JP5130501B2 - Latent curing agent - Google Patents

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Description

本発明は、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤を含有する熱硬化型組成物であって、組成物中のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の潜在性と貯蔵安定性に優れ、しかもシャープなDSC発熱ピークを示す熱硬化型組成物に関する。   The present invention is a thermosetting composition containing an aluminum chelate-based latent curing agent, which is excellent in the latency and storage stability of the aluminum chelate-based latent curing agent in the composition, and has a sharp DSC exothermic peak. The present invention relates to a thermosetting composition.

エポキシ樹脂などの熱硬化型樹脂組成物は、各接着材料、成形材料等として汎用されているが、その硬化剤の一つとして、潜在性イミダゾール系硬化剤が用いられている。この潜在性イミダゾール系硬化剤は、通常の保存状態では硬化能を示さないので、熱硬化性エポキシ樹脂組成物を良好な取り扱い性と良好な保存安定性を有する一液型硬化組成物とするために広く用いられている。このような潜在性イミダゾール硬化剤の代表的な例としては、エポキシ樹脂を硬化させる能力を有するイミダゾール化合物粒子の表面をエポキシ樹脂硬化物で被覆したマイクロカプセル型のものが知られている。   Thermosetting resin compositions such as epoxy resins are widely used as adhesive materials, molding materials, etc., but latent imidazole-based curing agents are used as one of the curing agents. Since this latent imidazole-based curing agent does not exhibit curing ability under normal storage conditions, the thermosetting epoxy resin composition is made into a one-pack type curing composition having good handleability and good storage stability. Widely used in As a typical example of such a latent imidazole curing agent, a microcapsule type in which the surface of an imidazole compound particle having the ability to cure an epoxy resin is coated with a cured epoxy resin is known.

しかし、このようなマイクロカプセル型の潜在性イミダゾール系硬化剤は、その被覆が機械的にも熱的にも比較的安定しているので、硬化反応を開始させるためには180℃以上に加熱加圧する必要があった。このため、近年の低温硬化型のエポキシ樹脂組成物には対応できないという問題があった。   However, such a microcapsule-type latent imidazole-based curing agent has a relatively stable coating, both mechanically and thermally, so that it is heated to 180 ° C. or higher in order to initiate the curing reaction. It was necessary to press. For this reason, there has been a problem that it cannot cope with recent low-temperature curing type epoxy resin compositions.

そこで、アンチモン等の有毒な助触媒を使用せずとも、低温速硬化性を示す潜在性硬化剤として、共触媒であるシラノール(シランカップリング剤等)と共働してプロトン酸を生成して環状エーテル類(エポキシ化合物やオキセタン化合物)をカチオン開環重合させることのできるアルミニウムキレート剤粒子(母粒子)の表面に、ハイブリダイゼーション法により、アルミニウムキレート剤と反応するヒドロキシル基を有するポリビニルアルコール微粒子(子粒子)を溶融付着させて母粒子表面にポリビニルアルコール被覆層を形成してなるマイクロカプセル型のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤(特許文献1)や、アルミニウムキレート剤と反応しうる官能基を持たないフッ素樹脂系微粒子(子粒子)を静電付着させた後に、ハイブリダイゼーション法により当該フッ素樹脂系微粒子を溶融一体化して母粒子表面に被覆層を形成してなるマイクロカプセル型アルミニウムキレート系潜在性硬化剤(特許文献2)が提案されている。   Therefore, without using a toxic co-catalyst such as antimony, as a latent curing agent that exhibits low-temperature fast curing properties, it generates protonic acid in cooperation with a silanol (silane coupling agent, etc.) that is a cocatalyst. Polyvinyl alcohol fine particles having hydroxyl groups that react with the aluminum chelating agent by the hybridization method on the surface of aluminum chelating agent particles (mother particles) capable of cationic ring-opening polymerization of cyclic ethers (epoxy compounds and oxetane compounds) ( A microcapsule-type aluminum chelate-based latent curing agent (Patent Document 1) formed by melting and adhering the child particles) to form a polyvinyl alcohol coating layer on the surface of the mother particles, and a functional group capable of reacting with the aluminum chelating agent Hive after electrostatically attaching non-fluororesin fine particles (child particles) The fluorine resin particles by melting integrated micro capsule obtained by forming a coating layer on the surface of the base particles the aluminum chelate-based latent curing agent (Patent Document 2) have been proposed by the die internalization process.

なお、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤の硬化工程の詳細は、前述の特許文献1の段落0007〜0010に記載されている。
特開2002−368047号公報 特開2002−363255号公報
The details of the curing step of the aluminum chelate-based latent curing agent are described in paragraphs 0007 to 0010 of Patent Document 1 described above.
JP 2002-368047 A JP 2002-363255 A

しかしながら、特許文献1や2に記載されているように、ハイブリダイゼーション法を利用してマイクロカプセル化したアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の場合、母粒子に子粒子を衝突溶融させて、あるいは静電付着している子粒子を互いに摩擦溶融させてマイクロカプセル壁を形成しているため、表面に凹凸やムラが生じやすく、安定した硬化特性が得られないという問題があり、硬化条件をコントロールすることが困難であった。また、そのような硬化剤を配合した熱硬化性エポキシ樹脂組成物のDSC(示差熱分析)の発熱ピークに対する重合開始温度が低すぎるため、潜在性が十分とは言い難いものであった。また、よりシャープな発熱ピークを示すことも求められていた。   However, as described in Patent Documents 1 and 2, in the case of an aluminum chelate-based latent curing agent microencapsulated using a hybridization method, the child particles collide and melt with the mother particles, or electrostatic Because the microcapsule wall is formed by friction-melting the adhering child particles to each other, irregularities and unevenness are likely to occur on the surface, and stable curing characteristics cannot be obtained, and the curing conditions must be controlled. It was difficult. Moreover, since the polymerization start temperature with respect to the exothermic peak of DSC (differential thermal analysis) of the thermosetting epoxy resin composition which mix | blended such a hardening | curing agent was too low, it was hard to say that latency was sufficient. It has also been demanded to show a sharper exothermic peak.

本発明の目的は、以上の従来の技術の課題を解決しようとするものであり、比較的低温で短時間の条件で熱硬化型化合物をカチオン重合硬化させることが可能なアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を含有しながらも、十分な潜在性と貯蔵安定性を確保でき、しかもシャープなDSCの発熱ピークを示す熱硬化型組成物を提供することである。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an aluminum chelate-based latent curing capable of cationically curing a thermosetting compound at a relatively low temperature in a short time. It is intended to provide a thermosetting composition that can ensure sufficient potential and storage stability while containing an agent, and exhibits a sharp DSC exothermic peak.

本発明者らは、アルミニウムキレート剤とシルセスキオキサン型オキセタン誘導体とを、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下、非水溶媒中で加熱することにより反応させ、沈殿物としてアルミニウムキレート系潜在性硬化剤と、熱硬化型化合物とからなる熱硬化型組成物に、アルコキシ基の炭素数が2以上のトリアルコキシシリル基含有カップリング剤を配合することにより、上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完成させた。   The present inventors reacted an aluminum chelating agent and a silsesquioxane-type oxetane derivative by heating in a non-aqueous solvent in the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether, and formed an aluminum chelate as a precipitate. The above-mentioned object can be achieved by blending a trialkoxysilyl group-containing coupling agent having 2 or more carbon atoms of an alkoxy group into a thermosetting composition comprising a system latent curing agent and a thermosetting compound. The present invention was completed.

