JPH09295989A - 新規有機ケイ素化合物およびその製造方法並びにそれを用いる表面処理剤および樹脂添加剤 - Google Patents
新規有機ケイ素化合物およびその製造方法並びにそれを用いる表面処理剤および樹脂添加剤Info
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- JPH09295989A JPH09295989A JP8109420A JP10942096A JPH09295989A JP H09295989 A JPH09295989 A JP H09295989A JP 8109420 A JP8109420 A JP 8109420A JP 10942096 A JP10942096 A JP 10942096A JP H09295989 A JPH09295989 A JP H09295989A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C2222/00—Aspects relating to chemical surface treatment of metallic material by reaction of the surface with a reactive medium
- C23C2222/20—Use of solutions containing silanes
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- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Chemical Treatment Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 金属や無機物質と樹脂との接着性を向上させ
るに有用な有機ケイ素化合物の提供。 【解決手段】 【化１】 ［ただし、Ｒ1，Ｒ2は水素又は炭素数１〜５のアルキル
基、Ｒ3は、 【化２】 Ｒ4は水素又はメチル基，Ｒ5，Ｒ6は炭素数１〜５のア
ルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３］
るに有用な有機ケイ素化合物の提供。 【解決手段】 【化１】 ［ただし、Ｒ1，Ｒ2は水素又は炭素数１〜５のアルキル
基、Ｒ3は、 【化２】 Ｒ4は水素又はメチル基，Ｒ5，Ｒ6は炭素数１〜５のア
ルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３］
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅、鉄鋼およびア
ルミニウム等の金属またはガラス繊維、シリカ、酸化ア
ルミニウム、水酸化アルミニウム等の無機物質と樹脂と
の接着性の改善を行うための表面処理剤、またはエポキ
シ樹脂等の樹脂の機械的強度の改善を行うための樹脂添
加剤およびそれらに有用な有機ケイ素化合物に関する。
ルミニウム等の金属またはガラス繊維、シリカ、酸化ア
ルミニウム、水酸化アルミニウム等の無機物質と樹脂と
の接着性の改善を行うための表面処理剤、またはエポキ
シ樹脂等の樹脂の機械的強度の改善を行うための樹脂添
加剤およびそれらに有用な有機ケイ素化合物に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器用のボードは銅箔と紙−フェノ
ール樹脂含浸基材やガラス−エポキシ樹脂含浸基材等を
加熱、加圧して銅張積層板を作成した後、エッチングし
て回路網を形成し、これに半導体装置等の素子を搭載す
ることにより作られる。
ール樹脂含浸基材やガラス−エポキシ樹脂含浸基材等を
加熱、加圧して銅張積層板を作成した後、エッチングし
て回路網を形成し、これに半導体装置等の素子を搭載す
ることにより作られる。
【０００３】これらの過程では、銅箔と基材との接着、
加熱、酸やアルカリ液への浸漬、レジストインクの塗
布、ハンダ付け等が行われるため、さまざまな性能が要
求される。これらの要求を満たすために、銅箔は黄銅層
形成処理（特公昭５１−３５７１１号公報、同５４−６
