JP4361007B2 - 硬化性組成物 - Google Patents
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本発明は、硬化性組成物に関し、更に詳しくは、オキセタニル基を有し、特定の構造単位を含むポリオルガノシロキサンを含有し、柔軟性、透明性及び基材への接着性に優れた硬化物とすることができる硬化性組成物に関する。
ゾル−ゲル法で得られた、オキセタニル基及びシルセスキオキサン構造を有するポリオルガノシロキサンを含有する硬化性組成物は、硬化性及び接着性に優れ、更に、その硬化物の硬度、耐熱性、透明性及び耐薬品性に優れるため、ハードコート剤、各種プラスチック基材の保護膜、光路結合用接着剤、歯科用接着剤等として利用されている。しかし、その硬化物は、柔軟性に乏しく、脆い性質を有しているため、可とう性、高温における耐衝撃性が要求される用途には使用できなかった。
また、特許文献５〜７には、オキセタン化合物及び酸無水物を含有する硬化性組成物が開示されている。
更に、特許文献８には、オキセタニル基及びシルセスキオキサン構造を有するポリオルガノシロキサン及び酸無水物を含有する硬化性組成物が開示されている。
硬化物の柔軟性を向上させるためには、硬化性組成物に、ゴム成分を配合することは広く公知であるが、上記のオキセタニル基及びシルセスキオキサン構造を有するポリオルガノシロキサンは、ゴム成分との相溶性が十分でないために、硬化物が白濁し、透明性を低下させるといった問題がある。
また、特許文献５〜７には、オキセタン化合物及び酸無水物を含有する硬化性組成物が開示されている。
更に、特許文献８には、オキセタニル基及びシルセスキオキサン構造を有するポリオルガノシロキサン及び酸無水物を含有する硬化性組成物が開示されている。
硬化物の柔軟性を向上させるためには、硬化性組成物に、ゴム成分を配合することは広く公知であるが、上記のオキセタニル基及びシルセスキオキサン構造を有するポリオルガノシロキサンは、ゴム成分との相溶性が十分でないために、硬化物が白濁し、透明性を低下させるといった問題がある。
本発明は、柔軟性、透明性及び基材への接着性に優れた硬化物とすることができる硬化性組成物を提供することを目的とする。
本発明は以下のとおりである。
１．ポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、酸無水物と、硬化触媒と、を含有する硬化性組成物であって、上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）で表される有機ケイ素化合物（ａ）と、下記式（４）で表される有機ケイ素化合物（ｂ）と、下記式（５）で表される有機ケイ素化合物（ｃ１）又は該有機ケイ素化合物（ｃ１）を反応系中に発生させる化合物（ｃ２）とを、ヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）の存在下、酸性触媒を用いて加水分解共縮合して得られた重合体であり、上記ジエン系重合体（ｄ）が、炭素数４〜２２の共役ジエン化合物を含む単量体を、過酸化水素、ヒドロキシル基を有するアゾ化合物又はヒドロキシル基を有する過酸化物を重合開始剤として、ラジカル重合して得られた共役ジエン系重合体を水素化して得られ且つ水素化率が５０％以上であり、上記ポリオルガノシロキサンの数平均分子量が、１，５００〜１５，０００であり、上記硬化触媒が、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン及びホスホニウムイリドから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする硬化性組成物。
〔但し、Ｒ４は水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｒ５は炭素数２〜６のアルキレン基である。Ｘ１は、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数３〜１０のシクロアルコキシ基、及び、炭素数６〜１０のアリールオキシ基から選ばれた加水分解性基であり、Ｘ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。〕
（Ｒ６）ｎＨｍＳｉＸ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ６は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ２は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、及び、ハロゲン原子から選ばれたシロキサン結合生成基であり、ｎは０〜２の整数であり、ｍは０又は１であり、ｎ及びｍの和は０〜２の整数である。〕
（Ｒ７）ｓＨｔＳｉＯＨ （５）
〔但し、Ｒ７は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、ｓは２又は３であり、ｔは０又は１であり、ｓ及びｔの和は３である。〕
２．上記有機ケイ素化合物（ａ）が、上記式（３）において、Ｒ ４ が炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｘ １ が炭素数１〜２０のアルコキシ基である化合物である上記１に記載の硬化性組成物。
３．上記有機ケイ素化合物（ｂ）が、上記式（４）において、Ｘ ２ がヒドロキシル基であり、ｎが１であり、且つ、ｍが０又は１の化合物である上記１又は２に記載の硬化性組成物。
４．上記有機ケイ素化合物（ｃ２）が、（Ｒ ７ ） ２ ＨＳｉＯＨを発生させることのできる化合物である上記１乃至３のいずれかに記載の硬化性組成物。
５．上記硬化触媒が、三級アミンである上記１乃至４のいずれかに記載の硬化性組成物。
６．上記エポキシ化合物が、２以上のエポキシ基を有する上記１乃至５のいずれかに記載の硬化性組成物。
７．ポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、酸無水物と、硬化触媒と、を含有する硬化性組成物であって、上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）で表される有機ケイ素化合物（ａ）と、下記式（４）で表される有機ケイ素化合物（ｂ）と、下記式（６）で表される有機ケイ素化合物を反応系中に発生させる化合物（ｃ２）とを、水素化されたジエン系重合体（ｄ）の存在下、酸性触媒を用いて加水分解共縮合して得られた重合体であり、上記ジエン系重合体（ｄ）が、炭素数４〜２２の共役ジエン化合物を含む単量体を、過酸化水素、ヒドロキシル基を有するアゾ化合物又はヒドロキシル基を有する過酸化物を重合開始剤として、ラジカル重合して得られた共役ジエン系重合体を水素化して得られ且つ水素化率が５０％以上であり、上記ポリオルガノシロキサンの数平均分子量が、１，５００〜１５，０００であり、上記硬化触媒が、三級アミンであり、
上記エポキシ化合物が、２以上のエポキシ基を有する化合物であることを特徴とする硬化性組成物。
〔但し、Ｒ ４ は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｒ ５ は炭素数２〜６のアルキレン基である。Ｘ １ は、炭素数１〜２０のアルコキシ基からなる加水分解性基であり、Ｘ １ は互いに同一であっても異なっていてもよい。〕
（Ｒ ６ ） ｎ Ｈ ｍ ＳｉＸ ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ ６ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ ２ は、ヒドロキシル基からなるシロキサン結合生成基であり、ｎは１であり、ｍは０又は１である。〕
（Ｒ ７ ） ２ ＨＳｉＯＨ （６）
〔但し、Ｒ ７ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基である。〕
１．ポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、酸無水物と、硬化触媒と、を含有する硬化性組成物であって、上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）で表される有機ケイ素化合物（ａ）と、下記式（４）で表される有機ケイ素化合物（ｂ）と、下記式（５）で表される有機ケイ素化合物（ｃ１）又は該有機ケイ素化合物（ｃ１）を反応系中に発生させる化合物（ｃ２）とを、ヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）の存在下、酸性触媒を用いて加水分解共縮合して得られた重合体であり、上記ジエン系重合体（ｄ）が、炭素数４〜２２の共役ジエン化合物を含む単量体を、過酸化水素、ヒドロキシル基を有するアゾ化合物又はヒドロキシル基を有する過酸化物を重合開始剤として、ラジカル重合して得られた共役ジエン系重合体を水素化して得られ且つ水素化率が５０％以上であり、上記ポリオルガノシロキサンの数平均分子量が、１，５００〜１５，０００であり、上記硬化触媒が、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン及びホスホニウムイリドから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする硬化性組成物。
（Ｒ６）ｎＨｍＳｉＸ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ６は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ２は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、及び、ハロゲン原子から選ばれたシロキサン結合生成基であり、ｎは０〜２の整数であり、ｍは０又は１であり、ｎ及びｍの和は０〜２の整数である。〕
（Ｒ７）ｓＨｔＳｉＯＨ （５）
〔但し、Ｒ７は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、ｓは２又は３であり、ｔは０又は１であり、ｓ及びｔの和は３である。〕
２．上記有機ケイ素化合物（ａ）が、上記式（３）において、Ｒ ４ が炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｘ １ が炭素数１〜２０のアルコキシ基である化合物である上記１に記載の硬化性組成物。
３．上記有機ケイ素化合物（ｂ）が、上記式（４）において、Ｘ ２ がヒドロキシル基であり、ｎが１であり、且つ、ｍが０又は１の化合物である上記１又は２に記載の硬化性組成物。
４．上記有機ケイ素化合物（ｃ２）が、（Ｒ ７ ） ２ ＨＳｉＯＨを発生させることのできる化合物である上記１乃至３のいずれかに記載の硬化性組成物。
５．上記硬化触媒が、三級アミンである上記１乃至４のいずれかに記載の硬化性組成物。
６．上記エポキシ化合物が、２以上のエポキシ基を有する上記１乃至５のいずれかに記載の硬化性組成物。
７．ポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、酸無水物と、硬化触媒と、を含有する硬化性組成物であって、上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）で表される有機ケイ素化合物（ａ）と、下記式（４）で表される有機ケイ素化合物（ｂ）と、下記式（６）で表される有機ケイ素化合物を反応系中に発生させる化合物（ｃ２）とを、水素化されたジエン系重合体（ｄ）の存在下、酸性触媒を用いて加水分解共縮合して得られた重合体であり、上記ジエン系重合体（ｄ）が、炭素数４〜２２の共役ジエン化合物を含む単量体を、過酸化水素、ヒドロキシル基を有するアゾ化合物又はヒドロキシル基を有する過酸化物を重合開始剤として、ラジカル重合して得られた共役ジエン系重合体を水素化して得られ且つ水素化率が５０％以上であり、上記ポリオルガノシロキサンの数平均分子量が、１，５００〜１５，０００であり、上記硬化触媒が、三級アミンであり、
上記エポキシ化合物が、２以上のエポキシ基を有する化合物であることを特徴とする硬化性組成物。
（Ｒ ６ ） ｎ Ｈ ｍ ＳｉＸ ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ ６ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ ２ は、ヒドロキシル基からなるシロキサン結合生成基であり、ｎは１であり、ｍは０又は１である。〕
（Ｒ ７ ） ２ ＨＳｉＯＨ （６）
〔但し、Ｒ ７ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基である。〕
本発明の硬化性組成物は、オキセタニル基を有し、特定の構造単位を含むポリオルガノシロキサン、エポキシ化合物、酸無水物、及び、硬化触媒を含有することにより、その硬化物が柔軟性、透明性及び基材への接着性に優れる。具体的には、ショアＤ硬度を４５以下とすることができ、波長４００ｎｍの光の透過率を８０％以上とすることができる。従って、レンズやレンズシート、プリズム、光導波路用材料、ＬＥＤ（発光ダイオード）、半導体素子等の封止材料等として有用である。
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明の硬化性組成物は、ポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、カチオン重合触媒と、を含有する硬化性組成物であって、上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）で表される有機ケイ素化合物（ａ）と、下記式（４）で表される有機ケイ素化合物（ｂ）と、下記式（５）で表される有機ケイ素化合物（ｃ１）又は該有機ケイ素化合物（ｃ１）を反応系中に発生させる化合物（ｃ２）とを、ヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）の存在下、酸性触媒を用いて加水分解共縮合して得られた重合体であり、上記ジエン系重合体（ｄ）が、炭素数４〜２２の共役ジエン化合物を含む単量体を、過酸化水素、ヒドロキシル基を有するアゾ化合物又はヒドロキシル基を有する過酸化物を重合開始剤として、ラジカル重合して得られた共役ジエン系重合体を水素化して得られ且つ水素化率が５０％以上であり、上記ポリオルガノシロキサンの数平均分子量が、１，５００〜１５，０００であり、上記硬化触媒が、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン及びホスホニウムイリドから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。
〔但し、Ｒ ４ は水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｒ ５ は炭素数２〜６のアルキレン基である。Ｘ １ は、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数３〜１０のシクロアルコキシ基、及び、炭素数６〜１０のアリールオキシ基から選ばれた加水分解性基であり、Ｘ １ は互いに同一であっても異なっていてもよい。〕
（Ｒ ６ ） ｎ Ｈ ｍ ＳｉＸ ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ ６ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ ２ は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、及び、ハロゲン原子から選ばれたシロキサン結合生成基であり、ｎは０〜２の整数であり、ｍは０又は１であり、ｎ及びｍの和は０〜２の整数である。〕
（Ｒ ７ ） ｓ Ｈ ｔ ＳｉＯＨ （５）
〔但し、Ｒ ７ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、ｓは２又は３であり、ｔは０又は１であり、ｓ及びｔの和は３である。〕
上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（１）で表される単位、下記式（２）で表される単位、及び、共役ジエン系重合体ブロックを含む単位を含む重合体である。
〔但し、Ｒ１は水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｒ２は炭素数２〜６のアルキレン基である。〕
［Ｒ３−Ｓｉ−Ｏ３／２］ （２）
〔但し、Ｒ３は有機基である。〕
本発明の硬化性組成物は、ポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、カチオン重合触媒と、を含有する硬化性組成物であって、上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）で表される有機ケイ素化合物（ａ）と、下記式（４）で表される有機ケイ素化合物（ｂ）と、下記式（５）で表される有機ケイ素化合物（ｃ１）又は該有機ケイ素化合物（ｃ１）を反応系中に発生させる化合物（ｃ２）とを、ヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）の存在下、酸性触媒を用いて加水分解共縮合して得られた重合体であり、上記ジエン系重合体（ｄ）が、炭素数４〜２２の共役ジエン化合物を含む単量体を、過酸化水素、ヒドロキシル基を有するアゾ化合物又はヒドロキシル基を有する過酸化物を重合開始剤として、ラジカル重合して得られた共役ジエン系重合体を水素化して得られ且つ水素化率が５０％以上であり、上記ポリオルガノシロキサンの数平均分子量が、１，５００〜１５，０００であり、上記硬化触媒が、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン及びホスホニウムイリドから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする。
