JP2021091878A - Block copolymer and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ブロック共重合体とその製造方法に関する。 The present invention relates to block copolymers and methods for producing them.
ブロック共重合体は、耐候性、耐久性および靱性などの優れた特質を示すことから、実用的な開発が進み、化粧品、接着剤、塗料、電子材料などの幅広い分野で利用されている。 Since block copolymers exhibit excellent properties such as weather resistance, durability and toughness, practical development has progressed and they are used in a wide range of fields such as cosmetics, adhesives, paints and electronic materials.
中でも、シリコーン成分を骨格に導入したブロック共重合体は、樹脂の機械特性や流動性などを改質できる材料として有用であることが広く知られている。 Among them, it is widely known that a block copolymer in which a silicone component is introduced into a skeleton is useful as a material capable of modifying the mechanical properties and fluidity of a resin.
しかしながら、かかるブロック共重合体は、樹脂への溶解性が悪く、取り扱い性に劣る問題があった。また、これを解消するために、ブロック共重合体をあらかじめ樹脂に濃縮させたマスターバッチの形態として用いられる場合が多いが、保管時に増粘などを引き起こし、得られる成形品の機械特性を悪化させるという課題もあった。 However, such a block copolymer has a problem that it has poor solubility in a resin and is inferior in handleability. Further, in order to solve this problem, it is often used as a masterbatch in which a block copolymer is concentrated in a resin in advance, but it causes thickening during storage and deteriorates the mechanical properties of the obtained molded product. There was also a problem.
このような課題に対し、近年、ブロック共重合体の反応を制御することが重要かつ有効であるとされ、ブロック共重合体における構造設計の開発が進んでいる。例えば、ビニル末端のシロキサン成分とポリプロピレン成分からなるブロック共重合体を溶融混練でマスターバッチ化する手法(特許文献1)が開示されている。また、片末端をカルボキシル基で変性したポリオキシアルキレン共重合体が開示されている(特許文献2)。さらに、極性基を有するポリシロキサンとポリアルキレングリコールを反応させ、側鎖に反応性の高い官能基を持ったブロック共重合体が開示されている(特許文献3)。 In recent years, it has been considered important and effective to control the reaction of block copolymers in response to such problems, and the development of structural design for block copolymers is progressing. For example, a method of master-batching a block copolymer composed of a vinyl-terminal siloxane component and a polypropylene component by melt-kneading is disclosed (Patent Document 1). Further, a polyoxyalkylene copolymer having one end modified with a carboxyl group is disclosed (Patent Document 2). Further, a block copolymer having a highly reactive functional group in the side chain by reacting a polysiloxane having a polar group with a polyalkylene glycol is disclosed (Patent Document 3).
しかしながら、特許文献1では、樹脂との親和性が低く、マスターバッチ化する際に、押出機を用いて混練させる必要があり、複雑な製造工程をとることが課題であった。また、このようにブロック共重合体を配合した樹脂組成物に一定の剪断をかけることにより、樹脂組成物の増粘を引き起こす問題があった。 However, in Patent Document 1, the affinity with the resin is low, and it is necessary to knead using an extruder when making a masterbatch, and there is a problem that a complicated manufacturing process is required. Further, there is a problem that thickening of the resin composition is caused by subjecting the resin composition containing the block copolymer to a certain degree of shearing.
特許文献2では、樹脂とブロック共重合体を相溶させる際、反応を制御させることが困難であり、樹脂組成物中においてブロック共重合体が凝集してしまう問題や樹脂組成物の増粘等の問題があった。 In Patent Document 2, it is difficult to control the reaction when the resin and the block copolymer are compatible with each other, and there is a problem that the block copolymer aggregates in the resin composition, thickening of the resin composition, and the like. There was a problem.
特許文献3では、樹脂との親和性に優れ、機械特性も良好であるが、ブロック共重体を樹脂に配合した際の反応を制御することや保管安定性については一切言及されていない。 Patent Document 3 has excellent affinity with the resin and good mechanical properties, but does not mention at all the control of the reaction when the block copolymer is blended with the resin and the storage stability.
本発明は、樹脂との高い親和性を有し、かつ反応制御が容易で、保管安定性に優れるブロック共重合体およびその製造方法を提供する。 The present invention provides a block copolymer having a high affinity for a resin, easy reaction control, and excellent storage stability, and a method for producing the same.
上記課題を解決するために、本発明者らが鋭意検討した結果、下記の発明に至った。本発明は、
「<1>ブロック[A]とブロック[B]が連結セグメント[Z]を介して結合したブロック共重合体であって、ブロック[A]は一般式(1)で表される構造単位を有し、
As a result of diligent studies by the present inventors in order to solve the above problems, the following inventions have been reached. The present invention
"<1> Block [A] and block [B] are block copolymers bonded via a connecting segment [Z], and block [A] has a structural unit represented by the general formula (1). And
(R1は水素、炭素数1〜10のアルキル基またはアリール基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。nは5〜70の繰り返し単位を表す。)
ブロック[B]は一般式(2)で表される構造単位を有し、
(R 1 represents hydrogen, an alkyl group or an aryl group having 1 to 10 carbon atoms, which may be the same or different. N represents a repeating unit of 5 to 70.)
The block [B] has a structural unit represented by the general formula (2) and has a structural unit.
(R2は炭素数1〜10のアルキレン基またはアリーレン基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。mは3〜100の繰り返し単位を表す。)
かつ、テトラヒドロフランを溶媒とした0.5g/dLの溶液について、25℃で測定される酸解離定数pKaが7.0より大きく9.0以下の範囲であり、カルボキシル基を0.3以上3.0mmol/g以下のカルボキシル基を含むことを特徴とする、ブロック共重合体。
(R 2 represents an alkylene group or an arylene group having 1 to 10 carbon atoms, which may be the same or different. M represents a repeating unit of 3 to 100.)
In addition, for a 0.5 g / dL solution using tetrahydrofuran as a solvent, the acid dissociation constant pKa measured at 25 ° C. is in the range of 9.0 or less, which is larger than 7.0, and the carboxyl group is 0.3 or more and 3. A block copolymer characterized by containing a carboxyl group of 0 mmol / g or less.
<2>前記一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[A’]と、前記一般式(2)で表される構造単位を有し、かつ水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[B’]と、末端に環状酸無水物を有する連結剤[Z’]を反応させて得られる、ブロック共重合体の製造方法。」である。 <2> A compound [A'] having a structural unit represented by the general formula (1) and having any functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the end, and the general formula. A link having a compound [B'] having a structural unit represented by (2) and having any functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the end and a cyclic acid anhydride at the end. A method for producing a block copolymer, which is obtained by reacting an agent [Z']. ".
本発明によれば、樹脂との高い親和性を有し、かつ反応制御が容易で、保管安定性に優れるブロック共重合体およびその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a block copolymer having a high affinity with a resin, easy reaction control, and excellent storage stability, and a method for producing the same.
本発明におけるブロック共重合体は、ブロック[A]とブロック[B]が連結セグメント[Z]を介して結合した構成からなる。 The block copolymer in the present invention has a structure in which a block [A] and a block [B] are bonded via a connecting segment [Z].
ここで、本発明のブロック[A]は、一般式(1)で表される構造単位を有する。かかる構造単位は、シロキサン骨格を有するため、ブロック共重合体を配合した樹脂組成物の粘性に優れる。また、かかる樹脂組成物から得られる成形品は、耐久性、靱性、弾性率等の機械特性が向上する。 Here, the block [A] of the present invention has a structural unit represented by the general formula (1). Since such a structural unit has a siloxane skeleton, it has excellent viscosity of a resin composition containing a block copolymer. Further, the molded product obtained from such a resin composition has improved mechanical properties such as durability, toughness and elastic modulus.
なお、一般式(1)のR1は、水素、炭素数1〜10のアルキル基またはアリール基を表し、それぞれ同一でも異なっていてもよい。R1は、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基のいずれかであり、より好ましくはメチル基である。 In addition, R 1 of the general formula (1) represents hydrogen, an alkyl group or an aryl group having 1 to 10 carbon atoms, and may be the same or different from each other. R 1 is preferably any of a methyl group, an ethyl group and a propyl group, and more preferably a methyl group.
nは5〜70の繰り返し単位数を表す。繰り返し単位nの下限値としては、7以上が好ましく、10以上がより好ましく、12以上が特に好ましい。また、繰り返し単位nの上限値としては、60以下が好ましく、55以下がより好ましく、50以下が特に好ましい。 n represents the number of repeating units of 5 to 70. As the lower limit of the repeating unit n, 7 or more is preferable, 10 or more is more preferable, and 12 or more is particularly preferable. The upper limit of the repeating unit n is preferably 60 or less, more preferably 55 or less, and particularly preferably 50 or less.
