JP2018053073A - Silsesquioxane, curable composition, cured product, and hard coating film - Google Patents

Silsesquioxane, curable composition, cured product, and hard coating film Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a novel silsesquioxane and also provide silsesquioxane that can form a cured product having high surface hardness.SOLUTION: Silsesquioxane has a constitutional unit represented by formula (1) [RSiO] [where, Ris a group containing an epoxy group consisting of adjacent two carbon atoms and an oxygen atom on an alicycle having a bicyclo [2.2.1]heptane skeleton].SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規のシルセスキオキサン、該シルセスキオキサンを含む硬化性組成物、及びその硬化物に関する。また、本発明は、上記シルセスキオキサンを含むハードコート液(ハードコート剤)より形成されたハードコート層を有するハードコートフィルムに関する。   The present invention relates to a novel silsesquioxane, a curable composition containing the silsesquioxane, and a cured product thereof. The present invention also relates to a hard coat film having a hard coat layer formed from a hard coat liquid (hard coat agent) containing the silsesquioxane.

従来、基材の片面又は両面にハードコート層を有するハードコートフィルムが流通している。このようなハードコートフィルムにおけるハードコート層を形成するための材料としては、主に、UVアクリルモノマーが使用されている(例えば、特許文献1参照)。上記ハードコート層表面の鉛筆硬度をさらに向上させるために、ハードコート層にナノ粒子が添加される例もある。   Conventionally, a hard coat film having a hard coat layer on one side or both sides of a substrate has been distributed. As a material for forming a hard coat layer in such a hard coat film, a UV acrylic monomer is mainly used (for example, see Patent Document 1). There is also an example in which nanoparticles are added to the hard coat layer in order to further improve the pencil hardness of the hard coat layer surface.

特開2009−279840号公報JP 2009-279840 A

近年、内部にシロキサン結合(Si−O−Si)を有し、またカゴ型構造はガラスに近い骨格を有するため、ハードコート層の硬度上昇が期待される観点から、ポリオルガノシルセスキオキサンを用いたハードコート層が使用されることがある。しかしながら、ポリオルガノシルセスキオキサンを用いたハードコート層表面の鉛筆硬度は2B程度であるものが多く、ポリオルガノシルセスキオキサンを使用したハードコートフィルムは未だ十分な表面硬度を有するものとは言えなかった。   In recent years, polyorganosilsesquioxane has been used from the viewpoint of increasing the hardness of the hard coat layer because it has a siloxane bond (Si—O—Si) inside and the cage structure has a skeleton close to glass. The used hard coat layer may be used. However, the pencil hardness of the hard coat layer surface using polyorganosilsesquioxane is often about 2B, and the hard coat film using polyorganosilsesquioxane still has sufficient surface hardness. I could not say.

従って、本発明の目的は、新規なシルセスキオキサンを提供することにある。また、本発明の他の目的は、硬化させることによって、高い表面硬度を有する硬化物を形成することができるオルガノシルセスキオキサンを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel silsesquioxane. Another object of the present invention is to provide an organosilsesquioxane that can be cured to form a cured product having a high surface hardness.

さらに、ハードコートフィルムが使用される用途は近年ますます拡大しており、ハードコートフィルムが有するハードコート層には、上述のように高い表面硬度を有することに加えて、特に、優れた耐熱性を有することも要求されている。   Furthermore, the applications where hard coat films are used have been increasing in recent years, and in addition to having a high surface hardness as described above, the hard coat layer of the hard coat film has particularly excellent heat resistance. It is also required to have

本発明者らは、上記課題を解決するため鋭意検討した結果、ビシクロヘプタン骨格を有する脂環上の隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基を含有する基を含むシルセスキオキサン構成単位(単位構造)を有するシルセスキオキサンによると、該シルセスキオキサンを含む硬化性組成物を硬化させることによって、高い表面硬度を有する硬化物を形成できることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて完成されたものである。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that silsesquiskies containing a group containing an epoxy group composed of two adjacent carbon atoms and oxygen atoms on an alicyclic ring having a bicycloheptane skeleton. According to the silsesquioxane having an oxan structural unit (unit structure), it was found that a cured product having high surface hardness can be formed by curing a curable composition containing the silsesquioxane. The present invention has been completed based on these findings.

すなわち、本発明は、下記式(1)
[R1SiO3/2] (1)
[式(1)中、R1は、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する脂環上の隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基を含有する基を示す。]
で表される構成単位を有することを特徴とするシルセスキオキサンを提供する。
That is, the present invention provides the following formula (1):
[R 1 SiO 3/2 ] (1)
[In the formula (1), R 1 represents a group containing an epoxy group composed of two adjacent carbon atoms and an oxygen atom on an alicyclic ring having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton. ]
The silsesquioxane characterized by having the structural unit represented by these is provided.

前記シルセスキオキサンは、エポキシ当量が100〜1000g/eqであることが好ましい。   The silsesquioxane preferably has an epoxy equivalent of 100 to 1000 g / eq.

前記シルセスキオキサンは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる標準ポリスチレン換算の数平均分子量が500〜3000であり、分子量分散度が1.0〜2.0であることが好ましい。   The silsesquioxane preferably has a number average molecular weight in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography of 500 to 3000, and a molecular weight dispersity of 1.0 to 2.0.

前記式(1)で表される構成単位におけるR1は、下記式(1a)

Figure 2018053073
[式(1a)中、R1aは、単結合又は直鎖若しくは分岐鎖状のアルキレン基を示す。但し、脂環を構成する炭素原子の1以上には置換基が結合していてもよい。]
で表される基、及び/又は下記式(1b)
Figure 2018053073
[式(1b)中、R1bは、単結合又は直鎖若しくは分岐鎖状のアルキレン基を示す。但し、脂環を構成する炭素原子の1以上には置換基が結合していてもよい。]
で表される基であることが好ましい。 R 1 in the structural unit represented by the formula (1) is represented by the following formula (1a)
Figure 2018053073
[In Formula (1a), R 1a represents a single bond or a linear or branched alkylene group. However, a substituent may be bonded to one or more carbon atoms constituting the alicyclic ring. ]
And / or the following formula (1b)
Figure 2018053073
[In Formula (1b), R 1b represents a single bond or a linear or branched alkylene group. However, a substituent may be bonded to one or more carbon atoms constituting the alicyclic ring. ]
It is preferable that it is group represented by these.

前記シルセスキオキサンは、下記式(I)
[RaSiO3/2] (I)
[式(I)中、Raは、置換若しくは無置換のエポキシ基を含有する基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、又は水素原子を示す。]
で表される構成単位と、下記式(II)
[RbSiO2/2(ORc)] (II)
[式(II)中、Rbは、置換若しくは無置換のエポキシ基を含有する基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、又は水素原子を示す。Rcは、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。]
で表される構成単位の割合[式(I)で表される構成単位/式(II)で表される構成単位]が1〜8であることが好ましい。
The silsesquioxane has the following formula (I)
[R a SiO 3/2 ] (I)
[In the formula (I), R a is a group containing a substituted or unsubstituted epoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted An unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or a hydrogen atom is shown. ]
And a structural unit represented by the following formula (II)
[R b SiO 2/2 (OR c )] (II)
[In the formula (II), R b represents a group containing a substituted or unsubstituted epoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted An unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or a hydrogen atom is shown. R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]
It is preferable that the ratio [the structural unit represented by Formula (I) / the structural unit represented by Formula (II)] is 1-8.

また、本発明は、前記シルセスキオキサンを含む硬化性組成物を提供する。   Moreover, this invention provides the curable composition containing the said silsesquioxane.

前記硬化性組成物は、さらに、硬化触媒を含むことが好ましい。   The curable composition preferably further contains a curing catalyst.

前記硬化性組成物は、ハードコート層形成用硬化性組成物であることが好ましい。   The curable composition is preferably a curable composition for forming a hard coat layer.

また、本発明は、前記硬化性組成物の硬化物を提供する。   Moreover, this invention provides the hardened | cured material of the said curable composition.

また、本発明は、基材と、該基材の少なくとも一方の表面に形成されたハードコート層とを有するハードコートフィルムであって、前記ハードコート層が、前記硬化性組成物の硬化物の層であることを特徴とするハードコートフィルムを提供する。   Further, the present invention is a hard coat film having a substrate and a hard coat layer formed on at least one surface of the substrate, wherein the hard coat layer is a cured product of the curable composition. Provided is a hard coat film characterized by being a layer.

本発明のシルセスキオキサンは上記構成を有するため、該シルセスキオキサンを必須成分として含む硬化性組成物を硬化させることにより、高い表面硬度を有する硬化物を形成できる。   Since the silsesquioxane of this invention has the said structure, the hardened | cured material which has high surface hardness can be formed by hardening the curable composition which contains this silsesquioxane as an essential component.

合成例1で得られたモノヒドロシリル化生成物の1H−NMR測定結果を示す図である。2 is a diagram showing 1 H-NMR measurement results of a monohydrosilylation product obtained in Synthesis Example 1. FIG. 合成例2で得られたシルセスキオキサンの1H−NMR測定結果を示す図である。6 is a diagram showing 1 H-NMR measurement results of silsesquioxane obtained in Synthesis Example 2. FIG. 合成例3で得られたシルセスキオキサンの1H−NMR測定結果を示す図である。6 is a diagram showing 1 H-NMR measurement results of silsesquioxane obtained in Synthesis Example 3. FIG. 合成例3で得られたシルセスキオキサンの29Si−NMR測定結果を示す図である。Is a diagram showing the 29 Si-NMR measurement results of the silsesquioxane obtained in Synthesis Example 3. 合成例4で得られたモノヒドロシリル化生成物の1H−NMR測定結果を示す図である。It is a figure which shows the < 1 > H-NMR measurement result of the monohydrosilylation product obtained in the synthesis example 4. 合成例5で得られたシルセスキオキサンの1H−NMR測定結果を示す図である。6 is a diagram showing 1 H-NMR measurement results of silsesquioxane obtained in Synthesis Example 5. FIG. 合成例6で得られたシルセスキオキサンの1H−NMR測定結果を示す図である。It is a figure which shows the < 1 > H-NMR measurement result of the silsesquioxane obtained by the synthesis example 6. FIG. 合成例6で得られたシルセスキオキサンの29Si−NMR測定結果を示す図である。Is a diagram showing the 29 Si-NMR measurement results of the silsesquioxane obtained in Synthesis Example 6.

[シルセスキオキサン]
本発明のシルセスキオキサン(オルガノシルセスキオキサン)は、下記式(1)で表される構成単位を有する。
[R1SiO3/2] (1)
[Silsesquioxane]
The silsesquioxane (organosilsesquioxane) of this invention has a structural unit represented by following formula (1).
[R 1 SiO 3/2 ] (1)

上記式(1)で表される構成単位は、一般に[RSiO3/2]で表されるシルセスキオキサン構成単位(いわゆるT単位)である。なお、上記式中のRは、水素原子又は一価の有機基を示し、以下においても同じである。上記式(1)で表される構成単位は、対応する加水分解性三官能シラン化合物(具体的には、例えば、後述の式(a)で表される化合物)の加水分解及び縮合反応、又は、他の加水分解性三官能シラン化合物(具体的には、例えば、後述の式(b)で表される化合物)の加水分解及び縮合反応とその後のエポキシ化反応により形成される。 The structural unit represented by the above formula (1) is a silsesquioxane structural unit (so-called T unit) generally represented by [RSiO 3/2 ]. In the above formula, R represents a hydrogen atom or a monovalent organic group, and the same applies to the following. The structural unit represented by the above formula (1) is a hydrolysis and condensation reaction of a corresponding hydrolyzable trifunctional silane compound (specifically, for example, a compound represented by the following formula (a)), or These are formed by hydrolysis and condensation reactions of other hydrolyzable trifunctional silane compounds (specifically, for example, compounds represented by the following formula (b)) and subsequent epoxidation reactions.

式(1)中のR1は、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する脂環上の隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基を含有する基(一価の基)を示す。即ち、本発明のシルセスキオキサンは、分子内に、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する脂環と、該脂環上の隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基と、を含む基を少なくとも有するカチオン硬化性化合物(カチオン重合性化合物)である。 R 1 in the formula (1) is a group containing an epoxy group composed of two adjacent carbon atoms and an oxygen atom on the alicyclic ring having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton (monovalent Group). That is, the silsesquioxane of the present invention is composed of an alicyclic ring having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton, two adjacent carbon atoms and an oxygen atom on the alicyclic ring. And a cationically curable compound (cationic polymerizable compound) having at least a group containing an epoxy group.

上記R1は、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する脂環と、該脂環上の隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基(脂環エポキシ基)と、を含む基である。上記ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する脂環は、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環であってもよいし、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環と1以上の他の脂環(例えば、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環等の3〜8員の脂環)とを組み合わせた橋かけ環であってもよい。なお、上記脂環を構成する炭素原子の1以上には、アルキル基等の置換基が結合していてもよい。また、上記脂環において、上記脂環エポキシ基は、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格上にあってもよいし、上記他の脂環上にあってもよい。 R 1 is an alicyclic ring having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton, an epoxy group (alicyclic epoxy group) composed of two adjacent carbon atoms and an oxygen atom on the alicyclic ring, Is a group containing The alicyclic ring having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton may be a bicyclo [2.2.1] heptane ring, or a bicyclo [2.2.1] heptane ring and one or more other alicyclic rings. A bridged ring in combination with an alicyclic ring (for example, a 3- to 8-membered alicyclic ring such as a cyclopentane ring, a cyclohexane ring, or a cycloheptane ring) may be used. In addition, a substituent such as an alkyl group may be bonded to one or more carbon atoms constituting the alicyclic ring. In the alicyclic ring, the alicyclic epoxy group may be on the bicyclo [2.2.1] heptane skeleton or on the other alicyclic ring.

上記脂環としては、例えば、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン環、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカン環、トリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカン環、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカン環等が挙げられる。 Examples of the alicyclic ring include a bicyclo [2.2.1] heptane ring, a tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decane ring, and a tricyclo [6.2.1.0 2,7 ] undecane ring. , Tetracyclo [6.2.1.1 3,6 . 0 2,7 ] dodecane ring and the like.

上記R1としては、特に限定されないが、硬化物の表面硬度の観点で、下記式(1a)で表される基、下記式(1b)で表される基、下記式(1c)で表される基、下記式(1d)で表される基、下記式(1e)で表される基が好ましく、下記式(1a)で表される基、下記式(1b)で表される基がより好ましい。なお、下記式(1a)で表される基、下記式(1b)で表される基、下記式(1c)で表される基、下記式(1d)で表される基、及び下記式(1e)で表される基において、脂環を構成する炭素原子の1以上には、アルキル基等の置換基が結合していてもよい。

Figure 2018053073
Figure 2018053073
Figure 2018053073
Figure 2018053073
Figure 2018053073
As the R 1, is not particularly limited, in terms of surface hardness of the cured product, a group represented by the following formula (1a), a group represented by the following formula (1b), is represented by the following formula (1c) A group represented by the following formula (1d), a group represented by the following formula (1e), a group represented by the following formula (1a), and a group represented by the following formula (1b) are more preferable. preferable. In addition, the group represented by the following formula (1a), the group represented by the following formula (1b), the group represented by the following formula (1c), the group represented by the following formula (1d), and the following formula ( In the group represented by 1e), a substituent such as an alkyl group may be bonded to one or more carbon atoms constituting the alicyclic ring.
Figure 2018053073
Figure 2018053073
Figure 2018053073
Figure 2018053073
Figure 2018053073

上記式(1a)中、R1aは、単結合又は直鎖若しくは分岐鎖状のアルキレン基を示す。直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ペンタメチレン基、ヘキサメチレン基、デカメチレン基等の炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が挙げられる。中でも、R1aとしては、硬化物の表面硬度や硬化性の観点で、炭素数1〜4の直鎖状のアルキレン基が好ましく、より好ましくはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、さらに好ましくはエチレン基である。 In the above formula (1a), R 1a represents a single bond or a linear or branched alkylene group. Examples of the linear or branched alkylene group include a methylene group, a methylmethylene group, a dimethylmethylene group, an ethylene group, a propylene group, a trimethylene group, a tetramethylene group, a pentamethylene group, a hexamethylene group, and a decamethylene group. Examples thereof include a linear or branched alkylene group having 1 to 10 carbon atoms. Among these, R 1a is preferably a linear alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, or the like from the viewpoint of the surface hardness or curability of the cured product. An ethylene group is preferred.

上記式(1b)中、R1bは、単結合又は直鎖若しくは分岐鎖状のアルキレン基を示し、R1aと同様の基が例示される。中でも、R1bとしては、硬化性組成物の硬化性の観点で、単結合が好ましい。 In the above formula (1b), R 1b represents a single bond or a linear or branched alkylene group, and examples thereof include the same groups as R 1a . Among these, R 1b is preferably a single bond from the viewpoint of curability of the curable composition.

上記式(1c)中、R1cは、単結合又は直鎖若しくは分岐鎖状のアルキレン基を示し、R1aと同様の基が例示される。中でも、R1cとしては、硬化性組成物の硬化性の観点で、単結合が好ましい。 In the above formula (1c), R 1c represents a single bond or a linear or branched alkylene group, and examples thereof include the same groups as R 1a . Among these, R 1c is preferably a single bond from the viewpoint of curability of the curable composition.

上記式(1d)中、R1dは、単結合又は直鎖若しくは分岐鎖状のアルキレン基を示し、R1aと同様の基が例示される。中でも、R1dとしては、硬化性組成物の硬化性の観点で、単結合が好ましい。 In the above formula (1d), R 1d represents a single bond or a linear or branched alkylene group, and examples thereof include the same groups as R 1a . Among these, R 1d is preferably a single bond from the viewpoint of curability of the curable composition.

上記式(1e)中、R1eは、単結合又は直鎖若しくは分岐鎖状のアルキレン基を示し、R1aと同様の基が例示される。中でも、R1eとしては、硬化物の表面硬度や硬化性の観点で、炭素数1〜4の直鎖状のアルキレン基が好ましく、より好ましくはメチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、さらに好ましくはエチレン基である。 In the above formula (1e), R 1e represents a single bond or a linear or branched alkylene group, and examples thereof include the same groups as R 1a . Among these, R 1e is preferably a linear alkylene group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, from the viewpoint of the surface hardness or curability of the cured product. An ethylene group is preferred.

上記式(1a)で表される基としては、中でも、2−(3,4−エポキシビシクロ[2.2.1]ヘプタニル)エチル基が好ましい。また、上記式(1b)で表される基としては、中でも、4,5−エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基が好ましい。また、上記式(1c)で表される基としては、中でも、3,4−エポキシトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカ−9−イル基、3,4−エポキシトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカ−10−イル基が好ましい。また、上記式(1d)で表される基としては、中でも、4,5−エポキシトリシクロ[6.2.1.02,7]ウンデカ−9−イル基が好ましい。また、上記式(1e)で表される基としては、中でも、2−(4,5−エポキシテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−9−イル)エチル基が好ましい。 Among them, the group represented by the above formula (1a) is preferably a 2- (3,4-epoxybicyclo [2.2.1] heptanyl) ethyl group. The group represented by the formula (1b) is preferably a 4,5-epoxytricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanyl group. In addition, examples of the group represented by the above formula (1c) include a 3,4-epoxytricyclo [6.2.1.0 2,7 ] undec-9-yl group and a 3,4-epoxytricyclo group. A [6.2.1.0 2,7 ] undec-10-yl group is preferred. The group represented by the above formula (1d) is preferably a 4,5-epoxytricyclo [6.2.1.0 2,7 ] undec-9-yl group. Further, the group represented by the formula (1e), among others, 2- (4,5-epoxy-tetracyclo [6.2.1.1 3,6 .0 2,7] dodeca-9-yl) An ethyl group is preferred.

本発明のシルセスキオキサンは、上記式(1)で表される構成単位を1種のみ有するものであってもよいし、上記式(1)で表される構成単位を2種以上有するものであってもよい。   The silsesquioxane of the present invention may have only one type of structural unit represented by the above formula (1), or may have two or more types of structural units represented by the above formula (1). It may be.

本発明のシルセスキオキサンは、シルセスキオキサン構成単位[RSiO3/2]として、上記式(1)で表される構成単位以外にも、下記式(2)で表される構成単位を有していてもよい。
[R2SiO3/2] (2)
The silsesquioxane of the present invention includes a structural unit represented by the following formula (2) in addition to the structural unit represented by the above formula (1) as the silsesquioxane structural unit [RSiO 3/2 ]. You may have.
[R 2 SiO 3/2 ] (2)

上記式(2)で表される構成単位は、一般に[RSiO3/2]で表されるシルセスキオキサン構成単位(T単位)である。即ち、上記式(2)で表される構成単位は、対応する加水分解性三官能シラン化合物(具体的には、例えば、後述の式(b)で表される化合物)の加水分解及び縮合反応、又は、他の加水分解性三官能シラン化合物(具体的には、例えば、後述の式(b)で表される化合物)の加水分解及び縮合反応とその後のエポキシ化反応により形成される。 The structural unit represented by the above formula (2) is a silsesquioxane structural unit (T unit) generally represented by [RSiO 3/2 ]. That is, the structural unit represented by the above formula (2) is a hydrolysis and condensation reaction of a corresponding hydrolyzable trifunctional silane compound (specifically, for example, a compound represented by the following formula (b)). Alternatively, it is formed by hydrolysis and condensation reaction of another hydrolyzable trifunctional silane compound (specifically, for example, a compound represented by the following formula (b)) and subsequent epoxidation reaction.

上記式(2)中のR2は、上記R1に該当しない置換若しくは無置換のエポキシ基を含有する基(「置換若しくは無置換の他のエポキシ基含有基」と称する場合がある)、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルキル基、又は、置換若しくは無置換のアルケニル基を示す。上記他のエポキシ基含有基としては、オキシラン環を有する公知乃至慣用の基(例えば、グリシジル基を含有する基、エポキシシクロヘキシル基を含有する基)等が挙げられる。上記アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、ナフチル基等が挙げられる。上記アラルキル基としては、例えば、ベンジル基、フェネチル基等が挙げられる。上記シクロアルキル基としては、例えば、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、イソプロピル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、イソペンチル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。上記アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、イソプロペニル基等の直鎖又は分岐鎖状のアルケニル基が挙げられる。 R 2 in the above formula (2) is a group containing a substituted or unsubstituted epoxy group not corresponding to the above R 1 (sometimes referred to as “substituted or unsubstituted other epoxy group-containing group”), substituted Or an unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted alkenyl group; Examples of the other epoxy group-containing groups include known or conventional groups having an oxirane ring (for example, a group containing a glycidyl group or a group containing an epoxycyclohexyl group). As said aryl group, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group etc. are mentioned, for example. Examples of the aralkyl group include a benzyl group and a phenethyl group. Examples of the cycloalkyl group include a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like. Examples of the alkyl group include linear or branched alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, n-butyl group, isopropyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, and isopentyl group. Groups. As said alkenyl group, linear or branched alkenyl groups, such as a vinyl group, an allyl group, and an isopropenyl group, are mentioned, for example.