７０１号公報）やクロメート処理、亜鉛または酸化亜鉛
とクロム酸化物とからなる亜鉛−クロム基混合物被覆処
理（特公昭５８−７０７７号公報）、シランカップリン
グ剤処理等が検討されている。また樹脂は、樹脂や硬化
剤の種類およびその配合量を変えたり、添加剤等によっ
て上記要求特性を満足させている。また、ガラス繊維は
シランカップリング剤等の表面処理等が検討されてい
る。しかしながら、最近、プリント回路が緻密化してい
るので、使用される電子機器用のボードに要求される特
性はますます厳しくなっている。
加熱、酸やアルカリ液への浸漬、レジストインクの塗
布、ハンダ付け等が行われるため、さまざまな性能が要
求される。これらの要求を満たすために、銅箔は黄銅層
形成処理（特公昭５１−３５７１１号公報、同５４−６
７０１号公報）やクロメート処理、亜鉛または酸化亜鉛
とクロム酸化物とからなる亜鉛−クロム基混合物被覆処
理（特公昭５８−７０７７号公報）、シランカップリン
グ剤処理等が検討されている。また樹脂は、樹脂や硬化
剤の種類およびその配合量を変えたり、添加剤等によっ
て上記要求特性を満足させている。また、ガラス繊維は
シランカップリング剤等の表面処理等が検討されてい
る。しかしながら、最近、プリント回路が緻密化してい
るので、使用される電子機器用のボードに要求される特
性はますます厳しくなっている。
【０００４】これに伴うエッチング精度の向上に対応す
るため銅箔のプリプレグと接着される粗化面（Ｍ面）に
はさらに低い表面粗さ（ロープロファイル）も求められ
ている。しかし、Ｍ面の表面粗さは一方ではプリプレグ
との接着にあたって、アンカー効果をもたらしているの
で、Ｍ面に対するこのロープロファイルの要求と接着力
の向上とは二律背反の関係にあり、ロープロファイル化
によるアンカー効果の低減分は別の手段による接着力の
向上で補償することが必要である。
るため銅箔のプリプレグと接着される粗化面（Ｍ面）に
はさらに低い表面粗さ（ロープロファイル）も求められ
ている。しかし、Ｍ面の表面粗さは一方ではプリプレグ
との接着にあたって、アンカー効果をもたらしているの
で、Ｍ面に対するこのロープロファイルの要求と接着力
の向上とは二律背反の関係にあり、ロープロファイル化
によるアンカー効果の低減分は別の手段による接着力の
向上で補償することが必要である。
【０００５】また、発電所などの高電圧・高容量の機器
や半導体の封止等に使われている電気絶縁用注型材料は
エポキシ樹脂のマトリックス中にシリカやアルミナ等の
無機物質を充てんした複合材料である。これらの材料に
はさまざまな電気的・機械的特性が要求されており、そ
れらの特性を満足させるためには、無機物質と樹脂の接
着性を向上させる必要がある。この対策としてシランカ
ップリング剤を樹脂中に添加したり、無機物質をシラン
カップリング剤で表面処理することが提案されている
が、さらなる樹脂／無機物質界面の改善が要求されてい
る。
や半導体の封止等に使われている電気絶縁用注型材料は
エポキシ樹脂のマトリックス中にシリカやアルミナ等の
無機物質を充てんした複合材料である。これらの材料に
はさまざまな電気的・機械的特性が要求されており、そ
れらの特性を満足させるためには、無機物質と樹脂の接
着性を向上させる必要がある。この対策としてシランカ
ップリング剤を樹脂中に添加したり、無機物質をシラン
カップリング剤で表面処理することが提案されている
が、さらなる樹脂／無機物質界面の改善が要求されてい
る。
【０００６】
【発明が解決するための課題】本発明は、こうした要請
に対応できる。すなわち銅、鉄鋼およびアルミニウム等
の金属またはガラス繊維、シリカ、酸化アルミニウム、
水酸化アルミニウム等の無機物質と樹脂との接着性を向
上させることができる新規な有機ケイ素化合物、その製
造方法、並びにそれを用いた表面処理剤または樹脂添加
剤を提供することを目的とするものである。
に対応できる。すなわち銅、鉄鋼およびアルミニウム等
の金属またはガラス繊維、シリカ、酸化アルミニウム、
水酸化アルミニウム等の無機物質と樹脂との接着性を向
上させることができる新規な有機ケイ素化合物、その製
造方法、並びにそれを用いた表面処理剤または樹脂添加