本発明におけるブロック[B]は、一般式(2)で表される構造単位を有する。かかる構造単位は、樹脂との親和性が高く、樹脂組成物中での分散性が良好となるため、成形品の靱性等の機械特性が向上する。 The block [B] in the present invention has a structural unit represented by the general formula (2). Such a structural unit has a high affinity with a resin and has good dispersibility in a resin composition, so that mechanical properties such as toughness of a molded product are improved.
R2は炭素数1〜10のアルキレン基またはアリーレン基を表し、それぞれ同一でも異なっても良い。R2の好ましい炭素数は3または4である。 R 2 represents an alkylene group or an arylene group having 1 to 10 carbon atoms, and may be the same or different from each other. The preferred carbon number of R 2 is 3 or 4.
mは、3〜100の繰り返し単位数を表す。繰り返し単位mの下限値としては、5以上が好ましく、7以上がより好ましく、10以上が特に好ましい。また、繰り返し単位nの上限値としては、90以下が好ましく、80以下がより好ましく、70以下が特に好ましい。 m represents the number of repeating units from 3 to 100. As the lower limit of the repeating unit m, 5 or more is preferable, 7 or more is more preferable, and 10 or more is particularly preferable. The upper limit of the repeating unit n is preferably 90 or less, more preferably 80 or less, and particularly preferably 70 or less.
本発明における連結セグメント[Z]は、ブロック[A]とブロック[B]を繋ぐ連結部を意味する。かかる連結セグメント[Z]は、ブロック共重合体を製造する過程で、ブロック[A]とブロック[B]の親和性を高め、反応を促進する上で必須である。また、本発明のブロック共重合体の酸解離定数pKa(以下、pKaと表記する場合がある)を制御できることから重要な役割を果たす。 The connecting segment [Z] in the present invention means a connecting portion connecting the block [A] and the block [B]. Such a linking segment [Z] is indispensable for enhancing the affinity between the block [A] and the block [B] and promoting the reaction in the process of producing the block copolymer. In addition, it plays an important role because the acid dissociation constant pKa (hereinafter, may be referred to as pKa) of the block copolymer of the present invention can be controlled.
本発明の連結セグメント[Z]は、反応性を示す官能基を有することが好ましい。かかる官能基としては、カルボキシル基が好ましい。かかるカルボキシル基はpKaを本発明の範囲内に制御できるという点から、環状骨格に置換されていることが好ましい。具体的に示すと、本発明の連結セグメント[Z]は、一般式(3)〜(7)から選ばれる少なくとも一種の構造を有することが好ましい。 The connecting segment [Z] of the present invention preferably has a functional group exhibiting reactivity. As such a functional group, a carboxyl group is preferable. Such a carboxyl group is preferably substituted with a cyclic skeleton from the viewpoint that pKa can be controlled within the range of the present invention. Specifically, the connected segment [Z] of the present invention preferably has at least one structure selected from the general formulas (3) to (7).
([化3]〜[化7]のXは、カルボキシル基である。) (X of [Chemical formula 3] to [Chemical formula 7] is a carboxyl group.)
さらに、連結セグメント[Z]は、樹脂との親和性を高めるため、極性基を構造の中に有することが好ましい。具体的には、エステル基、チオエステル基、アミド基から選ばれる少なくとも一種を有することが好ましい。連結セグメント[Z]としては、エステル基、アミド基を含むことが好ましく、より好ましくはエステル基を含むことである。 Further, the connecting segment [Z] preferably has a polar group in the structure in order to enhance the affinity with the resin. Specifically, it is preferable to have at least one selected from an ester group, a thioester group, and an amide group. The connecting segment [Z] preferably contains an ester group and an amide group, and more preferably contains an ester group.
本発明におけるブロック共重合体は、テトラヒドロフランを溶媒とした0.5g/dLの溶液について、25℃で測定される酸解離定数pKaが7.0より大きく9.0以下の範囲にある。 The block copolymer in the present invention has an acid dissociation constant pKa measured at 25 ° C. in a range of 9.0 or less, which is larger than 7.0 for a 0.5 g / dL solution using tetrahydrofuran as a solvent.
発明者らは、ブロック共重合体のpKaを上記範囲とすることで、樹脂との高い親和性を有し、樹脂との反応制御が容易で、保管安定性に優れることを見出した。具体的には、かかるブロック共重合体を樹脂に溶解させ、マスターバッチの形態にする際、樹脂との高い親和性を有することから、従来必要であった熱履歴を低減させることができる。その結果、マスターバッチの増粘を抑制することが可能となる。また、マスターバッチの形態においても、常温では反応が進行しないため保管安定性に優れる。一方、加温していくと特定の温度領域で反応が立ち上がり、効率的に進行する。 The inventors have found that by setting the pKa of the block copolymer in the above range, it has a high affinity with the resin, the reaction control with the resin is easy, and the storage stability is excellent. Specifically, when the block copolymer is dissolved in a resin to form a masterbatch, it has a high affinity with the resin, so that the heat history that has been conventionally required can be reduced. As a result, it becomes possible to suppress the thickening of the master batch. Further, even in the form of a masterbatch, the reaction does not proceed at room temperature, so that the storage stability is excellent. On the other hand, as the temperature is increased, the reaction starts in a specific temperature range and proceeds efficiently.
かかるpKaが7.0以下の場合、ブロック共重合体の反応性が高くなり、常温であっても反応が進行し保管安定性が劣る。pKaの下限値としては、7.2以上が好ましく、7.5以上がより好ましい。一方で、pKaが9.0より大きい場合は、常温では反応性が進行せず保管安定性に優れるものの、加温しても反応が進行しづらくなるため樹脂との親和性が悪化する。pKaの上限値として、8.8以下が好ましく、8.5以下がより好ましい。 When the pKa is 7.0 or less, the reactivity of the block copolymer becomes high, the reaction proceeds even at room temperature, and the storage stability is inferior. The lower limit of pKa is preferably 7.2 or more, and more preferably 7.5 or more. On the other hand, when pKa is larger than 9.0, the reactivity does not proceed at room temperature and the storage stability is excellent, but the reaction does not proceed easily even when heated, so that the affinity with the resin deteriorates. The upper limit of pKa is preferably 8.8 or less, more preferably 8.5 or less.
本発明のブロック共重合体のpKaは、テトラヒドロフランを溶媒とした0.5g/dLの溶液を調整し、電位差自動滴定装置を用いてカリウムメトキシドのメタノール溶液で滴定し、得られた滴定曲線における第一当量点から算出できる。 The pKa of the block copolymer of the present invention is obtained by preparing a 0.5 g / dL solution using tetrahydrofuran as a solvent and titrating with a methanol solution of potassium methoxyd using an automatic potential difference titrator. It can be calculated from the first equivalence point.
本発明におけるブロック共重合体のカルボキシル基の含有量は、樹脂との親和性を向上させるという点から、0.3以上3.0mmol/g以下の範囲である必要がある。カルボキシル基が0.3mmol/g未満の場合、樹脂との反応点が少なくなり、樹脂との親和性が低下し、得られる成形品の界面の接着性が低下する。カルボキシル基の下限値は、0.4mmol/g以上がより好ましく、0.5mmol/g以上が特に好ましい。カルボキシル基を3.0mmol/gを超える場合、ブロック共重合体の自己組織化が生じ、凝集体が生成してしまい、取り扱い性が悪化する。また、かかるブロック共重合体を樹脂に配合した際、反応点の多さ故に、反応が過剰に進行してしまい、樹脂組成物の流動性が低下する。カルボキシル基の上限値は2.5mmol/g以下がより好ましく、2.0mmol/g以下がさらに好ましく、1.5mmol/g以下が特に好ましく、1.2mmol/g以下が最も好ましい。 The content of the carboxyl group of the block copolymer in the present invention needs to be in the range of 0.3 or more and 3.0 mmol / g or less from the viewpoint of improving the affinity with the resin. When the carboxyl group is less than 0.3 mmol / g, the number of reaction points with the resin is reduced, the affinity with the resin is lowered, and the adhesiveness at the interface of the obtained molded product is lowered. The lower limit of the carboxyl group is more preferably 0.4 mmol / g or more, and particularly preferably 0.5 mmol / g or more. When the carboxyl group exceeds 3.0 mmol / g, self-assembly of the block copolymer occurs, aggregates are formed, and the handleability deteriorates. Further, when such a block copolymer is blended with a resin, the reaction proceeds excessively due to the large number of reaction points, and the fluidity of the resin composition decreases. The upper limit of the carboxyl group is more preferably 2.5 mmol / g or less, further preferably 2.0 mmol / g or less, particularly preferably 1.5 mmol / g or less, and most preferably 1.2 mmol / g or less.
かかるブロック共重合体のカルボキシル基の含有量は、JISK0070に準じ、ブロック共重合体をテトラヒドロフランに溶解させ、0.1mol/Lのアルコール性水酸化カリウムでフェノールフタレインを指示薬として滴定し、算出する。 The content of the carboxyl group of the block copolymer is calculated by dissolving the block copolymer in tetrahydrofuran and titrating it with 0.1 mol / L alcoholic potassium hydroxide using phenolphthalein as an indicator according to JISK0070. ..