上述の置換された他のエポキシ基含有基、置換アリール基、置換アラルキル基、置換シクロアルキル基、置換アルキル基、置換アルケニル基としては、上述の他のエポキシ基含有基、アリール基、アラルキル基、シクロアルキル基、アルキル基、アルケニル基のそれぞれにおける水素原子又は主鎖骨格の一部若しくは全部が、アルキル基(特に、炭素数1〜10の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基)、エーテル基、エステル基、カルボニル基、シロキサン基、ハロゲン原子(フッ素原子等)、アクリル基、メタクリル基、メルカプト基、アミノ基、及びヒドロキシ基(水酸基)からなる群より選択された少なくとも1種で置換された基が挙げられる。   As the other substituted epoxy group-containing groups, substituted aryl groups, substituted aralkyl groups, substituted cycloalkyl groups, substituted alkyl groups, and substituted alkenyl groups, the other epoxy group-containing groups, aryl groups, aralkyl groups, A hydrogen atom or a part or all of the main chain skeleton in each of the cycloalkyl group, the alkyl group, and the alkenyl group is an alkyl group (particularly, a linear or branched alkyl group having 1 to 10 carbon atoms), an ether group, A group substituted with at least one selected from the group consisting of an ester group, a carbonyl group, a siloxane group, a halogen atom (such as a fluorine atom), an acrylic group, a methacryl group, a mercapto group, an amino group, and a hydroxy group (hydroxyl group) Is mentioned.

中でも、R2としては、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基が好ましく、より好ましくは置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアルケニル基、さらに好ましくはフェニル基、アリル基、特に好ましくはアリル基である。 Among them, R 2 is preferably a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, and more preferably a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group. More preferably a phenyl group, an allyl group, and particularly preferably an allyl group.

本発明のシルセスキオキサンにおける上述の各シルセスキオキサン構成単位(式(1)で表される構成単位、式(2)で表される構成単位)の割合は、これらの構成単位を形成するための原料(加水分解性三官能シラン)の組成により適宜調整することが可能である。   The ratio of each of the above silsesquioxane structural units (the structural unit represented by the formula (1) and the structural unit represented by the formula (2)) in the silsesquioxane of the present invention forms these structural units. It is possible to adjust appropriately according to the composition of the raw material (hydrolyzable trifunctional silane) for

本発明のシルセスキオキサンは、上記式(1)で表される構成単位及び式(2)で表される構成単位以外にも、さらに、上記式(1)で表される構成単位及び式(2)で表される構成単位以外のシルセスキオキサン構成単位[RSiO3/2]、[R3SiO1/2]で表される構成単位(いわゆるM単位)、[R2SiO2/2]で表される構成単位(いわゆるD単位)、及び[SiO2]で表される構成単位(いわゆるQ単位)からなる群より選択される少なくとも1種のシロキサン構成単位を有していてもよい。なお、上記式(1)で表される構成単位及び式(2)で表される構成単位以外のシルセスキオキサン構成単位としては、例えば、下記式(3)で表される構成単位等が挙げられる。
[HSiO3/2] (3)
In addition to the structural unit represented by the above formula (1) and the structural unit represented by the formula (2), the silsesquioxane of the present invention further comprises the structural unit and the formula represented by the above formula (1). Silsesquioxane structural units other than the structural unit represented by (2) [RSiO 3/2 ], structural units represented by [R 3 SiO 1/2 ] (so-called M units), [R 2 SiO 2 / 2 ] and at least one siloxane structural unit selected from the group consisting of a structural unit represented by [SiO 2 ] (so-called Q unit). Good. In addition, as a silsesquioxane structural unit other than the structural unit represented by the said Formula (1) and the structural unit represented by Formula (2), the structural unit etc. which are represented by following formula (3) etc. are mentioned, for example. Can be mentioned.
[HSiO 3/2 ] (3)

本発明のシルセスキオキサンは、下記式(I)で表される構成単位(T3体)を必須の構成単位として含む。さらに、下記式(II)で表される構成単位(T2体)を含んでいてもよい。
[RaSiO3/2] (I)
[RbSiO2/2(ORc)] (II)
The silsesquioxane of this invention contains the structural unit (T3 body) represented by the following formula (I) as an essential structural unit. Furthermore, the structural unit (T2 body) represented by the following formula (II) may be included.
[R a SiO 3/2 ] (I)
[R b SiO 2/2 (OR c )] (II)

なお、上記式(I)で表される構成単位をより詳細に記載すると、下記式(I')で表される。また、上記式(II)で表される構成単位をより詳細に記載すると、下記式(II')で表される。下記式(I')で表される構造中に示されるケイ素原子に結合した3つの酸素原子はそれぞれ、他のケイ素原子(式(I')に示されていないケイ素原子)と結合している。一方、下記式(II')で表される構造中に示されるケイ素原子の上と下に位置する2つの酸素原子はそれぞれ、他のケイ素原子(式(II')に示されていないケイ素原子)に結合している。即ち、上記T3体及びT2体は、いずれも対応する加水分解性三官能シラン化合物の加水分解及び縮合反応により形成される構成単位(T単位)である。

Figure 2018053073
Figure 2018053073
When the structural unit represented by the above formula (I) is described in more detail, it is represented by the following formula (I ′). Further, when the structural unit represented by the above formula (II) is described in more detail, it is represented by the following formula (II ′). Each of the three oxygen atoms bonded to the silicon atom shown in the structure represented by the following formula (I ′) is bonded to another silicon atom (a silicon atom not shown in the formula (I ′)). . On the other hand, two oxygen atoms located above and below the silicon atom shown in the structure represented by the following formula (II ′) are respectively replaced with other silicon atoms (silicon atoms not shown in the formula (II ′)). Are connected. That is, the T3 body and the T2 body are structural units (T units) formed by hydrolysis and condensation reaction of the corresponding hydrolyzable trifunctional silane compound.
Figure 2018053073
Figure 2018053073

上記式(I)中のRa(式(I')中のRaも同じ)及び式(II)中のRb(式(II')中のRbも同じ)は、それぞれ、置換若しくは無置換のエポキシ基を含有する基(例えば、上記R1、上記置換若しくは無置換の他のエポキシ基含有基等)置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、又は水素原子を示す。Ra及びRbの具体例としては、上記式(1)におけるR1、上記式(2)におけるR2と同様のものが例示される。なお、式(I)中のRa及び式(II)中のRbは、それぞれ、本発明のシルセスキオキサンの原料として使用した加水分解性三官能シラン化合物におけるケイ素原子に結合した基(アルコキシ基及びハロゲン原子以外の基;例えば、後述の式(a)〜(c)におけるR1、R2、水素原子等)に由来する基であるか、又は、本発明のシルセスキオキサンの原料として使用した加水分解性三官能シラン化合物におけるケイ素原子に結合した基(アルコキシ基及びハロゲン原子以外の基;例えば、後述の式(b)におけるR2等)をエポキシ化して得られる基である。 R a in the above formula (I) (formula (I ') in the R a same) and formula (II) in the R b (wherein (II') in the R b versa), respectively, substituted or A group containing an unsubstituted epoxy group (for example, the above R 1 , the above substituted or unsubstituted other epoxy group-containing group, etc.) a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted group A cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or a hydrogen atom. Specific examples of R a and R b are the same as R 1 in the above formula (1) and R 2 in the above formula (2). In addition, R a in formula (I) and R b in formula (II) are groups bonded to silicon atoms in the hydrolyzable trifunctional silane compound used as a raw material for the silsesquioxane of the present invention ( A group other than an alkoxy group and a halogen atom; for example, R 1 , R 2 in the formulas (a) to (c) described later, a hydrogen atom, etc.), or the silsesquioxane of the present invention It is a group obtained by epoxidizing a group bonded to a silicon atom (a group other than an alkoxy group and a halogen atom; for example, R 2 in formula (b) described later) in the hydrolyzable trifunctional silane compound used as a raw material. .

上記式(II)中のRc(式(II')中のRcも同じ)は、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。炭素数1〜4のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基等の炭素数1〜4の直鎖又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。式(II)中のRcにおけるアルキル基は、一般的には、本発明のシルセスキオキサンの原料として使用した加水分解性シラン化合物におけるアルコキシ基(例えば、後述のX1〜X3としてのアルコキシ基等)を形成するアルキル基に由来する。 R c in the formula (II) (Formula (II ') in the R c versa) is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkyl group having 1 to 4 carbon atoms include linear or branched alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, and an isobutyl group. . The alkyl group in R c in the formula (II) is generally an alkoxy group in the hydrolyzable silane compound used as a raw material for the silsesquioxane of the present invention (for example, as X 1 to X 3 described later). Derived from an alkyl group forming an alkoxy group or the like.

本発明のシルセスキオキサンにおける上記式(I)で表される構成単位(T3体)と、上記式(II)で表される構成単位(T2体)の割合[T3体/T2体]は、特に限定されないが、0.5〜10が好ましく、より好ましくは1〜8、さらに好ましくは1.2〜5である。上記割合[T3体/T2体]を上記範囲内とすることにより、硬化物やハードコート層の表面硬度が著しく向上する。   The ratio [T3 body / T2 body] of the structural unit (T3 body) represented by the above formula (I) and the structural unit (T2 body) represented by the above formula (II) in the silsesquioxane of the present invention is Although not specifically limited, 0.5-10 are preferable, More preferably, it is 1-8, More preferably, it is 1.2-5. By setting the ratio [T3 body / T2 body] within the above range, the surface hardness of the cured product or the hard coat layer is remarkably improved.

本発明のシルセスキオキサンにおける上記割合[T3体/T2体]は、例えば、29Si−NMRスペクトル測定により求めることができる。29Si−NMRスペクトルにおいて、上記式(I)で表される構成単位(T3体)におけるケイ素原子と、上記式(II)で表される構成単位(T2体)におけるケイ素原子とは、異なる位置(化学シフト)にシグナル(ピーク)を示すため、これらそれぞれのピークの積分比を算出することにより、上記割合[T3体/T2体]が求められる。具体的には、例えば、シルセスキオキサンが、上記式(2)で表され、R2が2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基である構成単位を有する場合には、上記式(I)で表される構造(T3体)におけるケイ素原子のシグナルは−64〜−70ppmに現れ、上記式(II)で表される構造(T2体)におけるケイ素原子のシグナルは−54〜−60ppmに現れる。従って、この場合、−64〜−70ppmのシグナル(T3体)と−54〜−60ppmのシグナル(T2体)の積分比を算出することによって、上記割合[T3体/T2体]を求めることができる。なお、R2が2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチル基である上記式(2)で表される構成単位ではなく、例えば上記式(1)で表される構成単位の場合であっても、T3体におけるケイ素原子のシグナル及びT2体におけるケイ素原子のシグナルがそれぞれ変動することがあるが、T3体におけるケイ素原子のシグナル及びT2体におけるケイ素原子のシグナルは異なる範囲に現れるため、上記と同様にして上記割合[T3体/T2体]を求めることができる。 The said ratio [T3 body / T2 body] in the silsesquioxane of this invention can be calculated | required by 29 Si-NMR spectrum measurement, for example. 29 In the Si-NMR spectrum, the silicon atom in the structural unit (T3 form) represented by the formula (I) is different from the silicon atom in the structural unit (T2 form) represented by the formula (II). In order to show a signal (peak) in (chemical shift), the ratio [T3 body / T2 body] can be obtained by calculating the integration ratio of these respective peaks. Specifically, for example, when silsesquioxane has a structural unit represented by the above formula (2) and R 2 is a 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl group, the above formula ( The signal of the silicon atom in the structure (T3 form) represented by I) appears at −64 to −70 ppm, and the signal of the silicon atom in the structure (T2 form) represented by the formula (II) is −54 to −60 ppm. Appear in Therefore, in this case, the ratio [T3 body / T2 body] can be obtained by calculating the integral ratio of the signal (T3 body) of −64 to −70 ppm and the signal (T2 body) of −54 to −60 ppm. it can. Instead of the constitutional unit represented by the formula R 2 is 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyl (2), for example in the case of structural units represented by the above formula (1) However, the silicon atom signal in the T3 body and the silicon atom signal in the T2 body may fluctuate, respectively. However, the silicon atom signal in the T3 body and the silicon atom signal in the T2 body appear in different ranges. Similarly, the ratio [T3 / T2] can be determined.

本発明のシルセスキオキサンの29Si−NMRスペクトルは、例えば、下記の装置及び条件により測定することができる。
測定装置:商品名「JNM−ECA500NMR」(日本電子(株)製)
溶媒:重クロロホルム
積算回数:1800回
測定温度:25℃
The 29 Si-NMR spectrum of the silsesquioxane of the present invention can be measured by, for example, the following apparatus and conditions.
Measuring apparatus: Trade name “JNM-ECA500NMR” (manufactured by JEOL Ltd.)
Solvent: Deuterated chloroform Accumulated times: 1800 times Measurement temperature: 25 ° C

上記T2体としては、例えば、下記式(4)で表される構成単位、下記式(5)で表される構成単位、下記式(6)で表される構成単位等が挙げられる。下記式(4)におけるR1及び下記式(5)におけるR2は、それぞれ上記式(1)におけるR1及び上記式(2)におけるR2と同じである。下記式(4)〜(6)におけるRcは、式(II)におけるRcと同じく、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。
[R1SiO2/2(ORc)] (4)
[R2SiO2/2(ORc)] (5)
[HSiO2/2(ORc)] (6)
As said T2 body, the structural unit represented by following formula (4), the structural unit represented by following formula (5), the structural unit represented by following formula (6), etc. are mentioned, for example. R 2 in R 1 and the following formula (5) in the following equation (4) is the same as R 2 in R 1 and the formula in the formula (1) (2). R c in the formula (4) to (6), like the R c in Formula (II), a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
[R 1 SiO 2/2 (OR c )] (4)
[R 2 SiO 2/2 (OR c )] (5)
[HSiO 2/2 (OR c )] (6)

なお、上記T2体として、R1が上記式(1a)で表される基又は上記式(1b)で表される基である上記式(4)で表される構成単位を含むことが好ましい。 As the T2 body, R 1 is preferably contains a structural unit represented by the above radicals or the formula represented by (1a) is a group represented by (1b) above formula (4).

本発明のシルセスキオキサンは、特に限定されず、ラダー骨格を有するシルセスキオキサン(ラダー型シルセスキオキサン)、カゴ構造(完全カゴ構造、不完全カゴ構造)を有するシルセスキオキサン(カゴ型(完全カゴ型、不完全カゴ型)シルセスキオキサン)、ランダム構造を有するシルセスキオキサン(ランダム型シルセスキオキサン)のいずれであってもよい。また、本発明のシルセスキオキサンは、上記のうちの2種以上の構造が混在するシルセスキオキサンであってもよい。上記ラダー型シルセスキオキサンは、シルセスキオキサンを構成する全てのシロキサン構成単位(100モル%)中のラダー構造を構成するシロキサン構成単位の割合が50モル%以上であることが好ましい。上記カゴ型シルセスキオキサンは、シルセスキオキサンを構成する全てのシロキサン構成単位(100モル%)中のカゴ構造を構成するシロキサン構成単位の割合が50モル%以上であることが好ましい。上記ランダム型シルセスキオキサンは、シルセスキオキサンを構成する全てのシロキサン構成単位(100モル%)中のラダー構造及びカゴ構造を構成するシロキサン構成単位の割合が50モル%未満であることが好ましい。   The silsesquioxane of the present invention is not particularly limited, and a silsesquioxane having a ladder skeleton (ladder-type silsesquioxane) or a silsesquioxane having a cage structure (complete cage structure, incomplete cage structure) ( Any of a cage type (complete cage type, incomplete cage type) silsesquioxane) and a silsesquioxane having a random structure (random silsesquioxane) may be used. The silsesquioxane of the present invention may be a silsesquioxane in which two or more of the above structures are mixed. In the ladder-type silsesquioxane, the ratio of the siloxane constitutional units constituting the ladder structure in all the siloxane constitutional units (100 mol%) constituting the silsesquioxane is preferably 50 mol% or more. In the cage silsesquioxane, the ratio of the siloxane structural unit constituting the cage structure in all the siloxane structural units (100 mol%) constituting the silsesquioxane is preferably 50 mol% or more. In the random silsesquioxane, the ratio of the siloxane constituent units constituting the ladder structure and the cage structure in all the siloxane constituent units (100 mol%) constituting the silsesquioxane is less than 50 mol%. preferable.

シルセスキオキサンが不完全カゴ型シルセスキオキサン構造を有することは、FT−IRスペクトルにおいて1050cm-1付近と1150cm-1付近にそれぞれ固有吸収ピークを有さず、1100cm-1付近に一つの固有吸収ピークを有することから確認される[参考文献:R.H.Raney, M.Itoh, A.Sakakibara and T.Suzuki, Chem. Rev. 95, 1409(1995)]。これに対して、一般に、FT−IRスペクトルにおいて1050cm-1付近と1150cm-1付近にそれぞれ固有吸収ピークを有する場合には、ラダー型シルセスキオキサン構造を有すると同定される。また、シルセスキオキサンが完全カゴ型シルセスキオキサン構造を有する場合、シルセスキオキサンはT3体を含まないため、[T3体/T2体]が0となる。そして、シルセスキオキサンが、ラダー型、完全カゴ型、及び不完全カゴ型のいずれにも該当しない場合、ランダム型シルセスキオキサンであると同定することができる。但し、FT−IRスペクトルにおける固有吸収ピークから種類の同定が困難な場合は、FT−IRスペクトルにおける固有吸収ピークに加え、分子量(数平均分子量等)から考えて[T3体/T2体]がラダー型やカゴ型に相当するものであるか否か等を総合的に判断することにより同定することができる。なお、本発明のシルセスキオキサンのFT−IRスペクトルは、例えば、下記の装置及び条件により測定することができる。
測定装置:商品名「FT−720」((株)堀場製作所製)
測定方法:透過法
分解能:4cm-1
測定波数域:400〜4000cm-1
積算回数:16回
The silsesquioxane has an incomplete cage silsesquioxane structure, respectively, in FT-IR spectrum in the vicinity of 1050 cm -1 and near 1150 cm -1 have no intrinsic absorption peaks, one around 1100 cm -1 It is confirmed by having an intrinsic absorption peak [Reference: R.R. H. Raney, M.M. Itoh, A.D. Sakakibara and T. Suzuki, Chem. Rev. 95, 1409 (1995)]. On the other hand, in general, when the FT-IR spectrum has intrinsic absorption peaks near 1050 cm −1 and 1150 cm −1 , it is identified as having a ladder-type silsesquioxane structure. Further, when the silsesquioxane has a complete cage silsesquioxane structure, since the silsesquioxane does not include the T3 form, [T3 form / T2 form] becomes 0. And when silsesquioxane does not correspond to any of a ladder type, a complete cage type, and an incomplete cage type, it can identify as a random type silsesquioxane. However, when it is difficult to identify the type from the intrinsic absorption peak in the FT-IR spectrum, in addition to the intrinsic absorption peak in the FT-IR spectrum, considering the molecular weight (number average molecular weight, etc.), [T3 body / T2 body] is a ladder. It can be identified by comprehensively judging whether it corresponds to a mold or a cage type. In addition, the FT-IR spectrum of the silsesquioxane of this invention can be measured with the following apparatus and conditions, for example.
Measuring device: Trade name “FT-720” (manufactured by Horiba, Ltd.)
Measurement method: Transmission method Resolution: 4 cm -1
Measurement wavenumber range: 400 to 4000 cm −1
Integration count: 16 times

本発明のシルセスキオキサンにおけるシロキサン構成単位の全量[全シロキサン構成単位;M単位、D単位、T単位、及びQ単位の全量](100モル%)に対する、上記式(1)で表される構成単位及び上記式(4)で表される構成単位の割合(総量)は、特に限定されないが、50モル%以上(例えば、50〜100モル%)が好ましく、より好ましくは60モル%以上、さらに好ましくは80モル%以上、特に好ましくは90モル%以上である。上記割合が50モル%以上であると、硬化性組成物の硬化性が向上し、また、硬化物の表面硬度が著しく高くなる傾向がある。なお、本発明のシルセスキオキサンにおける各シロキサン構成単位の割合は、例えば、原料の組成やNMRスペクトル測定等により算出できる。   The total amount of siloxane structural units in the silsesquioxane of the present invention [all siloxane structural units; the total amount of M units, D units, T units, and Q units] (100 mol%) is represented by the above formula (1). The proportion (total amount) of the structural unit and the structural unit represented by the above formula (4) is not particularly limited, but is preferably 50 mol% or more (for example, 50 to 100 mol%), more preferably 60 mol% or more, More preferably, it is 80 mol% or more, Most preferably, it is 90 mol% or more. When the ratio is 50 mol% or more, the curability of the curable composition is improved, and the surface hardness of the cured product tends to be extremely high. In addition, the ratio of each siloxane structural unit in the silsesquioxane of this invention is computable by a raw material composition, NMR spectrum measurement, etc., for example.

本発明のシルセスキオキサンにおけるシロキサン構成単位の全量[全シロキサン構成単位;M単位、D単位、T単位、及びQ単位の全量](100モル%)に対する、上記式(1)で表される構成単位、R2が置換若しくは無置換の他のエポキシ基含有基である上記式(2)で表される構成単位、上記式(4)で表される構成単位、R2が置換若しくは無置換の他のエポキシ基含有基である上記式(5)で表される構成単位の割合(総量)(即ち、置換若しくは無置換のエポキシ基を含有する基を有する構成単位の割合)は、特に限定されないが、50モル%以上(例えば、50〜100モル%)が好ましく、より好ましくは55〜100モル%、さらに好ましくは60〜100モル%である。上記割合が50モル%以上であると、硬化性組成物の硬化性が向上し、また、硬化物の表面硬度が著しく高くなる傾向がある。 The total amount of siloxane structural units in the silsesquioxane of the present invention [all siloxane structural units; the total amount of M units, D units, T units, and Q units] (100 mol%) is represented by the above formula (1). A structural unit, a structural unit represented by the above formula (2), wherein R 2 is a substituted or unsubstituted other epoxy group-containing group, a structural unit represented by the above formula (4), and R 2 is substituted or unsubstituted. The ratio (total amount) of the structural unit represented by the above formula (5) which is another epoxy group-containing group (that is, the ratio of the structural unit having a group containing a substituted or unsubstituted epoxy group) is particularly limited. Although it is not, 50 mol% or more (for example, 50-100 mol%) is preferable, More preferably, it is 55-100 mol%, More preferably, it is 60-100 mol%. When the ratio is 50 mol% or more, the curability of the curable composition is improved, and the surface hardness of the cured product tends to be extremely high.

本発明のシルセスキオキサンにおけるシロキサン構成単位の全量[全シロキサン構成単位;M単位、D単位、T単位、及びQ単位の全量](100モル%)に対する、上記式(2)で表される構成単位及び上記式(5)で表される構成単位の割合(総量)は、特に限定されないが、0〜70モル%が好ましく、より好ましくは0〜60モル%、さらに好ましくは0〜40モル%、特に好ましくは1〜15モル%である。上記割合を70モル%以下とすることにより、相対的に式(1)で表される構成単位及び式(4)で表される構成単位の割合を多くすることができるため、硬化性組成物の硬化性が向上し、硬化物の表面硬度や接着性がより高くなる傾向がある。一方、上記割合を1モル%以上とすることにより、硬化物のガスバリア性が向上する傾向がある。   The total amount of siloxane structural units in the silsesquioxane of the present invention [all siloxane structural units; total amount of M units, D units, T units, and Q units] (100 mol%) is represented by the above formula (2). The proportion (total amount) of the structural unit and the structural unit represented by the above formula (5) is not particularly limited, but is preferably 0 to 70 mol%, more preferably 0 to 60 mol%, and still more preferably 0 to 40 mol. %, Particularly preferably 1 to 15 mol%. Since the ratio of the structural unit represented by the formula (1) and the structural unit represented by the formula (4) can be relatively increased by setting the ratio to 70 mol% or less, the curable composition The curability of the cured product is improved, and the surface hardness and adhesiveness of the cured product tend to be higher. On the other hand, when the ratio is 1 mol% or more, the gas barrier property of the cured product tends to be improved.

