JP2012180464A - Method for producing thiol group-containing silsesquioxane, curable resin composition containing thiol group-containing silsesquioxane, cured product of the resin composition and various goods derived therefrom - Google Patents

Method for producing thiol group-containing silsesquioxane, curable resin composition containing thiol group-containing silsesquioxane, cured product of the resin composition and various goods derived therefrom Download PDF

Info

Publication number
JP2012180464A
JP2012180464A JP2011044692A JP2011044692A JP2012180464A JP 2012180464 A JP2012180464 A JP 2012180464A JP 2011044692 A JP2011044692 A JP 2011044692A JP 2011044692 A JP2011044692 A JP 2011044692A JP 2012180464 A JP2012180464 A JP 2012180464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
thiol group
component
resin composition
silsesquioxane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011044692A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5773131B2 (en
Inventor
Takeshi Fukuda
猛 福田
Takashi Tazaki
崇司 田崎
Yushi Ogawa
雄史 小川
Hideki Aida
秀樹 合田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arakawa Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arakawa Chemical Industries Ltd filed Critical Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority to JP2011044692A priority Critical patent/JP5773131B2/en
Publication of JP2012180464A publication Critical patent/JP2012180464A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5773131B2 publication Critical patent/JP5773131B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a silsesquioxane containing thiol group, essentially free from a residual silanol group, composed mainly of a polyhedral oligomeric silsesquioxane structure, containing multiple thiol groups in a molecule, having high storage stability of the compound itself and a composition containing the compound, and providing a cured material having high heat-resistance.SOLUTION: The method for producing the silsesquioxane (A) containing thiol group and essentially free from residual silanol group comprises hydrolysis of a thiol group-containing alkoxysilane (a1) expressed by general formula (1): RSi(OR)(in the formula, Ris a 1-8C hydrocarbon group having at least one thiol group or aromatic hydrocarbon group having at least one thiol group; and Ris a hydrogen atom, 1-8C hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon group) with water and an acidic catalyst, removal of the acidic catalyst and condensation of the reaction product by adding the product to a polar solvent containing a basic catalyst.

Description

本発明は、チオール基含有シルセスキオキサンの製造方法ならびにチオール基含有シルセスキオキサンを含む硬化性樹脂組成物、当該硬化物、およびこれらから誘導される各種物品に関する。   The present invention relates to a method for producing a thiol group-containing silsesquioxane, a curable resin composition containing a thiol group-containing silsesquioxane, the cured product, and various articles derived therefrom.

透明プラスチックはガラス対比軽量で加工性がよく、レンズなどの光学材料として用いられる。しかしながら、プラスチックは一般に屈折率が低いためにレンズが厚くなってしまい、軽量という特徴が失われることや、耐熱性が低いなどの問題点がある。   Transparent plastics are lighter than glass and have good processability, and are used as optical materials such as lenses. However, since plastics generally have a low refractive index, the lens becomes thick, and there are problems such as loss of light weight and low heat resistance.

プラスチックの屈折率を向上させる方法としては、構造中に硫黄原子を導入する方法がある。チオール基をもつ化合物は、エポキシ類、イソシアネート類と熱硬化させることが可能であり、チオール基由来の硫黄原子を構造中に導入することができる。得られる硬化物は屈折率が高く、特にイソシアネート類と反応させて得られるチオウレタン樹脂(たとえば、特許文献1参照)はレンズなどに賞用されている。しかしながら、耐熱性の点では充分満足しうるものではない。   As a method of improving the refractive index of plastic, there is a method of introducing sulfur atoms into the structure. A compound having a thiol group can be thermally cured with epoxies and isocyanates, and a sulfur atom derived from a thiol group can be introduced into the structure. The obtained cured product has a high refractive index, and in particular, a thiourethane resin obtained by reacting with isocyanates (see, for example, Patent Document 1) is used for lenses and the like. However, it is not satisfactory in terms of heat resistance.

また、チオール基をもつ化合物は、炭素‐炭素2重結合を持つ化合物と、エン−チオール反応によって光硬化させることもできる。エン−チオール反応は、光硬化系で一般的に用いられるラジカル重合系対比、重合開始剤の有無にかかわらず紫外線照射により進行すること、酸素による反応阻害を受けないこと、硬化収縮が小さいなどの利点がある。この反応を利用した硬化方法や硬化物に関しては、一分子中に炭素−炭素2重結合およびチオール基を有する不飽和チオール化合物の使用(例えば、特許文献2参照)や、一分子中に炭素−炭素2重結合を複数有する化合物とチオール基を複数有する化合物とからなる樹脂組成物(例えば、特許文献3参照)などが提案されている。このように、エン−チオール反応は厚膜の硬化物が作成可能で、レンズなどの厚みを持つものも作成可能である。しかしながら、得られる硬化物はやはり耐熱性の点では充分満足しうるものではない。 A compound having a thiol group can be photocured with a compound having a carbon-carbon double bond by an ene-thiol reaction. The ene-thiol reaction is compared with radical polymerization systems commonly used in photocuring systems, proceeds with UV irradiation regardless of the presence or absence of a polymerization initiator, is not subject to reaction inhibition by oxygen, has a small curing shrinkage, etc. There are advantages. Regarding a curing method and a cured product using this reaction, use of an unsaturated thiol compound having a carbon-carbon double bond and a thiol group in one molecule (for example, refer to Patent Document 2), carbon- A resin composition (for example, see Patent Document 3) composed of a compound having a plurality of carbon double bonds and a compound having a plurality of thiol groups has been proposed. As described above, the ene-thiol reaction can produce a cured product having a thick film, and a lens having a thickness such as a lens can also be produced. However, the obtained cured product is still not sufficiently satisfactory in terms of heat resistance.

一方、有機材料の特性を一層向上させる手段として、有機材料と無機材料とを複合化させることにより、無機材料の特性である高い耐熱性、耐薬品性、高い表面硬度などを付与させた、いわゆる有機−無機ハイブリッド化技術がある。当該技術のうち、透明性に優れ、かつ厚膜硬化が可能な手法が、シルセスキオキサンを用いた有機−無機ハイブリッド法である。シリカの一種である、RSiO3/2で表されるシルセスキオキサンは、Rに有機材料と反応しうる置換基を持たせることで、容易に有機−無機ハイブリッド硬化物を提供できるため、実用化検討が進められている(たとえば、特許文献4参照)。しかしながら、これらの有機−無機ハイブリッド硬化物は耐熱性に優れるものの、無機成分が屈折率の低いシリカであるため、一般に屈折率が低いという問題がある。 On the other hand, as a means of further improving the characteristics of the organic material, by combining the organic material and the inorganic material, the so-called high heat resistance, chemical resistance, high surface hardness, etc., which are the characteristics of the inorganic material, have been imparted. There are organic-inorganic hybrid technologies. Among the techniques, a technique that is excellent in transparency and capable of thick film curing is an organic-inorganic hybrid method using silsesquioxane. Silsesquioxane, which is a kind of silica, represented by RSiO 3/2 , can easily provide an organic-inorganic hybrid cured product by giving R a substituent capable of reacting with an organic material. Studies are underway (see, for example, Patent Document 4). However, although these organic-inorganic hybrid cured products are excellent in heat resistance, there is a problem that the refractive index is generally low because the inorganic component is silica having a low refractive index.

高屈折率化のため、硫黄原子を導入した有機−無機ハイブリッドに関しては、炭素−炭素2重結合を有するシリコーンとチオール基を有するシリコーンとからなる組成物(例えば、特許文献5参照)が知られている。しかしながら、これらの特許文献に記載された方法では、用いる無機成分がシリコーン(室温ではゴム状態)であるため充分な耐熱性、表面硬度が得られない。   For organic-inorganic hybrids into which sulfur atoms have been introduced for increasing the refractive index, a composition comprising a silicone having a carbon-carbon double bond and a silicone having a thiol group (for example, see Patent Document 5) is known. ing. However, in the methods described in these patent documents, sufficient heat resistance and surface hardness cannot be obtained because the inorganic component used is silicone (a rubber state at room temperature).

前記問題点を解決するため、本発明者らは、硫黄を含むチオール基を持った、いわゆるランダム型シルセスキオキサン(アルコキシ基や、シラノール基が残存したもの)と炭素−炭素二重結合を持つ有機物とをエン−チオール反応させることによって得られる有機−無機ハイブリッド硬化物(特許文献6)や、エポキシ基を有する化合物、イソシアネート類と熱硬化させた有機−無機ハイブリッド硬化物(特許文献7)を提案した。該硬化物は耐熱性に優れ、また硫黄を含むため高屈折率であるという特徴があるが、ランダム型シルセスキオキサンであるため、残存するシラノールのためにシルセスキオキサン自身やその組成物の保管安定性や、特に高耐熱性が求められる分野における硬化物の耐熱性など、一部物性が不足する問題があった。   In order to solve the above problems, the present inventors have developed a so-called random-type silsesquioxane having a thiol group containing sulfur (an alkoxy group or a silanol group remaining) and a carbon-carbon double bond. Organic-inorganic hybrid cured product (Patent Document 6) obtained by ene-thiol reaction with an organic material possessed, and an organic-inorganic hybrid cured product thermally cured with an epoxy group compound or isocyanate (Patent Document 7) Proposed. The cured product is excellent in heat resistance and has a high refractive index because it contains sulfur. However, since it is a random silsesquioxane, the silsesquioxane itself and its composition are used for the remaining silanol. There is a problem that some physical properties are insufficient, such as storage stability of the cured product and heat resistance of a cured product particularly in a field where high heat resistance is required.

また、いわゆるかご型シルセスキオキサンの合成法としては、フェニルトリクロロシランを加水分解し、その後KOHを用い平衡化反応させる方法(非特許文献1参照)をはじめ多くの方法が知られている。一般的に、加水分解反応、縮合反応を迅速に行うために酸性または塩基性触媒を併用することが多い(特許文献8参照)。このシルセスキオキサンの合成における酸性触媒としては通常ギ酸や酢酸等の有機酸や塩酸、硫酸等の鉱酸が用いられる(特許文献9参照)。塩基性触媒としてはKOHやNaOH等のアルカリ塩類やトリエチルアミン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドなどの有機アミンやアンモニウムヒドロキシド類が用いられる。しかしながら、これら文献に記載されている方法では、チオール基を複数持ったかご型シルセスキオキサンを主成分とする、チオール基含有シルセスキオキサンを効率よく合成する方法は示されていない。   As a method for synthesizing a so-called cage-type silsesquioxane, many methods are known including a method of hydrolyzing phenyltrichlorosilane and then carrying out an equilibration reaction using KOH (see Non-Patent Document 1). In general, an acidic or basic catalyst is often used in combination in order to rapidly perform a hydrolysis reaction and a condensation reaction (see Patent Document 8). As an acidic catalyst in the synthesis of this silsesquioxane, organic acids such as formic acid and acetic acid and mineral acids such as hydrochloric acid and sulfuric acid are usually used (see Patent Document 9). As the basic catalyst, alkali salts such as KOH and NaOH, organic amines such as triethylamine and tetramethylammonium hydroxide, and ammonium hydroxides are used. However, the methods described in these documents do not show a method for efficiently synthesizing a thiol group-containing silsesquioxane having a cage silsesquioxane having a plurality of thiol groups as a main component.

特開平3−236386号公報JP-A-3-236386 特開昭49−51333号公報JP 49-51333 A 特開昭49−54491号公報JP-A-49-54491 特許第3653976号公報Japanese Patent No. 36553976 特開昭56−110731号公報Japanese Patent Laid-Open No. 56-110731 特開2007−291313号公報JP 2007-291313 A 特開2007−217673号公報JP 2007-217673 A 特開2004−143449号公報JP 2004-143449 A 特開2007−291313号公報JP 2007-291313 A

John F. Brown Jr.ら、ジャーナル オブ ジ アメリカン ケミカル ソサエティ(J.Am.Chem.Soc,)82, 6194‐6195,1960John F. Brown Jr. J. Am. Chem. Soc, 82, 6194-6195, 1960, Journal of the American Chemical Society.

本発明は、実質的にシラノール基の残存がなく、かご型シルセスキオキサン構造を主成分とし、かつ分子内に複数個のチオール基を持ち、それ自身およびそれを含む組成物の保管安定性が高く、かつ耐熱性が高い硬化物を提供しうることを特徴とする、チオール基含有シルセスキオキサンを高収率で製造することを目的とする。また、加熱または紫外線によって容易に硬化し、低収縮性のため厚膜硬化が可能であり、耐熱性、耐薬品性、高い表面硬度、高い屈折率などの諸特性を満足しうる硬化物を実現するための硬化性樹脂組成物を提供すること、および当該組成物から得られる硬化物を提供することを目的とする。   The present invention has substantially no silanol group remaining, has a cage silsesquioxane structure as a main component, has a plurality of thiol groups in the molecule, and itself and a composition containing the same. An object of the present invention is to produce a thiol group-containing silsesquioxane in a high yield, which is capable of providing a cured product having a high heat resistance and high heat resistance. In addition, it can be easily cured by heating or ultraviolet rays, and can be cured with a thick film due to its low shrinkage, realizing a cured product that satisfies various properties such as heat resistance, chemical resistance, high surface hardness, and high refractive index. It aims at providing the curable resin composition for performing, and providing the hardened | cured material obtained from the said composition.

本発明者は上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、特定の方法により得られるシラノール基が実質的に残存していないチオール基含有アルコキシシラン類を用いることにより前記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by using thiol group-containing alkoxysilanes that are substantially free of silanol groups obtained by a specific method. The present invention has been completed.

すなわち、本発明は、一般式(1):R1Si(OR23(式中、R1は少なくとも1つのチオール基を有する炭素数1〜8の炭化水素基、または少なくとも1つのチオール基を有する芳香族炭化水素基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基、または芳香族炭化水素基を表す。)で示されるチオール基含有アルコキシシラン類(a1)と水とを酸性触媒を用いて加水分解反応させた後、酸性触媒を除去し、続いて塩基性触媒を含む極性溶剤中に先の反応生成物を添加して縮合させることによって得た、シラノール基が実質的に残存していないことを特徴とする、チオール基含有シルセスキオキサン(A)の製造方法に関する。また、一般式(1):R1Si(OR23(式中、R1は少なくとも1つのチオール基を有する炭素数1〜8の炭化水素基、または少なくとも1つのチオール基を有する芳香族炭化水素基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基、または芳香族炭化水素基を表す。)で示されるチオール基含有アルコキシシラン類(a1)と水とを酸性触媒を用いて加水分解反応させた後、酸性触媒を除去し、続いて塩基性触媒を含む極性溶剤中に先の反応生成物を添加して縮合させることによって得た、シラノール基が実質的に残存していないことを特徴とするチオール基含有シルセスキオキサン(A)、ならびに炭素−炭素2重結合を分子内に複数個有する化合物(B)、エポキシ基を分子内に複数個有する化合物(C)およびイソシアネート基を分子内に複数個有する化合物(D)からなる群から選択される少なくとも一種を含有することを特徴とする硬化性樹脂組成物に関する。また本発明は、当該組成物を熱によって硬化してなる硬化物に関する。さらに本発明は、当該硬化性組成物をガラスクロスに含浸させた後、硬化させて得られることを特徴とする透明基板;当該硬化性組成物を硬化させて得られたコーティング層を基材上に有することを特徴とする物品;当該硬化性組成物を封止材として用い、硬化させて得られることを特徴とする封止物品に関する。 That is, the present invention relates to the general formula (1): R 1 Si (OR 2 ) 3 (wherein R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms having at least one thiol group, or at least one thiol group). And R 2 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group.) And thiol group-containing alkoxysilanes (a1) and water And the silanol group obtained by adding the above reaction product to a polar solvent containing a basic catalyst and condensing it, followed by hydrolysis reaction using an acidic catalyst. The present invention relates to a method for producing a thiol group-containing silsesquioxane (A), characterized by substantially not remaining. In addition, general formula (1): R 1 Si (OR 2 ) 3 (wherein R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms having at least one thiol group, or an aromatic group having at least one thiol group). Represents a hydrocarbon group, and R 2 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group.) An acidic catalyst comprising a thiol group-containing alkoxysilane (a1) represented by Then, the silanol group was obtained by the condensation reaction by adding the previous reaction product to a polar solvent containing a basic catalyst, followed by condensation. A thiol group-containing silsesquioxane (A), a compound having a plurality of carbon-carbon double bonds in the molecule (B), a compound having a plurality of epoxy groups in the molecule (C ) And isocyanes The present invention relates to a curable resin composition comprising at least one selected from the group consisting of compounds (D) having a plurality of radical groups in the molecule. The present invention also relates to a cured product obtained by curing the composition with heat. Furthermore, the present invention provides a transparent substrate obtained by impregnating a glass cloth with the curable composition and then curing; a coating layer obtained by curing the curable composition on a substrate An article characterized by comprising: a sealed article obtained by curing using the curable composition as a sealing material.

本発明の製造方法によれば、高収率でチオール基含有シルセスキオキサンを製造することができる。また、当該方法により得られるチオール基含有シルセスキオキサンは、保管安定性が良好であり、硬化性組成物とした場合でも保管安定性は良好となる。また、本発明の硬化性組成物は紫外線等の活性エネルギー線の照射や加熱により硬化させることができ、得られる硬化物は、耐熱性が良好であり、低収縮性のため厚膜硬化も可能となる。また、当該硬化物は透明性に優れているため、透明基板、コーティング剤、封止材として用いることができる。当該透明基板やコーティング層が設けられた物品、封止物品は、光学部材用途に適したものである。 According to the production method of the present invention, a thiol group-containing silsesquioxane can be produced in a high yield. Moreover, the thiol group containing silsesquioxane obtained by the said method has favorable storage stability, and even when it is set as a curable composition, storage stability becomes favorable. In addition, the curable composition of the present invention can be cured by irradiation with active energy rays such as ultraviolet rays or heating, and the resulting cured product has good heat resistance and can be cured with a thick film due to low shrinkage. It becomes. Moreover, since the said hardened | cured material is excellent in transparency, it can be used as a transparent substrate, a coating agent, and a sealing material. The article provided with the transparent substrate and the coating layer, and the sealed article are suitable for optical member applications.

実施例18、比較例11で得られた透明シートの粘弾性測定結果である。It is a viscoelasticity measurement result of the transparent sheet obtained in Example 18 and Comparative Example 11.

本発明で用いられるチオール基含有シルセスキオキサン(A)は、一般式(1):RSi(OR(式中、Rは少なくとも1つのチオール基を有する炭素数1〜8の炭化水素基、または少なくとも1つのチオール基を有する芳香族炭化水素基を表し、Rは水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基、または芳香族炭化水素基を表す。)で示されるチオール基含有アルコキシシラン類(a1)を加水分解および縮合して得られる化合物である。チオール基含有アルコキシシラン類(a1)(以下、成分(a1)という)の具体例としては、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリプロポキシシラン、3−メルカプトプロピルトリブトキシシラン、1,4−ジメルカプト−2−(トリメトキシシリル)ブタン、1,4−ジメルカプト−2−(トリエトキシシリル)ブタン、1,4−ジメルカプト−2−(トリプロポキシシリル)ブタン、1,4−ジメルカプト−2−(トリブトキシシリル)ブタン、2−メルカプトメチル−3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、2−メルカプトメチル−3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、2−メルカプトメチル−3−メルカプトプロピルトリプロポキシシラン、2−メルカプトメチル−3−メルカプトプロピルトリブトキシシラン、1,2−ジメルカプトエチルトリメトキシシラン、1,2−ジメルカプトエチルトリエトキシシラン、1,2−ジメルカプトエチルトリプロポキシシラン、1,2−ジメルカプトエチルトリブトキシシランなどがあげられ、該例示化合物はいずれか単独で、または適宜に組み合わせて使用できる。該例示化合物のうち、3−メルカプトプロピルトリメトキシシランは、加水分解反応の反応性が高く、かつ入手が容易であるため特に好ましい。 The thiol group-containing silsesquioxane (A) used in the present invention has the general formula (1): R 1 Si (OR 2 ) 3 (wherein R 1 has 1 to 8 carbon atoms having at least one thiol group). Or an aromatic hydrocarbon group having at least one thiol group, and R 2 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group. It is a compound obtained by hydrolyzing and condensing thiol group-containing alkoxysilanes (a1). Specific examples of the thiol group-containing alkoxysilanes (a1) (hereinafter referred to as component (a1)) include 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltriethoxysilane, 3-mercaptopropyltripropoxysilane, 3- Mercaptopropyltributoxysilane, 1,4-dimercapto-2- (trimethoxysilyl) butane, 1,4-dimercapto-2- (triethoxysilyl) butane, 1,4-dimercapto-2- (tripropoxysilyl) butane 1,4-dimercapto-2- (tributoxysilyl) butane, 2-mercaptomethyl-3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 2-mercaptomethyl-3-mercaptopropyltriethoxysilane, 2-mercaptomethyl-3-mercapto Propyl tripropoxy Silane, 2-mercaptomethyl-3-mercaptopropyltributoxysilane, 1,2-dimercaptoethyltrimethoxysilane, 1,2-dimercaptoethyltriethoxysilane, 1,2-dimercaptoethyltripropoxysilane, 1, Examples include 2-dimercaptoethyltributoxysilane, and the exemplified compounds can be used alone or in appropriate combination. Among the exemplified compounds, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane is particularly preferable because of high reactivity of hydrolysis reaction and easy availability.

また、成分(a1)に加えて、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシランなどのアルキルトリアルコキシシラン類(a2)(以下、成分(a2)という)を使用しうる。成分(a2)は、いずれか単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらを用いることでチオール基の量を調整することができるため、最終的に得られる硬化物の屈折率を調整したり、用いる硬化剤の量が少なくなるため、硬化物中の無機成分の割合を高くしたりすることができる。   In addition to component (a1), alkyltrialkoxysilanes (a2) (a) such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and phenyltriethoxysilane Hereinafter, component (a2)) may be used. The component (a2) can be used either alone or in combination of two or more. Since the amount of the thiol group can be adjusted by using these, the refractive index of the finally obtained cured product is adjusted, or the amount of the curing agent to be used is reduced, so the ratio of the inorganic component in the cured product Can be raised.