（Ｒ ６ ） ｎ Ｈ ｍ ＳｉＸ ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ ６ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ ２ は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、及び、ハロゲン原子から選ばれたシロキサン結合生成基であり、ｎは０〜２の整数であり、ｍは０又は１であり、ｎ及びｍの和は０〜２の整数である。〕
（Ｒ ７ ） ｓ Ｈ ｔ ＳｉＯＨ （５）
〔但し、Ｒ ７ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、ｓは２又は３であり、ｔは０又は１であり、ｓ及びｔの和は３である。〕
上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（１）で表される単位、下記式（２）で表される単位、及び、共役ジエン系重合体ブロックを含む単位を含む重合体である。
［Ｒ３−Ｓｉ−Ｏ３／２］ （２）
〔但し、Ｒ３は有機基である。〕
本発明の硬化性組成物に含有される各成分について説明する。
１．ポリオルガノシロキサン
上記ポリオルガノシロキサンは、上記式（１）で表される単位（以下、「単位Ａ」ともいう。）、上記式（２）で表される単位（以下、「単位Ｂ」ともいう。）、及び、共役ジエン系重合体ブロックを含む単位（以下、「単位Ｃ」ともいう。）を含む。
１．ポリオルガノシロキサン
上記ポリオルガノシロキサンは、上記式（１）で表される単位（以下、「単位Ａ」ともいう。）、上記式（２）で表される単位（以下、「単位Ｂ」ともいう。）、及び、共役ジエン系重合体ブロックを含む単位（以下、「単位Ｃ」ともいう。）を含む。
上記式（１）で表される単位Ａにおいて、Ｒ１は水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基（メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等）であるが、エチル基が好ましい。また、Ｒ２は炭素数２〜６のアルキレン基（エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等）であるが、プロピレン基が好ましい。また、上記式（１）におけるＲ１又はＲ２の炭素数がいずれも７以上であると、硬化物の強度が十分でない場合がある。
また、上記式（２）で表される単位Ｂにおいて、Ｒ３は、有機基であり、脂肪族炭化水素及びその置換体、脂環族炭化水素及びその置換体、並びに、芳香族炭化水素及びその置換体から選ばれる少なくとも１種を含む基である。
また、上記式（２）で表される単位Ｂにおいて、Ｒ３は、有機基であり、脂肪族炭化水素及びその置換体、脂環族炭化水素及びその置換体、並びに、芳香族炭化水素及びその置換体から選ばれる少なくとも１種を含む基である。
上記単位Ｃにおける共役ジエン系重合体ブロックとしては、共役ジエン化合物を含む単量体を用いて得られた重合体からなるブロックであれば、単独重合体からなるブロックであってよいし、共重合体からなるブロックであってもよい。
共役ジエン化合物としては、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、４，５−ジエチル−１，３−オクタジエン、シクロペンタジエン、クロロプレン等が挙げられる。
単独重合体からなるブロックとする場合、１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、シクロペンタジエン及びクロロプレンを用いることが好ましい。
共役ジエン化合物としては、１，３−ブタジエン、イソプレン、２，３−ジメチル−１，３−ブタジエン、１，３−ペンタジエン、２−メチル−１，３−ペンタジエン、１，３−ヘキサジエン、４，５−ジエチル−１，３−オクタジエン、シクロペンタジエン、クロロプレン等が挙げられる。
単独重合体からなるブロックとする場合、１，３−ブタジエン、イソプレン、１，３−ペンタジエン、シクロペンタジエン及びクロロプレンを用いることが好ましい。
共重合体からなるブロックとする場合、共役ジエン化合物の共重合体であってよいし、共役ジエン化合物、及び、共役ジエン化合物と共重合可能な単量体（以下、「他の単量体」ともいう。）の共重合体であってもよい。
前者の場合、共役ジエン化合物は２種のみを用いてもよいし、３種以上を用いてもよい。
また、後者の場合、他の単量体としては、α−オレフィン（ブテン、ペンテン等）、ビニル芳香族化合物（スチレン、α−メチルスチレン等）、シアン化ビニル化合物（アクリロニトリル等）、アクリル酸及びそのエステル、メタクリル酸及びそのエステル、塩化ビニル、酢酸ビニル等が挙げられる。これらは、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。尚、後者の場合、共役ジエン化合物の使用量は、単量体全量に対して、好ましくは５０モル％以上である。
前者の場合、共役ジエン化合物は２種のみを用いてもよいし、３種以上を用いてもよい。
また、後者の場合、他の単量体としては、α−オレフィン（ブテン、ペンテン等）、ビニル芳香族化合物（スチレン、α−メチルスチレン等）、シアン化ビニル化合物（アクリロニトリル等）、アクリル酸及びそのエステル、メタクリル酸及びそのエステル、塩化ビニル、酢酸ビニル等が挙げられる。これらは、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。尚、後者の場合、共役ジエン化合物の使用量は、単量体全量に対して、好ましくは５０モル％以上である。
尚、上記共役ジエン系重合体ブロックは、ブロックの鎖中及び／又は分子末端にヒドロキシル基、カルボキシル基、酸無水物基等の官能基を有してもよい。これらのうち、ヒドロキシル基及びカルボキシル基が好ましい。これらの官能基は、それらを含む単量体を用いて形成されたものであってよいし、重合開始剤等によって形成されたものであってもよい。
また、上記共役ジエン系重合体ブロックは、このブロックを構成する重合体中の不飽和二重結合の一部又は全てが水素化されたものであることが好ましい。より好ましくは水素化率が５０％以上であるブロックである。このようなブロックを含むことにより、柔軟性及び透明性に優れた硬化物を容易に得ることができる。
本発明に係るポリオルガノシロキサンを構成する、単位Ａ、単位Ｂ及び単位Ｃの配列順は特に限定されないが、Ａ−Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｃ−Ｂ、Ｂ−Ａ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ａ、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｂ、Ａ−Ｃ−Ｂ−Ｃ、Ｂ−Ａ−Ｃ−Ａ、Ｂ−Ｃ−Ａ−Ｂ、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｂ−Ａ、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ｂ−Ｃ、Ａ−Ｂ−Ｃ−Ａ−Ｂ、Ｂ−Ａ−Ｃ−Ｂ−Ａ、Ｂ−Ａ−Ｃ−Ａ−Ｂ、Ｃ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ｃ、Ｃ−Ａ−Ｂ−Ｃ−Ａ、Ｃ−Ａ−Ｂ−Ａ−Ｃ等が挙げられる。上記共役ジエン系重合体ブロックが、ヒドロキシル基、カルボキシル基、酸無水物基等の官能基を有する場合には、単位Ａが端部に配置していることが好ましい。
また、単位Ａ、単位Ｂ及び単位Ｃの含有量も特に限定されない。尚、上記ポリオルガノシロキサンは、単位Ａ、Ｂ及びＣ以外の他の単位を含有してもよい。
また、単位Ａ、単位Ｂ及び単位Ｃの含有量も特に限定されない。尚、上記ポリオルガノシロキサンは、単位Ａ、Ｂ及びＣ以外の他の単位を含有してもよい。
上記ポリオルガノシロキサンとしては、好ましくはオキセタニル基と、三次元の（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）結合と、共役ジエン化合物からなる単位を含み且つ水素化された重合体ブロックとを含む重合体であり、更に、シルセスキオキサン構造を含んでもよいし、鎖中及び／又は末端に、ヒドロキシル基及び／又はカルボキシル基を有してもよいし、Ｓｉ−Ｈ基を含んでもよい。
オキセタニル基の存在は、例えば、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにおいて、４．３〜４．４ｐｐｍ付近の、２つのピークによって確認でき、また、ＩＲスペクトルにおいても９９０ｃｍ−１付近の、オキセタン環に由来する吸収ピークによって確認することができる。
また、水素化された部位の存在は、例えば、１Ｈ−ＮＭＲのスペクトルにおいて、０．８〜１．５ｐｐｍ付近の、ブロードなピークによって確認でき、また、ＩＲスペクトルにおいても３，０００ｃｍ−１付近や、１，４００ｃｍ−１付近の吸収ピークによって確認することができる。
尚、本発明に係るポリオルガノシロキサンがＳｉ−Ｈ基を含む場合、その存在は、ＩＲスペクトルにおいて、２，１００ｃｍ−１付近の吸収ピークにより確認することができる。
オキセタニル基の存在は、例えば、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにおいて、４．３〜４．４ｐｐｍ付近の、２つのピークによって確認でき、また、ＩＲスペクトルにおいても９９０ｃｍ−１付近の、オキセタン環に由来する吸収ピークによって確認することができる。
また、水素化された部位の存在は、例えば、１Ｈ−ＮＭＲのスペクトルにおいて、０．８〜１．５ｐｐｍ付近の、ブロードなピークによって確認でき、また、ＩＲスペクトルにおいても３，０００ｃｍ−１付近や、１，４００ｃｍ−１付近の吸収ピークによって確認することができる。
尚、本発明に係るポリオルガノシロキサンがＳｉ−Ｈ基を含む場合、その存在は、ＩＲスペクトルにおいて、２，１００ｃｍ−１付近の吸収ピークにより確認することができる。
本発明に係るポリオルガノシロキサンは、下記式（３）で表される有機ケイ素化合物（ａ）と、下記式（４）で表される有機ケイ素化合物（ｂ）と、下記式（５）で表される有機ケイ素化合物（ｃ１）又はこの有機ケイ素化合物（ｃ１）を反応系中に発生させる化合物（ｃ２）とを、ヒドロキシル基又はカルボキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）の存在下、酸性触媒を用いて加水分解共縮合して得られた重合体である。
以下に、上記ポリオルガノシロキサンを製造するために用いる原料成分（ａ）、（ｂ）、（ｃ１）、（ｃ２）及び（ｄ）について説明する。
１−１．有機ケイ素化合物（ａ）
本発明に係る有機ケイ素化合物（ａ）は、下記式（３）で表され、オキセタニル基及び加水分解性基を有する有機ケイ素化合物である。
〔但し、Ｒ４は水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｒ５は炭素数２〜６のアルキレン基である。Ｘ１は、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数３〜１０のシクロアルコキシ基、及び、炭素数６〜１０のアリールオキシ基から選ばれた加水分解性基であり、Ｘ１は互いに同一であっても異なっていてもよい。〕
１−１．有機ケイ素化合物（ａ）
本発明に係る有機ケイ素化合物（ａ）は、下記式（３）で表され、オキセタニル基及び加水分解性基を有する有機ケイ素化合物である。
上記式（３）において、Ｒ４は水素原子又は炭素数１〜６のアルキル基（メチル基、エチル機、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基等）であるが、エチル基が好ましい。また、Ｒ５は炭素数２〜６のアルキレン基（エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等）であるが、プロピレン基が好ましい。また、式（３）におけるＲ４又はＲ５の炭素数がいずれも７以上であると、硬化物の強度が十分でない場合がある。
上記式（３）において、Ｘ１は、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルコキシ基、炭素数３〜１０のシクロアルコキシ基、炭素数６〜１０のアリールオキシ基から選ばれた加水分解性基である。これらのうち、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基が特に好ましい。アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−及びｉ−プロポキシ基、ｎ−、ｉ−及びｔ−ブトキシ基等が挙げられる。シクロアルコキシ基としては、シクロヘキシルオキシ基等が挙げられる。また、アリールオキシ基としては、フェニルオキシ基等が挙げられる。Ｘ１としては、加水分解反応が制御しやすいことから、エトキシ基が特に好ましい。
尚、各Ｘ１は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
また、Ｘ１がハロゲン原子である場合には、加水分解によりハロゲン化水素が発生するため、反応系が強酸性雰囲気となりやすく、オキセタニル基が開環する場合がある。
上記有機ケイ素化合物（ａ）として好ましい化合物は、３−（３−エチル−３−オキセタンメトキシ）プロピルトリエトキシシラン等である。
尚、各Ｘ１は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
また、Ｘ１がハロゲン原子である場合には、加水分解によりハロゲン化水素が発生するため、反応系が強酸性雰囲気となりやすく、オキセタニル基が開環する場合がある。
上記有機ケイ素化合物（ａ）として好ましい化合物は、３−（３−エチル−３−オキセタンメトキシ）プロピルトリエトキシシラン等である。
１−２．有機ケイ素化合物（ｂ）
本発明に係る有機ケイ素化合物（ｂ）は、下記式（４）で表され、オキセタニル基を有さず且つ加水分解性基を有する有機ケイ素化合物である。
（Ｒ６）ｎＨｍＳｉＸ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ６は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ２は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、及び、ハロゲン原子から選ばれたシロキサン結合生成基であり、ｎは０〜２の整数であり、ｍは０又は１であり、ｎ及びｍの和は０〜２の整数である。〕
本発明に係る有機ケイ素化合物（ｂ）は、下記式（４）で表され、オキセタニル基を有さず且つ加水分解性基を有する有機ケイ素化合物である。
（Ｒ６）ｎＨｍＳｉＸ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ６は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ２は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、及び、ハロゲン原子から選ばれたシロキサン結合生成基であり、ｎは０〜２の整数であり、ｍは０又は１であり、ｎ及びｍの和は０〜２の整数である。〕
上記式（４）において、Ｒ６がアルキル基である場合、炭素数は１〜２０であり、好ましい炭素数は１〜１２、より好ましくは１〜６である。
Ｒ６がシクロアルキル基である場合、炭素数は３〜１０であり、好ましい炭素数は５〜８、より好ましくは５〜６である。
また、Ｒ６がアリール基である場合、炭素数は６〜１０であり、好ましい炭素数は６〜８、より好ましくは６〜７である。
上記式（４）におけるＲ６の炭素数が多すぎると、後述の加水分解反応が進行しにくく、得られるポリオルガノシロキサンが二層分離を起こしたり白濁したりするため、好ましくない。
尚、上記式（４）において、Ｒ６が複数ある場合、各Ｒ６は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
Ｒ６がシクロアルキル基である場合、炭素数は３〜１０であり、好ましい炭素数は５〜８、より好ましくは５〜６である。
また、Ｒ６がアリール基である場合、炭素数は６〜１０であり、好ましい炭素数は６〜８、より好ましくは６〜７である。
上記式（４）におけるＲ６の炭素数が多すぎると、後述の加水分解反応が進行しにくく、得られるポリオルガノシロキサンが二層分離を起こしたり白濁したりするため、好ましくない。
尚、上記式（４）において、Ｒ６が複数ある場合、各Ｒ６は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
上記式（４）において、Ｘ２はシロキサン結合生成基、即ち、加水分解により上記式（３）で表される化合物のケイ素原子との間にシロキサン結合を生成し得る基である。Ｘ ２ は、ヒドロキシル基（シラノール基）、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、ハロゲン原子から選ばれたシロキサン結合生成基である。これらのうち、ヒドロキシル基（シラノール基）、アルコキシ基、シクロアルコキシ基及びアリールオキシ基が好ましい。
尚、上記式（４）において、Ｘ２が複数ある場合、各Ｘ２は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
また、Ｘ２がハロゲン原子である場合には、加水分解によりハロゲン化水素が発生するため、反応系が強酸性雰囲気となりやすく、オキセタニル基が開環する場合がある。
尚、上記式（４）において、Ｘ２が複数ある場合、各Ｘ２は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
