92 g / eq.) And 4-vinylcyclohexene oxide is 217 g / eq. An epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 4 except that an epoxy-modified polysiloxane resin (ESP1) containing about 20 alicyclic epoxies in one molecule was used. A 1 mm resin plate was produced.

得られた硬化物の樹脂板のガラス転移温度、初期透過度、耐UV性、表面のべたつき性、硬度(ショアーD)、金型取り外し後の硬化物の形状及び150℃の環境下に72時間放置した後の硬化物の形状変化を表2に示す。   72 hours in the glass transition temperature, initial transmittance, UV resistance, surface stickiness, hardness (Shore D), shape of the cured product after removing the mold, and 150 ° C. environment. Table 2 shows changes in the shape of the cured product after being left standing.

Figure 2009114372
Figure 2009114372

実施例9〜11
実施例1〜3で得られた多官能エポキシシリコーン樹脂(ES1〜3)100重量部に対して、熱カチオン性硬化触媒である、3−メチル−2−ブチルテトラメチレンスルフォニウムヘキサフルオロアンチモネート(商品名:アデカオプトン CP−77 旭電化工業(株)製)0.5部を加えて、これをよく混合して、多官能エポキシシリコーン樹脂組成物を得た。この組成物を真空脱気して金型内で、65℃で2時間、100℃で4時間、更に140℃で12時間硬化して厚さ4mmの樹脂板を作成した。
Examples 9-11
3-methyl-2-butyltetramethylene sulfonium hexafluoroantimonate, which is a thermal cationic curing catalyst, with respect to 100 parts by weight of the polyfunctional epoxy silicone resins (ES1 to 3) obtained in Examples 1 to 3. (Product name: Adeka Opton CP-77 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 0.5 part was added and mixed well to obtain a polyfunctional epoxy silicone resin composition. This composition was vacuum degassed and cured in a mold at 65 ° C. for 2 hours, at 100 ° C. for 4 hours, and further at 140 ° C. for 12 hours to prepare a resin plate having a thickness of 4 mm.

比較例12
多官能エポキシシリコーン樹脂の代わりに3,4−エポキシシクロヘキセニルメチル-3’,4’−エポキシシクロヘキセンカルボキシレート(エポキシ樹脂C)を用いた以外は実施例9と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得て、次いで厚さ4mmの樹脂板を作成した。
Comparative Example 12
An epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 9 except that 3,4-epoxycyclohexenylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexenecarboxylate (epoxy resin C) was used instead of the polyfunctional epoxy silicone resin. Then, a resin plate having a thickness of 4 mm was prepared.

比較例13
多官能エポキシシリコーン樹脂の代わりに水素化ビスフェノールAのジグリシジルエーテル化合物(エポキシ樹脂H)を用いた以外は実施例9と同様にしてエポキシ樹脂組成物を得て、次いで厚さ4mmの樹脂板を作成した。
Comparative Example 13
An epoxy resin composition was obtained in the same manner as in Example 9 except that a diglycidyl ether compound of hydrogenated bisphenol A (epoxy resin H) was used instead of the polyfunctional epoxy silicone resin, and then a resin plate having a thickness of 4 mm was obtained. Created.

比較例14
多官能エポキシシリコーン樹脂の代わりに、脂環式エポキシ基を頂点に有するかご型シルセスキオキサン化合物(EP0408:Hybrid Plastics社製)を用いた以外は実施例9と同様にして熱カチオン性硬化触媒の配合を試みたが、粘度が高く混合することが出来なかった。
Comparative Example 14
Thermal cationic curing catalyst in the same manner as in Example 9 except that a cage-type silsesquioxane compound having an alicyclic epoxy group at the apex (EP0408: manufactured by Hybrid Plastics) was used instead of the polyfunctional epoxy silicone resin. However, the viscosity was high and could not be mixed.

実施例9〜11、比較例12、13により得られた樹脂板状硬化物の初期透過度、耐光性、硬度(ショアーD)、金型取り外し後の硬化物の形状を表3に示す。   Table 3 shows the initial transmittance, light resistance, hardness (Shore D), and the shape of the cured product after removal of the mold of the resin plate-shaped cured products obtained in Examples 9 to 11 and Comparative Examples 12 and 13.

