JP2013100382A - 潜在性硬化剤及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の潜在性硬化剤は、多孔質無機粒子と、該多孔質無機粒子に保持された有機金属化合物とを有する。
【選択図】 なし
Description
有機金属化合物の含有量(質量%)=(有機金属化合物分の重量)/[(潜在硬化剤のサンプル重量)−(残余溶媒分の重量)]×100
(実施例1)
500ml丸底フラスコに、真空加熱乾燥した多孔質シリカであるCARiACT Q−3(富士シリシア社製商品名、平均粒子径75−150μm、平均細孔径3nm、細孔容量0.3ml/g、比表面積550m2/g)を0.5g投入し、次いで、有機アルミニウム化合物としてアルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート(川研ファインケミカル社製,商品名AL−D)をイソプロパノールに溶解して濃度18.5質量%となるように調整した有機アルミニウム化合物含有液を滴下し、その後、溶液を18時間緩やかに撹拌し、有機アルミニウム化合物含有液を多孔質シリカに含浸させた。この含浸処理が終了した後、有機アルミニウム化合物含有液を含浸させた多孔質シリカをろ過し、イソプロパノール100mlで3回洗浄した。ろ過洗浄回収物を40℃にて18時間減圧乾燥して、AL−Dを保持した多孔質シリカからなる潜在性硬化剤を0.45g得た。
CARiACT Q−3に代えて、多孔質シリカであるCARiACT Q−10(富士シリシア社製商品名、平均粒子径75−150μm、平均細孔径10nm、細孔容量1ml/g、比表面積300m2/g)を使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、潜在性硬化剤を0.47g得た。
CARiACT Q−3に代えて、多孔質シリカであるCARiACT Q−50(富士シリシア社製商品名、平均粒子径75−150μm、平均細孔径50nm、細孔容量1ml/g、比表面積80m2/g)を使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、潜在性硬化剤を0.45g得た。
CARiACT Q−3に代えて、多孔質シリカであるサイロスムース(富士シリシア社製商品名、平均粒子径0.7μm、平均細孔径2.5nm、比表面積757m2/g)を使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、潜在性硬化剤を0.45g得た。
CARiACT Q−3に代えて、多孔質シリカであるサンスフェアH−31(AGCエスアイテック社製商品名、平均粒子径3μm、平均細孔径5nm、細孔容量1ml/g、比表面積800m2/g)を使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、潜在性硬化剤を0.47g得た。
CARiACT Q−3に代えて、多孔質シリカであるサンスフェアH−32(AGCエスアイテック社製商品名、平均粒子径3μm、平均細孔径25nm、細孔容量2ml/g、比表面積700m2/g)を使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、潜在性硬化剤を0.44g得た。
CARiACT Q−3に代えて、多孔質シリカであるサンスフェアL−31(AGCエスアイテック社製商品名、平均粒子径3μm、平均細孔径13nm、細孔容量1ml/g、比表面積300m2/g)を使用したこと以外は実施例1と同様の操作を行い、潜在性硬化剤を0.48g得た。
500ml丸底フラスコに、真空加熱乾燥した多孔質シリカであるCARiACT Q−3(富士シリシア社製商品名、平均粒子径75−150μm、平均細孔径3nm、細孔容量0.3ml/g、比表面積550m2/g)を0.5g投入し、次いで、有機アルミニウム化合物としてアルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート(川研ファインケミカル社製,商品名AL−D)をイソプロパノールに溶解して濃度74質量%となるように調整した有機アルミニウム化合物含有液を滴下し、その後、溶液を18時間緩やかに撹拌し、有機アルミニウム化合物含有液を多孔質シリカに含浸させた。この含浸処理が終了した後、有機アルミニウム化合物含有液を含浸させた多孔質シリカをろ過し、イソプロパノール100mlで3回洗浄した。ろ過洗浄回収物を40℃にて18時間減圧乾燥して、AL−Dを保持した多孔質シリカからなる潜在性硬化剤を0.48g得た。