また、Ｘ２がハロゲン原子である場合には、加水分解によりハロゲン化水素が発生するため、反応系が強酸性雰囲気となりやすく、オキセタニル基が開環する場合がある。
上記式（２）で表される化合物を以下に例示する。
ｎが０であり且つｍが０である場合、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等が挙げられる。
ｎが１であり且つｍが０である場合、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
ｎが０であり且つｍが０である場合、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン等が挙げられる。
ｎが１であり且つｍが０である場合、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、パーフルオロオクチルエチルトリエトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ペンチルトリメトキシシラン、ペンチルトリエトキシシラン、シクロペンチルトリメトキシシラン、シクロペンチルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ベンジルトリメトキシシラン、ベンジルトリエトキシシラン、フェネチルトリメトキシシラン、フェネチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン等が挙げられる。
ｎが２であり且つｍが０である場合、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラン及びメチルフェニルジエトキシシラン等が挙げられる。
ｎが０であり且つｍが１である場合、トリメトキシシラン、トリエトキシシラン、トリｎ−プロポキシシラン、トリイソプロポキシキシシラン、トリブトキシシラン、トリイソプロペノキシシラン、トリフェノキシシラン、ジエトキシプロペノキシシラン、ジメトキシフェノキシシラン、ジフェノキシプロペノキシシラン等が挙げられる。
ｎが１であり且つｍが１である場合、メチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラン、メチルジｎ−プロポキシシラン、メチルジイソプロペノキシシラン、メチルジフェノキシシラン、メチルジ（２−メトキシエトキシ）シラン、メチルメトキシフェネトキシシラン、エチルジメトキシシラン、エチルジエトキシシラン、ｎ−プロピルジメトキシシラン、ｎ−プロピルジエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルジメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルジエトキシシラン、ヘキシルジメトキシシラン、ヘキシルジエトキシシラン、オクチルジメトキシシラン、オクチルジエトキシシラン、ベンジルジメトキシシラン、ベンジルジエトキシシラン、フェネチルジメトキシシラン、フェネチルジエトキシシラン、フェニルジメトキシシラン、フェニルジエトキシシラン等が挙げられる。
上記式（４）で表される化合物のうち、ｎが１であり、且つ、ｍが０又は１である化合物が好ましく、ｎが１であり且つｍが０である化合物が特に好ましい。
ｎが１であり且つｍが０である好ましい有機ケイ素化合物（ｂ）としては、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
有機ケイ素化合物（ｂ）は、有機ケイ素化合物（ａ）、及び、後述のヒドロキシル基又はカルボキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）の縮合を円滑にする目的で用いられる。また、この有機ケイ素化合物（ｂ）を用いることで、得られるポリオルガノシロキサンがより均一であり、硬化物とした場合の透明性に優れる。
ｎが１であり且つｍが０である好ましい有機ケイ素化合物（ｂ）としては、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン等が挙げられる。
有機ケイ素化合物（ｂ）は、有機ケイ素化合物（ａ）、及び、後述のヒドロキシル基又はカルボキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）の縮合を円滑にする目的で用いられる。また、この有機ケイ素化合物（ｂ）を用いることで、得られるポリオルガノシロキサンがより均一であり、硬化物とした場合の透明性に優れる。
１−３．有機ケイ素化合物（ｃ１）
本発明に係る有機ケイ素化合物（ｃ１）は、下記式（５）のように、シラノール基を１つ有する化合物である。
（Ｒ７）ｓＨｔＳｉＯＨ （５）
〔但し、Ｒ７は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、ｓは２又は３であり、ｔは０又は１であり、ｓ及びｔの和は３である。〕
本発明に係る有機ケイ素化合物（ｃ１）は、下記式（５）のように、シラノール基を１つ有する化合物である。
（Ｒ７）ｓＨｔＳｉＯＨ （５）
〔但し、Ｒ７は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、ｓは２又は３であり、ｔは０又は１であり、ｓ及びｔの和は３である。〕
上記式（５）において、Ｒ７がアルキル基である場合、炭素数は１〜２０であり、好ましくい炭素数は１〜６、より好ましくは１〜４である。
Ｒ７がシクロアルキル基である場合、炭素数は３〜１０であり、好ましく炭素数は５〜８、より好ましくは５〜６（シクロへキシル基等）である。
また、Ｒ７がアリール基である場合、炭素数は６〜１０であり、好ましい炭素数は６〜８、より好ましくは６〜７（フェニル基等）である。
尚、上記式（５）において、各Ｒ７は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
Ｒ７がシクロアルキル基である場合、炭素数は３〜１０であり、好ましく炭素数は５〜８、より好ましくは５〜６（シクロへキシル基等）である。
また、Ｒ７がアリール基である場合、炭素数は６〜１０であり、好ましい炭素数は６〜８、より好ましくは６〜７（フェニル基等）である。
尚、上記式（５）において、各Ｒ７は、互いに同一であってよいし、異なってもよい。
上記有機ケイ素化合物（ｃ１）としては、トリメチルシラノール、トリエチルシラノール、トリプロピルシラノール、トリブチルシラノール、トリフェニルシラノール等が挙げられる。
これらの有機ケイ素化合物（ｃ１）は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
これらの有機ケイ素化合物（ｃ１）は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
１−４．有機ケイ素化合物（ｃ２）
この化合物（ｃ２）は、上記有機ケイ素化合物（ｃ１）を反応系中に発生させるものである。尚、上記式（５）で表される有機ケイ素化合物（ｃ１）が反応系中に発生していることは、ガスクロマトグラフィーや液相クロマトグラフィー等により確認することができる。
上記式（５）においてｓが３であり且つｔが０である有機ケイ素化合物（ｃ１）を発生させる化合物としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、トリプロピルエトキシシラン、トリメチルシリルアセテート、トリメチルシリルベンゾエート、トリエチルシリルアセテート、トリエチルシリルベンゾエート、ベンジルジメチルメトキシシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、ジフェニルメトキシメチルシラン、ジフェニルエトキシメチルシラン、アセチルトリフェニルシラン、エトキシトリフェニルシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサエチルジシロキサン、ヘキサプロピルジシロキサン、１，３−ジブチル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３−ジメチル−１，１，３，３−テトラフェニルジシロキサン等が挙げられる。
この化合物（ｃ２）は、上記有機ケイ素化合物（ｃ１）を反応系中に発生させるものである。尚、上記式（５）で表される有機ケイ素化合物（ｃ１）が反応系中に発生していることは、ガスクロマトグラフィーや液相クロマトグラフィー等により確認することができる。
上記式（５）においてｓが３であり且つｔが０である有機ケイ素化合物（ｃ１）を発生させる化合物としては、トリメチルメトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、トリエチルメトキシシラン、トリエチルエトキシシラン、トリプロピルメトキシシラン、トリプロピルエトキシシラン、トリメチルシリルアセテート、トリメチルシリルベンゾエート、トリエチルシリルアセテート、トリエチルシリルベンゾエート、ベンジルジメチルメトキシシラン、ベンジルジメチルエトキシシラン、ジフェニルメトキシメチルシラン、ジフェニルエトキシメチルシラン、アセチルトリフェニルシラン、エトキシトリフェニルシラン、ヘキサメチルジシロキサン、ヘキサエチルジシロキサン、ヘキサプロピルジシロキサン、１，３−ジブチル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３−ジフェニル−１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，３−ジメチル−１，１，３，３−テトラフェニルジシロキサン等が挙げられる。
上記式（５）においてｓが２であり且つｔが１である有機ケイ素化合物（ｃ１）を発生させる化合物としては、ジメチルメトキシシラン、ジメチルエトキシシラン、ジメチルｎ−プロポキシシラン、ジメチルイソプロペノキシシラン、ジメチルフェノキシシラン、ジエチルメトキシシラン、メチルエチルエトキシシラン、ｎ−プロピル（メチル）メトキシシラン、ｎ−プロピル（メチル）エトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピル（メチル）メトキシシラン、ビス（３，３，３−トリフルオロプロピル）エトキシシラン、ｎ−ヘキシル（メチル）メトキシシラン、ジ（ヘキシル）エトキシシラン、ｎ−オクチル（メチル）メトキシシラン、ジ（オクチル）エトキシシラン、ベンジル（メチル）メトキシシラン、フェネチル（メチル）メトキシシラン、メチルフェニルメトキシシラン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラエチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラプロピルジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニルジシロキサン等が挙げられる。
有機ケイ素化合物（ｃ２）として好ましい化合物は、ヘキサメチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン等である。
有機ケイ素化合物（ｃ１）及び（ｃ２）は、加水分解縮合反応で発生するシラノール基をキャッピングする目的で用いられる。また、この有機ケイ素化合物（ｃ１）及び（ｃ２）を用いることで、得られるポリオルガノシロキサンの粘度コントロールを容易なものとすることができ、更には保存安定性を付与することができる。
有機ケイ素化合物（ｃ１）及び（ｃ２）は、加水分解縮合反応で発生するシラノール基をキャッピングする目的で用いられる。また、この有機ケイ素化合物（ｃ１）及び（ｃ２）を用いることで、得られるポリオルガノシロキサンの粘度コントロールを容易なものとすることができ、更には保存安定性を付与することができる。
１−５．ヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）
本発明に係るヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）（以下、「水添ポリジエン」ともいう。）は、後述の加水分解縮合反応工程において、上記有機ケイ素化合物と縮合反応を行わせる必要があるため、ヒドロキシル基を少なくとも１つ、より好ましくは２つ以上有する。尚、この水添ポリジエンが有するヒドロキシル基は、分子中のどの位置にあってもよく、分子鎖中及び／又は分子末端に有するものとすることができる。
本発明に係るヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）（以下、「水添ポリジエン」ともいう。）は、後述の加水分解縮合反応工程において、上記有機ケイ素化合物と縮合反応を行わせる必要があるため、ヒドロキシル基を少なくとも１つ、より好ましくは２つ以上有する。尚、この水添ポリジエンが有するヒドロキシル基は、分子中のどの位置にあってもよく、分子鎖中及び／又は分子末端に有するものとすることができる。
ヒドロキシル基を有する水添ポリジエンとしては、例えば、炭素数４〜２２の共役ジエン化合物（ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、１，３−ペンタジエン、シクロペンタジエン等）を含む単量体を、過酸化水素、ヒドロキシル基を有するアゾ化合物（２，２’−アゾビス〔２−メチル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）プロピオンアミド〕等）又はヒドロキシル基を有する過酸化物（シクロヘキサノンパーオキサイド等）を重合開始剤として、ラジカル重合することにより得られた共役ジエン系重合体等を水素化することにより得られたものを用いることができる。水素化率は特に限定されないが、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上である。市販品としては、日本曹達社製のヒドロキシル基含有水添ポリブタジエン（商品名「ＮＩＳＳＯ−ＰＢ−ＧＩシリーズ」）、出光興産社製のヒドロキシル基含有水添ポリイソプレン（商品名「エポール」）等がある。
同様に、カルボキシル基を有する水添ポリジエンとしては、カルボキシル基を有するポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリブテン等を水素化することにより得られたものを用いることができる。水素化率は特に限定されないが、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上である。市販品としては、日本曹達社製のカルボキシル基含有水添ポリブタジエン（商品名「ＮＩＳＳＯ−ＰＢ−ＣＩシリーズ」）等がある。
上記水添ポリジエンの数平均分子量は、好ましくは５００〜５，０００、より好ましくは７００〜２，０００である。この範囲にあれば、加水分解縮合反応の際に用いる有機溶媒への溶解性が高く、反応により得るポリオルガノシロキサンに十分な柔軟性を付与することができる。尚、この数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いたポリスチレン換算値である。以下も同じである。
上記水添ポリジエンとしては、ヒドロキシル基を有する水添ポリジエン及びカルボキシル基を有する水添ポリジエンを組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る水添ポリジエンとしては、ヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素添加されたポリブタジエンが好ましい。
上記水添ポリジエンとしては、ヒドロキシル基を有する水添ポリジエン及びカルボキシル基を有する水添ポリジエンを組み合わせて用いてもよい。
本発明に係る水添ポリジエンとしては、ヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素添加されたポリブタジエンが好ましい。
１−６．加水分解縮合反応
上記ポリオルガノシロキサンは、上記原料成分と、酸性触媒、水、有機溶媒等を用いて、（ｉ）加水分解縮合工程、（ｉｉ）加水分解縮合反応工程で使用した水及び有機溶媒の除去工程の２工程により得ることができる。
上記ポリオルガノシロキサンは、上記原料成分と、酸性触媒、水、有機溶媒等を用いて、（ｉ）加水分解縮合工程、（ｉｉ）加水分解縮合反応工程で使用した水及び有機溶媒の除去工程の２工程により得ることができる。
上記原料成分、即ち、有機ケイ素化合物（ａ）、（ｂ）、（ｃ１）及び（ｃ２）、並びに、水添ポリジエン（ｄ）の使用量を、これらの合計を１００質量部として下記に説明する。
有機ケイ素化合物（ａ）は、好ましくは０．１〜６０質量部、より好ましくは５〜４０質量部である。０．１質量部未満では、硬化後にも流動性があるようなゲル状物しか得られず、６０質量部を超えると、硬化物の柔軟性が発現されない傾向にある。
有機ケイ素化合物（ｂ）は、好ましくは１〜６０質量部、より好ましくは５〜５０質量部である。１質量部未満では、有機ケイ素化合物（ａ）及び水添ポリジエン（ｄ）の縮合が円滑に進行しないため、均一で透明なポリオルガノシロキサンが得られず、５０質量部を超えると、硬化物の柔軟性が発現されない傾向にある。
有機ケイ素化合物（ｃ１）又は（ｃ２）は、好ましくは１〜３０質量部、より好ましくは５〜２０質量部である。１質量部未満では、保存安定性に劣るポリオルガノシロキサンしか得られず、３０質量部を超えると、均一で透明なポリオルガノシロキサンが得られない。
水添ポリジエン（ｄ）は、好ましくは１０〜９０質量部、より好ましくは２０〜８０質量部である。１０質量部未満では、硬化物の柔軟性が発現されず、９０質量部を超えると、硬化後にも流動性があるようなゲルしか得られない。
有機ケイ素化合物（ａ）は、好ましくは０．１〜６０質量部、より好ましくは５〜４０質量部である。０．１質量部未満では、硬化後にも流動性があるようなゲル状物しか得られず、６０質量部を超えると、硬化物の柔軟性が発現されない傾向にある。