即ち、本発明は、アルミニウムキレート剤に、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体を、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下で反応させて潜在化させたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤と、トリアルコキシシリル基含有カップリング剤と、熱硬化型化合物とを含有する熱硬化型組成物であって、該トリアルコキシシリル基含有カップリング剤の各アルコキシ基の炭素数が2以上であることを特徴とする熱硬化型組成物を提供する。   That is, the present invention provides an aluminum chelate latent curing agent obtained by reacting an aluminum chelating agent with a silsesquioxane-type oxetane derivative in the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether, A thermosetting composition containing an alkoxysilyl group-containing coupling agent and a thermosetting compound, wherein each alkoxy group of the trialkoxysilyl group-containing coupling agent has 2 or more carbon atoms A thermosetting composition is provided.

本発明の熱硬化型組成物は、アルミニウムキレート剤に、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体を非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下で反応させて潜在化したアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を含有する。このアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、従来のイミダゾール系潜在性硬化剤と同様の用途に使用することができ、従って、シランカップリング剤と熱硬化型化合物と併用することにより、低温速硬化性の熱硬化型組成物を与えることができる。ところで、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体のオキセタン環は、オキシラン環に比べエーテル酸素の求核性が高く、優れたカチオン重合性を有しているので、アルミニウムキレート剤の作用により開環重合する。また、重合体の一部のアルコキシシリル基は、重合系の微量の水分により加水分解を受け、シラノール基を生じる場合があり、あるいはシルセスキオキサン型オキセタン誘導体中に当初からシラノール基が存在する場合があり、それらのシラノール基がアルミニウムキレート剤と相互作用し、重合物にアルミニウムキレート剤が複合一体化する。次に、重合反応を停止させ、重合物溶液の温度を低下させると、エチルセルロースが溶液中に溶けきれなくなり、重合物の周囲にマイクロカプセル壁を形成する。よって、非水タイプのアルミニウムキレート系硬化剤が潜在化される。従って、常温で液状のアルミニウムキレート剤も潜在性硬化剤として使用可能となる。   The thermosetting composition of the present invention comprises an aluminum chelate latent curing agent made latent by reacting an aluminum chelating agent with a silsesquioxane type oxetane derivative in the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether. contains. This aluminum chelate-based latent curing agent can be used in the same applications as conventional imidazole-based latent curing agents. Therefore, by using in combination with a silane coupling agent and a thermosetting compound, low temperature fast curing The thermosetting composition can be provided. By the way, since the oxetane ring of the silsesquioxane type oxetane derivative has higher nucleophilicity of ether oxygen than oxirane ring and has excellent cationic polymerizability, it undergoes ring-opening polymerization by the action of an aluminum chelating agent. In addition, some alkoxysilyl groups in the polymer may be hydrolyzed by a small amount of water in the polymerization system to generate silanol groups, or silanol groups are present in silsesquioxane type oxetane derivatives from the beginning. In some cases, these silanol groups interact with the aluminum chelating agent, and the aluminum chelating agent is combined and integrated with the polymer. Next, when the polymerization reaction is stopped and the temperature of the polymer solution is lowered, ethyl cellulose cannot be completely dissolved in the solution, and a microcapsule wall is formed around the polymer. Therefore, a non-aqueous type aluminum chelate curing agent is latent. Therefore, an aluminum chelating agent that is liquid at room temperature can also be used as a latent curing agent.

このような、非水タイプのアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、マイクロカプセル壁を溶解すれば、比較的低温で短時間の条件でエポキシ樹脂やオキセタン化合物等の熱硬化型化合物を硬化させることが可能である。また、このアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は非水溶媒中で製造できるので、不活性化することを避けることができ、硬化性能の低下を抑制することができる。   Such a non-aqueous type aluminum chelate-based latent curing agent can cure thermosetting compounds such as epoxy resins and oxetane compounds at a relatively low temperature in a short time if the microcapsule wall is dissolved. Is possible. Moreover, since this aluminum chelate type | system | group latent hardening | curing agent can be manufactured in a non-aqueous solvent, it can avoid deactivating and can suppress the fall of hardening performance.

更に、本発明の熱硬化型組成物は、各アルコキシ基の炭素数が2以上であるトリアルコキシシリル基含有カップリング剤を含有する。そのようなカップリング剤を含有する熱硬化型組成物は、DSC発熱ピークが鋭敏なものとなる。また、発熱開始温度が70℃以上となる。なお、炭素数が1のアルコキシ基(メトキシ基)を有するトリアルコキシシリル基含有カップリング剤を含有する熱硬化型組成物は、発熱開始温度が50〜60℃程度に留まり、潜在性や貯蔵安定性が十分とは言い難い場合が多いが、そのような炭素数が1のアルコキシ基を有するトリアルコキシシリル基含有カップリング剤に、各アルコキシ基の炭素数が2以上であるトリアルコキシシリル基含有カップリング剤を併用すると、熱硬化型組成物の発熱開始温度を高温側にシフトさせることができ、多くの場合、発熱ピーク温度も高温側にシフトさせることができる。   Furthermore, the thermosetting composition of the present invention contains a trialkoxysilyl group-containing coupling agent in which each alkoxy group has 2 or more carbon atoms. A thermosetting composition containing such a coupling agent has a sharp DSC exothermic peak. Further, the heat generation start temperature is 70 ° C. or higher. In addition, the thermosetting composition containing a trialkoxysilyl group-containing coupling agent having an alkoxy group having 1 carbon atom (methoxy group) has an exotherm starting temperature of about 50 to 60 ° C., and has potential and storage stability. In many cases, the trialkoxysilyl group-containing coupling agent having an alkoxy group having 1 carbon atom contains a trialkoxysilyl group in which each alkoxy group has 2 or more carbon atoms. When a coupling agent is used in combination, the heat generation starting temperature of the thermosetting composition can be shifted to the high temperature side, and in many cases, the heat generation peak temperature can also be shifted to the high temperature side.

本発明は、アルミニウムキレート剤に、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体を、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下で反応させて潜在化させたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤と、トリアルコキシシリル基含有カップリング剤と、熱硬化型化合物とを含有する熱硬化型組成物である。 The present invention relates to an aluminum chelate latent curing agent obtained by reacting an aluminum chelating agent with a silsesquioxane type oxetane derivative in the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether, and trialkoxysilyl. It is a thermosetting composition containing a group-containing coupling agent and a thermosetting compound.