本発明のブロック共重合体中に、酸無水物基を含む化合物は0.015mmol/g以下含有することが好ましい。酸無水物基の高い反応性が起因し樹脂に配合した際、反応が進行し、樹脂組成物が増粘する場合がある。酸無水物基を含む化合物の上限値は、0.0125mmol/g以下がより好ましく、0.010mmol/g以下がさらに好ましく、0.008mmol/g以下が特に好ましい。酸無水物基を含む化合物は少ないほど粘性が良好になるため好ましく、下限値は0mmol/gである。 The block copolymer of the present invention preferably contains 0.015 mmol / g or less of the compound containing an acid anhydride group. Due to the high reactivity of the acid anhydride group, when blended with the resin, the reaction may proceed and the resin composition may thicken. The upper limit of the compound containing an acid anhydride group is more preferably 0.0125 mmol / g or less, further preferably 0.010 mmol / g or less, and particularly preferably 0.008 mmol / g or less. The smaller the amount of the compound containing an acid anhydride group, the better the viscosity, which is preferable, and the lower limit is 0 mmol / g.
本発明のブロック共重合体の重量平均分子量(Mw)は、5,000以上50,000以下の範囲であることが好ましい。重量平均分子量が5,000より小さい場合は、ブロック共重合体としての靭性が低くなるため、成形品の靱性も低下する場合がある。重量平均分子量の下限値は好ましくは5,000以上であり、より好ましくは7,000以上であり、より好ましくは、10,000以上であり、さらに好ましくは12,000以上であり、特に好ましくは15,000以上である。また、重量平均分子量が50,000より大きい場合は、ブロック共重合体の粘度が上昇し、流動性が悪化する傾向にある。さらに、ブロック共重合体を樹脂に配合した成形品を得る際、成形時に金型の細部にまで浸透させることができず、成形不良の原因となるため好ましくない。重量平均分子量の上限は、好ましくは50,000以下であり、より好ましくは45,000以下であり、より好ましくは40,000以下であり、さらに好ましくは35,000以下であり、最も好ましくは30,000以下である。 The weight average molecular weight (M w ) of the block copolymer of the present invention is preferably in the range of 5,000 or more and 50,000 or less. When the weight average molecular weight is less than 5,000, the toughness of the block copolymer is lowered, so that the toughness of the molded product may also be lowered. The lower limit of the weight average molecular weight is preferably 5,000 or more, more preferably 7,000 or more, more preferably 10,000 or more, still more preferably 12,000 or more, and particularly preferably 12,000 or more. It is over 15,000. When the weight average molecular weight is larger than 50,000, the viscosity of the block copolymer tends to increase and the fluidity tends to deteriorate. Further, when a molded product in which a block copolymer is blended with a resin is obtained, it cannot penetrate into the details of the mold at the time of molding, which causes molding defects, which is not preferable. The upper limit of the weight average molecular weight is preferably 50,000 or less, more preferably 45,000 or less, more preferably 40,000 or less, still more preferably 35,000 or less, and most preferably 30. It is less than 000.
なお、ここで言うブロック共重合体の重量平均分子量とは、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定し、ポリメタクリル酸メチルで換算した重量平均分子量を指す。 The weight average molecular weight of the block copolymer referred to here refers to the weight average molecular weight measured by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran (THF) as a solvent and converted into polymethylmethacrylate.
また、本発明のブロック共重合体の分子量分布(Mw/Mn)は、5以下であることが好ましく、より好ましくは3以下、さらに好ましくは2以下である。またその下限値は1である。なお、分子量分布(Mw/Mn)は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィを用いて前記のとおり測定した重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)から算出する。 The molecular weight distribution (M w / M n ) of the block copolymer of the present invention is preferably 5 or less, more preferably 3 or less, still more preferably 2 or less. The lower limit is 1. The molecular weight distribution (M w / M n ) is calculated from the weight average molecular weight (M w ) and the number average molecular weight (M n ) measured as described above using gel permeation chromatography.
本発明におけるブロック共重合体は、前記一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[A’]と、前記一般式(2)で表される構造単位を有し、かつ水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[B’]と、末端に環状酸無水物を有する連結剤[Z’]を反応させて製造することができる。 The block copolymer in the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and has a functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the end of the compound [A'. ], And a compound [B'] having a structural unit represented by the general formula (2) and having any functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the end, and a cyclic compound at the end. It can be produced by reacting a linking agent [Z'] having an acid anhydride.
かかる化合物[A’]は、前記一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する。官能基は両末端に有していても片末端のみに有してもよい。化合物[A’]の官能基としては、連結剤[Z’]との反応により生成する結合と他ポリマー成分の反応性基との副反応抑制の観点から水酸基およびアミノ基が好ましく、水酸基であることがより好ましい。 Such compound [A'] has a structural unit represented by the general formula (1) and has any functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the terminal. The functional group may be present at both ends or only at one end. As the functional group of the compound [A'], a hydroxyl group and an amino group are preferable from the viewpoint of suppressing a side reaction between the bond formed by the reaction with the linking agent [Z'] and the reactive group of the other polymer component, and the hydroxyl group is used. Is more preferable.
かかる水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[A’]の重量平均分子量は、特に制限はないが、その下限値としては好ましくは500以上であり、より好ましくは800以上であり、さらに好ましくは1,000以上である。また重量平均分子量の上限値としては、8,000以下が好ましく、より好ましくは5,000以下であり、さらに好ましくは4,000以下であり、最も好ましくは3,000以下である。水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[A’]の重量平均分子量が小さい場合は、シロキサン骨格由来の特性が発現せず、得られるブロック共重合体をエポキシ樹脂に添加際の樹脂改質剤としての性能が低くなる場合があるため、好ましくない。また、化合物[A’]の重量平均分子量が大きい場合は、化合物[A’]と化合物[B’]が相分離し、均一状態での重合が進行せず、均質なブロック共重合体が得られない場合がある。なお、水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[A’]の重量平均分子量とは、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定し、ポリメタクリル酸メチルで換算した重量平均分子量を指す。 The weight average molecular weight of the compound [A'] having any functional group selected from such a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the terminal is not particularly limited, but the lower limit thereof is preferably 500 or more. It is more preferably 800 or more, still more preferably 1,000 or more. The upper limit of the weight average molecular weight is preferably 8,000 or less, more preferably 5,000 or less, still more preferably 4,000 or less, and most preferably 3,000 or less. When the weight average molecular weight of the compound [A'] having any functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the terminal is small, the characteristics derived from the siloxane skeleton are not exhibited, and the obtained block copolymer is obtained. Is not preferable because the performance as a resin modifier when the siloxane is added to the epoxy resin may be lowered. When the weight average molecular weight of compound [A'] is large, compound [A'] and compound [B'] are phase-separated, polymerization does not proceed in a uniform state, and a homogeneous block copolymer is obtained. It may not be possible. The weight average molecular weight of the compound [A'] having any functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the end was measured by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran (THF) as a solvent. , Refers to the weight average molecular weight converted to polymethyl methacrylate.
かかる化合物[A’]としては、信越化学工業株式会社から市販されている、KF−6000、KF−6001、KF−6002、KF−6003、X−22−160AS、X−22−1821、X−22−167B、X−22−167C、PAM−E、KF−8010、X−22−161A、X−22−161B、KF−8012、KF−8008、X−22−1660B−3、X−22−9409、X−22−170BX、X−22−170DX、東レ・ダウコーニング株式会社から市販されている、BY16−201、SF8427Fluid、BY16−853U、BY16−871等が挙げられる。 Examples of such compound [A'] include KF-6000, KF-6001, KF-6002, KF-6003, X-22-160AS, X-22-1821, and X-, which are commercially available from Shin-Etsu Chemical Industry Co., Ltd. 22-167B, X-22-167C, PAM-E, KF-8010, X-22-161A, X-22-161B, KF-8012, KF-8008, X-22-1660B-3, X-22- Examples thereof include 9409, X-22-170BX, X-22-170DX, BY16-201, SF8427Fluid, BY16-853U, BY16-871, which are commercially available from Toray Dow Corning Co., Ltd.