成分(a1)と成分(a2)を併用する場合は、[成分(a2)のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)の合計モル数](モル比:1分子あたりに含まれるチオール基の平均個数を示す)が0.7以下であることが好ましい。0.7を超える場合、得られるチオール基含有シルセスキオキサン(A)中に含まれるチオール基の数が少なくなるため、硬化性が低下するとともに、硬化物の硬度などの物性についての改善効果も不充分となる。   When component (a1) and component (a2) are used in combination, [number of moles of component (a2)] / [total number of moles of component (a1) and component (a2)] (molar ratio: included per molecule The average number of thiol groups) is preferably 0.7 or less. When it exceeds 0.7, the number of thiol groups contained in the resulting thiol group-containing silsesquioxane (A) is reduced, so that the curability is lowered and the physical properties such as the hardness of the cured product are improved. Is also insufficient.

本発明に用いられるチオール基含有シルセスキオキサン(A)は、成分(a1)単独やこれに成分(a2)を併用して、それらを加水分解後、縮合させて得ることができる。加水分解反応によって、成分(a1)や成分(a2)に含まれるアルコキシ基がシラノール基となり、アルコールが副生する。加水分解反応に必要な水の量は、[加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)に含まれる各アルコキシ基の合計モル数](モル比)が0.4〜10であればよい。0.4以上0.5未満の場合、得られるチオール基含有シルセスキオキサン(A)中にアルコキシ基が一部残存することになるが、無機材料に対する密着性が向上する。また、0.5〜10の場合には、得られるチオール基含有シルセスキオキサン(A)中に実質的にアルコキシ基が残存せず、厚膜硬化物が作製しやすい。0.4未満の場合、チオール基含有シルセスキオキサン(A)中に加水分解されずに残るアルコキシ基が多くなりすぎるため、硬化時に揮発分が多く発生し、厚膜硬化物が作製できないため好ましくない。また、10を超える場合、後に行う縮合反応(脱水反応)の際に除くべき水の量が多くなるため、経済的に不利である。   The thiol group-containing silsesquioxane (A) used in the present invention can be obtained by condensing component (a1) alone or in combination with component (a2), hydrolyzing them, and condensing them. By the hydrolysis reaction, the alkoxy group contained in component (a1) or component (a2) becomes a silanol group, and alcohol is by-produced. The amount of water required for the hydrolysis reaction is [number of moles of water used in hydrolysis reaction] / [total number of moles of each alkoxy group contained in component (a1) and component (a2)] (molar ratio). 4-10. In the case of 0.4 or more and less than 0.5, some alkoxy groups remain in the resulting thiol group-containing silsesquioxane (A), but the adhesion to inorganic materials is improved. Moreover, in the case of 0.5-10, an alkoxy group does not remain substantially in the thiol group containing silsesquioxane (A) obtained, and it is easy to produce thick film hardened | cured material. If it is less than 0.4, the alkoxy group remaining without being hydrolyzed in the thiol group-containing silsesquioxane (A) is too much, so that a large amount of volatile matter is generated during curing and a thick film cured product cannot be produced. It is not preferable. On the other hand, if it exceeds 10, the amount of water to be removed in the subsequent condensation reaction (dehydration reaction) increases, which is economically disadvantageous.

加水分解反応に用いる触媒としては、従来公知の加水分解触媒として機能しうる酸性触媒を任意に用いることができる。但し、加水分解反応後に酸触媒を実質的に除去しておく必要があるため、除去が容易なものであることが好ましい。このようなものとして、沸点が低いため減圧によって除去することが可能なギ酸や、ろ過などの方法によって容易に除去することが可能な、チオール基含有アルコキシシラン類(a1)、チオール基を有しないアルキルトリアルコキシシラン類(a2)、及びこれらの加水分解物、加水分解時に用いる溶剤、水に不溶である固体酸触媒が挙げられる。固体酸触媒としては、陽イオン交換樹脂、活性白土、カーボン系固体酸等が挙げられる。中でも、陽イオン交換樹脂は触媒活性が高く、かつ入手が容易であるため好ましい。陽イオン交換樹脂としては、強酸型陽イオン交換樹脂、弱酸型陽イオン交換樹脂を使用できる。強酸型イオン交換樹脂としては、ダイヤイオン SKシリーズ、同UBKシリーズ、同PKシリーズ、同HPK25・PCPシリーズ(いずれも三菱化学(株)製商品名)、アンバーライト IR120B、同IR124、同200CT、同252、アンバージェット 1020、同1024、同1060、同1220、アンバーリスト 15DRY、同15JWET、同16WET、同31WET、同35WET(いずれもオルガノ(株)製商品名)など、弱酸型イオン交換樹脂としては、ダイヤイオン WKシリーズ、同WK40(いずれも三菱化学(株)製商品名)、アンバーライト FPC3500、同IRC76(いずれもオルガノ(株)製商品名)などがあげられる。反応速度や副反応の抑制などにより使用するイオン交換樹脂のタイプを任意に選択できるが、反応性から強酸性イオン交換樹脂が特に好ましい。   As the catalyst used in the hydrolysis reaction, an acidic catalyst that can function as a conventionally known hydrolysis catalyst can be arbitrarily used. However, since it is necessary to substantially remove the acid catalyst after the hydrolysis reaction, it is preferable that the removal is easy. As such, thiol group-containing alkoxysilanes (a1) that can be easily removed by a method such as filtration, formic acid that can be removed by reduced pressure because of low boiling point, do not have a thiol group Examples thereof include alkyltrialkoxysilanes (a2), hydrolysates thereof, solvents used during hydrolysis, and solid acid catalysts that are insoluble in water. Examples of the solid acid catalyst include a cation exchange resin, activated clay, and a carbon-based solid acid. Among these, cation exchange resins are preferable because they have high catalytic activity and are easily available. As the cation exchange resin, a strong acid cation exchange resin or a weak acid cation exchange resin can be used. As strong acid type ion exchange resins, Diaion SK series, UBK series, PK series, HPK25 / PCP series (all are trade names of Mitsubishi Chemical Corporation), Amberlite IR120B, IR124, 200CT, 252, Amberjet 1020, 1024, 1060, 1220, Amberlist 15DRY, 15JWET, 16WET, 31WET, 35WET (all trade names of Organo Co., Ltd.) , Diaion WK series, WK40 (all are trade names manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), Amberlite FPC3500, IRC76 (all are trade names manufactured by Organo Corporation), and the like. Although the type of ion exchange resin to be used can be arbitrarily selected depending on the reaction rate, side reaction suppression, and the like, strong acidic ion exchange resins are particularly preferable in terms of reactivity.

酸触媒の添加量は、成分(a1)および成分(a2)の合計100重量部に対して、0.1〜25重量部であることが好ましく、1〜10重量部であることがより好ましい。25重量部よりも多いと、後の工程で除去することが困難であったり、経済的に不利になる傾向がある。一方、0.1重量部よりも少ないと、実質的に反応が進行しない、または反応時間が長くなるなどの傾向がある。   The addition amount of the acid catalyst is preferably 0.1 to 25 parts by weight, and more preferably 1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight as the total of the component (a1) and the component (a2). When the amount is more than 25 parts by weight, it tends to be difficult to remove in a later step or economically disadvantageous. On the other hand, when the amount is less than 0.1 parts by weight, the reaction does not substantially proceed or the reaction time tends to be long.

反応温度、時間は、成分(a1)や成分(a2)の反応性に応じて任意に設定できるが、通常0〜100℃程度、好ましくは20〜60℃、1分〜2時間程度である。該加水分解反応は、溶剤の存在下または不存在下に行うことができるが、溶剤を用いないことが好ましい。溶剤を用いる場合、溶剤の種類は特に限定されず、任意の溶剤を1種類以上選択して用いることができるが、後述の縮合反応に用いる溶剤と同一のものを用いることが好ましい。   Although reaction temperature and time can be arbitrarily set according to the reactivity of a component (a1) or a component (a2), it is about 0-100 degreeC normally, Preferably it is about 20-60 degreeC, 1 minute-about 2 hours. The hydrolysis reaction can be performed in the presence or absence of a solvent, but it is preferable not to use a solvent. When the solvent is used, the type of the solvent is not particularly limited, and one or more arbitrary solvents can be selected and used, but it is preferable to use the same solvent as that used in the condensation reaction described later.

加水分解反応終了後、系内から酸触媒を実質的に除去しておく必要がある。除去しない場合、後述の縮合反応において反応が進行しなかったり、シラノール基が完全に消費されなかったり、異常な高分子量化のため系がゲル化してしまったりするため、目的のチオール基含有シルセスキオキサン(A)を得ることができない。除去方法は、用いた触媒に応じて公知各種の方法から適宜に選択できる。例えば、前述の通り、ギ酸を用いた場合には減圧によって、固体酸触媒を用いた場合は、縮合反応の終了後ろ過などの方法によって容易に除去できる。   After completion of the hydrolysis reaction, it is necessary to substantially remove the acid catalyst from the system. Otherwise, the reaction will not proceed in the condensation reaction described below, the silanol groups will not be consumed completely, or the system will gel due to abnormally high molecular weight. Oxan (A) cannot be obtained. The removal method can be appropriately selected from various known methods depending on the catalyst used. For example, as described above, when formic acid is used, it can be easily removed by a reduced pressure, and when a solid acid catalyst is used, it can be easily removed by a method such as filtration after completion of the condensation reaction.

また、加水分解反応が終了し、系内から酸触媒を除去した後や、酸触媒の除去と同時に、減圧などの方法によって副生したアルコールや、余分な水を除去してもよい。また、除去後に縮合反応に用いる溶剤によって希釈することで、後の縮合反応に置いて加水分解反応物を添加しやすくすることもできる。   Further, after the hydrolysis reaction is completed and the acid catalyst is removed from the system, or at the same time as the removal of the acid catalyst, by-product alcohol or excess water may be removed by a method such as decompression. Moreover, by diluting with a solvent used for the condensation reaction after the removal, the hydrolysis reaction product can be easily added in the subsequent condensation reaction.

縮合反応においては、前記のシラノール基間で水が副生し、またシラノール基とアルコキシ基間ではアルコールが副生して、シロキサン結合を形成する。縮合反応には、従来公知の脱水縮合触媒として機能しうる塩基性触媒を任意に用いることができる。中でも塩基性の高いものが好ましく、具体例としては、水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化カルシウム(Ca(OH))などのアルカリ塩類、1,8−ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデカ−7−エン、1,5−ジアザビシクロ[4.3.0]ノナ−5−エンなどの有機アミン類、テトラメチルアンモニウムヒロドキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドなどのアンモニウムヒドロキシド類などがあげられる。該例示化合物はいずれか単独で、または適宜に組み合わせて使用できる。該例示化合物のうち、テトラメチルアンモニウムヒロドキシドは、触媒活性が高く、かつ入手が容易であるため特に好ましい。また、これら塩基性触媒を水溶液として用いる場合には、縮合反応の工程においても加水分解反応が進行するため、加水分解時に用いる水の量を塩基性触媒が含む水の量だけあらかじめ減らしておくなど、適宜調整する必要がある。 In the condensation reaction, water is by-produced between the silanol groups, and alcohol is by-produced between the silanol group and the alkoxy group to form a siloxane bond. In the condensation reaction, a basic catalyst that can function as a conventionally known dehydration condensation catalyst can be arbitrarily used. Among them, those having high basicity are preferable, and specific examples thereof include alkali salts such as sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), calcium hydroxide (Ca (OH) 2 ), 1,8-diazabicyclo [5 4.0] undec-7-ene, organic amines such as 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene, ammonium hydroxy such as tetramethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, etc. Dosage and the like. These exemplified compounds can be used alone or in appropriate combination. Of the exemplified compounds, tetramethylammonium hydroxide is particularly preferable because of its high catalytic activity and easy availability. In addition, when these basic catalysts are used as aqueous solutions, the hydrolysis reaction proceeds in the condensation reaction step, so the amount of water used during hydrolysis is reduced in advance by the amount of water contained in the basic catalyst. It is necessary to adjust appropriately.

塩基性触媒の添加量は、成分(a1)および成分(a2)の合計100重量部に対して、0.01〜5重量部であることが好ましく、0.1〜2重量部であることがより好ましい。5重量部よりも多いと、得られたチオール基含有シルセスキオキサン(A)を用いて作製した硬化物が着色しやすくなったり、触媒を除去する場合、除去しきれなかったり、除去を行う工程が長くなる傾向がある。一方、0.1重量部よりも少ないと、実質的に反応が進行しない、または反応時間が長くなるなどの傾向がある。   The addition amount of the basic catalyst is preferably 0.01 to 5 parts by weight and preferably 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight as a total of the component (a1) and the component (a2). More preferred. If the amount is more than 5 parts by weight, the cured product produced using the resulting thiol group-containing silsesquioxane (A) is likely to be colored, or when the catalyst is removed, it cannot be removed or removed. The process tends to be long. On the other hand, when the amount is less than 0.1 parts by weight, the reaction does not substantially proceed or the reaction time tends to be long.

反応温度は成分(a1)や成分(a2)の反応性に応じてそれぞれ任意に設定できるが、通常は40〜150℃程度、好ましくは60〜100℃程度である。縮合反応は、極性溶剤の存在下で行う。非極性溶剤中で反応を行った場合、シラノール基が完全に消費されなかったり、異常な高分子量化のため系がゲル化してしまったりするため好ましくない。極性溶剤としては、水と相溶性を示す極性溶剤が好ましく、特にグリコールエーテル類が好ましい。また、グリコールエーテル類の中でも、ジアルキルグリコールエーテル系の溶剤が前述のような異常な高分子量化が特に起こりにくいため特に好ましい。水と相溶性を示すジアルキルグリコールエーテル系溶剤としては、エチレングリコールジメチルエーテル、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、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどがあげられる。   Although reaction temperature can be arbitrarily set according to the reactivity of a component (a1) or a component (a2), respectively, it is about 40-150 degreeC normally, Preferably it is about 60-100 degreeC. The condensation reaction is performed in the presence of a polar solvent. When the reaction is carried out in a nonpolar solvent, the silanol groups are not completely consumed, or the system becomes gelled due to abnormal high molecular weight, which is not preferable. As the polar solvent, polar solvents that are compatible with water are preferable, and glycol ethers are particularly preferable. Of the glycol ethers, dialkyl glycol ether solvents are particularly preferred because the above-described abnormal high molecular weight is unlikely to occur. Examples of dialkyl glycol ether solvents that are compatible with water include ethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether, and diethylene glycol diethyl ether.

また縮合反応は、反応温度に設定し、脱水縮合触媒を添加した極性溶剤に対し、加水分解反応で得た加水分解物を含む溶液を順次添加する方法によって行う。添加の方法は、公知各種の方法から適宜に選択できる。添加に要する時間は成分(a1)や成分(a2)の反応性に応じてそれぞれ任意に設定できるが、通常は30分〜12時間程度である。   The condensation reaction is carried out by a method in which the reaction temperature is set and a solution containing the hydrolyzate obtained by the hydrolysis reaction is sequentially added to the polar solvent to which the dehydration condensation catalyst is added. The method of addition can be appropriately selected from various known methods. The time required for the addition can be arbitrarily set according to the reactivity of the component (a1) or component (a2), but is usually about 30 minutes to 12 hours.

上記方法で縮合反応を行う際には、未反応のシラノール基が実質的になくなるまで反応を行うことが好ましい。未反応のシラノール基が残存する場合、得られるチオール基含有シルセスキオキサン(A)やチオール基含有シルセスキオキサン(A)を含む組成物の保管安定性が低下したり、シルセスキオキサンの構造がランダム型となるため、耐熱性が低下したりするため好ましくない。また、[未反応のアルコキシ基の合計モル数]/[成分(a1)や成分(a2)に含まれる各アルコキシ基の合計モル数](モル比)が0.2以下になるように進行させることが好ましく、実質的に0にすることがさらに好ましい。0.2を超える場合、ランダム型のシルセスキオキサンが多くなって、得られる硬化物の耐熱性が低下したり、未反応のアルコキシ基が硬化後に縮合反応し揮発分が発生してクラックが発生したりするなど、硬化物の性能を損なうため好ましくない。一方、0を超え0.2以下である場合には得られるチオール基含有シルセスキオキサン(A)中にアルコキシ基が一部残存することになるが、無機材料に対する密着性が向上する点から好ましい。0にすることで実質的にアルコキシ基が残存せず、厚膜硬化物が作製しやすい点や、得られるチオール基含有シルセスキオキサン(A)中に含まれるかご型構造が最大になるため、硬化物の耐熱性が向上する点から特に好ましい。また0でない場合には、得られるチオール基含有シルセスキオキサン(A)中に含まれるランダム型シルセスキオキサンの量が多くなり、分子量(Mw)が大きくなる傾向がある。   When performing the condensation reaction by the above method, it is preferable to carry out the reaction until there is substantially no unreacted silanol group. When unreacted silanol groups remain, the storage stability of the resulting composition containing the thiol group-containing silsesquioxane (A) or the thiol group-containing silsesquioxane (A) is reduced, or silsesquioxane Since this structure is a random type, the heat resistance is lowered, which is not preferable. Moreover, it is made to advance so that [total number of moles of unreacted alkoxy group] / [total number of moles of each alkoxy group contained in component (a1) or component (a2)] (molar ratio) is 0.2 or less. It is preferable that the value is substantially 0. If it exceeds 0.2, the amount of random silsesquioxane increases and the heat resistance of the resulting cured product decreases, or the unreacted alkoxy group undergoes a condensation reaction after curing to generate volatile matter and cracks. It is not preferable because it impairs the performance of the cured product. On the other hand, when it is greater than 0 and less than or equal to 0.2, a part of the alkoxy group remains in the resulting thiol group-containing silsesquioxane (A), but the adhesion to inorganic materials is improved. preferable. By setting it to 0, the alkoxy group does not substantially remain, and a thick film cured product can be easily produced, and the cage structure contained in the resulting thiol group-containing silsesquioxane (A) is maximized. Particularly preferred from the viewpoint of improving the heat resistance of the cured product. When it is not 0, the amount of random silsesquioxane contained in the resulting thiol group-containing silsesquioxane (A) tends to increase and the molecular weight (Mw) tends to increase.

当該縮合反応は、成分(a1)(成分(a2)を併用する場合は両者)の濃度が2〜80重量%程度になるように溶剤希釈して行うことが好ましく、15〜60重量%であることがより好ましい。縮合反応によって生成する水およびアルコールの沸点より高い沸点を有する溶剤を用いると、反応系中よりこれらを留去することができるため好ましい。該濃度が2重量%未満である場合は、得られる硬化性組成物に含まれるチオール基含有シルセスキオキサン(A)が少なくなるため好ましくない。80重量%を超える場合は、反応中にゲル化したり、生成するチオール基含有シルセスキオキサン(A)の分子量が大きくなり過ぎたりする傾向がある。   The condensation reaction is preferably performed by diluting the solvent so that the concentration of component (a1) (or both when component (a2) is used in combination) is about 2 to 80% by weight. It is more preferable. It is preferable to use a solvent having a boiling point higher than that of water and alcohol generated by the condensation reaction because these can be distilled off from the reaction system. When the concentration is less than 2% by weight, the thiol group-containing silsesquioxane (A) contained in the resulting curable composition is decreased, which is not preferable. If it exceeds 80% by weight, it tends to gel during the reaction, or the molecular weight of the thiol group-containing silsesquioxane (A) to be generated tends to be too large.

当該縮合反応の終了後、用いた触媒を除去すると、チオール基含有シルセスキオキサン(A)や、チオール基含有シルセスキオキサン(A)を含んでなる硬化性樹脂組成物の安定性が向上するため好ましい。除去方法は、用いた触媒に応じて公知各種の方法から適宜に選択できる。例えば、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドを用いた場合は、縮合反応の終了後、陽イオン交換樹脂で吸着、除去するなどの方法により除去できる。   When the used catalyst is removed after completion of the condensation reaction, the stability of the thiol group-containing silsesquioxane (A) and the curable resin composition containing the thiol group-containing silsesquioxane (A) is improved. Therefore, it is preferable. The removal method can be appropriately selected from various known methods depending on the catalyst used. For example, when tetramethylammonium hydroxide is used, it can be removed by a method such as adsorption and removal with a cation exchange resin after completion of the condensation reaction.

本発明のチオール基含有シルセスキオキサン(A)は、各種硬化剤を配合することにより、熱硬化性樹脂組成物や紫外線硬化性樹脂組成物とすることができる。紫外線硬化性組成物とする場合は、チオール基含有シルセスキオキサン(A)および炭素−炭素2重結合を有する化合物(B)とを含有する組成物とすることが好ましく、熱硬化性樹脂組成物とする場合は、チオール基含有シルセスキオキサン(A)、ならびにエポキシ基を有する化合物(C)およびイソシアネート基を有する化合物(D)から選択される少なくとも一種を含有する組成物とすることが好ましい。また、化合物(C)および化合物(D)から選択される少なくとも一種と、化合物(B)とを併用し、熱と光の双方で硬化する樹脂組成物とすることができる。   The thiol group-containing silsesquioxane (A) of the present invention can be made into a thermosetting resin composition or an ultraviolet curable resin composition by blending various curing agents. When making it into an ultraviolet curable composition, it is preferable to set it as the composition containing the compound (B) which has a thiol group containing silsesquioxane (A) and a carbon-carbon double bond, and is a thermosetting resin composition. In the case of a product, a composition containing at least one selected from a thiol group-containing silsesquioxane (A), a compound having an epoxy group (C), and a compound having an isocyanate group (D) may be used. preferable. Moreover, at least 1 type selected from a compound (C) and a compound (D) and a compound (B) can be used together, and it can be set as the resin composition hardened | cured by both a heat | fever and light.

紫外線硬化性組成物について説明する。   The ultraviolet curable composition will be described.