有機ケイ素化合物（ｂ）は、好ましくは１〜６０質量部、より好ましくは５〜５０質量部である。１質量部未満では、有機ケイ素化合物（ａ）及び水添ポリジエン（ｄ）の縮合が円滑に進行しないため、均一で透明なポリオルガノシロキサンが得られず、５０質量部を超えると、硬化物の柔軟性が発現されない傾向にある。
有機ケイ素化合物（ｃ１）又は（ｃ２）は、好ましくは１〜３０質量部、より好ましくは５〜２０質量部である。１質量部未満では、保存安定性に劣るポリオルガノシロキサンしか得られず、３０質量部を超えると、均一で透明なポリオルガノシロキサンが得られない。
水添ポリジエン（ｄ）は、好ましくは１０〜９０質量部、より好ましくは２０〜８０質量部である。１０質量部未満では、硬化物の柔軟性が発現されず、９０質量部を超えると、硬化後にも流動性があるようなゲルしか得られない。
上記の有機ケイ素化合物（ａ）、（ｂ）、（ｃ１）及び（ｃ２）、並びに、水添ポリジエン（ｄ）の反応は、通常、酸性の水中で行われる。
加水分解縮合工程（ｉ）で使用する水は、有機ケイ素化合物（ａ）、（ｂ）及び（ｃ１）中のシロキサン結合生成基を完全に加水分解するのに必要な水の量を１当量とすると、０．５〜１０当量を使用するのが好ましく、１．５〜５当量を使用するのが特に好ましい。
加水分解縮合工程（ｉ）で使用する水は、有機ケイ素化合物（ａ）、（ｂ）及び（ｃ１）中のシロキサン結合生成基を完全に加水分解するのに必要な水の量を１当量とすると、０．５〜１０当量を使用するのが好ましく、１．５〜５当量を使用するのが特に好ましい。
加水分解縮合工程（ｉ）において、上記原料成分の反応は、通常、酸性の水溶液中で行われる。反応時の系のｐＨは、好ましくは０．５〜４．５、より好ましくは０．９〜１．５である。ｐＨが０．５以下であると、大部分のオキセタニル基が開環してしまい、得られる組成物の硬化性が著しく低下する。一方、ｐＨが４．５〜６．９の弱酸性下では、加水分解及び縮合反応の速度が低下し、製造に長時間を要する。また、ｐＨが７の中性下では、有機ケイ素化合物（Ａ）の加水分解が完全に進行しないため、所望のポリシルセスキオキサンが得られない。
上記好ましい酸性雰囲気とするための酸性触媒としては、塩酸、硫酸、燐酸、ｐ−トルエンスルホン酸、安息香酸、酢酸、乳酸、炭酸等が挙げられる。これらのうち、塩酸が好ましい。
加水分解時に用いる有機溶媒は、水添ポリジエン（ｄ）を溶解するための有機溶媒（ｐ１）、及び、この有機溶媒（ｐ１）と混和可能な水混和性有機溶媒（ｐ２）、の混合溶媒を用いて反応系を均一にする必要がある。
水添ポリジエン（ｄ）を溶解するための有機溶媒（ｐ１）としては、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、トルエン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。後述の水混和性有機溶媒（ｐ２）と良好に溶解し、更に水を反応系内に入れた際に、反応系を均一とするために、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類を用いることが好ましく、メチルイソブチルケトンを用いることが特に好ましい。
また、水混和性有機溶媒（ｐ２）としては、前述のケトン類との良好な混和性を有し、水添ポリジエン（ｄ）を析出させる効果の小さい有機溶媒が好ましく、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、アミルアルコール、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらのうち、イソプロピルアルコールが好ましい。
水添ポリジエン（ｄ）を溶解するための有機溶媒（ｐ１）としては、ヘキサン等の脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、トルエン等の芳香族炭化水素等が挙げられる。後述の水混和性有機溶媒（ｐ２）と良好に溶解し、更に水を反応系内に入れた際に、反応系を均一とするために、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類を用いることが好ましく、メチルイソブチルケトンを用いることが特に好ましい。
また、水混和性有機溶媒（ｐ２）としては、前述のケトン類との良好な混和性を有し、水添ポリジエン（ｄ）を析出させる効果の小さい有機溶媒が好ましく、イソプロピルアルコール、イソブチルアルコール、アミルアルコール、テトラヒドロフラン等が挙げられる。これらのうち、イソプロピルアルコールが好ましい。
加水分解時における好ましい反応温度は、Ｓｉ−Ｈ基を有する有機ケイ素化合物を原料成分として使用するか否かで大きく異なる。
Ｓｉ−Ｈ基を有する有機ケイ素化合物を使用しない場合の反応温度は、好ましくは１０〜１２０℃、より好ましくは２０〜８０℃である。また、反応時間は、好ましくは２〜３０時間、より好ましくは４〜２４時間である。
一方、Ｓｉ−Ｈ基を有する有機ケイ素化合物を使用する場合の反応温度は、好ましくは１０〜６０℃、より好ましくは２０〜４０℃である。また、反応時間は、好ましくは２〜３０時間、より好ましくは４〜２４時間である。
Ｓｉ−Ｈ基を有する有機ケイ素化合物を使用しない場合の反応温度は、好ましくは１０〜１２０℃、より好ましくは２０〜８０℃である。また、反応時間は、好ましくは２〜３０時間、より好ましくは４〜２４時間である。
一方、Ｓｉ−Ｈ基を有する有機ケイ素化合物を使用する場合の反応温度は、好ましくは１０〜６０℃、より好ましくは２０〜４０℃である。また、反応時間は、好ましくは２〜３０時間、より好ましくは４〜２４時間である。
加水分解縮合工程（ｉ）の具体的な方法としては、全ての原料成分を一括で仕込み、所定の温度に保って加水分解縮合を行う方法、原料成分を分割して仕込み、特定の順序で追加して行う方法が挙げられる。前者の場合、有機ケイ素化合物どうしの加水分解縮合は良好に進行するものの、有機ケイ素化合物（ａ）、（ｂ）及び（ｃ１）又は（ｃ２）と水添ポリジエン（ｄ）の縮合反応が進行しにくいことがある。従って、後者の方法で行うことが好ましい。
後者の方法について、具体的に説明する。
まず、水添ポリジエン（ｄ）及びこれを良好に溶解する有機溶媒（ｐ１）を反応容器に仕込み、攪拌等により水添ポリジエン（ｄ）を溶解する。次いで、有機ケイ素化合物と、水添ポリジエン（ｄ）を溶解する有機溶媒と混和可能な水混和性有機溶媒（ｐ２）を反応容器に投入して攪拌し、系中を均一とする。その後、酸性触媒と、必要量の水の混合溶液とを反応系へ導入し、所定温度で所定時間攪拌しながら反応する。酸性触媒及び水の混合溶液を反応系へ導入する際には、一気に投入してもよいが、反応温度が著しく上昇し、製品の透明性が損なわれることがあるため、徐々に添加することが好ましい。その添加速度は、系内の反応温度が２０℃以上上昇しないように調節することが好ましく、更には、系内の反応温度が５℃以上上昇しないように調節することが好ましい。
まず、水添ポリジエン（ｄ）及びこれを良好に溶解する有機溶媒（ｐ１）を反応容器に仕込み、攪拌等により水添ポリジエン（ｄ）を溶解する。次いで、有機ケイ素化合物と、水添ポリジエン（ｄ）を溶解する有機溶媒と混和可能な水混和性有機溶媒（ｐ２）を反応容器に投入して攪拌し、系中を均一とする。その後、酸性触媒と、必要量の水の混合溶液とを反応系へ導入し、所定温度で所定時間攪拌しながら反応する。酸性触媒及び水の混合溶液を反応系へ導入する際には、一気に投入してもよいが、反応温度が著しく上昇し、製品の透明性が損なわれることがあるため、徐々に添加することが好ましい。その添加速度は、系内の反応温度が２０℃以上上昇しないように調節することが好ましく、更には、系内の反応温度が５℃以上上昇しないように調節することが好ましい。
また、他の方法として、まず、水添ポリジエン（ｄ）及びこれを良好に溶解する有機溶媒（ｐ１）を反応容器に仕込み、攪拌等により水添ポリジエン（ｄ）を溶解する。次いで、水添ポリジエン（ｄ）を溶解する有機溶媒と混和可能な水混和性有機溶媒（ｐ２）と、酸性触媒、必要量の水の混合溶液を反応容器に投入して攪拌し、系中を均一とする。その後、有機ケイ素化合物を反応系へ導入し、所定温度で所定反応時間攪拌する。この方法によると、有機ケイ素化合物が反応系へ導入された時点で反応温度が上昇するため、有機ケイ素化合物の導入は、系内の反応温度が２０℃以上上昇しないように徐々に行うことが好ましく、更には系内の反応温度が５℃以上上昇しないように導入することが好ましい。
加水分解縮合工程（ｉ）の後、加水分解縮合反応工程で使用した水及び有機溶媒を除去する工程（ｉｉ）を行う。
加水分解縮合工程（ｉ）の後、加水分解で消費されなかった水が存在する場合には、その水と加水分解縮合工程（ｉ）で使用した有機溶媒の除去を行うが、この工程は常圧ないし減圧下で、通常の蒸留操作を行えばよい。
加水分解縮合工程（ｉ）の後、加水分解で消費されなかった水が存在する場合には、その水と加水分解縮合工程（ｉ）で使用した有機溶媒の除去を行うが、この工程は常圧ないし減圧下で、通常の蒸留操作を行えばよい。
上記工程の後得られる反応生成物（ポリオルガノシロキサン）について説明する。
本発明に係るポリオルガノシロキサンは、上記のように、オキセタニル基を有し、特定の構造単位を含み、必要に応じてシルセスキオキサン構造を含む。
オキセタニル基の存在は、例えば、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにおいて、４．３〜４．４ｐｐｍ付近の、特徴的な２つのピークによって確認でき、また、ＩＲスペクトルにおいても９９０ｃｍ−１付近の、オキセタン環に由来する吸収ピークによって確認することができる。
また、特定の構造単位である、水添ポリジエン（ｄ）からなる部位の存在は、例えば、１Ｈ−ＮＭＲのスペクトルにおいて、０．８〜１．５ｐｐｍ付近の、ブロードなピークによって確認でき、また、ＩＲスペクトルにおいても３，０００ｃｍ−１付近や、１，４００ｃｍ−１付近の吸収ピークによって確認することができる。
尚、本発明に係るポリオルガノシロキサンは、Ｓｉ−Ｈ基を含んでいてもよいが、その場合、Ｓｉ−Ｈ基の存在は、ＩＲスペクトルにおいて、２，１００ｃｍ−１付近の特徴的な吸収ピークにより確認することができる。
本発明に係るポリオルガノシロキサンは、上記のように、オキセタニル基を有し、特定の構造単位を含み、必要に応じてシルセスキオキサン構造を含む。
オキセタニル基の存在は、例えば、１Ｈ−ＮＭＲスペクトルにおいて、４．３〜４．４ｐｐｍ付近の、特徴的な２つのピークによって確認でき、また、ＩＲスペクトルにおいても９９０ｃｍ−１付近の、オキセタン環に由来する吸収ピークによって確認することができる。
また、特定の構造単位である、水添ポリジエン（ｄ）からなる部位の存在は、例えば、１Ｈ−ＮＭＲのスペクトルにおいて、０．８〜１．５ｐｐｍ付近の、ブロードなピークによって確認でき、また、ＩＲスペクトルにおいても３，０００ｃｍ−１付近や、１，４００ｃｍ−１付近の吸収ピークによって確認することができる。
尚、本発明に係るポリオルガノシロキサンは、Ｓｉ−Ｈ基を含んでいてもよいが、その場合、Ｓｉ−Ｈ基の存在は、ＩＲスペクトルにおいて、２，１００ｃｍ−１付近の特徴的な吸収ピークにより確認することができる。
本発明に係るポリオルガノシロキサンは、オキセタン環やＳｉ−Ｈ基の他に、上記原料成分が加水分解して形成された三次元の（Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ）結合を含んでおり、原料成分の組み合わせによってはシルセスキオキサン構造を有し、好ましい。
また、本発明に係るポリオルガノシロキサンがシルセスキオキサン構造を含む場合には、ハシゴ状、カゴ状又はランダム状の構造が挙げられる。これらのシルセスキオキサン構造は、１種単独でもよいし、構造又は分子量の異なる２種以上を含んでもよい。
尚、本発明に係るポリオルガノシロキサンがシルセスキオキサン構造を含む場合は、上記原料成分が有する加水分解性基のうち、好ましくは９０％以上が縮合されている。即ち、加水分解性基として、例えば、Ｓｉ−ＯＲ基のような加水分解性基が１０％を超えて残存すると、シルセスキオキサン構造が十分に形成されていない場合がある。このようなポリオルガノシロキサンを含む硬化性組成物の貯蔵安定性が低下する場合、更には、得られる硬化物の強度が十分でない場合がある。ここで「シルセスキオキサン構造が十分に形成されている」ことは、例えば、２９Ｓｉ−ＮＭＲのスペクトルにおいて−６０〜−７０ｐｐｍにＲＳｉＯ１．５に基づくブロードなピークにより確認することができる。
また、本発明に係るポリオルガノシロキサンがシルセスキオキサン構造を含む場合には、ハシゴ状、カゴ状又はランダム状の構造が挙げられる。これらのシルセスキオキサン構造は、１種単独でもよいし、構造又は分子量の異なる２種以上を含んでもよい。
尚、本発明に係るポリオルガノシロキサンがシルセスキオキサン構造を含む場合は、上記原料成分が有する加水分解性基のうち、好ましくは９０％以上が縮合されている。即ち、加水分解性基として、例えば、Ｓｉ−ＯＲ基のような加水分解性基が１０％を超えて残存すると、シルセスキオキサン構造が十分に形成されていない場合がある。このようなポリオルガノシロキサンを含む硬化性組成物の貯蔵安定性が低下する場合、更には、得られる硬化物の強度が十分でない場合がある。ここで「シルセスキオキサン構造が十分に形成されている」ことは、例えば、２９Ｓｉ−ＮＭＲのスペクトルにおいて−６０〜−７０ｐｐｍにＲＳｉＯ１．５に基づくブロードなピークにより確認することができる。
本発明に係るポリオルガノシロキサンの数平均分子量は、１，５００〜１５，０００であり、好ましくは２，０００〜５，０００である。数平均分子量が小さすぎると、得られる組成物から形成される硬化物の機械的強度が十分でない場合がある。一方、数平均分子量が大きすぎると、得られる組成物の粘度が高くなり過ぎて、作業性が低下する場合があり、特に、この組成物を注型材として用いる場合において顕著となる。
２．硬化性組成物
本発明の硬化性組成物は、上記製造方法により得られたポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、酸無水物と、硬化触媒とを必須成分として含有する。
本発明の硬化性組成物は、上記製造方法により得られたポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、酸無水物と、硬化触媒とを必須成分として含有する。
２−１．エポキシ化合物
本発明に係るエポキシ化合物は、分子構造、分子量等の性質に特に制限はなく、従来、公知のものを用いることができる。
具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールＡグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−メタジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビニルシクロシクロヘキセンジオキサイド、４−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルカルボキシレート、メチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−２−エチルヘキシル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグリシジルエーテル、ジペンタエルスリトールのヘキサグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに１種又は２種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖二塩基酸脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテルやフェノール、クレゾール、ブチルフェノール、またこれらにアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルアルコールのモノグリシジルエーテル、高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシ化アマニ油、エポキシ化ポリブタジエン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、エチレングリコールグリシジルフェニルエーテル、エチレングリコールベンジルグリシジルエーテル、ジエチレングリコールグリシジルテトラヒドロピラニルエーテル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアセテート、特開平６−１６６７５２号公報、米国特許６７０６８４０号公報等に開示されたシリコーンエポキシ等が挙げられる。尚、上記エポキシ化合物としては、分子中の水素原子の一部又は全てがフッ素で置換されたものを使用することもできる。これらのエポキシ化合物は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。尚、上記エポキシ化合物としては、エポキシ基の数が２以上と多いものが好ましく、例えば、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート等が好ましい。
本発明に係るエポキシ化合物は、分子構造、分子量等の性質に特に制限はなく、従来、公知のものを用いることができる。