剤を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、鋭意研究を進
めた結果、前記一般式（１）に示す新規有機ケイ素化合
物を金属または無機物質に表面処理した場合、樹脂との
接着性を向上させることができ、また、エポキシ樹脂等
の樹脂に添加しても硬化反応が促進され、かつ機械的強
度が改善されることを見出した。
めた結果、前記一般式（１）に示す新規有機ケイ素化合
物を金属または無機物質に表面処理した場合、樹脂との
接着性を向上させることができ、また、エポキシ樹脂等
の樹脂に添加しても硬化反応が促進され、かつ機械的強
度が改善されることを見出した。
【０００８】本発明はかかる知見に基づきなされたもの
であり、その要旨は、 （１）下記一般式（１）で表わされる新規有機ケイ素化
合物。
であり、その要旨は、 （１）下記一般式（１）で表わされる新規有機ケイ素化
合物。
【０００９】
【化５】
【００１０】［ただし、一般式（１）において、Ｒ1，
Ｒ2は水素または炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ3は以下
のいずれかの構造を有し、
Ｒ2は水素または炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ3は以下
のいずれかの構造を有し、
【００１１】
【化６】
【００１２】Ｒ4は水素またはメチル基、Ｒ5，Ｒ6は炭
素数１〜５のアルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３を示
す］ （２）下記一般式（２）で表わされる２重結合とアミノ
基とをともに有する化合物と下記一般式（３）で表わさ
れるメルカプトシランをラジカル開始剤の存在下、４０
〜１５０℃で反応させることを特徴とする前記（１）記
載の有機ケイ素化合物の製造方法。
素数１〜５のアルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３を示
す］ （２）下記一般式（２）で表わされる２重結合とアミノ
基とをともに有する化合物と下記一般式（３）で表わさ
れるメルカプトシランをラジカル開始剤の存在下、４０
〜１５０℃で反応させることを特徴とする前記（１）記
載の有機ケイ素化合物の製造方法。
【００１３】
【化７】
【００１４】［ただし、一般式（２）、（３）におい
て、各記号は前記と同義］ （３）前記（１）記載の一般式（１）で表わされる有機
ケイ素化合物を有効成分とする表面処理剤。
て、各記号は前記と同義］ （３）前記（１）記載の一般式（１）で表わされる有機
ケイ素化合物を有効成分とする表面処理剤。
【００１５】（４）前記（１）記載の一般式（１）で表
わされる有機ケイ素化合物を有効成分とする樹脂添加剤
にある。
わされる有機ケイ素化合物を有効成分とする樹脂添加剤
にある。
【００１６】以下に本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】上記一般式（１）におけるＲ1，Ｒ2は水素
又は炭素数が１〜５のアルキル基であるが、樹脂の硬化
剤又は硬化促進剤としてアミンが効果的に作用するため
には、炭素数が少ない方が好ましく、水素又はメチル基
が好適である。一方、Ｒ5，Ｒ6は炭素数が１〜５のアル
キル基であるが、特には合成の容易性やシランの加水分
解、縮合のし易さの点からメチル基またはエチル基が好
適である。また、ｎは１〜３であるが、金属、無機物質
や樹脂との反応性や架橋性の高い方が接着特性が向上す
るため、ｎは２または３が好適である。また、ｍは１〜
５である。
又は炭素数が１〜５のアルキル基であるが、樹脂の硬化
剤又は硬化促進剤としてアミンが効果的に作用するため
には、炭素数が少ない方が好ましく、水素又はメチル基
が好適である。一方、Ｒ5，Ｒ6は炭素数が１〜５のアル
キル基であるが、特には合成の容易性やシランの加水分
解、縮合のし易さの点からメチル基またはエチル基が好
適である。また、ｎは１〜３であるが、金属、無機物質
や樹脂との反応性や架橋性の高い方が接着特性が向上す
るため、ｎは２または３が好適である。また、ｍは１〜