Figure 2009114372
Figure 2009114372

Claims (7)

一般式(1)、
Figure 2009114372
(式中、R1はそれぞれ独立に炭素数1〜3の炭化水素基を示し、R2は炭素数1〜10の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又はフェニル基を示す。)
で表されるシランモノマーを全モノマー及び末端停止剤の合計100重量%に対し10〜70重量%と一般式(2)、
Figure 2009114372
(式中、R1はそれぞれ独立に炭素数1〜3の炭化水素基を示し、R2は炭素数1〜10の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又はフェニル基を示し、E1はエポキシ基を有する炭素数1〜20のエポキシ基含有基を示し、エポキシ基を構成する酸素原子の他にエーテル結合性又はエステル結合性酸素原子を1〜2個有していてもよい。)
で表されるエポキシシランモノマーを全モノマー及び末端停止剤の合計100重量%に対し30〜90重量%とを、水とアルカリ金属炭酸塩又はアルカリ土類金属炭酸塩から選ばれる塩基性触媒の存在下で縮合させ、次いで一般式(3)、
Figure 2009114372
(式中、R1は炭素数1〜3の炭化水素基を示し、R2はそれぞれ独立に炭素数1〜10の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基又はフェニル基を示す。)
で表される末端停止剤を全モノマー及び末端停止剤の合計100重量%に対し10〜90重量%用いて、酸性条件下で末端アルコキシ基、末端シラノール基の封止反応を行うことを特徴とする多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法。
Formula (1),
Figure 2009114372
(In the formula, each R 1 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 represents a chain or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a phenyl group.)
10 to 70% by weight of the silane monomer represented by general formula (2) with respect to a total of 100% by weight of all monomers and terminal terminators,
Figure 2009114372
(In the formula, each R 1 independently represents a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, R 2 represents a chain or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a phenyl group, and E 1 represents An epoxy group-containing group having 1 to 20 carbon atoms having an epoxy group is shown, and may have 1 to 2 ether-bonded or ester-bonded oxygen atoms in addition to the oxygen atom constituting the epoxy group.
The presence of a basic catalyst selected from water and alkali metal carbonate or alkaline earth metal carbonate, with the epoxysilane monomer represented by the formula: Condensation under, then general formula (3),
Figure 2009114372
(In the formula, R 1 represents a hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and R 2 independently represents a chain or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a phenyl group.)
A terminal alkoxy group and a terminal silanol group are subjected to a sealing reaction under acidic conditions using 10 to 90% by weight of a terminal stopper represented by To produce a polyfunctional epoxy silicone resin.
多官能エポキシシリコーン樹脂が一般式(4)
Figure 2009114372
(式中、R2はそれぞれ独立に炭素数1〜10の鎖状若しくは環状の脂肪族炭化水素基、又はフェニル基を示す。E1はエポキシ基を有する炭素数1〜20のエポキシ基含有基を示し、エポキシ基を構成する酸素原子の他にエーテル結合性又はエステル結合性酸素原子を1〜2個有していてもよい。0.1≦a≦0.7、0.3≦b≦0.9、0.1≦c≦0.6である。)で表される単位を有する請求項1に記載の多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法。
Multifunctional epoxy silicone resin is represented by the general formula (4)
Figure 2009114372
(In the formula, each R 2 independently represents a linear or cyclic aliphatic hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms or a phenyl group. E 1 is an epoxy group-containing group having 1 to 20 carbon atoms having an epoxy group. In addition to the oxygen atom constituting the epoxy group, it may have 1 or 2 ether- or ester-bonded oxygen atoms: 0.1 ≦ a ≦ 0.7, 0.3 ≦ b ≦ The manufacturing method of the polyfunctional epoxy silicone resin of Claim 1 which has a unit represented by 0.9 and 0.1 <= c <= 0.6.).
末端アルコキシ基、末端シラノール基の封止反応を、リン酸触媒を用いて行う請求項1に記載の多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法。   The manufacturing method of the polyfunctional epoxy silicone resin of Claim 1 which performs sealing reaction of a terminal alkoxy group and a terminal silanol group using a phosphoric acid catalyst. 一般式(2)において、E1が2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基である請求項1又は2に記載の多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法。 The method for producing a polyfunctional epoxy silicone resin according to claim 1 or 2, wherein in the general formula (2), E 1 is a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group. エポキシ当量が180〜1000(g/eq.)、ポリスチレン換算における重量平均分子量が500〜10000、重量平均分子量とエポキシ当量の比(重量分子量/エポキシ当量)が2以上である請求項1〜3のいずれかに記載の多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法。   The epoxy equivalent is 180 to 1000 (g / eq.), The weight average molecular weight in terms of polystyrene is 500 to 10,000, and the ratio of weight average molecular weight to epoxy equivalent (weight molecular weight / epoxy equivalent) is 2 or more. The manufacturing method of the polyfunctional epoxy silicone resin in any one. 請求項1〜4のいずれかに記載の多官能エポキシシリコーン樹脂の製造方法で得られる多官能エポキシシリコーン樹脂。   The polyfunctional epoxy silicone resin obtained by the manufacturing method of the polyfunctional epoxy silicone resin in any one of Claims 1-4. 請求項5に記載の多官能エポキシシリコーン樹脂に、a)エポキシ樹脂硬化剤、硬化促進剤又は硬化触媒、及びb)酸化防止剤を配合してなることを特徴とする多官能エポキシシリコーン樹脂組成物。   A polyfunctional epoxy silicone resin composition comprising: a) an epoxy resin curing agent, a curing accelerator or a curing catalyst, and b) an antioxidant in the polyfunctional epoxy silicone resin according to claim 5. .
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