具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ハロゲン化フェノールノボラック型エポキシ樹脂、水素添加ビスフェノールＡグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル−５，５−スピロ−３，４−エポキシ）シクロヘキサン−メタジオキサン、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、ビニルシクロシクロヘキセンジオキサイド、４−ビニルエポキシシクロヘキサン、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジペート、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルカルボキシレート、メチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサン）、ジシクロペンタジエンジエポキサイド、エチレングリコールジ（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）エーテル、エチレンビス（３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジ−２−エチルヘキシル、１，４−ブタンジオールジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグリシジルエーテル、ジペンタエルスリトールのヘキサグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、プロピレングリコール、グリセリン等の脂肪族多価アルコールに１種又は２種以上のアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル、脂肪族長鎖二塩基酸脂肪族高級アルコールのモノグリシジルエーテルやフェノール、クレゾール、ブチルフェノール、またこれらにアルキレンオキサイドを付加することによって得られるポリエーテルアルコールのモノグリシジルエーテル、高級脂肪酸のグリシジルエステル、エポキシ化大豆油、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシ化アマニ油、エポキシ化ポリブタジエン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、シクロヘキセンオキサイド、スチレンオキサイド、メチルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、エチレングリコールグリシジルフェニルエーテル、エチレングリコールベンジルグリシジルエーテル、ジエチレングリコールグリシジルテトラヒドロピラニルエーテル、グリシジルメタクリレート、グリシジルアセテート、特開平６−１６６７５２号公報、米国特許６７０６８４０号公報等に開示されたシリコーンエポキシ等が挙げられる。尚、上記エポキシ化合物としては、分子中の水素原子の一部又は全てがフッ素で置換されたものを使用することもできる。これらのエポキシ化合物は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。尚、上記エポキシ化合物としては、エポキシ基の数が２以上と多いものが好ましく、例えば、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、３，４−エポキシシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシシクロヘキシルカルボキシレート等が好ましい。
２−２．酸無水物
本発明に係る酸無水物は、分子構造、分子量等の性質に特に制限はなく、従来、公知のものを用いることができる。
具体的には、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、オクテニル無水コハク酸、ドデセニル無水コハク酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水ハイミック酸（別名：５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物）、無水メチルナジック酸（別名：メチル−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物）、ドデシル無水コハク酸、無水クロレンディック酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ジフェン酸無水物等の１官能性酸無水物；無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビス（アンヒドロトリメート）、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物（別名：５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物）、ビフェニルテトラカルボン酸無水物、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビシクロ［２．２．２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸無水物等の２官能性酸無水物；β，γ−無水アコニット酸、無水グリコール酸、無水トリメリット酸、ポリアゼライン酸無水物等の遊離酸を有する酸無水物等が挙げられる。これらの酸無水物は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。尚、上記酸無水物としては、配合の容易さから室温で液状のものが好ましく、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸及びドデセニル無水コハク酸が特に好ましい。
本発明に係る酸無水物は、分子構造、分子量等の性質に特に制限はなく、従来、公知のものを用いることができる。
具体的には、無水コハク酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、オクテニル無水コハク酸、ドデセニル無水コハク酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラブロモ無水フタル酸、無水ハイミック酸（別名：５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物）、無水メチルナジック酸（別名：メチル−５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物）、ドデシル無水コハク酸、無水クロレンディック酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ジフェン酸無水物等の１官能性酸無水物；無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビス（アンヒドロトリメート）、メチルシクロヘキセンテトラカルボン酸無水物（別名：５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ−３−フラニル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物）、ビフェニルテトラカルボン酸無水物、ジフェニルエーテルテトラカルボン酸無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、ビシクロ［２．２．２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸無水物等の２官能性酸無水物；β，γ−無水アコニット酸、無水グリコール酸、無水トリメリット酸、ポリアゼライン酸無水物等の遊離酸を有する酸無水物等が挙げられる。これらの酸無水物は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。尚、上記酸無水物としては、配合の容易さから室温で液状のものが好ましく、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸及びドデセニル無水コハク酸が特に好ましい。
２−３．硬化触媒
本発明に係る硬化触媒は、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン及びホスホニウムイリドから選ばれる少なくとも１種であり、ポリオルガノシロキサンが有するオキセタニル基、及び、エポキシ化合物が有するエポキシ基と、酸無水物との反応を促進することができる化合物である。これらの分子構造、分子量等の性質に特に制限はない。
本発明に係る硬化触媒は、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン及びホスホニウムイリドから選ばれる少なくとも１種であり、ポリオルガノシロキサンが有するオキセタニル基、及び、エポキシ化合物が有するエポキシ基と、酸無水物との反応を促進することができる化合物である。これらの分子構造、分子量等の性質に特に制限はない。
上記三級アミンとしては、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、Ｎ−アミノエチルピペラジン、ベンジルジメチルアミントリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（以下、「ＤＢＵ」という。）、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン（以下、「ＤＢＮ」という。）、１，４−ジアザビシクロ［２．２．２］オクタン（以下、「ＤＡＢＣＯ」という。）、ピリジン、Ｎ，Ｎ′−ジメチル−４−アミノピリジンが挙げられる。
上記三級アミン塩としては、例えば、ＤＢＵ−フェノール塩、ＤＢＵ−オクチル酸塩、ＤＢＵ−パラトルエンスルホン酸塩、ＤＢＵ−蟻酸塩、ＤＢＵ−オルソフタル酸塩、ＤＢＵ−フェノールノボラック樹脂塩、ＤＢＮ−フェノールノボラック樹脂塩等が挙げられる。
上記三級アミン塩としては、例えば、ＤＢＵ−フェノール塩、ＤＢＵ−オクチル酸塩、ＤＢＵ−パラトルエンスルホン酸塩、ＤＢＵ−蟻酸塩、ＤＢＵ−オルソフタル酸塩、ＤＢＵ−フェノールノボラック樹脂塩、ＤＢＮ−フェノールノボラック樹脂塩等が挙げられる。
上記四級オニウム塩としては、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、アルソニウム塩、スチボニウム塩、オキソニウム塩、スルホニウム塩、セレノニウム塩、スタンノニウム塩、ヨードニウム塩等が挙げられる。これらのうち、アンモニウム塩及びホスホニウム塩が好ましい。
四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムアイオダイド、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムアイオダイド、ｎ−ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジルアンモニウムブロマイド、セチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、セチルピリジウムサルフェート、テトラエチルアンモニウムアセテート、トリメチルベンジルアンモニウムベンゾエート、トリメチルベンジルアンモニウムボレート、５−ベンジル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５−ノネニウムクロライド、５−ベンジル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５−ノネウムテトラフルオロボレート等が挙げられる。
四級ホスホニウム塩としては、例えば、テトラブチルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウム−０，０−ジメチルホスホロジチオエート、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムアイオダイド、テトラフェニルホスホニウムクロライド、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、トリフェニルメトキシメチルホスホニウムクロライド、トリフェニルメチルカルボニルメチルホスホニウムクロライド、トリフェニルエトキシカルボニルメチルホスホニウムクロライド、トリオクチリベンジルホスホニウムクロライド、トリオクチルメチルホスホニウムクロライド、トリオクチルエチルホスホニウムアセテート、テトラオクチルホスホニウムクロライド、トリオクチルエチルホスホニウムジメチルホスフェート等が挙げられる。
四級アンモニウム塩としては、例えば、テトラブチルアンモニウムブロマイド、テトラブチルアンモニウムクロライド、テトラブチルアンモニウムアイオダイド、テトラエチルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウムクロライド、テトラエチルアンモニウムアイオダイド、ｎ−ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、トリメチルベンジルアンモニウムブロマイド、セチルジメチルベンジルアンモニウムクロライド、セチルジメチルベンジルアンモニウムブロマイド、セチルピリジウムサルフェート、テトラエチルアンモニウムアセテート、トリメチルベンジルアンモニウムベンゾエート、トリメチルベンジルアンモニウムボレート、５−ベンジル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５−ノネニウムクロライド、５−ベンジル−１，５−ジアザビシクロ［４，３，０］−５−ノネウムテトラフルオロボレート等が挙げられる。
四級ホスホニウム塩としては、例えば、テトラブチルホスホニウムブロマイド、テトラブチルホスホニウムクロライド、テトラブチルホスホニウム−０，０−ジメチルホスホロジチオエート、テトラフェニルホスホニウムブロマイド、テトラフェニルホスホニウムアイオダイド、テトラフェニルホスホニウムクロライド、ベンジルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ベンジルトリフェニルホスホニウムクロライド、トリフェニルメトキシメチルホスホニウムクロライド、トリフェニルメチルカルボニルメチルホスホニウムクロライド、トリフェニルエトキシカルボニルメチルホスホニウムクロライド、トリオクチリベンジルホスホニウムクロライド、トリオクチルメチルホスホニウムクロライド、トリオクチルエチルホスホニウムアセテート、テトラオクチルホスホニウムクロライド、トリオクチルエチルホスホニウムジメチルホスフェート等が挙げられる。
三級ホスフィンとしては、例えば、トリエチルホスフィン、トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェニルホスフィン等が挙げられる。
ホスホニウムイリドとしては、例えば、（ホルミルメチレン）トリフェニルホスフィン、（アセチルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ピバロイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ベンゾイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ｐ−メトキシベンゾイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ｐ−メチルベンゾイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ｐ−ニトロベンゾイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ナフトイル）トリフェニルホスフィン、（メトキシカルボニル）トリフェニルホスフィン、（ジアセチルメチレン）トリフェニルホスフィン、（アセチルシアノ）トリフェニルホスフィン、（ジシアノメチレン）トリフェニルホスフィン等が挙げられる。
クラウンエーテル錯体としては、例えば、１２−クラウン−４、１５−クラウン−５、１８−クラウン−６、ジベンゾ−１８−クラウン−６、２１−クラウン−７、２４−クラウン−８等のクラウンエーテル類と、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム等のアルカリ金属塩との錯体等が挙げられる。
ホスホニウムイリドとしては、例えば、（ホルミルメチレン）トリフェニルホスフィン、（アセチルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ピバロイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ベンゾイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ｐ−メトキシベンゾイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ｐ−メチルベンゾイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ｐ−ニトロベンゾイルメチレン）トリフェニルホスフィン、（ナフトイル）トリフェニルホスフィン、（メトキシカルボニル）トリフェニルホスフィン、（ジアセチルメチレン）トリフェニルホスフィン、（アセチルシアノ）トリフェニルホスフィン、（ジシアノメチレン）トリフェニルホスフィン等が挙げられる。
クラウンエーテル錯体としては、例えば、１２−クラウン−４、１５−クラウン−５、１８−クラウン−６、ジベンゾ−１８−クラウン−６、２１−クラウン−７、２４−クラウン−８等のクラウンエーテル類と、塩化リチウム、臭化リチウム、ヨウ化リチウム、塩化ナトリウム、臭化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、塩化カリウム、臭化カリウム、ヨウ化カリウム等のアルカリ金属塩との錯体等が挙げられる。
２−４．その他の成分