５である。
【００１８】本発明の上記新規有機ケイ素化合物（１）
は下記反応式（４）で表される反応により合成される。
すなわち、２重結合とアミノ基をともに有する化合物と
メルカプトシランとラジカル開始剤を入れた容器を４０
〜１５０℃に加熱して反応させることにより製造するこ
とができる。
は下記反応式（４）で表される反応により合成される。
すなわち、２重結合とアミノ基をともに有する化合物と
メルカプトシランとラジカル開始剤を入れた容器を４０
〜１５０℃に加熱して反応させることにより製造するこ
とができる。
【００１９】
【化８】
【００２０】［ただし、上記反応式（４）において、各
記号は前記と同義］上記反応式（４）に表されている２
重結合とアミノ基をともに有する化合物として好ましい
のは、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、ジメチルア
ミノプロピルメタクリルアミド、アクリル酸ジメチルア
ミノエチルエステル等である。
記号は前記と同義］上記反応式（４）に表されている２
重結合とアミノ基をともに有する化合物として好ましい
のは、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、ジメチルア
ミノプロピルメタクリルアミド、アクリル酸ジメチルア
ミノエチルエステル等である。
【００２１】また、メルカプトシランとしては、３−メ
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプト
プロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピル
メチルジメトキシシラン、（メルカプトメチル）ジメチ
ルエトキシシラン、（メルカプトメチル）ジメチルエト
キシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン等が
好ましい。
ルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプト
プロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピル
メチルジメトキシシラン、（メルカプトメチル）ジメチ
ルエトキシシラン、（メルカプトメチル）ジメチルエト
キシシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン等が
好ましい。
【００２２】上記２重結合とアミノ基をともに有する化
合物とメルカプトシランとの反応モル比は、アミノ基を
有する化合物１モルに対して、０．１〜１０モルのメル
カプトシランを反応させることにより製造することがで
きるが、反応中に２重結合とアミノ基をともに有する化
合物の重合も副反応として起こるため、メルカプトシラ
ンを過剰量、すなわち、２重結合とアミノ基をともに有
する化合物１モルに対して、１モル以上加えることが好
ましい。また、上記反応は、ラジカル開始剤の存在下で
行われるが、開始剤はとくに制限はなく、たとえばクメ
ンヒドロパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ジ第三
ブチルパーオキシド、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソ
ブチロニトリルなどを使用することができる。
合物とメルカプトシランとの反応モル比は、アミノ基を
有する化合物１モルに対して、０．１〜１０モルのメル
カプトシランを反応させることにより製造することがで
きるが、反応中に２重結合とアミノ基をともに有する化
合物の重合も副反応として起こるため、メルカプトシラ
ンを過剰量、すなわち、２重結合とアミノ基をともに有
する化合物１モルに対して、１モル以上加えることが好
ましい。また、上記反応は、ラジカル開始剤の存在下で
行われるが、開始剤はとくに制限はなく、たとえばクメ
ンヒドロパーオキシド、ジクミルパーオキシド、ジ第三
ブチルパーオキシド、過酸化ベンゾイル、アゾビスイソ
ブチロニトリルなどを使用することができる。
【００２３】ラジカル開始剤は、アミノ基を有する化合