本発明のシルセスキオキサンにおけるシロキサン構成単位の全量[全シロキサン構成単位;M単位、D単位、T単位、及びQ単位の全量](100モル%)に対する、上記式(1)で表される構成単位、上記式(2)で表される構成単位、上記式(4)で表される構成単位、及び上記式(5)で表される構成単位の割合(総量)は、特に限定されないが、60〜100モル%が好ましく、より好ましくは70〜100モル%、さらに好ましくは80〜100モル%である。上記割合を60モル%以上とすることにより、硬化物の表面硬度がより高くなる傾向がある。   The total amount of siloxane structural units in the silsesquioxane of the present invention [all siloxane structural units; the total amount of M units, D units, T units, and Q units] (100 mol%) is represented by the above formula (1). The proportion (total amount) of the structural unit, the structural unit represented by the formula (2), the structural unit represented by the formula (4), and the structural unit represented by the formula (5) is not particularly limited. 60-100 mol% is preferable, More preferably, it is 70-100 mol%, More preferably, it is 80-100 mol%. When the ratio is 60 mol% or more, the surface hardness of the cured product tends to be higher.

本発明のシルセスキオキサンのエポキシ当量(g/eq)は、特に限定されないが、2000以下(例えば、50〜2000)が好ましく、より好ましくは100〜1500、さらに好ましくは170〜1000、特に好ましくは200〜800である。上記エポキシ当量が上記範囲内であると、シルセスキオキサン中のエポキシ基の量が適度となり、硬化物の表面硬度がより高くなる傾向がある。なお、エポキシ当量は、JIS K7236:2001に準じて測定される。   Although the epoxy equivalent (g / eq) of the silsesquioxane of this invention is not specifically limited, 2000 or less (for example, 50-2000) is preferable, More preferably, it is 100-1500, More preferably, it is 170-1000, Especially preferably Is 200-800. When the epoxy equivalent is within the above range, the amount of epoxy groups in the silsesquioxane becomes appropriate, and the surface hardness of the cured product tends to be higher. The epoxy equivalent is measured according to JIS K7236: 2001.

本発明のシルセスキオキサンのゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる標準ポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、特に限定されないが、300〜5000が好ましく、より好ましくは500〜3000、より好ましくは650〜2500である。数平均分子量が300以上であると、硬化物の表面硬度が顕著に向上し、硬化物の耐熱性、耐擦傷性、接着性がより向上する傾向がある。また、本発明のシルセスキオキサンを含有する硬化性組成物を基板等に塗布した際にハジキが生じにくく、また塗膜表面に窪みやへこみが生じにくく、製膜性が向上する傾向がある。一方、数平均分子量が5000以下であると、硬化性組成物における他の成分との相溶性が向上し、硬化物の表面硬度及び耐熱性がより向上する傾向がある。   The number average molecular weight (Mn) in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography of the silsesquioxane of the present invention is not particularly limited, but is preferably 300 to 5000, more preferably 500 to 3000, and more preferably 650 to 2500. It is. When the number average molecular weight is 300 or more, the surface hardness of the cured product is remarkably improved, and the heat resistance, scratch resistance, and adhesion of the cured product tend to be further improved. Further, when the curable composition containing the silsesquioxane of the present invention is applied to a substrate or the like, repelling is unlikely to occur, and dents and dents are unlikely to be generated on the surface of the coating film, which tends to improve film forming properties. . On the other hand, when the number average molecular weight is 5000 or less, the compatibility with other components in the curable composition is improved, and the surface hardness and heat resistance of the cured product tend to be further improved.

本発明のシルセスキオキサンのゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる標準ポリスチレン換算の分子量分散度(Mw/Mn)は、特に限定されないが、1.0〜3.0が好ましく、より好ましくは1.0〜2.0、より好ましくは1.0〜1.5、さらに好ましくは1.0〜1.3である。分子量分散度が3.0以下であると、硬化物の表面硬度がより高くなる傾向がある。   The molecular weight dispersity (Mw / Mn) in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography of the silsesquioxane of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1.0 to 3.0, more preferably 1.0 to 2.0, more preferably 1.0 to 1.5, and still more preferably 1.0 to 1.3. When the molecular weight dispersity is 3.0 or less, the surface hardness of the cured product tends to be higher.

なお、本発明のシルセスキオキサンの数平均分子量、分子量分散度は、下記の装置及び条件により測定することができる。
測定装置:商品名「LC−20AD」((株)島津製作所製)
カラム:Shodex KF−801×2本、KF−802、及びKF−803(昭和電工(株)製)
測定温度:40℃
溶離液:THF、試料濃度0.1〜0.2重量%
流量:1mL/分
検出器:UV−VIS検出器(商品名「SPD−20A」、(株)島津製作所製)
分子量:標準ポリスチレン換算
In addition, the number average molecular weight and molecular weight dispersion degree of the silsesquioxane of this invention can be measured with the following apparatus and conditions.
Measuring device: Product name “LC-20AD” (manufactured by Shimadzu Corporation)
Columns: Shodex KF-801 × 2, KF-802, and KF-803 (manufactured by Showa Denko KK)
Measurement temperature: 40 ° C
Eluent: THF, sample concentration 0.1-0.2% by weight
Flow rate: 1 mL / min Detector: UV-VIS detector (trade name “SPD-20A”, manufactured by Shimadzu Corporation)
Molecular weight: Standard polystyrene conversion

本発明のシルセスキオキサンは、公知乃至慣用のポリシロキサンの製造方法により製造することができ、特に限定されないが、例えば、1種又は2種以上の加水分解性シラン化合物を加水分解及び縮合させる方法を用いることにより製造できる。   The silsesquioxane of the present invention can be produced by a known or conventional polysiloxane production method, and is not particularly limited. For example, one or two or more hydrolyzable silane compounds are hydrolyzed and condensed. It can be manufactured by using the method.

より具体的には、例えば、本発明のシルセスキオキサンにおけるシルセスキオキサン構成単位(T単位)を形成するための加水分解性シラン化合物である下記式(b)で表される化合物、必要に応じてさらに、下記式(a)で表される化合物、下記式(c)で表される化合物を、加水分解及び縮合させ、その後エポキシ化させる方法により、本発明のシルセスキオキサンを製造できる。但し、下記式(b)で表される化合物として、R2が置換若しくは無置換のアルケニル基(具体的には、置換若しくは無置換の、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する脂環を含有し、該脂環上の隣接する2つの炭素原子が炭素−炭素二重結合を形成している基。「R1に対応するアルケニル基含有基」と称する場合がある)である式(b)で表される化合物を必須の加水分解性シラン化合物として使用する必要がある。
1Si(X13 (a)
2Si(X23 (b)
HSi(X33 (c)
More specifically, for example, a compound represented by the following formula (b) which is a hydrolyzable silane compound for forming a silsesquioxane structural unit (T unit) in the silsesquioxane of the present invention, necessary Further, the silsesquioxane of the present invention is produced by a method of hydrolyzing and condensing a compound represented by the following formula (a) and a compound represented by the following formula (c) and then epoxidizing the compound. it can. However, as a compound represented by the following formula (b), R 2 is a substituted or unsubstituted alkenyl group (specifically, a substituted or unsubstituted alicyclic ring having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton). And a group in which two adjacent carbon atoms on the alicyclic ring form a carbon-carbon double bond (sometimes referred to as “an alkenyl group-containing group corresponding to R 1 ”). It is necessary to use the compound represented by b) as an essential hydrolyzable silane compound.
R 1 Si (X 1 ) 3 (a)
R 2 Si (X 2 ) 3 (b)
HSi (X 3 ) 3 (c)

上記式(a)で表される化合物は、本発明のシルセスキオキサンにおける式(1)で表される構成単位を形成する化合物である。式(a)中のR1は、上記式(1)におけるR1と同じく、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する脂環上の隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基を含有する基を示す。即ち、式(a)中のR1としては、上記式(1a)で表される基、上記式(1b)で表される基が好ましい。 The compound represented by the above formula (a) is a compound that forms the structural unit represented by the formula (1) in the silsesquioxane of the present invention. R 1 in the formula (a) it is composed of R 1 in the formula (1) as well, and bicyclo [2.2.1] two adjacent carbon atoms and oxygen atoms on the alicyclic ring having heptane skeleton A group containing an epoxy group. That is, R 1 in the formula (a) is preferably a group represented by the above formula (1a) or a group represented by the above formula (1b).

上記式(a)中のX1は、アルコキシ基又はハロゲン原子を示す。X1におけるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブチルオキシ基等の炭素数1〜4のアルコキシ基等が挙げられる。また、X1におけるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。中でもX1としては、アルコキシ基が好ましく、より好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。なお、3つのX1は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。 X 1 in the above formula (a) represents an alkoxy group or a halogen atom. The alkoxy group in X 1, for example, a methoxy group, an ethoxy group, a propoxy group, isopropyloxy group, a butoxy group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms such as isobutyl group and the like. As the halogen atom in X 1, for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Among these, X 1 is preferably an alkoxy group, more preferably a methoxy group or an ethoxy group. The three X 1 may be the same or different.

上記式(b)で表される化合物は、本発明のシルセスキオキサンにおける式(2)で表される構成単位を形成する化合物である。式(b)中のR2は、上記式(2)におけるR2と同じく、置換若しくは無置換の他のエポキシ基含有基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルキル基、又は、置換若しくは無置換のアルケニル基を示す。但し、R2が置換若しくは無置換のアルケニル基(具体的には、上記R1に対応するアルケニル基含有基)である上記式(b)で表される化合物を少なくとも用い、その割合は、全シロキサン構成単位に対して10〜100モル%となる範囲に制御されることが好ましい。上記R1に対応するアルケニル基含有基以外の式(b)中のR2としては、上記R1に対応するアルケニル基含有基以外の置換若しくは無置換のアルケニル基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアルキル基が好ましく、より好ましくは置換若しくは無置換のアリール基、さらに好ましくはフェニル基である。 The compound represented by the above formula (b) is a compound that forms the structural unit represented by the formula (2) in the silsesquioxane of the present invention. R 2 in formula (b) is the same as R 2 in formula (2) above, other substituted or unsubstituted epoxy group-containing groups, substituted or unsubstituted aryl groups, substituted or unsubstituted aralkyl groups, substituted Or an unsubstituted cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted alkyl group, or a substituted or unsubstituted alkenyl group; However, at least the compound represented by the above formula (b) in which R 2 is a substituted or unsubstituted alkenyl group (specifically, an alkenyl group-containing group corresponding to the above R 1 ) is used. It is preferably controlled in a range of 10 to 100 mol% with respect to the siloxane structural unit. The R 2 in the formula other than the alkenyl group-containing group (b) corresponding to the R 1, a substituted or unsubstituted alkenyl groups other than the alkenyl group-containing group corresponding to the R 1, a substituted or unsubstituted aryl group A substituted or unsubstituted alkyl group is preferred, a substituted or unsubstituted aryl group is more preferred, and a phenyl group is more preferred.

上記式(b)中のX2は、アルコキシ基又はハロゲン原子を示す。X2の具体例としては、X1として例示したものが挙げられる。中でも、X2としては、アルコキシ基が好ましく、より好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。なお、3つのX2は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。 X 2 in the above formula (b) represents an alkoxy group or a halogen atom. Specific examples of X 2 include those exemplified as X 1 . Among them, X 2 is preferably an alkoxy group, more preferably a methoxy group or an ethoxy group. The three X 2 may be the same or different.

上記式(c)で表される化合物は、本発明のシルセスキオキサンにおける式(3)で表される構成単位を形成する化合物である。上記式(c)中のX3は、アルコキシ基又はハロゲン原子を示す。X3の具体例としては、X1として例示したものが挙げられる。中でも、X3としては、アルコキシ基が好ましく、より好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。なお、3つのX3は、それぞれ同一であってもよいし、異なっていてもよい。 The compound represented by the above formula (c) is a compound that forms the structural unit represented by the formula (3) in the silsesquioxane of the present invention. X 3 in the above formula (c) represents an alkoxy group or a halogen atom. Specific examples of X 3 include those exemplified as X 1 . Among them, X 3 is preferably an alkoxy group, more preferably a methoxy group or an ethoxy group. The three X 3 may be the same or different.

上記式(a)〜(c)で表される化合物は、市販品を用いてもよいし、製造したものを使用してもよい。R2が上記R1に対応するアルケニル基含有基である上記式(b)で表される化合物は、例えば、触媒の存在下、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する脂環を含有し、該脂環上の隣接する2つの炭素原子が炭素−炭素二重結合を形成している基であって、さらに他に炭素−炭素二重結合を有する基を有する化合物とトリメトキシシランとを反応させて製造することができる。 As the compounds represented by the above formulas (a) to (c), commercially available products may be used, or manufactured products may be used. The compound represented by the above formula (b) in which R 2 is an alkenyl group-containing group corresponding to R 1 includes, for example, an alicyclic ring having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton in the presence of a catalyst. A compound having two carbon atoms adjacent to each other on the alicyclic ring forming a carbon-carbon double bond, and further having a group having a carbon-carbon double bond; and trimethoxysilane; Can be made to react.

上記加水分解性シラン化合物としては、上記式(a)〜(c)で表される化合物以外の加水分解性シラン化合物を併用してもよい。例えば、上記式(a)〜(c)で表される化合物以外の加水分解性三官能シラン化合物、M単位を形成する加水分解性単官能シラン化合物、D単位を形成する加水分解性二官能シラン化合物、Q単位を形成する加水分解性四官能シラン化合物等が挙げられる。   As said hydrolysable silane compound, you may use together hydrolysable silane compounds other than the compound represented by said formula (a)-(c). For example, hydrolyzable trifunctional silane compounds other than the compounds represented by the above formulas (a) to (c), hydrolyzable monofunctional silane compounds that form M units, and hydrolyzable bifunctional silanes that form D units Examples thereof include hydrolyzable tetrafunctional silane compounds that form compounds and Q units.

上記加水分解性シラン化合物の使用量や組成は、所望する本発明のシルセスキオキサンの構造に応じて適宜調整できる。例えば、上記式(b)で表される化合物の使用量は、特に限定されないが、使用する加水分解性シラン化合物の全量(100モル%)に対して、10〜100モル%が好ましく、より好ましくは65〜100モル%、さらに好ましくは80〜99モル%である。   The amount and composition of the hydrolyzable silane compound can be appropriately adjusted according to the desired structure of the silsesquioxane of the present invention. For example, although the usage-amount of the compound represented by the said Formula (b) is not specifically limited, 10-100 mol% is preferable with respect to the whole quantity (100 mol%) of the hydrolysable silane compound to be used, More preferably Is 65 to 100 mol%, more preferably 80 to 99 mol%.

また、R2が上記R1に対応するアルケニル基含有基以外の基である上記式(b)で表される化合物の使用量は、特に限定されないが、使用する加水分解性シラン化合物の全量(100モル%)に対して、0〜70モル%が好ましく、より好ましくは0〜60モル%、さらに好ましくは0〜40モル%、特に好ましくは1〜15モル%である。 The amount of the compound represented by the above formula (b) in which R 2 is a group other than the alkenyl group-containing group corresponding to R 1 is not particularly limited, but the total amount of hydrolyzable silane compound to be used ( 100 mol%) is preferably 0 to 70 mol%, more preferably 0 to 60 mol%, still more preferably 0 to 40 mol%, and particularly preferably 1 to 15 mol%.

さらに、使用する加水分解性シラン化合物の全量(100モル%)に対する式(a)で表される化合物と式(b)で表される化合物の割合(総量の割合)は、特に限定されないが、60〜100モル%が好ましく、より好ましくは70〜100モル%、さらに好ましくは80〜100モル%である。   Furthermore, the ratio of the compound represented by the formula (a) and the compound represented by the formula (b) (the ratio of the total amount) to the total amount (100 mol%) of the hydrolyzable silane compound to be used is not particularly limited. 60-100 mol% is preferable, More preferably, it is 70-100 mol%, More preferably, it is 80-100 mol%.

また、上記加水分解性シラン化合物として2種以上を併用する場合、これらの加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、同時に行うこともできるし、逐次行うこともできる。上記反応を逐次行う場合、反応を行う順序は特に限定されない。   Moreover, when using together 2 or more types as said hydrolysable silane compound, the hydrolysis and condensation reaction of these hydrolysable silane compounds can also be performed simultaneously, and can also be performed sequentially. When performing the said reaction sequentially, the order which performs reaction is not specifically limited.

上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、溶媒の存在下で行うこともできるし、非存在下で行うこともできる。中でも溶媒の存在下で行うことが好ましい。上記溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素;ジエチルエーテル、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン(THF)、ジオキサン等のエーテル;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)等のケトン;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル等のエステル;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド;アセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール等が挙げられる。上記溶媒としては、中でも、ケトン、エーテルが好ましい。なお、溶媒は1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。   The hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silane compound can be performed in the presence of a solvent or in the absence. Among these, it is preferable to carry out in the presence of a solvent. Examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, and ethylbenzene; ethers such as diethyl ether, dimethoxyethane, tetrahydrofuran (THF), and dioxane; ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone (MIBK). ; Esters such as methyl acetate, ethyl acetate, isopropyl acetate and butyl acetate; Amides such as N, N-dimethylformamide and N, N-dimethylacetamide; Nitriles such as acetonitrile, propionitrile and benzonitrile; Methanol, ethanol and isopropyl Alcohols, such as alcohol and butanol, etc. are mentioned. Among them, ketone and ether are preferable. In addition, a solvent can also be used individually by 1 type and can also be used in combination of 2 or more type.

溶媒の使用量は、特に限定されず、加水分解性シラン化合物の全量100重量部に対して、0〜2000重量部の範囲内で、所望の反応時間等に応じて、適宜調整することができる。   The usage-amount of a solvent is not specifically limited, It can adjust suitably according to desired reaction time etc. within the range of 0-2000 weight part with respect to 100 weight part of whole quantity of a hydrolysable silane compound. .

上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応は、触媒及び水の存在下で進行させることが好ましい。上記触媒は、酸触媒であってもアルカリ触媒であってもよい。上記酸触媒としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、ホウ酸等の鉱酸;リン酸エステル;酢酸、ギ酸、トリフルオロ酢酸等のカルボン酸;メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸等のスルホン酸;活性白土等の固体酸;塩化鉄等のルイス酸等が挙げられる。上記アルカリ触媒としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム等のアルカリ金属の水酸化物;水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム等のアルカリ金属の炭酸塩;炭酸マグネシウム等のアルカリ土類金属の炭酸塩;炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム等のアルカリ金属の炭酸水素塩;酢酸リチウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸セシウム等のアルカリ金属の有機酸塩(例えば、酢酸塩);酢酸マグネシウム等のアルカリ土類金属の有機酸塩(例えば、酢酸塩);リチウムメトキシド、ナトリウムメトキシド、ナトリウムエトキシド、ナトリウムイソプロポキシド、カリウムエトキシド、カリウムt−ブトキシド等のアルカリ金属のアルコキシド;ナトリウムフェノキシド等のアルカリ金属のフェノキシド;トリエチルアミン、N−メチルピペリジン、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−エン等のアミン類(第3級アミン等);ピリジン、2,2'−ビピリジル、1,10−フェナントロリン等の含窒素芳香族複素環化合物等が挙げられる。なお、触媒は1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。また、触媒は、水や溶媒等に溶解又は分散させた状態で使用することもできる。   The hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silane compound is preferably allowed to proceed in the presence of a catalyst and water. The catalyst may be an acid catalyst or an alkali catalyst. Examples of the acid catalyst include mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid and boric acid; phosphoric acid esters; carboxylic acids such as acetic acid, formic acid and trifluoroacetic acid; methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, p -Sulfonic acids such as toluenesulfonic acid; solid acids such as activated clay; Lewis acids such as iron chloride. Examples of the alkali catalyst include alkali metal hydroxides such as lithium hydroxide, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and cesium hydroxide; alkaline earth metals such as magnesium hydroxide, calcium hydroxide, and barium hydroxide. Hydroxides; carbonates of alkali metals such as lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate; carbonates of alkaline earth metals such as magnesium carbonate; lithium hydrogen carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate, cesium hydrogen carbonate Alkali metal bicarbonates such as lithium acetate, sodium acetate, potassium acetate, cesium acetate, etc. (for example, acetate); alkaline earth metal organic acid salts, such as magnesium acetate (for example, Acetate); lithium methoxide, sodium methoxide, sodium ethoxide Alkali metal alkoxides such as sodium phenoxide, sodium isopropoxide, potassium ethoxide, potassium t-butoxide; alkali metal phenoxides such as sodium phenoxide; triethylamine, N-methylpiperidine, 1,8-diazabicyclo [5.4.0] Amines such as undec-7-ene and 1,5-diazabicyclo [4.3.0] non-5-ene (tertiary amine and the like); pyridine, 2,2′-bipyridyl, 1,10-phenanthroline and the like And nitrogen-containing aromatic heterocyclic compounds. In addition, a catalyst can also be used individually by 1 type and can also be used in combination of 2 or more type. Further, the catalyst can be used in a state dissolved or dispersed in water, a solvent or the like.

上記触媒の使用量は、特に限定されず、加水分解性シラン化合物の全量1モルに対して、0.002〜0.200モルの範囲内で、適宜調整することができる。   The usage-amount of the said catalyst is not specifically limited, It can adjust suitably in the range of 0.002-0.200 mol with respect to 1 mol of whole quantity of a hydrolysable silane compound.

上記加水分解及び縮合反応に際しての水の使用量は、特に限定されず、加水分解性シラン化合物の全量1モルに対して、0.5〜20モルの範囲内で、適宜調整することができる。   The amount of water used in the hydrolysis and condensation reaction is not particularly limited, and can be appropriately adjusted within a range of 0.5 to 20 mol with respect to 1 mol of the total amount of the hydrolyzable silane compound.

上記水の添加方法は、特に限定されず、使用する水の全量(全使用量)を一括で添加してもよいし、逐次的に添加してもよい。逐次的に添加する際には、連続的に添加してもよいし、間欠的に添加してもよい。   The method for adding water is not particularly limited, and the total amount of water to be used (total amount used) may be added all at once or sequentially. When adding sequentially, you may add continuously and may add intermittently.