本発明で用いられる成分(B)は、特に限定されず、従来公知の炭素−炭素2重結合を分子内に複数有する化合物を適宜用いることができる。炭素−炭素2重結合を分子内に複数有するため、分子内に複数個のチオール基を有するチオール基含有シルセスキオキサン(A)と架橋構造を形成し、硬化物を作製することができる。炭素−炭素2重結合に係わる官能基としては、ビニル基、アクリル基、メタクリル基、アリル基などがあげられる。   The component (B) used in the present invention is not particularly limited, and a compound having a plurality of conventionally known carbon-carbon double bonds in the molecule can be appropriately used. Since there are a plurality of carbon-carbon double bonds in the molecule, a cured product can be produced by forming a crosslinked structure with the thiol group-containing silsesquioxane (A) having a plurality of thiol groups in the molecule. Examples of the functional group related to the carbon-carbon double bond include a vinyl group, an acrylic group, a methacryl group, and an allyl group.

成分(B)の炭素−炭素2重結合は、チオール基含有シルセスキオキサン(A)のチオール基と反応(エン−チオール反応)するが、当該反応は炭素−炭素2重結合の種類や、ラジカル重合開始剤の有無により、反応機構が異なる。即ち、ラジカル重合性の低いビニル基、アリル基をもつ化合物を成分(B)として用いた場合には、エン‐チオール反応のみが進行し、チオール基含有シルセスキオキサン(A)中のチオール基と成分(B)中の炭素−炭素2重結合がほぼ1:1(モル比)で反応する。一方、ラジカル重合性の高いアクリル基、メタクリル基をもつ化合物を成分(B)として用いた場合には、ラジカル重合開始剤を併用した場合は特に、成分(B)中の炭素−炭素2重結合の重合反応も並行して進行し、チオール基含有シルセスキオキサン(A)中のチオール基と成分(B)中の炭素−炭素2重結合が1:1〜100(モル比)程度で反応する。   The carbon-carbon double bond of the component (B) reacts with the thiol group of the thiol group-containing silsesquioxane (A) (ene-thiol reaction), but the reaction involves the type of carbon-carbon double bond, The reaction mechanism varies depending on the presence or absence of a radical polymerization initiator. That is, when a compound having a vinyl group or an allyl group having low radical polymerizability is used as the component (B), only the ene-thiol reaction proceeds, and the thiol group in the thiol group-containing silsesquioxane (A). And the carbon-carbon double bond in the component (B) react at about 1: 1 (molar ratio). On the other hand, when a compound having a highly radically polymerizable acrylic group or methacrylic group is used as the component (B), a carbon-carbon double bond in the component (B) is used particularly when a radical polymerization initiator is used in combination. The polymerization reaction proceeds in parallel, and the thiol group in the thiol group-containing silsesquioxane (A) and the carbon-carbon double bond in the component (B) react at about 1: 1 to 100 (molar ratio). To do.

上記の観点から、本発明の紫外線硬化性樹脂組成物の調製に際してのチオール基含有シルセスキオキサン(A)と成分(B)との使用割合は、炭素−炭素2重結合の種類や、ラジカル重合開始剤の有無に応じて適宜に決定される。ラジカル重合性の低いビニル基、アリル基をもつ成分(B)を用いた場合には、[チオール基含有シルセスキオキサン(A)に含まれるチオール基のモル数]/[成分(B)に含まれる炭素−炭素2重結合のモル数](モル比)が、0.9〜2.5となるよう配合することが好ましく、より好ましくは1.0である。0.9未満である場合は、紫外線硬化後にも炭素−炭素2重結合が残存し、耐候性が低下する傾向がある。また、2.5を超える場合は、硬化物の架橋密度が低下し、耐熱性を低下させる場合がある。   From the above viewpoint, the use ratio of the thiol group-containing silsesquioxane (A) and the component (B) in the preparation of the ultraviolet curable resin composition of the present invention depends on the type of carbon-carbon double bond and the radical. It is determined appropriately depending on the presence or absence of a polymerization initiator. When the component (B) having a vinyl group and an allyl group having low radical polymerizability is used, [the number of moles of thiol groups contained in the thiol group-containing silsesquioxane (A)] / [component (B) The number of moles of carbon-carbon double bonds contained] (molar ratio) is preferably 0.9 to 2.5, and more preferably 1.0. If it is less than 0.9, carbon-carbon double bonds remain even after UV curing, and the weather resistance tends to be lowered. Moreover, when exceeding 2.5, the crosslinking density of hardened | cured material falls and heat resistance may be reduced.

一方、ラジカル重合性の高いアクリル基、メタクリル基をもつ成分(B)を用いた場合には、ラジカル重合開始剤を併用した場合は特に、[チオール基含有シルセスキオキサン(A)に含まれるチオール基のモル数]/[成分(B)に含まれる炭素−炭素2重結合のモル数](モル比)が、0.01〜1.1となるよう配合することが好ましい。0.01未満である場合、用いる成分(A)の量が少なくなりすぎるため、屈折率の向上など、本願発明所望の効果が得られにくくなる傾向がある。さらに、炭素−炭素2重結合が残存しやすくなり、硬化物の耐候性が低下する傾向もある。また、1.1を超える場合、チオール基が残存するため硬化物の架橋密度が低下し、耐熱性を低下させる場合がある。   On the other hand, when a component (B) having a highly radical polymerizable acryl group or methacryl group is used, particularly when a radical polymerization initiator is used in combination, it is included in [thiol group-containing silsesquioxane (A). It is preferable that the number of moles of thiol group] / [number of moles of carbon-carbon double bonds contained in component (B)] (molar ratio) is 0.01 to 1.1. When it is less than 0.01, the amount of the component (A) to be used is too small, so that it is difficult to obtain the desired effects of the present invention such as improvement of the refractive index. Furthermore, the carbon-carbon double bond tends to remain, and the weather resistance of the cured product tends to be lowered. Moreover, when it exceeds 1.1, since a thiol group remains, the crosslinking density of hardened | cured material may fall and heat resistance may be reduced.

ラジカル重合性の低いビニル基、アリル基をもつ成分(B)としては、ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルシアヌレート、ジアリルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールジアリルエーテル、トリメチロールプロパンジアリルエーテル、グリセリンジアリルエーテル、ビスフェノールAジアリルエーテル、ビスフェノールFジアリルエーテル、エチレングリコールジアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリエチレングリコールジアリルエーテル、プロピレングリコールジアリルエーテル、ジプロピレングリコールジアリルエーテル、トリプロピレングリコールジアリルエーテル、トリアリルイソシアヌレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテル、ペンタエリスリトールテトラアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジビニルベンゼン、アジピン酸ジビニルなどがあげられる。これらの化合物は、いずれか単独で、または組み合わせて使用できる。これらの中でも、アリル基含有化合物は得られる組成物の保管安定性が高いため好ましく、トリアリルイソシアヌレート、ジアリルフタレート、ペンタエリスリトールトリアリルエーテルは入手が容易であるため、とくに好ましい。 Examples of the component (B) having a vinyl group and an allyl group having low radical polymerizability include diallyl phthalate, diallyl isophthalate, diallyl cyanurate, diallyl isocyanurate, pentaerythritol diallyl ether, trimethylolpropane diallyl ether, glyceryl diallyl ether, bisphenol A diallyl ether, bisphenol F diallyl ether, ethylene glycol diallyl ether, diethylene glycol diallyl ether, triethylene glycol diallyl ether, propylene glycol diallyl ether, dipropylene glycol diallyl ether, tripropylene glycol diallyl ether, triallyl isocyanurate, pentaerythritol triallyl Ether, pentaerythritol tetraallyl ether Ether, trimethylolpropane triallyl ether, divinyl benzene, divinyl adipate and the like. These compounds can be used either alone or in combination. Among these, an allyl group-containing compound is preferable because the storage stability of the resulting composition is high, and triallyl isocyanurate, diallyl phthalate, and pentaerythritol triallyl ether are particularly preferable because they are easily available.

ラジカル重合性の高いアクリル基、メタクリル基をもつ成分(B)としては、2-ヒドロキシ-3-アクリロイロキシプロピルメタクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、1,10-デカンジオールジアクリレート、1,6-ヘキサンジオールジアクリレート、1,9-ノナンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリス(2-アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、1,4-ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレートなどがあげられる。これらの化合物は、いずれか単独で、または組み合わせて使用できる。   Examples of the component (B) having an acrylic group and a methacryl group having high radical polymerization include 2-hydroxy-3-acryloyloxypropyl methacrylate, tricyclodecane dimethanol diacrylate, 1,10-decanediol diacrylate, 1, 6-hexanediol diacrylate, 1,9-nonanediol diacrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol diacrylate, tris (2-acryloyloxyethyl) isocyanurate, trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, 1,4-butanediol dimethacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate and the like. These compounds can be used either alone or in combination.

また、成分(B)として、前記化合物よりも高分子量のものを用いることができる。高分子量のものを用いた紫外線硬化性樹脂組成物は、得られる硬化物の可撓性が向上する傾向がある。該高分子量物としては、メチルアリルシロキサンとジメチルシロキサンとからなる共重合物、エピクロルヒドリンとアリルグリシジルエーテルとからなる共重合物(ダイソー(株):商品名「エピクロマー」、日本ゼオン(株):商品名「Gechron」など)、アリル基末端ポリイソブチレンポリマー((株)カネカ:商品名「エピオン」)、ウレタンアクリレート(荒川化学工業(株)製:商品名「ビームセット550B」)などがあげられる。これらの化合物は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。   Moreover, as a component (B), a thing with a higher molecular weight than the said compound can be used. The ultraviolet curable resin composition using a high molecular weight product tends to improve the flexibility of the resulting cured product. Examples of the high molecular weight compound include a copolymer composed of methylallylsiloxane and dimethylsiloxane, a copolymer composed of epichlorohydrin and allylglycidyl ether (Daiso Co., Ltd .: trade name “Epichromer”, Nippon Zeon Co., Ltd .: Commodity Name “Gechron”, etc.), allyl group-terminated polyisobutylene polymer (Kaneka Co., Ltd .: trade name “Epion”), urethane acrylate (manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd .: trade name “Beamset 550B”), and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more.

成分(B)の使用に際しては、[成分(B)に含まれる炭素−炭素2重結合のモル数]/[成分(B)のモル数](モル比:1分子あたりに含まれる炭素−炭素2重結合の平均個数を示す)が2以上であることが好ましい。2未満である場合、紫外線硬化性樹脂組成物の硬化性が低くなり、かつ得られる硬化物の架橋密度が低くなるため、硬化物の耐熱性、表面硬度等の物性が低下する傾向がある。   When using component (B), [number of moles of carbon-carbon double bonds contained in component (B)] / [number of moles of component (B)] (molar ratio: carbon-carbon contained per molecule) The average number of double bonds is preferably 2 or more. When it is less than 2, since the curability of the ultraviolet curable resin composition is lowered and the cross-linking density of the obtained cured product is lowered, physical properties such as heat resistance and surface hardness of the cured product tend to be lowered.

紫外線硬化性樹脂組成物を調製する際に使用可能な重合開始剤としては、特に限定されず、従来公知の光カチオン開始剤、光ラジカル開始剤などを任意に選択できる。光カチオン開始剤としては、紫外線の照射により酸を発生する化合物であるスルホニウム塩、ヨードニウム塩、メタロセン化合物、ベンゾイントシレート等があげられ、それらの市販品としては、たとえばサイラキュアUVI−6970、同UVI−6974、同UVI−6990(いずれも米国ユニオンカーバイド社製商品名)、イルガキュア264(BASF社製)、CIT−1682(日本曹達(株)製)などがある。光カチオン重合開始剤の使用量は、該組成物100重量部に対し、通常10重量部程度以下、好ましくは1〜5重量部とされる。光ラジカル開始剤としては、ダロキュア1173、イルガキュア651、イルガキュア184、イルガキュア907(いずれもBASF社製商品名)、ベンゾフェノン等があげられ、該組成物100重量部に対して5重量部程度以下、好ましくは0.1〜2重量部とされる。なお、得られる硬化物の耐候性低下が懸念される場合、特に高い耐候性、透明性が求められる光学部材などに用いられる場合には、光反応開始剤や光増感剤を使用しないほうがよい。   It does not specifically limit as a polymerization initiator which can be used when preparing an ultraviolet curable resin composition, A conventionally well-known photocationic initiator, a photoradical initiator, etc. can be selected arbitrarily. Examples of the photocation initiator include sulfonium salts, iodonium salts, metallocene compounds, benzoin tosylate, and the like, which are compounds that generate an acid upon irradiation with ultraviolet rays. Examples of such commercially available products include Cyracure UVI-6970 and UVI. -6974, UVI-6990 (all trade names of Union Carbide, USA), Irgacure 264 (BASF), CIT-1682 (Nippon Soda Co., Ltd.) and the like. The usage-amount of a photocationic polymerization initiator is normally about 10 weight part or less with respect to 100 weight part of this composition, Preferably it is 1-5 weight part. Examples of the photoradical initiator include Darocur 1173, Irgacure 651, Irgacure 184, Irgacure 907 (all trade names manufactured by BASF), benzophenone, and the like. Is 0.1 to 2 parts by weight. When there is a concern about a decrease in the weather resistance of the resulting cured product, it is better not to use a photoinitiator or a photosensitizer, especially when used for an optical member that requires high weather resistance and transparency. .

また、紫外線硬化性樹脂組成物の安定性をより向上させるため、エン−チオール反応を抑制する化合物を配合できる。このような化合物としては、トリフェニルホスフィン、亜リン酸トリフェニル等のリン系化合物;p−メトキシフェノ−ル、ハイドロキノン、ピロガロ−ル、ナフチルアミン、tert−ブチルカテコ−ル、塩化第一銅、2、6ージ−tert−ブチル−p−クレゾ−ル、2、2’−メチレンビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノ−ル)、2、2’−メチレンビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノ−ル)、N−ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩、ジフェニルニトロソアミン等のラジカル重合禁止剤;ベンジルジメチルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジアミノメチル)フェノール、ジアザビシクロウンデセン等の3級アミン類;2-メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2-エチルへキシルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−シアノエチル−2‐メチルイミダール等のイミダゾール類があげられる。   Moreover, in order to improve the stability of an ultraviolet curable resin composition more, the compound which suppresses ene-thiol reaction can be mix | blended. Examples of such compounds include phosphorus compounds such as triphenylphosphine and triphenyl phosphite; p-methoxyphenol, hydroquinone, pyrogallol, naphthylamine, tert-butylcatechol, cuprous chloride, 2, 6-di-tert-butyl-p-cresol, 2,2'-methylenebis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 2,2'-methylenebis (4-methyl-6-tert-butylphenol) Radical), N-nitrosophenylhydroxylamine aluminum salt, diphenylnitrosamine and other radical polymerization inhibitors; benzyldimethylamine, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (diaminomethyl) phenol, diaza Tertiary amines such as bicycloundecene; 2-methylimidazole, 2- Examples include imidazoles such as ethyl-4-methylimidazole, 2-ethylhexylimidazole, 2-undecylimidazole, and 1-cyanoethyl-2-methylimidazole.

リン系化合物のうち、亜リン酸トリフェニルはエン−チオール反応の抑制効果が高く、かつ室温で液状であり取り扱いが容易であるため好ましい。紫外線硬化性樹脂組成物に配合する該化合物の量は、組成物100重量部に対して、0.1〜10重量部程度であることが好ましい。0.1重量部に満たない場合は、エン−チオール反応を抑制する効果が不足し、また10重量部を超える場合は、得られる硬化物中の残存量が多くなり硬化物の物性が低下する傾向がある。   Among the phosphorus compounds, triphenyl phosphite is preferable because it has a high inhibitory effect on the ene-thiol reaction, is liquid at room temperature, and is easy to handle. The amount of the compound to be blended in the ultraviolet curable resin composition is preferably about 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the composition. When the amount is less than 0.1 parts by weight, the effect of suppressing the ene-thiol reaction is insufficient, and when the amount exceeds 10 parts by weight, the remaining amount in the obtained cured product is increased and the physical properties of the cured product are deteriorated. Tend.

ラジカル重合禁止剤のうち、ニトロソフェニルヒドロキシルアミンアルミニウム塩は少量でもエン−チオール反応の抑制効果が高く、かつ得られる硬化物の色調に優れるため好ましい。紫外線硬化性樹脂組成物に配合する該化合物の量は、組成物100重量部に対して、0.0001〜0.1重量部程度であることが好ましい。0.0001重量部に満たない場合は、エン−チオール反応を抑制する効果が不足し、また0.1重量部を超える場合は、紫外線硬化性が低下する傾向がある。   Of the radical polymerization inhibitors, nitrosophenylhydroxylamine aluminum salt is preferable because it has a high inhibitory effect on the ene-thiol reaction even in a small amount and is excellent in the color tone of the resulting cured product. The amount of the compound to be blended in the ultraviolet curable resin composition is preferably about 0.0001 to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the composition. When the amount is less than 0.0001 part by weight, the effect of suppressing the ene-thiol reaction is insufficient, and when it exceeds 0.1 part by weight, the ultraviolet curability tends to be lowered.

3級アミン類のうち、ベンジルジメチルアミンは少量でもエン−チオール反応の抑制効果が高く、かつ室温で液状であり取り扱いが容易であるため好ましい。紫外線硬化性樹脂組成物に配合する該化合物の量は、組成物100重量部に対して、0.001〜5重量部程度であることが好ましい。0.001重量部に満たない場合は、エン−チオール反応を抑制する効果が不足し、また5重量部を超える場合は、成分(A)中の未反応の水酸基およびアルコキシ基が縮合反応してゲル化する傾向があるため好ましくない。   Of the tertiary amines, benzyldimethylamine is preferable because it has a high inhibitory effect on the ene-thiol reaction even in a small amount and is liquid at room temperature and easy to handle. The amount of the compound to be blended in the ultraviolet curable resin composition is preferably about 0.001 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the composition. When the amount is less than 0.001 part by weight, the effect of suppressing the ene-thiol reaction is insufficient. When the amount exceeds 5 parts by weight, an unreacted hydroxyl group and alkoxy group in the component (A) undergo a condensation reaction. This is not preferable because it tends to gel.

紫外線硬化性樹脂組成物の有効成分(A)、(B)の濃度は、用途に応じて適宜に決定でき、必要に応じて溶剤を配合することができる。溶剤としては、従来公知のものを任意に用いることができる。紫外線硬化性樹脂組成物をコーティング剤として用いる場合は、溶剤で希釈し、所望の粘度とすればよい。また、紫外線硬化性樹脂組成物を1mm以上の厚膜に硬化させる場合や、接着剤として用いる場合には、チオール基含有シルセスキオキサン(A)、成分(B)の合計濃度を90重量%以上にすることが好ましく、95重量%以上にすることがより好ましい。該合計濃度は、チオール基含有シルセスキオキサン(A)および成分(B)の濃度と紫外線硬化性樹脂組成物の仕込み時に加えた溶剤の量とより計算で求めてもかまわないし、紫外線硬化性樹脂組成物に含まれる溶剤の沸点以上で2時間程度加熱し、加熱前後の重量変化により求めることもできる。該用途では、90重量%未満の場合、硬化、成形時に発泡したり、硬化物中に溶剤が残存する等により、硬化物の物性が低下する傾向がある。なお、チオール基含有シルセスキオキサン(A)合成の際に溶剤を必須使用しているため、該用途に用いる際には、反応終了後、不揮発分含有量が90重量%以上となるよう溶剤を揮発させておけばよい。また、紫外線硬化性樹脂組成物を調製した後、用いた溶剤を揮発させて、有効成分(A)、(B)の合計濃度を高めることもできる。   The concentrations of the active ingredients (A) and (B) of the ultraviolet curable resin composition can be appropriately determined according to the application, and a solvent can be blended as necessary. A conventionally well-known thing can be arbitrarily used as a solvent. When the ultraviolet curable resin composition is used as a coating agent, it may be diluted with a solvent to obtain a desired viscosity. When the UV curable resin composition is cured to a thick film of 1 mm or more or used as an adhesive, the total concentration of thiol group-containing silsesquioxane (A) and component (B) is 90% by weight. It is preferable to make it above, and it is more preferable to make it 95% by weight or more. The total concentration may be calculated from the concentration of the thiol group-containing silsesquioxane (A) and the component (B) and the amount of the solvent added during the preparation of the ultraviolet curable resin composition. It can also be determined by heating for about 2 hours above the boiling point of the solvent contained in the resin composition, and by changing the weight before and after heating. In the application, if it is less than 90% by weight, the physical properties of the cured product tend to be lowered due to foaming during curing and molding, or solvent remaining in the cured product. In addition, since the solvent is indispensably used in the synthesis of the thiol group-containing silsesquioxane (A), the solvent is used so that the nonvolatile content becomes 90% by weight or more after completion of the reaction when used in this application. Should be volatilized. Moreover, after preparing an ultraviolet curable resin composition, the used solvent can be volatilized and the total density | concentration of an active ingredient (A) and (B) can also be raised.

さらに、紫外線硬化性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、各種用途での必要性に応じて、可塑剤、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、着色剤、導電剤、離型剤、表面処理剤、粘度調節剤、フィラー等を配合してもよい。   Furthermore, the ultraviolet curable resin composition has a plasticizer, a weather resistance agent, an antioxidant, a heat stabilizer, a lubricant, and an antistatic agent within the range that does not impair the effects of the present invention. , Whitening agents, colorants, conductive agents, mold release agents, surface treatment agents, viscosity modifiers, fillers, and the like may be blended.

