JP2016084373A - シリコーン変性エポキシ樹脂と多価カルボン酸化合物を含有するエポキシ樹脂およびその硬化物 - Google Patents
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- DQICSIOMJRQXFJ-UHFFFAOYSA-N CC(CC=C1)C=C1[Si+](c1ccccc1)(O[SiH+](C)C)O[SiH+](C)C Chemical compound CC(CC=C1)C=C1[Si+](c1ccccc1)(O[SiH+](C)C)O[SiH+](C)C DQICSIOMJRQXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 0 OC(C(CCCC1)C1C(O*N(C(N(*OC(C(CCCC1)C1C(O)=O)=O)C(N1*OC(C(CCCC2)C2C(O)=O)=O)=O)=O)C1=O)=O)=O Chemical compound OC(C(CCCC1)C1C(O*N(C(N(*OC(C(CCCC1)C1C(O)=O)=O)C(N1*OC(C(CCCC2)C2C(O)=O)=O)=O)=O)C1=O)=O)=O 0.000 description 1
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract
Description
(1)下記式(1)〜(3)で表されるシリコーン変性エポキシ樹脂(A)より選択される一種以上と、下記式(4)で表される多価カルボン酸化合物(B)を含有するエポキシ樹脂組成物。
本発明のシリコーン変性エポキシ樹脂(A)は下記式(1)〜(3)で表されるシリコーン変性エポキシ樹脂である。
上記各成分に加えて、慣用の添加剤、例えば、紫外線吸収剤、劣化防止剤、蛍光体、熱可塑剤、希釈剤などを必要に応じて併用しても差し支えない。
○GPC:GPC(ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー)は下記条件にて測定した。
メーカー:ウォーターズ
カラム:SHODEX GPC LF−G(ガードカラム)、KF−603、KF−602.5、KF−602、KF−601(2本)
流速:0.4ml/min.
カラム温度:40℃
使用溶剤:THF(テトラヒドロフラン)
検出器:RI(示差屈折検出器)
○エポキシ当量:JIS K7236に記載の方法で測定した。
○官能基当量:以下の方法により測定した。
多価カルボン酸組成物を約0.15g秤量し、メタノール(試薬特級)40mlで溶解したのち、20〜28℃で10分間撹拌し、測定サンプルとした。測定サンプルを、京都電子工業製滴定装置AT−610を使用し、0.1Nの水酸化ナトリウム溶液を用いて滴定し、酸価として得られた値を官能基当量として算出した。
フェニルトリメトキシシラン(1mоl、198.44g)、アセトニトリル30
gを混合し、内温を10℃以下に冷却した。そして濃硫酸16gを30分かけて滴下し、
その後、水81gを1時間かけて滴下した。次に1,1,3,3−テトラメチル−1,3
−ジシロキサン(1.5mоl、201.48g)を30分かけて滴下し、終夜攪拌した
。廃酸分離した後、トルエン500gを添加し、熱水で3回、熱純水で2回洗浄した。得
られたトルエン溶液を減圧蒸留することにより、下記式(8)で示される化合物を主成分とするオルガノポリシロキサン1を得た。得られたオルガノポリシロキサン1の純度は97%であった(GPCの分子量分布における主成分のピーク面積より算出)
ジフェニルジメトキシシラン(1mоl、244.36g)、アセトニトリル10gを混合し、内温を10℃以下に冷却した。そして硫酸19gを30分かけて滴下し、その後、水43gを1時間かけて滴下した。次に1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジシロキサン(3mоl、402.96g)を30分かけて滴下し、終夜攪拌した。廃酸分離した後、トルエン500gを添加し、熱水で3回、熱純水で2回洗浄した。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することにより、下記式(9)で示される化合物を主成分とするオルガノポリシロキサン2を得た。得られたオルガノポリシロキサン2の純度は97%であった(GPCの分子量分布における主成分のピーク面積より算出)