トリアルコキシシリル基含有カップリング剤は、特開2002−368047号公報の段落0010〜0014等に記載されているように、アルミニウムキレート剤と共働して熱硬化性樹脂(例えば、熱硬化性エポキシ樹脂)のカチオン重合を開始させる機能を有する。また、トリアルコキシシリル基含有カップリング剤は、硬化反応後の非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルに残存する不安定で触媒毒にもなり得る水酸基をキャップし、反応系を安定化する機能も有すると考えられる。このようなトリアルコキシシリル基含有カップリング剤の各アルコキシ基は、炭素数が2以上のものであり、好ましいトリアルコキシシリル基としては、トリエトキシシリル基が挙げられる。その他に、トリアルコキシシリル基含有カップリング剤は、分子中に熱硬化性樹脂の官能基に対して反応性を有する基、例えば、ビニル基、スチリル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基、オキセタニル基等を有していてもよい。なかでも、エポキシ基及びオキセタニル基が好ましい。従って、好ましいトリアルコキシシリル基含有カップリング剤としては、分子内にエポキシ基を有するエポキシ系トリアルコキシシリル基含有カップリング剤やオキセタニル基を有するオキセタン系トリアルコキシシリル基含有カップリング剤が挙げられる。 The trialkoxysilyl group-containing coupling agent is used in combination with an aluminum chelating agent as described in paragraphs 0010 to 0014 of JP-A-2002-368047, for example, a thermosetting resin (for example, a thermosetting epoxy). Resin) has a function of initiating cationic polymerization. In addition, the trialkoxysilyl group-containing coupling agent caps a hydroxyl group that can remain an unstable and poisonous catalyst remaining in the water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether after the curing reaction, and also has a function of stabilizing the reaction system. It is thought to have. Each alkoxy group of such a trialkoxysilyl group-containing coupling agent has 2 or more carbon atoms, and a preferred trialkoxysilyl group includes a triethoxysilyl group. In addition, the trialkoxysilyl group-containing coupling agent is a group having reactivity in the molecule with respect to the functional group of the thermosetting resin, for example, vinyl group, styryl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, epoxy group. , Amino group, mercapto group, oxetanyl group and the like. Of these, an epoxy group and an oxetanyl group are preferable. Therefore, preferred trialkoxysilyl group-containing coupling agents include epoxy-based trialkoxysilyl group-containing coupling agents having an epoxy group in the molecule and oxetane-based trialkoxysilyl group-containing coupling agents having an oxetanyl group.

特に好ましいオキセタン系トリアルコキシシリル基含有カップリング剤は、式(2)で表される化合物である。   A particularly preferred oxetane-based trialkoxysilyl group-containing coupling agent is a compound represented by the formula (2).

Figure 0005130501
Figure 0005130501

また、特に好ましいエポキシ系トリアルコキシシリル基含有カップリング剤は、式(3)で表される化合物である。 A particularly preferred epoxy-based trialkoxysilyl group-containing coupling agent is a compound represented by the formula (3).

Figure 0005130501
Figure 0005130501

本発明の熱硬化型組成物におけるトリアルコキシシリル基含有カップリング剤の含有量は、少なすぎると低硬化性となり、多すぎるとその組成物の硬化物の樹脂特性(例えば、貯蔵安定性)が低下するので、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤100重量部に対し好ましくは1〜1000重量部、より好ましくは50〜500重量部である。   When the content of the trialkoxysilyl group-containing coupling agent in the thermosetting composition of the present invention is too small, the curability is low, and when it is too large, the resin properties (eg, storage stability) of the cured product of the composition are low. Therefore, the amount is preferably 1 to 1000 parts by weight, more preferably 50 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aluminum chelate-based latent curing agent.

本発明の熱硬化型組成物は、各アルコキシ基の炭素数が2以上であるトリアルコキシシリル基含有カップリング剤を含有するが、必要に応じて他のシラン系カップリング剤を併用してもよい。そのようなシラン系カップリング剤としては、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、3−スチリルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロ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トリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。   The thermosetting composition of the present invention contains a trialkoxysilyl group-containing coupling agent in which each alkoxy group has 2 or more carbon atoms. However, if necessary, other silane coupling agents may be used in combination. Good. Examples of such silane coupling agents include vinyltris (2-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, 3-styryltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-acryloxy. Propyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) ) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyltrimethoxysilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, etc. It can be.

本発明の熱硬化型組成物を構成する一つの成分であるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、アルミニウムキレート剤に、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体を、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下で反応させて潜在化したものである。この潜在性硬化剤は、低温速硬化性を実現可能なアルミニウムキレート剤を使用しているので、この潜在性硬化剤を配合した熱硬化型樹脂組成物に良好な低温速硬化性を付与することができる。また、アルミニウムキレート剤がエチルセルロースで被覆されているので、この潜在性硬化剤を熱硬化型組成物に配合し、一液剤とした場合でも、熱硬化型組成物の貯蔵安定性を大きく向上させることができる。   The aluminum chelate-based latent curing agent, which is one component constituting the thermosetting composition of the present invention, is an aluminum chelating agent containing a silsesquioxane-type oxetane derivative and the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether. It was made latent by reacting below. Since this latent curing agent uses an aluminum chelating agent capable of realizing a low temperature rapid curability, a good low temperature rapid curability is imparted to a thermosetting resin composition containing this latent curing agent. Can do. In addition, since the aluminum chelating agent is coated with ethyl cellulose, the storage stability of the thermosetting composition can be greatly improved even when this latent curing agent is blended into the thermosetting composition to form a one-part solution. Can do.

このアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体の重合体とアルミニウムキレート剤とが複合化したコアの周囲をエチルセルロースのシェルで被覆されている構造のマイクロカプセルとなっている。このようなマイクロカプセルが凝集すると、エチルセルロースマトリックスに、複数のコアが点在している構造となっている場合もある。ここで、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体の重合体は、アルミニウムキレート剤やシルセスキオキサン型オキセタン誘導体の仕込み量、反応温度条件などにより、ダイマー、オリゴマー、それ以上のポリマーと様々な重合度のものが得られるが、重合度10〜100のオリゴマーが粒径制御の点で好ましい。   This aluminum chelate-based latent curing agent is a microcapsule having a structure in which a core of a complex of a silsesquioxane oxetane derivative polymer and an aluminum chelating agent is covered with an ethyl cellulose shell. When such microcapsules aggregate, there may be a structure in which a plurality of cores are scattered in the ethylcellulose matrix. Here, the polymer of the silsesquioxane type oxetane derivative is dimer, oligomer or higher polymer depending on the charged amount of the aluminum chelating agent or silsesquioxane type oxetane derivative, reaction temperature conditions, etc. An oligomer having a polymerization degree of 10 to 100 is preferable in terms of particle size control.

本発明で使用するアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の形状は球状が好ましく、その粒子径は硬化性及び分散性の点から、好ましくは1〜10μmであり、より好ましくは2〜3μmである。   The shape of the aluminum chelate-based latent curing agent used in the present invention is preferably spherical, and the particle diameter is preferably 1 to 10 μm, more preferably 2 to 3 μm from the viewpoints of curability and dispersibility.