かかる化合物[B’]は、前記一般式(2)で表される構造単位を有し、かつ水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する。官能基は両末端に有していても片末端のみに有してもよい。なお、副反応抑制の観点から水酸基およびアミノ基が好ましく、水酸基であることがより好ましい。化合物[B’]の重量平均分子量は、特に制限はないが、その下限値としては好ましくは500以上であり、より好ましくは800以上であり、さらに好ましくは1,000以上である。また重量平均分子量の上限値としては、8,000以下が好ましく、より好ましくは5,000以下であり、さらに好ましくは4,000以下であり、最も好ましくは3,000以下である。化合物[B’]の重量平均分子量が小さい場合は、得られるブロック共重合体をエポキシ樹脂に添加際の樹脂改質剤としての性能が低くなる場合があるため、好ましくない。また、化合物[B’]の重量平均分子量が大きい場合は、化合物[B’]と化合物[A’]が相分離し、均一状態での重合が進行しないため、均質なブロック共重合体が得られないため、好ましくない。なお、水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[B’]の重量平均分子量とは、溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定し、ポリメタクリル酸メチルで換算した重量平均分子量を指す。 Such compound [B'] has a structural unit represented by the general formula (2) and has any functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the terminal. The functional group may be present at both ends or only at one end. From the viewpoint of suppressing side reactions, hydroxyl groups and amino groups are preferable, and hydroxyl groups are more preferable. The weight average molecular weight of compound [B'] is not particularly limited, but its lower limit is preferably 500 or more, more preferably 800 or more, and further preferably 1,000 or more. The upper limit of the weight average molecular weight is preferably 8,000 or less, more preferably 5,000 or less, still more preferably 4,000 or less, and most preferably 3,000 or less. When the weight average molecular weight of the compound [B'] is small, the performance as a resin modifier when the obtained block copolymer is added to the epoxy resin may be lowered, which is not preferable. Further, when the weight average molecular weight of the compound [B'] is large, the compound [B'] and the compound [A'] are phase-separated and the polymerization does not proceed in a uniform state, so that a homogeneous block copolymer is obtained. It is not preferable because it cannot be used. The weight average molecular weight of the compound [B'] having any functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the end was measured by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran (THF) as a solvent. , Refers to the weight average molecular weight converted to polymethyl methacrylate.
化合物[B’]は、前記一般式(2)で表される構造単位を有する。具体的にはR2が分岐したペンテン基であるポリネオペンチルグリコール、R2が直鎖のブチレン基であるポリテトラメチレングリコール、R2が分岐したプロピレン基であるポリプロピレングリコール、R2がエチレン基であるポリエチレングリコール、およびそれらの共重合体などが挙げられる。特に、化合物[A’]との親和性に優れ、均質なブロック共重合体を得ることができることから、ポリネオペンチルグリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール/ポリエチレングリコール共重合体が好ましく、他のポリマー成分との親和性に優れるため、ポリテトラメチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール/ポリエチレングリコール共重合体がより好ましく、特に化合物[Z’]との反応性に優れるためポリプロピレングリコール/ポリエチレングリコール共重合体が特に好ましい。 Compound [B'] has a structural unit represented by the general formula (2). Specifically, polyneopentyl glycol which is a penten group in which R 2 is branched, polytetramethylene glycol in which R 2 is a linear butylene group, polypropylene glycol which is a propylene group in which R 2 is branched, and R 2 is an ethylene group. Polyethylene glycol, and copolymers thereof and the like. In particular, polyneopentyl glycol, polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, and polypropylene glycol / polyethylene glycol copolymers are preferable because they have excellent affinity with the compound [A'] and a homogeneous block copolymer can be obtained. Polytetramethylene glycol, polypropylene glycol, polypropylene glycol / polyethylene glycol copolymers are more preferable because of their excellent affinity with other polymer components, and polypropylene glycol / polyethylene is particularly excellent in reactivity with compound [Z']. Glycol copolymers are particularly preferred.
連結剤[Z’]は、末端に環状酸無水物を有しており、その隣接基が脂環式の炭化水素となる酸無水物であることが好ましい。具体的には、1,2,3,4−ブタンテトラカルボン酸、2,3,5−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,5−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−ビシクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ[2.2.2]オクト−7−エン−2,3,5,6−テトラカルボン酸二無水物、メソ−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラリン−1,2−ジカルボン酸無水物、1,2,3,4−テトラメチル−1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ジシクロヘキシル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物などが挙げられる。特に化合物[A’]および化合物[B’]への溶解性に優れ、反応性に優れることから、1,2,3,4−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5−シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、メソ−ブタン−1,2,3,4−テトラカルボン酸二無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−1,2,3,4−テトラリン−1,2−ジカルボン酸無水物、ジシクロヘキシル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物から選ばれる少なくとも1種が好ましい。 The linking agent [Z'] is preferably an acid anhydride having a cyclic acid anhydride at the terminal and the adjacent group thereof being an alicyclic hydrocarbon. Specifically, 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid, 2,3,5-tricarboxycyclopentylacetic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1, 2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,5-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-bicyclohexanetetracarboxylic dianhydride, 1 , 2,4,5-Cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo [2.2.2] octo-7-ene-2,3,5,6-tetracarboxylic dianhydride, meso-butane-1, 2,3,4-tetracarboxylic dianhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic dianhydride, 4- (2,5- Dioxotetrakidian-3-yl) -1,2,3,4-tetraline-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 1,2,3,4-tetramethyl-1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic Examples thereof include acid dianhydride and dicyclohexyl-3,4,3', 4'-tetracarboxylic dianhydride. In particular, since it has excellent solubility in compound [A'] and compound [B'] and excellent reactivity, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4- Cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, mesobutane-1,2,3,4-tetracarboxylic acid dianhydride, 5- (2,5) −Dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 4- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -1,2,3,4-tetraline- At least one selected from 1,2-dicarboxylic acid anhydride and dicyclohexyl-3,4,3', 4'-tetracarboxylic acid dianhydride is preferable.
本発明のブロック共重合体は、前記一般式(1)で表される構造単位を有し、かつ水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[A’]と、前記一般式(2)で表される構造単位を有し、かつ水酸基、チオール基、およびアミノ基から選ばれるいずれかの官能基を末端に有する化合物[B’]と、末端に環状酸無水物を有する連結剤[Z’]を反応させて得ることができる。その方法としては、化合物[A’]、化合物[B’]および連結剤[Z’]を混合し、加熱することで反応させる方法などを挙げることができ、必要に応じて有機溶媒中で行ってもよい。また必要に応じて、窒素雰囲気下で反応させても良い。 The block copolymer of the present invention has a structural unit represented by the general formula (1) and has a functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the end of the compound [A'. ], And a compound [B'] having a structural unit represented by the general formula (2) and having any functional group selected from a hydroxyl group, a thiol group, and an amino group at the end, and a cyclic compound at the end. It can be obtained by reacting a linking agent [Z'] having an acid anhydride. Examples of the method include a method in which compound [A'], compound [B'] and a linking agent [Z'] are mixed and reacted by heating. If necessary, the method is carried out in an organic solvent. You may. If necessary, the reaction may be carried out in a nitrogen atmosphere.
化合物[A’]、化合物[B’]および連結剤[Z’]を反応させる温度としては、副反応やポリマーの分解を抑制するために220℃以下であることが好ましく、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは180℃以下、特に好ましくは160℃以下である。反応させる温度の下限値としては、好ましくは50℃以上であり、より好ましくは70℃以上であり、さらに好ましくは100℃以上である。 The temperature at which the compound [A'], the compound [B'] and the linking agent [Z'] are reacted is preferably 220 ° C. or lower, more preferably 200 ° C., in order to suppress side reactions and decomposition of the polymer. Below, it is more preferably 180 ° C. or lower, and particularly preferably 160 ° C. or lower. The lower limit of the reaction temperature is preferably 50 ° C. or higher, more preferably 70 ° C. or higher, and further preferably 100 ° C. or higher.
また反応時間は、それぞれが有する官能基の組み合わせによるが、生産性の観点から20時間以内であることが好ましく、より好ましくは15時間以内であり、さらに好ましくは10時間以内である。 The reaction time depends on the combination of functional groups possessed by each, but is preferably 20 hours or less, more preferably 15 hours or less, and further preferably 10 hours or less from the viewpoint of productivity.