上記加水分解及び縮合反応の反応温度は、特に限定されないが、0〜100℃が好ましく、より好ましくは15〜50℃である。反応温度を上記範囲に制御することにより、重合度が向上する傾向がある。また、上記加水分解及び縮合反応の反応時間は、特に限定されないが、0.1〜30時間が好ましく、より好ましくは1.5〜20時間である。また、上記加水分解及び縮合反応は、常圧下で行うこともできるし、加圧下又は減圧下で行うこともできる。なお、上記加水分解及び縮合反応を行う際の雰囲気は、特に限定されず、例えば、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気等の不活性ガス雰囲気下、空気下等の酸素存在下等のいずれであってもよいが、不活性ガス雰囲気下が好ましい。   Although the reaction temperature of the said hydrolysis and condensation reaction is not specifically limited, 0-100 degreeC is preferable, More preferably, it is 15-50 degreeC. By controlling the reaction temperature within the above range, the degree of polymerization tends to be improved. Moreover, the reaction time of the said hydrolysis and condensation reaction is although it does not specifically limit, 0.1 to 30 hours are preferable, More preferably, it is 1.5 to 20 hours. The hydrolysis and condensation reaction can be performed under normal pressure, or can be performed under pressure or under reduced pressure. In addition, the atmosphere at the time of performing the hydrolysis and condensation reaction is not particularly limited, and may be any of, for example, in an inert gas atmosphere such as a nitrogen atmosphere or an argon atmosphere, or in the presence of oxygen such as in the air. However, an inert gas atmosphere is preferred.

上記加水分解性シラン化合物の加水分解及び縮合反応により、ケイ素原子にアルケニル基が結合したシルセスキオキサン(「アルケニル基含有シルセスキオキサン」と称する場合がある)が得られる。   By the hydrolysis and condensation reaction of the hydrolyzable silane compound, silsesquioxane having an alkenyl group bonded to a silicon atom (sometimes referred to as “alkenyl group-containing silsesquioxane”) is obtained.

上記アルケニル基含有シルセスキオキサンは、その後、公知乃至慣用の方法のエポキシ化反応により、アルケニル基中の炭素−炭素二重結合部分がエポキシ化されてエポキシ基となり、本発明のシルセスキオキサンが得られる。上記エポキシ化反応は、特に限定されないが、例えば、過酸等の酸化剤を使用して行うことができる。   Thereafter, the alkenyl group-containing silsesquioxane is converted into an epoxy group by epoxidizing the carbon-carbon double bond portion in the alkenyl group by a known or conventional epoxidation reaction, and the silsesquioxane of the present invention. Is obtained. Although the said epoxidation reaction is not specifically limited, For example, it can perform using oxidizing agents, such as a peracid.

また、上記酸化剤としては、過酸化水素や有機過酸等の公知乃至慣用の酸化剤を使用することができ、特に限定されないが、例えば、有機過酸としては、過ギ酸、過酢酸、過安息香酸、トリフルオロ過酢酸、メタクロロ過安息香酸(mCPBA)等が挙げられる。なお、酸化剤は1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。   The oxidant may be a known or conventional oxidant such as hydrogen peroxide or organic peracid, and is not particularly limited. Examples of the organic peracid include performic acid, peracetic acid, peroxygen. Examples include benzoic acid, trifluoroperacetic acid, and metachloroperbenzoic acid (mCPBA). In addition, an oxidizing agent can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

なお、上述のエポキシ化反応は、より具体的には、例えば、特開昭60−161973号公報等に記載の周知慣用の方法に従って実施することができる。   The above-described epoxidation reaction can be carried out more specifically according to a well-known and commonly used method described in, for example, JP-A-60-161973.

上記エポキシ化反応の終了後には、エポキシ基の開環を抑制するために触媒を中和することが好ましい。また、本発明のシルセスキオキサンを、例えば、水洗、酸洗浄、アルカリ洗浄、濾過、濃縮、蒸留、抽出、晶析、再結晶、カラムクロマトグラフィー等の分離手段や、これらを組み合わせた分離手段等により分離精製してもよい。   After completion of the epoxidation reaction, it is preferable to neutralize the catalyst in order to suppress ring opening of the epoxy group. Further, the silsesquioxane of the present invention can be separated from, for example, water washing, acid washing, alkali washing, filtration, concentration, distillation, extraction, crystallization, recrystallization, column chromatography, or a combination of these. It may be separated and purified by such as

なお、R2が上記R1に対応するアルケニル基含有基である式(b)で表される化合物を加水分解及び縮合反応させ、その後エポキシ化する方法を説明したが、本発明のシルセスキオキサンの製造方法はこの方法には限定されず、他に、例えば、加水分解性シラン化合物として上記式(a)で表される化合物を用いて加水分解及び縮合させる方法により製造されてもよい。 The method of hydrolyzing and condensing the compound represented by the formula (b) in which R 2 is an alkenyl group-containing group corresponding to R 1 described above and then epoxidizing was described. The production method of Sun is not limited to this method, but may be produced by, for example, a method of hydrolysis and condensation using a compound represented by the above formula (a) as a hydrolyzable silane compound.

本発明のシルセスキオキサンは上述の構成を有するため、該ポリオルガノシルセスキオキサンを必須成分として含む硬化性組成物を硬化させることにより、高い表面硬度を有する硬化物を形成できる。   Since the silsesquioxane of the present invention has the above-described configuration, a cured product having a high surface hardness can be formed by curing a curable composition containing the polyorganosilsesquioxane as an essential component.

[硬化性組成物]
本発明の硬化性組成物は、上述の本発明のシルセスキオキサンを必須成分として含む硬化性組成物(硬化性樹脂組成物)である。後述のように、本発明の硬化性組成物は、さらに、硬化触媒(特に光カチオン重合開始剤)や表面調整剤あるいは表面改質剤等のその他の成分を含んでいてもよい。
[Curable composition]
The curable composition of the present invention is a curable composition (curable resin composition) containing the above-described silsesquioxane of the present invention as an essential component. As will be described later, the curable composition of the present invention may further contain other components such as a curing catalyst (particularly a photocationic polymerization initiator), a surface conditioner or a surface modifier.

本発明の硬化性組成物において本発明のシルセスキオキサンは、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。   In the curable composition of this invention, the silsesquioxane of this invention can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

本発明の硬化性組成物における本発明のシルセスキオキサンの含有量(配合量)は、特に限定されないが、溶媒を除く硬化性組成物の全量(100重量%)に対して、70重量%以上、100重量%未満が好ましく、より好ましくは80〜99.8重量%、さらに好ましくは90〜99.5重量%である。本発明のシルセスキオキサンの含有量を70重量%以上とすることにより、硬化物の表面硬度がより向上する傾向がある。一方、本発明のシルセスキオキサンの含有量を100重量%未満とすることにより、硬化触媒を含有させることができ、これにより硬化性組成物の硬化をより効率的に進行させることができる傾向がある。   The content (blending amount) of the silsesquioxane of the present invention in the curable composition of the present invention is not particularly limited, but is 70% by weight with respect to the total amount (100% by weight) of the curable composition excluding the solvent. As mentioned above, less than 100 weight% is preferable, More preferably, it is 80-99.8 weight%, More preferably, it is 90-99.5 weight%. By setting the content of the silsesquioxane of the present invention to 70% by weight or more, the surface hardness of the cured product tends to be further improved. On the other hand, when the content of the silsesquioxane of the present invention is less than 100% by weight, a curing catalyst can be contained, and thereby the curing of the curable composition tends to proceed more efficiently. There is.

本発明の硬化性組成物に含まれるカチオン硬化性化合物の全量(100重量%)に対する本発明のシルセスキオキサンの割合は、特に限定されないが、70〜100重量%が好ましく、より好ましくは75〜98重量%、さらに好ましくは80〜95重量%である。本発明のシルセスキオキサンの含有量を70重量%以上とすることにより、硬化物の表面硬度がより向上する傾向がある。   Although the ratio of the silsesquioxane of this invention with respect to the whole quantity (100 weight%) of the cationic curable compound contained in the curable composition of this invention is not specifically limited, 70-100 weight% is preferable, More preferably, it is 75. It is -98 weight%, More preferably, it is 80-95 weight%. By setting the content of the silsesquioxane of the present invention to 70% by weight or more, the surface hardness of the cured product tends to be further improved.

本発明の硬化性組成物は、さらに、硬化触媒を含むことが好ましい。中でも、よりタックフリーとなるまでの硬化時間が短縮できる点で、硬化触媒として光カチオン重合開始剤を含むことが特に好ましい。   The curable composition of the present invention preferably further contains a curing catalyst. Among these, it is particularly preferable to include a photocationic polymerization initiator as a curing catalyst in that the curing time until tack-free can be shortened.

上記硬化触媒は、本発明のシルセスキオキサン等のカチオン硬化性化合物のカチオン重合反応を開始乃至促進することができる化合物である。上記硬化触媒としては、特に限定されないが、例えば、光カチオン重合開始剤(光酸発生剤)、熱カチオン重合開始剤(熱酸発生剤)等の重合開始剤が挙げられる。   The said curing catalyst is a compound which can start thru | or accelerate | stimulate the cationic polymerization reaction of cationic curable compounds, such as silsesquioxane of this invention. Although it does not specifically limit as said curing catalyst, For example, polymerization initiators, such as a photocationic polymerization initiator (photoacid generator) and a thermal cationic polymerization initiator (thermal acid generator), are mentioned.

上記光カチオン重合開始剤としては、公知乃至慣用の光カチオン重合開始剤を使用することができ、例えば、スルホニウム塩(スルホニウムイオンとアニオンとの塩)、ヨードニウム塩(ヨードニウムイオンとアニオンとの塩)、セレニウム塩(セレニウムイオンとアニオンとの塩)、アンモニウム塩(アンモニウムイオンとアニオンとの塩)、ホスホニウム塩(ホスホニウムイオンとアニオンとの塩)、遷移金属錯体イオンとアニオンとの塩等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   As the photocationic polymerization initiator, known or commonly used photocationic polymerization initiators can be used. For example, sulfonium salts (salts of sulfonium ions and anions), iodonium salts (salts of iodonium ions and anions). Selenium salt (selenium ion and anion salt), ammonium salt (ammonium ion and anion salt), phosphonium salt (phosphonium ion and anion salt), transition metal complex ion and anion salt, etc. . These can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

光カチオン重合開始剤における塩を構成するアニオンとしては、例えば、SbF6 -、PF6 -、BF4 -、(CF3CF23PF3 -、(CF3CF2CF23PF3 -、(C654-、(C654Ga-、スルホン酸アニオン(トリフルオロメタンスルホン酸アニオン、ペンタフルオロエタンスルホン酸アニオン、ノナフルオロブタンスルホン酸アニオン、メタンスルホン酸アニオン、ベンゼンスルホン酸アニオン、p−トルエンスルホン酸アニオン等)、(CF3SO23-、(CF3SO22-、過ハロゲン酸イオン、ハロゲン化スルホン酸イオン、硫酸イオン、炭酸イオン、アルミン酸イオン、ヘキサフルオロビスマス酸イオン、カルボン酸イオン、アリールホウ酸イオン、チオシアン酸イオン、硝酸イオン等が挙げられる。 Examples of the anion constituting the salt in the photocationic polymerization initiator include SbF 6 , PF 6 , BF 4 , (CF 3 CF 2 ) 3 PF 3 , and (CF 3 CF 2 CF 2 ) 3 PF 3. -, (C 6 F 5) 4 B -, (C 6 F 5) 4 Ga -, a sulfonate anion (trifluoromethanesulfonic acid anion, pentafluoroethanesulfonate anion, nonafluorobutanesulfonic acid anion, methanesulfonic acid anion , Benzenesulfonate anion, p-toluenesulfonate anion, etc.), (CF 3 SO 2 ) 3 C , (CF 3 SO 2 ) 2 N , perhalogenate ion, halogenated sulfonate ion, sulfate ion, carbonate Ion, aluminate ion, hexafluorobismuth ion, carboxylate ion, arylborate ion, thiocyanate ion, nitrate ion, etc. Is mentioned.

上記スルホニウム塩としては、例えば、トリフェニルスルホニウム塩、トリ−p−トリルスルホニウム塩、トリ−o−トリルスルホニウム塩、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウム塩、1−ナフチルジフェニルスルホニウム塩、2−ナフチルジフェニルスルホニウム塩、トリス(4−フルオロフェニル)スルホニウム塩、トリ−1−ナフチルスルホニウム塩、トリ−2−ナフチルスルホニウム塩、トリス(4−ヒドロキシフェニル)スルホニウム塩、ジフェニル[4−(フェニルチオ)フェニル]スルホニウム塩、4−(p−トリルチオ)フェニルジ−(p−フェニル)スルホニウム塩等のトリアリールスルホニウム塩;ジフェニルフェナシルスルホニウム塩、ジフェニル4−ニトロフェナシルスルホニウム塩、ジフェニルベンジルスルホニウム塩、ジフェニルメチルスルホニウム塩等のジアリールスルホニウム塩;フェニルメチルベンジルスルホニウム塩、4−ヒドロキシフェニルメチルベンジルスルホニウム塩、4−メトキシフェニルメチルベンジルスルホニウム塩等のモノアリールスルホニウム塩;ジメチルフェナシルスルホニウム塩、フェナシルテトラヒドロチオフェニウム塩、ジメチルベンジルスルホニウム塩等のトリアルキルスルホニウム塩等が挙げられる。中でも、トリアリールスルホニウム塩が好ましい。   Examples of the sulfonium salt include triphenylsulfonium salt, tri-p-tolylsulfonium salt, tri-o-tolylsulfonium salt, tris (4-methoxyphenyl) sulfonium salt, 1-naphthyldiphenylsulfonium salt, and 2-naphthyldiphenyl. Sulfonium salt, tris (4-fluorophenyl) sulfonium salt, tri-1-naphthylsulfonium salt, tri-2-naphthylsulfonium salt, tris (4-hydroxyphenyl) sulfonium salt, diphenyl [4- (phenylthio) phenyl] sulfonium salt , Triarylsulfonium salts such as 4- (p-tolylthio) phenyldi- (p-phenyl) sulfonium salt; diphenylphenacylsulfonium salt, diphenyl-4-nitrophenacylsulfonium salt, diphenylbenzyl Diarylsulfonium salts such as ruphonium salt and diphenylmethylsulfonium salt; monoarylsulfonium salts such as phenylmethylbenzylsulfonium salt, 4-hydroxyphenylmethylbenzylsulfonium salt and 4-methoxyphenylmethylbenzylsulfonium salt; dimethylphenacylsulfonium salt, phena And trialkylsulfonium salts such as siltetrahydrothiophenium salt and dimethylbenzylsulfonium salt. Of these, triarylsulfonium salts are preferred.

上記ジフェニル[4−(フェニルチオ)フェニル]スルホニウム塩としては、例えば、商品名「CPI−101A」(サンアプロ(株)製、ジフェニル[4−(フェニルチオ)フェニル]スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート50%炭酸プロピレン溶液)、商品名「CPI−100P」(サンアプロ(株)製、ジフェニル[4−(フェニルチオ)フェニル]スルホニウムヘキサフルオロホスファート50%炭酸プロピレン溶液)等の市販品を使用できる。   Examples of the diphenyl [4- (phenylthio) phenyl] sulfonium salt include a trade name “CPI-101A” (manufactured by San Apro Co., Ltd., diphenyl [4- (phenylthio) phenyl] sulfonium hexafluoroantimonate 50% propylene carbonate solution). ), Trade name “CPI-100P” (manufactured by San Apro Co., Ltd., diphenyl [4- (phenylthio) phenyl] sulfonium hexafluorophosphate 50% propylene carbonate solution) and the like can be used.

上記ヨードニウム塩としては、例えば、商品名「UV9380C」(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製、ビス(4−ドデシルフェニル)ヨードニウム・ヘキサフルオロアンチモネート45%アルキルグリシジルエーテル溶液)、商品名「RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074」(ローディア・ジャパン(株)製、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレート・[(1−メチルエチル)フェニル](メチルフェニル)ヨードニウム)、商品名「WPI−124」(和光純薬工業(株)製)、ジフェニルヨードニウム塩、ジ−p−トリルヨードニウム塩、ビス(4−ドデシルフェニル)ヨードニウム塩、ビス(4−メトキシフェニル)ヨードニウム塩等が挙げられる。   Examples of the iodonium salt include a trade name “UV9380C” (manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK, bis (4-dodecylphenyl) iodonium hexafluoroantimonate 45% alkyl glycidyl ether solution), a trade name “ RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074 "(Rhodia Japan KK, Tetrakis (pentafluorophenyl) borate / [(1-methylethyl) phenyl] (methylphenyl) iodonium), trade name" WPI-124 "(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Co., Ltd.), diphenyliodonium salt, di-p-tolyliodonium salt, bis (4-dodecylphenyl) iodonium salt, bis (4-methoxyphenyl) iodonium salt, and the like.

上記セレニウム塩としては、例えば、トリフェニルセレニウム塩、トリ−p−トリルセレニウム塩、トリ−o−トリルセレニウム塩、トリス(4−メトキシフェニル)セレニウム塩、1−ナフチルジフェニルセレニウム塩等のトリアリールセレニウム塩;ジフェニルフェナシルセレニウム塩、ジフェニルベンジルセレニウム塩、ジフェニルメチルセレニウム塩等のジアリールセレニウム塩;フェニルメチルベンジルセレニウム塩等のモノアリールセレニウム塩;ジメチルフェナシルセレニウム塩等のトリアルキルセレニウム塩等が挙げられる。   Examples of the selenium salt include triaryl selenium such as triphenyl selenium salt, tri-p-tolyl selenium salt, tri-o-tolyl selenium salt, tris (4-methoxyphenyl) selenium salt, and 1-naphthyldiphenyl selenium salt. Salts: Diaryl phenacyl selenium salts, diphenyl benzyl selenium salts, diaryl selenium salts such as diphenyl methyl selenium salts; monoaryl selenium salts such as phenyl methyl benzyl selenium salts; trialkyl selenium salts such as dimethyl phenacyl selenium salts, etc. .

上記アンモニウム塩としては、例えば、テトラメチルアンモニウム塩、エチルトリメチルアンモニウム塩、ジエチルジメチルアンモニウム塩、トリエチルメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩、トリメチル−n−プロピルアンモニウム塩、トリメチル−n−ブチルアンモニウム塩等のテトラアルキルアンモニウム塩;N,N−ジメチルピロリジウム塩、N−エチル−N−メチルピロリジウム塩等のピロリジウム塩;N,N’−ジメチルイミダゾリニウム塩、N,N’−ジエチルイミダゾリニウム塩等のイミダゾリニウム塩;N,N’−ジメチルテトラヒドロピリミジウム塩、N,N’−ジエチルテトラヒドロピリミジウム塩等のテトラヒドロピリミジウム塩;N,N−ジメチルモルホリニウム塩、N,N−ジエチルモルホリニウム塩等のモルホリニウム塩;N,N−ジメチルピペリジニウム塩、N,N−ジエチルピペリジニウム塩等のピペリジニウム塩;N−メチルピリジニウム塩、N−エチルピリジニウム塩等のピリジニウム塩;N,N’−ジメチルイミダゾリウム塩等のイミダゾリウム塩;N−メチルキノリウム塩等のキノリウム塩;N−メチルイソキノリウム塩等のイソキノリウム塩;ベンジルベンゾチアゾニウム塩等のチアゾニウム塩;ベンジルアクリジウム塩等のアクリジウム塩等が挙げられる。   Examples of the ammonium salt include tetramethylammonium salt, ethyltrimethylammonium salt, diethyldimethylammonium salt, triethylmethylammonium salt, tetraethylammonium salt, trimethyl-n-propylammonium salt, and trimethyl-n-butylammonium salt. Pyrrolium salts such as alkyl ammonium salts; N, N-dimethylpyrrolidinium salts, N-ethyl-N-methylpyrrolidinium salts; N, N′-dimethylimidazolinium salts, N, N′-diethylimidazolinium salts, etc. Imidazolinium salts; tetrahydropyrimidinium salts such as N, N′-dimethyltetrahydropyrimidinium salt, N, N′-diethyltetrahydropyrimidinium salt; N, N-dimethylmorpholinium salt, N, N -Diethylmorpholini Morpholinium salts such as N salt, piperidinium salts such as N, N-dimethylpiperidinium salt and N, N-diethylpiperidinium salt; pyridinium salts such as N-methylpyridinium salt and N-ethylpyridinium salt; N, N '-Imidazolium salt such as dimethylimidazolium salt; Quinolium salt such as N-methylquinolium salt; Isoquinolium salt such as N-methylisoquinolium salt; Thiazonium salt such as benzylbenzothiazonium salt; And the like.

上記ホスホニウム塩としては、例えば、テトラフェニルホスホニウム塩、テトラ−p−トリルホスホニウム塩、テトラキス(2−メトキシフェニル)ホスホニウム塩等のテトラアリールホスホニウム塩;トリフェニルベンジルホスホニウム塩等のトリアリールホスホニウム塩;トリエチルベンジルホスホニウム塩、トリブチルベンジルホスホニウム塩、テトラエチルホスホニウム塩、テトラブチルホスホニウム塩、トリエチルフェナシルホスホニウム塩等のテトラアルキルホスホニウム塩等が挙げられる。   Examples of the phosphonium salt include tetraarylphosphonium salts such as tetraphenylphosphonium salt, tetra-p-tolylphosphonium salt and tetrakis (2-methoxyphenyl) phosphonium salt; triarylphosphonium salts such as triphenylbenzylphosphonium salt; Examples thereof include tetraalkylphosphonium salts such as benzylphosphonium salt, tributylbenzylphosphonium salt, tetraethylphosphonium salt, tetrabutylphosphonium salt, and triethylphenacylphosphonium salt.

上記遷移金属錯体イオンの塩としては、例えば、(η5−シクロペンタジエニル)(η6−トルエン)Cr+、(η5−シクロペンタジエニル)(η6−キシレン)Cr+等のクロム錯体カチオンの塩;(η5−シクロペンタジエニル)(η6−トルエン)Fe+、(η5−シクロペンタジエニル)(η6−キシレン)Fe+等の鉄錯体カチオンの塩等が挙げられる。 Examples of the salt of the transition metal complex ion include chromium such as (η 5 -cyclopentadienyl) (η 6 -toluene) Cr + and (η 5 -cyclopentadienyl) (η 6 -xylene) Cr +. Salts of complex cations; salts of iron complex cations such as (η 5 -cyclopentadienyl) (η 6 -toluene) Fe + and (η 5 -cyclopentadienyl) (η 6 -xylene) Fe + It is done.

上記熱カチオン重合開始剤としては、例えば、アリールスルホニウム塩、アリールヨードニウム塩、アレン−イオン錯体、第4級アンモニウム塩、アルミニウムキレート、三フッ化ホウ素アミン錯体等が挙げられる。   Examples of the thermal cationic polymerization initiator include arylsulfonium salts, aryliodonium salts, allene-ion complexes, quaternary ammonium salts, aluminum chelates, and boron trifluoride amine complexes.

熱カチオン重合開始剤における塩を構成するアニオンとしては、上述の光カチオン重合開始剤における塩を構成するアニオンと同様の例が挙げられる。   Examples of the anion constituting the salt in the thermal cationic polymerization initiator include the same examples as the anion constituting the salt in the above-mentioned photocationic polymerization initiator.

なお、本発明の硬化性組成物において硬化触媒は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。   In the curable composition of the present invention, one type of curing catalyst can be used alone, or two or more types can be used in combination.