ジフェニルジメトキシシラン(1.0mоl、244.36g)、アセトニトリル7gを混合し、内温を10℃以下に冷却した。そして硫酸14gを30分かけて滴下し、その後、水43gを1時間かけて滴下した。次に1,1,3,3−テトラメチル−1,3−ジシロキサン(0.75mоl、100.73g)を30分かけて滴下し、終夜攪拌した。廃酸分離した後、トルエン500gを添加し、熱水で3回、熱純水で2回洗浄した。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することにより、下記式(10)で示される化合物を主成分とするオルガノポリシロキサン3を得た。
2Lのセパラブルフラスコに0.5質量%塩化白金酸トルエン溶液0.38g、トルエン200g、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(3.6mоl、447g、)を入れ、攪拌した後、内温を80℃まで上昇させた。その後、上記で得られたオルガノポリシロキサン1(1mоl、330.76g)を1時間かけて滴下し、100℃で2時間反応させた。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することで下記化合物(11)を主成分とするシリコーン変性エポキシ樹脂(A−1)を得た。シリコーン変性エポキシ樹脂(A−1)のエポキシ当量は237g/eqであった。
2Lのセパラブルフラスコに0.5質量%塩化白金酸トルエン溶液0.26g、トルエン200g、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(2.4mоl、298.03g、)を入れ、攪拌した後、内温を80℃まで上昇させた。その後、上記で得られたオルガノポリシロキサン2(1mоl、332.61g)を1時間かけて滴下し、100℃で2時間反応させた。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することで下記化合物(12)を主成分とするシリコーン変性エポキシ樹脂(A−2)を得た。シリコーン変性エポキシ樹脂(A−2)のエポキシ当量は296g/eqであった。
2Lのセパラブルフラスコに0.5質量%塩化白金酸トルエン溶液0.78g、トルエン200g、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(2.4mоl、298.03g、)を入れ、攪拌した後、内温を80℃まで上昇させた。その後、上記で得られたオルガノポリシロキサン3(1mоl、530.91g)を1時間かけて滴下し、100℃で2時間反応させた。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することで下記化合物(13)を主成分とするシリコーン変性エポキシ樹脂(A−3)を得た。シリコーン変性エポキシ樹脂(A−3)のエポキシ当量は400g/eqであった。
2Lのセパラブルフラスコに0.5質量%塩化白金酸トルエン溶液1.68g、トルエン200g、1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン(2.4mоl、596.06g)を入れ、攪拌した後、内温を80℃まで上昇させた。その後、2,4,6,8−テトラメチルシクロテトラシロキサン(1mоl、240.51g)を1時間かけて滴下し、100℃で2時間反応させた。得られたトルエン溶液を減圧蒸留することで下記化合物(14)を主成分とするシリコーン変性エポキシ樹脂(A−4)を得た。シリコーン変性エポキシ樹脂(A−4)のエポキシ当量は200g/eqであった。
ガラス製500mlセパラブルフラスコに、窒素パージを施しながらイソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)43.9g、リカシッドMH−T(四国化成工業製 4−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物)213.4gを仕込み、ジムロートコンデンサ、撹拌装置、温度計を設置し、オイルバスにフラスコを浸した。オイルバスを加熱し、内温を65℃に保ち2時間反応させた後、70℃で1時間、75℃で1.5時間、80℃で1.5時間反応させた。GPCでイソシアヌル酸トリス(2−ヒドロキシエチル)のピーク1面積%以下を確認し、多価カルボン酸とカルボン酸無水物化合物の混合物である多価カルボン酸組成物(C−1)257gが得られた。得られた混合物は無色透明の液状であり、GPCによる純度は下記式(15)で表される多価カルボン酸が58.2面積%、下記式(16)で表される4−メチルヘキサヒドロフタル酸が0.8面積%、4−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物が40.7面積%であった。外観は無色透明液体であった。また官能基当量は188.3g/eqであった。