物１モルに対して、０．００１〜１モル添加する。反応
時間は、数時間程度で十分である。この反応は特には溶
媒を必要としないが、トルエン、クロロホルム、ジオキ
サン、メタノール、エタノール等の有機溶剤を反応溶媒
として用いてもよい。なおこの反応は、水分を嫌うので
水分が混入しないように、乾燥した窒素、アルゴン等の
水分を含まない気体の雰囲気下で行うことが好ましい。
物１モルに対して、０．００１〜１モル添加する。反応
時間は、数時間程度で十分である。この反応は特には溶
媒を必要としないが、トルエン、クロロホルム、ジオキ
サン、メタノール、エタノール等の有機溶剤を反応溶媒
として用いてもよい。なおこの反応は、水分を嫌うので
水分が混入しないように、乾燥した窒素、アルゴン等の
水分を含まない気体の雰囲気下で行うことが好ましい。
【００２４】これらの新規有機ケイ素化合物は、蒸留、
カラムクロマトグラフィー等の既知の手段によって単離
されうるが、表面処理剤や樹脂の添加剤として用いる場
合には、これらの化合物は必ずしも単離する必要がな
く、反応混合物のまま用いてもよい。
カラムクロマトグラフィー等の既知の手段によって単離
されうるが、表面処理剤や樹脂の添加剤として用いる場
合には、これらの化合物は必ずしも単離する必要がな
く、反応混合物のまま用いてもよい。
【００２５】上記、新規有機ケイ素化合物を金属または
無機物質の表面処理剤として用いる場合、その金属また
は無機物質にはとくに制限がない。例えば、金属では、
銅、鉄、アルミニウム、亜鉛等またはそれらの合金、無
機物質ではガラス繊維、シリカ、酸化アルミニウム、水
酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸バリウム、
タルク等である。表面処理は、そのまま塗布してもよい
が、水、メタノール、エタノール、アセトン、酢酸エチ
ル、トルエン等の溶剤で０．００１〜２０重量％になる
ように希釈して噴霧するか、この液に金属または無機物
質を浸漬させる方法で塗布することが簡便で好ましい。
無機物質の表面処理剤として用いる場合、その金属また
は無機物質にはとくに制限がない。例えば、金属では、
銅、鉄、アルミニウム、亜鉛等またはそれらの合金、無
機物質ではガラス繊維、シリカ、酸化アルミニウム、水
酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸バリウム、
タルク等である。表面処理は、そのまま塗布してもよい
が、水、メタノール、エタノール、アセトン、酢酸エチ
ル、トルエン等の溶剤で０．００１〜２０重量％になる
ように希釈して噴霧するか、この液に金属または無機物
質を浸漬させる方法で塗布することが簡便で好ましい。
【００２６】なおこの新規有機ケイ素化合物は単独で用
いてもよいが、他のシランまたはチタネートカップリン
グ剤、防錆剤と混合して用いてもよい。
いてもよいが、他のシランまたはチタネートカップリン
グ剤、防錆剤と混合して用いてもよい。
【００２７】上記、本発明の新規有機ケイ素化合物を樹
脂添加剤として用いる場合、その樹脂には特に制限がな
く、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、特には
エポキシ樹脂に添加すると硬化剤または硬化促進剤とし
て効果的に作用し、本発明の効果を十分に発揮すること
ができる。本発明の新規有機ケイ素化合物は樹脂中にそ
のまま添加してもアルコール系、芳香族系、脂肪族系有
機溶剤等に溶解して添加してもよい。添加量は樹脂１０
０に対して０．００１〜５０添加すれば本発明の効果を
十分発揮できる。なお本発明の新規有機ケイ素化合物
は、硬化剤、シランカップリング剤、可塑剤等の添加剤
等と併用してもよい。
脂添加剤として用いる場合、その樹脂には特に制限がな
く、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、特には
エポキシ樹脂に添加すると硬化剤または硬化促進剤とし
て効果的に作用し、本発明の効果を十分に発揮すること
ができる。本発明の新規有機ケイ素化合物は樹脂中にそ
のまま添加してもアルコール系、芳香族系、脂肪族系有