本発明の硬化性組成物における上記硬化触媒の含有量(配合量)は、特に限定されないが、本発明のシルセスキオキサン100重量部に対して、0.01〜3.0重量部が好ましく、より好ましくは0.05〜3.0重量部、さらに好ましくは0.1〜1.0重量部(例えば、0.3〜1.0重量部)である。硬化触媒の含有量を0.01重量部以上とすることにより、硬化反応を効率的に十分に進行させることができ、硬化物の表面硬度がより向上する傾向がある。一方、硬化触媒の含有量を3.0重量部以下とすることにより、硬化性組成物の保存性がいっそう向上したり、硬化物の着色が抑制される傾向がある。   The content (blending amount) of the curing catalyst in the curable composition of the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 3.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the silsesquioxane of the present invention. More preferably, it is 0.05-3.0 weight part, More preferably, it is 0.1-1.0 weight part (for example, 0.3-1.0 weight part). By setting the content of the curing catalyst to 0.01 parts by weight or more, the curing reaction can be efficiently and sufficiently advanced, and the surface hardness of the cured product tends to be further improved. On the other hand, when the content of the curing catalyst is 3.0 parts by weight or less, the storability of the curable composition tends to be further improved, and coloring of the cured product tends to be suppressed.

本発明の硬化性組成物は、さらに、本発明のシルセスキオキサン以外のカチオン硬化性化合物(「その他のカチオン硬化性化合物」と称する場合がある)を含んでいてもよい。その他のカチオン硬化性化合物としては、公知乃至慣用のカチオン硬化性化合物を使用することができ、特に限定されないが、例えば、本発明のシルセスキオキサン以外のエポキシ化合物(「その他のエポキシ化合物」と称する場合がある)、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物等が挙げられる。なお、本発明の硬化性組成物においてその他のカチオン硬化性化合物は、1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。   The curable composition of the present invention may further contain a cationic curable compound other than the silsesquioxane of the present invention (sometimes referred to as “other cationic curable compounds”). As other cationic curable compounds, known or commonly used cationic curable compounds can be used, and are not particularly limited. For example, epoxy compounds other than the silsesquioxane of the present invention ("other epoxy compounds" and Oxetane compounds, vinyl ether compounds, and the like. In addition, in the curable composition of this invention, another cationic curable compound can also be used individually by 1 type, and can also be used in combination of 2 or more type.

上記その他のエポキシ化合物としては、分子内に1以上のエポキシ基(オキシラン環)を有する公知乃至慣用の化合物を使用することができ、特に限定されないが、例えば、脂環式エポキシ化合物(脂環式エポキシ樹脂)、芳香族エポキシ化合物(芳香族エポキシ樹脂)、脂肪族エポキシ化合物(脂肪族エポキシ樹脂)等が挙げられる。   As said other epoxy compound, the well-known thru | or usual compound which has one or more epoxy groups (oxirane ring) in a molecule | numerator can be used, Although it does not specifically limit, For example, an alicyclic epoxy compound (alicyclic) Epoxy resin), aromatic epoxy compounds (aromatic epoxy resins), aliphatic epoxy compounds (aliphatic epoxy resins), and the like.

上記脂環式エポキシ化合物としては、分子内に1個以上の脂環と1個以上のエポキシ基とを有する公知乃至慣用の化合物が挙げられ、特に限定されないが、例えば、(1)分子内に脂環を構成する隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基(「脂環エポキシ基」と称する)を有する化合物;(2)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物;(3)分子内に脂環及びグリシジルエーテル基を有する化合物(グリシジルエーテル型エポキシ化合物)等が挙げられる。   Examples of the alicyclic epoxy compound include known or conventional compounds having one or more alicyclic rings and one or more epoxy groups in the molecule, and are not particularly limited. For example, (1) A compound having an epoxy group (referred to as “alicyclic epoxy group”) composed of two adjacent carbon atoms and oxygen atoms constituting the alicyclic ring; (2) the epoxy group is directly bonded to the alicyclic ring by a single bond. (3) compounds having an alicyclic ring and a glycidyl ether group in the molecule (glycidyl ether type epoxy compound) and the like.

上記(1)分子内に脂環エポキシ基を有する化合物としては、下記式(i)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2018053073
As said (1) compound which has an alicyclic epoxy group in a molecule | numerator, the compound represented by following formula (i) is mentioned.
Figure 2018053073

上記式(i)中、Yは単結合又は連結基(1以上の原子を有する二価の基)を示す。上記連結基としては、例えば、二価の炭化水素基、炭素−炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基、カルボニル基、エーテル結合、エステル結合、カーボネート基、アミド基、これらが複数個連結した基等が挙げられる。なお、式(i)におけるシクロヘキサン環(シクロヘキセンオキシド基)を構成する炭素原子の1以上には、アルキル基等の置換基が結合していてもよい。   In the above formula (i), Y represents a single bond or a linking group (a divalent group having one or more atoms). Examples of the linking group include divalent hydrocarbon groups, alkenylene groups in which part or all of carbon-carbon double bonds are epoxidized, carbonyl groups, ether bonds, ester bonds, carbonate groups, amide groups, and the like. And a group in which a plurality of are connected. In addition, a substituent such as an alkyl group may be bonded to one or more carbon atoms constituting the cyclohexane ring (cyclohexene oxide group) in the formula (i).

上記二価の炭化水素基としては、炭素数が1〜18の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基、二価の脂環式炭化水素基等が挙げられる。炭素数が1〜18の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、メチルメチレン基、ジメチルメチレン基、エチレン基、プロピレン基、トリメチレン基等が挙げられる。上記二価の脂環式炭化水素基としては、例えば、1,2−シクロペンチレン基、1,3−シクロペンチレン基、シクロペンチリデン基、1,2−シクロヘキシレン基、1,3−シクロヘキシレン基、1,4−シクロヘキシレン基、シクロヘキシリデン基等の二価のシクロアルキレン基(シクロアルキリデン基を含む)等が挙げられる。   As said bivalent hydrocarbon group, a C1-C18 linear or branched alkylene group, a bivalent alicyclic hydrocarbon group, etc. are mentioned. Examples of the linear or branched alkylene group having 1 to 18 carbon atoms include a methylene group, a methylmethylene group, a dimethylmethylene group, an ethylene group, a propylene group, and a trimethylene group. Examples of the divalent alicyclic hydrocarbon group include 1,2-cyclopentylene group, 1,3-cyclopentylene group, cyclopentylidene group, 1,2-cyclohexylene group, 1,3-cyclopentylene group, And divalent cycloalkylene groups (including cycloalkylidene groups) such as cyclohexylene group, 1,4-cyclohexylene group, and cyclohexylidene group.

上記炭素−炭素二重結合の一部又は全部がエポキシ化されたアルケニレン基(「エポキシ化アルケニレン基」と称する場合がある)におけるアルケニレン基としては、例えば、ビニレン基、プロペニレン基、1−ブテニレン基、2−ブテニレン基、ブタジエニレン基、ペンテニレン基、ヘキセニレン基、ヘプテニレン基、オクテニレン基等の炭素数2〜8の直鎖又は分岐鎖状のアルケニレン基等が挙げられる。特に、上記エポキシ化アルケニレン基としては、炭素−炭素二重結合の全部がエポキシ化されたアルケニレン基が好ましく、より好ましくは炭素−炭素二重結合の全部がエポキシ化された炭素数2〜4のアルケニレン基である。   Examples of the alkenylene group in the alkenylene group in which part or all of the carbon-carbon double bond is epoxidized (sometimes referred to as “epoxidized alkenylene group”) include, for example, a vinylene group, a propenylene group, and a 1-butenylene group. , A 2-butenylene group, a butadienylene group, a pentenylene group, a hexenylene group, a heptenylene group, an octenylene group, etc., and a linear or branched alkenylene group having 2 to 8 carbon atoms. In particular, the epoxidized alkenylene group is preferably an alkenylene group in which all of the carbon-carbon double bonds are epoxidized, more preferably 2 to 4 carbon atoms in which all of the carbon-carbon double bonds are epoxidized. Alkenylene group.

上記式(i)で表される脂環式エポキシ化合物の代表的な例としては、3,4,3’,4’−ジエポキシビシクロヘキサン、下記式(i−1)〜(i−10)で表される化合物等が挙げられる。なお、下記式(i−5)、(i−7)中のl、mは、それぞれ1〜30の整数を表す。下記式(i−5)中のR’は炭素数1〜8のアルキレン基であり、中でも、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基等の炭素数1〜3の直鎖又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。下記式(i−9)、(i−10)中のn1〜n6は、それぞれ1〜30の整数を示す。また、上記式(i)で表される脂環式エポキシ化合物としては、その他、例えば、2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパン、1,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)エタン、2,3−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)オキシラン、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)エーテル等が挙げられる。

Figure 2018053073
Figure 2018053073
Representative examples of the alicyclic epoxy compound represented by the above formula (i) include 3,4,3 ′, 4′-diepoxybicyclohexane, and the following formulas (i-1) to (i-10): The compound etc. which are represented by these are mentioned. In the following formulas (i-5) and (i-7), l and m each represent an integer of 1 to 30. R ′ in the following formula (i-5) is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, and among them, a linear or branched chain having 1 to 3 carbon atoms such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group, and an isopropylene group. -Like alkylene groups are preferred. N1-n6 in following formula (i-9) and (i-10) show the integer of 1-30, respectively. Other examples of the alicyclic epoxy compound represented by the above formula (i) include 2,2-bis (3,4-epoxycyclohexyl) propane and 1,2-bis (3,4-epoxycyclohexyl). ) Ethane, 2,3-bis (3,4-epoxycyclohexyl) oxirane, bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl) ether and the like.
Figure 2018053073
Figure 2018053073

上述の(2)脂環にエポキシ基が直接単結合で結合している化合物としては、例えば、下記式(ii)で表される化合物等が挙げられる。

Figure 2018053073
Examples of the compound (2) in which the epoxy group is directly bonded to the alicyclic ring with a single bond include compounds represented by the following formula (ii).
Figure 2018053073

式(ii)中、R"は、p価のアルコールの構造式からp個の水酸基(−OH)を除いた基(p価の有機基)であり、p、nはそれぞれ自然数を表す。p価のアルコール[R"(OH)p]としては、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノール等の多価アルコール(炭素数1〜15のアルコール等)等が挙げられる。pは1〜6が好ましく、nは1〜30が好ましい。pが2以上の場合、それぞれの( )内(外側の括弧内)の基におけるnは同一でもよく異なっていてもよい。上記式(ii)で表される化合物としては、具体的には、2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物[例えば、商品名「EHPE3150」((株)ダイセル製)等]等が挙げられる。 In formula (ii), R ″ is a group (p-valent organic group) obtained by removing p hydroxyl groups (—OH) from the structural formula of a p-valent alcohol, and p and n each represent a natural number. Examples of the valent alcohol [R ″ (OH) p ] include polyhydric alcohols (such as alcohols having 1 to 15 carbon atoms) such as 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol. p is preferably 1 to 6, and n is preferably 1 to 30. When p is 2 or more, n in each group in () (inside the outer parenthesis) may be the same or different. Specific examples of the compound represented by the above formula (ii) include 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane adduct of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol [for example, , Trade name “EHPE3150” (manufactured by Daicel Corporation), etc.].

上述の(3)分子内に脂環及びグリシジルエーテル基を有する化合物としては、例えば、脂環式アルコール(特に、脂環式多価アルコール)のグリシジルエーテルが挙げられる。より詳しくは、例えば、2,2−ビス[4−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロへキシル]プロパン、2,2−ビス[3,5−ジメチル−4−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロへキシル]プロパン等のビスフェノールA型エポキシ化合物を水素化した化合物(水素化ビスフェノールA型エポキシ化合物);ビス[o,o−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン、ビス[o,p−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン、ビス[p,p−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン、ビス[3,5−ジメチル−4−(2,3−エポキシプロポキシ)シクロへキシル]メタン等のビスフェノールF型エポキシ化合物を水素化した化合物(水素化ビスフェノールF型エポキシ化合物);水素化ビフェノール型エポキシ化合物;水素化フェノールノボラック型エポキシ化合物;水素化クレゾールノボラック型エポキシ化合物;ビスフェノールAの水素化クレゾールノボラック型エポキシ化合物;水素化ナフタレン型エポキシ化合物;トリスフェノールメタンから得られるエポキシ化合物の水素化エポキシ化合物;下記芳香族エポキシ化合物の水素化エポキシ化合物等が挙げられる。   Examples of the compound (3) having an alicyclic ring and a glycidyl ether group in the molecule include glycidyl ethers of alicyclic alcohols (particularly alicyclic polyhydric alcohols). More specifically, for example, 2,2-bis [4- (2,3-epoxypropoxy) cyclohexyl] propane, 2,2-bis [3,5-dimethyl-4- (2,3-epoxypropoxy) Compound obtained by hydrogenating bisphenol A type epoxy compound such as cyclohexyl] propane (hydrogenated bisphenol A type epoxy compound); bis [o, o- (2,3-epoxypropoxy) cyclohexyl] methane, bis [o , P- (2,3-epoxypropoxy) cyclohexyl] methane, bis [p, p- (2,3-epoxypropoxy) cyclohexyl] methane, bis [3,5-dimethyl-4- (2, 3-epoxypropoxy) cyclohexyl] a compound obtained by hydrogenating a bisphenol F-type epoxy compound such as methane (hydrogenated bisphenol F-type epoxy compound); Hydrogenated phenol novolac epoxy compound; Hydrogenated cresol novolac epoxy compound; Hydrogenated cresol novolac epoxy compound of bisphenol A; Hydrogenated naphthalene epoxy compound; Epoxy compound obtained from trisphenolmethane Hydrogenated epoxy compounds; hydrogenated epoxy compounds of the following aromatic epoxy compounds and the like.

上記芳香族エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノール類[例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール等]と、エピハロヒドリンとの縮合反応により得られるエピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;これらのエピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を上記ビスフェノール類とさらに付加反応させることにより得られる高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;フェノール類[例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS等]とアルデヒド[例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド等]とを縮合反応させて得られる多価アルコール類を、さらにエピハロヒドリンと縮合反応させることにより得られるノボラック・アルキルタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂;フルオレン環の9位に2つのフェノール骨格が結合し、かつこれらフェノール骨格のヒドロキシ基から水素原子を除いた酸素原子に、それぞれ、直接又はアルキレンオキシ基を介してグリシジル基が結合しているエポキシ化合物等が挙げられる。   Examples of the aromatic epoxy compound include epibis type glycidyl ether type epoxy resins obtained by condensation reaction of bisphenols [for example, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol and the like] and epihalohydrin; High molecular weight epibis type glycidyl ether type epoxy resin obtained by addition reaction of bis type glycidyl ether type epoxy resin with the above bisphenols; phenols [eg, phenol, cresol, xylenol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.] and aldehyde [eg, formaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, salicy A novolak alkyl type glycidyl ether type epoxy resin obtained by further condensing a polyhydric alcohol obtained by a condensation reaction with an aldehyde etc. with an epihalohydrin; two phenol skeletons are bonded to the 9-position of the fluorene ring. In addition, an epoxy compound in which a glycidyl group is bonded to an oxygen atom obtained by removing a hydrogen atom from the hydroxy group of the phenol skeleton, either directly or via an alkyleneoxy group.

上記脂肪族エポキシ化合物としては、例えば、q価の環状構造を有しないアルコール(qは自然数である)のグリシジルエーテル;一価又は多価カルボン酸[例えば、酢酸、プロピオン酸、酪酸、ステアリン酸、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、イタコン酸等]のグリシジルエステル;エポキシ化亜麻仁油、エポキシ化大豆油、エポキシ化ひまし油等の二重結合を有する油脂のエポキシ化物;エポキシ化ポリブタジエン等のポリオレフィン(ポリアルカジエンを含む)のエポキシ化物等が挙げられる。なお、上記q価の環状構造を有しないアルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、1−ブタノール等の一価のアルコール;エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等の二価のアルコール;グリセリン、ジグリセリン、エリスリトール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビトール等の三価以上の多価アルコール等が挙げられる。また、q価のアルコールは、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカーボネートポリオール、ポリオレフィンポリオール等であってもよい。   Examples of the aliphatic epoxy compound include a glycidyl ether of an alcohol having no q-valent cyclic structure (q is a natural number); a monovalent or polyvalent carboxylic acid [for example, acetic acid, propionic acid, butyric acid, stearic acid, Adipic acid, sebacic acid, maleic acid, itaconic acid, etc.] glycidyl ester; epoxidized oils and fats having double bonds such as epoxidized linseed oil, epoxidized soybean oil, epoxidized castor oil; polyolefins such as epoxidized polybutadiene (poly Epoxidized product of alkadiene). Examples of the alcohol having no q-valent cyclic structure include monohydric alcohols such as methanol, ethanol, 1-propyl alcohol, isopropyl alcohol, and 1-butanol; ethylene glycol, 1,2-propanediol, 1 , 3-propanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, and other dihydric alcohols; Examples include trihydric or higher polyhydric alcohols such as glycerin, diglycerin, erythritol, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, dipentaerythritol, and sorbitol. That. The q-valent alcohol may be polyether polyol, polyester polyol, polycarbonate polyol, polyolefin polyol, or the like.

上記オキセタン化合物としては、分子内に1以上のオキセタン環を有する公知乃至慣用の化合物が挙げられ、特に限定されないが、例えば、3,3−ビス(ビニルオキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(ヒドロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシルオキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−[(フェノキシ)メチル]オキセタン、3−エチル−3−(ヘキシルオキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(クロロメチル)オキセタン、3,3−ビス(クロロメチル)オキセタン、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、ビス{[1−エチル(3−オキセタニル)]メチル}エーテル、4,4'−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ビシクロヘキシル、1,4−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]シクロヘキサン、1,4−ビス{〔(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ〕メチル}ベンゼン、3−エチル−3−{〔(3−エチルオキセタン−3−イル)メトキシ〕メチル)}オキセタン、キシリレンビスオキセタン、3−エチル−3−{[3−(トリエトキシシリル)プロポキシ]メチル}オキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、フェノールノボラックオキセタン等が挙げられる。   Examples of the oxetane compound include known or commonly used compounds having one or more oxetane rings in the molecule, and are not particularly limited. For example, 3,3-bis (vinyloxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- (Hydroxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3-[(phenoxy) methyl] oxetane, 3-ethyl-3- (hexyloxymethyl) oxetane, 3- Ethyl-3- (chloromethyl) oxetane, 3,3-bis (chloromethyl) oxetane, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] benzene, bis {[1-ethyl (3- Oxetanyl)] methyl} ether, 4,4′-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] bisi Chlohexyl, 1,4-bis [(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxymethyl] cyclohexane, 1,4-bis {[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl} benzene, 3-ethyl-3- {[(3-ethyloxetane-3-yl) methoxy] methyl)} oxetane, xylylene bisoxetane, 3-ethyl-3-{[3- (triethoxysilyl) propoxy] methyl} oxetane, oxetanylsilsesquioxane And phenol novolac oxetane.

上記ビニルエーテル化合物としては、分子内に1以上のビニルエーテル基を有する公知乃至慣用の化合物を使用することができ、特に限定されないが、例えば、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル(エチレングリコールモノビニルエーテル)、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシイソプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、3−ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシブチルビニルエーテル、3−ヒドロキシイソブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシイソブチルビニルエーテル、1−メチル−3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、1−メチル−2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、1−ヒドロキシメチルプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシシクロヘキシルビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールモノビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジビニルエーテル、1,8−オクタンジオールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、1,3−シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、1,3−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、1,2−シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、1,2−シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、p−キシレングリコールモノビニルエーテル、p−キシレングリコールジビニルエーテル、m−キシレングリコールモノビニルエーテル、m−キシレングリコールジビニルエーテル、o−キシレングリコールモノビニルエーテル、o−キシレングリコールジビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールモノビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ペンタエチレングリコールモノビニルエーテル、ペンタエチレングリコールジビニルエーテル、オリゴエチレングリコールモノビニルエーテル、オリゴエチレングリコールジビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールモノビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、トリプロピレングリコールモノビニルエーテル、トリプロピレングリコールジビニルエーテル、テトラプロピレングリコールモノビニルエーテル、テトラプロピレングリコールジビニルエーテル、ペンタプロピレングリコールモノビニルエーテル、ペンタプロピレングリコールジビニルエーテル、オリゴプロピレングリコールモノビニルエーテル、オリゴプロピレングリコールジビニルエーテル、ポリプロピレングリコールモノビニルエーテル、ポリプロピレングリコールジビニルエーテル、イソソルバイドジビニルエーテル、オキサノルボルネンジビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、ハイドロキノンジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、トリメチロールプロパンジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ビスフェノールAジビニルエーテル、ビスフェノールFジビニルエーテル、ヒドロキシオキサノルボルナンメタノールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジオールジビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル、ジペンタエリスリトールヘキサビニルエーテル等が挙げられる。   The vinyl ether compound may be a known or conventional compound having one or more vinyl ether groups in the molecule, and is not particularly limited. For example, 2-hydroxyethyl vinyl ether (ethylene glycol monovinyl ether), 3-hydroxy Propyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxyisopropyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 3-hydroxybutyl vinyl ether, 2-hydroxybutyl vinyl ether, 3-hydroxyisobutyl vinyl ether, 2-hydroxyisobutyl vinyl ether, 1-methyl-3 -Hydroxypropyl vinyl ether, 1-methyl-2-hydroxypropyl vinyl ether, 1-hydroxymethylpropyl vinyl ether 4-hydroxycyclohexyl vinyl ether, 1,6-hexanediol monovinyl ether, 1,6-hexanediol divinyl ether, 1,8-octanediol divinyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol monovinyl ether, 1,4-cyclohexanedi Methanol divinyl ether, 1,3-cyclohexanedimethanol monovinyl ether, 1,3-cyclohexanedimethanol divinyl ether, 1,2-cyclohexanedimethanol monovinyl ether, 1,2-cyclohexanedimethanol divinyl ether, p-xylene glycol monovinyl ether P-xylene glycol divinyl ether, m-xylene glycol monovinyl ether, m-xylene glycol divinyl ether, o-xy Glycol monovinyl ether, o-xylene glycol divinyl ether, ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, tetraethylene glycol monovinyl ether, tetraethylene glycol divinyl ether, penta Ethylene glycol monovinyl ether, pentaethylene glycol divinyl ether, oligoethylene glycol monovinyl ether, oligoethylene glycol divinyl ether, polyethylene glycol monovinyl ether, polyethylene glycol divinyl ether, dipropylene glycol monovinyl ether, dipropylene glycol Coal divinyl ether, tripropylene glycol monovinyl ether, tripropylene glycol divinyl ether, tetrapropylene glycol monovinyl ether, tetrapropylene glycol divinyl ether, pentapropylene glycol monovinyl ether, pentapropylene glycol divinyl ether, oligopropylene glycol monovinyl ether, oligopropylene glycol di Vinyl ether, polypropylene glycol monovinyl ether, polypropylene glycol divinyl ether, isosorbide divinyl ether, oxanorbornene divinyl ether, phenyl vinyl ether, n-butyl vinyl ether, isobutyl vinyl ether, octyl vinyl ether, cyclohexyl vinyl ether, ha Droquinone divinyl ether, 1,4-butanediol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, trimethylolpropane divinyl ether, trimethylolpropane trivinyl ether, bisphenol A divinyl ether, bisphenol F divinyl ether, hydroxyoxanorbornane methanol divinyl ether, 1, Examples include 4-cyclohexanediol divinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, pentaerythritol tetravinyl ether, dipentaerythritol pentavinyl ether, and dipentaerythritol hexavinyl ether.