こうして得られた紫外線硬化性樹脂組成物を用いて所望の硬化物を調製するためには、該組成物を所定の基材にコーティングし、または所定の型枠に充填し、溶剤を含む場合は該溶剤を揮発させた後、紫外線を照射すればよい。溶剤の揮発方法は溶剤の種類、量、膜厚等に応じて適宜決定すればよいが、40〜150℃程度、好ましくは60〜100℃に加熱し、常圧または減圧下で5秒〜2時間程度の条件とされる。紫外線の照射量は、紫外線硬化性樹脂組成物の種類、膜厚等に応じて適宜決定すればよいが、高圧水銀灯を用いる場合、365nmでの積算光量が50〜10000mJ/cm2程度となるよう照射すればよい。また、厚膜でコーティングや充填を行った場合には、前述のように該組成物に光反応開始剤や光増感剤を添加することにより、光硬化性を向上させることが好ましい。 In order to prepare a desired cured product using the ultraviolet curable resin composition thus obtained, when the composition is coated on a predetermined substrate or filled in a predetermined mold and contains a solvent, What is necessary is just to irradiate an ultraviolet-ray after volatilizing this solvent. The method for volatilizing the solvent may be appropriately determined according to the type, amount, film thickness, etc. of the solvent, but it is heated to about 40 to 150 ° C., preferably 60 to 100 ° C., for 5 seconds to 2 at normal pressure or reduced pressure. The condition is about time. The irradiation amount of ultraviolet rays may be appropriately determined according to the type and film thickness of the ultraviolet curable resin composition, but when a high pressure mercury lamp is used, the integrated light amount at 365 nm is about 50 to 10,000 mJ / cm 2. Irradiation is sufficient. Moreover, when coating or filling with a thick film, it is preferable to improve photocurability by adding a photoreaction initiator or a photosensitizer to the composition as described above.

また、紫外線照射して得られた硬化物を、さらに加熱することで、硬化物の物性を一層向上させることができる。加熱の方法は適宜決定すればよいが、40〜300℃程度、好ましくは100〜250℃に加熱し、1分〜6時間程度の条件とされる。   Moreover, the physical property of hardened | cured material can be improved further by further heating the hardened | cured material obtained by ultraviolet irradiation. The heating method may be appropriately determined, but the heating is performed at about 40 to 300 ° C., preferably 100 to 250 ° C., and the conditions are about 1 minute to 6 hours.

続いて熱硬化性樹脂組成物について説明する。   Next, the thermosetting resin composition will be described.

本発明で用いられる成分(C)としては、特に限定されず、従来公知のエポキシ基を有する化合物を適宜に用いることができる。たとえば、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、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールF型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリアジン骨格含有エポキシ樹脂、フルオレン骨格含有エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、トリフェノールフェノールメタン型エポキシ樹脂、アルキル変性トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有エポキシ樹脂、ナフタレン骨格含有エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂などがあげられる。これらの化合物は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。該例示化合物のうち、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(市販品としては、たとえば、三菱化学(株):商品名「JER828」など)、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(市販品としては、たとえば、三菱化学(株):商品名「JER807」など)、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂(市販品としては、たとえば、新日鐵化学(株):商品名「ST−3000」など)、脂環式エポキシ樹脂(市販品としては、たとえば、ダイセル化学工業(株):商品名「セロキサイド2021P」など)は、最終的に得られる硬化物が無色透明性、耐熱性等に優れ、かつ入手が容易であるため特に好ましい。   The component (C) used in the present invention is not particularly limited, and a conventionally known compound having an epoxy group can be appropriately used. For example, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, hydrogenated bisphenol F type epoxy resin, stilbene type Epoxy resin, triazine skeleton-containing epoxy resin, fluorene skeleton-containing epoxy resin, linear aliphatic epoxy resin, alicyclic epoxy resin, glycidylamine-type epoxy resin, triphenolphenolmethane-type epoxy resin, alkyl-modified triphenolmethane-type epoxy resin Biphenyl type epoxy resin, dicyclopentadiene skeleton-containing epoxy resin, naphthalene skeleton-containing epoxy resin, arylalkylene type epoxy resin, and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Among the exemplified compounds, bisphenol A type epoxy resins (for example, Mitsubishi Chemical Corporation: trade name “JER828”) and bisphenol F type epoxy resins (for example, Mitsubishi Chemical Corporation) ): Trade name “JER807”, etc., hydrogenated bisphenol A type epoxy resin (commercially available products such as Nippon Steel Chemical Co., Ltd .: trade name “ST-3000”, etc.), alicyclic epoxy resin (commercially available) As the product, for example, Daicel Chemical Industries, Ltd .: trade name “Celoxide 2021P” and the like are particularly preferable because the finally obtained cured product is excellent in colorless transparency, heat resistance and the like and is easily available. .

また、成分(C)として、前記化合物よりも高分子量のものを用いることができる。高分子量のものを用いてなる熱硬化性樹脂組成物は、得られる硬化物の可撓性が向上する傾向がある。該高分子量物としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂のうち、エポキシ当量が2000g/eq以上のもの(三菱化学(株):商品名「JER1010」、「JER4007P」など)、エポキシ変性シリコーン(信越化学工業(株):商品名「X−22−163A」など)、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルなどがあげられる。これらの化合物は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテルが好ましい。   Moreover, as a component (C), a thing with a higher molecular weight than the said compound can be used. Thermosetting resin compositions using high molecular weight products tend to improve the flexibility of the resulting cured product. Examples of the high molecular weight substance include bisphenol A type epoxy resin and bisphenol F type epoxy resin having an epoxy equivalent of 2000 g / eq or more (Mitsubishi Chemical Corporation: trade names “JER1010”, “JER4007P”, etc.), epoxy Examples thereof include modified silicone (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name “X-22-163A”, etc.), polyethylene glycol diglycidyl ether, and the like. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Among these, polyethylene glycol diglycidyl ether is preferable.

また、本発明で用いられる成分(D)は、特に限定されず、従来公知のイソシアネート基を有する化合物を適宜に用いることができる。該ジイソシアネート化合物としては、たとえば芳香族、脂肪族または脂環族の各種公知のジイソシアネート類を使用することができ、より具体的には、たとえば、1,5−ナフチレンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネート、4,4’−ジベンジルイソシアネート、ジアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、テトラアルキルジフェニルメタンジイソシアネート、1,3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ブタン−1,4−ジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソプロピレンジイソシアネート、メチレンジイソシアネート、2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、シクロヘキサン−1,4−ジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、水素化キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン−4,4’−ジイソシアネート、1,3−ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンジイソシアネート、m−テトラメチルキシリレンジイソシアネートやダイマー酸のカルボキシル基をイソシアネート基に転化したダイマージイソシアネートなどがあげられる。これらの化合物は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。該例示化合物のうち、イソホロンジイソシアネートは、最終的に得られる硬化物が無色透明性、耐熱性等に優れ、かつ入手が容易であるため特に好ましい。   Moreover, the component (D) used by this invention is not specifically limited, The compound which has a conventionally well-known isocyanate group can be used suitably. As the diisocyanate compound, various known diisocyanates such as aromatic, aliphatic or alicyclic can be used. More specifically, for example, 1,5-naphthylene diisocyanate, 4,4′- Diphenylmethane diisocyanate, 4,4′-diphenyldimethylmethane diisocyanate, 4,4′-dibenzyl isocyanate, dialkyldiphenylmethane diisocyanate, tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 1,3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, tolylene diisocyanate, butane -1,4-diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate, methylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate Socyanate, 2,4,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, cyclohexane-1,4-diisocyanate, xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, lysine diisocyanate, dicyclohexylmethane-4,4′-diisocyanate, 1,3 Examples thereof include bis (isocyanatomethyl) cyclohexane, methylcyclohexane diisocyanate, m-tetramethylxylylene diisocyanate, and dimerisocyanate obtained by converting a carboxyl group of dimer acid into an isocyanate group. These compounds can be used alone or in combination of two or more. Among the exemplified compounds, isophorone diisocyanate is particularly preferable because the finally obtained cured product is excellent in colorless transparency, heat resistance and the like and is easily available.

また、成分(D)として、前記化合物よりも高分子量のものを用いることができる。高分子量のものを用いてなる熱硬化性樹脂組成物は、得られる硬化物の可撓性が向上する傾向がある。該高分子量物としては、ポリカーボネートジオール、ポリエステルジオールなどのポリオール類のジイソシアネート変性物、ポリメリックMDI(三井武田ケミカル(株):商品名「コスモネートM」など)、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート化物(日本ポリウレタン工業(株)製:商品名「コロネートHX」)などがあげられる。これらの化合物は、単独で、または2種以上を組み合わせて用いることができる。該例示化合物のうち、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート化物は、最終的に得られる硬化物が無色透明性、耐熱性等に優れ、かつ入手が容易であるため特に好ましい。   Moreover, as a component (D), the thing of higher molecular weight than the said compound can be used. Thermosetting resin compositions using high molecular weight products tend to improve the flexibility of the resulting cured product. Examples of the high molecular weight products include modified diisocyanates of polyols such as polycarbonate diol and polyester diol, polymeric MDI (Mitsui Takeda Chemical Co., Ltd .: trade name “Cosmonate M”, etc.), isocyanurate of hexamethylene diisocyanate (Japan) Polyurethane Industry Co., Ltd. product name: “Coronate HX”). These compounds can be used alone or in combination of two or more. Among these exemplified compounds, hexamethylene diisocyanate isocyanurate is particularly preferred because the finally obtained cured product is excellent in colorless transparency, heat resistance and the like and is easily available.

熱硬化性樹脂組成物を調製する際に使用可能な触媒としては、特に限定されず、成分(C)を用いる場合には従来公知のエポキシ硬化触媒を用いることができる。例えば、1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの三級アミン類;2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール類;トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類;テトラフェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、2−エチル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルボレート、N−メチルモルホリン・テトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロン塩などをあげることができる。硬化触媒は熱硬化性樹脂組成物100重量部に対し、0.01〜5重量部の割合で使用することが好ましい。   The catalyst that can be used when preparing the thermosetting resin composition is not particularly limited, and a conventionally known epoxy curing catalyst can be used when the component (C) is used. For example, tertiary amines such as 1,8-diaza-bicyclo [5.4.0] undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethylaminomethyl) phenol; 2 -Imidazoles such as methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-heptadecylimidazole; Organic phosphines such as tributylphosphine, methyldiphenylphosphine, triphenylphosphine, diphenylphosphine, phenylphosphine; Tetraphenylphosphonium / tetraphenylborate, 2-ethyl-4-methylimidazole / tetraphenylborate, N-methylmorpholine / tetraphenylborate, etc. Such as boron salt can be mentioned. The curing catalyst is preferably used at a ratio of 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin composition.

また、成分(D)を用いる場合には従来公知のウレタン化触媒を用いることができる。例えば、ジブチルスズジラウレート、オクチル酸スズなどの有機スズ化合物、1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウンデセン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの三級アミン類などをあげることができる。ウレタン化触媒は熱硬化性樹脂組成物100重量部に対し、0.01〜5重量部の割合で使用することが好ましい。   Moreover, when using a component (D), a conventionally well-known urethanation catalyst can be used. For example, organic tin compounds such as dibutyltin dilaurate and tin octylate, 1,8-diaza-bicyclo [5.4.0] undecene-7, triethylenediamine, benzyldimethylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, tris (dimethyl) And tertiary amines such as (aminomethyl) phenol. The urethanization catalyst is preferably used at a ratio of 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting resin composition.

熱硬化性樹脂組成物の有効成分(A)、(C)または(D)の濃度は、用途に応じて適宜に決定でき、必要に応じて溶剤を配合することができる。溶剤としては、当該成分と非反応性であればよく、各種従来公知のものを適宜選択して用いることができる。熱硬化性樹脂組成物をコーティング剤として用いる場合は、溶剤で希釈し、所望の粘度とすればよい。また、熱硬化性樹脂組成物を1mm以上の厚膜に硬化させる場合や、接着剤として用いる場合には、チオール基含有シルセスキオキサン(A)、成分(C)または(D)の合計濃度を90重量%以上にすることが好ましく、95重量%以上にすることがより好ましい。該合計濃度は、チオール基含有シルセスキオキサン(A)と成分(C)または(D)の濃度と熱硬化性組成物の仕込み時に加えた溶剤の量とより計算で求めてもかまわないし、熱硬化性組成物に含まれる溶剤の沸点以上で2時間程度加熱し、加熱前後の重量変化により求めることもできる。該用途では、90重量%未満の場合、硬化、成形時に発泡したり、硬化物中に溶剤が残存したりして、硬化物の物性が低下する傾向がある。なお、チオール基含有シルセスキオキサン(A)合成の際に溶剤を必須使用しているため、該用途に用いる際には、反応終了後、不揮発分含有量が90重量%以上となるよう溶剤を揮発させておけばよい。また、熱硬化性樹脂組成物を調製した後、用いた溶剤を揮発させて、有効成分(A)、(C)または(D)の合計濃度を高めることもできる。   The concentration of the active ingredient (A), (C) or (D) of the thermosetting resin composition can be appropriately determined according to the application, and a solvent can be blended as necessary. The solvent only needs to be non-reactive with the component, and various conventionally known solvents can be appropriately selected and used. When the thermosetting resin composition is used as a coating agent, it may be diluted with a solvent to obtain a desired viscosity. Further, when the thermosetting resin composition is cured to a thick film of 1 mm or more or used as an adhesive, the total concentration of the thiol group-containing silsesquioxane (A), component (C) or (D) Is preferably 90% by weight or more, and more preferably 95% by weight or more. The total concentration may be calculated from the concentration of the thiol group-containing silsesquioxane (A) and the component (C) or (D) and the amount of the solvent added at the time of charging the thermosetting composition, It can also be determined by heating for about 2 hours above the boiling point of the solvent contained in the thermosetting composition, and by changing the weight before and after heating. In the application, if it is less than 90% by weight, foaming may occur during curing and molding, or a solvent may remain in the cured product, and the physical properties of the cured product tend to decrease. In addition, since the solvent is indispensably used in the synthesis of the thiol group-containing silsesquioxane (A), the solvent is used so that the nonvolatile content becomes 90% by weight or more after completion of the reaction when used in this application. Should be volatilized. Moreover, after preparing a thermosetting resin composition, the used solvent can be volatilized and the total density | concentration of an active ingredient (A), (C) or (D) can also be raised.

熱硬化性樹脂組成物の調製に際してのチオール基含有シルセスキオキサン(A)と成分(C)または(D)の使用割合は、[チオール基含有シルセスキオキサン(A)に含まれるチオール基のモル数]/[成分(C)に含まれるエポキシ基のモル数または成分(D)に含まれるイソシアネート基のモル数](モル比)が、0.9〜2.5となるよう配合することが好ましく、より好ましくは1.0である。0.9未満である場合は、熱硬化後にもエポキシ基やイソシアネート基が残存し、耐候性が低下する傾向がある。また、2.5を超える場合は、硬化物の架橋密度が低下し、耐熱性を低下させる場合がある。   The use ratio of the thiol group-containing silsesquioxane (A) and the component (C) or (D) in preparing the thermosetting resin composition is [the thiol group contained in the thiol group-containing silsesquioxane (A). The number of moles of the epoxy group contained in the component (C) or the number of moles of the isocyanate group contained in the component (D) (molar ratio) is 0.9 to 2.5. Is more preferable, and 1.0 is more preferable. When it is less than 0.9, epoxy groups and isocyanate groups remain even after thermosetting, and the weather resistance tends to be lowered. Moreover, when exceeding 2.5, the crosslinking density of hardened | cured material falls and heat resistance may be reduced.

成分(C)または(D)の使用に際しては、[成分(C)に含まれるエポキシ基のモル数または成分(D)に含まれるイソシアネート基のモル数]/[成分(C)または成分(D)のモル数](モル比:1分子あたりに含まれるエポキシ基またはイソシアネート基の平均個数を示す)が2以上であることが好ましい。2未満である場合、熱硬化性組成物の硬化性が低くなり、かつ得られる硬化物の架橋密度が低くなるため、硬化物の耐熱性、表面硬度等の物性が低下する傾向がある。   In using component (C) or (D), [number of moles of epoxy group contained in component (C) or number of moles of isocyanate group contained in component (D)] / [component (C) or component (D ) (Molar ratio: the average number of epoxy groups or isocyanate groups contained per molecule) is preferably 2 or more. When it is less than 2, the curability of the thermosetting composition is lowered, and the crosslink density of the obtained cured product is lowered, so that the physical properties such as heat resistance and surface hardness of the cured product tend to be lowered.

さらに、熱硬化性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、各種用途での必要性に応じて、可塑剤、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、着色剤、導電剤、離型剤、表面処理剤、粘度調節剤、フィラー等を配合してもよい。   Furthermore, in the thermosetting resin composition, a plasticizer, a weathering agent, an antioxidant, a heat stabilizer, a lubricant, and an antistatic agent are used as long as they do not impair the effects of the present invention. , Whitening agents, colorants, conductive agents, mold release agents, surface treatment agents, viscosity modifiers, fillers, and the like may be blended.

熱硬化性組成物を硬化物として使用する一態様を例示する。当該熱硬化組成物をテフロン(登録商標)コーティングした容器に流し込み、加熱して溶剤乾燥および硬化させることにより、所望のハイブリッド硬化物が得られる。硬化温度および加熱時間は、使用した成分(C)または成分(D)の種類、および溶剤の種類、硬化物の厚みなどを考慮して、適宜決定する。通常は20〜150℃程度で1分〜24時間程度の条件とするのが好ましい。また、硬化終了後さらに100℃〜300℃程度、好ましくは120℃以上250℃未満で、1分〜6時間程度加熱することにより、残存溶剤を完全に除くとともに硬化反応をさらに進行させる。こうして得られる硬化膜はシリカ複合化の効果によって、耐熱性、耐薬品性に優れるという特徴を有する。   The one aspect | mode which uses a thermosetting composition as hardened | cured material is illustrated. The thermosetting composition is poured into a container coated with Teflon (registered trademark), heated to dry the solvent, and cured to obtain a desired hybrid cured product. The curing temperature and heating time are appropriately determined in consideration of the type of component (C) or component (D) used, the type of solvent, the thickness of the cured product, and the like. Usually, it is preferable to set the conditions at about 20 to 150 ° C. for about 1 minute to 24 hours. Moreover, after completion | finish of hardening, about 100 degreeC-300 degreeC, Preferably it is 120 degreeC or more and less than 250 degreeC, It heats for about 1 minute-about 6 hours, and removes a residual solvent completely and also advances hardening reaction. The cured film thus obtained is characterized by excellent heat resistance and chemical resistance due to the effect of silica complexation.

さらに熱および紫外線硬化性樹脂組成物について説明する。   Further, the heat and ultraviolet curable resin composition will be described.

チオール基含有シルセスキオキサン(A)および成分(B)を必須成分とし、成分(C)、成分(D)のいずれかまたは両方を含んでなる組成物は、紫外線および熱での2段階硬化性組成物となる。各成分は、[{チオール基含有シルセスキオキサン(A)中のチオール基の数}/{成分(B)中に含まれる二重結合の数}]が0.1〜0.8、[{成分(A)中のチオール基の数}/{成分(C)中のエポキシ基の数+成分(D)中のイソシアネート基の数}]が0.1〜0.8、[{成分(A)中のチオール基の数}/{成分(B)中に含まれる二重結合の数+成分(C)中のエポキシ基の数+成分(D)中のイソシアネート基の数}]が0.9〜1.1なる割合で含有する。[{成分(A)中のチオール基の数}/{成分(B)中に含まれる二重結合の数+成分(C)中のエポキシ基の数+成分(D)中のイソシアネート基の数}]が1.1以上の場合には、チオール基が残存し、その分解によって悪臭を発生させる場合がある。0.9未満の場合には、硬化後に炭素−炭素二重結合やエポキシ基、イソシアネート基が残存し、耐候性が低下する傾向がある。[{チオール基含有シルセスキオキサン(A)中のチオール基の数}/{成分(B)中に含まれる二重結合の数}]が0.1未満の場合は、紫外線硬化を第一段階とする場合には硬化が進行しすぎ、熱硬化を第一段階とする場合には半硬化物中に未反応の成分(B)が多くなりすぎるため、いずれも成型加工性が失われる場合がある。また、0.8を超えると、必然的に成分(C)と成分(D)とを[{成分(A)中のチオール基の数}/{成分(C)中のエポキシ基の数+成分(D)中のイソシアネート基の数}]が0.8を超えて含むこととなり、紫外線硬化を第一段階とする場合には半硬化物中に未反応の(C)成分が多くなりすぎるため、熱硬化を第一段階とする場合には硬化が進行しすぎ、いずれも成型加工性が失われる場合がある。   The composition comprising thiol group-containing silsesquioxane (A) and component (B) as essential components and either or both of component (C) and component (D) is cured in two stages with ultraviolet and heat. Composition. Each component has [{number of thiol groups in thiol group-containing silsesquioxane (A)} / {number of double bonds contained in component (B)}] of 0.1 to 0.8, [ {Number of thiol groups in component (A)} / {number of epoxy groups in component (C) + number of isocyanate groups in component (D)}] is 0.1 to 0.8, [{component ( Number of thiol groups in A) / {number of double bonds contained in component (B) + number of epoxy groups in component (C) + number of isocyanate groups in component (D)} is 0 .9 to 1.1. [{Number of thiol groups in component (A)) / {number of double bonds contained in component (B) + number of epoxy groups in component (C) + number of isocyanate groups in component (D) }] Is 1.1 or more, the thiol group remains and may cause malodor due to its decomposition. If it is less than 0.9, carbon-carbon double bonds, epoxy groups, and isocyanate groups remain after curing, and the weather resistance tends to decrease. When [{the number of thiol groups in the thiol group-containing silsesquioxane (A)} / {the number of double bonds contained in the component (B)}] is less than 0.1, UV curing is the first When the stage is set, curing proceeds too much, and when the thermosetting is set as the first stage, too much unreacted component (B) in the semi-cured product, both of which lose the moldability There is. Moreover, when it exceeds 0.8, the component (C) and the component (D) are inevitably [{number of thiol groups in the component (A)} / {number of epoxy groups in the component (C) + component]. The number of isocyanate groups in (D)}] exceeds 0.8, and when UV curing is the first stage, the amount of unreacted (C) component is excessive in the semi-cured product. When the thermosetting is the first stage, the curing proceeds too much, and in any case, the molding processability may be lost.