機溶剤等に溶解して添加してもよい。添加量は樹脂１０
０に対して０．００１〜５０添加すれば本発明の効果を
十分発揮できる。なお本発明の新規有機ケイ素化合物
は、硬化剤、シランカップリング剤、可塑剤等の添加剤
等と併用してもよい。
【００２８】
実施例１ メタクリル酸ジメチルアミノエチルと３−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシランとの反応
ロピルトリメトキシシランとの反応
【００２９】
【化９】
【００３０】還流管の付いた１００ｍｌのフラスコをア
ルゴン雰囲気にした後、メタクリル酸ジメチルアミノエ
チル７．８６ｇ（０．０５ｍｏｌ）、３−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン９．８２ｇ（０．０５ｍｏ
ｌ）、アゾビスイソブチロニトリル１．０ｇ入れた。そ
の後、６０℃で２時間加熱した後、減圧蒸留により、ジ
メチルアミノ基を有する有機ケイ素化合物（以下“化合
物１”とする）を２．９４ｇ得た（収率：１６．６％、
沸点：１２６．０〜１２８．０℃／０．０２ｍｍＨ
ｇ）。得られた化合物はガスクロマトグラフィーにより
単一成分であることを確認し、1Ｈ−ＮＭＲ，13Ｃ−Ｎ
ＭＲ，ＦＴ−ＩＲにより同定した。これらの結果を図１
〜３に示す。
ルゴン雰囲気にした後、メタクリル酸ジメチルアミノエ
チル７．８６ｇ（０．０５ｍｏｌ）、３−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン９．８２ｇ（０．０５ｍｏ
ｌ）、アゾビスイソブチロニトリル１．０ｇ入れた。そ
の後、６０℃で２時間加熱した後、減圧蒸留により、ジ
メチルアミノ基を有する有機ケイ素化合物（以下“化合
物１”とする）を２．９４ｇ得た（収率：１６．６％、
沸点：１２６．０〜１２８．０℃／０．０２ｍｍＨ
ｇ）。得られた化合物はガスクロマトグラフィーにより
単一成分であることを確認し、1Ｈ−ＮＭＲ，13Ｃ−Ｎ
ＭＲ，ＦＴ−ＩＲにより同定した。これらの結果を図１
〜３に示す。
【００３１】実施例２ ジメチルアミノプロピルメタクリルアミドと３−メルカ
プトプロピルトリメトキシシランとの反応
プトプロピルトリメトキシシランとの反応
【００３２】
【化１０】
【００３３】還流管の付いた１００ｍｌのフラスコをア
ルゴン雰囲気にした後、ジメチルアミノプロピルメタク
リルアミド３．４１ｇ（０．０２ｍｏｌ）、３−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン３．９３ｇ（０．０２
ｍｏｌ）、アゾビスイソブチロニトリル０．３０ｇ入れ
た。その後、６０℃で２時間加熱した後、減圧蒸留によ
り、ジメチルアミノ基を有する有機ケイ素化合物（以下
“化合物２”とする）を３．６４ｇ得た（収率：４９．
６％、沸点：１６６℃／０．０４ｍｍＨｇ）。得られた
化合物はガスクロマトグラフィーにより単一成分である
ことを確認し、1Ｈ−ＮＭＲ，13Ｃ−ＮＭＲ，ＦＴ−Ｉ
Ｒにより同定した。これらの結果を図４〜６に示す。
ルゴン雰囲気にした後、ジメチルアミノプロピルメタク
リルアミド３．４１ｇ（０．０２ｍｏｌ）、３−メルカ
プトプロピルトリメトキシシラン３．９３ｇ（０．０２
ｍｏｌ）、アゾビスイソブチロニトリル０．３０ｇ入れ
た。その後、６０℃で２時間加熱した後、減圧蒸留によ
り、ジメチルアミノ基を有する有機ケイ素化合物（以下
“化合物２”とする）を３．６４ｇ得た（収率：４９．
６％、沸点：１６６℃／０．０４ｍｍＨｇ）。得られた
化合物はガスクロマトグラフィーにより単一成分である
ことを確認し、1Ｈ−ＮＭＲ，13Ｃ−ＮＭＲ，ＦＴ−Ｉ
Ｒにより同定した。これらの結果を図４〜６に示す。
【００３４】実施例３ アクリル酸ジメチルアミノエチルエステルと３−メルカ
プトプロピルトリメトキシシランとの反応
プトプロピルトリメトキシシランとの反応
【００３５】
【化１１】
【００３６】還流管の付いた１００ｍｌのフラスコをア
ルゴン雰囲気にした後、アクリル酸ジメチルアミノエス