また、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤における、アルミニウムキレート剤に対するシルセスキオキサン型オキセタン誘導体の使用量は、少なすぎるとカプセル化反応が遅くなり、多すぎると硬化剤が固化するので、アルミニウムキレート剤100重量部に対し、好ましくは0.1〜500重量部、より好ましくは1〜500重量部、特に好ましくは10〜500重量部である。また、アルミニウムキレート剤及びシルセスキオキサン型オキセタン誘導体の合計に対する非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの使用量は、少なすぎると粉末とならず、多すぎると硬化性が低下するので、それらの合計100重量部に対し、好ましくは0.1〜1000重量部、より好ましくは0.5〜500重量部、特に好ましくは1〜500重量部である。   In addition, the amount of the silsesquioxane type oxetane derivative used in the aluminum chelate-based latent curing agent relative to the aluminum chelating agent is too small, the encapsulation reaction is slow, and if it is too large, the curing agent is solidified. Preferably it is 0.1-500 weight part with respect to 100 weight part, More preferably, it is 1-500 weight part, Especially preferably, it is 10-500 weight part. Moreover, since the amount of water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether used relative to the total of the aluminum chelating agent and silsesquioxane type oxetane derivative is not too small, it will not become a powder, and if it is too much, the curability will decrease. Preferably it is 0.1-1000 weight part with respect to a total of 100 weight part, More preferably, it is 0.5-500 weight part, Especially preferably, it is 1-500 weight part.

アルミニウムキレート系潜在性硬化剤におけるアルミニウムキレート剤としては、式(4)に表される、3つのβ−ケトエノラート陰イオンがアルミニウムに配位した錯体化合物が挙げられる。   Examples of the aluminum chelating agent in the aluminum chelate-based latent curing agent include a complex compound in which three β-keto enolate anions are represented by formula (4) and coordinated to aluminum.

Figure 0005130501
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ここで、R1、R2及びR3は、それぞれ独立的にアルキル基又はアルコキシル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基等が挙げられる。アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、オレイルオキシ基等が挙げられる。Here, R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkyl group or an alkoxyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group and an ethyl group. Examples of the alkoxyl group include a methoxy group, an ethoxy group, and an oleyloxy group.

式(4)で表されるアルミニウムキレート剤の具体例としては、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレート(ALCH、川研ファインケミカル社)、アルミニウムトリスエチルアセトアセテート(ALCH−TR、川研ファインケミカル社)、アルミニウムアルキルアセトアセテート・ジイソプロピレート(アルミニウムキレートM、川研ファインケミカル社)、アルミニウムビスエチルアセトアセテート・モノアセチルアセトネート(アルミニウムキレートD、川研ファインケミカル社)、又はアルミニウムトリスアセチルアセトネート(アルミニウムキレートA(W)、川研ファインケミカル社)が挙げられる。   Specific examples of the aluminum chelating agent represented by the formula (4) include aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate (ALCH, Kawaken Fine Chemical Co.), aluminum trisethyl acetoacetate (ALCH-TR, Kawaken Fine Chemical Co.), Aluminum alkyl acetoacetate diisopropylate (Aluminum chelate M, Kawaken Fine Chemicals), aluminum bisethyl acetoacetate monoacetylacetonate (Aluminum chelate D, Kawaken Fine Chemicals), or aluminum trisacetylacetonate (Aluminum chelate A (W), Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.).

アルミニウムキレート系潜在性硬化剤におけるシルセスキオキサン型オキセタン誘導体としては、シルセスキオキサン骨格がオキセタン環を有する少なくとも一つのオキセタニル基で置換された、式(1)で表される化合物(OX−SQ−H、東亞合成社)を好ましくは95%以上含有するものが挙げられる。式(1)の化合物は、通常、数平均分子量が1000〜2000の淡黄色粘調液体であり、汎用有機溶媒に溶解し、エポキシ樹脂やオキセタン類にも容易に混合しうるものである。なお、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体に加えて、他のオキセタン誘導体(例えば、ビフェニル型オキセタン誘導体;OXBP、宇部興産社)を発明の効果を損なわない範囲で併用することができる。   As the silsesquioxane type oxetane derivative in the aluminum chelate-based latent curing agent, a compound represented by the formula (1) (OX-) in which the silsesquioxane skeleton is substituted with at least one oxetanyl group having an oxetane ring. SQ-H, Toagosei Co., Ltd.) is preferably used. The compound of the formula (1) is usually a light yellow viscous liquid having a number average molecular weight of 1000 to 2000, dissolves in a general-purpose organic solvent, and can be easily mixed with epoxy resins and oxetanes. In addition to the silsesquioxane type oxetane derivative, other oxetane derivatives (for example, biphenyl type oxetane derivative; OXBP, Ube Industries, Ltd.) can be used in combination as long as the effects of the invention are not impaired.

Figure 0005130501
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式(1)のシルセスキオキサン型オキセタン誘導体は、前述の式(2)のオキセタニルシラン化合物(OXT−610、東亞合成社:沸点125〜128℃/1mmHg、粘度7〜8mPa・s(25℃))のアルコキシシリル基をアルカリ又は酸/水存在下で縮合させることにより容易に製造できる。この式(2)の化合物は、前述したように、オキセタン系トリアルコキシシリル基含有カップリング剤として使用することができる。   The silsesquioxane type oxetane derivative of the formula (1) is an oxetanylsilane compound (OXT-610, Toagosei Co., Ltd .: boiling point 125-128 ° C / 1 mmHg, viscosity 7-8 mPa · s (25 ° C). )) Alkoxysilyl group can be easily produced by condensation in the presence of alkali or acid / water. As described above, the compound of the formula (2) can be used as an oxetane trialkoxysilyl group-containing coupling agent.

アルミニウムキレート系潜在性硬化剤で使用する非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルとしては、浄水に対する80℃における溶解度が1.0以下のものが好ましい。溶解度が1.0を超えると有機溶剤に溶解しにくくなるため好ましくない。このような非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルとしては、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が挙げられ、中でも入手が容易である点からエチルセルロースが好ましい。   As the water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether used in the aluminum chelate-based latent curing agent, those having a solubility in purified water at 80 ° C. of 1.0 or less are preferable. If the solubility exceeds 1.0, it is difficult to dissolve in an organic solvent, such being undesirable. Examples of such water-insoluble or sparingly water-soluble cellulose ethers include ethyl cellulose and hydroxypropylmethyl cellulose. Among them, ethyl cellulose is preferable because it is easily available.

アルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、アルミニウムキレート剤とシルセスキオキサン型オキセタン誘導体とを、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下、非水溶媒中で加熱することにより反応させ、反応系を例えば室温まで冷却することにより沈殿物として取得することができる。   An aluminum chelate-based latent curing agent is obtained by reacting an aluminum chelate with a silsesquioxane-type oxetane derivative by heating in a non-aqueous solvent in the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether. Can be obtained as a precipitate, for example, by cooling to room temperature.

非水溶媒としては、酢酸エチル等の低級アルキル酢酸エステルや、トルエン等の芳香族溶媒を好ましく使用することができる。加熱温度としては、溶媒の種類等により異なるが、通常50〜200℃、好ましくは80〜200℃である。加熱時間は、通常1〜3時間、好ましくは1〜2時間である。非水溶媒の使用量は、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの溶解度等に応じて適宜決定することができる。   As the non-aqueous solvent, a lower alkyl acetate such as ethyl acetate or an aromatic solvent such as toluene can be preferably used. The heating temperature varies depending on the type of solvent and the like, but is usually 50 to 200 ° C, preferably 80 to 200 ° C. The heating time is usually 1 to 3 hours, preferably 1 to 2 hours. The amount of the non-aqueous solvent used can be appropriately determined according to the solubility of the water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether.