反応に有機溶媒を用いる場合、有機溶媒としては、化合物[A’]、化合物[B’]および連結剤[Z’]の良溶媒であることが好ましい。例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、2−メチルナフタレン等の炭化水素系溶媒;酢酸エチル、酢酸メチル、酢酸ブチル、プロピオン酸ブチル、酪酸ブチル、アセト酢酸エチル等のエステル系溶媒;クロロホルム、ブロモホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、クロロベンゼン、2,6−ジクロロトルエン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロイソプロパノール等のハロゲン化炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン等のケトン系溶媒;メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール等のアルコール系溶媒;N−メチル−2−ピロリドン(NMP)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)、プロピレンカーボネート、トリメチルリン酸、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、スルホラン等の非プロトン性極性溶媒;ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、乳酸等のカルボン酸溶媒;アニソール、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジイソプロピルエーテル、ジオキサン、ジグライム、ジメトキシエタン等のエーテル系溶媒;1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム アセテート、1−ブチル−3−メチルイミダゾリウム ハイドロゲンスルフェート、1−エチル−3−イミダゾリウム アセテート、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム チオシアネートなどのイオン性液体;あるいはこれらの混合物が挙げられる。中でも反応速度および反応後の溶媒除去のバランスから、トルエン、キシレンまたは酢酸エチルが好ましい。また、これら有機溶媒は、1種のみ用いても、2種以上を混合して用いても良い。 When an organic solvent is used in the reaction, the organic solvent is preferably a good solvent of the compound [A'], the compound [B'] and the linking agent [Z']. For example, hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, benzene, 2-methylnaphthalene; ester solvents such as ethyl acetate, methyl acetate, butyl acetate, butyl propionate, butyl butyrate, ethyl acetoacetate; chloroform, bromoform, methylene chloride. , 1,2-Dichloroethane, 1,1,1-trichloroethane, chlorobenzene, 2,6-dichlorotoluene, 1,1,1,3,3,3-hexafluoroisopropanol and other halogenated hydrocarbons Solvents: Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and methyl butyl ketone; alcohol solvents such as methanol, ethanol, 1-propanol and 2-propanol; N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), dimethyl sulfoxide ( Aprotonic polar solvents such as DMSO), N, N-dimethylformamide (DMF), N, N-dimethylacetamide (DMA), propylene carbonate, trimethylphosphate, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, sulfolane, etc. Carous acid solvents such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid and lactic acid; ether solvents such as anisole, diethyl ether, tetrahydrofuran, diisopropyl ether, dioxane, diglime and dimethoxyethane; 1-butyl-3-methylimidazolium acetate, Ionic liquids such as 1-butyl-3-methylimidazolium hydrogen sulfate, 1-ethyl-3-imidazolium acetate, 1-ethyl-3-methylimidazolium thiocyanate; or mixtures thereof. Of these, toluene, xylene or ethyl acetate is preferable from the viewpoint of the balance between the reaction rate and the removal of the solvent after the reaction. Further, these organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
なお、有機溶媒中で反応させた際は、加熱、減圧、再沈殿等の方法で有機溶媒を除去し、精製することができる。有機溶媒を除去するために複数の工程を組み合わせても良い。 When the reaction is carried out in an organic solvent, the organic solvent can be removed and purified by a method such as heating, reduced pressure, or reprecipitation. A plurality of steps may be combined to remove the organic solvent.
ただし、有機溶媒を使用しない方が、上記有機溶媒を除去するための精製工程を必要とせず、製造工程が簡略である点、および、反応温度の高温化が可能であり、反応促進剤の金属触媒を使用しない系においても反応速度を高速化することができる点から、生産性が向上するため好ましい。 However, when an organic solvent is not used, a purification step for removing the organic solvent is not required, the production process is simple, and the reaction temperature can be raised, so that the metal of the reaction accelerator can be used. Even in a system that does not use a catalyst, the reaction rate can be increased, which is preferable because the productivity is improved.
また、反応時に反応促進剤等を添加しても良いが、ブロック共重合体と他のポリマー成分の副反応も促進する可能性があるため、反応促進剤を用いずに反応させることが好ましい。反応促進剤を添加しなくても、容易に目的のブロック共重合体を得ることが可能である。 Further, although a reaction accelerator or the like may be added at the time of the reaction, it is preferable to carry out the reaction without using a reaction accelerator because there is a possibility of accelerating the side reaction between the block copolymer and other polymer components. It is possible to easily obtain the desired block copolymer without adding a reaction accelerator.
本発明のブロック共重合体の製造方法として化合物[A’]と化合物[B’]のモル総和に対する連結剤[Z’]のモル数の比率は、0.5〜0.8とすることが好ましい。前記比率が0.5より低い場合には、化合物[A’]と化合物[B’]の官能基に対して、連結剤[Z’]の酸無水物基が不足し、化合物[A’]や化合物[B’]が残存するため好ましくない。化合物[A’]と化合物[B’]のモル総和に対する連結剤[Z’]のモル数の比率が0.8を超える場合、得られるブロック共重合体の酸無水物基を含む化合物が高くなり、反応制御性や保管安定性が低下する場合がある。モル数の比率の下限値として好ましくは0.52であり、より好ましくは0.54であり、さらに好ましくは0.55である。また、モル比率の上限値として好ましくは0.78であり、より好ましくは0.76であり、さらに好ましくは0.75である。 As a method for producing a block copolymer of the present invention, the ratio of the number of moles of the linking agent [Z'] to the total molar number of the compound [A'] and the compound [B'] may be 0.5 to 0.8. preferable. When the ratio is lower than 0.5, the acid anhydride group of the linking agent [Z'] is insufficient with respect to the functional groups of the compound [A'] and the compound [B'], and the compound [A'] And the compound [B'] remain, which is not preferable. When the ratio of the number of moles of the linking agent [Z'] to the total molar sum of the compound [A'] and the compound [B'] exceeds 0.8, the compound containing the acid anhydride group of the obtained block copolymer is high. As a result, reaction controllability and storage stability may decrease. The lower limit of the ratio of the number of moles is preferably 0.52, more preferably 0.54, and even more preferably 0.55. The upper limit of the molar ratio is preferably 0.78, more preferably 0.76, and even more preferably 0.75.
化合物[A’]と化合物[B’]のモル総和に対する連結剤[Z’]のモル数の比率を調整する際、化合物[A’]および化合物[B’]のモル数は、官能基当量を2倍した数を分子量として算出することができる。化合物[A’]および/または[B’]が片末端に官能基を有する場合には官能基等量を分子量として算出することができる。なお、官能基当量は、JISK0070に準じて測定することができる。 When adjusting the ratio of the number of moles of the linking agent [Z'] to the total number of moles of the compound [A'] and the compound [B'], the number of moles of the compound [A'] and the compound [B'] is the functional group equivalent. Can be calculated as the molecular weight by doubling the number. When the compound [A'] and / or [B'] has a functional group at one end, the equivalent amount of the functional group can be calculated as the molecular weight. The functional group equivalent can be measured according to JIS K0070.
次に、本発明を実施例に基づき、さらに詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例中、用いる測定方法は下記のとおりである。 Next, the present invention will be described in more detail based on Examples. The present invention is not limited to these examples. The measurement methods used in the examples are as follows.
(1)酸解離定数pKaの測定
ブロック共重合体0.5gをテトラヒドロフラン100mL中に溶解し、電位差自動滴定装置(京都電子工業社製 AT−610)を用いて0.1mol/Lカリウムメトキシド・ベンゼン-メタノール溶液で滴定し、得られた滴定曲線の第一当量点からpKaを算出した。
(1) Measurement of acid dissociation constant pKa 0.5 g of block copolymer was dissolved in 100 mL of tetrahydrofuran, and 0.1 mol / L potassium methoxyde was used using an automatic potential difference titrator (AT-610 manufactured by Kyoto Denshi Kogyo Co., Ltd.). Titration was performed with a benzene-methanol solution, and pKa was calculated from the first equivalence point of the obtained titration curve.
(2)カルボキシル基の定量
JISK0070に準じて算出した。具体的にはブロック共重合体0.5gをテトラヒドロフラン10gに溶解し、フェノールフタレインを指示薬として0.1mol/Lのアルコール性水酸化カリウムで滴定し、カルボキシル基を定量した。
(2) Quantification of carboxyl groups Calculated according to JISK0070. Specifically, 0.5 g of the block copolymer was dissolved in 10 g of tetrahydrofuran and titrated with 0.1 mol / L alcoholic potassium hydroxide using phenolphthalein as an indicator to quantify the carboxyl group.
(3)酸無水物基を含む化合物の定量
ブロック共重合体7gを2−プロパノール20gに溶解し、アニリンを20mg加えて1時間撹拌させた後、メチルオレンジを指示薬として0.1mol/Lの2−プロパノール性塩酸で滴定し、アニリン残存量から酸無水物基を含む化合物を定量した。
(3) Quantification of compound containing acid anhydride group 7 g of block copolymer is dissolved in 20 g of 2-propanol, 20 mg of aniline is added, and the mixture is stirred for 1 hour, and then 0.1 mol / L 2 using methyl orange as an indicator. -The compound was titrated with propanol hydrochloric acid, and the compound containing an acid anhydride group was quantified from the residual amount of aniline.
(4)重量平均分子量の測定
ブロック共重合体、および官能基を末端に有する化合物[A’]および官能基を末端に有する化合物[B’]の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ法を用いて、下記条件にて測定し、ポリメタクリル酸メチルによる検量線を用いて分子量を算出した。
装置:株式会社島津製作所 LC−20ADシリーズ
カラム:昭和電工株式会社 KF−806L×2
流速:1.0mL/min
移動相:テトラヒドロフラン
検出:示差屈折率計
カラム温度:40℃
(4) Measurement of Weight Average Molecular Weight The weight average molecular weight of the block copolymer and the compound [A'] having a functional group at the end and the compound [B'] having a functional group at the end are determined by gel calibration chromatography. Then, the measurement was carried out under the following conditions, and the molecular weight was calculated using a calibration curve with polymethyl methacrylate.