[{成分(A)中のチオール基の数}/{成分(C)中のエポキシ基の数+成分(D)中のイソシアネート基の数}]が0.1未満の場合は、紫外線硬化を第一段階とする場合には半硬化物中に未反応の成分(C)や成分(D)が多くなりすぎるため、熱硬化を第一段階とする場合には硬化が進行しすぎ、いずれも成形加工性が失われる場合がある。また、0.8を超えると、必然的に成分(B)を[{チオール基含有シルセスキオキサン(A)中のチオール基の数}/{成分(B)中に含まれる二重結合の数}]が0.8を超えて含むこととなり、紫外線硬化を第一段階とする場合には硬化が進行しすぎ、熱硬化を第一段階とする場合には半硬化物中に未反応の成分(B)が多くなりすぎるため、いずれも成形加工性が失われる場合がある。 When [{number of thiol groups in component (A)} / {number of epoxy groups in component (C) + number of isocyanate groups in component (D)}] is less than 0.1, UV curing is performed. In the case of the first stage, since there are too many unreacted components (C) and components (D) in the semi-cured product, if the thermal curing is set to the first stage, the curing proceeds too much. Moldability may be lost. Moreover, when it exceeds 0.8, the component (B) is inevitably [{the number of thiol groups in the thiol group-containing silsesquioxane (A)} / {the double bond contained in the component (B). Number}] exceeds 0.8, and when UV curing is the first step, curing proceeds too much, and when heat curing is the first step, unreacted in the semi-cured product. Since the component (B) is too much, molding processability may be lost in any case.

成分(B)、(C)、(D)としては、前述したものを任意に用いることができる。また、成分(B)、(D)を兼ねるものとして、メタクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製:商品名「カレンズMOI」)、アクリロイルオキシエチルイソシアネート(昭和電工(株)製:商品名「カレンズAOI」)など、1分子中に2重結合とイソシアネート基が同時に存在する化合物を用いることもできる。このような化合物を用いた際には、(B)、(D)成分を同時に含有するものとみなすことができ、分子中に含まれる2重結合の数およびイソシアネート基の数を考慮のうえ使用量を決定する必要がある。   As the components (B), (C), and (D), those described above can be arbitrarily used. In addition, as components (B) and (D), methacryloyloxyethyl isocyanate (manufactured by Showa Denko KK: trade name “Karenz MOI”), acryloyloxyethyl isocyanate (manufactured by Showa Denko KK: trade name “ It is also possible to use a compound in which a double bond and an isocyanate group are simultaneously present in one molecule, such as Karenz AOI ”). When such a compound is used, it can be considered that the components (B) and (D) are simultaneously contained, and is used in consideration of the number of double bonds and the number of isocyanate groups contained in the molecule. The amount needs to be determined.

さらに、熱および紫外線硬化性樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、各種用途での必要性に応じて、可塑剤、耐候剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、帯電防止剤、増白剤、着色剤、導電剤、離型剤、表面処理剤、粘度調節剤、フィラー等を配合してもよい。また、チオール基含有シルセスキオキサン(A)と、成分(B)、(C)または(D)からなる硬化性組成物を作製する際に用いた硬化触媒、安定剤なども同様に用いることができる。   Furthermore, in the heat and ultraviolet curable resin composition, plasticizers, weathering agents, antioxidants, heat stabilizers, lubricants, electrifications are required as long as the effects of the present invention are not impaired. You may mix | blend an inhibitor, a whitening agent, a coloring agent, a electrically conductive agent, a mold release agent, a surface treating agent, a viscosity modifier, a filler, etc. In addition, the curing catalyst and stabilizer used in preparing the curable composition comprising the thiol group-containing silsesquioxane (A) and the component (B), (C) or (D) should be used in the same manner. Can do.

本発明の熱および紫外線硬化性樹脂組成物は、容器もしくは平板など、好ましくはテフロン(登録商標)コーティングなど離型処理を施した容器に流し込み、加熱して溶剤乾燥の後、熱および紫外線で二段階硬化させることにより硬化させることができる。二段階硬化を行う方法としては、一段階目で熱硬化を行った後、二段階目で紫外線硬化を行う方法、一段階目で紫外線硬化を行い、二段階目で熱硬化を行う方法が挙げられる。 The heat and ultraviolet curable resin composition of the present invention is poured into a container or a flat plate, preferably a container that has been subjected to a release treatment such as Teflon (registered trademark) coating, heated to dry the solvent, and then heated and irradiated with ultraviolet light. It can be cured by stepwise curing. As a method of performing the two-stage curing, there is a method in which the thermosetting is performed in the first stage and then the UV curing is performed in the second stage, the UV curing is performed in the first stage, and the thermosetting is performed in the second stage. It is done.

上記二段階硬化は、熱および紫外線硬化性樹脂組成物を熱硬化させて半硬化状態とし、成型加工した後、紫外線硬化させるものであることが好ましい。半硬化状態とは、熱および紫外線硬化性樹脂組成物を熱により成分(A)と成分(C)または成分(D)とのみを反応させた状態を意味し、具体的には、成型加工を行う温度でのその弾性率が10〜10Paである状態を意味する。このような硬化途中の半硬化状態は、充分に硬化していないため、種々の成型加工が可能である。成型加工の方法としては、例えば、平板に熱および紫外線硬化性樹脂組成物をコーティングした後、熱硬化により半硬化状態とし、平板から熱および紫外線硬化性樹脂組成物が流れないようにしつつ平板を曲げ、曲げた状態のまま紫外線により完全硬化させることにより、曲面に密着した透明シートを作製する方法や、平板に熱および紫外線硬化性樹脂組成物をコーティングした後、熱硬化により半硬化状態とし、モールドを押し当てた状態で紫外線によって硬化させる、いわゆるインプリント法や、平板に熱および紫外線硬化性樹脂組成物をコーティングした後、熱硬化により半硬化状態とし、フォトマスクを密着させた状態で露光部分が目的の形状となるよう紫外線した後、未露光部分を除去する、いわゆるフォトリソグラフィー法などが挙げられる。熱による一段階目の硬化温度および加熱時間は、使用した成分(A)、成分(C)、成分(D)の種類、および溶剤の種類、透明シートの厚みなどを考慮して、適宜決定するが、通常は20〜150℃程度で1分〜24時間程度の条件とするのが好ましい。また、成型加工後、二段階目の紫外線による硬化においては、紫外線の照射量は、紫外線硬化性樹脂組成物の種類、膜厚等に応じて適宜決定すればよいが、高圧水銀灯を用いる場合、365nmでの積算光量が50〜10000mJ/cm2程度となるよう照射すればよい。また、厚膜でコーティングや充填を行った場合には、前述のように該組成物に光反応開始剤や光増感剤を添加することにより、光硬化性を向上させることが好ましい。このようにして成分(A)と成分(B)とを反応させ、硬化を完全に進行させる。 The two-stage curing is preferably one in which the heat and ultraviolet curable resin composition are thermally cured to a semi-cured state, molded, and then ultraviolet cured. The semi-cured state means a state in which only the component (A) and the component (C) or the component (D) are reacted with heat and the ultraviolet curable resin composition by heat. It means a state in which the elastic modulus at the temperature to be performed is 10 5 to 10 7 Pa. Since such a semi-cured state during curing is not sufficiently cured, various molding processes are possible. As a method of molding processing, for example, a flat plate is coated with a heat and ultraviolet curable resin composition, and then a semi-cured state is obtained by thermosetting, and the flat plate is made to prevent the heat and ultraviolet curable resin composition from flowing from the flat plate. Bending, completely curing with ultraviolet rays in the bent state, a method of producing a transparent sheet adhered to the curved surface, and after coating a flat plate with heat and ultraviolet curable resin composition, it is in a semi-cured state by heat curing, After the mold is pressed and cured with ultraviolet light, the so-called imprint method, or after coating the flat plate with heat and ultraviolet curable resin composition, the resin is semi-cured by heat curing and exposed with the photomask attached. So-called photolithography method, etc. that removes unexposed parts after UV irradiation so that the part has the desired shape And the like. The first stage curing temperature and heating time by heat are appropriately determined in consideration of the type of component (A), component (C) and component (D) used, the type of solvent, the thickness of the transparent sheet, and the like. However, it is usually preferable to set the temperature at about 20 to 150 ° C. for about 1 minute to 24 hours. In addition, in the curing by ultraviolet rays in the second stage after the molding process, the irradiation amount of the ultraviolet rays may be appropriately determined according to the type of ultraviolet curable resin composition, the film thickness, etc. What is necessary is just to irradiate so that the integrated light quantity in 365 nm may be about 50-10000 mJ / cm < 2 >. Moreover, when coating or filling with a thick film, it is preferable to improve photocurability by adding a photoreaction initiator or a photosensitizer to the composition as described above. In this way, the component (A) and the component (B) are reacted to cause the curing to proceed completely.

上記二段階硬化は、熱および紫外線硬化性樹脂組成物を紫外線硬化させて半硬化状態とし、成型加工した後、熱硬化させるものであることが好ましい。半硬化状態とは、熱および紫外線硬化性樹脂組成物を紫外線により成分(A)と成分(B)とのみを反応させた状態を意味し、具体的には、成型加工を行う温度でのその弾性率が10〜10Paである状態を意味する。このような硬化途中の半硬化状態は、充分に硬化していないため、種々の成型加工が可能である。成型加工の方法としては、例えば、平板に熱および紫外線硬化性樹脂組成物をコーティングした後、紫外線硬化により半硬化状態とし、平板から熱および紫外線硬化性樹脂組成物が流れないようにしつつ平板を曲げ、曲げた状態のまま熱により完全硬化させることにより、曲面に密着した透明シートを作製する方法や、平板に熱および紫外線硬化性樹脂組成物をコーティングした後、紫外線硬化により半硬化状態とし、モールドを押し当てた状態で熱によって硬化させる、いわゆるインプリント法などが挙げられる。熱および紫外線硬化性樹脂組成物に溶剤を用いた場合、紫外線照射前に溶剤を乾燥させ、実質的に無溶剤として用いることが好ましい。紫外線による一段階目の紫外線の照射量は、使用した成分(A)、成分(B)の種類、および溶剤の種類、透明シートの厚みなどを考慮して、適宜決定するが、高圧水銀灯を用いる場合、365nmでの積算光量が50〜10000mJ/cm2程度となるよう照射すればよい。また、厚膜でコーティングや充填を行った場合には、前述のように該組成物に光反応開始剤や光増感剤を添加することにより、光硬化性を向上させることが好ましい。また、成型加工後、二段階目の熱による硬化においては、硬化温度および加熱時間は、使用した成分(A)、成分(C)、成分(D)の種類、および溶剤の種類、透明シートの厚みなどを考慮して、適宜決定するが、通常は20〜150℃程度で1分〜24時間ことにより、残存溶剤を完全に除くとともに硬化反応をさらに進行させる。 The two-stage curing is preferably one in which the heat and ultraviolet curable resin composition is ultraviolet cured to be in a semi-cured state, molded and then thermally cured. The semi-cured state means a state in which only the component (A) and the component (B) are reacted with heat and the ultraviolet curable resin composition by ultraviolet rays, and specifically, at a temperature at which molding processing is performed. It means a state where the elastic modulus is 10 5 to 10 7 Pa. Since such a semi-cured state during curing is not sufficiently cured, various molding processes are possible. As a method of molding processing, for example, a flat plate is coated with a heat and ultraviolet curable resin composition, and then is made into a semi-cured state by ultraviolet curing so that the heat and ultraviolet curable resin composition do not flow from the flat plate. Bending, by completely curing with heat in the bent state, a method for producing a transparent sheet adhered to the curved surface, and after coating the heat and ultraviolet curable resin composition on a flat plate, it is in a semi-cured state by ultraviolet curing, Examples include a so-called imprint method in which a mold is pressed and cured by heat. When a solvent is used in the heat and ultraviolet curable resin composition, it is preferable to dry the solvent before ultraviolet irradiation and use it as a substantially solvent-free. The irradiation amount of the first stage ultraviolet ray by the ultraviolet ray is appropriately determined in consideration of the used component (A), the type of component (B), the type of solvent, the thickness of the transparent sheet, etc., but a high pressure mercury lamp is used. In this case, irradiation may be performed so that the integrated light amount at 365 nm is about 50 to 10,000 mJ / cm 2 . Moreover, when coating or filling with a thick film, it is preferable to improve photocurability by adding a photoreaction initiator or a photosensitizer to the composition as described above. In addition, in the second stage heat curing after the molding process, the curing temperature and the heating time are determined based on the types of components (A), (C) and (D) used, the types of solvents, and the transparent sheet. The thickness is appropriately determined in consideration of the thickness and the like, but usually at about 20 to 150 ° C. for 1 minute to 24 hours, the residual solvent is completely removed and the curing reaction is further advanced.

熱および紫外線硬化性樹脂組成物の有効成分(A)、(B)、(C)および(D)の濃度は、用途に応じて適宜に決定でき、必要に応じて溶剤を配合することができる。溶剤としては、当該成分と非反応性であればよく、各種従来公知のものを適宜選択して用いることができる。熱および紫外線硬化性樹脂組成物をコーティング剤として用いる場合は、溶剤で希釈し、所望の粘度とすればよい。また、熱および紫外線硬化性樹脂組成物を1mm以上の厚膜に硬化させる場合や、接着剤として用いる場合には、成分(A)、(C)または(D)の合計濃度を90重量%以上にすることが好ましく、95重量%以上にすることがより好ましい。該合計濃度は、成分(A)と(C)または(D)の濃度と熱および紫外線硬化性組成物の仕込み時に加えた溶剤の量とより計算で求めてもかまわないし、熱および紫外線硬化性組成物に含まれる溶剤の沸点以上で2時間程度加熱し、加熱前後の重量変化により求めることもできる。該用途では、90重量%未満の場合、硬化、成形時に発泡したり、硬化物中に溶剤が残存したりして、硬化物の物性が低下する傾向がある。なお、成分(A)合成の際に溶剤を必須使用しているため、該用途に用いる際には、反応終了後、不揮発分含有量が90重量%以上となるよう溶剤を揮発させておけばよい。また、熱硬化性樹脂組成物を調製した後、用いた溶剤を揮発させて、有効成分(A)、(B)、(C)、(D)の合計濃度を高めることもできる。   The concentrations of the active ingredients (A), (B), (C) and (D) of the heat and ultraviolet curable resin composition can be determined as appropriate according to the application, and a solvent can be blended as necessary. . The solvent only needs to be non-reactive with the component, and various conventionally known solvents can be appropriately selected and used. When the heat and ultraviolet curable resin composition is used as a coating agent, it may be diluted with a solvent to obtain a desired viscosity. When the heat and ultraviolet curable resin composition is cured into a thick film of 1 mm or more, or when used as an adhesive, the total concentration of the components (A), (C) or (D) is 90% by weight or more. It is preferable to make it 95% by weight or more. The total concentration may be calculated from the concentration of the components (A) and (C) or (D) and the amount of the solvent added at the time of charging the heat and ultraviolet curable composition. It can also be determined by heating for about 2 hours above the boiling point of the solvent contained in the composition, and by changing the weight before and after heating. In the application, if it is less than 90% by weight, foaming may occur during curing and molding, or a solvent may remain in the cured product, and the physical properties of the cured product tend to decrease. In addition, since the solvent is indispensably used during the synthesis of component (A), when used in the application, the solvent should be volatilized after the reaction so that the nonvolatile content is 90% by weight or more. Good. Moreover, after preparing a thermosetting resin composition, the used solvent is volatilized and the total density | concentration of an active ingredient (A), (B), (C), (D) can also be raised.

上述の方法により得られた各硬化性樹脂組成物によれば、透明性に優れた硬化物が得られるため以下の方法により実用に供することができる。   According to each curable resin composition obtained by the above-described method, a cured product having excellent transparency can be obtained, and can be put to practical use by the following method.

(コーティング剤への適用)
硬化性樹脂組成物を所望の基材にコーティングし、熱硬化および/または紫外線硬化させることでコーティング層を得ることができる。基材としては、ガラス、鉄、アルミニウム、銅、スズドープ酸化インジウム(ITO)等の無機基材、ポリエチレン(PE)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンテレフタレート(PEN)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン(PSt)、ポリカーボネート(PC)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)等の有機基材など、各種公知のものを適宜に選択使用できる。また、硬化性組成物を溶剤希釈することで、コーティング性をある程度向上させることもできる。上述のような熱硬化性組成物をコーティングし、熱硬化および/または紫外線硬化させることで、導光板、偏光板、液晶パネル、ELパネル、PDPパネル、OHPフィルム、光ファイバー、カラーフィルター、光ディスク基板、レンズ、液晶セル用プラスチック基板、プリズム等にコーティング層を形成させることができる。また、硬化性樹脂組成物から得られるコーティング層の屈折率が基材の屈折率よりも高い場合には、反射防止効果を付与することができる。また、紫外線硬化性組成物の場合、露光部分が目的の形状となるよう紫外線照射した後、未露光部分を除去することで、パターンを付与することもできる。
(Application to coating agent)
A coating layer can be obtained by coating a curable resin composition on a desired substrate and then heat-curing and / or UV-curing. As the substrate, inorganic substrates such as glass, iron, aluminum, copper, tin-doped indium oxide (ITO), polyethylene (PE), polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), polyethylene terephthalate (PEN) ), Polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene (PSt), polycarbonate (PC), organic base materials such as acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), and the like can be appropriately selected and used. Moreover, coating property can also be improved to some extent by diluting a curable composition with a solvent. A light guide plate, a polarizing plate, a liquid crystal panel, an EL panel, a PDP panel, an OHP film, an optical fiber, a color filter, an optical disk substrate, by coating the thermosetting composition as described above, and thermosetting and / or ultraviolet curing. A coating layer can be formed on a lens, a plastic substrate for a liquid crystal cell, a prism, or the like. Moreover, when the refractive index of the coating layer obtained from a curable resin composition is higher than the refractive index of a base material, an antireflection effect can be provided. Moreover, in the case of an ultraviolet curable composition, a pattern can also be provided by removing an unexposed part after irradiating an ultraviolet-ray so that an exposed part may become a target shape.

(接着剤への適用)
所定の基材間に硬化性樹脂組成物を介在させ、ついで該組成物を熱硬化および/または紫外線硬化させることで目的とする接着層を得ることができる。基材としては、前記のコーティング層形成時に用いたものと同様のものを使用できる。ただし、接着層を紫外線硬化させるためには、少なくとも片面が熱または紫外線を透過する必要がある。また、接着層の発泡を防ぐため、前述のように硬化性樹脂組成物中の揮発成分を10%未満、好ましくは5%未満にするか、張り合わせ前に揮発分を除去しておくことが好ましい。上述のような硬化性樹脂組成物で接着することで、接着層が透明な接着物が得られるため、液晶パネル、ELパネル、PDPパネル、カラーフィルター、光ディスク基板等を作製するのに好適である。
(Application to adhesive)
A desired adhesive layer can be obtained by interposing a curable resin composition between predetermined substrates, and then thermally curing and / or ultraviolet-curing the composition. As the substrate, the same materials as those used when forming the coating layer can be used. However, in order to cure the adhesive layer with ultraviolet rays, at least one surface needs to transmit heat or ultraviolet rays. In order to prevent foaming of the adhesive layer, it is preferable that the volatile component in the curable resin composition is less than 10%, preferably less than 5%, as described above, or the volatile component is removed before pasting. . Adhesion with a curable resin composition as described above provides an adhesive with a transparent adhesive layer, which is suitable for producing liquid crystal panels, EL panels, PDP panels, color filters, optical disk substrates, and the like. .

(封止材への適用)
硬化性樹脂組成物を厚膜塗布し、または所定の型枠に流し込んだ後、熱硬化および/または紫外線硬化させることで、透明な硬化物で封止された封止物品を得ることができる。このような材料は、発光素子、受光素子、光電変換素子、光伝送関連部品等の光学部品用途に、特に好適である。当該成形硬化物を作製する際には、前述のように、該組成物中に光硬化触媒や光増感剤を適量配合することや、該組成物中の揮発分含有率を10%未満、好ましくは5%未満にすることが好ましい。
(Application to sealing material)
After the curable resin composition is applied in a thick film or poured into a predetermined mold, it is cured by heat and / or ultraviolet rays, whereby a sealed article sealed with a transparent cured product can be obtained. Such a material is particularly suitable for use in optical parts such as a light emitting element, a light receiving element, a photoelectric conversion element, and an optical transmission related part. When preparing the molded cured product, as described above, a suitable amount of a photocuring catalyst or a photosensitizer is blended in the composition, or the volatile content in the composition is less than 10%, Preferably it is less than 5%.

(透明基板への適用)
硬化性樹脂組成物をガラスクロス(基材)に含浸させ、熱硬化および/または紫外線硬化させることで透明基板を得ることができる。ガラスクロスとしては各種公知のものを適宜に選択使用できる。ガラスクロスとしては、各種公知のガラス繊維(Eガラス、Cガラス、ECRガラスなどから構成されるストランド、ヤーン、ロービングなど)から得られる各種の布帛が使用できるが、Eガラスから作られるガラスクロスが安価であり、入手性に優れるため特に好ましい。硬化性樹脂組成物をガラスクロスに含浸させる方法についても特に限定はされず、各種公知の方法を採用でき、またコーティング法を採用してもよい。また、得られる透明基板を無色透明とするためには、硬化性樹脂組成物から得られる硬化物とガラスクロスとの屈折率の差を0.010以内にすることが好ましく、0.005以内にすることがより好ましく、実質的に同一にすることがさらに好ましい。また、硬化性樹脂組成物を溶剤希釈することで、ガラスクロスへの含浸性をより向上させることもできる。なお、ガラスクロスに対する熱硬化性樹脂組成物の使用割合は、得られる透明基板の用途に応じて適宜に決定でき、通常はガラスクロス100重量部あたり20〜500重量部とされる。また得られる透明基板の厚みも、該用途に応じて適宜に決定でき、通常は20μm〜1mmとされる。上述のような熱硬化性組成物をガラスクロスに含浸させ、熱硬化させることで得られる透明基板は、透明性、耐熱性に優れるため、導光板、偏光板、液晶パネル、ELパネル、PDPパネル、カラーフィルター、光ディスク基板、液晶セル用プラスチック基板等にコーティング層を作製するのに好適である。
(Application to transparent substrate)
A transparent substrate can be obtained by impregnating a glass cloth (base material) with a curable resin composition, followed by heat curing and / or ultraviolet curing. Various known glass cloths can be appropriately selected and used. As the glass cloth, various fabrics obtained from various known glass fibers (strands composed of E glass, C glass, ECR glass, etc., yarn, roving, etc.) can be used. It is particularly preferable because it is inexpensive and has excellent availability. The method for impregnating the glass cloth with the curable resin composition is not particularly limited, and various known methods can be employed, and a coating method may be employed. Moreover, in order to make the transparent substrate obtained colorless and transparent, it is preferable that the difference in refractive index between the cured product obtained from the curable resin composition and the glass cloth is within 0.010, and within 0.005. More preferably, it is more preferable that they are substantially the same. Moreover, the impregnation property to a glass cloth can also be improved more by carrying out solvent dilution of the curable resin composition. In addition, the usage-amount of the thermosetting resin composition with respect to a glass cloth can be suitably determined according to the use of the transparent substrate obtained, and is normally 20-500 weight part per 100 weight part of glass cloth. Moreover, the thickness of the transparent substrate obtained can also be suitably determined according to this use, and is normally set to 20 μm to 1 mm. A transparent substrate obtained by impregnating a glass cloth with the thermosetting composition as described above and thermosetting it is excellent in transparency and heat resistance. Therefore, a light guide plate, a polarizing plate, a liquid crystal panel, an EL panel, and a PDP panel. It is suitable for producing a coating layer on a color filter, an optical disk substrate, a plastic substrate for a liquid crystal cell, and the like.