本発明の硬化性組成物は、上記の必須成分以外に、シルセスキオキサン構造を有さないオキセタン化合物；有機溶剤；有機フィラー、無機フィラー、レベリング剤、消泡剤、シランカップリング剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤；等を配合することができる。
本発明の硬化性組成物は、上記の必須成分以外に、シルセスキオキサン構造を有さないオキセタン化合物；有機溶剤；有機フィラー、無機フィラー、レベリング剤、消泡剤、シランカップリング剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤等の添加剤；等を配合することができる。
上記のシルセスキオキサン構造を有さないオキセタン化合物は、本組成物の粘度をコントロールして型枠に注入しやすくする等の作業性を向上させる、硬化物に接着性、耐薬品性を付与する等の目的で配合される。この化合物は、上述の硬化触媒によって硬化できるものであれば、分子構造、分子量等の性質に特に制限はなく、従来、公知のものを用いることができる。
具体的な化合物としては、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−アリロキシメチル−３−エチルオキセタン、（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチルベンゼン、４−フルオロ−〔１−（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル〕ベンゼン、４−メトキシ−〔１−（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−（フェノキシメチル）オキセタン、イソブトキシメチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、イソボルニルオキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、イソボルニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−エチルヘキシル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、エチルジエチレングリコール（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンタジエン（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニルエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、テトラヒドロフルフリル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、テトラブロモフェニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−テトラブロモフェノキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリブロモフェニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−トリブロモフェノキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−ヒドロキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−ヒドロキシプロピル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ブトキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタクロロフェニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタブロモフェニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ボルニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ビス［（３−メチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］エーテル、３，７−ビス（３−オキセタニル）−５−オキサ−ノナン、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、エチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ブタンジオールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ヘキサンジオールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニルビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリエチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、テトラエチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ポリエチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＥＯ変性ビスフェノールＡビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＰＯ変性ビスフェノールＡビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＥＯ変性水添ビスフェノールＡビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＰＯ変性水添ビスフェノールＡビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＥＯ変性ビスフェノールＦビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリメチロールプロパントリス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタエリスリトールトリス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、カーボネートビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタン、３−（３−メチル−３−オキセタンメトキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（３−エチル−３−オキセタンメトキシ）プロピルトリメトキシシラン、特開平６−１６８０４号公報に開示されたオキセタンシリコーン等が挙げられる。これらの化合物は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
具体的な化合物としては、３−エチル−３−ヒドロキシメチルオキセタン、３−アリロキシメチル−３−エチルオキセタン、（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチルベンゼン、４−フルオロ−〔１−（３−エチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル〕ベンゼン、４−メトキシ−〔１−（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−（フェノキシメチル）オキセタン、イソブトキシメチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、イソボルニルオキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、イソボルニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−エチルヘキシル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、エチルジエチレングリコール（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンタジエン（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニルエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、テトラヒドロフルフリル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、テトラブロモフェニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−テトラブロモフェノキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリブロモフェニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−トリブロモフェノキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−ヒドロキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、２−ヒドロキシプロピル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ブトキシエチル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタクロロフェニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタブロモフェニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ボルニル（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ビス［（３−メチル−３−オキセタニルメトキシ）メチル］エーテル、３，７−ビス（３−オキセタニル）−５−オキサ−ノナン、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、エチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ブタンジオールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ヘキサンジオールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジシクロペンテニルビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリエチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、テトラエチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ポリエチレングリコールビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＥＯ変性ビスフェノールＡビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＰＯ変性ビスフェノールＡビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＥＯ変性水添ビスフェノールＡビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＰＯ変性水添ビスフェノールＡビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ＥＯ変性ビスフェノールＦビス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、トリメチロールプロパントリス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタエリスリトールトリス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、カプロラクトン変性ジペンタエリスリトールヘキサキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、ジトリメチロールプロパンテトラキス（３−エチル−３−オキセタニルメチル）エーテル、カーボネートビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタン、３−（３−メチル−３−オキセタンメトキシ）プロピルトリエトキシシラン、３−（３−エチル−３−オキセタンメトキシ）プロピルトリメトキシシラン、特開平６−１６８０４号公報に開示されたオキセタンシリコーン等が挙げられる。これらの化合物は、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
上記有機溶剤は、用途等に応じて、本組成物の粘度調節等のために用いられる。塗工等を行う場合には、所定範囲の粘度とすることにより、作業性が向上する。
具体的には、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、芳香族炭化水素類等が挙げられる。これらは、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
上記アルコール類としては、エタノール、メタノール、イソブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール等が挙げられる。
上記ケトン類としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
上記エーテル類としては、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
上記エステル類としては、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。
具体的には、アルコール類、ケトン類、エーテル類、エステル類、芳香族炭化水素類等が挙げられる。これらは、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
上記アルコール類としては、エタノール、メタノール、イソブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール等が挙げられる。
上記ケトン類としては、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等が挙げられる。
上記エーテル類としては、ジエチルエーテル、イソプロピルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。
上記エステル類としては、酢酸エチル、酢酸ｎ−ブチル、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテート、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。
上記シランカップリング剤は、本発明の組成物を、各種材料からなる基材に対する接着性を向上させるため等に有用である。基材の好ましい構成材料としては、金属、ガラス、セラミック、無機材料が分散して含まれるプラスチック等が挙げられる。
具体的な化合物としては、グリシジロキシトリメトキシシラン、ビス（グリシジロキシ）ジメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
具体的な化合物としては、グリシジロキシトリメトキシシラン、ビス（グリシジロキシ）ジメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。これらは、１種単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。
２−５．配合禁忌成分
本発明に係るポリオルガノシロキサンとして、Ｓｉ−Ｈ基を有するポリオルガノシロキサンを使用した場合には、組成物中に多量の水分が混入しないことが好ましい。上記ポリオルガノシロキサンが有するＳｉ−Ｈ基は、硬化物の黄変を抑制する作用があるため、組成物に水が存在すると、塩基性物質である上記硬化触媒が水と反応して形成されるヒドロキシイオンが、ケイ素原子に結合している水素原子と配位子交換を起こしてＳｉ−Ｈ基が分解し、硬化物が黄変してしまうためである。
本発明において、水は専ら、上記ポリオルガノシロキサンから混入するため、加水分解縮合反応で使用した水及び有機溶媒の除去工程後において、得られたポリオルガノシロキサンの含水率を、好ましくは５，０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは５００ｐｐｍ以下とすることにより、硬化物の黄変を低減あるいは防止することができる。
本発明に係るポリオルガノシロキサンとして、Ｓｉ−Ｈ基を有するポリオルガノシロキサンを使用した場合には、組成物中に多量の水分が混入しないことが好ましい。上記ポリオルガノシロキサンが有するＳｉ−Ｈ基は、硬化物の黄変を抑制する作用があるため、組成物に水が存在すると、塩基性物質である上記硬化触媒が水と反応して形成されるヒドロキシイオンが、ケイ素原子に結合している水素原子と配位子交換を起こしてＳｉ−Ｈ基が分解し、硬化物が黄変してしまうためである。
本発明において、水は専ら、上記ポリオルガノシロキサンから混入するため、加水分解縮合反応で使用した水及び有機溶媒の除去工程後において、得られたポリオルガノシロキサンの含水率を、好ましくは５，０００ｐｐｍ以下、更に好ましくは５００ｐｐｍ以下とすることにより、硬化物の黄変を低減あるいは防止することができる。