本発明の硬化性組成物においては、本発明のシルセスキオキサンとともにその他のカチオン硬化性化合物としてビニルエーテル化合物を併用することが好ましい。これにより、硬化速度が速くなる傾向がある。特に、本発明の硬化性組成物を活性エネルギー線(特に紫外線)の照射により硬化させる場合には、活性エネルギー線の照射量を低くした場合であっても表面硬度が非常に高い硬化物が優れた生産性で(例えば、エージングのための熱処理を施す必要がない等)得られるという利点がある。このため、硬化物やハードコートフィルムの製造ライン速度をより高くすることが可能となり、これらの生産性がいっそう向上する。   In the curable composition of the present invention, a vinyl ether compound is preferably used in combination with the silsesquioxane of the present invention as another cationic curable compound. This tends to increase the curing rate. In particular, when the curable composition of the present invention is cured by irradiation with active energy rays (particularly ultraviolet rays), a cured product having a very high surface hardness is excellent even when the irradiation amount of active energy rays is reduced. For example, there is an advantage that it can be obtained with high productivity (for example, it is not necessary to perform heat treatment for aging). For this reason, it becomes possible to make the manufacturing line speed of hardened | cured material and a hard coat film higher, and these productivity improves further.

また、その他のカチオン硬化性化合物として、特に、分子内に1個以上の水酸基を有するビニルエーテル化合物を使用した場合には、硬化速度が速くなり、さらに、耐熱黄変性(加熱による黄変が生じにくい特性)に優れた硬化物が得られるという利点がある。このため、いっそう高品質かつ高耐久性の硬化物やハードコートフィルムが得られる。分子内に1個以上の水酸基を有するビニルエーテル化合物が分子内に有する水酸基の数は、特に限定されないが、1〜4個が好ましく、より好ましくは1又は2個である。具体的には、分子内に1個以上の水酸基を有するビニルエーテル化合物としては、例えば、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル(エチレングリコールモノビニルエーテル)、3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、2−ヒドロキシイソプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、3−ヒドロキシブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシブチルビニルエーテル、3−ヒドロキシイソブチルビニルエーテル、2−ヒドロキシイソブチルビニルエーテル、1−メチル−3−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、1−メチル−2−ヒドロキシプロピルビニルエーテル、1−ヒドロキシメチルプロピルビニルエーテル、4−ヒドロキシシクロヘキシルビニルエーテル、1,6−ヘキサンジオールモノビニルエーテル、1,8−オクタンジオールジビニルエーテル、1,4−シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、1,3−シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、1,2−シクロヘキサンジメタノールモノビニルエーテル、p−キシレングリコールモノビニルエーテル、m−キシレングリコールモノビニルエーテル、o−キシレングリコールモノビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、トリエチレングリコールモノビニルエーテル、テトラエチレングリコールモノビニルエーテル、ペンタエチレングリコールモノビニルエーテル、オリゴエチレングリコールモノビニルエーテル、ポリエチレングリコールモノビニルエーテル、トリプロピレングリコールモノビニルエーテル、テトラプロピレングリコールモノビニルエーテル、ペンタプロピレングリコールモノビニルエーテル、オリゴプロピレングリコールモノビニルエーテル、ポリプロピレングリコールモノビニルエーテル、ペンタエリスリトールトリビニルエーテル、ジペンタエリスリトールペンタビニルエーテル等が挙げられる。   In addition, when a vinyl ether compound having one or more hydroxyl groups in the molecule is used as the other cationic curable compound, the curing rate is increased, and further, heat-resistant yellowing (yellowing due to heating hardly occurs). There is an advantage that a cured product having excellent properties can be obtained. For this reason, the hardened | cured material and hard coat film of higher quality and durability are obtained. The number of hydroxyl groups in the molecule of the vinyl ether compound having one or more hydroxyl groups in the molecule is not particularly limited, but is preferably 1 to 4, more preferably 1 or 2. Specifically, examples of the vinyl ether compound having one or more hydroxyl groups in the molecule include 2-hydroxyethyl vinyl ether (ethylene glycol monovinyl ether), 3-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxypropyl vinyl ether, 2-hydroxyisopropyl. Vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, 3-hydroxybutyl vinyl ether, 2-hydroxybutyl vinyl ether, 3-hydroxyisobutyl vinyl ether, 2-hydroxyisobutyl vinyl ether, 1-methyl-3-hydroxypropyl vinyl ether, 1-methyl-2-hydroxypropyl Vinyl ether, 1-hydroxymethylpropyl vinyl ether, 4-hydroxycyclohexyl vinyl ether, 1,6-hexa Diol monovinyl ether, 1,8-octanediol divinyl ether, 1,4-cyclohexanedimethanol monovinyl ether, 1,3-cyclohexanedimethanol monovinyl ether, 1,2-cyclohexanedimethanol monovinyl ether, p-xylene glycol monovinyl ether, m-xylene glycol monovinyl ether, o-xylene glycol monovinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, triethylene glycol monovinyl ether, tetraethylene glycol monovinyl ether, pentaethylene glycol monovinyl ether, oligoethylene glycol monovinyl ether, polyethylene glycol monovinyl ether, tripropylene glycol Monovinyl ether, tetra B propylene glycol monomethyl ether, pentaethylene glycol monomethyl ether, oligo propylene glycol monomethyl ether, polypropylene glycol monovinyl ether, pentaerythritol trivinyl ether, dipentaerythritol penta vinyl ether.

本発明の硬化性組成物におけるその他のカチオン硬化性化合物の含有量(配合量)は、特に限定されないが、本発明のシルセスキオキサンとその他のカチオン硬化性化合物の総量(100重量%;カチオン硬化性化合物の全量)に対して、50重量%以下(例えば、0〜50重量%)が好ましく、より好ましくは30重量%以下(例えば、0〜30重量%)、さらに好ましくは10重量%以下である。その他のカチオン硬化性化合物の含有量を50重量%以下(特に10重量%以下)とすることにより、硬化物の耐擦傷性がより向上する傾向がある。一方、その他のカチオン硬化性化合物の含有量を10重量%超とすることにより、硬化性組成物や硬化物に対して所望の性能(例えば、硬化性組成物に対する速硬化性や粘度調整等)を付与することができる場合がある。   The content (blending amount) of the other cationic curable compound in the curable composition of the present invention is not particularly limited, but the total amount of the silsesquioxane of the present invention and the other cationic curable compound (100% by weight; cation) 50% by weight or less (for example, 0 to 50% by weight), preferably 30% by weight or less (for example, 0 to 30% by weight), more preferably 10% by weight or less, based on the total amount of the curable compound. It is. By setting the content of other cationic curable compounds to 50% by weight or less (particularly 10% by weight or less), the scratch resistance of the cured product tends to be further improved. On the other hand, by setting the content of the other cationic curable compound to more than 10% by weight, desired performance for the curable composition and the cured product (for example, quick curability and viscosity adjustment for the curable composition). May be granted.

本発明の硬化性組成物におけるビニルエーテル化合物(特に、分子内に1個以上の水酸基を有するビニルエーテル化合物)の含有量(配合量)は、特に限定されないが、本発明のシルセスキオキサンとその他のカチオン硬化性化合物の総量(100重量%;カチオン硬化性化合物の全量)に対して、0.01〜10重量%が好ましく、より好ましくは0.05〜9重量%、さらに好ましくは1〜8重量%である。ビニルエーテル化合物の含有量を上記範囲に制御することにより、硬化物の表面硬度がより高くなり、活性エネルギー線(例えば、紫外線)の照射量を低くした場合であっても表面硬度が非常に高い硬化物が得られる傾向がある。特に、分子内に1個以上の水酸基を有するビニルエーテル化合物の含有量を上記範囲に制御することにより、硬化物の表面硬度が特に高くなることに加えて、その耐熱黄変性もいっそう向上する傾向がある。   The content (blending amount) of the vinyl ether compound (particularly, the vinyl ether compound having one or more hydroxyl groups in the molecule) in the curable composition of the present invention is not particularly limited, but the silsesquioxane of the present invention and other The amount is preferably 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.05 to 9% by weight, still more preferably 1 to 8% by weight based on the total amount of the cationic curable compound (100% by weight; the total amount of the cationic curable compound). %. By controlling the content of the vinyl ether compound within the above range, the surface hardness of the cured product becomes higher, and the surface hardness is extremely high even when the irradiation amount of active energy rays (for example, ultraviolet rays) is lowered. There is a tendency to get things. In particular, by controlling the content of the vinyl ether compound having one or more hydroxyl groups in the molecule within the above range, in addition to particularly high surface hardness of the cured product, there is a tendency to further improve its heat-resistant yellowing. is there.

本発明の硬化性組成物は、さらに、その他任意の成分として、沈降シリカ、湿式シリカ、ヒュームドシリカ、焼成シリカ、酸化チタン、アルミナ、ガラス、石英、アルミノケイ酸、酸化鉄、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、カーボンブラック、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素等の無機質充填剤、これらの充填剤をオルガノハロシラン、オルガノアルコキシシラン、オルガノシラザン等の有機ケイ素化合物により処理した無機質充填剤;シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂等の有機樹脂微粉末;銀、銅等の導電性金属粉末等の充填剤、硬化剤(アミン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤等)、硬化助剤、硬化促進剤(イミダゾール類、アルカリ金属又はアルカリ土類金属アルコキシド、ホスフィン類、アミド化合物、ルイス酸錯体化合物、硫黄化合物、ホウ素化合物、縮合性有機金属化合物等)、溶剤(水、有機溶剤等)、安定化剤(酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、熱安定化剤、重金属不活性化剤等)、難燃剤(リン系難燃剤、ハロゲン系難燃剤、無機系難燃剤等)、難燃助剤、補強材(他の充填剤等)、核剤、カップリング剤(シランカップリング剤等)、滑剤、ワックス、可塑剤、離型剤、耐衝撃改良剤、色相改良剤、透明化剤、レオロジー調整剤(流動性改良剤等)、加工性改良剤、着色剤(染料、顔料等)、帯電防止剤、分散剤、表面調整剤(レベリング剤、ワキ防止剤等)、表面改質剤(スリップ剤等)、艶消し剤、消泡剤、抑泡剤、脱泡剤、抗菌剤、防腐剤、粘度調整剤、増粘剤、光増感剤、発泡剤、重合安定剤等の慣用の添加剤を含んでいてもよい。これらの添加剤は1種を単独で、又は2種以上を組み合わせて使用できる。上記添加剤の含有量(配合量)は、特に限定されないが、本発明のシルセスキオキサン100重量部に対して、100重量部以下が好ましく、より好ましくは30重量部以下(例えば、0.01〜30重量部)、さらに好ましくは10重量部以下(例えば、0.1〜10重量部)である。   The curable composition of the present invention further includes, as other optional components, precipitated silica, wet silica, fumed silica, calcined silica, titanium oxide, alumina, glass, quartz, aluminosilicate, iron oxide, zinc oxide, calcium carbonate. Inorganic fillers such as carbon black, silicon carbide, silicon nitride and boron nitride, inorganic fillers obtained by treating these fillers with organosilicon compounds such as organohalosilanes, organoalkoxysilanes and organosilazanes; silicone resins, epoxy resins , Organic resin fine powder such as fluororesin; filler such as conductive metal powder such as silver and copper, curing agent (amine curing agent, polyaminoamide curing agent, acid anhydride curing agent, phenol curing agent, etc. ), Curing aids, curing accelerators (imidazoles, alkali metal or alkaline earth metal alkoxides, Fins, amide compounds, Lewis acid complex compounds, sulfur compounds, boron compounds, condensable organometallic compounds, etc.), solvents (water, organic solvents, etc.), stabilizers (antioxidants, UV absorbers, light stabilizers, Heat stabilizers, heavy metal deactivators, etc.), flame retardants (phosphorous flame retardants, halogen flame retardants, inorganic flame retardants, etc.), flame retardant aids, reinforcing materials (other fillers, etc.), nucleating agents , Coupling agents (silane coupling agents, etc.), lubricants, waxes, plasticizers, mold release agents, impact modifiers, hue modifiers, clearing agents, rheology modifiers (fluidity modifiers, etc.), processability improvement Agents, colorants (dyes, pigments, etc.), antistatic agents, dispersants, surface conditioners (leveling agents, anti-waxing agents, etc.), surface modifiers (slip agents, etc.), matting agents, antifoaming agents, suppression Foaming agent, defoaming agent, antibacterial agent, preservative, viscosity modifier, thickener, photosensitizer, foaming agent, heavy It may contain conventional additives such as stabilizers. These additives can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types. Although the content (blending amount) of the additive is not particularly limited, it is preferably 100 parts by weight or less, more preferably 30 parts by weight or less (for example, 0.00%) with respect to 100 parts by weight of the silsesquioxane of the present invention. 01 to 30 parts by weight), more preferably 10 parts by weight or less (for example, 0.1 to 10 parts by weight).

本発明の硬化性組成物は、特に限定されないが、上記の各成分を室温で又は必要に応じて加熱しながら攪拌・混合することにより調製することができる。なお、本発明の硬化性組成物は、各成分があらかじめ混合されたものをそのまま使用する1液系の組成物として使用することもできるし、例えば、別々に保管しておいた2以上の成分を使用前に所定の割合で混合して使用する多液系(例えば、2液系)の組成物として使用することもできる。   Although the curable composition of this invention is not specifically limited, It can prepare by stirring and mixing each said component, heating at room temperature or as needed. In addition, the curable composition of the present invention can be used as a one-component composition in which each component is mixed in advance, for example, two or more components stored separately. Can be used as a multi-liquid composition (for example, a two-liquid system) used by mixing them at a predetermined ratio before use.

本発明の硬化性組成物は、特に限定されないが、常温(約25℃)で液体であることが好ましい。より具体的には、本発明の硬化性組成物は、溶媒20%に希釈した液[特に、メチルイソブチルケトンの割合が20重量%である硬化性組成物(溶液)]の25℃における粘度として、10〜20000mPa・sが好ましく、より好ましくは50〜10000mPa・s、さらに好ましくは100〜8000mPa・sである。上記粘度を10mPa・s以上とすることにより、塗布性が向上する傾向がある。一方、上記粘度を20000mPa・s以下とすることにより、硬化性組成物の調製や取り扱いが容易となり、また、硬化物中に気泡が残存しにくくなる傾向がある。なお、本発明の硬化性組成物の粘度は、粘度計(商品名「MCR301」、アントンパール社製)を用いて、振り角5%、周波数0.1〜100(1/s)、温度:25℃の条件で測定される。   Although the curable composition of this invention is not specifically limited, It is preferable that it is a liquid at normal temperature (about 25 degreeC). More specifically, the curable composition of the present invention has a viscosity at 25 ° C. of a liquid diluted to 20% of a solvent [particularly, a curable composition (solution) in which the proportion of methyl isobutyl ketone is 20% by weight]. 10 to 20000 mPa · s, more preferably 50 to 10000 mPa · s, and still more preferably 100 to 8000 mPa · s. There exists a tendency for applicability | paintability to improve by making the said viscosity into 10 mPa * s or more. On the other hand, when the viscosity is 20000 mPa · s or less, preparation and handling of the curable composition are facilitated, and air bubbles tend not to remain in the cured product. The viscosity of the curable composition of the present invention was measured using a viscometer (trade name “MCR301”, manufactured by Anton Paar Co., Ltd.) with a swing angle of 5%, a frequency of 0.1 to 100 (1 / s), and temperature: It is measured at 25 ° C.

[硬化物]
本発明の硬化性組成物におけるカチオン硬化性化合物(本発明のシルセスキオキサン等)の重合反応を進行させることにより、該硬化性組成物を硬化させることができ、硬化物(「本発明の硬化物」と称する場合がある)を得ることができる。硬化の方法は、周知の方法より適宜選択でき、特に限定されないが、例えば、活性エネルギー線の照射、及び/又は、加熱する方法が挙げられる。上記活性エネルギー線としては、例えば、赤外線、可視光線、紫外線、X線、電子線、α線、β線、γ線等のいずれを使用することもできる。中でも、取り扱い性に優れる点で、紫外線が好ましい。
[Cured product]
By proceeding the polymerization reaction of the cationic curable compound (such as silsesquioxane of the present invention) in the curable composition of the present invention, the curable composition can be cured, May be referred to as a “cured product”. The curing method can be appropriately selected from well-known methods and is not particularly limited, and examples thereof include a method of irradiation with active energy rays and / or heating. As the active energy ray, for example, any of infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, X-rays, electron beams, α rays, β rays, γ rays and the like can be used. Among these, ultraviolet rays are preferable in terms of excellent handleability.

本発明の硬化性組成物を活性エネルギー線の照射により硬化させる際の条件(活性エネルギー線の照射条件等)は、照射する活性エネルギー線の種類やエネルギー、硬化物の形状やサイズ等に応じて適宜調整することができ、特に限定されないが、紫外線を照射する場合には、例えば1〜1000mJ/cm2程度とすることが好ましい。なお、活性エネルギー線の照射には、例えば、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、カーボンアーク、メタルハライドランプ、太陽光、LEDランプ、レーザー等を使用することができる。活性エネルギー線の照射後には、さらに加熱処理(アニール、エージング)を施してさらに硬化反応を進行させることができる。 Conditions for curing the curable composition of the present invention by irradiation with active energy rays (irradiation conditions for active energy rays, etc.) depend on the type and energy of the active energy rays to be irradiated, the shape and size of the cured product, etc. Although it can adjust suitably and it is not specifically limited, When irradiating an ultraviolet-ray, it is preferable to set it as about 1-1000 mJ / cm < 2 >, for example. For irradiation with active energy rays, for example, a high-pressure mercury lamp, an ultrahigh-pressure mercury lamp, a xenon lamp, a carbon arc, a metal halide lamp, sunlight, an LED lamp, a laser, or the like can be used. After the irradiation with the active energy ray, a heating treatment (annealing and aging) can be further performed to further advance the curing reaction.

一方、本発明の硬化性組成物を加熱により硬化させる際の条件は、特に限定されないが、例えば、30〜200℃が好ましく、より好ましくは50〜190℃である。硬化時間は適宜設定可能である。   On the other hand, conditions for curing the curable composition of the present invention by heating are not particularly limited, but for example, 30 to 200 ° C is preferable, and 50 to 190 ° C is more preferable. The curing time can be appropriately set.

本発明の硬化性組成物は上述のように、硬化させることによって、高い表面硬度を有する硬化物を形成できる。従って、本発明の硬化性組成物は、特に、ハードコートフィルムにおけるハードコート層を形成するための「ハードコート層形成用硬化性組成物」(「ハードコート液」や「ハードコート剤」等と称される場合がある)として特に好ましく使用できる。   As described above, the curable composition of the present invention can be cured to form a cured product having a high surface hardness. Accordingly, the curable composition of the present invention particularly includes a “curable composition for forming a hard coat layer” (“hard coat liquid”, “hard coat agent” and the like for forming a hard coat layer in a hard coat film. And may be particularly preferably used.

[ハードコートフィルム]
本発明のハードコートフィルムは、基材と、該基材の少なくとも一方の表面に形成されたハードコート層とを有するフィルムであって、上記ハードコート層が、本発明の硬化性組成物(ハードコート層形成用硬化性組成物)により形成されたハードコート層(本発明の硬化性組成物の硬化物の層)であることを特徴としている。なお、本明細書においては、本発明の硬化性組成物により形成された上記ハードコート層を、「本発明のハードコート層」と称する場合がある。
[Hard coat film]
The hard coat film of the present invention is a film having a substrate and a hard coat layer formed on at least one surface of the substrate, wherein the hard coat layer is a curable composition (hard It is a hard coat layer (a layer of a cured product of the curable composition of the present invention) formed by a curable composition for forming a coat layer). In the present specification, the hard coat layer formed of the curable composition of the present invention may be referred to as “the hard coat layer of the present invention”.

なお、本発明のハードコートフィルムにおける本発明のハードコート層は、上記基材の一方の表面(片面)のみに形成されていてもよいし、両方の表面(両面)に形成されていてもよい。   In addition, the hard coat layer of the present invention in the hard coat film of the present invention may be formed only on one surface (one surface) of the substrate, or may be formed on both surfaces (both surfaces). .

また、本発明のハードコートフィルムにおける本発明のハードコート層は、上記基材のそれぞれの表面において、一部のみに形成されていてもよいし、全面に形成されていてもよい。   In addition, the hard coat layer of the present invention in the hard coat film of the present invention may be formed on only a part or on the entire surface of each surface of the substrate.

本発明のハードコートフィルムにおける基材は、ハードコートフィルムの基材であって、本発明のハードコート層以外を構成する部分をいう。上記基材としては、プラスチック基材、金属基材、セラミックス基材、半導体基材、ガラス基材、紙基材、木基材(木製基材)、表面が塗装表面である基材等の公知乃至慣用の基材を用いることができ、特に限定されない。中でも、プラスチック基材(プラスチック材料により構成された基材)が好ましい。   The base material in the hard coat film of the present invention is a base material of the hard coat film and refers to a part constituting other than the hard coat layer of the present invention. As said base material, well-known, such as a plastic base material, a metal base material, a ceramic base material, a semiconductor base material, a glass base material, a paper base material, a wood base material (wood base material), and the base material whose surface is a coating surface Thru | or a usual base material can be used and it does not specifically limit. Among these, a plastic substrate (a substrate made of a plastic material) is preferable.

上記プラスチック基材を構成するプラスチック材料は、特に限定されないが、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル;ポリイミド;ポリカーボネート;ポリアミド;ポリアセタール;ポリフェニレンオキサイド;ポリフェニレンサルファイド;ポリエーテルスルホン;ポリエーテルエーテルケトン;ノルボルネン系モノマーの単独重合体(付加重合体や開環重合体等)、ノルボルネンとエチレンの共重合体等のノルボルネン系モノマーとオレフィン系モノマーの共重合体(付加重合体や開環重合体等の環状オレフィンコポリマー等)、これらの誘導体等の環状ポリオレフィン;ビニル系重合体(例えば、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等のアクリル樹脂、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン樹脂(ABS樹脂)等);ビニリデン系重合体(例えば、ポリ塩化ビニリデン等);トリアセチルセルロース(TAC)等のセルロース系樹脂;エポキシ樹脂;フェノール樹脂;メラミン樹脂;ユリア樹脂;マレイミド樹脂;シリコーン等の各種プラスチック材料が挙げられる。なお、上記プラスチック基材は、1種のみのプラスチック材料により構成されたものであってもよいし、2種以上のプラスチック材料により構成されたものであってもよい。   Although the plastic material which comprises the said plastic base material is not specifically limited, For example, Polyester such as polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN); Polyimide; Polycarbonate; Polyamide; Polyacetal; Polyphenylene oxide; Polyphenylene sulfide; Polyether Sulfone; Polyetheretherketone; Norbornene monomer homopolymer (addition polymer, ring-opening polymer, etc.), Norbornene monomer and olefin monomer copolymer (addition polymer, such as norbornene and ethylene copolymer) And cyclic olefin copolymers such as ring-opening polymers), cyclic polyolefins such as derivatives thereof; vinyl polymers (for example, acrylic resins such as polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene , Polyvinyl chloride, acrylonitrile-styrene-butadiene resin (ABS resin, etc.); vinylidene polymers (eg, polyvinylidene chloride, etc.); cellulose resins such as triacetyl cellulose (TAC); epoxy resins; phenol resins; Various plastic materials such as melamine resin; urea resin; maleimide resin; The plastic substrate may be composed of only one kind of plastic material or may be composed of two or more kinds of plastic materials.