以下、実施例および比較例をあげて本発明を具体的に説明する。なお、各例中、%は特記しない限り重量基準である。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In each example, “%” is based on weight unless otherwise specified.

実施例1(チオール基含有シルセスキオキサン溶液(A−1)の製造)
攪拌機、冷却管、分水器、温度計、滴下ロート、窒素吹き込み口を備えた反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業(株)製:商品名「KBM−803」)300g、イオン交換水162.8g([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)=2.0)、陽イオン交換樹脂6.0g(三菱化学(株)製:商品名「ダイヤイオンPK228LH」、H型強酸性陽イオン交換樹脂)を仕込み、室温で30分間加水分解反応させた。反応中、発熱によって最大28℃温度上昇した。反応後、陽イオン交換樹脂をろ別した後、70℃、20kPaで3時間減圧することで、加水分解物を228g得た。これをエチレングリコールジメチルエーテル82gで希釈し、加水分解物溶液を310g得た。
続いて別の反応容器にエチレングリコールジメチルエーテルを325.9g、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの25%水溶液を1.25g仕込み、80℃に加熱した。テトラメチルアンモニウムヒドロキシドはエチレングリコールジメチルエーテルに溶解せず、やや濁ったようになっている。ここに先の加水分解物溶液300gを、2時間30分かけて滴下した。滴下中にテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが溶解し、反応液はクリアになった。滴下後さらに15分間80℃で反応させた後、25℃に冷却した。25℃ではテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが溶解せず、反応液はやや濁ったようになった。ここに陽イオン交換樹脂6.4g仕込み、室温で4時間撹拌した。撹拌中にテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが吸着され、反応液はクリアになった。陽イオン交換樹脂をろ別した後、70℃、20kPaで2時間、さらに70℃、0.7kPaで1時間減圧することで、チオール基含有シルセスキオキサン溶液(A−1)を196g得た。赤外分光法による分析を行ったところ、3500cm−1付近に見られるシラノール基の吸収は全く存在しなかった。また、核磁気共鳴法による分析でも、シラノール基は見られず、[アルコキシ基のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)は0であった。また、濃度は94.7%、チオール当量は、133g/eqであった。
Example 1 (Production of thiol group-containing silsesquioxane solution (A-1))
To a reaction apparatus equipped with a stirrer, a condenser, a water separator, a thermometer, a dropping funnel, and a nitrogen blowing port, 300 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name “KBM-803”) , 162.8 g of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [number of moles of alkoxy group contained in component (a1)] (molar ratio) = 2.0), cation exchange resin 0 g (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation: trade name “Diaion PK228LH”, H-type strongly acidic cation exchange resin) was charged and subjected to a hydrolysis reaction at room temperature for 30 minutes. During the reaction, the temperature rose up to 28 ° C due to exotherm. After the reaction, the cation exchange resin was filtered off, and then the pressure was reduced at 70 ° C. and 20 kPa for 3 hours to obtain 228 g of a hydrolyzate. This was diluted with 82 g of ethylene glycol dimethyl ether to obtain 310 g of a hydrolyzate solution.
Subsequently, 325.9 g of ethylene glycol dimethyl ether and 1.25 g of a 25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide were charged into another reaction vessel and heated to 80 ° C. Tetramethylammonium hydroxide does not dissolve in ethylene glycol dimethyl ether and is somewhat turbid. 300 g of the previous hydrolyzate solution was added dropwise over 2 hours and 30 minutes. During the dropwise addition, tetramethylammonium hydroxide was dissolved and the reaction solution became clear. After the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 15 minutes, and then cooled to 25 ° C. At 25 ° C., tetramethylammonium hydroxide was not dissolved, and the reaction solution became slightly turbid. Here, 6.4 g of cation exchange resin was charged and stirred at room temperature for 4 hours. During the stirring, tetramethylammonium hydroxide was adsorbed and the reaction solution became clear. After filtering off the cation exchange resin, 196 g of a thiol group-containing silsesquioxane solution (A-1) was obtained by reducing the pressure at 70 ° C. and 20 kPa for 2 hours and further at 70 ° C. and 0.7 kPa for 1 hour. . As a result of analysis by infrared spectroscopy, there was no absorption of silanol groups observed in the vicinity of 3500 cm −1 . Further, even by analysis by nuclear magnetic resonance, no silanol group was found, and [number of moles of alkoxy group] / [number of moles of alkoxy group contained in component (a1)] (molar ratio) was 0. The concentration was 94.7%, and the thiol equivalent was 133 g / eq.

実施例2(チオール基含有シルセスキオキサン溶液(A−2)の製造)
実施例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン180g、メチルトリメトキシシラン25.0g(多摩化学(株)製:商品名「メチルトリメトキシシラン」)([成分(a2)のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)の合計モル数]=0.17)、イオン交換水118.8部([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)、(a2)に含まれるアルコキシ基のモル数の合計](モル比)=2.0)、95%ギ酸1.0部を仕込み、室温で30分間加水分解反応させた。反応中、発熱によって最大22℃温度上昇した。反応後、70℃、20kPaで3時間減圧することで、加水分解物を138g得た。これをエチレングリコールジメチルエーテル74gで希釈し、加水分解物溶液を212g得た。
続いて別の反応容器にエチレングリコールジメチルエーテルを206g、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの25%水溶液を0.82g仕込み、80℃に加熱した。テトラメチルアンモニウムヒドロキシドはエチレングリコールジメチルエーテルに溶解せず、やや濁ったようになっている。ここに先の加水分解物溶液201gを、2時間30分かけて滴下した。滴下中にテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが溶解し、反応液はクリアになった。滴下後さらに15分間80℃で反応させた後、25℃に冷却した。25℃ではテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが溶解せず、反応液はやや濁ったようになった。ここに陽イオン交換樹脂4.0g仕込み、室温で4時間撹拌した。撹拌中にテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが吸着され、反応液はクリアになった。陽イオン交換樹脂をろ別した後、70℃、20kPaで2時間、さらに70℃、0.7kPaで1時間減圧することで、チオール基含有シルセスキオキサン溶液(A−2)を132g得た。赤外分光法による分析を行ったところ、3500cm−1付近に見られるシラノール基の吸収は全く存在しなかった。また、核磁気共鳴法による分析でも、シラノール基は見られず、[アルコキシ基のモル数]/[成分(a1)、(a2)に含まれるアルコキシ基のモル数の合計](モル比)は0であった。また、濃度は90.1%、チオール当量は、156g/eqであった。
Example 2 (Production of thiol group-containing silsesquioxane solution (A-2))
In the same reactor as in Example 1, 180 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 25.0 g of methyltrimethoxysilane (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd .: trade name “methyltrimethoxysilane”) ([component (a2) Number of moles] / [total number of moles of component (a1) and component (a2)] = 0.17), 118.8 parts of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [component (a1) , (Total number of moles of alkoxy groups contained in (a2)] (molar ratio) = 2.0), and 1.0 part of 95% formic acid was charged and subjected to a hydrolysis reaction at room temperature for 30 minutes. During the reaction, the temperature rose by a maximum of 22 ° C. due to exotherm. After the reaction, 138 g of a hydrolyzate was obtained by reducing the pressure at 70 ° C. and 20 kPa for 3 hours. This was diluted with 74 g of ethylene glycol dimethyl ether to obtain 212 g of a hydrolyzate solution.
Subsequently, 206 g of ethylene glycol dimethyl ether and 0.82 g of a 25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide were charged into another reaction vessel and heated to 80 ° C. Tetramethylammonium hydroxide does not dissolve in ethylene glycol dimethyl ether and is somewhat turbid. The previous hydrolyzate solution 201g was dripped here over 2 hours and 30 minutes. During the dropwise addition, tetramethylammonium hydroxide was dissolved and the reaction solution became clear. After the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 15 minutes, and then cooled to 25 ° C. At 25 ° C., tetramethylammonium hydroxide was not dissolved, and the reaction solution became slightly turbid. The cation exchange resin 4.0g was prepared here, and it stirred at room temperature for 4 hours. During the stirring, tetramethylammonium hydroxide was adsorbed and the reaction solution became clear. After filtering off the cation exchange resin, 132 g of a thiol group-containing silsesquioxane solution (A-2) was obtained by reducing the pressure at 70 ° C. and 20 kPa for 2 hours and further at 70 ° C. and 0.7 kPa for 1 hour. . As a result of analysis by infrared spectroscopy, there was no absorption of silanol groups observed in the vicinity of 3500 cm −1 . Further, even in the analysis by nuclear magnetic resonance, no silanol group was observed, and [number of moles of alkoxy group] / [total number of moles of alkoxy groups contained in components (a1) and (a2)] (molar ratio) was 0. The concentration was 90.1%, and the thiol equivalent was 156 g / eq.

実施例3(チオール基含有シルセスキオキサン溶液(A−3)の製造)
実施例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン100g、メチルトリメトキシシラン48.5g([成分(a2)のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)の合計モル数]=0.41)、イオン交換水19.9部([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)、(a2)に含まれるアルコキシ基のモル数の合計](モル比)=0.45)、陽イオン交換樹脂3.0gを仕込み、室温で30分間加水分解反応させた。反応中、発熱によって最大12℃温度上昇した。これをエチレングリコールジメチルエーテル74gで希釈し、加水分解物溶液を201g得た。
続いて別の反応容器にエチレングリコールジメチルエーテルを89g、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの25%水溶液を0.56g仕込み、80℃に加熱した。テトラメチルアンモニウムヒドロキシドはエチレングリコールジメチルエーテルに溶解せず、やや濁ったようになっている。ここに先の加水分解物溶液191gを、2時間30分かけて滴下した。滴下中にテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが溶解し、反応液はクリアになった。滴下後さらに15分間80℃で反応させた後、25℃に冷却した。25℃ではテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが溶解せず、反応液はやや濁ったようになった。ここに陽イオン交換樹脂2.9g仕込み、室温で4時間撹拌した。撹拌中にテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが吸着され、反応液はクリアになった。陽イオン交換樹脂をろ別することで、チオール基含有シルセスキオキサン溶液(A−3)を280g得た。赤外分光法による分析を行ったところ、3500cm−1付近に見られるシラノール基の吸収は全く存在しなかった。また、核磁気共鳴法による分析でも、シラノール基は見られず、[アルコキシ基のモル数]/[成分(a1)、(a2)に含まれるアルコキシ基のモル数の合計](モル比)は0.1であった。また、濃度は30.2%、チオール当量は、579g/eqであった。
Example 3 (Production of thiol group-containing silsesquioxane solution (A-3))
In the same reactor as in Example 1, 100 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 48.5 g of methyltrimethoxysilane ([number of moles of component (a2)] / [total moles of component (a1) and component (a2)) Number] = 0.41), 19.9 parts of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [total number of moles of alkoxy groups contained in components (a1) and (a2)]) Ratio) = 0.45), and 3.0 g of a cation exchange resin was charged, followed by hydrolysis at room temperature for 30 minutes. During the reaction, the temperature rose by a maximum of 12 ° C due to exotherm. This was diluted with 74 g of ethylene glycol dimethyl ether to obtain 201 g of a hydrolyzate solution.
Subsequently, 89 g of ethylene glycol dimethyl ether and 0.56 g of a 25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide were charged into another reaction vessel and heated to 80 ° C. Tetramethylammonium hydroxide does not dissolve in ethylene glycol dimethyl ether and is somewhat turbid. 191 g of the previous hydrolyzate solution was added dropwise thereto over 2 hours and 30 minutes. During the dropwise addition, tetramethylammonium hydroxide was dissolved and the reaction solution became clear. After the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 15 minutes, and then cooled to 25 ° C. At 25 ° C., tetramethylammonium hydroxide was not dissolved, and the reaction solution became slightly turbid. The cation exchange resin 2.9g was prepared here, and it stirred at room temperature for 4 hours. During the stirring, tetramethylammonium hydroxide was adsorbed and the reaction solution became clear. By filtering the cation exchange resin, 280 g of a thiol group-containing silsesquioxane solution (A-3) was obtained. As a result of analysis by infrared spectroscopy, there was no absorption of silanol groups observed in the vicinity of 3500 cm −1 . Further, even in the analysis by nuclear magnetic resonance, no silanol group was observed, and [number of moles of alkoxy group] / [total number of moles of alkoxy groups contained in components (a1) and (a2)] (molar ratio) was 0.1. The concentration was 30.2% and the thiol equivalent was 579 g / eq.

実施例4(チオール基含有シルセスキオキサン溶液(A−4)の製造)
実施例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン100g、フェニルトリメトキシシラン50.5g(信越化学工業(株)製:商品名「KBM−103」)([成分(a2)のモル数]/[成分(a1)と成分(a2)の合計モル数]=0.33)、イオン交換水81.4部([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)、(a2)に含まれるアルコキシ基のモル数の合計](モル比)=0.45)、陽イオン交換樹脂3.1gを仕込み、室温で30分間加水分解反応させた。反応中、発熱によって最大24℃温度上昇した。反応後、70℃、20kPaで3時間減圧することで、加水分解物を115g得た。これをエチレングリコールジメチルエーテル150gで希釈し、加水分解物溶液を265g得た。
続いて別の反応容器にエチレングリコールジメチルエーテルを62g、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの25%水溶液を0.62g仕込み、80℃に加熱した。テトラメチルアンモニウムヒドロキシドはエチレングリコールジメチルエーテルに溶解せず、やや濁ったようになっている。ここに先の加水分解物溶液247gを、2時間30分かけて滴下した。滴下中にテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが溶解し、反応液はクリアになった。滴下後さらに15分間80℃で反応させた後、25℃に冷却した。25℃ではテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが溶解せず、反応液はやや濁ったようになった。ここに陽イオン交換樹脂2.9g仕込み、室温で4時間撹拌した。撹拌中にテトラメチルアンモニウムヒドロキシドが吸着され、反応液はクリアになった。陽イオン交換樹脂をろ別することで、チオール基含有シルセスキオキサン溶液(A−4)を306g得た。赤外分光法による分析を行ったところ、3500cm−1付近に見られるシラノール基の吸収は全く存在しなかった。また、核磁気共鳴法による分析でも、シラノール基は見られず、[アルコキシ基のモル数]/[成分(a1)、(a2)に含まれるアルコキシ基のモル数の合計](モル比)は0であった。また、濃度は30.7%、チオール当量は、632g/eqであった。
Example 4 (Production of thiol group-containing silsesquioxane solution (A-4))
In the same reactor as in Example 1, 100 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 50.5 g of phenyltrimethoxysilane (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: trade name “KBM-103”) ([component (a2) Number of moles] / [total number of moles of component (a1) and component (a2)] = 0.33), 81.4 parts of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [component (a1) , (Total number of moles of alkoxy groups contained in (a2)] (molar ratio) = 0.45), and 3.1 g of a cation exchange resin were charged and subjected to a hydrolysis reaction at room temperature for 30 minutes. During the reaction, the temperature rose by a maximum of 24 ° C. due to exotherm. After the reaction, 115 g of a hydrolyzate was obtained by reducing the pressure at 70 ° C. and 20 kPa for 3 hours. This was diluted with 150 g of ethylene glycol dimethyl ether to obtain 265 g of a hydrolyzate solution.
Subsequently, 62 g of ethylene glycol dimethyl ether and 0.62 g of a 25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide were charged into another reaction vessel and heated to 80 ° C. Tetramethylammonium hydroxide does not dissolve in ethylene glycol dimethyl ether and is somewhat turbid. The previous hydrolyzate solution 247g was dripped here over 2 hours and 30 minutes. During the dropwise addition, tetramethylammonium hydroxide was dissolved and the reaction solution became clear. After the dropwise addition, the mixture was further reacted at 80 ° C. for 15 minutes, and then cooled to 25 ° C. At 25 ° C., tetramethylammonium hydroxide was not dissolved, and the reaction solution became slightly turbid. The cation exchange resin 2.9g was prepared here, and it stirred at room temperature for 4 hours. During the stirring, tetramethylammonium hydroxide was adsorbed and the reaction solution became clear. By filtering off the cation exchange resin, 306 g of a thiol group-containing silsesquioxane solution (A-4) was obtained. As a result of analysis by infrared spectroscopy, there was no absorption of silanol groups observed in the vicinity of 3500 cm −1 . Further, even in the analysis by nuclear magnetic resonance, no silanol group was observed, and [number of moles of alkoxy group] / [total number of moles of alkoxy groups contained in components (a1) and (a2)] (molar ratio) was 0. The concentration was 30.7%, and the thiol equivalent was 632 g / eq.

比較例1(縮合物(a−1)の製造:酸触媒による加水分解および非極性溶剤中、酸触媒による縮合反応)
実施例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン180g、イオン交換水49.55g([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)=1.0)、95%ギ酸9.00gを仕込み、室温で30分間加水分解反応させた。反応中、発熱によって最大22℃温度上昇した。反応後、トルエン272.23gを仕込み、加熱した。72℃まで昇温したところで、加水分解によって発生したメタノールとトルエンの一部が留去され始めた。20分かけて75℃まで昇温し、縮合反応させて水を留去した。さらに1時間、75℃で反応させた後、70℃、20kPaで減圧して、残存するメタノール、水、ギ酸を留去した。さらに70℃、0.7kPaで減圧して、トルエンを留去することで、ランダム型のシルセスキオキサン(a−1)を124.5g得た。赤外分光法による分析を行ったところ、3500cm−1付近にシラノール基の吸収が弱く見られた。また、核磁気共鳴法による分析では、[シラノール基のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)は0.08、[アルコキシ基のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)は0.08であった。また、濃度は93.7%、チオール当量は、136g/eqであった。
Comparative Example 1 (Production of condensate (a-1): hydrolysis using an acid catalyst and condensation reaction using an acid catalyst in a nonpolar solvent)
In the same reactor as in Example 1, 180 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 49.55 g of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [mol of alkoxy group contained in component (a1)] Number] (molar ratio) = 1.0), and 9.00 g of 95% formic acid were charged and hydrolyzed at room temperature for 30 minutes. During the reaction, the temperature rose by a maximum of 22 ° C. due to exotherm. After the reaction, 272.23 g of toluene was charged and heated. When the temperature was raised to 72 ° C., part of methanol and toluene generated by hydrolysis began to be distilled off. The temperature was raised to 75 ° C. over 20 minutes, and water was distilled off by condensation reaction. After further reacting at 75 ° C. for 1 hour, the pressure was reduced at 70 ° C. and 20 kPa to distill off the remaining methanol, water and formic acid. Further, the pressure was reduced at 70 ° C. and 0.7 kPa, and toluene was distilled off to obtain 124.5 g of random silsesquioxane (a-1). As a result of analysis by infrared spectroscopy, the absorption of silanol groups was weakly observed in the vicinity of 3500 cm −1 . Further, in the analysis by the nuclear magnetic resonance method, [number of moles of silanol group] / [number of moles of alkoxy group contained in component (a1)] (molar ratio) was 0.08, [number of moles of alkoxy group] / [ The number of moles of alkoxy groups contained in the component (a1)] (molar ratio) was 0.08. The concentration was 93.7%, and the thiol equivalent was 136 g / eq.

比較例2(塩基性触媒、無溶剤による加水分解)
実施例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン18g、イオン交換水4.79g([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)=1.0)、25%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド0.22gを仕込み、室温で反応させた。反応中、発熱が生じ、徐々に白濁、増粘した。30分後、ゲル化したため、チオール基含有シルセスキオキサンは得られなかった。
Comparative Example 2 (basic catalyst, hydrolysis without solvent)
In the same reactor as in Example 1, 18 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 4.79 g of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [mol of alkoxy group contained in component (a1)] Number] (molar ratio) = 1.0), 0.22 g of 25% tetramethylammonium hydroxide was charged and reacted at room temperature. During the reaction, an exotherm occurred and gradually became cloudy and thickened. Since gelation occurred after 30 minutes, no thiol group-containing silsesquioxane was obtained.