反応液を冷却後、生成した沈殿物は、濾別し、例えばヘキサンなどの貧溶媒で洗浄し減圧乾燥することにより本発明のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を得ることができる。   After cooling the reaction solution, the produced precipitate is filtered off, washed with a poor solvent such as hexane, and dried under reduced pressure to obtain the aluminum chelate-based latent curing agent of the present invention.

なお、上述したように得られるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、ホモジナイザー(例えば、IKA社)を用いて反応系を撹拌することにより、反応系内において一次粒子径が0.5〜10μmの微粒子として得られるが、反応系外に取り出すと0.5〜100μmの大きさの二次粒子になり易い。このような凝集した比較的大きな潜在性硬化剤を用いた異方性導電接着コーティング液を基板上に塗布すると、塗布装置の塗布口に潜在性硬化剤が引っかかり、コーティング液が十分に塗布されていない線状の模様(塗布スジ)が生ずる場合がある。このような塗布スジの発生は、確実な異方性導電接続の実現の障害となる。そこで、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤の凝集した比較的大きな二次粒子については、一次粒子に粉砕する操作が必要となる。   In addition, the aluminum chelate type | system | group latent hardening | curing agent obtained as mentioned above is a microparticle with a primary particle diameter of 0.5-10 micrometers in a reaction system by stirring a reaction system using a homogenizer (for example, IKA company). However, when taken out of the reaction system, secondary particles having a size of 0.5 to 100 μm are likely to be obtained. When such an anisotropic conductive adhesive coating liquid using a relatively large latent curing agent that has been agglomerated is applied onto the substrate, the latent curing agent is caught in the application port of the coating apparatus, and the coating liquid is sufficiently applied. A linear pattern (coating stripe) may occur. The occurrence of such coating stripes is an obstacle to the realization of reliable anisotropic conductive connection. Therefore, for the relatively large secondary particles in which the aluminum chelate-based latent curing agent is aggregated, an operation of pulverizing into primary particles is required.

粉砕する場合、ハンマーミル、ターボミル、ロールミル、ジェットミルなどを使用することができる。なお、ハンマーミル、ターボミルあるいはロールミルを使用した場合には、潜在性硬化剤の一次粒子そのものが破壊されるおそれがあり、また、ジェットミルを使用した場合(特開2001-137690号公報参照)には、装置が大掛かりになるため、粉砕コストが増大するという問題がある。   When pulverizing, a hammer mill, a turbo mill, a roll mill, a jet mill or the like can be used. If a hammer mill, turbo mill or roll mill is used, the primary particles of the latent curing agent itself may be destroyed, and if a jet mill is used (see JP 2001-137690 A). However, since the apparatus becomes large, there is a problem that the pulverization cost increases.

このため、本発明者らは、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤に対し、反応系から取り出しても凝集し難い性質を付与することを意図して研究を重ねた。その結果、アルミニウムキレート剤とシルセスキオキサン型オキセタン誘導体とを、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下、非水溶媒中で加熱して反応させた後、更にイソシアネート化合物を反応させることにより得られるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、反応系から取り出しても凝集を非常に起こしにくく、凝集したとしても極めて緩慢な条件(例えば、沈降という条件)で一次粒子に粉砕できることを見出した。特に、イソシアネート化合物を反応させた後、更に、エポキシ化合物又はオキセタン化合物を反応させると、凝集がいっそう抑制されることがわかった。   For this reason, the present inventors have conducted research with the intention of giving the aluminum chelate-based latent curing agent a property that hardly aggregates even when taken out from the reaction system. As a result, the aluminum chelating agent and the silsesquioxane type oxetane derivative are reacted by heating in a non-aqueous solvent in the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether, and further reacted with an isocyanate compound. It was found that the aluminum chelate-based latent curing agent obtained by the above method hardly aggregates even when taken out from the reaction system, and can be pulverized into primary particles under extremely slow conditions (for example, conditions of sedimentation) even when aggregated. In particular, it has been found that when an isocyanate compound is reacted and then an epoxy compound or an oxetane compound is further reacted, aggregation is further suppressed.

また、本発明者らは、アルミニウムキレート剤とシルセスキオキサン型オキセタン誘導体とを、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下、非水溶媒中で加熱して反応させる際に、イソシアネート化合物と共にエポキシ化合物又はオキセタン化合物と反応させて得られるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤も、反応系から取り出しても凝集を非常に起こしにくく、凝集したとしても極めて緩慢な条件(例えば、沈降という条件)で一次粒子に粉砕できることを見出した。   In addition, the present inventors, when reacting an aluminum chelating agent and a silsesquioxane type oxetane derivative by heating in a non-aqueous solvent in the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether, In addition, an aluminum chelate-based latent curing agent obtained by reacting with an epoxy compound or an oxetane compound is very unlikely to agglomerate even when removed from the reaction system. It has been found that it can be pulverized into primary particles.

従って、本発明で使用するアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の好ましい態様は、(a)該潜在化の後に、更にイソシアネート化合物を反応させてなるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤;(b)イソシアネート化合物を反応させた後、更に、エポキシ化合物又はオキセタン化合物を反応させてなるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤;及び(c)イソシアネート化合物と共に、エポキシ化合物又はオキセタン化合物を反応させて得られるものである。   Therefore, a preferred embodiment of the aluminum chelate latent curing agent used in the present invention is: (a) an aluminum chelate latent curing agent obtained by further reacting an isocyanate compound after the latentization; (b) an isocyanate compound. After the reaction, it is obtained by reacting an epoxy compound or oxetane compound together with an aluminum chelate latent curing agent obtained by reacting an epoxy compound or oxetane compound; and (c) an isocyanate compound.

なお、イソシアネート化合物のイソシアネート基がアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の微粒子の表面の水酸基と反応すると考えられるため、イソシアネート化合物を反応させることは、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤の表面処理をイソシアネート化合物で行っていることに相当すると考えられる。また、エポキシ化合物やオキセタン化合物は、イソシアネート化合物のイソシアネート基とは実質的に反応しないと考えられるため、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤によりカチオン重合し、粒子表面に固定されているものと考えられる。   In addition, since it is considered that the isocyanate group of the isocyanate compound reacts with the hydroxyl group on the surface of the fine particle of the aluminum chelate-based latent curing agent, the reaction of the isocyanate compound is a treatment of the surface treatment of the aluminum chelate-based latent curing agent with the isocyanate compound. It is thought that it is equivalent to doing. Moreover, since it is thought that an epoxy compound and an oxetane compound do not react substantially with the isocyanate group of an isocyanate compound, it is thought that it is cationically polymerized with the aluminum chelate type | system | group latent hardening | curing agent, and is being fixed to the particle | grain surface.