ガラス製500mlセパラブルフラスコに、窒素パージを施しながらトリシクロデカンジメタノール41.2g、リカシッドMH−T(四国化成工業製 4−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物)182.5gを仕込み、ジムロートコンデンサ、撹拌装置、温度計を設置し、オイルバスにフラスコを浸した。オイルバスを加熱し、内温を40℃に保ち2時間反応させた後、50℃で3時間、60℃で1.5時間反応させた。GPCでトリシクロデカンジメタノールのピーク1面積%以下を確認し、多価カルボン酸とカルボン酸無水物化合物の混合物である多価カルボン酸組成物(C−3)223gが得られた。得られた混合物は無色透明の液状であり、GPCによる純度は下記式(17)で表される多価カルボン酸が59.9面積%、4−メチルヘキサヒドロフタル酸が0.7面積%、4−メチルヘキサヒドロフタル酸無水物が39.4面積%であった。外観は無色透明液体であった。また官能基当量は190g/eqであった。
[硬化剤として使用した多価カルボン酸樹脂と酸無水物化合物の混合物の合成(3)]
撹拌機、還流冷却管、撹拌装置を備えたフラスコに、窒素パージを施しながらトリシクロデカンジメタノール15g、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物(新日本理化(株)製、リカシッドMH)70g、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸-1,2-無水物(三菱ガス化学製、H−TMAn)15gを加え、40℃で3時間反応後、70℃で1時間加熱撹拌を行った。GPCによりトリシクロデカンジメタノールの1面積%以下を確認し、多価カルボン酸樹脂とカルボン酸無水物化合物の混合物(C−3)が100g得られた。得られた無色の液状樹脂であり、GPCによる純度は下記式(18)で表される多価カルボン酸樹脂を37面積%、シクロヘキサン−1,2,4−トリカルボン酸-1,2-無水物が11面積%、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物が52面積%であった。また、官能基当量は171g/eq.であった。
下記表1に示す配合(質量部)で樹脂組成物を調製した。これらの表中の各成分は以下のとおりである。また、表中、空欄は「0」を意味する。
(D)硬化促進剤:第四級ホスホニウム塩(サンアプロ株式会社製、U−CAT5003)
(E)リン系酸化防止剤:イソデシルジフェニルホスファイト(株式会社ADEKA製、アデカスタブ135A)
(F)フェノール系酸化防止剤:ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオナート]((株)ADEKA製、アデカスタブAO−60)
得られた組成物及び硬化物の特性評価を以下の方法で行なった。硬化は、組成物を100℃で1時間、次いで150℃で4時間加熱して行なった。結果を表1に示す。
東機産業製B型回転粘度計(製品名:TVB−15M)にて、23℃で測定した。
80mm×10mm×4mmの棒状硬化物を作製し、島津製作所製のオートグラフ(製品名:AG−IS)にてJIS K7171に準拠して測定した。
1mm厚のシート状硬化物の、波長450nmにおける光透過率(T0)を分光光度計U−4100(日立ハイテック社製)にて測定した。該硬化物を、150℃×500時間加熱した後の光透過率(T1)を同様にして測定し、T1/T0(%)を求めた。
厚さ0.5mmを有する各硬化物の水蒸気透過率をJIS K 7129に準拠して測定した。
JIS K6301に準拠して棒状硬化物について測定した(タイプD)。
Claims (6)
- 下記式(1)〜(3)で表されるシリコーン変性エポキシ樹脂(A)より選択される一種以上と、下記式(4)で表される多価カルボン酸化合物(B)を含有するエポキシ樹脂組成物。
- さらにカルボン酸無水物化合物(C)を含有する請求項1に記載のエポキシ樹脂組成物。
- さらにエポキシ樹脂硬化促進剤(D)を含有する請求項1〜3のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物。
- さらにリン系酸化防止剤(E)、および/またはフェノール系酸化防止剤(F)を含有する請求項1〜4のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載のエポキシ樹脂組成物を硬化してなる硬化物。
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