比較例3(極性溶剤中、塩基性触媒による加水分解および極性溶剤中、塩基性触媒による縮合反応)
実施例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン18g、イオン交換水4.79g([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)=1.0)、25%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド0.22g、エチレングリコールジメチルエーテル30gを仕込み、室温で反応させた。反応中、発熱が生じ、徐々に増粘した。30分後、陽イオン交換樹脂を1.1g仕込み、室温で4時間撹拌してテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを除去した。
続いて別の反応容器にエチレングリコールジメチルエーテルを32.6g、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの25%水溶液を0.13g仕込み、80℃に加熱した。テトラメチルアンモニウムヒドロキシドはエチレングリコールジメチルエーテルに溶解せず、やや濁ったようになっている。ここに先の加水分解物溶液を滴下したところ、徐々に増粘し、滴下終了前にゲル化したため、チオール基含有シルセスキオキサンは得られなかった。
Comparative Example 3 (hydrolysis with basic catalyst in polar solvent and condensation reaction with basic catalyst in polar solvent)
In the same reactor as in Example 1, 18 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 4.79 g of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [mol of alkoxy group contained in component (a1)] Number] (molar ratio) = 1.0), 0.22 g of 25% tetramethylammonium hydroxide and 30 g of ethylene glycol dimethyl ether were charged and reacted at room temperature. During the reaction, an exotherm occurred and the viscosity gradually increased. After 30 minutes, 1.1 g of cation exchange resin was charged and stirred at room temperature for 4 hours to remove tetramethylammonium hydroxide.
Subsequently, 32.6 g of ethylene glycol dimethyl ether and 0.13 g of a 25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide were charged into another reaction vessel and heated to 80 ° C. Tetramethylammonium hydroxide does not dissolve in ethylene glycol dimethyl ether and is somewhat turbid. When the previous hydrolyzate solution was added dropwise thereto, the viscosity gradually increased and gelled before completion of the addition, so that a thiol group-containing silsesquioxane was not obtained.

比較例4(極性溶剤中、塩基性触媒による加水分解および非極性溶剤中、塩基性触媒による縮合反応)
実施例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン18g、イオン交換水4.79g([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)=1.0)、25%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド0.22g、エチレングリコールジメチルエーテル30gを仕込み、室温で反応させた。反応中、発熱が生じ、徐々に増粘した。30分後、陽イオン交換樹脂を1.1g仕込み、室温で4時間撹拌してテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを除去した。
続いて別の反応容器にトルエンを32.6g、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの25%水溶液を0.13g仕込み、80℃に加熱した。テトラメチルアンモニウムヒドロキシドはトルエンに溶解せず、反応容器中にへばりついたようになっている。ここに先の加水分解物溶液を滴下したところ、白濁し、固体が生じたため、チオール基含有シルセスキオキサンは得られなかった。
Comparative Example 4 (hydrolysis with basic catalyst in polar solvent and condensation reaction with basic catalyst in nonpolar solvent)
In the same reactor as in Example 1, 18 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 4.79 g of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [mol of alkoxy group contained in component (a1)] Number] (molar ratio) = 1.0), 0.22 g of 25% tetramethylammonium hydroxide and 30 g of ethylene glycol dimethyl ether were charged and reacted at room temperature. During the reaction, an exotherm occurred and the viscosity gradually increased. After 30 minutes, 1.1 g of cation exchange resin was charged and stirred at room temperature for 4 hours to remove tetramethylammonium hydroxide.
Subsequently, 32.6 g of toluene and 0.13 g of a 25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide were charged in another reaction vessel and heated to 80 ° C. Tetramethylammonium hydroxide does not dissolve in toluene but appears to stick to the reaction vessel. When the previous hydrolyzate solution was added dropwise thereto, the solution became cloudy and a solid was formed, so that a thiol group-containing silsesquioxane was not obtained.

比較例5(極性溶剤中、塩基性触媒による加水分解および非極性溶剤中、塩基性触媒による縮合反応)
実施例1と同様の反応装置に、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン18g、イオン交換水4.79g([加水分解反応に用いる水のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)=1.0)、25%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド0.22g、エチレングリコールジメチルエーテル30gを仕込み、室温で反応させた。反応中、発熱が生じ、徐々に増粘した。30分後、陽イオン交換樹脂を1.1g仕込み、室温で4時間撹拌してテトラメチルアンモニウムヒドロキシドを除去した。
続いて別の反応容器にトルエンを32.6g、トリエチルアミンを0.10g仕込み、80℃に加熱した。ここに先の加水分解物溶液を2時間30分かけて滴下し、さらに15分80℃で反応させた。赤外分光法による分析を行ったところ、3500cm−1付近に
シラノール基の吸収が強く見られたため、さらに110℃で4時間反応させた。得られたものの赤外分光法による分析を行ったところ、3500cm−1付近にシラノール基の吸収が弱く見られた。また、核磁気共鳴法による分析では、[シラノール基のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)は0.03、[アルコキシ基のモル数]/[成分(a1)に含まれるアルコキシ基のモル数](モル比)は0であった。GPCを測定したところ(A−1)対比大幅に高分子量化しており、高分子量のランダム型、あるいはラダー型シルセスキオキサンが生成たため、かご型のシルセスキオキサンが得られていないことが分かった。
Comparative Example 5 (hydrolysis with basic catalyst in polar solvent and condensation reaction with basic catalyst in nonpolar solvent)
In the same reactor as in Example 1, 18 g of 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and 4.79 g of ion-exchanged water ([number of moles of water used for hydrolysis reaction] / [mol of alkoxy group contained in component (a1)] Number] (molar ratio) = 1.0), 0.22 g of 25% tetramethylammonium hydroxide and 30 g of ethylene glycol dimethyl ether were charged and reacted at room temperature. During the reaction, an exotherm occurred and the viscosity gradually increased. After 30 minutes, 1.1 g of cation exchange resin was charged and stirred at room temperature for 4 hours to remove tetramethylammonium hydroxide.
Subsequently, 32.6 g of toluene and 0.10 g of triethylamine were charged into another reaction vessel and heated to 80 ° C. The previous hydrolyzate solution was added dropwise over 2 hours and 30 minutes, and the mixture was further reacted at 80 ° C. for 15 minutes. As a result of analysis by infrared spectroscopy, strong absorption of silanol groups was observed in the vicinity of 3500 cm −1 , and the reaction was further carried out at 110 ° C. for 4 hours. When the obtained product was analyzed by infrared spectroscopy, the absorption of silanol groups was weakly observed in the vicinity of 3500 cm −1 . In the analysis by the nuclear magnetic resonance method, [number of moles of silanol group] / [number of moles of alkoxy group contained in component (a1)] (molar ratio) was 0.03, [number of moles of alkoxy group] / [ The number of moles (molar ratio) of alkoxy groups contained in component (a1) was 0. When GPC was measured, the molecular weight was significantly increased compared to (A-1), and a cage-type silsesquioxane was not obtained because a high molecular weight random type or ladder type silsesquioxane was produced. I understood.

(チオール基含有シルセスキオキサンの安定性)
実施例1〜4、比較例1で得られたチオール基含有シルセスキオキサンをマヨネーズビンに取って50℃に加温し、3ヶ月間保管した保管前後の粘度の変化率より安定性を評価した。結果を表1に示す。
(Stability of thiol group-containing silsesquioxane)
Stability was evaluated based on the rate of change in viscosity before and after storage after storing the thiol group-containing silsesquioxane obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 in a mayonnaise bottle and heating to 50 ° C. did. The results are shown in Table 1.

Figure 2012180464
Figure 2012180464

表1より明らかなように、製造の最終段階で溶剤を除去した実施例1、2と比較例1の安定性を比較すると、実施例1、2は安定性が向上していることが分かる。   As is apparent from Table 1, comparing the stability of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 in which the solvent was removed at the final stage of production, it can be seen that Examples 1 and 2 have improved stability.

実施例5〜15、比較例6〜10(硬化性樹脂組成物の製造)
実施例1で得られたチオール基含有シルセスキオキサン(A−1)10gに対し、トリアリルイソシアヌレート(日本化成(株)製:商品名「タイク」、[成分(B)に含まれる炭素−炭素2重結合のモル数]/[成分(B)のモル数]=3、以下TAICと表わす)2.09g([チオール基含有シルセスキオキサン(A)に含まれるチオール基のモル数]/[成分(B)に含まれる炭素−炭素2重結合のモル数](モル比)=1.0)を配し、紫外線硬化性樹脂組成物(E−1)とした。同様に、実施例1〜4で得られたチオール基含有シルセスキオキサン(A−1〜4)を用い、下表に従って硬化性樹脂組成物(E−2〜E−11)とした。また同様に、比較例1で得られたランダム型のシルセスキオキサン(a−1)を用い、下表に従って硬化性樹脂組成物(e−1〜5)とした。
Examples 5 to 15 and Comparative Examples 6 to 10 (Production of Curable Resin Composition)
To 10 g of the thiol group-containing silsesquioxane (A-1) obtained in Example 1, triallyl isocyanurate (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd .: trade name “Tyke”, [carbon contained in component (B) -Number of moles of carbon double bond] / [number of moles of component (B)] = 3, hereinafter referred to as TAIC) 2.09 g (number of moles of thiol group contained in [thiol group-containing silsesquioxane (A)) ] / [Number of moles of carbon-carbon double bond contained in component (B)] (molar ratio) = 1.0) to give an ultraviolet curable resin composition (E-1). Similarly, using the thiol group-containing silsesquioxane (A-1 to 4) obtained in Examples 1 to 4, curable resin compositions (E-2 to E-11) were prepared according to the following table. Similarly, the random silsesquioxane (a-1) obtained in Comparative Example 1 was used to obtain curable resin compositions (e-1 to 5) according to the table below.

Figure 2012180464
Figure 2012180464

表中、DAP:ジアリルフタレート(ダイソー(株)製:商品名「ダイソーダップモノマー」、[成分(B)に含まれる炭素−炭素2重結合のモル数]/[成分(B)のモル数]=2)、JER828:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱化学(株)製:商品名「JER828」、エポキシ当量370g/eq、[成分(C)に含まれるエポキシ基のモル数]/[成分(C)のモル数]=2)、セロ2021P:脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学工業(株)製:商品名「セロキサイド2021」、エポキシ当量126g/eq、[成分(C)に含まれるエポキシ基のモル数]/[成分(C)のモル数]=2)、IPDI:イソホロンジイソシアネート(東京化成(株)製:イソシアネート当量111g/eq、[成分(D)に含まれるイソシアネート基のモル数]/[成分(D)のモル数]=2)、コロHX:ポリイソシアヌレートタイプのHDI(日本ポリウレタン工業(株)製:商品名「コロネートHX」、イソシアネート当量200g/eq、[成分(D)に含まれるイソシアネート基のモル数]/[成分(D)のモル数]=2)、Irg184:ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン(BASF社製:商品名「イルガキュア184」)、U−600:ビスマストリス(2‐エチルヘキサノエート)(日東化成(株)、商品名「ネオスタンU−600」)、DMG:エチレングリコールジメチルエーテル(日本乳化剤(株)製、商品名「DMG」)を、NVは不揮発分含有量をそれぞれ表わす。また、各成分の使用量の単位はgである。   In the table, DAP: diallyl phthalate (manufactured by Daiso Co., Ltd .: trade name “Daiso Dup Monomer”, [number of moles of carbon-carbon double bonds contained in component (B)] / [number of moles of component (B)] = 2), JER828: Bisphenol A type epoxy resin (Mitsubishi Chemical Corporation: trade name “JER828”, epoxy equivalent 370 g / eq, [number of moles of epoxy group contained in component (C)] / [component (C ))] = 2), cello 2021P: alicyclic epoxy resin (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd .: trade name “Celoxide 2021”, epoxy equivalent 126 g / eq, [epoxy group contained in component (C)] [Number of moles] / [number of moles of component (C)] = 2), IPDI: isophorone diisocyanate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd .: isocyanate equivalent 111 g / eq, included in [component (D) Mole number of socyanate group] / [Mole number of component (D)] = 2), Koro HX: polyisocyanurate type HDI (manufactured by Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd .: trade name “Coronate HX”, isocyanate equivalent 200 g / eq [Mole number of isocyanate group contained in component (D)] / [Mole number of component (D)] = 2), Irg184: Hydroxycyclohexyl phenyl ketone (manufactured by BASF: trade name “Irgacure 184”), U- 600: Bismuth tris (2-ethylhexanoate) (Nitto Kasei Co., Ltd., trade name “Neostan U-600”), DMG: Ethylene glycol dimethyl ether (trade name “DMG” manufactured by Nippon Emulsifier Co., Ltd.) NV represents the nonvolatile content. Moreover, the unit of the usage-amount of each component is g.

(硬化性樹脂組成物の安定性)
実施例5、10、13、14、比較例6、7、8、9で得られた硬化性樹脂組成物を褐色ビンに取って室温下で放置し、ゲル化までの時間によって硬化性樹脂組成物の安定性を評価した。結果を表3に示す。
(Stability of curable resin composition)
The curable resin compositions obtained in Examples 5, 10, 13, 14 and Comparative Examples 6, 7, 8, and 9 are placed in brown bottles and allowed to stand at room temperature. The curable resin composition is determined depending on the time until gelation. The stability of the product was evaluated. The results are shown in Table 3.

Figure 2012180464
Figure 2012180464

表3より明らかなように、実施例5、10、13、14の硬化性樹脂組成物は、同じ硬化剤を使用した比較例6、7、8、9の硬化性樹脂組成物対比安定性が向上していることが分かる。   As is clear from Table 3, the curable resin compositions of Examples 5, 10, 13, and 14 have comparative stability to the curable resin compositions of Comparative Examples 6, 7, 8, and 9 using the same curing agent. It can be seen that it has improved.

(組成物の硬化性)
実施例5〜9、比較例6で得られた紫外線硬化性樹脂組成物をガラス板上に、硬化後膜厚が約15μmとなるようコーティングし、90℃で5分間溶剤乾燥させた。乾燥後、紫外線照射装置(ウシオ電機(株)製:商品名「UV−152」)を用い、365nmの紫外線検出器で積算光量が250mJ/cm2となるよう紫外線を照射した。同様に、比較例6で得られた紫外線硬化性樹脂組成物についても、硬化後膜厚が約15μmとなるようコーティングし、紫外線照射装置を用い、365nmの紫外線検出器で積算光量が250mJ/cm2となるよう紫外線を照射した。実施例10〜13、比較例7、8で得られた熱硬化性組成物は、硬化後膜厚が約15μmとなるようコーティングし、90℃で5分間溶剤乾燥させた。続いて、120℃で3時間、150℃で1時間熱硬化させた。実施例14、15、比較例9、10で得られた紫外線および熱硬化性組成物は、硬化後膜厚が約15μmとなるようコーティングし、90℃で5分間溶剤乾燥させた。続いて、紫外線照射装置を用い、365nmの紫外線検出器で積算光量が250mJ/cm2となるよう紫外線を照射した。さらに、120℃で30分間熱硬化させた。同様に、比較例8で得られた紫外線および熱硬化性組成物は、硬化後膜厚が約15μmとなるようコーティングし、90℃で5分間溶剤乾燥させた。続いて、紫外線照射装置を用い、365nmの紫外線検出器で積算光量が250mJ/cm2となるよう紫外線を照射した。さらに、120℃で30分間熱硬化させた。得られた硬化物の硬化性は、JIS K−5401の一般試験法による鉛筆硬度試験により評価した。結果を表4に示す。
(Curability of composition)
The ultraviolet curable resin compositions obtained in Examples 5 to 9 and Comparative Example 6 were coated on a glass plate so that the film thickness after curing was about 15 μm, and the solvent was dried at 90 ° C. for 5 minutes. After drying, ultraviolet rays were irradiated using an ultraviolet ray irradiation device (USHIO INC., Trade name: “UV-152”) with a 365 nm ultraviolet ray detector so that the integrated light amount was 250 mJ / cm 2 . Similarly, the ultraviolet curable resin composition obtained in Comparative Example 6 was also coated so that the film thickness after curing was about 15 μm, and an integrated light amount was 250 mJ / cm with a 365 nm ultraviolet detector using an ultraviolet irradiation device. Ultraviolet rays were irradiated so as to be 2 . The thermosetting compositions obtained in Examples 10 to 13 and Comparative Examples 7 and 8 were coated so that the film thickness after curing was about 15 μm, and the solvent was dried at 90 ° C. for 5 minutes. Subsequently, thermosetting was performed at 120 ° C. for 3 hours and at 150 ° C. for 1 hour. The ultraviolet and thermosetting compositions obtained in Examples 14 and 15 and Comparative Examples 9 and 10 were coated so that the film thickness after curing was about 15 μm, and the solvent was dried at 90 ° C. for 5 minutes. Subsequently, ultraviolet rays were irradiated using an ultraviolet irradiation device so that the integrated light amount was 250 mJ / cm 2 with a 365 nm ultraviolet detector. Furthermore, it was heat-cured at 120 ° C. for 30 minutes. Similarly, the ultraviolet ray and thermosetting composition obtained in Comparative Example 8 was coated so that the film thickness after curing was about 15 μm, and the solvent was dried at 90 ° C. for 5 minutes. Subsequently, ultraviolet rays were irradiated using an ultraviolet irradiation device so that the integrated light amount was 250 mJ / cm 2 with a 365 nm ultraviolet detector. Furthermore, it was heat-cured at 120 ° C. for 30 minutes. The curability of the obtained cured product was evaluated by a pencil hardness test according to a general test method of JIS K-5401. The results are shown in Table 4.

Figure 2012180464
Figure 2012180464

表4から明らかなように、すべての実施例、比較例から硬化物を得ることができた。また、同じ硬化剤を用いた実施例5と比較例6とでは実施例5が、実施例10と比較例7とでは実施例10が、実施例13と比較例8とでは実施例13が、実施例14と比較例9とでは実施例14が、それぞれ表面硬度が高く、本発明の硬化性樹脂組成物はハードコート剤としてより好適であると認められる。   As is apparent from Table 4, cured products could be obtained from all Examples and Comparative Examples. Further, in Example 5 and Comparative Example 6 using the same curing agent, Example 5 is used. In Example 10 and Comparative Example 7, Example 10 is used. In Example 13 and Comparative Example 8, Example 13 is used. In Example 14 and Comparative Example 9, Example 14 has high surface hardness, and it is recognized that the curable resin composition of the present invention is more suitable as a hard coat agent.

(屈折率)
実施例5〜15、比較例6〜10で得られた硬化性樹脂組成物を、アッベ屈折率計((株)アタゴ製:商品名「多波長アッベ屈折計 DR-M2」)を用いて、589nmでの屈折率を測定した。結果を表5に示す。
(Refractive index)
Using the Abbe refractometer (manufactured by Atago Co., Ltd .: trade name “multi-wavelength Abbe refractometer DR-M2”), the curable resin compositions obtained in Examples 5 to 15 and Comparative Examples 6 to 10 were used. The refractive index at 589 nm was measured. The results are shown in Table 5.

Figure 2012180464
Figure 2012180464

表5から明らかなように、同じ硬化剤を用いた実施例5と比較例6とでは実施例5が、実施例10と比較例7とでは実施例10が、実施例13と比較例8とでは実施例13が、実施例14と比較例9とでは実施例14が、それぞれ屈折率が高く、本発明のチオール基含有シルセスキオキサン(A)を用いることで、より屈折率の高い硬化物を作製することが可能である。このため、本発明の硬化性樹脂組成物は、導光板、偏光板、液晶パネル、ELパネル、PDPパネル、OHPフィルム、光ファイバー、カラーフィルター、光ディスク基板、レンズ、液晶セル用プラスチック基板、プリズム等の反射防止膜用コーティング剤として好適であると認められる。   As is clear from Table 5, Example 5 and Comparative Example 6 using the same curing agent were Example 5, and Example 10 and Comparative Example 7 were Example 10, and Example 13 and Comparative Example 8 were Then, in Example 13 and in Example 14 and Comparative Example 9, Example 14 has a high refractive index, and by using the thiol group-containing silsesquioxane (A) of the present invention, curing with a higher refractive index is performed. It is possible to make an object. For this reason, the curable resin composition of the present invention includes a light guide plate, a polarizing plate, a liquid crystal panel, an EL panel, a PDP panel, an OHP film, an optical fiber, a color filter, an optical disk substrate, a lens, a plastic substrate for a liquid crystal cell, a prism, and the like. It is recognized that it is suitable as a coating agent for an antireflection film.

実施例16(パターンの形成)
紫外線硬化性樹脂組成物(E−1)をガラス基板上に膜厚5μmとなるようコーティングし、80℃で2分乾燥させ、溶剤を揮散させた。本段階ではタックがありコンタクト露光はできなかったため、マスクを浮かせた状態にして紫外線照射装置を用いて365nmの検出器で積算光量が500mJ/cmとなるよう紫外線を照射した。2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(多摩化学(株)製:商品名「TMAH 2.38%」)を用いて現像することで、パターン付き基板が得られた。また、現像液として2.38%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に代わって1.0%水酸化ナトリウム水溶液を用いても良好に現像することができた。このことより、本発明の硬化性樹脂組成物は、光製版用レジスト、ソルダーレジスト、エッチングレジスト、カラーフィルターレジスト、ホログラム、光造形、UVインクとして好適に用いることができる。
Example 16 (Formation of pattern)
The ultraviolet curable resin composition (E-1) was coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 5 μm, dried at 80 ° C. for 2 minutes, and the solvent was volatilized. At this stage, since there was tack and contact exposure could not be performed, ultraviolet rays were irradiated with a 365 nm detector using an ultraviolet irradiation device so that the integrated light amount was 500 mJ / cm 2 with the mask floating. A substrate with a pattern was obtained by developing using a 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution (manufactured by Tama Chemical Co., Ltd .: trade name “TMAH 2.38%”). Further, even when a 1.0% sodium hydroxide aqueous solution was used as a developer instead of the 2.38% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution, it was possible to develop well. Thus, the curable resin composition of the present invention can be suitably used as a photoengraving resist, solder resist, etching resist, color filter resist, hologram, stereolithography, and UV ink.