CARiACT Q−3に代えて、多孔質シリカであるサイロスムース(富士シリシア社製商品名、平均粒子径0.7μm、平均細孔径2.5nm、比表面積757m2/g)を使用したこと以外は実施例8と同様の操作を行い、潜在性硬化剤を0.45g得た。
500ml丸底フラスコに、真空加熱乾燥した多孔質シリカサイロスムース(富士シリシア社製商品名、平均粒子径0.7μm、平均細孔径2.5nm、比表面積757m2/g)を0.5g投入し、次いで、有機アルミニウム化合物としてアルミニウムアルキルアセトアセテート・ジイソプロピレート(川研ファインケミカル社製,商品名AL−M)をイソプロパノールに溶解して濃度74質量%となるように調整した有機アルミニウム化合物含有液を滴下し、その後、溶液を18時間緩やかに撹拌し、有機アルミニウム化合物含有液を多孔質シリカに含浸させた。この含浸処理が終了した後、有機アルミニウム化合物含有液を含浸させた多孔質シリカをろ過し、イソプロパノール100mlで3回洗浄した。ろ過洗浄回収物を40℃にて18時間減圧乾燥して、AL−Mを保持した多孔質シリカからなる潜在性硬化剤を0.48g得た。
有機アルミニウム化合物AL−Mを含む有機アルミニウム化合物含有液に代えて、有機アルミニウム化合物としてアルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート(川研ファインケミカル社製,商品名ALCH)をイソプロパノールに溶解して濃度74質量%となるように調整した有機アルミニウム化合物含有液を使用したこと以外は実施例10と同様の操作を行い、潜在性硬化剤を0.45g得た。
有機アルミニウム化合物含有液の含浸処理を行わずに、真空加熱乾燥した多孔質シリカCARiACT Q−3(富士シリシア社製商品名、平均粒子径75−150μm、平均細孔径3nm、細孔容量0.3ml/g、比表面積550m2/g)をそのまま比較例1の潜在性硬化剤とした。
500ml丸底フラスコに、真空加熱乾燥した真球状シリカエクセリカSE−30(トクヤマ社製商品名、平均粒子径30μm)を0.5g投入し、次いで、有機アルミニウム化合物としてアルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート(川研ファインケミカル社製,商品名AL−D)をイソプロパノールに溶解して濃度74質量%となるように調整した有機アルミニウム化合物含有液を滴下し、その後、溶液を18時間緩やかに撹拌し、有機アルミニウム化合物含有液を多孔質シリカに含浸させた。この含浸処理が終了した後、有機アルミニウム化合物含有液を含浸させた多孔質シリカをろ過し、イソプロパノール100mlで3回洗浄した。ろ過洗浄回収物を40℃にて18時間減圧乾燥して、潜在性硬化剤を0.44g得た。
潜在硬化剤のサンプルについて、酸素フロー下、500℃まで10℃/分で昇温する条件で熱重量分析を行い、150℃以下の重量減をサンプル内の残余溶媒分とし、150℃〜500℃の重量減を有機アルミニウム化合物分とした。こうして得られた残余溶媒分及び有機アルミニウム化合物分から、以下の式に基づいて潜在性硬化剤における有機アルミニウム化合物の含有量を算出した。結果を表1に示す。
有機アルミニウム化合物の含有量(質量%)=(有機アルミニウム化合物分の重量)/[(潜在硬化剤のサンプル重量)−(残余溶媒分の重量)]×100
実施例1〜11又は比較例1若しくは2で得られた潜在性硬化剤をレーザー回折散乱法粒度分布計(ベックマン・コールター株式会社製LS 13 320)を用いて測定した。測定結果を表2に示す。ここで、d10、d50、d90はそれぞれ粒度分布測定結果の累積粒度分布微粒側から累積10%、50%、90%の粒径を意味しており、d50は平均粒径となる。また、d90/d10は粒度分布比を意味する。
(実施例12〜22、比較例3及び4)
実施例1〜11又は比較例1若しくは2で得られた潜在性硬化剤20質量部と、トリフェニルシラノール10質量部と、脂環式エポキシ樹脂(ダイセル化学社製、商品名「セロキサイド2021P」)90質量部とを均一に混合することにより、熱硬化型エポキシ樹脂組成物をそれぞれ得た。
上記で得られた熱硬化型エポキシ樹脂組成物について、示差熱分析装置(Perkin−Elmer社製DSC7)を用いて窒素雰囲気下、測定温度範囲25℃〜250℃、昇温速度10℃/分の測定条件で熱分析した。得られた結果を表2及び3並びに図1〜4に示す。ここで、樹脂組成物の熱挙動に関して、発熱開始温度は硬化開始温度を意味しており、発熱ピーク温度は最も硬化反応が活性となる温度を意味しており、発熱終了温度は硬化終了温度を意味しており、ピーク面積は発熱量を意味している。
上記で得られた熱硬化型エポキシ樹脂組成物を、120℃、140℃、160℃、180℃又は200℃に加熱したホットプレート上で加熱し、樹脂組成物の糸引きがなくなるまでの時間をそれぞれ測定した。得られた結果を表2及び3に示す。