ここで、イソシアネート化合物は、一分子中に2以上のイソシアネート基を有する多官能イソシアネート化合物であり、その具体例としては、m−フェニレンジイソシアネート、p−フェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソシアネート、2,6−トリレンジイソシアネート、ナフタレン−1,4−ジイソシアネート等を挙げることができる。これらは、トルエン等の有機溶媒で希釈して使用することができる。   Here, the isocyanate compound is a polyfunctional isocyanate compound having two or more isocyanate groups in one molecule, and specific examples thereof include m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, 2 , 6-tolylene diisocyanate, naphthalene-1,4-diisocyanate and the like. These can be used by diluting with an organic solvent such as toluene.

イソシアネート化合物の使用量としては、少なすぎるとイソシアネート化合物を反応させた効果が期待できず、多すぎると硬化剤の反応性を低下させるので、アルミニウムキレート剤100重量部に対し、好ましくは0.1〜200重量部、より好ましくは0.1〜100重量部である。   If the amount of the isocyanate compound used is too small, the effect of reacting the isocyanate compound cannot be expected. If the amount is too large, the reactivity of the curing agent is lowered. Therefore, the amount is preferably 0.1 with respect to 100 parts by weight of the aluminum chelating agent. It is -200 weight part, More preferably, it is 0.1-100 weight part.

エポキシ化合物は、一分子中に2以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ化合物であり、その具体例としては、エピコート828(ジャパンエポキシレジン社製)等のビスA型エポキシ化合物、エピコート806(ジャパンエポキシレジン社製)等のビスF型エポキシ化合物、HP−4032(大日本インキ社製)等のナフタレン型エポキシ化合物、CEL2021P(ダイセル化学工業社製)等の脂環式エポキシ化合物などを挙げることができる。中でも、反応性が高いという観点から、脂環式エポキシ化合物を好ましく使用することができる。   The epoxy compound is a polyfunctional epoxy compound having two or more epoxy groups in one molecule. Specific examples thereof include a bis A type epoxy compound such as Epicoat 828 (manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd.), Epicoat 806 (Japan Epoxy). Bis F type epoxy compounds such as Resin Co., Ltd., naphthalene type epoxy compounds such as HP-4032 (Dainippon Ink Co., Ltd.), and alicyclic epoxy compounds such as CEL2021P (Daicel Chemical Industries, Ltd.). . Among these, from the viewpoint of high reactivity, alicyclic epoxy compounds can be preferably used.

エポキシ化合物の使用量としては、少なすぎるとエポキシ化合物を反応させた効果が期待できず、多すぎると硬化剤の反応性を低下させるので、アルミニウムキレート剤100重量部に対し、好ましくは0.1〜300重量部、より好ましくは0.1〜200重量部である。   If the amount of the epoxy compound used is too small, the effect of reacting the epoxy compound cannot be expected. If the amount is too large, the reactivity of the curing agent is lowered. Therefore, the amount is preferably 0.1 with respect to 100 parts by weight of the aluminum chelating agent. ˜300 parts by weight, more preferably 0.1 to 200 parts by weight.

オキセタン化合物は、一分子中に2以上のオキセタニル基を有する多官能オキセタン化合物であり、その具体例としては、OXT−121(東亞合成社製)等のキシリレン型オキセタン、OX−SQ−H(東亞合成社製)等のシルセスキオキサン型オキセタン、OXT−221(東亞合成社製)等のエーテル型オキセタン、エタナコールOXBP(宇部興産社製)等のビフェニル型オキセタン、PNOX−723(東亞合成社製)等のフェノールノボラック型オキセタン、OX−SC(東亞合成社製)等のシリケート型オキセタンなどを挙げることができる。中でも、硬化物の耐熱性が高いという観点から、キシリレン型オキセタン、ビフェニル型オキセタン、フェノールノボラック型オキセタンを好ましく使用することができる。   The oxetane compound is a polyfunctional oxetane compound having two or more oxetanyl groups in one molecule, and specific examples thereof include xylylene type oxetane such as OXT-121 (manufactured by Toagosei Co., Ltd.), OX-SQ-H (Toagogi). Silsesquioxane oxetane such as OTC-221 (made by Toagosei Co., Ltd.), ether type oxetane such as OXT-221 (made by Toagosei Co., Ltd.), biphenyl oxetane such as etanacol OXBP (made by Ube Industries), and PNOX-723 (made by Toagosei Co., Ltd.) And the like, and silicate type oxetanes such as OX-SC (manufactured by Toagosei Co., Ltd.). Among these, xylylene type oxetane, biphenyl type oxetane, and phenol novolac type oxetane can be preferably used from the viewpoint that the cured product has high heat resistance.

オキセタン化合物の使用量としては、少なすぎるとオキセタン化合物を反応させた効果が期待できず、多すぎると硬化剤の反応性を低下させるので、アルミニウムキレート剤100重量部に対し、好ましくは0.1〜300重量部、より好ましくは0.1〜200重量部である。   If the amount of the oxetane compound used is too small, the effect of reacting the oxetane compound cannot be expected. If the amount is too large, the reactivity of the curing agent is lowered. Therefore, the amount is preferably 0.1 with respect to 100 parts by weight of the aluminum chelating agent. ˜300 parts by weight, more preferably 0.1 to 200 parts by weight.

以上のイソシアネート化合物、エポキシ化合物、またはオキセタン化合物を反応させる際、アルミニウムキレート剤とシルセスキオキサン型オキセタン誘導体とを、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下、非水溶媒中で加熱して反応させていた温度で反応させることができる。   When the above isocyanate compound, epoxy compound, or oxetane compound is reacted, the aluminum chelating agent and the silsesquioxane type oxetane derivative are heated in a non-aqueous solvent in the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether. The reaction can be carried out at the temperature at which the reaction was carried out.

以上説明したように、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体や非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの種類や使用量、アルミニウムキレート剤の種類や使用量、反応条件等を変化させることにより、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤の硬化特性をコントロールすることができる。例えば、反応温度を低くすると硬化温度を低下させることができ、反対に、反応温度を高くすると硬化温度を上昇させることができる。   As explained above, by changing the type and amount of silsesquioxane oxetane derivative and water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether, the type and amount of aluminum chelating agent, reaction conditions, etc., the aluminum chelate system The curing characteristics of the latent curing agent can be controlled. For example, when the reaction temperature is lowered, the curing temperature can be lowered, and conversely, when the reaction temperature is raised, the curing temperature can be raised.

熱硬化型組成物におけるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の含有量は、少なすぎると十分に硬化せず、多すぎるとその組成物の硬化物の樹脂特性(例えば、可撓性)が低下するので、熱硬化型化合物100重量部に対し好ましくは1〜30重量部、より好ましくは1〜20重量部である。   If the content of the aluminum chelate-based latent curing agent in the thermosetting composition is too small, it will not be cured sufficiently, and if it is too large, the resin properties (for example, flexibility) of the cured product will decrease. The amount is preferably 1 to 30 parts by weight, more preferably 1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the thermosetting compound.

本発明の熱硬化型組成物を構成する必須成分の一つである熱硬化型化合物としては、熱硬化型エポキシ樹脂もしくは化合物、熱硬化型尿素樹脂、熱硬化型メラミン樹脂、熱硬化型フェノール樹脂、オキセタン化合物等を使用することができる。中でも、硬化後の接着強度が良好な点を考慮すると、熱硬化型エポキシ樹脂もしくは化合物とオキセタン化合物とを好ましく使用することができる。   The thermosetting compound that is one of the essential components constituting the thermosetting composition of the present invention includes a thermosetting epoxy resin or compound, a thermosetting urea resin, a thermosetting melamine resin, and a thermosetting phenol resin. An oxetane compound or the like can be used. Among these, in consideration of a good adhesive strength after curing, a thermosetting epoxy resin or compound and an oxetane compound can be preferably used.