中でも、上記プラスチック基材としては、本発明のハードコートフィルムとして透明性に優れたハードコートフィルムを得ることを目的とする場合には、透明性に優れた基材(透明基材)を用いることが好ましく、より好ましくはポリエステルフィルム(特に、PET、PEN)、環状ポリオレフィンフィルム、ポリカーボネートフィルム、TACフィルム、PMMAフィルムである。   Above all, as the plastic substrate, when the purpose is to obtain a hard coat film excellent in transparency as the hard coat film of the present invention, a substrate excellent in transparency (transparent substrate) is used. And more preferably a polyester film (particularly PET, PEN), a cyclic polyolefin film, a polycarbonate film, a TAC film, and a PMMA film.

上記プラスチック基材は、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、耐光安定剤、熱安定剤、結晶核剤、難燃剤、難燃助剤、充填剤、可塑剤、耐衝撃性改良剤、補強剤、分散剤、帯電防止剤、発泡剤、抗菌剤等のその他の添加剤を含んでいてもよい。なお、添加剤は1種を単独で使用することもできるし、2種以上を組み合わせて使用することもできる。   If necessary, the plastic substrate is made of an antioxidant, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, a crystal nucleating agent, a flame retardant, a flame retardant aid, a filler, a plasticizer, and an impact modifier. , Other additives such as reinforcing agents, dispersants, antistatic agents, foaming agents, antibacterial agents and the like may be included. In addition, an additive can also be used individually by 1 type and can also be used in combination of 2 or more type.

上記プラスチック基材は、単層の構成を有していてもよいし、多層(積層)の構成を有していてもよく、その構成(構造)は特に限定されない。例えば、上記プラスチック基材は、プラスチックフィルムの少なくとも一方の表面に本発明のハードコート層以外の層(「その他の層」と称する場合がある)が形成された、「プラスチックフィルム/その他の層」又は「その他の層/プラスチックフィルム/その他の層」等の積層構成を有するプラスチック基材であってもよい。上記その他の層としては、例えば、本発明のハードコート層以外のハードコート層等が挙げられる。なお、上記その他の層を構成する材料としては、例えば、上述のプラスチック材料等が挙げられる。   The plastic substrate may have a single-layer configuration or a multilayer (lamination) configuration, and the configuration (structure) is not particularly limited. For example, the above-mentioned plastic substrate is “plastic film / other layer” in which a layer other than the hard coat layer of the present invention (sometimes referred to as “other layer”) is formed on at least one surface of the plastic film. Alternatively, it may be a plastic substrate having a laminated structure such as “other layer / plastic film / other layer”. Examples of the other layers include hard coat layers other than the hard coat layer of the present invention. In addition, as a material which comprises the said other layer, the above-mentioned plastic material etc. are mentioned, for example.

上記プラスチック基材の表面の一部又は全部には、粗化処理、易接着処理、静電気防止処理、サンドブラスト処理(サンドマット処理)、コロナ放電処理、プラズマ処理、ケミカルエッチング処理、ウォーターマット処理、火炎処理、酸処理、アルカリ処理、酸化処理、紫外線照射処理、シランカップリング剤処理等の公知乃至慣用の表面処理が施されていてもよい。なお、上記プラスチック基材は、未延伸フィルムであってもよいし、延伸フィルム(一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルム等)であってもよい。   Roughening treatment, easy adhesion treatment, antistatic treatment, sandblast treatment (sand mat treatment), corona discharge treatment, plasma treatment, chemical etching treatment, water mat treatment, flame are applied to part or all of the surface of the plastic substrate. Known or conventional surface treatments such as treatment, acid treatment, alkali treatment, oxidation treatment, ultraviolet irradiation treatment, silane coupling agent treatment, etc. may be applied. The plastic substrate may be an unstretched film or a stretched film (uniaxially stretched film, biaxially stretched film, etc.).

上記プラスチック基材は、例えば、上述のプラスチック材料をフィルム状に成形してプラスチック基材(プラスチックフィルム)とする方法、必要に応じてさらに上記プラスチックフィルムに対して適宜な層(例えば、上記その他の層等)を形成したり、適宜な表面処理を施す方法等の、公知乃至慣用の方法により製造することができる。なお、上記プラスチック基材としては、市販品を使用することもできる。   The plastic base material is, for example, a method of forming the above plastic material into a film shape to form a plastic base material (plastic film), and if necessary, an appropriate layer (for example, the above-mentioned other layers) with respect to the plastic film. For example, a layer or the like, or an appropriate surface treatment. In addition, a commercial item can also be used as said plastic base material.

上記基材の厚さは、特に限定されないが、例えば、0.01〜10000μmの範囲から適宜選択することができる。   Although the thickness of the said base material is not specifically limited, For example, it can select suitably from the range of 0.01-10000 micrometers.

本発明のハードコートフィルムにおける本発明のハードコート層は、本発明のハードコートフィルムにおける少なくとも一方の表面層を構成する層であり、本発明の硬化性組成物(ハードコート層形成用硬化性組成物)を硬化させることにより得られる硬化物(樹脂硬化物)により形成された層(硬化物層)である。   The hard coat layer of the present invention in the hard coat film of the present invention is a layer constituting at least one surface layer in the hard coat film of the present invention, and the curable composition of the present invention (curable composition for forming a hard coat layer). It is a layer (cured product layer) formed by a cured product (resin cured product) obtained by curing the product.

本発明のハードコート層の厚さ(基材の両面に本発明のハードコート層を有する場合は、それぞれのハードコート層の厚さ)は、特に限定されないが、1〜200μmが好ましく、より好ましくは3〜150μm、さらに好ましくは4〜50μmである。特に、本発明のハードコート層は、薄い場合(例えば、厚さ10μm以下の場合)であっても、表面の高硬度を維持すること(例えば、鉛筆硬度を2H以上とすること)が可能である。また、厚い場合(例えば、厚さ50μm以上の場合)であっても、硬化収縮等に起因するクラック発生等の不具合が生じにくいため、厚膜化によって鉛筆硬度を著しく高めること(例えば、鉛筆硬度を9H以上とすること)が可能である。   The thickness of the hard coat layer of the present invention (in the case of having the hard coat layer of the present invention on both surfaces of the substrate) is not particularly limited, but is preferably 1 to 200 μm, more preferably Is 3 to 150 μm, more preferably 4 to 50 μm. In particular, even when the hard coat layer of the present invention is thin (for example, when the thickness is 10 μm or less), it is possible to maintain a high surface hardness (for example, a pencil hardness of 2H or more). is there. In addition, even when it is thick (for example, when the thickness is 50 μm or more), it is difficult to cause defects such as cracks due to curing shrinkage, etc., so that the pencil hardness is significantly increased by increasing the film thickness (for example, pencil hardness) Can be 9H or more).

本発明のハードコート層のヘイズは、特に限定されないが、50μmの厚さの場合で、1.5%以下が好ましく、より好ましくは1.0%以下である。なお、ヘイズの下限は、特に限定されないが、例えば、0.1%である。ヘイズを特に1.0%以下とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。本発明のハードコート層のヘイズは、JIS K7136に準拠して測定することができる。   The haze of the hard coat layer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1.5% or less, more preferably 1.0% or less in the case of a thickness of 50 μm. The lower limit of haze is not particularly limited, but is 0.1%, for example. By setting the haze to 1.0% or less, for example, the haze tends to be suitable for use in applications that require very high transparency (for example, surface protection sheets for displays such as touch panels). The haze of the hard coat layer of the present invention can be measured according to JIS K7136.

本発明のハードコート層の全光線透過率は、特に限定されないが、50μmの厚さの場合で、85%以上が好ましく、より好ましくは90%以上である。なお、全光線透過率の上限は、特に限定されないが、例えば、99%である。全光線透過率を85%以上とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。本発明のハードコート層の全光線透過率は、JIS K7361−1に準拠して測定することができる。   The total light transmittance of the hard coat layer of the present invention is not particularly limited, but is preferably 85% or more, more preferably 90% or more in the case of a thickness of 50 μm. The upper limit of the total light transmittance is not particularly limited, but is 99%, for example. By setting the total light transmittance to 85% or more, for example, it tends to be suitable for use in applications that require extremely high transparency (for example, surface protection sheets for displays such as touch panels). The total light transmittance of the hard coat layer of the present invention can be measured according to JIS K7361-1.

本発明のハードコートフィルムは、さらに、本発明のハードコート層表面に表面保護フィルムを有していてもよい。本発明のハードコートフィルムが表面保護フィルムを有することにより、ハードコートフィルムの打ち抜き加工性がいっそう向上する傾向がある。このように表面保護フィルムを有する場合には、例えば、ハードコート層の硬度が非常に高く、打ち抜き加工時に基材からの剥離やクラックが発生しやすいものであっても、このような問題を生じさせることなくトムソン刃を使用した打ち抜き加工を行うことができる。   The hard coat film of the present invention may further have a surface protective film on the surface of the hard coat layer of the present invention. When the hard coat film of the present invention has a surface protective film, the punchability of the hard coat film tends to be further improved. In the case of having a surface protective film in this way, for example, even if the hardness of the hard coat layer is very high and peeling or cracking from the base material is likely to occur at the time of punching, such a problem occurs. It is possible to perform punching using a Thomson blade without causing it to occur.

上記表面保護フィルムとしては、公知乃至慣用の表面保護フィルムを使用することができ、特に限定されないが、例えば、プラスチックフィルムの表面に粘着剤層を有するものが使用できる。上記プラスチックフィルムとしては、例えば、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等)、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン等)、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ジアセテート樹脂、トリアセテート樹脂、ポリアリレート、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルイミド、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチック材料より形成されたプラスチックフィルムが挙げられる。上記粘着剤層としては、例えば、アクリル系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、エチレン−酢酸ビニル共重合体系粘着剤、エチレン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体系粘着剤、スチレン−イソプレンブロック共重合体系粘着剤、スチレン−ブタジエンブロック共重合体系粘着剤等の公知乃至慣用の粘着剤の1種以上より形成された粘着剤層が挙げられる。上記粘着剤層中には、各種の添加剤(例えば、帯電防止剤、スリップ剤等)が含まれていてもよい。なお、プラスチックフィルム、粘着剤層は、それぞれ単層構成を有していてもよいし、多層(複層)構成を有していてもよい。また、表面保護フィルムの厚さは、特に限定されず、適宜選択することができる。   As the surface protective film, a known or conventional surface protective film can be used, and is not particularly limited. For example, a film having a pressure-sensitive adhesive layer on the surface of a plastic film can be used. Examples of the plastic film include polyester (polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, etc.), polyolefin (polyethylene, polypropylene, cyclic polyolefin, etc.), polystyrene, acrylic resin, polycarbonate, epoxy resin, fluorine resin, silicone resin, diacetate resin, Examples thereof include plastic films formed from plastic materials such as triacetate resin, polyarylate, polyvinyl chloride, polysulfone, polyethersulfone, polyetheretherimide, polyimide, and polyamide. Examples of the adhesive layer include an acrylic adhesive, a natural rubber adhesive, a synthetic rubber adhesive, an ethylene-vinyl acetate copolymer adhesive, an ethylene- (meth) acrylate copolymer adhesive, Examples thereof include a pressure-sensitive adhesive layer formed from one or more known or common pressure-sensitive adhesives such as a styrene-isoprene block copolymer pressure-sensitive adhesive and a styrene-butadiene block copolymer pressure-sensitive adhesive. In the pressure-sensitive adhesive layer, various additives (for example, an antistatic agent, a slip agent, etc.) may be contained. In addition, the plastic film and the pressure-sensitive adhesive layer may each have a single layer configuration, or may have a multilayer (multi-layer) configuration. Further, the thickness of the surface protective film is not particularly limited and can be appropriately selected.

表面保護フィルムとしては、例えば、商品名「サニテクト」シリーズ((株)サンエー化研製)、商品名「E−MASK」シリーズ(日東電工(株)製)、商品名「マスタック」シリーズ(藤森工業(株)製)、商品名「ヒタレックス」シリーズ(日立化成工業(株)製)、商品名「アルファン」シリーズ(王子エフテックス(株)製)等の市販品が市場より入手可能である。   Examples of the surface protective film include the product name “Sanitek” series (manufactured by Sanei Kaken Co., Ltd.), the product name “E-MASK” series (manufactured by Nitto Denko Corporation), and the product name “Mastak” series (Fujimori Industry ( Commercially available products such as the product name “Hitarex” series (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and the product name “Alphan” series (manufactured by Oji F-Tex Co., Ltd.) are available from the market.

本発明のハードコートフィルムは、公知乃至慣用のハードコートフィルムの製造方法に準じて製造することができ、その製造方法は特に限定されないが、例えば、上記基材の少なくとも一方の表面に本発明の硬化性組成物(ハードコート層形成用硬化性組成物)を塗布し、必要に応じて溶剤を乾燥によって除去した後、該硬化性組成物(硬化性組成物層)を硬化させることにより製造できる。硬化性組成物を硬化させる際の条件は、特に限定されず、例えば、上述の硬化物を形成する際の条件から適宜選択可能である。   The hard coat film of the present invention can be produced in accordance with a known or commonly used method for producing a hard coat film, and the production method is not particularly limited. For example, the hard coat film of the present invention is applied to at least one surface of the substrate. It can be produced by applying a curable composition (a curable composition for forming a hard coat layer), removing the solvent by drying as necessary, and then curing the curable composition (curable composition layer). . The conditions for curing the curable composition are not particularly limited, and can be appropriately selected from, for example, the conditions for forming the cured product described above.

本発明のハードコートフィルムの厚さは、特に限定されず、1〜10000μmの範囲から適宜選択することができる。   The thickness of the hard coat film of this invention is not specifically limited, It can select from the range of 1-10000 micrometers suitably.

本発明のハードコートフィルムの本発明のハードコート層表面の鉛筆硬度は、特に限定されないが、ハードコート層の厚さ10μmの場合において、H以上が好ましく、より好ましくは2H以上である。なお、鉛筆硬度は、JIS K5600−5−4に記載の方法に準じて評価することができる。   The pencil hardness of the hard coat layer surface of the present invention of the hard coat film of the present invention is not particularly limited, but is preferably H or more, more preferably 2H or more when the thickness of the hard coat layer is 10 μm. The pencil hardness can be evaluated according to the method described in JIS K5600-5-4.

本発明のハードコートフィルムのヘイズは、特に限定されないが、1.5%以下が好ましく、より好ましくは1.0%以下である。なお、ヘイズの下限は、特に限定されないが、例えば、0.1%である。ヘイズを特に1.0%以下とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。本発明のハードコートフィルムのヘイズは、例えば、基材として上述の透明基材を使用することによって容易に上記範囲に制御することができる。なお、ヘイズは、JIS K7136に準拠して測定することができる。   The haze of the hard coat film of the present invention is not particularly limited, but is preferably 1.5% or less, more preferably 1.0% or less. The lower limit of haze is not particularly limited, but is 0.1%, for example. By setting the haze to 1.0% or less, for example, the haze tends to be suitable for use in applications that require very high transparency (for example, surface protection sheets for displays such as touch panels). The haze of the hard coat film of the present invention can be easily controlled within the above range by using, for example, the above-mentioned transparent substrate as a substrate. The haze can be measured according to JIS K7136.

本発明のハードコートフィルムの全光線透過率は、特に限定されないが、85%以上が好ましく、より好ましくは90%以上である。なお、全光線透過率の上限は、特に限定されないが、例えば、99%である。全光線透過率を特に90%以上とすることにより、例えば、非常に高い透明性が要求される用途(例えば、タッチパネル等のディスプレイの表面保護シート等)への使用に適する傾向がある。本発明のハードコートフィルムの全光線透過率は、例えば、基材として上述の透明基材を使用することによって容易に上記範囲に制御することができる。なお、全光線透過率は、JIS K7361−1に準拠して測定することができる。   Although the total light transmittance of the hard coat film of this invention is not specifically limited, 85% or more is preferable, More preferably, it is 90% or more. The upper limit of the total light transmittance is not particularly limited, but is 99%, for example. By setting the total light transmittance to 90% or more in particular, for example, there is a tendency to be suitable for use in applications that require very high transparency (for example, surface protection sheets for displays such as touch panels). The total light transmittance of the hard coat film of the present invention can be easily controlled within the above range by using, for example, the above-mentioned transparent substrate as the substrate. The total light transmittance can be measured according to JIS K7361-1.

本発明のハードコートフィルムは、表面硬度が高いため、高い品質を有する。特に、本発明のハードコート層表面に表面保護フィルムを有する場合には、打ち抜き加工性にも優れる。このため、このような特性が要求されるあらゆる用途に好ましく使用することができる。本発明のハードコートフィルムは、例えば、各種製品における表面保護フィルム、各種製品の部材又は部品における表面保護フィルム等として使用することもできるし、また、各種製品やその部材又は部品の構成材として使用することもできる。上記製品としては、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ等の表示装置;タッチパネル等の入力装置:太陽電池;各種家電製品;各種電気・電子製品;携帯電子端末(例えば、ゲーム機器、パソコン、タブレット、スマートフォン、携帯電話等)の各種電気・電子製品;各種光学機器等が挙げられる。また、本発明のハードコートフィルムが各種製品やその部材又は部品の構成材として使用される態様としては、例えば、タッチパネルにおけるハードコートフィルムと透明導電フィルムの積層体等に使用される態様等が挙げられる。   The hard coat film of the present invention has high quality because of its high surface hardness. In particular, when the surface protective film is provided on the surface of the hard coat layer of the present invention, the punching processability is also excellent. For this reason, it can be preferably used for any application that requires such characteristics. The hard coat film of the present invention can be used as, for example, a surface protective film for various products, a surface protective film for various product members or parts, and also used as a constituent material for various products, members or parts thereof. You can also Examples of the products include display devices such as liquid crystal displays and organic EL displays; input devices such as touch panels: solar cells; various home appliances; various electric and electronic products; portable electronic terminals (for example, game machines, personal computers, tablets, Smartphones, mobile phones, etc.) and various electrical and electronic products; various optical devices. Moreover, as an aspect in which the hard coat film of the present invention is used as a constituent material of various products and its members or parts, for example, an aspect used in a laminate of a hard coat film and a transparent conductive film in a touch panel, etc. It is done.

以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、生成物の分子量の測定は、Alliance HPLCシステム 2695(Waters製)、Refractive Index Detector 2414(Waters製)、カラム:Tskgel GMHHR−M×2(東ソー(株)製)、ガードカラム:Tskgel guard column HHRL(東ソー(株)製)、カラムオーブン:COLUMN HEATER U−620(Sugai製)、溶媒:THF、測定条件:40℃により行った。また、生成物におけるT2体とT3体の割合[T3体/T2体]の測定は、JEOL ECA500(500MHz)による29Si−NMRスペクトル測定により行った。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. The molecular weight of the product was measured by Alliance HPLC system 2695 (manufactured by Waters), Refractive Index Detector 2414 (manufactured by Waters), column: Tskel GMH HR- M × 2 (manufactured by Tosoh Corp.), guard column: Tskel guard column H HR L (manufactured by Tosoh Corp.), column oven: COLUMN HEATER U-620 (manufactured by Sugai), solvent: THF, measurement conditions: 40 ° C. Moreover, the measurement of the ratio [T3 body / T2 body] of T2 body and T3 body in a product was performed by 29 Si-NMR spectrum measurement by JEOL ECA500 (500 MHz).

合成例1
(モノヒドロシリル化生成物の調製)
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けたフラスコ(反応容器)に、窒素気流下で(1R,4S,5S)−5−ビニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン520g、トルエン3L、H2PtCl6・6H2O2.2g、及び酢酸26gを仕込み、100℃に昇温した。このようにして得られた混合物に、トリメトキシシラン528.6gを滴下し、16時間加熱攪拌を行った。
攪拌終了後、反応溶液を冷却し、エバポレーターにて溶媒を留去後、蒸留により無色透明で液体のモノヒドロシリル化生成物(下記式に示す化合物)508.6g(収率48%)を得た。得られたモノヒドロシリル化生成物の1H−NMRスペクトルの測定結果を、図1に示す。

Figure 2018053073
Synthesis example 1
(Preparation of monohydrosilylation product)
(1R, 4S, 5S) -5-vinylbicyclo [2.2.1] hept-2 under a nitrogen stream in a flask (reaction vessel) equipped with a thermometer, stirrer, reflux condenser, and nitrogen inlet tube -520 g of ene, 3 L of toluene, 2.2 g of H 2 PtCl 6 · 6H 2 O, and 26 g of acetic acid were charged and the temperature was raised to 100 ° C. Trimethoxysilane 528.6g was dripped at the mixture obtained in this way, and it heat-stirred for 16 hours.
After completion of the stirring, the reaction solution was cooled, the solvent was distilled off by an evaporator, and 508.6 g (yield 48%) of a colorless transparent liquid monohydrosilylation product (compound represented by the following formula) was obtained by distillation. . The measurement result of the 1 H-NMR spectrum of the obtained monohydrosilylation product is shown in FIG.
Figure 2018053073

合成例2
(二重結合含有ポリオルガノシルセスキオキサンの調製)
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けたフラスコ(反応容器)に、窒素気流下で、合成例1で得られたモノヒドロシリル化生成物50g、THF500mL、水酸化ナトリウム3.3g、及び水4.8gを仕込んだ。このようにして得られた混合物を、還流させながら5時間攪拌を行った。
攪拌終了後、反応溶液を冷却し、酢酸エチルで抽出を行った(300mL×3回)。その後、まとめた有機相を水洗した(500mL×5回)。エバポレーターにて溶媒を留去後、淡黄色液体の二重結合含有ポリオルガノシルセスキオキサン(下記式(A’)で表される構成単位及び下記式(B’)で表される構成単位を有する化合物)50gを得た。得られたポリオルガノシルセスキオキサンの1H−NMRスペクトルの測定結果を、図2に示す。
[R3SiO3/2] (A’)
[R3SiO2/2(ORd)] (B’)
[式中、R3は下記式で表される基、Rdはメチル基を示す。]

Figure 2018053073
Synthesis example 2
(Preparation of double bond-containing polyorganosilsesquioxane)
In a flask (reaction vessel) equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a nitrogen introduction tube, 50 g of the monohydrosilylation product obtained in Synthesis Example 1, THF 500 mL, sodium hydroxide 3. 3 g and 4.8 g of water were charged. The mixture thus obtained was stirred for 5 hours while refluxing.
After completion of the stirring, the reaction solution was cooled and extracted with ethyl acetate (300 mL × 3 times). Thereafter, the combined organic phases were washed with water (500 mL × 5 times). After distilling off the solvent using an evaporator, a light yellow liquid double bond-containing polyorganosilsesquioxane (the structural unit represented by the following formula (A ′) and the structural unit represented by the following formula (B ′) Compound 50) was obtained. The measurement result of the 1 H-NMR spectrum of the obtained polyorganosilsesquioxane is shown in FIG.
[R 3 SiO 3/2 ] (A ′)
[R 3 SiO 2/2 (OR d )] (B ′)
[Wherein, R 3 represents a group represented by the following formula, and R d represents a methyl group. ]
Figure 2018053073