Equipment: Shimadzu Corporation LC-20AD Series Column: Showa Denko Corporation KF-806L x 2
Flow velocity: 1.0 mL / min
Mobile phase: Tetrahydrofuran Detection: Differential refractometer Column temperature: 40 ° C
(5)ブロック共重合体とエポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度測定
ブロック共重合体3.0gとビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社社製、“jER”(登録商標)828)6.0gを室温で撹拌混合して得られた組成物を5mgアルミパンに秤量し、DSC(TAインスツルメント社製 Q20)にて下記条件にて測定し、発熱開始温度を求めた。
測定温度:20℃〜250℃
昇温速度:10℃/分
雰囲気:窒素
流量:50mL/分
(5) Measurement of heat generation start temperature of the composition of block copolymer and epoxy resin 3.0 g of block copolymer and bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., "jER" (registered trademark) 828) 6. The composition obtained by stirring and mixing 0 g at room temperature was weighed in a 5 mg aluminum pan, and measured with DSC (Q20 manufactured by TA Instruments) under the following conditions to determine the heat generation start temperature.
Measurement temperature: 20 ° C to 250 ° C
Temperature rise rate: 10 ° C / min Atmosphere: Nitrogen flow rate: 50 mL / min
(6)ブロック共重合体とエポキシ樹脂の組成物の粘度測定
ブロック共重合体1.5gとビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル株式会社製、“jER”(登録商標)828)8.5gを室温で撹拌混合して得られた混合物の粘度をレオメーター(Anton Paar社製 MCR501)を用いて下記条件にて測定して粘度を求め、測定時間1分後の粘度に対する測定時間3時間後の粘度の比率を求め、粘度の倍率とした。
治具:φ25mmパラレルプレート
周波数:5Hz
ひずみ:100%
ギャップ:1mm
測定温度:120℃
測定時間:3時間
雰囲気:窒素
(6) Viscosity measurement of block copolymer and epoxy resin composition 1.5 g of block copolymer and 8.5 g of bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd., "jER" (registered trademark) 828) are added at room temperature. The viscosity of the mixture obtained by stirring and mixing with the above was measured using a leometer (MCR501 manufactured by Antonio Par) under the following conditions to determine the viscosity, and the viscosity after 1 minute of measurement time was compared with the viscosity after 3 hours of measurement time. Was calculated and used as the magnification of viscosity.
Jig: φ25mm Parallel plate Frequency: 5Hz
Strain: 100%
Gap: 1 mm
Measurement temperature: 120 ° C
Measurement time: 3 hours Atmosphere: Nitrogen
[製造例1]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端アミノ基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−8010、官能基当量430g/mol、分子量860g/mol、重量平均分子量1400g/mol)を8.0g(9.3mmol)、化合物[B’]としてポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール,ジオール型,1000」、分子量1000、重量平均分子量1200)を12.0g(12.0mmol)、および連結剤[Z’]としてシクロヘキサンテトラカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量224g/mol)4.4g(19.6mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、100℃に加熱し、6時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 1]
Both-terminal amino group-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-8010, functional group equivalent 430 g / mol, molecular weight 860 g / mol, weight average molecular weight 1400 g / mol) as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask. Mol) was 8.0 g (9.3 mmol), and as compound [B'], polypropylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polypropylene glycol, diol type, 1000", molecular weight 1000, weight average molecular weight 1200) was added 12. 0 g (12.0 mmol) and 4.4 g (19.6 mmol) of cyclohexanetetracarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 224 g / mol) were added as a linking agent [Z'], and nitrogen substitution was performed. .. Then, it heated to 100 degreeC and reacted for 6 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例2]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6001、水酸基価62mgKOH/g、官能基当量900g/mol、分子量1800g/mol、重量平均分子量3000g/mol)を12.0g(6.6mmol)、化合物[B’]としてポリテトラメチレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリテトラメチレンオキシド2000」、分子量2000g/mol、重量平均分子量7300g/mol)を8.0g(4.0mmol)、および連結剤[Z’]としてシクロヘキサンテトラカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量224g/mol)1.6g(7.1mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、180℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 2]
Both-terminal hydroxyl-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6001, hydroxyl value 62 mgKOH / g, functional group equivalent 900 g / mol, molecular weight 1800 g / mol, as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask, Weight average molecular weight 3000 g / mol) 12.0 g (6.6 mmol), polytetramethylene glycol as compound [B'] (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polytetramethylene oxide 2000", molecular weight 2000 g / mol, weight 8.0 g (4.0 mmol) with an average molecular weight of 7300 g / mol), and 1.6 g (7.1 mmol) of cyclohexanetetracarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 224 g / mol) as a linking agent [Z']. ) Was added, and nitrogen substitution was performed. Then, it heated to 180 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例3]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端メルカプト基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、X−22−167B、官能基当量1700g/mol、分子量3400g/mol、重量平均分子量6400g/mol)を7.0g(2.1mmol)、化合物[B’]としてポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール,ジオール型,2000」、分子量2000g/mol、重量平均分子量3400g/mol)を13.0g(6.5mmol)、および連結剤[Z’]としてシクロヘキサンテトラカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量224g/mol)1.0g(4.5mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 3]
Both-terminal mercapto group-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., X-22-167B, functional group equivalent 1700 g / mol, molecular weight 3400 g / mol, weight average molecular weight) as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask. 6.0 g (2.1 mmol) of 6400 g / mol), polypropylene glycol as compound [B'] (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polypropylene glycol, diol type, 2000", molecular weight 2000 g / mol, weight average molecular weight 3400 g) 13.0 g (6.5 mmol) of / mol) and 1.0 g (4.5 mmol) of cyclohexanetetracarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 224 g / mol) as a linking agent [Z'] were added. , Nitrogen substitution was performed. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例4]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端アミノ基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、X−22−161A、官能基当量800g/mol、分子量1600g/mol、重量平均分子量2800g/mol)を10.0g(6.3mmol)、化合物[B’]として両末端アミノ変性ポリプロピレングリコール(ハンツマン社製、“ジェファーミン”(登録商標)D−2000、分子量2000g/mol、重量平均分子量4000g/mol)を10.0g(5.0mmol)、および連結剤[Z’]としてシクロペンタンテトラカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量210g/mol)1.6g(7.6mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、100℃に加熱し、6時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 4]
Both-terminal amino group-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., X-22-161A, functional group equivalent 800 g / mol, molecular weight 1600 g / mol, weight average molecular weight) as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask. 2800 g / mol) as 10.0 g (6.3 mmol), compound [B'] with both-terminal amino-modified polypropylene glycol (manufactured by Huntsman, "Jeffamine" (registered trademark) D-2000, molecular weight 2000 g / mol, weight average. 10.0 g (5.0 mmol) with a molecular weight of 4000 g / mol) and 1.6 g (7.6 mmol) of cyclopentanetetracarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 210 g / mol) as a linking agent [Z']. ) Was added, and nitrogen substitution was performed. Then, it heated to 100 degreeC and reacted for 6 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例5]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6000、水酸基価120mgKOH/g、官能基当量500g/mol、分子量1000g/mol、重量平均分子量1700g/mol)を12.0g(12.0mmol)、化合物[B’]としてポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール,ジオール型,400」、分子量400g/mol、重量平均分子量500g/mol)を8.0g(20.0mmol)、および連結剤[Z’]としてシクロブタンテトラカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量196g/mol)6.2g(31.6mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 5]
Hydroxyl-terminated silicone oil at both ends (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6000, hydroxyl value 120 mgKOH / g, functional group equivalent 500 g / mol, molecular weight 1000 g / mol, as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask, Weight average molecular weight 1700 g / mol) is 12.0 g (12.0 mmol), as compound [B'], polypropylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polypropylene glycol, diol type, 400", molecular weight 400 g / mol, weight) 8.0 g (20.0 mmol) with an average molecular weight of 500 g / mol), and 6.2 g (31.6 mmol) of cyclobutanetetracarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 196 g / mol) as a linking agent [Z']. ) Was added, and nitrogen substitution was performed. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例6]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6001、水酸基価62mgKOH/g、官能基当量900g/mol、分子量1800g/mol、重量平均分子量3000g/mol)を10.0g(5.5mmol)、化合物[B’]としてポリテトラメチレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリテトラメチレングリコール,ジオール型,2000」、分子量2000g/mol、重量平均分子量7300g/mol)を10.0g(5.0mmol)、および連結剤[Z’]としてブタンテトラカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量198g/mol)1.4g(7.1mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、180℃に加熱し、10時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 6]
Hydroxyl-terminated silicone oil with both ends as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask (KF-6001, hydroxyl value 62 mgKOH / g, functional group equivalent 900 g / mol, molecular weight 1800 g / mol, Weight average molecular weight 3000 g / mol) 10.0 g (5.5 mmol), polytetramethylene glycol as compound [B'] (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polytetramethylene glycol, diol type, 2000", molecular weight 2000 g 10.0 g (5.0 mmol) with a weight average molecular weight of 7300 g / mol, and 1.4 g of butanetetracarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight of 198 g / mol) as a linking agent [Z']. (7.1 mmol) was added and nitrogen substitution was performed. Then, it heated to 180 degreeC and reacted for 10 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例7]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6000、水酸基価120mgKOH/g、官能基当量500g/mol、分子量900g/mol、重量平均分子量1700g/mol)を8.0g(8.6mmol)、化合物[B’]としてポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール,ジオール型,1000」、分子量1000g/mol、重量平均分子量1200g/mol)を12.0g(12.0mmol)、および連結剤[Z’]としてジシクロヘキシル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物(東京化成工業株式会社製、分子量306g/mol)4.4g(14.4mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 7]
Both-terminal hydroxyl-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6000, hydroxyl value 120 mgKOH / g, functional group equivalent 500 g / mol, molecular weight 900 g / mol, as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask, Weight average molecular weight 1700 g / mol) is 8.0 g (8.6 mmol), and as compound [B'], polypropylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "Polypropylene glycol, diol type, 1000", molecular weight 1000 g / mol, weight) 12.0 g (12.0 mmol) with an average molecular weight of 1200 g / mol), and dicyclohexyl-3,4,3', 4'-tetracarboxylic acid dianhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) as a linking agent [Z']. 4.4 g (14.4 mmol) having a molecular weight of 306 g / mol was added, and nitrogen substitution was carried out. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例8]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6001、水酸基価62mgKOH/g、官能基当量900g/mol、分子量1800g/mol、重量平均分子量3000g/mol)を14.0g(7.8mmol)、化合物[B’]としてポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール、ジオール型,2000」、分子量2000g/mol、重量平均分子量3400g/mol)を6.0g(3.0mmol)、および連結剤[Z’]として4−(2,5−ジオキソテトラヒドロフラン−3−イル)−テトラリン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量300g/mol)1.9g(6.3mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 8]
Both-terminal hydroxyl-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6001, hydroxyl value 62 mgKOH / g, functional group equivalent 900 g / mol, molecular weight 1800 g / mol, as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask, Weight average molecular weight 3000 g / mol) 14.0 g (7.8 mmol), polypropylene glycol as compound [B'] (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polypropylene glycol, diol type, 2000", molecular weight 2000 g / mol, weight 6.0 g (3.0 mmol) with an average molecular weight of 3400 g / mol) and 4- (2,5-dioxo tetrahydrofuran-3-yl) -tetraline-1,2-dicarboxylic acid anhydride as the linking agent [Z']. (Made by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 300 g / mol) 1.9 g (6.3 mmol) was added, and nitrogen substitution was performed. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例9]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6001、水酸基価62mgKOH/g、官能基当量900g/mol、分子量1800g/mol、重量平均分子量3000g/mol)を8.0g(4.4mmol)、化合物[B’]としてポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール,ジオール型,2000」、分子量2000g/mol、重量平均分子量3400g/mol)を12.0g(6.0mmol)、および連結剤[Z’]として5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量264g/mol)1.6g(6.1mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 9]
Both-terminal hydroxyl-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6001, hydroxyl value 62 mgKOH / g, functional group equivalent 900 g / mol, molecular weight 1800 g / mol, as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask, Weight average molecular weight 3000 g / mol) 8.0 g (4.4 mmol), polypropylene glycol as compound [B'] (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polypropylene glycol, diol type, 2000", molecular weight 2000 g / mol, weight 12.0 g (6.0 mmol) with an average molecular weight of 3400 g / mol), and 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic as the linking agent [Z']. 1.6 g (6.1 mmol) of an acid anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 264 g / mol) was added, and nitrogen substitution was carried out. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例10]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6002、水酸基価35mgKOH/g、官能基当量1600g/mol、分子量3200g/mol、重量平均分子量6200g/mol)を14.0g(4.4mmol)、化合物[B’]としてポリテトラメチレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「テトラメチレンオキシド2000」、分子量2000g/mol、重量平均分子量7300g/mol)を6.0g(3.0mmol)、および連結剤[Z’]として5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量264g/mol)1.4g(5.3mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 10]
Both-terminal hydroxyl-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6002, hydroxyl value 35 mgKOH / g, functional group equivalent 1600 g / mol, molecular weight 3200 g / mol, as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask, Weight average molecular weight 6200 g / mol) 14.0 g (4.4 mmol), polytetramethylene glycol as compound [B'] (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "tetramethylene oxide 2000", molecular weight 2000 g / mol, weight average 6.0 g (3.0 mmol) with a molecular weight of 7300 g / mol) and 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid as a linking agent [Z']. 1.4 g (5.3 mmol) of an anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 264 g / mol) was added, and nitrogen substitution was performed. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例11]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6001、水酸基価62mgKOH/g、官能基当量900g/mol、分子量1800g/mol、重量平均分子量3000g/mol)を14g(7.8mmol)、化合物[B’]として“ニューポール”(登録商標)PE−61(三洋化成工業株式会社製、ポリプロピレングリコール/ポリエチレングリコール共重合体、分子量2000g/mol、重量平均分子量2800g/mol)を6g(3.0mmol)、および連結剤[Z’]として5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、平均分子量264g/mol)2.0g(7.6mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 11]
Both-terminal hydroxyl-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6001, hydroxyl value 62 mgKOH / g, functional group equivalent 900 g / mol, molecular weight 1800 g / mol, as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask, Weight average molecular weight 3000 g / mol) is 14 g (7.8 mmol), and as compound [B'], "New Pole" (registered trademark) PE-61 (manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd., polypropylene glycol / polyethylene glycol copolymer, molecular weight) 2000 g / mol, weight average molecular weight 2800 g / mol) 6 g (3.0 mmol), and 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1, as the linking agent [Z'], 2.0 g (7.6 mmol) of 2-dicarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., average molecular weight 264 g / mol) was added, and nitrogen substitution was performed. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例12]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6002、水酸基価35mgKOH/g、官能基当量1600g/mol、分子量3200g/mol、重量平均分子量6200g/mol)を11.2g(3.5mmol)、化合物[B’]としてポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール,ジオール型,2000」、分子量2000g/mol、重量平均分子量3400g/mol)を8.8g(4.4mmol)、および連結剤[Z’]としてジシクロヘキシル−3,4,3’,4’−テトラカルボン酸二無水物(東京化成工業株式会社製、分子量306g/mol)1.3g(4.1mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 12]
Both-terminal hydroxyl-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6002, hydroxyl value 35 mgKOH / g, functional group equivalent 1600 g / mol, molecular weight 3200 g / mol, as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask, Weight average molecular weight 6200 g / mol) is 11.2 g (3.5 mmol), as compound [B'], polypropylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "Polypropylene glycol, diol type, 2000", molecular weight 2000 g / mol, weight. 8.8 g (4.4 mmol) with an average molecular weight of 3400 g / mol), and dicyclohexyl-3,4,3', 4'-tetracarboxylic acid dianhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) as a linking agent [Z']. 1.3 g (4.1 mmol) having a molecular weight of 306 g / mol was added, and nitrogen substitution was carried out. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[製造例13]
100mLの2つ口フラスコ中に化合物[A’]として両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6001、水酸基価62mgKOH/g、官能基当量900g/mol、分子量1800g/mol、重量平均分子量3000g/mol)を11.0g(6.1mmol)、化合物[B’]としてポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール、ジオール型,2000」、分子量2000g/mol、重量平均分子量3400g/mol)を4.6g(2.3mmol)とポリプロピレングリコールモノブチルエーテル(和光純薬工業株式会社製、「消泡剤PE−L」、分子量1170g/mol、重量平均分子量2100)を6.7g(5.7mmol)、および連結剤[Z’]として5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、平均分子量264g/mol)2.6g(10.0mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Manufacturing Example 13]
Both-terminal hydroxyl-modified silicone oil (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6001, hydroxyl value 62 mgKOH / g, functional group equivalent 900 g / mol, molecular weight 1800 g / mol, as compound [A'] in a 100 mL two-necked flask, Weight average molecular weight 3000 g / mol) is 11.0 g (6.1 mmol), polypropylene glycol as compound [B'] (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polypropylene glycol, diol type, 2000", molecular weight 2000 g / mol, weight. 4.6 g (2.3 mmol) of 4.6 g (2.3 mmol) with an average molecular weight of 3400 g / mol) and 6 of polypropylene glycol monobutyl ether (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "antifoaming agent PE-L", molecular weight of 1170 g / mol, weight average molecular weight of 2100) .7 g (5.7 mmol) and 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride as binder [Z'] (Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 2.6 g (10.0 mmol) manufactured by the company and having an average molecular weight of 264 g / mol was added, and nitrogen substitution was carried out. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[参考例1]