このような熱硬化型エポキシ樹脂もしくは化合物としては、液状でも固体状でもよく、エポキシ当量が通常100〜4000程度であって、分子中に2以上のエポキシ基を有するものが好ましい。例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、エステル型エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物等を好ましく使用することができる。また、これらの化合物にはモノマーやオリゴマーが含まれる。中でも、反応性が高い点から、CEL2021P(ダイセル化学工業社製)等の脂環式エポキシ化合物を好ましく使用することができる。   Such a thermosetting epoxy resin or compound may be liquid or solid, and preferably has an epoxy equivalent of usually about 100 to 4000 and having two or more epoxy groups in the molecule. For example, a bisphenol A type epoxy compound, a phenol novolak type epoxy compound, a cresol novolak type epoxy compound, an ester type epoxy compound, an alicyclic epoxy compound, or the like can be preferably used. These compounds include monomers and oligomers. Among these, from the viewpoint of high reactivity, an alicyclic epoxy compound such as CEL2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries) can be preferably used.

オキセタン化合物としては、液状でも固体状でもよく、分子中に2以上のオキセタニル基を有するものが好ましい。例えば、OXT−121、OXT−221、OX−SQ−H(東亞合成社製)を好ましく使用することができる。また、これらの化合物にはモノマーやオリゴマーが含まれる。中でも、反応性及びイオン性不純物濃度が低い点から、OXT−221、OX−SQ−H等を好ましく使用することができる。   The oxetane compound may be liquid or solid, and preferably has two or more oxetanyl groups in the molecule. For example, OXT-121, OXT-221, and OX-SQ-H (manufactured by Toagosei Co., Ltd.) can be preferably used. These compounds include monomers and oligomers. Among these, OXT-221, OX-SQ-H, and the like can be preferably used because of low reactivity and low ionic impurity concentration.

本発明の熱硬化型組成物は、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤、トリアルコキシシリル基含有カップリング剤、熱硬化型化合物及び必要に応じて添加される他の添加剤とを、常法に従って均一に混合撹拌することにより製造することができる。   The thermosetting composition of the present invention comprises an aluminum chelate-based latent curing agent, a trialkoxysilyl group-containing coupling agent, a thermosetting compound, and other additives that are added as necessary in a uniform manner according to a conventional method. Can be produced by mixing and stirring.

このようにして得られた本発明の熱硬化型組成物は、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤が潜在化しているので、一剤型であるにもかかわらず、保存安定性に優れている。また、潜在性硬化剤がトリアルコキシシリル基含有カップリング剤と共働して、熱硬化型化合物を低温速硬化でカチオン重合させることができる。なお、本発明の熱硬化型組成物に、更に、異方性導電接続用の公知のニッケル粒子等の導電性粒子や、フェノキシ樹脂等の公知の成膜樹脂などを配合することにより、異方性導電組成物として使用することができる。フィルム状に成形すれば、異方導電性フィルムとしても使用することができる。導電性粒子の種類、粒径、配合量、成膜成分の種類、配合量、フィルム厚等は、公知の異方性導電ペーストや異方性導電フィルムと同じ構成とすることができる。代表的な異方性導電ペースト若しくはフィルムの配合例は、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤8〜12重量部、フェノキシ樹脂50〜80重量部、脂環式エポキシ化合物20〜50重量部、エポキシ変性ポリオレフィン5〜30重量部、シランカップリング剤1〜20重量部、導電性粒子1〜20重量部である。その他、必要に応じて溶剤、希釈用モノマーなどを適宜配合することができる。このような異方性導電ペーストや異方性導電フィルムは、150℃で5秒程度の低温短時間接続を可能とし、導通抵抗も低く、接着強度も良好なものとなる。   The thus obtained thermosetting composition of the present invention is excellent in storage stability even though it is a single agent type because the aluminum chelate-based latent curing agent is latent. In addition, the latent curing agent can cooperate with the trialkoxysilyl group-containing coupling agent to cationically polymerize the thermosetting compound by low-temperature rapid curing. In addition, the thermosetting composition of the present invention is anisotropic by further blending conductive particles such as known nickel particles for anisotropic conductive connection, known film forming resins such as phenoxy resin, and the like. It can be used as a conductive conductive composition. If formed into a film, it can also be used as an anisotropic conductive film. The kind of conductive particles, the particle size, the blending amount, the kind of film forming component, the blending amount, the film thickness, and the like can be the same as those of a known anisotropic conductive paste or anisotropic conductive film. Typical examples of anisotropic conductive paste or film are aluminum chelate-based latent curing agent 8-12 parts by weight, phenoxy resin 50-80 parts by weight, alicyclic epoxy compound 20-50 parts by weight, epoxy-modified polyolefin. 5 to 30 parts by weight, 1 to 20 parts by weight of a silane coupling agent, and 1 to 20 parts by weight of conductive particles. In addition, a solvent, a monomer for dilution, etc. can be suitably mix | blended as needed. Such an anisotropic conductive paste or anisotropic conductive film enables a low-temperature short-time connection of about 5 seconds at 150 ° C., a low conduction resistance, and a good adhesive strength.

以下、本発明を実施例により具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples.

参考例1(アルミニウムキレート系潜在性硬化剤の調製)
冷却管を備えたテフロン(登録商標)製の三口フラスコに、灯油を159.7g、エチルセルロースの10%酢酸エチル溶液を10g、アルミニウムキレート剤(アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート;ALCH、川研ファインケミカル社)の66%トルエン溶液を9.1g、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体(OX−SQ−H、東亞合成社)の66%トルエン溶液を21.2g仕込み、マントルヒーターで加熱し、反応液の温度が120℃に到達した時点で加熱を停止させ、氷浴バスを用いて室温まで冷却した。その結果、沈殿物が生じた。次に、反応液を濾過して沈殿物を捕集し、その沈殿物をヘプタンで3回洗浄し、減圧乾燥し、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤として白色固体10.0g(収率50%)を得た。
Reference Example 1 (Preparation of aluminum chelate-based latent curing agent)
In a three-necked flask made of Teflon (registered trademark) equipped with a condenser tube, 159.7 g of kerosene, 10 g of a 10% ethyl acetate solution of ethyl cellulose, an aluminum chelating agent (aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate; ALCH, Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) ) Of 66% toluene solution and 21.2 g of 66% toluene solution of silsesquioxane type oxetane derivative (OX-SQ-H, Toagosei Co., Ltd.), heated with a mantle heater, and the temperature of the reaction solution When the temperature reached 120 ° C., the heating was stopped and the mixture was cooled to room temperature using an ice bath. As a result, a precipitate was formed. Next, the reaction solution is filtered to collect the precipitate. The precipitate is washed three times with heptane, dried under reduced pressure, and 10.0 g (yield 50%) of a white solid as an aluminum chelate-based latent curing agent. Got.