２−５．組成物の構成
本発明の硬化性組成物は、通常、熱硬化性である。
本発明の熱硬化性組成物は、一液型組成物としてもよいが、その場合、棚ライフの短くなる傾向があるため、エポキシ化合物及び酸無水物を別々に含む２液型組成物とすることが好ましい。即ち、エポキシ化合物を含有するＡ液、及び、酸無水物を含有するＢ液の２種の組成物を調製し、その後混合して２液型組成物として用いることが好ましい。尚、Ａ液及びＢ液は、適宜、上記その他の成分を含有したものとすることができる。
本発明の硬化性組成物は、通常、熱硬化性である。
本発明の熱硬化性組成物は、一液型組成物としてもよいが、その場合、棚ライフの短くなる傾向があるため、エポキシ化合物及び酸無水物を別々に含む２液型組成物とすることが好ましい。即ち、エポキシ化合物を含有するＡ液、及び、酸無水物を含有するＢ液の２種の組成物を調製し、その後混合して２液型組成物として用いることが好ましい。尚、Ａ液及びＢ液は、適宜、上記その他の成分を含有したものとすることができる。
エポキシ化合物を含有するＡ液は、酸無水物を含有しない組成物であり、ポリオルガノシロキサン及び硬化触媒を含み、上記のシルセスキオキサン構造を有さないオキセタン化合物、有機溶剤、有機フィラー、無機フィラー、レベリング剤、消泡剤、シランカップリング剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤等を含有したものとすることができる。
また、酸無水物を含有するＢ液は、エポキシ化合物を含有しない組成物であり、ポリオルガノシロキサン及び硬化触媒を含み、上記のシルセスキオキサン構造を有さないオキセタン化合物、有機溶剤、有機フィラー、無機フィラー、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤等を含有したものとすることができる。尚、エポキシ基、アミノ基等を有するシランカップリング剤は、それらの官能基が酸無水物と室温で反応可能であるため、棚ライフが損なわれるため好ましくない。
また、酸無水物を含有するＢ液は、エポキシ化合物を含有しない組成物であり、ポリオルガノシロキサン及び硬化触媒を含み、上記のシルセスキオキサン構造を有さないオキセタン化合物、有機溶剤、有機フィラー、無機フィラー、レベリング剤、消泡剤、帯電防止剤、酸化防止剤、着色剤等を含有したものとすることができる。尚、エポキシ基、アミノ基等を有するシランカップリング剤は、それらの官能基が酸無水物と室温で反応可能であるため、棚ライフが損なわれるため好ましくない。
以下に、Ａ液及びＢ液を混合した場合の各成分の含有量について記述するが、その他の成分、特に、有機溶剤を配合する場合は、「組成物全体」という表現は「Ａ液とＢ液を混合した際の不揮発分全体」と読み替えるものとする。
ポリオルガノシロキサンの含有量は、組成物全体に対し、好ましくは５〜９０質量％、より好ましくは１０〜８０質量％、更に好ましくは３０〜６０質量％である。このポリオルガノシロキサンの含有量が５質量％未満では、硬化物の柔軟性が十分ではなく、９０質量％を超えると、硬化物が流動性を有するゲル状となる場合がある。
エポキシ化合物の含有量は、組成物全体に対し、好ましくは３〜５０質量％、より好ましくは５〜４０質量％、更に好ましくは１０〜３０質量％である。このエポキシ化合物の含有量が３％未満では、組成物を硬化させるために、２００℃以上といった高温とする必要があり、５０質量％を超えると、硬化物の柔軟性が十分でない場合がある。
酸無水物の含有量は、組成物全体に対し、好ましくは１〜７０質量％、より好ましくは５〜６５質量％、更に好ましくは１０〜６０質量％である。この酸無水物の含有量が１％未満では、硬化物が流動性を有するゲル状となる場合があり、７０質量％を超えると、未反応の酸無水物が多量に残存し、耐水性の低い硬化物しか得られない場合がある。
また、硬化触媒の含有量は、組成物全体に対し、好ましくは０．０１〜５質量％、より好ましくは０．０５〜３．５質量％、更に好ましくは０．１〜３質量％である。この硬化触媒の含有量が０．０１質量％未満では、熱の作用により活性化しても、開環重合性基の開環反応を十分に進行させることができないことがあり、硬化物の耐熱性及び強度が不十分となる場合がある。一方、５質量％を超えると、硬化を進行する作用はそれ以上高まらず、硬化物の耐熱性及び強度が低下することがある。
ポリオルガノシロキサンの含有量は、組成物全体に対し、好ましくは５〜９０質量％、より好ましくは１０〜８０質量％、更に好ましくは３０〜６０質量％である。このポリオルガノシロキサンの含有量が５質量％未満では、硬化物の柔軟性が十分ではなく、９０質量％を超えると、硬化物が流動性を有するゲル状となる場合がある。
エポキシ化合物の含有量は、組成物全体に対し、好ましくは３〜５０質量％、より好ましくは５〜４０質量％、更に好ましくは１０〜３０質量％である。このエポキシ化合物の含有量が３％未満では、組成物を硬化させるために、２００℃以上といった高温とする必要があり、５０質量％を超えると、硬化物の柔軟性が十分でない場合がある。
酸無水物の含有量は、組成物全体に対し、好ましくは１〜７０質量％、より好ましくは５〜６５質量％、更に好ましくは１０〜６０質量％である。この酸無水物の含有量が１％未満では、硬化物が流動性を有するゲル状となる場合があり、７０質量％を超えると、未反応の酸無水物が多量に残存し、耐水性の低い硬化物しか得られない場合がある。
また、硬化触媒の含有量は、組成物全体に対し、好ましくは０．０１〜５質量％、より好ましくは０．０５〜３．５質量％、更に好ましくは０．１〜３質量％である。この硬化触媒の含有量が０．０１質量％未満では、熱の作用により活性化しても、開環重合性基の開環反応を十分に進行させることができないことがあり、硬化物の耐熱性及び強度が不十分となる場合がある。一方、５質量％を超えると、硬化を進行する作用はそれ以上高まらず、硬化物の耐熱性及び強度が低下することがある。
上記のＡ液及びＢ液は、各々、上記の原料成分を混合することにより得ることができる。混合の際には、従来、公知の混合機を用いればよい。具体的には、反応用フラスコ、チェンジ缶式ミキサー、プラネタリーミキサー、ディスパー、ヘンシェルミキサー、ニーダー、インクロール、押出機、３本ロールミル、サンドミル等が挙げられる。
尚、混合機によっては、混合中に発生する摩擦熱により重合が開始してしまうため、原料成分を４０℃以下、好ましくは２５℃以下に保ちながら混合することが好ましい。
尚、混合機によっては、混合中に発生する摩擦熱により重合が開始してしまうため、原料成分を４０℃以下、好ましくは２５℃以下に保ちながら混合することが好ましい。
３．硬化性組成物の硬化方法
３−１．硬化性組成物の硬化方法
本発明の硬化性組成物は、Ａ液及びＢ液を、好ましくは、使用前に混合し、下記の温度で、一定時間加熱することにより硬化させることができる。
硬化温度は、好ましくは５０〜２００℃であり、より好ましくは７５〜１８０℃である。上記範囲内で、温度を一定としてもよいし、昇温させてもよい。更には、昇温と降温とを組み合わせてもよい。硬化時間は、カチオン重合触媒の種類、構成成分の含有割合等により適宜、選択されるが、通常、１０分以上であり、好ましくは１〜２４時間である。
好ましい硬化方法の例としては、組成物を１００℃で３時間加熱した後に、１２０℃に昇温し、この温度で３時間加熱する方法であり、この方法によると、１１０℃で６時間加熱した場合に比べて、より機械的強度に優れた硬化物が得られる。従って、硬化温度を段階的に変化させる硬化方法が好ましい。
また、組成物を固化する本硬化の後に、得られた硬化物を本硬化より低い温度で加熱する（後硬化）方法も、機械的強度に優れた硬化物が得られるため好ましい。
３−１．硬化性組成物の硬化方法
本発明の硬化性組成物は、Ａ液及びＢ液を、好ましくは、使用前に混合し、下記の温度で、一定時間加熱することにより硬化させることができる。
硬化温度は、好ましくは５０〜２００℃であり、より好ましくは７５〜１８０℃である。上記範囲内で、温度を一定としてもよいし、昇温させてもよい。更には、昇温と降温とを組み合わせてもよい。硬化時間は、カチオン重合触媒の種類、構成成分の含有割合等により適宜、選択されるが、通常、１０分以上であり、好ましくは１〜２４時間である。
好ましい硬化方法の例としては、組成物を１００℃で３時間加熱した後に、１２０℃に昇温し、この温度で３時間加熱する方法であり、この方法によると、１１０℃で６時間加熱した場合に比べて、より機械的強度に優れた硬化物が得られる。従って、硬化温度を段階的に変化させる硬化方法が好ましい。
また、組成物を固化する本硬化の後に、得られた硬化物を本硬化より低い温度で加熱する（後硬化）方法も、機械的強度に優れた硬化物が得られるため好ましい。
本発明の硬化性組成物を用いて得られる硬化物は、柔軟性、透明性及び基材への接着性に優れる。柔軟性に関しては、ショアＤ硬度を好ましくは４５以下、より好ましくは２０以下等とすることができる。透明性に関しては、波長４００ｎｍの光の透過率を好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上等とすることができる。更に、基材への接着性に関しては、ＪＩＳ−Ｋ６８６１に準じて測定される硬化物の基材構成材料への引張剪断接着強さを好ましくは０．１ＭＰａ以上、より好ましくは０．５ＭＰａ以上等とすることができる。尚、基材を構成する材料は、金属、ガラス、セラミック、無機材料が分散して含まれるプラスチック等が挙げられる。また、基材の表面は、平滑面であっても、凹凸を有する面であっても高い接着性を有する。
以下、本発明を、実施例により具体的に説明する。
１．ポリオルガノシロキサンの合成
合成例１
攪拌機及び温度計を備えた反応器に、水添ポリジエンとして、両末端ヒドロキシル基水添ポリブタジエン（商品名「ＮＩＳＳＯ−ＰＢ−ＧＩ−１０００」、日本曹達社製。以下、「ＧＩ−１０００」という。）６０ｇ、メチルイソブチルケトン１６０ｍｌ、イソプロピルアルコール１００ｍｌ、下記式（６）で表される３−（３−エチル−３−オキセタンメトキシ）プロピルトリエトキシシラン（以下、「ＯＸ−ＴＲＩＥＳ」という。）１８．３７ｇ（５７．３ｍｍｏｌ）、ヘキシルトリメトキシシラン３０．０７ｇ（１４５．７ｍｏｌ）及び１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン８．０ｇ（５９．６ｍｍｏｌ）を仕込み、原料混合物とした。反応（加水分解縮合）の前に、この時点におけるＧＰＣを測定した。ＧＰＣクロマトグラムを図１に示す。
次いで、原料混合物を２５℃で攪拌しながら、１％塩酸１５ｇを徐々に加えて、反応を開始した。反応の進行をＧＰＣにより追跡し、原料のアルコキシシラン化合物がほぼ消失した時点（混合物の添加開始から２０時間後）で反応完結とした。その後、減圧下に溶媒を留去し、収量１００ｇとほぼ定量的に、ポリオルガノシロキサン（以下、「樹脂Ｘ」という。）が得られた。この樹脂Ｘは、無色透明であり、２５℃における粘度が５，４００ｍＰａ・ｓであった。また、この樹脂ＸのＧＰＣによるクロマトグラムは、図２に示すとおりであり、数平均分子量は３，１００であった。
１．ポリオルガノシロキサンの合成
合成例１
攪拌機及び温度計を備えた反応器に、水添ポリジエンとして、両末端ヒドロキシル基水添ポリブタジエン（商品名「ＮＩＳＳＯ−ＰＢ−ＧＩ−１０００」、日本曹達社製。以下、「ＧＩ−１０００」という。）６０ｇ、メチルイソブチルケトン１６０ｍｌ、イソプロピルアルコール１００ｍｌ、下記式（６）で表される３−（３−エチル−３−オキセタンメトキシ）プロピルトリエトキシシラン（以下、「ＯＸ−ＴＲＩＥＳ」という。）１８．３７ｇ（５７．３ｍｍｏｌ）、ヘキシルトリメトキシシラン３０．０７ｇ（１４５．７ｍｏｌ）及び１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン８．０ｇ（５９．６ｍｍｏｌ）を仕込み、原料混合物とした。反応（加水分解縮合）の前に、この時点におけるＧＰＣを測定した。ＧＰＣクロマトグラムを図１に示す。
次いで、原料混合物を２５℃で攪拌しながら、１％塩酸１５ｇを徐々に加えて、反応を開始した。反応の進行をＧＰＣにより追跡し、原料のアルコキシシラン化合物がほぼ消失した時点（混合物の添加開始から２０時間後）で反応完結とした。その後、減圧下に溶媒を留去し、収量１００ｇとほぼ定量的に、ポリオルガノシロキサン（以下、「樹脂Ｘ」という。）が得られた。この樹脂Ｘは、無色透明であり、２５℃における粘度が５，４００ｍＰａ・ｓであった。また、この樹脂ＸのＧＰＣによるクロマトグラムは、図２に示すとおりであり、数平均分子量は３，１００であった。
樹脂Ｘについて、１Ｈ−ＮＭＲ、２９Ｓｉ−ＮＭＲ及びＩＲの各測定を行った。１Ｈ−ＮＭＲスペクトルによると、４．４及び４．３ｐｐｍに出現した、複雑に分裂したピークによりオキセタニル基が存在することが分かり、０．０〜０．１ｐｐｍの間に１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン由来のＳｉ−ＣＨ３基のピークが出現しており、０．９〜１．７ｐｐｍの間にＧＩ−１０００及びヘキシル基の重なったブロードなピークが出現し、それらの積分比から仕込み通りに縮合していることが分かった。また、２９Ｓｉ−ＮＭＲスペクトルによると、１０ｐｐｍ付近に出現する１，１，３，３−テトラメチルジロキサン由来のトリメチルシリル基のピーク以外に、−６０〜−７０ｐｐｍにブロードなピークが出現しており、シルセスキオキサン構造が形成されていることが分かった。
また、ＩＲスペクトルによると、２，１００ｃｍ−１付近のＳｉ−Ｈ基の比較的シャープな吸収、１０００〜１１００ｃｍ−１付近のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合のブロードな吸収、８６０ｃｍ−１付近にＳｉ−ＣＨ３結合の吸収、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の吸収に重なってはいるが９９０ｃｍ−１付近にオキセタニル基の吸収が見られ、試料はオキセタニル基と、Ｓｉ−Ｈ基、Ｓｉ−ＣＨ３基を有するポリオルガノシロキサンであることが分かった。
以上から、樹脂Ｘは、オキセタニル基と、シルセスキオキサン構造と、水素化されたジエン系重合体からなる部位とを含む重合体であることが分かった。
また、ＩＲスペクトルによると、２，１００ｃｍ−１付近のＳｉ−Ｈ基の比較的シャープな吸収、１０００〜１１００ｃｍ−１付近のＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合のブロードな吸収、８６０ｃｍ−１付近にＳｉ−ＣＨ３結合の吸収、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合の吸収に重なってはいるが９９０ｃｍ−１付近にオキセタニル基の吸収が見られ、試料はオキセタニル基と、Ｓｉ−Ｈ基、Ｓｉ−ＣＨ３基を有するポリオルガノシロキサンであることが分かった。
以上から、樹脂Ｘは、オキセタニル基と、シルセスキオキサン構造と、水素化されたジエン系重合体からなる部位とを含む重合体であることが分かった。
合成例２
攪拌機及び温度計を備えた反応器に、メチルイソブチルケトン１６０ｍｌ、イソプロピルアルコール１００ｍｌ、ＯＸ−ＴＲＩＥＳ１８．３７ｇ（５７．３ｍｍｏｌ）、ヘキシルトリメトキシシラン３０．０７ｇ（１４５．７ｍｏｌ）及びテトラメチルジシロキサン８．０ｇ（５９．６ｍｍｏｌ）を仕込み、原料混合物とした。反応（加水分解縮合）の前に、この時点におけるＧＰＣを測定した。ＧＰＣクロマトグラムを図３に示す。
次いで、原料混合物を２５℃で攪拌しながら、１％塩酸１５ｇを徐々に加えて、反応を開始した。反応の進行をＧＰＣにより追跡し、原料のアルコキシシラン化合物がほぼ消失した時点（混合物の添加開始から２０時間後）で反応完結とした。その後、減圧下に溶媒を留去し、収量４０ｇとほぼ定量的に、ポリオルガノシロキサン（以下、「樹脂Ｙ」という。）が得られた。この樹脂Ｙは、無色透明であり、２５℃における粘度が１，９００ｍＰａ・ｓであった。また、この樹脂ＹのＧＰＣによるクロマトグラムは、図４に示すとおりであり、数平均分子量は１，１００であった。
攪拌機及び温度計を備えた反応器に、メチルイソブチルケトン１６０ｍｌ、イソプロピルアルコール１００ｍｌ、ＯＸ−ＴＲＩＥＳ１８．３７ｇ（５７．３ｍｍｏｌ）、ヘキシルトリメトキシシラン３０．０７ｇ（１４５．７ｍｏｌ）及びテトラメチルジシロキサン８．０ｇ（５９．６ｍｍｏｌ）を仕込み、原料混合物とした。反応（加水分解縮合）の前に、この時点におけるＧＰＣを測定した。ＧＰＣクロマトグラムを図３に示す。
次いで、原料混合物を２５℃で攪拌しながら、１％塩酸１５ｇを徐々に加えて、反応を開始した。反応の進行をＧＰＣにより追跡し、原料のアルコキシシラン化合物がほぼ消失した時点（混合物の添加開始から２０時間後）で反応完結とした。その後、減圧下に溶媒を留去し、収量４０ｇとほぼ定量的に、ポリオルガノシロキサン（以下、「樹脂Ｙ」という。）が得られた。この樹脂Ｙは、無色透明であり、２５℃における粘度が１，９００ｍＰａ・ｓであった。また、この樹脂ＹのＧＰＣによるクロマトグラムは、図４に示すとおりであり、数平均分子量は１，１００であった。
２．熱硬化性組成物の調製及び硬化物の評価
実施例１
攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、合成例１で得られた樹脂Ｘ４０質量部と、エポキシ化合物として、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（商品名「デナコールＥＸ−２１２」、ナガセケムテックス社製。以下、「ＨＤＤＧＥ」ともいう。）３０質量部と、を仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、Ａ液を得た。