上記で得られた熱硬化型エポキシ樹脂組成物を、室温で1日放置した。実施例1〜11の潜在性硬化剤を用いた実施例12〜23の熱硬化型エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂のゲル化は確認されず、保存安定性が良好である。
Claims (15)
- 多孔質無機粒子と、該多孔質無機粒子に保持された有機金属化合物と、を有する、潜在性硬化剤。
- 前記多孔質無機粒子が、酸化ケイ素、ケイ酸アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化チタン、ホウ酸カルシウム、ホウケイ酸ナトリウム、酸化ナトリウム及びリン酸塩からなる群より選択される1種又は2種以上の化合物を主成分とする、請求項1に記載の潜在性硬化剤。
- 前記多孔質無機粒子が、多孔質シリカ粒子、多孔質アルミナ粒子、多孔質チタニア粒子、多孔質ジルコニア粒子及びゼオライトからなる群より選択される1種又は2種以上である、請求項1又は2に記載の潜在性硬化剤。
- 前記多孔質無機粒子が多孔質シリカ粒子である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の潜在性硬化剤。
- 前記多孔質無機粒子は、平均粒子径が50nm〜5000μmである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の潜在性硬化剤。
- 前記多孔質無機粒子は、平均細孔径が0.4nm〜200nmである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の潜在性硬化剤。
- 前記多孔質無機粒子は、比表面積が5m2/g〜2000m2/gである、請求項1〜6のいずれか一項に記載の潜在性硬化剤。
- 前記多孔質無機粒子は、細孔容積が0.1ml/g〜3.0ml/gである、請求項1〜7のいずれか一項に記載の潜在性硬化剤。
- 前記有機金属化合物として、有機アルミニウム化合物、有機スズ化合物、有機モリブデン化合物、有機亜鉛化合物、有機ロジウム化合物、有機鉄化合物、有機クロム化合物及び有機ニッケル化合物からなる群より選択される1種又は2種以上の化合物を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の潜在性硬化剤。
- 前記有機金属化合物が有機アルミニウム化合物である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の潜在性硬化剤。
- 前記有機アルミニウム化合物として、アルミニウムキレート化合物又はアルミニウムアルコレート化合物を含む、請求項10に記載の潜在性硬化剤。
- 前記有機アルミニウム化合物として、アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノセカンダリーブチレート、アルミニウムモノアセチルアセトネート・ビスオレイルアセトアセテート、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジセカンダリーブチレート、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート、アルミニウムアルキルアセトアセテート・ジイソプロピレート、アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート及びアルミニウムトリスアセチルアセトネートからなる群より選択される1種又は2種以上のアルミニウムキレート化合物を含む、請求項10に記載の潜在性硬化剤。
- 前記有機アルミニウム化合物として、アルミニウムエチレート、アルミニウムイソプロピレート、アルミニウムジイソプロピレートモノセカンダリーブチレート及びアルミニウムセカンダリーブチレートからなる群より選択される1種又は2種以上のアルミニウムアルコレート化合物を含む、請求項10に記載の潜在性硬化剤。
- 前記有機アルミニウム化合物として、アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネートを含む、請求項10に記載の潜在性硬化剤。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の潜在性硬化剤の製造方法であって、
有機金属化合物と有機溶媒とを含む有機金属化合物含有液を、多孔質無機粒子に含浸させる工程を備える、潜在性硬化剤の製造方法。
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