実施例17(表面にパターンが形成された積層体の作製)
紫外線硬化性樹脂組成物(E−1)をガラス基板上に膜厚5μmとなるようコーティングし、80℃で2分乾燥させ、溶剤を揮散させた。続いて離型処理したガラスモールド(線幅144nm、深さ200nm)を乗せ、60℃に加熱して圧接した。モールドを通して紫外線照射装置を用いて365nmの検出器で積算光量が500mJ/cmとなるよう紫外線を照射した後モールドをはがすことで、表面にパターンが形成された積層体を得ることができた。このことより、実施例1〜3で得られた表面にパターンが形成された積層体は、フラットパネルディスプレイ用の基板、プリズムシート、カラーフィルター、光回路基板、回折型集光フィルム、偏光フィルム、光導波路等の光学デバイスの他、反射板、記録媒体、半導体、電子デバイス、バイオチップ、ケミカルチップなどに好適である。
Example 17 (Production of a laminate having a pattern formed on the surface)
The ultraviolet curable resin composition (E-1) was coated on a glass substrate so as to have a film thickness of 5 μm, dried at 80 ° C. for 2 minutes, and the solvent was volatilized. Subsequently, a glass mold (line width: 144 nm, depth: 200 nm) subjected to a release treatment was placed thereon, heated to 60 ° C., and pressed. A laminate with a pattern formed on the surface could be obtained by irradiating ultraviolet rays through a mold using an ultraviolet irradiation device so that the integrated light amount was 500 mJ / cm 2 with a 365 nm detector, and then removing the mold. From this, the laminated body in which the pattern was formed on the surface obtained in Examples 1 to 3, the substrate for flat panel display, the prism sheet, the color filter, the optical circuit board, the diffraction type condensing film, the polarizing film, In addition to optical devices such as optical waveguides, it is suitable for reflectors, recording media, semiconductors, electronic devices, biochips, chemical chips, and the like.

実施例18(ガラスクロス含浸による透明シートの作製)
実施例15で得られた熱および紫外線硬化性組成物(E−11)を厚み90μmのガラスクロス(日東紡績(株)製:屈折率1.558)に含浸させ、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥及び熱硬化を行い、透明シートを作製した。さらに本シートの両面に熱および紫外線硬化性組成物(E−11)を20μmコーティングし、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥および熱硬化を行い、半硬化物とした。得られた半硬化物を直径15cmの紙管に巻き取り、24時間暗所に室温で保管した。続いて120℃で30秒プレス成形した後、紫外線照射装置を用いて365nmの検出器で積算光量が2000mJ/cmとなるよう紫外線を照射することで、膜厚105マイクロメートルの透明シートを得た。
Example 18 (Preparation of transparent sheet by glass cloth impregnation)
The heat and ultraviolet curable composition (E-11) obtained in Example 15 was impregnated into a glass cloth having a thickness of 90 μm (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd .: refractive index 1.558), and at 110 ° C. for 5 minutes, 110 Solvent drying and thermosetting were carried out at 12 ° C. for 12 minutes to produce a transparent sheet. Furthermore, 20 μm of the heat and ultraviolet curable composition (E-11) was coated on both surfaces of the sheet, and solvent drying and heat curing were performed at 80 ° C. for 5 minutes and at 110 ° C. for 12 minutes to obtain a semi-cured product. The obtained semi-cured product was wound around a paper tube having a diameter of 15 cm and stored at room temperature in a dark place for 24 hours. Subsequently, after press forming at 120 ° C. for 30 seconds, a transparent sheet having a film thickness of 105 μm is obtained by irradiating ultraviolet rays with a 365 nm detector so that the integrated light quantity becomes 2000 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiation device. It was.

比較例11(ガラスクロス含浸による透明シートの作製)
比較例10で得られた熱および紫外線硬化性組成物(e−5)を厚み90μmのガラスクロス(日東紡績(株)製:屈折率1.558)に含浸させ、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥及び熱硬化を行い、透明シートを作製した。さらに本シートの両面に熱および紫外線硬化性組成物(e−5)を20μmコーティングし、80℃で5分、110℃で12分溶剤乾燥および熱硬化を行い、半硬化物とした。得られた半硬化物を直径15cmの紙管に巻き取り、24時間暗所に室温で保管した。続いて120℃で30秒プレス成形した後、紫外線照射装置を用いて365nmの検出器で積算光量が2000mJ/cmとなるよう紫外線を照射することで、膜厚105マイクロメートルの透明シートを得た。
Comparative Example 11 (Production of transparent sheet by glass cloth impregnation)
The heat and ultraviolet curable composition (e-5) obtained in Comparative Example 10 was impregnated into a 90 μm-thick glass cloth (manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd .: refractive index: 1.558), 5 minutes at 80 ° C., 110 Solvent drying and thermosetting were carried out at 12 ° C. for 12 minutes to produce a transparent sheet. Furthermore, 20 μm of the heat and ultraviolet curable composition (e-5) was coated on both surfaces of the sheet, and solvent drying and heat curing were performed at 80 ° C. for 5 minutes and at 110 ° C. for 12 minutes to obtain a semi-cured product. The obtained semi-cured product was wound around a paper tube having a diameter of 15 cm and stored at room temperature in a dark place for 24 hours. Subsequently, after press forming at 120 ° C. for 30 seconds, a transparent sheet having a film thickness of 105 μm is obtained by irradiating ultraviolet rays with a 365 nm detector so that the integrated light quantity becomes 2000 mJ / cm 2 using an ultraviolet irradiation device. It was.

実施例18、比較例11で得られた透明シートの全光線透過率、ヘーズ、動的粘弾性を測定した結果、および半硬化状態での保管性を表6に示す。評価基準は以下の通りである。   Table 6 shows the results of measuring the total light transmittance, haze, and dynamic viscoelasticity of the transparent sheets obtained in Example 18 and Comparative Example 11, and the storage stability in the semi-cured state. The evaluation criteria are as follows.

(半硬化状態での保管性)
○・・・24時間以上半硬化状態が維持される。
△・・・24時間以上半硬化状態が維持されるが、タックがあるため巻き取って保管できない。
×・・・24時間までに半硬化状態が失われ、成型加工できない。
(Storage property in semi-cured state)
○: The semi-cured state is maintained for 24 hours or more.
Δ: A semi-cured state is maintained for 24 hours or more, but cannot be wound and stored because of tackiness.
X: The semi-cured state is lost by 24 hours and cannot be molded.

Figure 2012180464
Figure 2012180464

結果、実施例18、比較例11で得られた透明シートは、用いた樹脂の屈折率がガラスクロスの屈折率と一致しているため、全光線透過率が高かった。またいずれも半硬化状態での加工性があり、平坦化されているため表面の微細な凹凸による光の散乱がなく、ヘーズが低くなった。   As a result, the transparent sheets obtained in Example 18 and Comparative Example 11 had high total light transmittance because the refractive index of the resin used matched the refractive index of the glass cloth. In addition, both had processability in a semi-cured state and were flattened, so there was no light scattering due to fine irregularities on the surface, and haze was low.

(耐熱性)
実施例18、比較例11で得られた透明シートを5mm×30mmにカットし、粘弾性測定器(セイコーインスツル(株)製、商品名「DMS6100」、測定条件:振動数10Hz、スロープ3℃/分)を用いて動的貯蔵弾性率を測定して、耐熱性を評価した。測定結果を図1に示す。図1から明らかなように、比較例10の透明シートは120℃付近にTgがあり、Tg後の弾性率低下が認められる。一方、実施例15で得られた透明シートは温度にかかわらず弾性率がほぼ一定であり、きわめて耐熱性に優れていることが認められる。
(Heat-resistant)
The transparent sheet obtained in Example 18 and Comparative Example 11 was cut into 5 mm × 30 mm, and viscoelasticity measuring instrument (manufactured by Seiko Instruments Inc., trade name “DMS6100”, measurement conditions: frequency 10 Hz, slope 3 ° C. / Min) was used to measure the dynamic storage modulus to evaluate the heat resistance. The measurement results are shown in FIG. As is clear from FIG. 1, the transparent sheet of Comparative Example 10 has Tg near 120 ° C., and a decrease in elastic modulus after Tg is observed. On the other hand, it is recognized that the transparent sheet obtained in Example 15 has a substantially constant elastic modulus regardless of temperature and is extremely excellent in heat resistance.

Claims (18)

一般式(1):R1Si(OR23(式中、R1は少なくとも1つのチオール基を有する炭素数1〜8の炭化水素基、または少なくとも1つのチオール基を有する芳香族炭化水素基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基、または芳香族炭化水素基を表す。)で示されるチオール基含有アルコキシシラン類(a1)と水とを酸性触媒を用いて加水分解反応させた後、酸性触媒を除去し、続いて塩基性触媒を含む極性溶剤中に先の反応生成物を添加して縮合させることによって得た、シラノール基が実質的に残存していないことを特徴とする、チオール基含有シルセスキオキサン(A)の製造方法。 General formula (1): R 1 Si (OR 2 ) 3 (wherein R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms having at least one thiol group, or an aromatic hydrocarbon having at least one thiol group) R 2 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group.) Using an acidic catalyst, thiol group-containing alkoxysilanes (a1) represented by After the hydrolysis reaction, the acidic catalyst is removed, and then the silanol group obtained by adding and condensing the previous reaction product in a polar solvent containing a basic catalyst substantially remains. The manufacturing method of the thiol group containing silsesquioxane (A) characterized by not having. チオール基含有シルセスキオキサンが、その構成成分としてチオール基を有しないアルキルトリアルコキシシラン類(a2)を、[(a2)のモル数]/[(a1)のモル数と(a2)のモル数との合計)](モル比)が0.7以下となるように含むことを特徴とする、請求項1記載のチオール基含有シルセスキオキサン(A)の製造方法。 The thiol group-containing silsesquioxane is an alkyltrialkoxysilane (a2) having no thiol group as a constituent component, [number of moles of (a2)] / [number of moles of (a1) and moles of (a2). The method for producing a thiol group-containing silsesquioxane (A) according to claim 1, characterized in that the total content of the thiol group-containing silsesquioxane (A) is 0.7% or less. 酸性触媒が、固体酸触媒であることを特徴とする、請求項1または2記載のチオール基含有シルセスキオキサン(A)の製造方法。 The method for producing a thiol group-containing silsesquioxane (A) according to claim 1 or 2, wherein the acidic catalyst is a solid acid catalyst. 極性溶剤が、グリコールエーテル類であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のチオール基含有シルセスキオキサン(A)の製造方法。 The method for producing a thiol group-containing silsesquioxane (A) according to any one of claims 1 to 3, wherein the polar solvent is a glycol ether. 塩基性触媒が、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドであることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のチオール基含有シルセスキオキサン(A)の製造方法。 The method for producing a thiol group-containing silsesquioxane (A) according to any one of claims 1 to 4, wherein the basic catalyst is tetramethylammonium hydroxide. 一般式(1):R1Si(OR23(式中、R1は少なくとも1つのチオール基を有する炭素数1〜8の炭化水素基、または少なくとも1つのチオール基を有する芳香族炭化水素基を表し、R2は水素原子、炭素数1〜8の炭化水素基、または芳香族炭化水素基を表す。)で示されるチオール基含有アルコキシシラン類(a1)と水とを酸性触媒を用いて加水分解反応させた後、酸性触媒を除去し、続いて塩基性触媒を含む極性溶剤中に先の反応生成物を添加して縮合させることによって得た、シラノール基が実質的に残存していないことを特徴とするチオール基含有シルセスキオキサン(A)、ならびに炭素−炭素2重結合を分子内に複数個有する化合物(B)、エポキシ基を分子内に複数個有する化合物(C)およびイソシアネート基を分子内に複数個有する化合物(D)からなる群から選択される少なくとも一種を含有することを特徴とする硬化性樹脂組成物。 General formula (1): R 1 Si (OR 2 ) 3 (wherein R 1 is a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms having at least one thiol group, or an aromatic hydrocarbon having at least one thiol group) R 2 represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, or an aromatic hydrocarbon group.) Using an acidic catalyst, thiol group-containing alkoxysilanes (a1) represented by After the hydrolysis reaction, the acidic catalyst is removed, and then the silanol group obtained by adding and condensing the previous reaction product in a polar solvent containing a basic catalyst substantially remains. A thiol group-containing silsesquioxane (A), a compound (B) having a plurality of carbon-carbon double bonds in the molecule, a compound (C) having a plurality of epoxy groups in the molecule, and Isocyanate group A curable resin composition comprising at least one selected from the group consisting of a compound (D) having a plurality in a molecule. チオール基含有シルセスキオキサン(A)および炭素−炭素2重結合を分子内に複数個有する化合物(B)、ならびにエポキシ基を分子内に複数個有する化合物(C)およびイソシアネート基を分子内に複数個有する化合物(D)からなる群から選択される少なくとも一種を含有することを特徴とする請求項6記載の硬化性樹脂組成物。 Thiol group-containing silsesquioxane (A) and compound (B) having a plurality of carbon-carbon double bonds in the molecule, and compound (C) having a plurality of epoxy groups in the molecule and an isocyanate group in the molecule The curable resin composition according to claim 6, comprising at least one selected from the group consisting of a plurality of compounds (D). 化合物(B)がアリル基含有化合物である請求項6または7に記載の硬化性樹脂組成物。 The curable resin composition according to claim 6 or 7, wherein the compound (B) is an allyl group-containing compound. 化合物(C)が、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂および脂環式エポキシ樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種の化合物である請求項6〜8のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。 The compound (C) is at least one compound selected from the group consisting of a bisphenol A type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a hydrogenated bisphenol A type epoxy resin, and an alicyclic epoxy resin. The curable resin composition according to any one of the above. 化合物(D)が、イソホロンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネートのイソシアヌレート化物である請求項6〜9のいずれかに記載の硬化性樹脂組成物。 The curable resin composition according to any one of claims 6 to 9, wherein the compound (D) is an isocyanurate of isophorone diisocyanate or hexamethylene diisocyanate. 請求項6〜10のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化させて得られることを特徴とする硬化物。 A cured product obtained by curing the curable composition according to claim 6. 請求項6〜10のいずれかに記載の硬化性組成物をガラスクロスに含浸させた後、硬化させて得られることを特徴とする透明基板。 A transparent substrate obtained by impregnating a glass cloth with the curable composition according to claim 6 and then curing the glass cloth. 光学部材用途に適した請求項12に記載の透明基板。 The transparent substrate according to claim 12 suitable for an optical member application. 請求項6〜10のいずれかに記載の硬化性組成物を硬化させて得られたコーティング層を基材上に有することを特徴とする物品。 An article having a coating layer obtained by curing the curable composition according to any one of claims 6 to 10 on a substrate. コーティング層の屈折率が基材の屈折率よりも高い請求項14記載の物品。 The article according to claim 14, wherein the refractive index of the coating layer is higher than the refractive index of the substrate. 光学部材用途に適した請求項15記載の物品。 The article of claim 15 suitable for optical member applications. 請求項6〜10のいずれかに記載の硬化性組成物を封止材として用い、硬化させて得られることを特徴とする封止物品。 11. A sealed article obtained by curing using the curable composition according to claim 6 as a sealing material. 光学部材用途に適した請求項17記載の封止物品。

The sealed article according to claim 17, which is suitable for use as an optical member.

JP2011044692A 2011-03-02 2011-03-02 Method for producing thiol group-containing silsesquioxane, curable resin composition containing thiol group-containing silsesquioxane, the cured product, and various articles derived therefrom Expired - Fee Related JP5773131B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011044692A JP5773131B2 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Method for producing thiol group-containing silsesquioxane, curable resin composition containing thiol group-containing silsesquioxane, the cured product, and various articles derived therefrom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011044692A JP5773131B2 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Method for producing thiol group-containing silsesquioxane, curable resin composition containing thiol group-containing silsesquioxane, the cured product, and various articles derived therefrom

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2012180464A true JP2012180464A (en) 2012-09-20
JP5773131B2 JP5773131B2 (en) 2015-09-02

Family

ID=47011930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011044692A Expired - Fee Related JP5773131B2 (en) 2011-03-02 2011-03-02 Method for producing thiol group-containing silsesquioxane, curable resin composition containing thiol group-containing silsesquioxane, the cured product, and various articles derived therefrom

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5773131B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014080592A (en) * 2012-09-28 2014-05-08 Arakawa Chem Ind Co Ltd Coating resin composition for metal
WO2015041343A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 リンテック株式会社 Curable composition, cured product, and method for using curable composition
WO2015041340A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 リンテック株式会社 Silane compound polymer, curable composition, cured product, and method for using cured composition
WO2020196642A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 日産化学株式会社 Film-forming composition
CN114258411A (en) * 2019-09-18 2022-03-29 Swimc有限公司 Coating compositions and methods with multifunctional carbamates
KR20220139241A (en) 2021-04-07 2022-10-14 제이에스알 가부시끼가이샤 Negative radiation-sensitive resin composition, insulating film for organic el element and formation method for same, and organic el device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102246743B1 (en) * 2019-03-27 2021-04-30 한국교통대학교 산학협력단 Method for polymerizating alpha-olefin

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06306173A (en) * 1993-04-26 1994-11-01 Showa Denko Kk Reactive polyoganosiloxane
JPH10251407A (en) * 1997-03-14 1998-09-22 Nippon Steel Chem Co Ltd Silicone compound and its production
JP2006307180A (en) * 2005-04-01 2006-11-09 Shin Etsu Chem Co Ltd Silsesquioxane-based compound mixture, method for producing the same mixture and resist composition and patterning method each using the same mixture
JP2007217673A (en) * 2006-01-17 2007-08-30 Osaka City Thermosetting resin composition, cured product thereof, and various goods derived from these
JP2007291313A (en) * 2005-07-28 2007-11-08 Osaka City Ultraviolet light curable resin composition, cured material of the same and various article derived from the same
JP2007326848A (en) * 2006-05-09 2007-12-20 Hitachi Chem Co Ltd Method for producing silicone oligomer
WO2008081890A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-10 Dow Corning Toray Co., Ltd. Catalyst for dealcoholization condensation reaction and method for producing organopolysiloxane using the same
JP2010155897A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Arakawa Chem Ind Co Ltd Transparent sheet

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06306173A (en) * 1993-04-26 1994-11-01 Showa Denko Kk Reactive polyoganosiloxane
JPH10251407A (en) * 1997-03-14 1998-09-22 Nippon Steel Chem Co Ltd Silicone compound and its production
JP2006307180A (en) * 2005-04-01 2006-11-09 Shin Etsu Chem Co Ltd Silsesquioxane-based compound mixture, method for producing the same mixture and resist composition and patterning method each using the same mixture
JP2007291313A (en) * 2005-07-28 2007-11-08 Osaka City Ultraviolet light curable resin composition, cured material of the same and various article derived from the same
JP2007217673A (en) * 2006-01-17 2007-08-30 Osaka City Thermosetting resin composition, cured product thereof, and various goods derived from these
JP2007326848A (en) * 2006-05-09 2007-12-20 Hitachi Chem Co Ltd Method for producing silicone oligomer
WO2008081890A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-10 Dow Corning Toray Co., Ltd. Catalyst for dealcoholization condensation reaction and method for producing organopolysiloxane using the same
JP2010155897A (en) * 2008-12-26 2010-07-15 Arakawa Chem Ind Co Ltd Transparent sheet

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014080592A (en) * 2012-09-28 2014-05-08 Arakawa Chem Ind Co Ltd Coating resin composition for metal
WO2015041343A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 リンテック株式会社 Curable composition, cured product, and method for using curable composition
WO2015041340A1 (en) * 2013-09-20 2015-03-26 リンテック株式会社 Silane compound polymer, curable composition, cured product, and method for using cured composition
WO2020196642A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 日産化学株式会社 Film-forming composition
CN113906084A (en) * 2019-03-28 2022-01-07 日产化学株式会社 Film-forming composition
CN114258411A (en) * 2019-09-18 2022-03-29 Swimc有限公司 Coating compositions and methods with multifunctional carbamates
KR20220139241A (en) 2021-04-07 2022-10-14 제이에스알 가부시끼가이샤 Negative radiation-sensitive resin composition, insulating film for organic el element and formation method for same, and organic el device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5773131B2 (en) 2015-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101290846B1 (en) Curable resin composition, cured product thereof, various articles derived from those
JP5773131B2 (en) Method for producing thiol group-containing silsesquioxane, curable resin composition containing thiol group-containing silsesquioxane, the cured product, and various articles derived therefrom
JP5311744B2 (en) Ultraviolet curable resin composition, the cured product, and various articles derived therefrom
JP5489389B2 (en) Ultraviolet curable resin composition, the cured product, and various articles derived therefrom
KR20110016872A (en) Curable composition, and process for production of organosilicon compound
CN105732987B (en) Organopolysiloxane compound containing isocyanate groups, method for producing same, adhesive, pressure-sensitive adhesive, and coating agent
JP5154804B2 (en) Thermosetting resin composition, the cured product, and various articles derived therefrom
JP5556011B2 (en) Pattern forming agent, pattern forming method, and substrate on which pattern is formed
JP5278742B2 (en) Transparent sheet
CN109912798B (en) Organopolysiloxane compound and active energy ray-curable composition containing same
WO2017018489A1 (en) Fluorine-containing compound, curable composition, and cured product
JP5327517B2 (en) Transparent adhesive
KR102638958B1 (en) Photocurable composition and its cured product
KR102221378B1 (en) Organosilicon compound-containing thermosetting composition and cured product thereof
JP2013112721A (en) Chitin nano-fiber composite material and method for producing the same
WO2023100991A1 (en) Silsesquioxane derivative, curable composition, hard coat agent, cured product, hard coat, and base material
JP5729744B2 (en) Laminate with a pattern formed on the surface
JP2009197165A (en) Photocurable adhesive, optical part and liquid crystal display device
KR102639205B1 (en) Photocurable composition and its cured product
TW202406993A (en) Silsesquioxane derivative and method of producing the same, curable composition, hard coating agent, cured product, hard coating, and base material
JP2017049461A (en) Polymerizable composition for imprinting molding comprising reactive siloxane compound
WO2023238835A1 (en) Silsesquioxane derivative and method for producing same, curable composition, hard coat agent, cured product, hard coat, and base material
CN113667445A (en) Photocurable composition
JP2024028222A (en) Sheet-shaped photocurable composition, photocurable composition, method for producing sheet-shaped photocurable composition, and laminate
WO2021153607A1 (en) Polyorganosiloxane compound, method for producing same, hard coat composition, hard coat film and method for producing same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20131212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20141014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141016

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20141218

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150108

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150603

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150616

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5773131

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees