JP5815463B2 - Method for producing cationic curing catalyst - Google Patents

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Description

本発明は、カチオン硬化触媒の製造方法に関する。より詳しくは、カチオン硬化性の化合物を含み、カチオン硬化反応によって硬化させる樹脂組成物の触媒として好適に用いることができるカチオン硬化触媒に関する。 The present invention relates to a method for producing a cationic curing catalyst. More specifically, the present invention relates to a cationic curing catalyst that contains a cationically curable compound and can be suitably used as a catalyst for a resin composition that is cured by a cationic curing reaction.

カチオン硬化触媒は、カチオン硬化性の化合物を含み、熱や光等で触媒からカチオン種を発生し、それによるカチオン硬化反応によって硬化する組成物の硬化反応を促進するために用いられる触媒である。カチオン硬化(重合)は、ラジカル重合に比べ、酸素による硬化阻害が起こらない、硬化時の収縮が小さいといった利点があり、カチオン硬化を利用した樹脂組成物は様々な分野への適用が期待されている。具体的には、例えば、電気・電子部材や光学部材、成形材料等の他、塗料や接着剤の材料等の各種用途への適用が種々検討されており、各用途において要求される特性に優れたカチオン硬化性樹脂組成物の開発が望まれている。 The cationic curing catalyst is a catalyst that contains a cationically curable compound, generates cationic species from the catalyst by heat, light, or the like, and accelerates the curing reaction of the composition that cures by the cationic curing reaction. Cationic curing (polymerization) has advantages such as no inhibition of curing by oxygen and small shrinkage during curing compared to radical polymerization, and resin compositions using cationic curing are expected to be applied in various fields. Yes. Specifically, for example, various applications such as electrical / electronic members, optical members, molding materials, paints, adhesive materials, etc. have been studied, and the properties required for each application are excellent. Development of a cationic curable resin composition is desired.

従来のカチオン硬化性樹脂組成物としては、例えば、硬化性の樹脂と、三価のホウ素を含むルイス酸及び窒素含有分子を含んでなる硬化触媒とを含有する硬化性樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1には、このような硬化性樹脂組成物を酸無水物を用いて硬化させることが記載されており、このような組成物を無鉛はんだを有するアンダーフィル材料として用いることが記載されている。
また、オニウムカチオンと式(II)で表される特定の構造を有するイミダゾリドアニオンとからなるオニウム塩、及び、そのオニウム塩とカチオン重合性又は架橋性の樹脂とを含む組成物が開示されている(例えば、特許文献2、非特許文献1参照。)。また、50℃〜100℃の加熱によって活性化されるルイス付加物開始剤を用いてカチオンプロセスによって重合及び/又は架橋可能なシリコーン組成物が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。
As a conventional cationic curable resin composition, for example, a curable resin composition containing a curable resin and a curing catalyst containing a Lewis acid containing trivalent boron and a nitrogen-containing molecule is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1). Patent Document 1 describes that such a curable resin composition is cured using an acid anhydride, and describes that such a composition is used as an underfill material having lead-free solder. Yes.
Also disclosed are an onium salt comprising an onium cation and an imidazolide anion having a specific structure represented by formula (II), and a composition comprising the onium salt and a cationically polymerizable or crosslinkable resin. (For example, see Patent Document 2 and Non-Patent Document 1). Moreover, the silicone composition which can be superposed | polymerized and / or bridge | crosslinked by a cationic process using the Lewis adduct initiator activated by the heating of 50 to 100 degreeC is disclosed (for example, refer patent document 3).

更に、特定の構造式で表されるホウ素誘導体及びその溶媒和形態のものからなる、有機官能基を有するポリオルガノシロキサンタイプの単量体、オリゴマー及び/又は重合体の重合用及び/又は架橋用熱活性化開始剤、並びに、その熱活性化開始剤と有機官能基を有するポリオルガノシロキサンタイプの単量体、オリゴマー及び/又は重合体を有する重合性及び/又は架橋性組成物が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。特許文献4には、この組成物を歯科修復材料や電気電子部品等の被覆材料として用いることが記載されている。
更に、エポキシ樹脂(A)、硬化剤(B)、カウンターアニオンにハロゲンイオンを含まないオニウム塩(C)、およびホウ素に直接ハロゲンが置換していないトリ置換ホウ素(D)を必須成分とする樹脂組成物が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。特許文献5には、この組成物を半導体封止材料や積層板として用いることが記載されている。
Furthermore, for the polymerization and / or crosslinking of polyorganosiloxane type monomers, oligomers and / or polymers having an organic functional group comprising a boron derivative represented by a specific structural formula and a solvated form thereof. Disclosed are a heat-activated initiator and a polymerizable and / or cross-linkable composition comprising the polyorganosiloxane-type monomer, oligomer and / or polymer having the heat-activated initiator and an organic functional group. (For example, refer to Patent Document 4). Patent Document 4 describes the use of this composition as a coating material for dental restoration materials, electrical and electronic parts, and the like.
Furthermore, an epoxy resin (A), a curing agent (B), an onium salt (C) that does not contain a halogen ion in the counter anion, and a tri-substituted boron (D) in which no halogen is directly substituted for boron are essential components. The composition is disclosed (for example, refer patent document 5). Patent Document 5 describes that this composition is used as a semiconductor sealing material or a laminate.

特表2008−544067号公報Special table 2008-540407 国際公開第03/062208号International Publication No. 03/062208 国際公開第02/092665号International Publication No. 02/092665 特表2003−515617号公報Special table 2003-515617 特開平11−181060号公報JP-A-11-181060

カンタイ レン(Kangtai Ren)外4名、「マクロモレキュールズ(Macromolecules)」、2002年、第35号、p.1632−16374 people outside Kangtai Ren, “Macromolecules”, 2002, No. 35, p. 1632-1637

上記のようにカチオン硬化性樹脂組成物として種々の用途に適用可能なものが検討されており、これらいずれの樹脂組成物においても、カチオン硬化触媒が用いられている。カチオン硬化性樹脂組成物の適用が検討される用途には、光学材料(部材)、機械部品材料等のように樹脂組成物が成形加工して用いられる用途や、接着剤等のように樹脂組成物の形態のままで製品となり、使用時に硬化させるものがある。樹脂組成物が成形加工して用いられる用途においては、自由に成形加工ができるために、樹脂組成物が硬化工程に供されるまでは硬化が進行せずに樹脂組成物の形態であることが求められ、また、接着剤等の用途では、使用されるまで樹脂組成物の形態であることが求められる。このように、カチオン硬化性樹脂組成物を各種用途に適したものとするためには、硬化させることができるだけでなく、硬化が必要となるときまで樹脂組成物の形態を安定的に保持することが求められる。上記文献に開示された発明は、カチオン硬化触媒を含む樹脂組成物の保存安定性を高めることについて充分に検討されているとはいえず、カチオン硬化性樹脂組成物を保存安定性に優れたものとすることができるカチオン硬化触媒を開発する工夫の余地があった。 As described above, cation curable resin compositions that are applicable to various uses are being studied, and in any of these resin compositions, a cation curing catalyst is used. Applications for which application of the cationic curable resin composition is considered include applications in which the resin composition is molded and used such as optical materials (members) and machine part materials, and resin compositions such as adhesives. Some products are in the form of products, and are cured when used. In applications where the resin composition is used after being molded, the resin composition can be freely molded. Therefore, the resin composition may be in the form of a resin composition without curing until the resin composition is subjected to a curing step. In addition, in applications such as adhesives, it is required to be in the form of a resin composition until it is used. Thus, in order to make the cation curable resin composition suitable for various uses, not only can it be cured, but the form of the resin composition must be stably maintained until curing is required. Is required. The invention disclosed in the above document cannot be said to have been sufficiently studied to enhance the storage stability of a resin composition containing a cationic curing catalyst, and the cationic curing resin composition has excellent storage stability. There was room for a device to develop a cationic curing catalyst capable of

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、カチオン硬化性樹脂組成物の保存安定性を向上させることを可能とするカチオン硬化触媒を提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said present condition, and aims at providing the cation curing catalyst which makes it possible to improve the storage stability of a cation curable resin composition.

本発明者は、カチオン硬化性樹脂組成物の保存安定性を向上させることを可能とするカチオン硬化触媒について種々検討したところ、ホウ素原子にフッ素化芳香環が1つ又は複数結合した構造を有するルイス酸とルイス塩基とからカチオン硬化触媒を製造することとし、その際に、ルイス酸に対する水の存在量を所定量以下にした条件下でルイス酸とルイス塩基とを混合してカチオン硬化触媒を製造すると、製造されたカチオン硬化触媒を用いた樹脂組成物が、安定的に樹脂組成物の形態を保持することができる保存安定性に優れたものとなることを見出し、本発明に到達したものである。
この製造方法は、ルイス酸とルイス塩基とを混合する際の水の存在量を管理するという簡便な方法により、保存安定性に優れたカチオン硬化触媒を製造できる点で有用な製造方法である。
The present inventor has made various studies on a cationic curing catalyst capable of improving the storage stability of a cationic curable resin composition. As a result, Lewis has a structure in which one or more fluorinated aromatic rings are bonded to a boron atom. A cationic curing catalyst is prepared from an acid and a Lewis base, and at that time, a Lewis acid and a Lewis base are mixed to produce a cationic curing catalyst under the condition that the amount of water in the Lewis acid is not more than a predetermined amount. Then, the resin composition using the produced cationic curing catalyst was found to be excellent in storage stability capable of stably maintaining the form of the resin composition, and reached the present invention. is there.
This production method is a useful production method in that a cationic curing catalyst excellent in storage stability can be produced by a simple method of controlling the amount of water present when mixing a Lewis acid and a Lewis base.

すなわち本発明は、カチオン硬化触媒を製造する方法であって、該製造方法は、下記一般式(1): That is, the present invention is a method for producing a cationic curing catalyst, which comprises the following general formula (1):

Figure 0005815463
Figure 0005815463

(式中、Rは、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭化水素基を表す。xは1〜5の整数であり、同一又は異なって、芳香環に結合しているフッ素原子の数を表す。aは1以上の整数であり、bは0以上の整数であり、a+b=3を満たす。)で表されるルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下で、該ルイス酸とルイス塩基とを混合することを特徴とするカチオン硬化触媒の製造方法である。
以下に本発明を詳述する。
なお、以下において記載する本発明の個々の好ましい形態を2つ以上組み合わせたものもまた、本発明の好ましい形態である。
(In the formula, R is the same or different and represents a hydrocarbon group which may have a substituent. X is an integer of 1 to 5, and is the same or different and is a fluorine atom bonded to an aromatic ring. A is an integer of 1 or more, b is an integer of 0 or more, and a + b = 3 is satisfied.) The amount of water is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid represented by And a method for producing a cationic curing catalyst, wherein the Lewis acid and a Lewis base are mixed.
The present invention is described in detail below.
A combination of two or more preferred embodiments of the present invention described below is also a preferred embodiment of the present invention.

本発明のカチオン硬化触媒の製造方法は、上記一般式(1)で表されるルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下で、該ルイス酸とルイス塩基とを混合することを特徴とする。このような製造方法で製造されたカチオン硬化触媒を含む樹脂組成物は、保存安定性に優れたものとなる。ルイス酸とルイス塩基との混合をルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下で行っていれば、その後に水を添加しても、当該カチオン硬化触媒を用いた樹脂組成物は、保存安定性に優れたものとなる。この理由については、以下のように推定される。
一般式(1)で表されるルイス酸とルイス塩基とから形成されるカチオン硬化触媒が触媒として作用する際には、ルイス塩基と解離したルイス酸が樹脂と結合することで樹脂にカチオンが発生し、このカチオン種の作用により硬化反応が進行する。このように、一般式(1)で表されるルイス酸とルイス塩基とから形成されるカチオン硬化触媒が触媒活性を発揮するためにはルイス酸がルイス塩基と解離することが必要であり、ルイス塩基は、ルイス酸の触媒活性の発現を抑制する作用を有しているといえる。一方、水は、非共有電子対を有しており、ルイス酸に配位することが可能であるが、上記一般式(1)で表されるルイス酸と水とを混合しただけのものを樹脂に配合すると、触媒活性が高すぎるためにすぐに樹脂が硬化することが確認されている。これらより、ルイス酸とルイス塩基とを混合してカチオン硬化触媒とする際に水が存在すると、ルイス塩基のルイス酸への配位が阻害されてルイス塩基のルイス酸に対する配位が弱まって、ルイス塩基がルイス酸から解離しやすい状態となり、その結果、このようなカチオン硬化触媒は、樹脂組成物中で経時的にルイス塩基のルイス酸からの解離が進行して樹脂を硬化させることになると考えられる。一方、ルイス酸とルイス塩基とを混合する際の水の存在量を所定量以下に減らすことで、ルイス塩基のルイス酸への配位が阻害されたカチオン硬化触媒の割合を一定以下に抑制することができ、その結果、ルイス酸の触媒活性の発現が充分に抑制されたカチオン硬化触媒が得られることになるものと考えられる。ここで、1分子の水は、2分子のルイス酸に配位することができると考えられ、水の量がルイス酸に対して50モル%を過剰に超えると、水によるルイス塩基の配位を大きく阻害すると考えられる。55モル%未満であれば、阻害の影響を大きく受けないと考えられ、このようなカチオン硬化触媒を用いることで、カチオン硬化性樹脂組成物が保存安定性に優れたものとなると考えられる。また、ルイス塩基が充分にルイス酸へ配位した後であれば、水を添加してもルイス塩基のルイス酸への配位にはあまり影響がなく、したがって、ルイス酸とルイス塩基との混合をルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下で行っていれば、その後に水を添加しても、当該カチオン硬化触媒を用いた樹脂組成物は、保存安定性に優れたものとなると考えられる。
これに関し、ルイス酸としてトリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(TPB)を用いた場合、TPBに対して水の量が55モル%未満の条件下でTPBをルイス塩基であるアミンと混合すると、19F−NMR測定において、アミン添加前と比べてTPBのF原子のピークの位置が変化することが確認され、アミンの配位によりTPBに構造変化が生じたことが確認される。一方、TPBに対して55モル%以上の量の水の存在下でアミンと混合したものでは、TPBのF原子のピークの位置は変化せず、所定量の水の存在下でアミンを添加すると、アミンを添加してもTPBに構造変化が生じないことが確認される。このNMR測定の結果は、水の存在によりルイス塩基のルイス酸への配位が阻害されていることを支持する結果であるといえる。
In the method for producing a cationic curing catalyst of the present invention, the Lewis acid and the Lewis base are mixed under the condition that the amount of water is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid represented by the general formula (1). It is characterized by. A resin composition containing a cationic curing catalyst produced by such a production method has excellent storage stability. If mixing of Lewis acid and Lewis base is carried out under the condition that the amount of water is less than 55 mol% with respect to Lewis acid, even if water is added thereafter, the resin composition using the cation curing catalyst Is excellent in storage stability. About this reason, it estimates as follows.
When a cationic curing catalyst formed from a Lewis acid and a Lewis base represented by the general formula (1) acts as a catalyst, a cation is generated in the resin by binding the Lewis acid dissociated with the Lewis base to the resin. The curing reaction proceeds by the action of the cationic species. As described above, in order for the cationic curing catalyst formed from the Lewis acid represented by the general formula (1) and the Lewis base to exhibit catalytic activity, the Lewis acid needs to be dissociated from the Lewis base. It can be said that the base has an action of suppressing the expression of the catalytic activity of Lewis acid. On the other hand, water has an unshared electron pair and can be coordinated to a Lewis acid, but it is only a mixture of a Lewis acid represented by the general formula (1) and water. When blended with a resin, it has been confirmed that the resin hardens immediately because the catalytic activity is too high. From these, when water is present when a Lewis acid and a Lewis base are mixed to form a cationic curing catalyst, the coordination of the Lewis base to the Lewis acid is inhibited, and the coordination of the Lewis base to the Lewis acid is weakened. The Lewis base is easily dissociated from the Lewis acid, and as a result, such a cationic curing catalyst causes the resin to cure as the dissociation of the Lewis base from the Lewis acid progresses over time in the resin composition. Conceivable. On the other hand, by reducing the amount of water present when mixing the Lewis acid and the Lewis base to a predetermined amount or less, the proportion of the cationic curing catalyst in which the coordination of the Lewis base to the Lewis acid is inhibited is suppressed to a certain level or less. As a result, it is considered that a cationic curing catalyst in which the expression of the catalytic activity of Lewis acid is sufficiently suppressed can be obtained. Here, it is considered that one molecule of water can coordinate to two molecules of Lewis acid. When the amount of water exceeds 50 mol% with respect to the Lewis acid, the coordination of Lewis base by water is performed. It is thought that it greatly inhibits. If it is less than 55 mol%, it is considered that the influence of inhibition is not large, and it is considered that the use of such a cation curing catalyst makes the cation curable resin composition excellent in storage stability. Also, if the Lewis base is sufficiently coordinated to the Lewis acid, the addition of water will not significantly affect the coordination of the Lewis base to the Lewis acid. If the amount of water is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid, the resin composition using the cation curing catalyst has excellent storage stability even when water is added thereafter. It will be a thing.
In this regard, when tris (pentafluorophenyl) borane (TPB) is used as the Lewis acid, when TPB is mixed with an amine which is a Lewis base under the condition that the amount of water is less than 55 mol% with respect to TPB, 19 F In -NMR measurement, it is confirmed that the position of the peak of the F atom of TPB is changed as compared with that before addition of the amine, and it is confirmed that structural change has occurred in TPB due to coordination of the amine. On the other hand, in the case of mixing with amine in the presence of 55 mol% or more of water with respect to TPB, the position of the peak of F atom of TPB does not change, and when amine is added in the presence of predetermined amount of water It is confirmed that no structural change occurs in TPB even when amine is added. This NMR measurement result can be said to support the fact that the coordination of Lewis base to Lewis acid is inhibited by the presence of water.

本発明のカチオン硬化触媒の製造方法は、上記一般式(1)で表されるルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下で、該ルイス酸とルイス塩基とを混合する工程を含む限り、その他の工程を含んでいてもよく、ルイス塩基の少なくとも一部が一般式(1)で表されるルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下でルイス酸と混合されることになる限り、本発明のカチオン硬化触媒の製造方法に該当する。
また、一般式(1)で表されるルイス酸、及び、ルイス塩基は、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
The method for producing a cationic curing catalyst of the present invention comprises a step of mixing the Lewis acid and a Lewis base under the condition that the amount of water is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid represented by the general formula (1). As long as the amount of water is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid represented by the general formula (1), at least a part of the Lewis base may include other steps. As long as it is mixed, it corresponds to the manufacturing method of the cationic curing catalyst of this invention.
Moreover, 1 type may be used for the Lewis acid represented by General formula (1), and a Lewis base, and 2 or more types may be used for it.

上記のように、ルイス塩基の少なくとも一部が一般式(1)で表されるルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下でルイス酸と混合されることになる限り、本発明のカチオン硬化触媒の製造方法に該当することになるが、ルイス塩基の全てが一般式(1)で表されるルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下で、ルイス酸と混合されることが好ましい。そのためには、ルイス酸に対して、水の量が55モル%未満となるように水の量を調整する工程を行った後、水の量が55モル%未満に調整されたルイス酸にルイス塩基を添加してルイス酸とルイス塩基とを混合する工程を行うことが好ましい。 As described above, as long as at least a part of the Lewis base is mixed with the Lewis acid under the condition that the amount of water is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid represented by the general formula (1), This corresponds to the method for producing a cationic curing catalyst of the invention, and all of the Lewis base is subjected to the Lewis acid under the condition that the amount of water is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid represented by the general formula (1). It is preferable to be mixed with. For this purpose, after the step of adjusting the amount of water so that the amount of water is less than 55 mol%, the Lewis acid is adjusted to a Lewis acid adjusted to an amount of water of less than 55 mol%. It is preferable to perform a step of adding a base and mixing a Lewis acid and a Lewis base.

上記一般式(1)で表されるルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下で、該ルイス酸とルイス塩基とを混合する工程において、水の量は、ルイス酸に対して55モル%未満であればよいが、保存安定性をより高める点からは、水の量は低いほうが好ましい。ただし、硬化性と耐熱性(耐熱着色性)の点からは、30モル%以上が好ましく、更に40モル%以上が好ましい。
なお、一般式(1)で表されるルイス酸の化合物を合成すると水を含んだ状態で得られる場合があり、どの程度の水を含むかは、当該ルイス酸の合成方法によって異なる。本発明の製造方法において、一般式(1)で表されるルイス酸に対するモル比が55モル%未満となる条件下における水の量は、一般式(1)で表されるルイス酸が含む水も含めた量が一般式(1)で表されるルイス酸に対してモル比で55モル%未満である条件を意味する。
すなわち、一般式(1)で表されるルイス酸の化合物の純分に対して水の量が55モル%未満となる条件下でルイス酸とルイス塩基との混合が行われることを意味する。
なお、ルイス塩基を混合する段階における「水」の存在形態は限定されない。たとえば、水分子が、ルイス酸に配位する形態であっても、独立して存在する形態であってもよい。
In the step of mixing the Lewis acid and the Lewis base under the condition that the amount of water is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid represented by the general formula (1), the amount of water is However, the amount of water is preferably low from the viewpoint of further improving the storage stability. However, from the viewpoint of curability and heat resistance (heat-resistant colorability), it is preferably 30 mol% or more, and more preferably 40 mol% or more.
In addition, when the Lewis acid compound represented by the general formula (1) is synthesized, it may be obtained in a state containing water, and how much water is contained depends on the Lewis acid synthesis method. In the production method of the present invention, the amount of water under the condition that the molar ratio to the Lewis acid represented by the general formula (1) is less than 55 mol% is the water contained in the Lewis acid represented by the general formula (1). Means a condition that the molar ratio is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid represented by the general formula (1).
That is, it means that the Lewis acid and the Lewis base are mixed under the condition that the amount of water is less than 55 mol% with respect to the pure content of the Lewis acid compound represented by the general formula (1).
The presence form of “water” in the stage of mixing the Lewis base is not limited. For example, the water molecule may be coordinated to a Lewis acid or may be independently present.

上記ルイス酸とルイス塩基とを混合する工程は、溶媒を用いて行ってもよい。溶媒を用いる場合、ルイス酸に溶媒を加えてルイス酸を溶媒に溶解する工程を行った後、そこにルイス塩基を加えてルイス酸とルイス塩基とを混合する工程を行うことが好ましい。このようにすることでルイス酸と水との混合状態を均一にできる為、製造上、ルイス酸とルイス塩基の混合時の混合振れを小さくすることが可能である。
ルイス酸を溶媒に溶解する工程の温度、及び、時間は、ルイス酸が溶媒に溶解するように適宜設定して行うことができる。
The step of mixing the Lewis acid and the Lewis base may be performed using a solvent. In the case of using a solvent, it is preferable to perform a step of adding a solvent to the Lewis acid and dissolving the Lewis acid in the solvent, and then adding a Lewis base thereto and mixing the Lewis acid and the Lewis base. By doing so, the mixing state of the Lewis acid and water can be made uniform, so that the mixing fluctuation during mixing of the Lewis acid and the Lewis base can be reduced in production.
The temperature and time of the step of dissolving the Lewis acid in the solvent can be appropriately set so that the Lewis acid is dissolved in the solvent.

上記溶媒としては、ルイス酸やルイス塩基を溶解することができるものであれば特に制限されないが、樹脂との親和性の点より有機系溶媒が好ましい。有機系溶媒としては、ケトン系溶媒(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、γ−ブチロラクトン等)、エーテル系溶媒(ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン等)、アルコール系溶媒(メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等)、芳香族系溶媒(トルエン、キシレン等)、エステル系溶媒(酢酸メチル、酢酸エチル等)、ハロゲン系溶媒(クロロホルム、ジクロロメタン等)の1種又は2種以上が好ましい。より好ましくは、反応性に影響を及ぼさないという観点で、OH基、N基を有さないケトン系溶媒、エーテル系溶媒、芳香族系溶媒である。 The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve a Lewis acid or a Lewis base, but an organic solvent is preferable from the viewpoint of affinity with a resin. Organic solvents include ketone solvents (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, γ-butyrolactone, etc.), ether solvents (diethyl ether, tetrahydrofuran, etc.), alcohol solvents (methanol, ethanol, propanol, butanol, etc.), aromatic One or more of group solvents (toluene, xylene, etc.), ester solvents (methyl acetate, ethyl acetate, etc.) and halogen solvents (chloroform, dichloromethane, etc.) are preferred. More preferred are ketone solvents, ether solvents, and aromatic solvents having no OH group or N group from the viewpoint of not affecting the reactivity.

上記ルイス酸とルイス塩基とを混合する工程は、−20〜100℃で行われることが好ましい。より好ましくは、5〜60℃である。
また、混合する工程を行う時間は、使用するルイス酸やルイス塩基の量により適宜調整すればよいが、3〜600分行うことが好ましい。より好ましくは、30〜120分である。
また、ルイス酸とルイス塩基とを混合する工程は、途中で温度を変化させて行ってもよく、そのようにして行うことが好ましい。混合の途中で温度を変化させる場合、最初に5〜30℃の温度で混合し、その後に温度を30〜60℃に変化させて混合することが好ましい。このようにすることで、低温工程でルイス酸と水とルイス塩基の熱的に安定構造を形成し、高温工程で不溶分を完全に溶解し、且つ、水の関与が小さいものについてはルイス酸とルイス塩基の混合状態を安定化する。最初の混合温度は、より好ましくは、10〜25℃であり、その後の混合温度は、より好ましくは、40〜60℃である。
その場合、最初の温度での混合は1〜300分行い、その後の温度を変化させた後の混合を1〜300分行うことが好ましい。
The step of mixing the Lewis acid and the Lewis base is preferably performed at -20 to 100 ° C. More preferably, it is 5-60 degreeC.
Moreover, what is necessary is just to adjust suitably the time which performs the process of mixing with the quantity of the Lewis acid to be used or a Lewis base, but it is preferable to carry out for 3 to 600 minutes. More preferably, it is 30 to 120 minutes.
In addition, the step of mixing the Lewis acid and the Lewis base may be performed while changing the temperature in the middle, and is preferably performed as such. When changing temperature in the middle of mixing, it is preferable to mix at the temperature of 5-30 degreeC first, and to change the temperature to 30-60 degreeC after that, and to mix. In this way, a thermally stable structure of Lewis acid, water, and Lewis base is formed in the low-temperature process, the insoluble matter is completely dissolved in the high-temperature process, and the Lewis acid is less involved in water. And the mixed state of Lewis base. The initial mixing temperature is more preferably 10 to 25 ° C, and the subsequent mixing temperature is more preferably 40 to 60 ° C.
In that case, it is preferable to perform mixing at the first temperature for 1 to 300 minutes, and then perform mixing after changing the temperature for 1 to 300 minutes.

上記ルイス酸とルイス塩基とを混合する工程において、ルイス酸とルイス塩基との混合比は、必ずしも量論比でなくてもよい。すなわち、ルイス酸及びルイス塩基(塩基点量に換算)のいずれか一方が理論量(当量)より過剰に含まれていてもよい。
すなわち、カチオン硬化触媒におけるルイス酸とルイス塩基との混合比が、ルイス酸点であるホウ素の原子数n(a)に対する、ルイス塩基点となる原子の原子数n(b)の比(n(b)/n(a))で表して、1(量論比)でなくても、カチオン硬化触媒として作用する。
カチオン硬化触媒における比n(b)/n(a)は、樹脂組成物の保存安定性、カチオン硬化特性(硬化速度、硬化物の硬化度等)に影響する。
なお、ルイス塩基が、ジアミン類等の如く、ルイス塩基点を分子内に2個有する場合は、カチオン硬化触媒を構成するルイス酸に対するルイス塩基の混合モル比が0.5の場合に、比n(b)/n(a)=1(量論比)となる。このようにして、比n(b)/n(a)は算定される。
In the step of mixing the Lewis acid and the Lewis base, the mixing ratio of the Lewis acid and the Lewis base is not necessarily a stoichiometric ratio. That is, any one of Lewis acid and Lewis base (converted to the base point amount) may be contained in excess of the theoretical amount (equivalent).
That is, the mixing ratio of Lewis acid and Lewis base in the cation curing catalyst is the ratio of the number of atoms n (b) of the Lewis base point to the number of boron atoms n (a) of the Lewis acid point (n ( b) / n (a)), even if it is not 1 (stoichiometric ratio), it acts as a cationic curing catalyst.
The ratio n (b) / n (a) in the cationic curing catalyst affects the storage stability and cationic curing characteristics (curing speed, degree of curing of the cured product, etc.) of the resin composition.
In the case where the Lewis base has two Lewis base points in the molecule, such as diamines, the ratio n is determined when the mixing molar ratio of the Lewis base to the Lewis acid constituting the cationic curing catalyst is 0.5. (B) / n (a) = 1 (stoichiometric ratio). In this way, the ratio n (b) / n (a) is calculated.

カチオン硬化触媒を含んだ樹脂組成物の保存安定性の観点では、ルイス酸がルイス塩基に対して余りに過剰に存在すると、保存安定性が低下する場合があるので、保存安定性により優れる樹脂組成物とするためには、比n(b)/n(a)が0.5以上であることが好ましい。同様の理由から、上記比は0.8以上がより好ましく、0.9以上が更に好ましく、0.95以上が一層好ましく、0.99以上が特に好ましい。
一方、カチオン硬化特性の観点から、ルイス塩基が余りに過剰となると、硬化物の低温硬化性が低下する場合があるので、樹脂組成物を硬化させる際のカチオン硬化特性にも優れる組成物とするためには、n(b)/n(a)が100以下であることが好ましい。同様の理由から、比n(b)/n(a)は、20以下であることがより好ましく、10以下であることが更に好ましく、5以下であることが特に好ましい。
更に、カチオン硬化特性の観点では、ルイス塩基が窒素原子、硫黄原子又はリン原子を有する化合物からなり、2以上炭素置換された構造(2以上炭素置換された構造とは、これらの原子に炭素原子を介して有機基が2個以上結合した構造を意味する)では、酸解離定数が高く、立体障害が大きい事から、比n(b)/n(a)は、2以下であることが好ましく、1.5以下であることがより好ましく、1.2以下であることが更に好ましい。例えばヒンダードアミンの様な構造では、上記範囲が好ましい。
また、ルイス塩基がアンモニアや立体障害の小さい低沸点アミンである場合は、特にアンモニアである場合は、比n(b)/n(a)が1より大きいことが好ましい。具体的には、好ましくは、1.001以上であり、より好ましくは1.01以上であり、更に好ましくは1.1以上であり、特に好ましくは1.5以上である。
From the viewpoint of the storage stability of the resin composition containing the cationic curing catalyst, if the Lewis acid is present in an excessive amount relative to the Lewis base, the storage stability may be lowered, so that the resin composition is more excellent in storage stability. Therefore, the ratio n (b) / n (a) is preferably 0.5 or more. For the same reason, the ratio is more preferably 0.8 or more, still more preferably 0.9 or more, still more preferably 0.95 or more, and particularly preferably 0.99 or more.
On the other hand, from the viewpoint of cationic curing characteristics, if the Lewis base is excessively large, the low-temperature curability of the cured product may be reduced, so that the composition is also excellent in cationic curing characteristics when the resin composition is cured. It is preferable that n (b) / n (a) is 100 or less. For the same reason, the ratio n (b) / n (a) is more preferably 20 or less, still more preferably 10 or less, and particularly preferably 5 or less.
Furthermore, from the viewpoint of cationic curing properties, a Lewis base is composed of a compound having a nitrogen atom, a sulfur atom or a phosphorus atom, and is a structure having two or more carbon substitutions (a structure having two or more carbon substitutions is a carbon atom in these atoms. The ratio n (b) / n (a) is preferably 2 or less because the acid dissociation constant is high and the steric hindrance is large. , 1.5 or less is more preferable, and 1.2 or less is still more preferable. For example, in a structure such as a hindered amine, the above range is preferable.
Further, when the Lewis base is ammonia or a low-boiling amine having a small steric hindrance, the ratio n (b) / n (a) is preferably larger than 1 particularly when ammonia is used. Specifically, it is preferably 1.001 or more, more preferably 1.01 or more, still more preferably 1.1 or more, and particularly preferably 1.5 or more.

本発明のカチオン硬化触媒の製造方法によって得られるカチオン硬化触媒は、上記一般式(1)で表されるルイス酸(有機ボラン)と、ルイス塩基とを含むものであり、これにより、硬化方法としてカチオン硬化を採用することができるため、例えば酸無水物硬化のような付加型硬化を採用する場合と比較して、得られる硬化物が耐熱性、化学的安定性、耐湿性等の、特に光学用途において求められる特性に優れるものである。また、アンチモン系スルホニウム塩等の従来のカチオン硬化触媒を用いた場合と比較して、熱(硬化時の熱、使用環境)による着色が低減され、吸湿性が低く、耐湿熱性や耐UV照射性等の耐久性に優れた硬化物が得られる。また、硬化物の金型離型性にも優れたものとなる。そして、このようなカチオン硬化触媒を本発明の製造方法で製造することで、カチオン硬化触媒を用いた樹脂組成物が保存安定性に更に優れたものとなる。
このような本発明のカチオン硬化触媒の製造方法によって得られるカチオン硬化触媒もまた、本発明の1つである。
また、本発明のカチオン硬化触媒とカチオン硬化性化合物とを含むことを特徴とするカチオン硬化性樹脂組成物も本発明の1つである。
上記のとおり、本発明のカチオン硬化触媒は、触媒が原因となる樹脂組成物の硬化物の着色が抑制されたものであるため、本発明のカチオン硬化性樹脂組成物は、光学材料用途に好適に用いることができる。
用いる触媒に基づく硬化物の着色の有無、程度は通常、400nmにおける透過率の変化からも確認できる。つまり、硬化物の400nmの透過率を測定することによって、硬化物の着色の有無、程度について評価することができる。
なお、カチオン硬化触媒とは、カチオン硬化反応を促進する触媒であり、例えば酸無水物硬化反応における硬化促進剤とは異なる働きをするものである。
The cationic curing catalyst obtained by the method for producing a cationic curing catalyst according to the present invention includes a Lewis acid (organic borane) represented by the above general formula (1) and a Lewis base. Since cationic curing can be employed, the resulting cured product is particularly resistant to heat, chemical stability, moisture resistance, etc., compared to the case where addition type curing such as acid anhydride curing is employed. It has excellent characteristics required for the application. Compared to the case of using a conventional cationic curing catalyst such as antimony-based sulfonium salt, coloring due to heat (heat at the time of curing, usage environment) is reduced, moisture absorption is low, heat and moisture resistance and UV irradiation resistance A cured product having excellent durability such as the above can be obtained. In addition, the mold releasability of the cured product is excellent. And by manufacturing such a cation curing catalyst with the manufacturing method of this invention, the resin composition using a cation curing catalyst becomes the thing which was further excellent in storage stability.
Such a cationic curing catalyst obtained by the method for producing a cationic curing catalyst of the present invention is also one aspect of the present invention.
A cation curable resin composition comprising the cation curable catalyst of the present invention and a cation curable compound is also one aspect of the present invention.
As described above, since the cationic curing catalyst of the present invention is one in which coloring of the cured product of the resin composition caused by the catalyst is suppressed, the cationic curing resin composition of the present invention is suitable for optical material applications. Can be used.
The presence or absence or degree of coloring of the cured product based on the catalyst used can be usually confirmed from the change in transmittance at 400 nm. That is, by measuring the transmittance of the cured product at 400 nm, it is possible to evaluate the presence / absence and degree of coloring of the cured product.
The cationic curing catalyst is a catalyst that accelerates the cationic curing reaction, and functions differently from, for example, a curing accelerator in an acid anhydride curing reaction.

上記一般式(1)におけるRは、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭化水素基を表す。上記炭化水素基は特に限定されないが、炭素原子数1〜20の炭化水素基であることが好ましい。炭素原子数1〜20の炭化水素基は、全体として炭素原子数が1〜20であれば限定されないが、アルキル基、アリール基、アルケニル基であることが好ましい。当該アルキル基、アリール基、アルケニル基は、無置換の基であっても、水素原子の1または2以上が他の有機基又はハロゲン原子によって置換された基であっても良い。この場合の他の有機基としては、アルキル基(Rで表される炭化水素基がアルキル基である場合には、置換後の炭化水素基は全体として無置換のアルキル基に該当する。)、アリール基、アルケニル基、アルコキシ基、水酸基等が挙げられる。 R in the said General formula (1) is the same or different, and represents the hydrocarbon group which may have a substituent. Although the said hydrocarbon group is not specifically limited, It is preferable that it is a C1-C20 hydrocarbon group. The hydrocarbon group having 1 to 20 carbon atoms is not limited as long as it has 1 to 20 carbon atoms as a whole, but is preferably an alkyl group, an aryl group, or an alkenyl group. The alkyl group, aryl group, and alkenyl group may be an unsubstituted group or a group in which one or more hydrogen atoms are substituted with another organic group or a halogen atom. Other organic groups in this case include an alkyl group (when the hydrocarbon group represented by R is an alkyl group, the substituted hydrocarbon group corresponds to an unsubstituted alkyl group as a whole), An aryl group, an alkenyl group, an alkoxy group, a hydroxyl group, etc. are mentioned.

上記一般式(1)におけるxは1〜5の整数であり、同一又は異なって、芳香環に結合しているフッ素原子の数を表す。芳香環におけるフッ素原子の結合位置は特に限定されない。xとして好ましくは2〜5であり、より好ましくは3〜5であり、最も好ましくは5である。
また、aは1以上の整数であり、bは0以上の整数であり、a+b=3を満たす。すなわち、上記ルイス酸は、フッ素原子が結合した芳香環が少なくとも1つ、ホウ素原子に結合したものである。aとしてより好ましくは2以上であり、最も好ましくは3、すなわち、フッ素原子が結合した芳香環がホウ素原子に3つ結合している形態である。
X in the said General formula (1) is an integer of 1-5, and is the same or different and represents the number of the fluorine atoms couple | bonded with the aromatic ring. The bonding position of the fluorine atom in the aromatic ring is not particularly limited. x is preferably 2 to 5, more preferably 3 to 5, and most preferably 5.
Further, a is an integer of 1 or more, b is an integer of 0 or more, and a + b = 3 is satisfied. That is, the Lewis acid is one in which at least one aromatic ring to which a fluorine atom is bonded is bonded to a boron atom. a is more preferably 2 or more, and most preferably 3, that is, a form in which three aromatic rings to which fluorine atoms are bonded are bonded to boron atoms.

上記ルイス酸として具体的には、例えば、トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(TPB)、ビス(ペンタフルオロフェニル)フェニルボラン、ペンタフルオロフェニル−ジフェニルボラン、トリス(4−フルオロフェニル)ボラン等が好ましい。成形体の耐熱性、耐湿熱性、低吸水性、耐UV照射性等を向上できる点で、TPBがより好ましい。
なお、本願明細書、実施例等において、本発明にかかるカチオン硬化触媒のうち、ルイス酸としてTPBを含むものをTPB系触媒と表記することもある。
TPBは、国際公開公報WO1997/031924に記載の方法により合成することができる。
Specific examples of the Lewis acid include tris (pentafluorophenyl) borane (TPB), bis (pentafluorophenyl) phenylborane, pentafluorophenyl-diphenylborane, and tris (4-fluorophenyl) borane. TPB is more preferable because it can improve the heat resistance, moisture heat resistance, low water absorption, UV irradiation resistance and the like of the molded body.
In addition, in this specification, an Example, etc., what contains TPB as a Lewis acid among the cationic curing catalysts concerning this invention may be described as a TPB type catalyst.
TPB can be synthesized by the method described in International Publication No. WO1997 / 031924.

上記ルイス塩基は、上記ルイス酸に配位することができるもの、すなわち、上記ルイス酸が有するホウ素原子と配位結合を形成できるものであれば限定されず、ルイス塩基として通常用いられるものを用いることができるが、非共有電子対を有する原子を有する化合物が好適である。具体的には、窒素原子、リン原子又は硫黄原子を有する化合物であることが好適である。この場合、ルイス塩基は、窒素原子、リン原子、硫黄原子が有する非共有電子対を上記ルイス酸のホウ素原子に供与することにより、配位結合を形成することとなる。また、窒素原子又はリン原子を有する化合物がより好ましい。
上記窒素原子を有する化合物として好ましくは、アミン類(モノアミン、ポリアミン)、アンモニア等が挙げられる。より好ましくは、ヒンダードアミン構造を有するアミン、低沸点のアミン、アンモニアであり、更に好ましくは、ヒンダードアミン構造を有するポリアミン、アンモニアである。上記ルイス塩基としてヒンダードアミン構造を有するポリアミンを用いると、ラジカル捕捉効果により硬化成形体の酸化防止が可能となり、得られる硬化物が耐熱性(耐湿熱性)に優れたものとなる。一方、上記ルイス塩基としてアンモニア又は低沸点のアミンを用いると、得られる硬化物が低吸水性、耐UV照射性に優れたものとなる。硬化工程でアンモニア又は低沸点のアミンが揮発することにより、最終の成形体(硬化物)中の、アンモニア又は低沸点のアミンに由来する塩構造が少なくなるため、成形体の吸水率を低減することができると推測される。特にアンモニアは上述の効果に優れるため好ましい。
The Lewis base is not limited as long as it can be coordinated to the Lewis acid, that is, can form a coordinate bond with the boron atom of the Lewis acid, and those commonly used as Lewis bases are used. However, compounds having atoms with lone pairs are preferred. Specifically, a compound having a nitrogen atom, a phosphorus atom or a sulfur atom is preferred. In this case, the Lewis base forms a coordinate bond by donating a non-shared electron pair possessed by a nitrogen atom, a phosphorus atom, or a sulfur atom to the boron atom of the Lewis acid. Moreover, the compound which has a nitrogen atom or a phosphorus atom is more preferable.
Preferred examples of the compound having a nitrogen atom include amines (monoamines and polyamines) and ammonia. More preferred are amines having a hindered amine structure, amines having a low boiling point, and ammonia, and still more preferred are polyamines having a hindered amine structure and ammonia. When a polyamine having a hindered amine structure is used as the Lewis base, the cured molded article can be prevented from oxidation due to the radical scavenging effect, and the resulting cured product has excellent heat resistance (wet heat resistance). On the other hand, when ammonia or a low-boiling amine is used as the Lewis base, the resulting cured product is excellent in low water absorption and UV irradiation resistance. The ammonia or low boiling point amine volatilizes in the curing process, so that the salt structure derived from ammonia or the low boiling point amine in the final molded product (cured product) is reduced, so the water absorption rate of the molded product is reduced. It is speculated that it can. In particular, ammonia is preferable because of its excellent effects.

上記ヒンダードアミン構造を有するアミンとしては、樹脂組成物の保存安定性と成形時の硬化性の観点より、ホウ素原子と配位結合を形成する窒素原子が第2級又は第3級アミンを構成するものであることが好ましく、ジアミン以上のポリアミンであることがより好ましい。ヒンダードアミン構造を有するアミンとしては、具体的には、2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、N−メチル−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン;TINUVIN770、TINUVIN765、TINUVIN144、TINUVIN123、TINUVIN744、CHIMASSORB2020FDL(以上、BASF社製);アデカスタブLA−52、アデカスタブLA−57(以上、ADEKA社製)等が挙げられる。中でも、1分子に2個以上のヒンダードアミン構造をもつTINUVIN770、TINUVIN765、アデカスタブLA−52、アデカスタブLA−57が好適である。 As the amine having the hindered amine structure, a nitrogen atom forming a coordinate bond with a boron atom constitutes a secondary or tertiary amine from the viewpoint of storage stability of the resin composition and curability at the time of molding. It is preferable that it is polyamine more than diamine. Specific examples of the amine having a hindered amine structure include 2,2,6,6-tetramethylpiperidine, N-methyl-2,2,6,6-tetramethylpiperidine; TINUVIN770, TINUVIN765, TINUVIN144, TINUVIN123, and TINUVIN744. CHIMASSORB2020FDL (manufactured by BASF); ADK STAB LA-52, ADK STAB LA-57 (manufactured by ADEKA) and the like. Among them, TINUVIN770, TINUVIN765, Adekastab LA-52, and Adekastab LA-57 having two or more hindered amine structures per molecule are preferable.

上記低沸点のアミンとしては、沸点が120℃以下のアミンを用いることが好ましく、より好ましくは80℃以下であり、更に好ましくは50℃以下であり、一層好ましくは30℃以下であり、特に好ましくは5℃以下である。具体的には、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルアミン、モノペンチルアミン、エチレンジアミン等の第1級アミン;ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、メチルエチルアミン、ピペリジン等の第2級アミン;トリメチルアミン、トリエチルアミン等の第3級アミン等が挙げられる。 As the low boiling point amine, it is preferable to use an amine having a boiling point of 120 ° C. or lower, more preferably 80 ° C. or lower, still more preferably 50 ° C. or lower, still more preferably 30 ° C. or lower, particularly preferably. Is 5 ° C. or lower. Specifically, primary amines such as monomethylamine, monoethylamine, monopropylamine, monobutylamine, monopentylamine, ethylenediamine; secondary amines such as dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, methylethylamine, piperidine; And tertiary amines such as trimethylamine and triethylamine.

上記リン原子を有する化合物として好ましくは、ホスフィン類である。具体的には、トリフェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリトルイルホスフィン、メチルジフェニルホスフィン、1,2−ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、ジフェニルホスフィン等が挙げられる。 The compound having a phosphorus atom is preferably a phosphine. Specific examples include triphenylphosphine, trimethylphosphine, tritoluylphosphine, methyldiphenylphosphine, 1,2-bis (diphenylphosphino) ethane, and diphenylphosphine.

上記硫黄原子を有する化合物として好ましくは、チオール類及びスルフィド類である。チオール類としては、具体的には、メチルチオール、エチルチオール、プロピルチオール、ヘキシルチオール、デカンチオール、フェニルチオール等が挙げられる。スルフィド類の具体例としては、ジフェニルスルフィド、ジメチルスルフィド、ジエチルスルフィド、メチルフェニルスルフィド、メトキシメチルフェニルスルフィド等が挙げられる。 Preferred examples of the compound having a sulfur atom include thiols and sulfides. Specific examples of thiols include methyl thiol, ethyl thiol, propyl thiol, hexyl thiol, decane thiol, and phenyl thiol. Specific examples of the sulfides include diphenyl sulfide, dimethyl sulfide, diethyl sulfide, methylphenyl sulfide, methoxymethylphenyl sulfide and the like.

本発明におけるカチオン硬化触媒として、具体的には、TPB/モノアルキルアミン錯体、TPB/ジアルキルアミン錯体、TPB/トリアルキルアミン錯体等のTPBアルキルアミン錯体、TPB/ヒンダードアミン錯体等の有機ボラン/アミン錯体;TPB/NH錯体等の有機ボラン/アンモニア錯体;TPB/トリアリールホスフィン錯体、TPB/ジアリールホスフィン錯体、TPB/モノアリールホスフィン錯体等の有機ボラン/ホスフィン錯体;TPB/アルキルチオール錯体等の有機ボラン/チオール錯体;TPB/ジアリールスルフィド錯体、TPB/ジアルキルスルフィド錯体等の有機ボラン/スルフィド錯体等が挙げられる。中でも、TPB/アルキルアミン錯体、TPB/ヒンダードアミン錯体、TPB/NH錯体、TPB/ホスフィン錯体が好適である。 Specific examples of the cationic curing catalyst in the present invention include TPB / monoalkylamine complexes, TPB / dialkylamine complexes, TPB alkylamine complexes such as TPB / trialkylamine complexes, and organic borane / amine complexes such as TPB / hindered amine complexes. Organic borane / ammonia complex such as TPB / NH 3 complex; organic borane / phosphine complex such as TPB / triarylphosphine complex, TPB / diarylphosphine complex, TPB / monoarylphosphine complex; organic borane such as TPB / alkylthiol complex / Orthiol complex; Organic borane / sulfide complex such as TPB / diaryl sulfide complex and TPB / dialkyl sulfide complex. Of these, TPB / alkylamine complexes, TPB / hindered amine complexes, TPB / NH 3 complexes, and TPB / phosphine complexes are preferred.

本発明のカチオン硬化性樹脂組成物において、カチオン硬化触媒の含有量としては、溶媒等を含まない有効成分量(一般式(1)で表されるルイス酸とルイス塩基との合計量)として、後述するカチオン硬化性化合物100質量部に対し、0.01〜10質量部とすることが好適である。0.01質量部未満であると、樹脂組成物を硬化させる際に硬化速度を充分に高めることができないおそれがある。より好ましくは0.05質量部以上、更に好ましくは0.1質量部以上である。また、10質量部を超える量とすると、硬化時やその成形体の加熱時等に着色するおそれがあるため、無色・透明性の観点からは、10質量部以下とすることが好適である。より好ましくは5質量部以下、更に好ましくは3質量部以下、特に好ましくは2質量部以下である。 In the cation curable resin composition of the present invention, the content of the cation curing catalyst is an amount of an active ingredient not containing a solvent or the like (total amount of Lewis acid and Lewis base represented by the general formula (1)). It is suitable to set it as 0.01-10 mass parts with respect to 100 mass parts of cationic curable compounds mentioned later. If the amount is less than 0.01 parts by mass, the curing rate may not be sufficiently increased when the resin composition is cured. More preferably, it is 0.05 mass part or more, More preferably, it is 0.1 mass part or more. Further, if the amount exceeds 10 parts by mass, there is a risk of coloring at the time of curing or heating of the molded article, so from the viewpoint of colorlessness and transparency, it is preferably 10 parts by mass or less. More preferably, it is 5 mass parts or less, More preferably, it is 3 mass parts or less, Most preferably, it is 2 mass parts or less.

上記カチオン硬化性樹脂組成物において、カチオン硬化性化合物(「カチオン硬化性樹脂」とも称す。)は、カチオン硬化反応によって硬化(重合)し得る化合物であればよく、エポキシ基、オキセタン基(オキセタン環)、ジオキソラン基、トリオキサン基、ビニル基、ビニルエーテル基、スチリル基等のカチオン硬化性の官能基を有する化合物を好適に用いることができる。これらの中でも、エポキシ基を有するエポキシ化合物や、オキセタン基を有するオキセタン化合物がより好ましい。
なお、本明細書における「エポキシ基」とは、3員環のエーテルであるオキシラン環を含むものであり、狭義のエポキシ基の他、グリシジル基のようにオキシラン環が炭素に結合している基や、グリシジルエーテル基及びグリシジルエステル基のようにエーテル又はエステル結合を含む基、エポキシシクロヘキサン環等を含むものである。
In the cationic curable resin composition, the cationic curable compound (also referred to as “cationic curable resin”) may be any compound that can be cured (polymerized) by a cationic curing reaction, and may be an epoxy group, an oxetane group (an oxetane ring). ), A compound having a cationically curable functional group such as a dioxolane group, a trioxane group, a vinyl group, a vinyl ether group, or a styryl group. Among these, an epoxy compound having an epoxy group and an oxetane compound having an oxetane group are more preferable.
In addition, the “epoxy group” in the present specification includes an oxirane ring which is a three-membered ether, and in addition to a strict epoxy group, a group in which the oxirane ring is bonded to carbon, such as a glycidyl group. And a group containing an ether or ester bond such as a glycidyl ether group and a glycidyl ester group, an epoxycyclohexane ring, and the like.

上記エポキシ化合物としては、脂環式エポキシ化合物、水添エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物が好適であり、脂環式エポキシ化合物、水添エポキシ化合物がより好適であり、これらの1種を用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
脂環式エポキシ化合物としては、例えば、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サンカルボキシレート、イプシロン−カプロラクトン変性−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サンカルボキシレート、ビス−(3,4−エポキシシクロヘキシル)アジペート等のエポキシシクロヘキサン基を有するエポキシ化合物;2,2−ビス(ヒドロキシメチル)−1−ブタノールの1,2−エポキシ−4−(2−オキシラニル)シクロヘキサン付加物、トリグリシジルイソシアヌレート等のヘテロ環含有のエポキシ樹脂等のエポキシシクロヘキサン基を有するエポキシ化合物以外の脂環式エポキシド等が挙げられる。
As the epoxy compound, an alicyclic epoxy compound, a hydrogenated epoxy compound, an aromatic epoxy compound, and an aliphatic epoxy compound are preferable, and an alicyclic epoxy compound and a hydrogenated epoxy compound are more preferable. A seed may be used and two or more kinds may be mixed and used.
Examples of the alicyclic epoxy compound include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, epsilon-caprolactone modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexane. Epoxy compounds having an epoxycyclohexane group such as carboxylate and bis- (3,4-epoxycyclohexyl) adipate; 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol ) Alicyclic epoxides other than epoxy compounds having an epoxycyclohexane group, such as cyclohexane adducts and epoxy resins containing heterocycles such as triglycidyl isocyanurate.

上記水添エポキシ化合物としては、飽和脂肪族環状炭化水素骨格に直接的又は間接的に結合したグリシジルエーテル基を有する化合物であることが好ましく、多官能グリシジルエーテル化合物が好適である。このような水添エポキシ化合物は、芳香族エポキシ化合物の完全又は部分水添物であることが好ましく、より好ましくは、芳香族グリシジルエーテル化合物の水添物であり、更に好ましくは、芳香族多官能グリシジルエーテル化合物の水添物である。具体的には、水添ビスフェノールA型エポキシ化合物、水添ビスフェノールS型エポキシ化合物、水添ビスフェノールF型エポキシ化合物等が好ましい。より好ましくは、水添ビスフェノールA型エポキシ化合物、水添ビスフェノールF型エポキシ化合物である。 The hydrogenated epoxy compound is preferably a compound having a glycidyl ether group bonded directly or indirectly to a saturated aliphatic cyclic hydrocarbon skeleton, and a polyfunctional glycidyl ether compound is preferred. Such a hydrogenated epoxy compound is preferably a complete or partial hydrogenated product of an aromatic epoxy compound, more preferably a hydrogenated product of an aromatic glycidyl ether compound, and still more preferably an aromatic polyfunctional compound. It is a hydrogenated product of a glycidyl ether compound. Specifically, hydrogenated bisphenol A type epoxy compounds, hydrogenated bisphenol S type epoxy compounds, hydrogenated bisphenol F type epoxy compounds, and the like are preferable. More preferred are hydrogenated bisphenol A type epoxy compounds and hydrogenated bisphenol F type epoxy compounds.

上記芳香族エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、フルオレン系エポキシ化合物、ブロモ置換基を有する芳香族エポキシ化合物等が好適に挙げられる。中でも、ビスフェノールA型エポキシ化合物及びフルオレン系エポキシ化合物が好ましい。
また、エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、高分子量エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ノボラック・アラルキルタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂等の芳香族グリシジルエーテル化合物も好適に用いることができる。
Preferred examples of the aromatic epoxy compound include bisphenol A type epoxy compounds, bisphenol F type epoxy compounds, fluorene type epoxy compounds, and aromatic epoxy compounds having a bromo substituent. Of these, bisphenol A type epoxy compounds and fluorene type epoxy compounds are preferred.
Also, aromatic glycidyl ether compounds such as epibis type glycidyl ether type epoxy resins, high molecular weight epibis type glycidyl ether type epoxy resins, novolak aralkyl type glycidyl ether type epoxy resins and the like can be suitably used.

上記脂肪族エポキシ化合物とは、脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂が好適である。脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、例えば、ポリヒドロキシ化合物(エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール(PEG600)、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、テトラプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール(PPG)、グリセロール、ジグリセロール、テトラグリセロール、ポリグリセロール、トリメチロールプロパン及びその多量体、ペンタエリスリトール及びその多量体、グルコース、フルクトース、ラクトース、マルトース等の単/多糖類等)とエピハロヒドリンとの縮合反応により得られるもの等が好適に挙げられる。中でも、中心骨格にプロピレングリコール骨格、アルキレン骨格、オキシアルキレン骨格を有する脂肪族グリシジルエーテル型エポキシ樹脂等がより好適である。 The aliphatic epoxy compound is preferably an aliphatic glycidyl ether type epoxy resin. Examples of the aliphatic glycidyl ether type epoxy resin include polyhydroxy compounds (ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol (PEG 600), propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene glycol, tetrapropylene glycol, Polypropylene glycol (PPG), glycerol, diglycerol, tetraglycerol, polyglycerol, trimethylolpropane and multimers thereof, pentaerythritol and multimers thereof, mono / polysaccharides such as glucose, fructose, lactose, maltose, etc.) and epihalohydrin Preferred examples include those obtained by the condensation reaction. Among these, aliphatic glycidyl ether type epoxy resins having a propylene glycol skeleton, an alkylene skeleton, and an oxyalkylene skeleton as the central skeleton are more preferable.

上記オキセタン化合物とは、オキセタン基(オキセタン環)を有する化合物であり、オキセタン基1つ有する単官能のオキセタン化合物、オキセタン基2つ以上有する多官能のオキセタン化合物のいずれも用いることができる。 The oxetane compound is a compound having an oxetane group (oxetane ring), and any of a monofunctional oxetane compound having one oxetane group and a polyfunctional oxetane compound having two or more oxetane groups can be used.

上記カチオン硬化性化合物の中でも、脂環式エポキシ化合物や水添エポキシ化合物が特に好適である。これらは、硬化時にエポキシ化合物自体の着色が起こり難く、光による着色や劣化が発生しにくい、すなわち透明性や低着色性、耐光性にも優れる。そのため、これらを含む樹脂組成物とすれば、着色がなく耐光性により優れる光学部材を高生産性で得ることができる。このように、上記カチオン硬化性化合物が、脂環式エポキシ化合物及び水添エポキシ化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む形態もまた、本発明の好適な形態の1つである。 Among the above cationic curable compounds, alicyclic epoxy compounds and hydrogenated epoxy compounds are particularly suitable. These are less likely to cause coloration of the epoxy compound itself during curing, and are less likely to be colored or deteriorated by light, that is, excellent in transparency, low colorability, and light resistance. Therefore, if it is set as the resin composition containing these, the optical member which is excellent in light resistance without coloring can be obtained with high productivity. Thus, the form in which the said cationic curable compound contains at least 1 sort (s) selected from the group which consists of an alicyclic epoxy compound and a hydrogenated epoxy compound is also one of the suitable forms of this invention.

上記カチオン硬化性化合物が脂環式エポキシ化合物及び水添エポキシ化合物からなる群より選択される少なくとも1種を含む形態において、脂環式エポキシ化合物や水添エポキシ化合物の含有量としては、これらの合計量が、上記カチオン硬化性化合物の総量100質量%に対して50質量%以上であることが好適である。これによって、上述した脂環式エポキシ化合物や水添エポキシ化合物を用いることによる作用効果をより発揮することが可能になる。より好ましくは60質量%以上、更に好ましくは70質量%以上である。 In the form in which the cationic curable compound includes at least one selected from the group consisting of an alicyclic epoxy compound and a hydrogenated epoxy compound, the content of the alicyclic epoxy compound and the hydrogenated epoxy compound is the sum of these. The amount is preferably 50% by mass or more based on 100% by mass of the total amount of the cationic curable compound. As a result, it is possible to further exert the effects of using the above-described alicyclic epoxy compound or hydrogenated epoxy compound. More preferably, it is 60 mass% or more, More preferably, it is 70 mass% or more.

本発明のカチオン硬化性樹脂組成物は、離型剤を含んでいてもよい。
離型剤として具体的には、アルコール性OH基及び/又はカルボニル基(カルボキシル基及びエステル基を含む)を有する化合物が好ましく、更にカチオン硬化性樹脂組成物への相溶性、離型効果の高い点から、炭素数が8以上の炭化水素基を有するものが好ましい。より好ましくは、炭素数8〜36のアルコール、炭素数8〜36のカルボン酸、炭素数8〜36のカルボン酸エステル、炭素数8〜36のカルボン酸無水物及び炭素数8〜36のカルボン酸塩からなる群より選ばれる少なくとも一つの化合物である。このような離型剤を含有することで、短時間で硬化できるとともに、金型を用いて硬化する際に容易に金型を剥がすことができ、硬化物の表面に傷をつけることなく外観を制御し、透明性を発現させることができる。よって、上記樹脂組成物を、電気・電子部品材料用途や光学部材用途等により有用なものとすることができる。
The cationic curable resin composition of the present invention may contain a release agent.
Specifically, a compound having an alcoholic OH group and / or a carbonyl group (including a carboxyl group and an ester group) is preferable as the mold release agent, and the compatibility with the cationic curable resin composition and the mold release effect are high. From the viewpoint, those having a hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms are preferred. More preferably, an alcohol having 8 to 36 carbon atoms, a carboxylic acid having 8 to 36 carbon atoms, a carboxylic acid ester having 8 to 36 carbon atoms, a carboxylic acid anhydride having 8 to 36 carbon atoms, and a carboxylic acid having 8 to 36 carbon atoms. It is at least one compound selected from the group consisting of salts. By containing such a mold release agent, it can be cured in a short time, and the mold can be easily peeled off when cured using a mold, and the appearance can be obtained without damaging the surface of the cured product. It is possible to control and develop transparency. Therefore, the resin composition can be made more useful for electric / electronic component material use, optical member use, and the like.

上記離型剤を含む場合、その含有量としては、上記樹脂組成物100質量%に対して、10質量%以下であることが好ましい。10質量%を超えると樹脂組成物が硬化しにくくなる等のおそれがある。より好ましくは、0.01〜5質量%であり、更に好ましくは、0.1〜2質量%である。 When the release agent is included, the content is preferably 10% by mass or less with respect to 100% by mass of the resin composition. If it exceeds 10% by mass, the resin composition may be hard to be cured. More preferably, it is 0.01-5 mass%, More preferably, it is 0.1-2 mass%.

本発明のカチオン硬化性樹脂組成物は、更に樹脂組成物の靱性を高めるための可撓性を有する成分(可撓性成分)、無機材料や色素等を含んでいてもよい。
その他に、本発明の作用効果を損なわない限りにおいて、カチオン硬化触媒以外の硬化触媒・硬化剤、硬化促進剤、反応性希釈剤、不飽和結合を有さない飽和化合物、顔料、染料、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、可塑剤、非反応性化合物、連鎖移動剤、熱重合開始剤、嫌気重合開始剤、重合禁止剤、無機充填剤、有機充填剤、カップリング剤等の密着向上剤、熱安定剤、防菌・防カビ剤、難燃剤、艶消し剤、消泡剤、レベリング剤、湿潤・分散剤、沈降防止剤、増粘剤・タレ防止剤、色分かれ防止剤、乳化剤、スリップ・スリキズ防止剤、皮張り防止剤、乾燥剤、防汚剤、帯電防止剤、導電剤(静電助剤)、溶媒等を含有してもよい。
The cationic curable resin composition of the present invention may further contain a flexible component (flexible component) for increasing the toughness of the resin composition, an inorganic material, a dye, and the like.
In addition, as long as the effects of the present invention are not impaired, a curing catalyst / curing agent other than a cationic curing catalyst, a curing accelerator, a reactive diluent, a saturated compound having no unsaturated bond, a pigment, a dye, an antioxidant Adhesives such as agents, ultraviolet absorbers, light stabilizers, plasticizers, non-reactive compounds, chain transfer agents, thermal polymerization initiators, anaerobic polymerization initiators, polymerization inhibitors, inorganic fillers, organic fillers, coupling agents, etc. Improving agent, heat stabilizer, antibacterial / antifungal agent, flame retardant, matting agent, antifoaming agent, leveling agent, wetting / dispersing agent, anti-settling agent, thickener / anti-sagging agent, anti-coloring agent, An emulsifier, an anti-slip / scratch agent, an anti-skinning agent, a drying agent, an antifouling agent, an antistatic agent, a conductive agent (electrostatic aid), a solvent and the like may be contained.

本発明のカチオン硬化性樹脂組成物は、上記カチオン硬化性化合物及びカチオン硬化性触媒を混合し、必要に応じて上記他の成分等も混合して、調製することができる。
また、各成分を混合する際には、必要に応じて、各成分又は混合物を加熱して、均一組成になるように混合することもできる。加熱温度としては、硬化性樹脂の分解温度以下、又は、反応温度以下であれば特に限定されないが、触媒添加前であれば、好ましくは140〜20℃、より好ましくは120〜40℃である。
The cation curable resin composition of the present invention can be prepared by mixing the cation curable compound and the cation curable catalyst, and mixing the other components as necessary.
Moreover, when mixing each component, each component or mixture can also be heated and mixed so that it may become a uniform composition as needed. The heating temperature is not particularly limited as long as it is not higher than the decomposition temperature of the curable resin or not higher than the reaction temperature, but is preferably 140 to 20 ° C, more preferably 120 to 40 ° C before addition of the catalyst.

上記カチオン硬化性樹脂組成物は、粘度が10000Pa・s以下であることが好ましい。これによって、加工特性に優れ、例えば、成形体形成用途(特に金型成形体の形成用途)により優れるものとなる。より好ましくは1000Pa・s以下、更に好ましくは200Pa・s以下である。また、0.01Pa・s以上であることが好ましく、0.1Pa・s以上であることがより好ましい。更に好ましくは1Pa・s以上、一層好ましくは5Pa・s以上であり、特に好ましくは10Pa・s以上である。
上記粘度の測定は、樹脂組成物について、R/Sレオメーター(米国ブルックフィールド社製)を用いて、40℃、回転速度D=1/sの条件下で行うことが可能である。なお、粘度20Pa・s以上では、RC25−1の測定治具を使用し、粘度20Pa・s未満では、RC50−1の治具を使用できる。また、回転速度D=1/s時点の粘度が測定できないものについては、回転速度D=5〜100/sの値を外挿して、樹脂組成物の粘度として評価可能である。
The cation curable resin composition preferably has a viscosity of 10,000 Pa · s or less. Thereby, it is excellent in processing characteristics, for example, it is more excellent for a molded body forming application (particularly for forming a mold molded body). More preferably, it is 1000 Pa.s or less, More preferably, it is 200 Pa.s or less. Moreover, it is preferable that it is 0.01 Pa.s or more, and it is more preferable that it is 0.1 Pa.s or more. More preferably, it is 1 Pa · s or more, more preferably 5 Pa · s or more, and particularly preferably 10 Pa · s or more.
The measurement of the viscosity can be performed on the resin composition using an R / S rheometer (manufactured by Brookfield, USA) under the conditions of 40 ° C. and rotation speed D = 1 / s. An RC25-1 measuring jig can be used at a viscosity of 20 Pa · s or more, and an RC50-1 jig can be used at a viscosity of less than 20 Pa · s. Moreover, about the thing whose viscosity at the rotational speed D = 1 / s cannot be measured, the value of rotational speed D = 5-100 / s can be extrapolated and it can evaluate as a viscosity of a resin composition.

上記樹脂組成物の硬化方法としては、熱硬化や光硬化(活性エネルギー線照射による硬化)等の種々の方法を好適に用いることができる。熱硬化としては30〜400℃程度で硬化することが好ましく、光硬化としては10〜10000mJ/cmで硬化することが好ましい。硬化は1段階で行ってもよく、また、1次硬化(予備硬化)、2次硬化(本硬化)のように2段階で行ってもよい。例えば、レンズ等のように金型成形を必要とする場合においては、脱型操作を必要とするが、脱型操作の前に1次硬化を行い、脱型操作後に2次硬化を行うといった硬化・成形方法が好ましく採用される。
以下に、2段階硬化を行う場合について、詳述する。
2段階硬化法としては、1次硬化に相当する第1工程として、樹脂組成物を10〜100000mJ/cmで光硬化させるか、又は、80〜200℃で熱硬化させる工程と、該第1工程で得た硬化物を200℃を超え500℃以下で熱硬化させる、2次硬化に相当する第2工程とを含む方法を採用することが好ましい。
As a method for curing the resin composition, various methods such as thermosetting and photocuring (curing by irradiation with active energy rays) can be suitably used. As thermosetting, it is preferable to cure at about 30 to 400 ° C., and as photocuring, it is preferable to cure at 10 to 10,000 mJ / cm 2 . Curing may be performed in one stage, or may be performed in two stages such as primary curing (preliminary curing) and secondary curing (main curing). For example, when molding such as a lens is required, a demolding operation is required. However, a primary curing is performed before the demolding operation and a secondary curing is performed after the demolding operation. -A molding method is preferably employed.
Hereinafter, the case of performing the two-stage curing will be described in detail.
As a two-step curing method, as a first step corresponding to primary curing, the resin composition is photocured at 10 to 100000 mJ / cm 2 or thermally cured at 80 to 200 ° C., and the first step It is preferable to employ a method including a second step corresponding to the secondary curing in which the cured product obtained in the step is thermally cured at a temperature exceeding 200 ° C. and not exceeding 500 ° C.

上記第1工程においては、熱硬化の場合には、硬化温度を80〜200℃とすることが好ましい。より好ましくは100℃以上、160℃以下である。また、硬化温度は、80〜200℃の範囲内で、段階的に変化させてもよい。
上記熱硬化工程における硬化時間は、例えば、10分以内であることが好ましく、より好ましくは5分以内、更に好ましくは3分以内である。また、好ましくは10秒以上、より好ましくは30秒以上である。
In the said 1st process, in the case of thermosetting, it is preferable to make hardening temperature into 80-200 degreeC. More preferably, it is 100 degreeC or more and 160 degrees C or less. Moreover, you may change a curing temperature in steps within the range of 80-200 degreeC.
The curing time in the thermosetting step is preferably, for example, within 10 minutes, more preferably within 5 minutes, and even more preferably within 3 minutes. Further, it is preferably 10 seconds or longer, more preferably 30 seconds or longer.

上記熱硬化工程はまた、空気中、又は、窒素等の不活性ガス雰囲気下、減圧下又は加圧下のいずれの雰囲気下でも行うことができる。例えば、生産性向上等の観点から、樹脂組成物を型内で所定の温度・時間で保持した後、型から取り出して空気中、又は、窒素等の不活性ガス雰囲気内に静置して熱処理することも可能である。また、光硬化(活性エネルギー線照射による硬化)を組み合わせてもよい。 The thermosetting step can also be performed in air or in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, under reduced pressure, or under pressure. For example, from the standpoint of improving productivity, etc., the resin composition is kept in the mold at a predetermined temperature and time, and then taken out of the mold and left in the atmosphere of an inert gas such as nitrogen or in a heat treatment. It is also possible to do. Moreover, you may combine photocuring (curing by active energy ray irradiation).

上記第1工程としてはまた、金属、セラミック、ガラス、樹脂製等の型(「金型」と称す。)を用いた硬化工程であることが好適である。金型を用いた硬化工程とは、例えば、射出成形法、圧縮成形法、注型成形法、サンドイッチ成形法等の金型成形法で通常行われる硬化工程であればよいが、第1工程がこのような金型を用いた硬化工程であれば、耐磨耗性、低収縮性、寸法精度及び金型転写性等の各種物性に優れ、かつ着色がなく透明な成形体を容易に製造できる。 The first step is also preferably a curing step using a mold made of metal, ceramic, glass, resin or the like (referred to as “mold”). The curing process using a mold may be a curing process normally performed in a mold molding method such as an injection molding method, a compression molding method, a casting molding method, a sandwich molding method, etc., but the first step is If it is a hardening process using such a metal mold | die, it is excellent in various physical properties, such as abrasion resistance, a low shrinkage, a dimensional accuracy, and mold transfer property, and it can manufacture easily a transparent molded object without coloring. .

上記第1工程が金型を用いた硬化工程である場合には、第1工程の後であって、かつ第2工程の前に、脱型工程を行うことが好適である。脱型工程を含む形態、すなわち第1工程で得た硬化物を金型から取り出し、取り出した硬化物を次の第2工程に供する形態とすることによって、高価な金型を有効に回転(リサイクル)でき、かつ金型の寿命を長くすることができるため、低コストで成形体を得ることが可能になる。
この場合、上記樹脂組成物を硬化剤及び必要に応じて他の成分を含む1液組成物とし、目的とする成形体の形状に合わせた金型内に該1液組成物を充填(射出・塗出等)して硬化させ、その後、硬化物を金型から取り出す方法が好適に用いられる。
When the first step is a curing step using a mold, it is preferable to perform the demolding step after the first step and before the second step. The mold including the demolding process, that is, the cured product obtained in the first process is taken out from the mold, and the taken cured product is used for the next second process, whereby the expensive mold is effectively rotated (recycled). ) And the life of the mold can be extended, and a molded product can be obtained at low cost.
In this case, the resin composition is a one-component composition containing a curing agent and other components as necessary, and the one-component composition is filled into a mold that matches the shape of the target molded article (injection / A method in which the cured product is taken out from the mold after coating and the like is suitably used.

上記硬化方法において、第2工程では、上記第1工程で得た硬化物(好ましくは、脱型工程によって金型から取り出した硬化物)を200℃を超え、500℃以下で熱硬化させることが好ましい。硬化温度としては、下限は、より好ましくは250℃以上、更に好ましくは300℃以上、特に好ましくは330℃以上、最も好ましくは350℃以上である。上限は、より好ましくは400℃以下である。また、硬化温度は、200℃を超え、500℃以下の温度範囲内で、段階的に変化させてもよい。
上記第2工程における硬化時間は、得られる成形体の硬化率が充分となる時間とすればよく特に限定されないが、製造効率を考慮すると、例えば、30分間〜30時間とすることが好適である。より好ましくは1〜10時間である。
In the curing method, in the second step, the cured product obtained in the first step (preferably, the cured product taken out from the mold by the demolding step) is heat-cured at a temperature exceeding 200 ° C. and not more than 500 ° C. preferable. The lower limit of the curing temperature is more preferably 250 ° C. or higher, still more preferably 300 ° C. or higher, particularly preferably 330 ° C. or higher, and most preferably 350 ° C. or higher. The upper limit is more preferably 400 ° C. or lower. Further, the curing temperature may be changed stepwise within a temperature range exceeding 200 ° C. and not more than 500 ° C.
The curing time in the second step is not particularly limited as long as the curing rate of the obtained molded body is sufficient, but considering production efficiency, for example, 30 minutes to 30 hours is preferable. . More preferably, it is 1 to 10 hours.

上記第2工程はまた、空気中、又は、窒素等の不活性ガス雰囲気のいずれの雰囲気下でも行うことができる。中でも特に、酸素濃度が低い雰囲気下で上記第2工程を行うことが好ましい。例えば、酸素濃度が10体積%以下である不活性ガス雰囲気下で行うことが好適である。より好ましくは3体積%以下、更に好ましくは1体積%以下、特に好ましくは0.5体積%以下、最も好ましくは0.3体積%以下である。 The second step can also be performed in any atmosphere such as air or an inert gas atmosphere such as nitrogen. In particular, the second step is preferably performed in an atmosphere having a low oxygen concentration. For example, it is preferable to carry out in an inert gas atmosphere having an oxygen concentration of 10% by volume or less. More preferably, it is 3 volume% or less, More preferably, it is 1 volume% or less, Especially preferably, it is 0.5 volume% or less, Most preferably, it is 0.3 volume% or less.

本発明のカチオン硬化性樹脂組成物は、上述のように耐熱性、耐湿熱性、低吸水性、耐UV照射性等に優れた成形体を与えることができるものである。このように、本発明のカチオン硬化性樹脂組成物を硬化して得られる成形体(硬化物)もまた、本発明の1つである。
上記成形体は、例えば、光学材料(部材)、機械部品材料、電気・電子部品材料、自動車部品材料、土木建築材料、成形材料等の他、塗料や接着剤の材料等の各種用途に有用なものである。中でも特に、光学材料、オプトデバイス部材、表示デバイス部材等に好適に用いることができる。このような用途として具体的には、例えば、眼鏡レンズ、(デジタル)カメラや携帯電話用カメラや車載カメラ等のカメラ用撮像レンズ、光ビーム集光レンズ、光拡散用レンズ等のレンズ、LED用封止材、光学用接着剤、光伝送用接合材料、フィルター、回折格子、プリズム、光案内子、ウォッチガラス、表示装置用のカバーガラス等の透明ガラスやカバーガラス等の光学用途;フォトセンサー、フォトスイッチ、LED、発光素子、光導波管、合波器、分波器、断路器、光分割器、光ファイバー接着剤等のオプトデバイス用途;LCDや有機ELやPDP等の表示素子用基板、カラーフィルター用基板、タッチパネル用基板、ディスプレイ保護膜、ディスプレイバックライト、導光板、反射防止フィルム、防曇フィルム等の表示デバイス用途等が好適である。
なお、上記樹脂組成物が光学材料用の樹脂組成物である場合は、光学材料の用途に応じて適宜その他の成分を含んでいてもよい。その他の成分としては、具体的には、UV吸収剤、IRカット剤、反応性希釈剤、顔料、洗料、酸化防止剤、光安定剤、可塑剤、非反応性化合物、連鎖移動剤、熱重合開始剤、嫌気重合開始剤、重合禁止剤、消泡剤等が好適に挙げられる。
As described above, the cationic curable resin composition of the present invention can give a molded article excellent in heat resistance, moisture and heat resistance, low water absorption, UV irradiation resistance and the like. Thus, a molded article (cured product) obtained by curing the cationic curable resin composition of the present invention is also one aspect of the present invention.
The molded body is useful for various applications such as optical materials (members), mechanical component materials, electrical / electronic component materials, automotive component materials, civil engineering and building materials, molding materials, paint materials, and adhesive materials. Is. Especially, it can use suitably for an optical material, an optical device member, a display device member, etc. Specific examples of such applications include eyeglass lenses, (digital) cameras, camera cameras for mobile phones, in-vehicle cameras, and other camera imaging lenses, light beam condensing lenses, light diffusion lenses, and other lenses, LEDs. Optical applications such as sealing materials, optical adhesives, optical transmission bonding materials, filters, diffraction gratings, prisms, light guides, watch glasses, transparent glasses such as cover glasses for display devices, and cover glasses; photo sensors, Opto device applications such as photoswitches, LEDs, light emitting elements, optical waveguides, multiplexers, duplexers, disconnectors, optical splitters, optical fiber adhesives; substrates for display elements such as LCD, organic EL and PDP, color Display devices such as filter substrates, touch panel substrates, display protective films, display backlights, light guide plates, antireflection films, and antifogging films Applications and the like are suitable.
In addition, when the said resin composition is a resin composition for optical materials, according to the use of an optical material, the other component may be included suitably. Specific examples of other components include UV absorbers, IR cut agents, reactive diluents, pigments, washing agents, antioxidants, light stabilizers, plasticizers, non-reactive compounds, chain transfer agents, heat transfer agents, Preferable examples include a polymerization initiator, an anaerobic polymerization initiator, a polymerization inhibitor, and an antifoaming agent.

本発明のカチオン硬化触媒の製造方法は、上述の構成よりなり、カチオン硬化性樹脂組成物の保存安定性を優れたものとすることができるカチオン硬化性触媒を簡便な方法により製造することができる有用な方法であり、本発明の製造方法により製造されたカチオン硬化触媒を含むカチオン硬化性樹脂組成物は、光学材料(部材)、機械部品材料、電気・電子部品材料、自動車部品材料、土木建築材料、成形材料等の各種用途に好適に用いることができる。 The method for producing a cationic curable catalyst of the present invention comprises the above-described configuration, and a cation curable catalyst capable of improving the storage stability of the cation curable resin composition can be produced by a simple method. A cation curable resin composition containing a cation curing catalyst produced by the production method of the present invention, which is a useful method, is an optical material (member), a machine part material, an electric / electronic part material, an automobile part material, a civil engineering building. It can use suitably for various uses, such as a material and a molding material.

以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「%」は「質量%」を意味するものとする。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “part” means “part by weight” and “%” means “mass%”.

合成例1(TPB含有粉末Aの合成)
国際公開公報WO1997/031924号のに記載された合成法にしたがって、トリス(ペンタフルオロフェニル)ホウ素(以下、TPBともいう)含有量 7%のアイソパーE(エクソンモービル社製)溶液 189gを調製した。この溶液にγ−ブチロラクトン 2.22gを60℃で滴下した。滴下途中から白色結晶が析出した。反応液を室温まで冷却した後、得られたスラリーを吸引ろ過し、n−ヘプタンで洗浄した。得られたケーキを40℃で減圧乾燥した後、白色結晶であるTPB・γ−ブチロラクトン錯体(TPB含有粉末A)を14.1g得た。この錯体はγ−ブチロラクトン濃度 13.2%(GC分析)、水分量 0.3%(カールフィッシャー水分計)であり、TPB含有率は86.5%であった。H−NMR、19F−NMR分析、GC分析ではTPB、γ−ブチロラクトン、水以外のピークは検出されなかった。H−NMR、19F−NMRの測定結果は以下のとおりであった。
H−NMR(CDCl)ppm (標準物質:TMS 0ppm)
δ=2.44(2H,m)γ−ブチロラクトン
δ=2.83(2H,t)γ−ブチロラクトン
δ=4.46(2H,t)γ−ブチロラクトン
δ=8.74(2H,s)水
19F−NMR(CDCl)ppm (標準物質:CFCl 0ppm)
δ=−135.5(6F,m)
δ=−156.9(3F,dd)
δ=−163.9(6F,d)
Synthesis Example 1 (Synthesis of TPB-containing powder A)
According to the synthesis method described in International Publication No. WO1997 / 031924, 189 g of an Isopar E (manufactured by ExxonMobil) solution having a tris (pentafluorophenyl) boron (hereinafter also referred to as TPB) content of 7% was prepared. To this solution, 2.22 g of γ-butyrolactone was added dropwise at 60 ° C. White crystals precipitated from the middle of the dropping. After cooling the reaction solution to room temperature, the resulting slurry was suction filtered and washed with n-heptane. The obtained cake was dried at 40 ° C. under reduced pressure, and 14.1 g of white crystals of TPB · γ-butyrolactone complex (TPB-containing powder A) was obtained. This complex had a γ-butyrolactone concentration of 13.2% (GC analysis), a water content of 0.3% (Karl Fischer moisture meter), and a TPB content of 86.5%. No peaks other than TPB, γ-butyrolactone, and water were detected in 1 H-NMR, 19 F-NMR analysis, and GC analysis. The measurement results of 1 H-NMR and 19 F-NMR were as follows.
1 H-NMR (CDCl 3 ) ppm (standard substance: TMS 0 ppm)
δ = 2.44 (2H, m) γ-butyrolactone δ = 2.83 (2H, t) γ-butyrolactone δ = 4.46 (2H, t) γ-butyrolactone δ = 8.74 (2H, s) water
19 F-NMR (CDCl 3 ) ppm (standard substance: CFCl 3 0 ppm)
δ = −135.5 (6F, m)
δ = -156.9 (3F, dd)
δ = -163.9 (6F, d)

合成例2(TPB含有粉末Bの合成)
国際公開公報WO1997/031924号のに記載された合成法にしたがって、TPB含有量 7%のアイソパーE溶液 255gを調製した。この溶液に水を60℃で滴下した。滴下途中から白色結晶が析出した。反応液を室温まで冷却した後、得られたスラリーを吸引ろ過し、n‐ヘプタンで洗浄した。得られたケーキを60℃で減圧乾燥した後、白色結晶であるTPB・水錯体(TPB含有粉末B)を18.7g得た。この錯体は水分量9.2%(カールフィッシャー水分計)であり、TPB含有率は90.8%であった。乾燥後の錯体に、19F−NMR分析、GC分析を実施したが、TPB以外のピークは検出されなかった。
19F−NMRの測定結果は以下のとおりであった。
19F−NMR(CDCl)ppm (標準物質:CFCl 0ppm)
δ=−135.6(6F,m)
δ=−156.5(3F,dd)
δ=−163.5(6F,d)
Synthesis Example 2 (Synthesis of TPB-containing powder B)
According to the synthesis method described in International Publication No. WO1997 / 031924, 255 g of an Isopar E solution having a TPB content of 7% was prepared. Water was added dropwise to this solution at 60 ° C. White crystals precipitated from the middle of the dropping. After cooling the reaction solution to room temperature, the resulting slurry was suction filtered and washed with n-heptane. The obtained cake was dried at 60 ° C. under reduced pressure, and 18.7 g of TPB / water complex (TPB-containing powder B) as white crystals was obtained. This complex had a water content of 9.2% (Karl Fischer moisture meter) and a TPB content of 90.8%. The complex after drying was subjected to 19 F-NMR analysis and GC analysis, but no peaks other than TPB were detected.
The measurement result of 19 F-NMR was as follows.
19 F-NMR (CDCl 3 ) ppm (standard substance: CFCl 3 0 ppm)
δ = −135.6 (6F, m)
δ = -156.5 (3F, dd)
δ = −163.5 (6F, d)

合成例1、2で合成したTPB含有粉末A、Bの成分分析の結果は、以下のとおりであった。
TPB含有粉末A:
TPB 86.5質量%、水 0.3質量%、γ−ブチロラクトン 13.2質量%
TPB含有粉末B:
TPB 90.8質量%、水 9.2質量%
The results of component analysis of the TPB-containing powders A and B synthesized in Synthesis Examples 1 and 2 were as follows.
TPB-containing powder A:
TPB 86.5% by mass, water 0.3% by mass, γ-butyrolactone 13.2% by mass
TPB-containing powder B:
TPB 90.8 mass%, water 9.2 mass%

実施例1
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、γ−ブチロラクトンを2.2g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Example 1
2.2 g of γ-butyrolactone was added to 2 g of TPB-containing powder A ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)), and 10 minutes at room temperature. After mixing, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes to obtain a uniform solution of a cationic curing catalyst (TPB catalyst).

実施例2
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、水を0.02g(1.110mmol)、γ−ブチロラクトンを2.2g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Example 2
0.02 g (1.110 mmol) of water and γ-butyrolactone with respect to 2 g of TPB-containing powder A ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)) After adding 2.2 g of the mixture and mixing at room temperature for 10 minutes, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes to prepare a cationic curing catalyst (TPB catalyst). A homogeneous solution was obtained.

比較例1
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、水を0.1g(5.549mmol)、γ−ブチロラクトンを2.1g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Comparative Example 1
TPB-containing powder A 2 g ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)), 0.1 g (5.549 mmol) of water, γ-butyrolactone After adding 2.1 g of the mixture and mixing at room temperature for 10 minutes, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes, and the cationic curing catalyst (TPB catalyst) A homogeneous solution was obtained.

実施例3
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、水を0.01g(0.555mmol)、γ−ブチロラクトンを2.1g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Example 3
TPB-containing powder A 2 g ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)), 0.01 g (0.555 mmol) of water, γ-butyrolactone After adding 2.1 g of the mixture and mixing at room temperature for 10 minutes, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes, and the cationic curing catalyst (TPB catalyst) A homogeneous solution was obtained.

実施例4
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、水を0.015g(0.832mmol)、γ−ブチロラクトンを2.1g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Example 4
TPB-containing powder A 2 g ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)), 0.015 g (0.832 mmol) of water, γ-butyrolactone After adding 2.1 g of the mixture and mixing at room temperature for 10 minutes, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes, and the cationic curing catalyst (TPB catalyst) A homogeneous solution was obtained.

実施例5
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、水を0.025g(1.387mmol)、γ−ブチロラクトンを2.1g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Example 5
TPB-containing powder A 2 g ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)), 0.025 g (1.387 mmol) of water, γ-butyrolactone After adding 2.1 g of the mixture and mixing at room temperature for 10 minutes, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes, and the cationic curing catalyst (TPB catalyst) A homogeneous solution was obtained.

比較例2
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、水を0.03g(1.665mmol)、γ−ブチロラクトンを2.1g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Comparative Example 2
TPB-containing powder A 2 g ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)), 0.03 g (1.665 mmol) of water, γ-butyrolactone After adding 2.1 g of the mixture and mixing at room temperature for 10 minutes, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes, and the cationic curing catalyst (TPB catalyst) A homogeneous solution was obtained.

比較例3
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、水を0.04g(2.22mmol)、γ−ブチロラクトンを2.1g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Comparative Example 3
TPB-containing powder A 2 g ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)), 0.04 g (2.22 mmol) of water, γ-butyrolactone After adding 2.1 g of the mixture and mixing at room temperature for 10 minutes, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes, and the cationic curing catalyst (TPB catalyst) A homogeneous solution was obtained.

比較例4
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、水を0.055g(3.052mmol)、γ−ブチロラクトンを2.1g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Comparative Example 4
TPB-containing powder A 2 g ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)), 0.055 g (3.052 mmol) of water, γ-butyrolactone After adding 2.1 g of the mixture and mixing at room temperature for 10 minutes, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes, and the cationic curing catalyst (TPB catalyst) A homogeneous solution was obtained.

比較例5
TPB含有粉末A 2g((TPB純分:1.73g、3.379mmol)、(水:0.006g、0.333mmol))に対して、水を0.075g(4.162mmol)、γ−ブチロラクトンを2.1g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.741g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Comparative Example 5
0.075 g (4.162 mmol) of water and γ-butyrolactone with respect to 2 g of TPB-containing powder A ((TPB pure content: 1.73 g, 3.379 mmol), (water: 0.006 g, 0.333 mmol)) After adding 2.1 g of the mixture and mixing at room temperature for 10 minutes, 0.741 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed at room temperature for 10 minutes, and further mixed at 60 ° C. for 20 minutes, and the cationic curing catalyst (TPB catalyst) A homogeneous solution was obtained.

比較例6
TPB含有粉末B 2g((TPB純分:1.816g、3.547mmol)、(水:0.184g、10.211mmol))に対して、γ−ブチロラクトンを2.1g添加し、室温で10分間混合した後、アデカスタブLA−57を0.778g添加し、室温で10分間混合し、更に60℃で20分間混合し、カチオン硬化触媒(TPB触媒)の均一溶液とした。
Comparative Example 6
2.1 g of γ-butyrolactone was added to 2 g of TPB-containing powder B ((TPB pure content: 1.816 g, 3.547 mmol), (water: 0.184 g, 10.2111 mmol)), and 10 minutes at room temperature. After mixing, 0.778 g of ADK STAB LA-57 was added, mixed for 10 minutes at room temperature, and further mixed for 20 minutes at 60 ° C. to obtain a uniform solution of a cation curing catalyst (TPB catalyst).

カチオン硬化性樹脂組成物1の調製
水添エポキシ樹脂(YX−8034、三菱化学社製)70g、脂環式エポキシ樹脂(CELL−2021P、ダイセル化学工業社製)30g、ステアリン酸0.5gを80℃で混合した。その後、40℃に冷却し、実施例1のTPB触媒溶液0.5gを混合し、カチオン硬化性樹脂組成物1を調製した。
Preparation of cationic curable resin composition 1 70 g of hydrogenated epoxy resin (YX-8034, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 30 g of alicyclic epoxy resin (CELL-2021P, manufactured by Daicel Chemical Industries), and 80 g of stearic acid Mixed at ° C. Then, it cooled to 40 degreeC, 0.5 g of TPB catalyst solutions of Example 1 were mixed, and the cationic curable resin composition 1 was prepared.

カチオン硬化性樹脂組成物2の調製
水添エポキシ樹脂(YX−8034、三菱化学社製)70g、脂環式エポキシ樹脂(CELL−2021P、ダイセル化学工業社製)30g、ステアリン酸0.5gを80℃で混合した。その後、40℃に冷却し、実施例1のTPB触媒溶液0.5g、水0.01gを混合し、カチオン硬化性樹脂組成物2を調製した。
Preparation of cationic curable resin composition 2 70 g of hydrogenated epoxy resin (YX-8034, manufactured by Mitsubishi Chemical), 30 g of alicyclic epoxy resin (CELL-2021P, manufactured by Daicel Chemical Industries), and 80 g of stearic acid Mixed at ° C. Then, it cooled to 40 degreeC, the TPB catalyst solution of Example 1 and the water 0.01g were mixed, and the cation curable resin composition 2 was prepared.

カチオン硬化性樹脂組成物3〜6の調製
実施例1のTPB触媒溶液の代わりにそれぞれ実施例2〜5のTPB触媒溶液を用いた以外はカチオン硬化性樹脂組成物1と同様にして、カチオン硬化性樹脂組成物3〜6を調製した。
Preparation of cationic curable resin compositions 3-6 Cationic curing in the same manner as in the cationic curable resin composition 1 except that the TPB catalyst solution of Examples 2-5 was used instead of the TPB catalyst solution of Example 1. Resin compositions 3 to 6 were prepared.

比較カチオン硬化性樹脂組成物1〜6の調製
水添エポキシ樹脂(YX−8034)70g、脂環式エポキシ樹脂(CELL−2021P)30g、ステアリン酸0.5gを80℃で混合した。その後、40℃に冷却し、比較例1のTPB触媒溶液0.5gを混合し、比較カチオン硬化性樹脂組成物1を調製した。
比較例1のTPB触媒溶液の代わりにそれぞれ比較例2〜6のTPB触媒溶液を用いた以外は比較カチオン硬化性樹脂組成物1と同様にして、比較カチオン硬化性樹脂組成物2〜6を調製した。
Preparation of Comparative Cationic Curable Resin Compositions 1-6 70 g of hydrogenated epoxy resin (YX-8034), 30 g of alicyclic epoxy resin (CELL-2021P), and 0.5 g of stearic acid were mixed at 80 ° C. Then, it cooled to 40 degreeC and mixed the TPB catalyst solution 0.5g of the comparative example 1 and the comparative cation curable resin composition 1 was prepared.
Comparative cation curable resin compositions 2 to 6 were prepared in the same manner as the comparative cation curable resin composition 1 except that the TPB catalyst solutions of Comparative Examples 2 to 6 were used instead of the TPB catalyst solution of Comparative Example 1, respectively. did.

カチオン硬化性樹脂組成物1〜6、及び、比較カチオン硬化性樹脂組成物1〜6について、以下の方法により硬化特性を評価した。また、これらの樹脂組成物を45℃の状態で保管し、45℃とした直後(0時間後)、2時間後、6時間後、及び、8時間後の粘度を以下の方法により測定した。更に、これらの樹脂組成物を以下の硬化工程により硬化させ、得られた硬化物について、以下の方法によりガラス転移温度、硬化物の透過率(着色の有無)を調べた。結果を表1に示す。
<硬化特性>
サンプル瓶(マルエム社製、スクリュー管No.7)に樹脂組成物16g評取し、35℃の乾燥機に30min保管し、35℃に調温する。
試料中心部に温度センサーを設置する。
135℃のオイルバスを準備し、サンプル瓶内の樹脂液面が、オイルバスの液面の10mm下となるようにサンプル瓶をオイルバスにセットする。
樹脂中のセンサーをモニターし、50℃〜180℃に到達する時間(秒)を硬化特性として評価する。
<粘度測定>
E型粘度計TV−22型コープレートタイプ(東機産業社製、測定レンジH、3°×R9.7、プレヒート:120s、測定:180s)により40℃の樹脂組成物の粘度を測定した。粘度測定は、樹脂調整直後、及び、45℃で2時間、8時間保存した後に行った。
About the cation curable resin compositions 1-6 and the comparative cation curable resin compositions 1-6, the hardening characteristic was evaluated with the following method. Moreover, these resin compositions were stored in a state of 45 ° C., and the viscosity immediately after setting to 45 ° C. (after 0 hour), after 2 hours, after 6 hours, and after 8 hours was measured by the following method. Further, these resin compositions were cured by the following curing step, and the obtained cured products were examined for glass transition temperature and cured product transmittance (colored presence / absence) by the following methods. The results are shown in Table 1.
<Curing characteristics>
16 g of the resin composition is collected in a sample bottle (manufactured by Maruemu Co., Ltd., screw tube No. 7), stored in a dryer at 35 ° C. for 30 minutes, and adjusted to 35 ° C.
A temperature sensor is installed at the center of the sample.
An oil bath at 135 ° C. is prepared, and the sample bottle is set in the oil bath so that the resin liquid level in the sample bottle is 10 mm below the liquid level of the oil bath.
The sensor in the resin is monitored, and the time (second) to reach 50 ° C. to 180 ° C. is evaluated as the curing property.
<Viscosity measurement>
The viscosity of the resin composition at 40 ° C. was measured with an E type viscometer TV-22 type coplate type (manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd., measurement range H, 3 ° × R9.7, preheat: 120 s, measurement: 180 s). Viscosity measurement was performed immediately after resin adjustment and after storage at 45 ° C. for 2 hours and 8 hours.

<硬化工程>
(第1工程)
SUS304(日本テストパネル社製、表面800番仕上げ)の金属板を2枚用いて、1000μm間隔のギャップを形成し、各樹脂組成物の注型成形を行った。表1記載の温度/時間で1次硬化を行った後、脱型した。
(第2工程(キュア))
第1工程での硬化後、N雰囲気下(特に断りのない限り、0.2〜0.3体積%の酸素濃度で実施した)、以下の条件で硬化の処理を行った。
条件:250℃×1時間(250℃の乾燥機へ直接試料を投入)
<ガラス転移温度(Tg)>
1次硬化体、2次硬化体を切削し、DMAにて評価した。
<硬化物の透過率(着色の有無)>
吸光度計(島津製作所社製、分光光度計UV−3100)を用いて、上記第2工程後(2次硬化後)の夫々の時点で、波長400nmにおける硬化物の透過率を測定した。
<Curing process>
(First step)
Using two metal plates made of SUS304 (manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd., surface No. 800), gaps at intervals of 1000 μm were formed, and each resin composition was cast. After the primary curing at the temperature / time described in Table 1, the mold was removed.
(Second process (cure))
After curing in the first step, curing treatment was performed under the following conditions under N 2 atmosphere (unless otherwise specified, carried out at an oxygen concentration of 0.2 to 0.3% by volume).
Condition: 250 ° C. × 1 hour (samples are put directly into a dryer at 250 ° C.)
<Glass transition temperature (Tg)>
The primary cured body and the secondary cured body were cut and evaluated by DMA.
<Transmissivity of cured product (presence or absence of coloring)>
The transmittance of the cured product at a wavelength of 400 nm was measured at each time point after the second step (after secondary curing) using an absorptiometer (manufactured by Shimadzu Corporation, spectrophotometer UV-3100).

Figure 0005815463
Figure 0005815463

表1の結果から、ルイス酸に対して55モル%未満の量の水の存在下で、ルイス酸とルイス塩基とを混合することにより製造された本発明のカチオン硬化触媒を用いた樹脂組成物は、水分量が55モル%以上の条件下でルイス酸とルイス塩基とを混合して製造されたカチオン硬化触媒を用いた樹脂組成物に比べて、経時的な粘度の増加が抑制され、保存安定性に優れた樹脂組成物であることが確認された。また、本発明のカチオン硬化触媒を用いた樹脂組成物は、硬化特性に優れ、硬化物の着色も抑制されたものであることが確認された。
また樹脂組成物2は、触媒調製後に、触媒中のルイス酸に対して55モル%以上となる量の水を添加した点で樹脂組成物1と異なるものであるが、樹脂組成物1と同等の保存安定性が得られており、硬化特性、硬化物の着色の抑制についても同等であった。このことから、ルイス酸とルイス塩基とを混合する工程をルイス酸に対して55モル%未満の量の水の存在下で行うことに意味があることが確認された。
From the results of Table 1, the resin composition using the cationic curing catalyst of the present invention produced by mixing a Lewis acid and a Lewis base in the presence of water in an amount of less than 55 mol% with respect to the Lewis acid. Compared to a resin composition using a cationic curing catalyst prepared by mixing Lewis acid and Lewis base under a moisture content of 55 mol% or more, the increase in viscosity over time is suppressed and stored. It was confirmed that the resin composition was excellent in stability. Moreover, it was confirmed that the resin composition using the cation curing catalyst of the present invention is excellent in curing characteristics and also suppresses coloring of the cured product.
Further, the resin composition 2 is different from the resin composition 1 in that water is added in an amount of 55 mol% or more with respect to the Lewis acid in the catalyst after preparation of the catalyst, but is equivalent to the resin composition 1. The storage stability was obtained, and the curing characteristics and the coloration of the cured product were the same. From this, it was confirmed that it is meaningful to perform the step of mixing the Lewis acid and the Lewis base in the presence of water in an amount of less than 55 mol% with respect to the Lewis acid.

Claims (5)

カチオン硬化触媒を製造する方法であって、
該製造方法は、下記一般式(1):
Figure 0005815463
(式中、Rは、同一又は異なって、置換基を有してもよい炭化水素基を表す。xは1〜5の整数であり、同一又は異なって、芳香環に結合しているフッ素原子の数を表す。aは1以上の整数であり、bは0以上の整数であり、a+b=3を満たす。)で表されるルイス酸に対して水の量が55モル%未満の条件下で、該ルイス酸とルイス塩基とを混合し、
該ルイス塩基は、硫黄原子を有する化合物又はヒンダードアミン構造を有するポリアミンであることを特徴とするカチオン硬化触媒の製造方法。
A method for producing a cationic curing catalyst comprising the steps of:
The production method comprises the following general formula (1):
Figure 0005815463
(In the formula, R is the same or different and represents a hydrocarbon group which may have a substituent. X is an integer of 1 to 5, and is the same or different and is a fluorine atom bonded to an aromatic ring. A is an integer of 1 or more, b is an integer of 0 or more, and a + b = 3 is satisfied.) The amount of water is less than 55 mol% with respect to the Lewis acid represented by The Lewis acid and the Lewis base are mixed ,
The method for producing a cationic curing catalyst, wherein the Lewis base is a compound having a sulfur atom or a polyamine having a hindered amine structure .
前記製造方法は、水の量がルイス酸に対して30モル%以上であることを特徴とする請求項1に記載のカチオン硬化触媒の製造方法。The method for producing a cationic curing catalyst according to claim 1, wherein the amount of water is 30 mol% or more based on Lewis acid. 前記ルイス酸とルイス塩基とを混合する工程は、最初に5〜30℃の温度で混合し、その後に温度を30〜60℃に変化させて混合することを特徴とする請求項1又は2に記載のカチオン硬化触媒の製造方法。The process of mixing the Lewis acid and the Lewis base is performed by first mixing at a temperature of 5 to 30 ° C, and then mixing by changing the temperature to 30 to 60 ° C. A method for producing the cationic curing catalyst as described. 請求項1〜3に記載のカチオン硬化触媒の製造方法で製造されたカチオン硬化触媒とカチオン硬化性化合物とを混合する工程を含むことを特徴とするカチオン硬化性樹脂組成物の製造方法 Method for producing a cationic curable resin composition characterized by comprising a step of mixing a cationic curing catalyst and a cationic curable compound produced by the production method of the cationic curing catalyst according to claims 1-3. 請求項4に記載のカチオン硬化性樹脂組成物の製造方法で製造されたカチオン硬化性樹脂組成物を硬化させる工程を含むことを特徴とする硬化物の製造方法 Method for producing a cured product which comprises curing the cationically curable resin composition produced by the production method of cationically curable resin composition according to claim 4.
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