100mLの2つ口フラスコ中に両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6001、水酸基価62mgKOH/g、官能基当量900g/mol、分子量1800g/mol、重量平均分子量3000g/mol)を7.5g(4.2mmol)、ポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール,ジオール型,2000」、分子量2000g/mol、重量平均分子量3400g/mol)を6.0g(3.0mmol)、およびピロメリット酸二無水物(東京化成工業株式会社製、分子量218g/mol)1.5g(6.9mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Reference example 1]
Hydroxyl-terminated silicone oil at both ends (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6001, hydroxyl value 62 mgKOH / g, functional group equivalent 900 g / mol, molecular weight 1800 g / mol, weight average molecular weight 3000 g / mol) in a 100 mL two-necked flask ) Is 7.5 g (4.2 mmol), polypropylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polypropylene glycol, diol type, 2000", molecular weight 2000 g / mol, weight average molecular weight 3400 g / mol) is 6.0 g (3). (0.0 mmol) and 1.5 g (6.9 mmol) of pyromellitic dianhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 218 g / mol) were added to carry out nitrogen substitution. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[参考例2]
100mLの2つ口フラスコ中に両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6000、水酸基価120mgKOH/g、官能基当量500g/mol、分子量1000g/mol、重量平均分子量1700g/mol)を10.0g(10.7mmol)、ポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール,ジオール型,1000」、分子量1000g/mol、重量平均分子量1200g/mol)を10.0g(10.0mmol)、およびピロメリット酸二無水物(東京化成工業株式会社製、分子量218g/mol)3.0g(13.8mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Reference example 2]
Hydroxyl-terminated silicone oil at both ends (manufactured by Shinetsu Chemical Industry Co., Ltd., KF-6000, hydroxyl value 120 mgKOH / g, functional group equivalent 500 g / mol, molecular weight 1000 g / mol, weight average molecular weight 1700 g / mol) in a 100 mL two-necked flask ) Is 10.0 g (10.7 mmol), polypropylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polypropylene glycol, diol type, 1000", molecular weight 1000 g / mol, weight average molecular weight 1200 g / mol) is 10.0 g (10). 0.0 mmol) and 3.0 g (13.8 mmol) of pyromellitic dianhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 218 g / mol) were added, and nitrogen substitution was performed. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[参考例3]
100mLの2つ口フラスコ中に両末端水酸基変性シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、KF−6000、水酸基価120mgKOH/g、官能基当量500、分子量1000、重量平均分子量1700g/mol)を4.0g(4.0mmol)、ポリプロピレングリコール(和光純薬工業株式会社製、「ポリプロピレングリコール,ジオール型,400」、分子量400g/mol、重量平均分子量500g/mol)を10.0g(40.0mmol)、およびシクロヘキサンテトラカルボン酸無水物(東京化成工業株式会社製、分子量224g/mol)9.9g(44.0mmol)を加え、窒素置換を行った。その後、160℃に加熱し、8時間反応させ、ブロック共重合体を得た。結果を表1、2に示す。
[Reference example 3]
4. Hydroxyl-terminated silicone oil at both ends (KF-6000, hydroxyl value 120 mgKOH / g, functional group equivalent 500, molecular weight 1000, weight average molecular weight 1700 g / mol) in a 100 mL two-necked flask. 10.0 g (40.0 mmol) of 0 g (4.0 mmol), polypropylene glycol (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., "polypropylene glycol, diol type, 400", molecular weight 400 g / mol, weight average molecular weight 500 g / mol), And 9.9 g (44.0 mmol) of cyclohexanetetracarboxylic acid anhydride (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd., molecular weight 224 g / mol) was added, and nitrogen substitution was carried out. Then, it heated to 160 degreeC and reacted for 8 hours to obtain a block copolymer. The results are shown in Tables 1 and 2.
[実施例1]
製造例1で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は125℃であり、粘度の倍率は3.3倍であった。結果を表2に示す。
[Example 1]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 1 was 125 ° C., and the viscosity ratio was 3.3 times. The results are shown in Table 2.
[実施例2]
製造例2で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は147℃であり、粘度の倍率は2.6倍であった。結果を表2に示す。
[Example 2]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 2 was 147 ° C., and the viscosity ratio was 2.6 times. The results are shown in Table 2.
[実施例3]
製造例3で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は143℃であり、粘度の倍率は2.1倍であった。結果を表2に示す。
[Example 3]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 3 was 143 ° C., and the viscosity ratio was 2.1 times. The results are shown in Table 2.
[実施例4]
製造例4で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は152℃であり、粘度の倍率は1.7倍であった。結果を表2に示す。
[Example 4]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 4 was 152 ° C., and the viscosity ratio was 1.7 times. The results are shown in Table 2.
[実施例5]
製造例5で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は121℃であり、粘度の倍率は3.8倍であった。結果を表2に示す。
[Example 5]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 5 was 121 ° C., and the viscosity ratio was 3.8 times. The results are shown in Table 2.
[実施例6]
製造例6で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は140℃であり、粘度の倍率は2.4倍であった。結果を表2に示す。
[Example 6]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 6 was 140 ° C., and the viscosity ratio was 2.4 times. The results are shown in Table 2.
[実施例7]
製造例7で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は181℃であり、粘度の倍率は1.2倍であった。結果を表2に示す。
[Example 7]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 7 was 181 ° C., and the viscosity ratio was 1.2 times. The results are shown in Table 2.
[実施例8]
製造例8で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は167℃であり、粘度の倍率は1.1倍であった。結果を表2に示す。
[Example 8]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 8 was 167 ° C., and the viscosity ratio was 1.1 times. The results are shown in Table 2.
[実施例9]
製造例9で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は175℃であり、粘度の倍率は1.1倍であった。結果を表2に示す。
[Example 9]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 9 was 175 ° C., and the viscosity ratio was 1.1 times. The results are shown in Table 2.
[実施例10]
製造例10で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は184℃であり、粘度の倍率は1.2倍であった。結果を表2に示す。
[Example 10]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 10 was 184 ° C., and the viscosity ratio was 1.2 times. The results are shown in Table 2.
[実施例11]
製造例11で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は177℃であり、粘度の倍率は1.1倍であった。結果を表2に示す。
[Example 11]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 11 was 177 ° C., and the viscosity ratio was 1.1 times. The results are shown in Table 2.
[実施例12]
製造例12で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は185℃であり、粘度の倍率は1.1倍であった。結果を表2に示す。
[Example 12]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 12 was 185 ° C., and the viscosity ratio was 1.1 times. The results are shown in Table 2.
[実施例13]
製造例13で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は182℃であり、粘度の倍率は1.2倍であった。結果を表2に示す。 [比較例1]
参考例1で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は96℃であり、粘度の倍率は4.4倍であった。結果を表2に示す。
[Example 13]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Production Example 13 was 182 ° C., and the viscosity ratio was 1.2 times. The results are shown in Table 2. [Comparative Example 1]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Reference Example 1 was 96 ° C., and the viscosity ratio was 4.4 times. The results are shown in Table 2.
[比較例2]
参考例2で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は103℃であり、粘度の倍率は4.1倍であった。結果を表2に示す。
[Comparative Example 2]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Reference Example 2 was 103 ° C., and the viscosity ratio was 4.1 times. The results are shown in Table 2.
[比較例3]
参考例3で得られたプロック共重合体とビスフェノールA型エポキシ樹脂の組成物の発熱開始温度は115℃であり、粘度の倍率は4.1倍であった。結果を表2に示す。
[Comparative Example 3]
The heat generation start temperature of the composition of the block copolymer and the bisphenol A type epoxy resin obtained in Reference Example 3 was 115 ° C., and the viscosity ratio was 4.1 times. The results are shown in Table 2.
本発明のブロック共重合体は、界面活性剤や樹脂改質剤等の各種添加剤として有用であり、化粧品、接着剤、塗料、電子材料用途等への応用が記載される。 The block copolymer of the present invention is useful as various additives such as surfactants and resin modifiers, and its application to cosmetics, adhesives, paints, electronic material applications and the like is described.
Claims (7)
ブロック[B]は一般式(2)で表される構造単位を有し、
連結セグメント[Z]はカルボキシル基を有し、
かつ、テトラヒドロフランを溶媒とした0.5g/dLの溶液について、25℃で測定される酸解離定数pKaが7.0より大きく9.0以下の範囲であり、0.3以上3.0mmol/g以下のカルボキシル基を含むことを特徴とする、ブロック共重合体。 A block copolymer in which a block [A] and a block [B] are bonded via a connecting segment [Z], and the block [A] has a structural unit represented by the general formula (1).
The block [B] has a structural unit represented by the general formula (2) and has a structural unit.
The connecting segment [Z] has a carboxyl group and has a carboxyl group.
Moreover, for a 0.5 g / dL solution using tetrahydrofuran as a solvent, the acid dissociation constant pKa measured at 25 ° C. is in the range of 9.0 or less, which is larger than 7.0, and is 0.3 or more and 3.0 mmol / g. A block copolymer characterized by containing the following carboxyl groups.
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