実施例1〜5及び比較例1〜2
オキセタン誘導体(DOX(ビス{[1−エチル(3−オキセタニル)]メチル}エーテル)、東亞合成社)3.3g、参考例1の潜在性硬化剤0.2g、及び表1のシランカップリング剤0.8gを、撹拌機を用いて均一に混合することにより、熱硬化型組成物を得た。
Examples 1-5 and Comparative Examples 1-2
Oxetane derivative (DOX (bis {[1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl} ether), Toagosei Co., Ltd.) 3.3 g, latent curing agent 0.2 g of Reference Example 1, and silane coupling agent of Table 1 A thermosetting composition was obtained by uniformly mixing 0.8 g using a stirrer.

得られた熱硬化型組成物について、示差熱分析(DSC)装置(DSC−60、島津製作所社製)を用いて熱分析を行い、発熱開始温度(℃)、発熱ピーク温度(℃)、総発熱量(J/g)を測定した。得られた結果を表1に示す。   The obtained thermosetting composition is subjected to thermal analysis using a differential thermal analysis (DSC) apparatus (DSC-60, manufactured by Shimadzu Corporation), and the heat generation start temperature (° C), the heat generation peak temperature (° C), the total The calorific value (J / g) was measured. The obtained results are shown in Table 1.

Figure 0005130501
Figure 0005130501

表1の実施例1〜5及び比較例1〜2の結果からわかるように、エチルセルロースでカプセル化すると、アルミニウムキレート系硬化剤に潜在性を付与でき、しかもトリエトキシシリル基を有するシランカップリング剤を添加すると、発熱開始温度を高温側にシフトさせることができるので、アルミニウムキレート系硬化剤の潜在性とそれを含有する熱硬化型組成物の貯蔵安定性を改善できた。また、熱硬化型組成物の発熱ピークはシャープにすることができた。   As can be seen from the results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 in Table 1, when encapsulated with ethyl cellulose, the silane coupling agent having a triethoxysilyl group can be provided with potential to the aluminum chelate curing agent. Since the heat generation start temperature can be shifted to the high temperature side, the potential of the aluminum chelate curing agent and the storage stability of the thermosetting composition containing it can be improved. Moreover, the exothermic peak of the thermosetting composition could be sharpened.

本発明の熱硬化型組成物は、比較的低温で短時間の条件でカチオン重合硬化させることが可能なアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を含有しながらも、十分な潜在性と貯蔵安定性を確保でき、しかもシャープなDSCの発熱ピークを示す。従って、低温硬化可能な電子材料用接着材料等として有用である。   The thermosetting composition of the present invention ensures sufficient latency and storage stability while containing an aluminum chelate-based latent curing agent that can be cured by cationic polymerization at relatively low temperatures in a short time. In addition, it shows a sharp DSC exothermic peak. Therefore, it is useful as an adhesive material for electronic materials that can be cured at low temperature.

Claims (6)

アルミニウムキレート剤に、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体を、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルの存在下で反応させて潜在化させたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤と、トリアルコキシシリル基含有カップリング剤と、熱硬化型化合物とを含有する熱硬化型組成物において、
アルミニウムキレート剤が、アルミニウムエチルアセトアセテート・ジイソプロピレートであり、
シルセスキオキサン型オキセタン誘導体が、式(1)
Figure 0005130501
で表されるオキセタニルシルセスキオキサンを含有するものであり、
該非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルが、エチルセルロースであり、
該トリアルコキシシリル基含有カップリング剤が、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランと3−エチル[(トリエトキシシリルプロポキシ)メチル]オキセタンとの混合物、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシランと3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランとの混合物、又は2−(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と3−エチル[(トリエトキシシリルプロポキシ)メチル]オキセタンとの混合物であり、そして、
アルミニウムキレート系潜在性硬化剤が、アルミニウムキレート剤100重量部に対し、シルセスキオキサン型オキセタン誘導体を0.1〜500重量部と、アルミニウムキレート剤及びシルセスキオキサン型オキセタン誘導体の合計100重量部に対し、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテル0.1〜1000重量部とから構成されている
ことを特徴とする熱硬化型組成物。
An aluminum chelate latent curing agent made latent by reacting an aluminum chelating agent with a silsesquioxane type oxetane derivative in the presence of a water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether, and a trialkoxysilyl group-containing coupling In a thermosetting composition containing an agent and a thermosetting compound ,
The aluminum chelating agent is aluminum ethyl acetoacetate diisopropylate,
The silsesquioxane type oxetane derivative has the formula (1)
Figure 0005130501
Containing oxetanylsilsesquioxane represented by
The water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether is ethyl cellulose,
The trialkoxysilyl group-containing coupling agent is a mixture of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3-ethyl [(triethoxysilylpropoxy) methyl] oxetane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane and 3- A mixture of glycidoxypropyltriethoxysilane, or 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and 3-ethyl [(triethoxysilylpropoxy) methyl] oxetane, and
The aluminum chelate-based latent curing agent is 0.1 to 500 parts by weight of the silsesquioxane type oxetane derivative with respect to 100 parts by weight of the aluminum chelate agent, and a total of 100 weights of the aluminum chelate agent and the silsesquioxane type oxetane derivative. A thermosetting composition characterized by comprising 0.1 to 1000 parts by weight of water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether with respect to parts .
熱硬化型組成物におけるトリアルコキシシリル基含有カップリング剤の含有量が、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤100重量部に対し、1〜1000重量部である請求項1記載の熱硬化型組成物。The content of tri-alkoxysilyl group-containing coupling agent in the thermosetting composition, to aluminum chelate-based latent curing agent to 100 parts by weight, the heat-curable composition of claim 1 Symbol placement is 1-1000 parts by weight . 熱硬化型組成物におけるトリアルコキシシリル基含有カップリング剤の含有量が、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤100重量部に対し、50〜500重量部である請求項1記載の熱硬化型組成物。The content of tri-alkoxysilyl group-containing coupling agent in the thermosetting composition, to aluminum chelate-based latent curing agent to 100 parts by weight, the heat-curable composition of claim 1 Symbol mounting 50 to 500 parts by weight . 熱硬化型化合物が、熱硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型尿素樹脂、熱硬化型メラミン樹脂又は熱硬化型フェノール樹脂である請求項1〜のいずれかに記載の熱硬化型組成物。The thermosetting composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the thermosetting compound is a thermosetting epoxy resin, a thermosetting urea resin, a thermosetting melamine resin, or a thermosetting phenol resin. 熱硬化型化合物が、脂環式エポキシ化合物又はオキセタン化合物である請求項1〜のいずれかに記載の熱硬化型組成物。The thermosetting composition according to any one of claims 1 to 3 , wherein the thermosetting compound is an alicyclic epoxy compound or an oxetane compound. アルミニウムキレート系潜在性硬化剤が、非水溶性又は難水溶性セルロースエーテルからなる被覆層を有する請求項1〜のいずれかに記載の熱硬化型組成物。The thermosetting composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the aluminum chelate-based latent curing agent has a coating layer made of water-insoluble or poorly water-soluble cellulose ether.
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