合成例3
(エポキシビシクロ[2.2.1]ヘプタニル基含有ポリオルガノシルセスキオキサンの調製)
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けたフラスコ(反応容器)に、窒素気流下で、合成例2で得られたポリオルガノシルセスキオキサン50g、及び酢酸エチル500mLを仕込んだ。このようにして得られた混合物に、mCPBA42.8gを加え、室温で16時間攪拌を行った。
攪拌終了後、反応溶液に10重量%チオ硫酸ナトリウム水溶液100mLを投入し、未反応の過酸化物の有無を確認した。過酸化物が残存していないことを確認した後、1Mの水酸化ナトリウム水溶液500mLを加え、洗浄後、下層液が中性になるまで水で洗浄を行った(500mL×10回)。その後、エバポレーターにて溶媒を留去し、酢酸エチルを14.9重量%含有する、黄色で液体のポリオルガノシルセスキオキサン(下記式(A)で表される構成単位及び下記式(B)で表される構成単位を有する化合物)42.7gを得た。
生成物を分析したところ、数平均分子量は1226であり、分子量分散度は1.18であり、エポキシ当量は720g/eqであった。上記生成物の29Si−NMRスペクトルから算出されるT2体とT3体のモル比[T3体/T2体]は3.3であった。得られたポリオルガノシルセスキオキサンの1H−NMRスペクトルの測定結果、及び29Si−NMRスペクトルの測定結果を、それぞれ、図3及び図4に示す。なお、図4中の「T2」、「T3」は、それぞれ、T2体、T3体を示す。
[R4SiO3/2] (A)
[R4SiO2/2(ORd)] (B)
[式中、R4は下記式で表される基、Rdはメチル基を示す。]

Figure 2018053073
Synthesis example 3
(Preparation of epoxybicyclo [2.2.1] heptanyl group-containing polyorganosilsesquioxane)
A flask (reaction vessel) equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube was charged with 50 g of the polyorganosilsesquioxane obtained in Synthesis Example 2 and 500 mL of ethyl acetate under a nitrogen stream. It is. To the mixture thus obtained, 42.8 g of mCPBA was added, and the mixture was stirred at room temperature for 16 hours.
After the stirring was completed, 100 mL of a 10 wt% aqueous sodium thiosulfate solution was added to the reaction solution, and the presence or absence of unreacted peroxide was confirmed. After confirming that no peroxide remained, 500 mL of 1M aqueous sodium hydroxide solution was added, and after washing, washing was performed with water until the lower layer solution became neutral (500 mL × 10 times). Thereafter, the solvent was distilled off with an evaporator, and a yellow and liquid polyorganosilsesquioxane containing 14.9% by weight of ethyl acetate (the structural unit represented by the following formula (A) and the following formula (B) 42.7 g of a compound having a structural unit represented by
When the product was analyzed, the number average molecular weight was 1226, the molecular weight dispersity was 1.18, and the epoxy equivalent was 720 g / eq. The molar ratio [T3 isomer / T2 isomer] of T2 isomer and T3 isomer calculated from the 29 Si-NMR spectrum of the above product was 3.3. The measurement result of 1 H-NMR spectrum and the measurement result of 29 Si-NMR spectrum of the obtained polyorganosilsesquioxane are shown in FIGS. 3 and 4, respectively. Note that “T 2 ” and “T 3 ” in FIG. 4 indicate T2 body and T3 body, respectively.
[R 4 SiO 3/2 ] (A)
[R 4 SiO 2/2 (OR d )] (B)
[Wherein, R 4 represents a group represented by the following formula, and R d represents a methyl group. ]
Figure 2018053073

合成例4
(モノヒドロシリル化生成物の調製)
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けたフラスコ(反応容器)に、窒素気流下でジシクロペンタジエン500g、トルエン3L、H2PtCl6・6H2O1.96g、及び酢酸22.7gを仕込み、80℃に昇温した。このようにして得られた混合物に、トリメトキシシラン1386gを滴下し、16時間加熱攪拌を行った。
攪拌終了後、反応溶液を冷却し、エバポレーターにて溶媒を留去後、蒸留により無色透明で液体のモノヒドロシリル化生成物(下記式に示す化合物)349.7g(収率36%)を得た。得られたモノヒドロシリル化生成物の1H−NMRスペクトルの測定結果を、図5に示す。

Figure 2018053073
Synthesis example 4
(Preparation of monohydrosilylation product)
A flask (reaction vessel) equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a nitrogen introduction tube was charged with 500 g of dicyclopentadiene, 3 L of toluene, 1.96 g of H 2 PtCl 6 .6H 2 O, and acetic acid 22 under a nitrogen stream. 0.7 g was charged and the temperature was raised to 80 ° C. 1386 g of trimethoxysilane was added dropwise to the mixture thus obtained, and the mixture was heated and stirred for 16 hours.
After completion of the stirring, the reaction solution was cooled, the solvent was distilled off with an evaporator, and then, a colorless, transparent and liquid monohydrosilylation product (compound represented by the following formula) (349.7 g, yield 36%) was obtained by distillation. . The measurement result of the 1 H-NMR spectrum of the obtained monohydrosilylation product is shown in FIG.
Figure 2018053073

合成例5
(二重結合含有ポリオルガノシルセスキオキサンの調製)
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けたフラスコ(反応容器)に、窒素気流下で、合成例4で得られたモノヒドロシリル化生成物72g、THF720mL、水酸化ナトリウム4.54g、及び水6.63gを仕込んだ。このようにして得られた混合物を、還流させながら5時間攪拌を行った。
攪拌終了後、反応溶液を冷却し、酢酸エチルで抽出を行った(500mL×3回)。その後、まとめた有機相を水洗した(500mL×3回)。エバポレーターにて溶媒を留去後、黄色で液体の二重結合含有ポリオルガノシルセスキオキサン(下記式(C’)で表される構成単位及び下記式(D’)で表される構成単位を有する化合物)72gを得た。得られたポリオルガノシルセスキオキサンの1H−NMRスペクトルの測定結果を、図6に示す。
[R5SiO3/2] (C’)
[R5SiO2/2(ORd)] (D’)
[式中、R5は下記式で表される基、Rdはメチル基を示す。]

Figure 2018053073
Synthesis example 5
(Preparation of double bond-containing polyorganosilsesquioxane)
In a flask (reaction vessel) equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube, 72 g of the monohydrosilylation product obtained in Synthesis Example 4, THF 720 mL, sodium hydroxide 4. 54 g and 6.63 g of water were charged. The mixture thus obtained was stirred for 5 hours while refluxing.
After completion of stirring, the reaction solution was cooled and extracted with ethyl acetate (500 mL × 3 times). Thereafter, the combined organic phases were washed with water (500 mL × 3 times). After distilling off the solvent with an evaporator, a yellow and liquid double bond-containing polyorganosilsesquioxane (the structural unit represented by the following formula (C ′) and the structural unit represented by the following formula (D ′) Compound 72) was obtained. The measurement result of the 1 H-NMR spectrum of the obtained polyorganosilsesquioxane is shown in FIG.
[R 5 SiO 3/2 ] (C ′)
[R 5 SiO 2/2 (OR d )] (D ′)
[Wherein, R 5 represents a group represented by the following formula, and R d represents a methyl group. ]
Figure 2018053073

合成例6
(エポキシトリシクロ[5.2.1.02,6]デカニル基含有ポリオルガノシルセスキオキサンの調製)
温度計、攪拌装置、還流冷却器、及び窒素導入管を取り付けたフラスコ(反応容器)に、窒素気流下で、合成例5で得られたポリオルガノシルセスキオキサン72g、及び酢酸エチル720mLを仕込んだ。このようにして得られた混合物に、mCPBA49gを加え、室温で5時間攪拌を行った。
攪拌終了後、反応溶液に10重量%チオ硫酸ナトリウム水溶液100mLを投入し、未反応の過酸化物の有無を確認した。過酸化物が残存していないことを確認した後、1Mの水酸化ナトリウム水溶液1000mLを加え、洗浄後、下層液が中性になるまで水で洗浄を行った(1000mL×5回)。その後、エバポレーターにて溶媒を留去し、酢酸エチルを26.0重量%含有する、黄色で液体のポリオルガノシルセスキオキサン(下記式(C)で表される構成単位及び下記式(D)で表される構成単位を有する化合物)52.9gを得た。
生成物を分析したところ、数平均分子量は730であり、分子量分散度は1.02であり、エポキシ当量は256g/eqであった。上記生成物の29Si−NMRスペクトルから算出されるT2体とT3体のモル比[T3体/T2体]は1.4であった。得られたポリオルガノシルセスキオキサンの1H−NMRスペクトルの測定結果、及び29Si−NMRスペクトルの測定結果を、それぞれ、図7及び図8に示す。なお、図8中の「T2」、「T3」は、それぞれ、T2体、T3体を示す。
[R6SiO3/2] (C)
[R6SiO2/2(ORd)] (D)
[式中、R6は下記式で表される基、Rdはメチル基を示す。]

Figure 2018053073
Synthesis Example 6
(Preparation of epoxy tricyclo [5.2.1.0 2,6 ] decanyl group-containing polyorganosilsesquioxane)
A flask (reaction vessel) equipped with a thermometer, a stirrer, a reflux condenser, and a nitrogen inlet tube was charged with 72 g of the polyorganosilsesquioxane obtained in Synthesis Example 5 and 720 mL of ethyl acetate under a nitrogen stream. It is. 49 g of mCPBA was added to the mixture thus obtained, and the mixture was stirred at room temperature for 5 hours.
After the stirring was completed, 100 mL of a 10 wt% aqueous sodium thiosulfate solution was added to the reaction solution, and the presence or absence of unreacted peroxide was confirmed. After confirming that no peroxide remained, 1000 mL of 1 M aqueous sodium hydroxide solution was added, and after washing, washing was performed with water until the lower layer solution became neutral (1000 mL × 5 times). Thereafter, the solvent was distilled off with an evaporator, and a yellow and liquid polyorganosilsesquioxane containing 26.0% by weight of ethyl acetate (the structural unit represented by the following formula (C) and the following formula (D) Compound having a structural unit represented by 52.9 g was obtained.
When the product was analyzed, the number average molecular weight was 730, the molecular weight dispersity was 1.02, and the epoxy equivalent was 256 g / eq. The molar ratio [T3 body / T2 body] of T2 body and T3 body calculated from the 29 Si-NMR spectrum of the product was 1.4. The measurement result of 1 H-NMR spectrum and the measurement result of 29 Si-NMR spectrum of the obtained polyorganosilsesquioxane are shown in FIGS. 7 and 8, respectively. In addition, “T 2 ” and “T 3 ” in FIG. 8 indicate T2 body and T3 body, respectively.
[R 6 SiO 3/2 ] (C)
[R 6 SiO 2/2 (OR d )] (D)
[Wherein, R 6 represents a group represented by the following formula, and R d represents a methyl group. ]
Figure 2018053073

実施例1
6ccの茶褐色サンプル瓶に、合成例3で得られたポリオルガノシルセスキオキサン2g(MIBK14.9重量%含有物として2g)、商品名「WPI−124」(和光純薬工業(株)製、光酸発生剤の50重量%溶液)34.0mg(50重量%溶液として34.0mg)、商品名「S−243」(AGCセイミケミカル(株)製、レベリング剤)8.5mg、及びMIBK0.837gを入れて、バイブレーターで攪拌混合し、硬化性組成物(ハードコート液)を作製した。
上記で得られたハードコート液を、PETフィルム(商品名「KEB03W」、帝人デュポンフィルム(株)製)上に、硬化後のハードコート層の厚さが10μmとなるようにワイヤーバーを使用して流延塗布した後、120℃のオーブン内で10分間放置(プレベイク)し、次いで紫外線を照射した(照射条件(照射量):430mJ/cm2、照射強度:120W/cm2)。最後に80℃で2時間熱処理(エージング)することによって、上記ハードコート液の塗工膜を硬化させ、ハードコート層を有するハードコートフィルムを作製した。
上記で得たハードコートフィルムにおけるハードコート層表面の鉛筆硬度を、JIS K5600−5−4に準じて評価した結果、2Hであった。
Example 1
In a 6 cc brown sample bottle, 2 g of polyorganosilsesquioxane obtained in Synthesis Example 3 (2 g as MIBK 14.9 wt% content), trade name “WPI-124” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., Photoacid generator 50 wt% solution) 34.0 mg (34.0 mg as 50 wt% solution), trade name “S-243” (AGC Seimi Chemical Co., Ltd., leveling agent) 8.5 mg, and MIBK 0. 837 g was added and stirred and mixed with a vibrator to prepare a curable composition (hard coat liquid).
The wire coat is used on the PET film (trade name “KEB03W”, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) so that the thickness of the hard coat layer after curing is 10 μm. Then, it was allowed to stand (pre-bake) for 10 minutes in an oven at 120 ° C. and then irradiated with ultraviolet rays (irradiation conditions (irradiation amount): 430 mJ / cm 2 , irradiation intensity: 120 W / cm 2 ). Finally, the coating film of the hard coat liquid was cured by heat treatment (aging) at 80 ° C. for 2 hours to produce a hard coat film having a hard coat layer.
It was 2H as a result of evaluating the pencil hardness of the hard coat layer surface in the hard coat film obtained above according to JIS K5600-5-4.

実施例2
6ccの茶褐色サンプル瓶に、合成例6で得られたポリオルガノシルセスキオキサン2g(MIBK26.0重量%含有物として2g)、商品名「WPI−124」(和光純薬工業(株)製、光酸発生剤の50重量%溶液)29.6mg(50重量%溶液として29.6mg)、商品名「S−243」(AGCセイミケミカル(株)製、レベリング剤)7.4mg、及びMIBK0.467gを入れて、バイブレーターで攪拌混合し、硬化性組成物(ハードコート液)を作製した。
上記で得られたハードコート液を、PETフィルム(商品名「KEB03W」、帝人デュポンフィルム(株)製)上に、硬化後のハードコート層の厚さが10μmとなるようにワイヤーバーを使用して流延塗布した後、120℃のオーブン内で10分間放置(プレベイク)し、次いで紫外線を照射した(照射条件(照射量):430mJ/cm2、照射強度:120W/cm2)。最後に80℃で2時間熱処理(エージング)することによって、上記ハードコート液の塗工膜を硬化させ、ハードコート層を有するハードコートフィルムを作製した。
上記で得たハードコートフィルムにおけるハードコート層表面の鉛筆硬度を、JIS K5600−5−4に準じて評価した結果、2Hであった。
Example 2
In a 6 cc brown sample bottle, 2 g of polyorganosilsesquioxane obtained in Synthesis Example 6 (2 g as MIBK 26.0 wt% content), trade name “WPI-124” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 29.6 mg (29.6 mg as a 50 wt% solution), a trade name “S-243” (manufactured by AGC Seimi Chemical Co., Ltd., leveling agent), 7.4 mg, and MIBK 0. 467 g was added and stirred and mixed with a vibrator to prepare a curable composition (hard coat liquid).
The wire coat is used on the PET film (trade name “KEB03W”, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) so that the thickness of the hard coat layer after curing is 10 μm. Then, it was allowed to stand (pre-bake) for 10 minutes in an oven at 120 ° C. and then irradiated with ultraviolet rays (irradiation conditions (irradiation amount): 430 mJ / cm 2 , irradiation intensity: 120 W / cm 2 ). Finally, the coating film of the hard coat liquid was cured by heat treatment (aging) at 80 ° C. for 2 hours to produce a hard coat film having a hard coat layer.
It was 2H as a result of evaluating the pencil hardness of the hard coat layer surface in the hard coat film obtained above according to JIS K5600-5-4.

比較例1
6ccの茶褐色サンプル瓶に、商品名「Glycidyl POSS Cage Mixture」(ハイブリッドプラスチックス社製、グリシジル基含有ポリオルガノシルセスキオキサン)3g、商品名「WPI−124」(和光純薬工業(株)製、光酸発生剤の50重量%溶液)60.0mg(50重量%溶液として60.0mg)、商品名「BYK−307」(ビックケミー(株)製、レベリング剤)6.0mg、及びMIBK2.0gを入れて、バイブレーターで攪拌混合し、硬化性組成物(ハードコート液)を作製した。
上記で得られたハードコート液を、PETフィルム(商品名「KEB03W」、帝人デュポンフィルム(株)製)上に、硬化後のハードコート層の厚さが40μmとなるようにワイヤーバーを使用して流延塗布した後、120℃のオーブン内で10分間放置(プレベイク)し、次いで紫外線を照射した(照射条件(照射量):434mJ/cm2、照射強度:120W/cm2)。最後に80℃で2時間熱処理(エージング)することによって、上記ハードコート液の塗工膜を硬化させ、ハードコート層を有するハードコートフィルムを作製した。
上記で得たハードコートフィルムにおけるハードコート層表面の鉛筆硬度を、JIS K5600−5−4に準じて評価した結果、Fであった。
Comparative Example 1
The product name “Glycidyl POSS Cage Mixture” (manufactured by Hybrid Plastics Co., Ltd., polyorganosilsesquioxane containing glycidyl group) 3 g, product name “WPI-124” (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) , Photoacid generator 50 wt% solution) 60.0 mg (60.0 mg as a 50 wt% solution), trade name “BYK-307” (Bick Chemie, leveling agent) 6.0 mg, and MIBK 2.0 g The mixture was stirred and mixed with a vibrator to prepare a curable composition (hard coat liquid).
The wire coat is used on the PET film (trade name “KEB03W”, manufactured by Teijin DuPont Films Ltd.) so that the thickness of the hard coat layer after curing is 40 μm. Then, it was allowed to stand (pre-bake) for 10 minutes in an oven at 120 ° C., and then irradiated with ultraviolet rays (irradiation conditions (irradiation amount): 434 mJ / cm 2 , irradiation intensity: 120 W / cm 2 ). Finally, the coating film of the hard coat liquid was cured by heat treatment (aging) at 80 ° C. for 2 hours to produce a hard coat film having a hard coat layer.
It was F as a result of evaluating the pencil hardness of the hard coat layer surface in the hard coat film obtained above according to JIS K5600-5-4.

上記実施例及び比較例から分かるように、比較例1のハードコート層は、厚さが40μmにおいて鉛筆硬度Fであるのに対し、実施例のハードコート層は、厚さが10μmと薄膜でありながら鉛筆硬度2Hであり、表面硬度が顕著に優れていた。   As can be seen from the above Examples and Comparative Examples, the hard coat layer of Comparative Example 1 has a pencil hardness F at a thickness of 40 μm, whereas the hard coat layer of the Example is a thin film with a thickness of 10 μm. However, the pencil hardness was 2H, and the surface hardness was remarkably excellent.

Claims (10)

下記式(1)
[R1SiO3/2] (1)
[式(1)中、R1は、ビシクロ[2.2.1]ヘプタン骨格を有する脂環上の隣接する2つの炭素原子と酸素原子とで構成されるエポキシ基を含有する基を示す。]
で表される構成単位を有することを特徴とするシルセスキオキサン。
Following formula (1)
[R 1 SiO 3/2 ] (1)
[In the formula (1), R 1 represents a group containing an epoxy group composed of two adjacent carbon atoms and an oxygen atom on an alicyclic ring having a bicyclo [2.2.1] heptane skeleton. ]
The silsesquioxane characterized by having the structural unit represented by these.
エポキシ当量が100〜1000g/eqである、請求項1に記載のシルセスキオキサン。   The silsesquioxane of Claim 1 whose epoxy equivalent is 100-1000 g / eq. ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる標準ポリスチレン換算の数平均分子量が500〜3000であり、分子量分散度が1.0〜2.0である、請求項1又は2に記載のシルセスキオキサン。   The silsesquioxane of Claim 1 or 2 whose number average molecular weights of standard polystyrene conversion by gel permeation chromatography are 500-3000, and molecular weight dispersion degree are 1.0-2.0. 前記式(1)で表される構成単位におけるR1が、下記式(1a)
Figure 2018053073
[式(1a)中、R1aは、単結合又は直鎖若しくは分岐鎖状のアルキレン基を示す。但し、脂環を構成する炭素原子の1以上には置換基が結合していてもよい。]
で表される基、及び/又は下記式(1b)
Figure 2018053073
[式(1b)中、R1bは、単結合又は直鎖若しくは分岐鎖状のアルキレン基を示す。但し、脂環を構成する炭素原子の1以上には置換基が結合していてもよい。]
で表される基である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のシルセスキオキサン。
R 1 in the structural unit represented by the formula (1) is represented by the following formula (1a)
Figure 2018053073
[In Formula (1a), R 1a represents a single bond or a linear or branched alkylene group. However, a substituent may be bonded to one or more carbon atoms constituting the alicyclic ring. ]
And / or the following formula (1b)
Figure 2018053073
[In Formula (1b), R 1b represents a single bond or a linear or branched alkylene group. However, a substituent may be bonded to one or more carbon atoms constituting the alicyclic ring. ]
The silsesquioxane of any one of Claims 1-3 which is group represented by these.
下記式(I)
[RaSiO3/2] (I)
[式(I)中、Raは、置換若しくは無置換のエポキシ基を含有する基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、又は水素原子を示す。]
で表される構成単位と、下記式(II)
[RbSiO2/2(ORc)] (II)
[式(II)中、Rbは、置換若しくは無置換のエポキシ基を含有する基、置換若しくは無置換のアリール基、置換若しくは無置換のアラルキル基、置換若しくは無置換のシクロアルキル基、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアルケニル基、又は水素原子を示す。Rcは、水素原子又は炭素数1〜4のアルキル基を示す。]
で表される構成単位の割合[式(I)で表される構成単位/式(II)で表される構成単位]が1〜8である、請求項1〜4のいずれか1項に記載のシルセスキオキサン。
Formula (I)
[R a SiO 3/2 ] (I)
[In the formula (I), R a is a group containing a substituted or unsubstituted epoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted An unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or a hydrogen atom is shown. ]
And a structural unit represented by the following formula (II)
[R b SiO 2/2 (OR c )] (II)
[In the formula (II), R b represents a group containing a substituted or unsubstituted epoxy group, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted aralkyl group, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group, substituted or unsubstituted An unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted alkenyl group, or a hydrogen atom is shown. R c represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ]
The ratio of the structural unit represented by [the structural unit represented by the formula (I) / the structural unit represented by the formula (II)] is 1 to 8, according to any one of claims 1 to 4. Silsesquioxane.
請求項1〜5のいずれか1項に記載のシルセスキオキサンを含む硬化性組成物。   The curable composition containing the silsesquioxane of any one of Claims 1-5. さらに、硬化触媒を含む請求項6に記載の硬化性組成物。   Furthermore, the curable composition of Claim 6 containing a curing catalyst. ハードコート層形成用硬化性組成物である請求項6又は7に記載の硬化性組成物。   The curable composition according to claim 6 or 7, which is a curable composition for forming a hard coat layer. 請求項6〜8のいずれか1項に記載の硬化性組成物の硬化物。   Hardened | cured material of the curable composition of any one of Claims 6-8. 基材と、該基材の少なくとも一方の表面に形成されたハードコート層とを有するハードコートフィルムであって、前記ハードコート層が、請求項9に記載の硬化性組成物の硬化物の層であることを特徴とするハードコートフィルム。   A hard coat film comprising a base material and a hard coat layer formed on at least one surface of the base material, wherein the hard coat layer is a layer of a cured product of the curable composition according to claim 9. A hard coat film characterized by
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