一方、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、酸無水物として、４−メチルシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸無水物（商品名「リカシッドＭＨ−７００」、新日本理化社製。以下、「ＭＨ−７００」ともいう。）２９．５質量部と、硬化触媒として、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（東京化成工業社製。以下、「ＤＢＵ」ともいう。）０．１質量部と、を仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、透明な均一溶液を得た。これをＢ液とした。
上記Ａ液７０質量部及びＢ液３０質量部を容器に入れ、ディスパーで５分間攪拌した。容器ごとベルジャーへ入れ、減圧ポンプで１時間脱気し脱泡し、透明で均一な液状の２液型熱硬化性組成物を得た。
実施例１
攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、合成例１で得られた樹脂Ｘ４０質量部と、エポキシ化合物として、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル（商品名「デナコールＥＸ−２１２」、ナガセケムテックス社製。以下、「ＨＤＤＧＥ」ともいう。）３０質量部と、を仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、Ａ液を得た。
一方、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、酸無水物として、４−メチルシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸無水物（商品名「リカシッドＭＨ−７００」、新日本理化社製。以下、「ＭＨ−７００」ともいう。）２９．５質量部と、硬化触媒として、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン（東京化成工業社製。以下、「ＤＢＵ」ともいう。）０．１質量部と、を仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、透明な均一溶液を得た。これをＢ液とした。
上記Ａ液７０質量部及びＢ液３０質量部を容器に入れ、ディスパーで５分間攪拌した。容器ごとベルジャーへ入れ、減圧ポンプで１時間脱気し脱泡し、透明で均一な液状の２液型熱硬化性組成物を得た。
上記熱硬化性組成物を用いて硬化物を得て、以下の方法により各種評価を行った。柔軟性の評価として、ショアＤ硬度測定及び折り曲げ試験を、光透過性の評価として、光透過率の測定を、更に、接着性の評価として、引張せん断接着強さを測定した。以上の結果を表１に示す。
（１）ショアＤ硬度
熱硬化性組成物を、長さ２５ｍｍ×幅２５ｍｍ×厚さ３ｍｍの窪みを有するフッ素樹脂製型枠へ注入し、防爆型乾燥器内で、１２０℃で１時間加熱、更に１５０℃で７時間加熱することにより硬化物を得た。この硬化物を、温度２５℃、湿度６５％の環境下で２４時間放置し、評価用のサンプルとした。
ショアＤ硬度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ７２１５に準じ、デュロメータ「ＨＤ−１０４Ｎ型」（上島製作所社製）を用いて行った。
（１）ショアＤ硬度
熱硬化性組成物を、長さ２５ｍｍ×幅２５ｍｍ×厚さ３ｍｍの窪みを有するフッ素樹脂製型枠へ注入し、防爆型乾燥器内で、１２０℃で１時間加熱、更に１５０℃で７時間加熱することにより硬化物を得た。この硬化物を、温度２５℃、湿度６５％の環境下で２４時間放置し、評価用のサンプルとした。
ショアＤ硬度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ７２１５に準じ、デュロメータ「ＨＤ−１０４Ｎ型」（上島製作所社製）を用いて行った。
（２）折り曲げ試験
熱硬化性組成物を、厚さ２０μｍの耐熱ＰＥＴフィルム上にバーコートし、厚さ約２０μｍの塗膜を得た。その後、上記と同様にして塗膜を硬化させた。
折り曲げ試験の評価は、積層フィルムを、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの環境下、２４時間静置した後、巻き上げてロールとし、硬化皮膜におけるひびの有無を観察することにより行った。表中において、「○」は、ロールにした際にひびが入らなかったことを、「×」は、ロールにした際にひびが入ったことを示す。
熱硬化性組成物を、厚さ２０μｍの耐熱ＰＥＴフィルム上にバーコートし、厚さ約２０μｍの塗膜を得た。その後、上記と同様にして塗膜を硬化させた。
折り曲げ試験の評価は、積層フィルムを、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの環境下、２４時間静置した後、巻き上げてロールとし、硬化皮膜におけるひびの有無を観察することにより行った。表中において、「○」は、ロールにした際にひびが入らなかったことを、「×」は、ロールにした際にひびが入ったことを示す。
（３）光透過率
熱硬化性組成物を、長さ５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚さ２ｍｍの窪みを有するフッ素樹脂製型枠へ注入した。その後、上記と同様にして硬化させ、硬化物を得た。この硬化物を、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの環境下、２４時間静置した後、測定試料とし、分光蛍光光度計「Ｖ−５５０型」（日本分光社製）により、波長４００ｎｍにおける透過率を測定した。
熱硬化性組成物を、長さ５０ｍｍ×幅５０ｍｍ×厚さ２ｍｍの窪みを有するフッ素樹脂製型枠へ注入した。その後、上記と同様にして硬化させ、硬化物を得た。この硬化物を、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの環境下、２４時間静置した後、測定試料とし、分光蛍光光度計「Ｖ−５５０型」（日本分光社製）により、波長４００ｎｍにおける透過率を測定した。
（４）引張剪断接着強さ
試験はＪＩＳ−Ｋ６８６１（１９７７）に準じて実施した。長さ１００ｍｍ×幅２５ｍｍ×厚さ２ｍｍのガラス製テストピースと、それと同寸法のアルミニウム製テストピースを用い、各テストピースの接着面積が３．１２５ｃｍ２になるように組成物を塗布して貼り合わせ、冶具で固定し、上記の条件で硬化させた。この硬化物を、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの環境下に２４時間静置し、評価用のサンプルとした。
引張剪断接着強さは、引張圧縮試験機「ストログラフＶ２０−Ｃ」（東洋精機製作所製）を用い、クロスヘッド速度１０ｍｍ／分で引張試験を行うことにより得た。
試験はＪＩＳ−Ｋ６８６１（１９７７）に準じて実施した。長さ１００ｍｍ×幅２５ｍｍ×厚さ２ｍｍのガラス製テストピースと、それと同寸法のアルミニウム製テストピースを用い、各テストピースの接着面積が３．１２５ｃｍ２になるように組成物を塗布して貼り合わせ、冶具で固定し、上記の条件で硬化させた。この硬化物を、温度２５℃、湿度６０％ＲＨの環境下に２４時間静置し、評価用のサンプルとした。
引張剪断接着強さは、引張圧縮試験機「ストログラフＶ２０−Ｃ」（東洋精機製作所製）を用い、クロスヘッド速度１０ｍｍ／分で引張試験を行うことにより得た。
比較例１
攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、合成例２で得られた樹脂Ｙ１６質量部と、ＨＤＤＧＥ３０質量部と、ＧＩ−１０００（水添ポリジエン）２４質量部と、を仕込み、窒素ガスを導入しながら、６０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、白濁した液状の組成物を得た。これをＡ液とした。
一方、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、２９．５質量部のＭＨ−７００と、ＤＢＵ０．５質量部とを仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、透明な均一溶液を得た。これをＢ液とした。
上記Ａ液７０質量部及びＢ液３０質量部を容器に入れ、ディスパーで５分間攪拌した。容器ごとベルジャーへ入れ、減圧ポンプで１時間脱気し脱泡したところ、白濁した液状の２液型熱硬化性組成物を得た。
上記熱硬化性組成物を用い、実施例１と同様にして硬化物を得て、上記の各種評価を行った。その結果を表１に示す。
攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、合成例２で得られた樹脂Ｙ１６質量部と、ＨＤＤＧＥ３０質量部と、ＧＩ−１０００（水添ポリジエン）２４質量部と、を仕込み、窒素ガスを導入しながら、６０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、白濁した液状の組成物を得た。これをＡ液とした。
一方、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、２９．５質量部のＭＨ−７００と、ＤＢＵ０．５質量部とを仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、透明な均一溶液を得た。これをＢ液とした。
上記Ａ液７０質量部及びＢ液３０質量部を容器に入れ、ディスパーで５分間攪拌した。容器ごとベルジャーへ入れ、減圧ポンプで１時間脱気し脱泡したところ、白濁した液状の２液型熱硬化性組成物を得た。
上記熱硬化性組成物を用い、実施例１と同様にして硬化物を得て、上記の各種評価を行った。その結果を表１に示す。
比較例２
攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、合成例２で得られた樹脂Ｙ４０質量部と、ＨＤＤＧＥ３０質量部と、を仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、２液型熱硬化性組成物を得た。これをＡ液とした。
一方、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、２９．５質量部のＭＨ−７００と、ＤＢＵ０．１質量部とを仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、透明な均一溶液を得た。これをＢ液とした。
上記Ａ液７０質量部及びＢ液３０質量部を容器に入れ、ディスパーで５分間攪拌した。容器ごとベルジャーへ入れ、減圧ポンプで１時間脱気し脱泡したところ、透明で均一な液状の２液型熱硬化性組成物を得た。
上記熱硬化性組成物を用い、実施例１と同様にして硬化物を得て、上記の各種評価を行った。その結果を表１に示す。
攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、合成例２で得られた樹脂Ｙ４０質量部と、ＨＤＤＧＥ３０質量部と、を仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、２液型熱硬化性組成物を得た。これをＡ液とした。
一方、攪拌機、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却管を備えた４つ口フラスコに、２９．５質量部のＭＨ−７００と、ＤＢＵ０．１質量部とを仕込み、窒素ガスを導入しながら、４０℃で２時間攪拌した。その後、室温まで冷却し、透明な均一溶液を得た。これをＢ液とした。
上記Ａ液７０質量部及びＢ液３０質量部を容器に入れ、ディスパーで５分間攪拌した。容器ごとベルジャーへ入れ、減圧ポンプで１時間脱気し脱泡したところ、透明で均一な液状の２液型熱硬化性組成物を得た。
上記熱硬化性組成物を用い、実施例１と同様にして硬化物を得て、上記の各種評価を行った。その結果を表１に示す。
表１より、比較例２は、ヒドロキシル基又はカルボキシル基を有し且つ水素化されたジエン系重合体からなる部位を含まない樹脂Ｙを含む組成物を用いた例であり、その硬化物の光透過性は十分であるが、折り曲げ試験において、ロールにした際にひびが入り、柔軟性が不十分であった。また、比較例１は、更にヒドロキシル基を有し且つ水素化されたジエン系重合体を含む組成物を用いた例であり、その硬化物の柔軟性は十分であるが、光透過性に劣っており、接着力が接着試験器の測定下限（０．０１ＭＰａ）以下であるために引張剪断接着強さを測定することができなかった。
一方、実施例１においては、柔軟性、光透過性及び接着性に優れ、比較例２で得られた硬化物と対比して、波長４００ｎｍの光に対する透過性及び接着性について同等であるが、柔軟性が格段に優れていることが分かる。
一方、実施例１においては、柔軟性、光透過性及び接着性に優れ、比較例２で得られた硬化物と対比して、波長４００ｎｍの光に対する透過性及び接着性について同等であるが、柔軟性が格段に優れていることが分かる。
本発明の硬化性組成物は、レンズやレンズシート、プリズム、光導波路用材料、ＬＥＤ（発光ダイオード）、半導体素子等の封止材料等として有用である。
Claims (7)
- ポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、酸無水物と、硬化触媒と、を含有する硬化性組成物であって、
上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）で表される有機ケイ素化合物（ａ）と、下記式（４）で表される有機ケイ素化合物（ｂ）と、下記式（５）で表される有機ケイ素化合物（ｃ１）又は該有機ケイ素化合物（ｃ１）を反応系中に発生させる化合物（ｃ２）とを、ヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）の存在下、酸性触媒を用いて加水分解共縮合して得られた重合体であり、
上記ジエン系重合体（ｄ）が、炭素数４〜２２の共役ジエン化合物を含む単量体を、過酸化水素、ヒドロキシル基を有するアゾ化合物又はヒドロキシル基を有する過酸化物を重合開始剤として、ラジカル重合して得られた共役ジエン系重合体を水素化して得られ且つ水素化率が５０％以上であり、
上記ポリオルガノシロキサンの数平均分子量が、１，５００〜１５，０００であり、
上記硬化触媒が、三級アミン、三級アミン塩、四級オニウム塩、三級ホスフィン及びホスホニウムイリドから選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする硬化性組成物。
（Ｒ６）ｎＨｍＳｉＸ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ６は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ２は、ヒドロキシル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、及び、ハロゲン原子から選ばれたシロキサン結合生成基であり、ｎは０〜２の整数であり、ｍは０又は１であり、ｎ及びｍの和は０〜２の整数である。〕
（Ｒ７）ｓＨｔＳｉＯＨ （５）
〔但し、Ｒ７は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、ｓは２又は３であり、ｔは０又は１であり、ｓ及びｔの和は３である。〕 - 上記有機ケイ素化合物（ａ）が、上記式（３）において、Ｒ ４ が炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｘ １ が炭素数１〜２０のアルコキシ基である化合物である請求項１に記載の硬化性組成物。
- 上記有機ケイ素化合物（ｂ）が、上記式（４）において、Ｘ ２ がヒドロキシル基であり、ｎが１であり、且つ、ｍが０又は１の化合物である請求項１又は２に記載の硬化性組成物。
- 上記有機ケイ素化合物（ｃ２）が、（Ｒ ７ ） ２ ＨＳｉＯＨを発生させることのできる化合物である請求項１乃至３のいずれかに記載の硬化性組成物。
- 上記硬化触媒が、三級アミンである請求項１乃至４のいずれかに記載の硬化性組成物。
- 上記エポキシ化合物が、２以上のエポキシ基を有する請求項１乃至５のいずれかに記載の硬化性組成物。
- ポリオルガノシロキサンと、エポキシ化合物と、酸無水物と、硬化触媒と、を含有する硬化性組成物であって、
上記ポリオルガノシロキサンは、下記式（３）で表される有機ケイ素化合物（ａ）と、下記式（４）で表される有機ケイ素化合物（ｂ）と、下記式（６）で表される有機ケイ素化合物を反応系中に発生させる化合物（ｃ２）とを、ヒドロキシル基を有し且つ一部又は全てが水素化されたジエン系重合体（ｄ）の存在下、酸性触媒を用いて加水分解共縮合して得られた重合体であり、
上記ジエン系重合体（ｄ）が、炭素数４〜２２の共役ジエン化合物を含む単量体を、過酸化水素、ヒドロキシル基を有するアゾ化合物又はヒドロキシル基を有する過酸化物を重合開始剤として、ラジカル重合して得られた共役ジエン系重合体を水素化して得られ且つ水素化率が５０％以上であり、
上記ポリオルガノシロキサンの数平均分子量が、１，５００〜１５，０００であり、
上記硬化触媒が、三級アミンであり、
上記エポキシ化合物が、２以上のエポキシ基を有する化合物であることを特徴とする硬化性組成物。
（Ｒ ６ ） ｎ Ｈ ｍ ＳｉＸ ２ ４−ｎ−ｍ （４）
〔但し、Ｒ ６ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基であり、Ｘ ２ は、ヒドロキシル基からなるシロキサン結合生成基であり、ｎは１であり、ｍは０又は１である。〕
（Ｒ ７ ） ２ ＨＳｉＯＨ （６）
〔但し、Ｒ ７ は炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数３〜１０のシクロアルキル基又は炭素数６〜１０のアリール基である。〕
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