テル７．１６ｇ（０．０５ｍｏｌ）、３−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン９．８２ｇ（０．０５ｍｏ
ｌ）、アゾビスイソブチロニトリル１．０ｇ入れた。そ
の後、６０℃で３時間加熱した後、減圧蒸留により、ジ
メチルアミノ基を有する有機ケイ素化合物（以下“化合
物３”とする）を２．８２ｇ得た（収率：１７．６％、
沸点：１３６．５〜１３９℃／０．０２ｍｍＨｇ）。得
られた化合物はガスクロマトグラフィーにより単一成分
であることを確認し、1Ｈ−ＮＭＲ，13Ｃ−ＮＭＲ，Ｆ
Ｔ−ＩＲにより同定した。これらの結果を図７〜９に示
す。
ルゴン雰囲気にした後、アクリル酸ジメチルアミノエス
テル７．１６ｇ（０．０５ｍｏｌ）、３−メルカプトプ
ロピルトリメトキシシラン９．８２ｇ（０．０５ｍｏ
ｌ）、アゾビスイソブチロニトリル１．０ｇ入れた。そ
の後、６０℃で３時間加熱した後、減圧蒸留により、ジ
メチルアミノ基を有する有機ケイ素化合物（以下“化合
物３”とする）を２．８２ｇ得た（収率：１７．６％、
沸点：１３６．５〜１３９℃／０．０２ｍｍＨｇ）。得
られた化合物はガスクロマトグラフィーにより単一成分
であることを確認し、1Ｈ−ＮＭＲ，13Ｃ−ＮＭＲ，Ｆ
Ｔ−ＩＲにより同定した。これらの結果を図７〜９に示
す。
【００３７】実施例４ 金属表面処理剤としての適用 アルミ合金板（ＪＩＳ Ｈ４０００に規定するＡ２０２
４Ｐ、日本テストパネル製、厚さ１．６ｍｍ、２５×１
００ｍｍ）を上記ジメチルアミノ基を有する有機ケイ素
化合物１〜３の０．４％メタノール溶液に浸漬した後、
ドライヤーで乾燥することにより表面処理を行った。こ
の表面処理したアルミ合金板２枚をエポキシ樹脂組成物
（エピコート８２８（エポキシ樹脂、油化シェルエポキ
シ製）：１００部、硬化剤ＨＮ−２２００（メチルテト
ラヒドロ無水フタル酸、日立化成製）：８０部、硬化促
進剤２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成
製）：１部、硬化条件は１００℃で１時間後、１５０℃
で１時間）により接着し、ＪＩＳ Ｋ６８５０に準じて
引っ張りせん断接着試験を行った。その結果を表１に示
す。また比較として未処理のアルミ合金板、０．４％３
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランまたは０．
４％３−アミノプロピルトリメトキシシランのメタノー
ル溶液で処理したアルミ合金板についても同様に評価し
た。その結果を表１に併せて示した。
４Ｐ、日本テストパネル製、厚さ１．６ｍｍ、２５×１
００ｍｍ）を上記ジメチルアミノ基を有する有機ケイ素
化合物１〜３の０．４％メタノール溶液に浸漬した後、
ドライヤーで乾燥することにより表面処理を行った。こ
の表面処理したアルミ合金板２枚をエポキシ樹脂組成物
（エピコート８２８（エポキシ樹脂、油化シェルエポキ
シ製）：１００部、硬化剤ＨＮ−２２００（メチルテト
ラヒドロ無水フタル酸、日立化成製）：８０部、硬化促
進剤２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成
製）：１部、硬化条件は１００℃で１時間後、１５０℃
で１時間）により接着し、ＪＩＳ Ｋ６８５０に準じて
引っ張りせん断接着試験を行った。その結果を表１に示
す。また比較として未処理のアルミ合金板、０．４％３
−グリシドキシプロピルトリメトキシシランまたは０．
４％３−アミノプロピルトリメトキシシランのメタノー
ル溶液で処理したアルミ合金板についても同様に評価し
た。その結果を表１に併せて示した。
【００３８】
【表１】
【００３９】実施例５ 無機物質の表面処理剤としての適用 上記化合物１の０．３ｇをメタノール３０ｇに溶解し、
０．１ＮＨＣｌ３滴を添加混合し、１時間撹拌して、有
機ケイ素化合物を加水分解した後、水酸化アルミニウム
粉末（ハイジライトＨ−４３Ｍ、昭和電工製）３０ｇと
メタノール７０ｇを添加し、さらに１時間撹拌した。エ
バポレーターによってメタノールを除去した後、１００
℃、１時間減圧乾燥器中で乾燥させることにより、１％
化合物１で処理した水酸化アルミニウム粉末を作成し
た。また、化合物２または３についても同様に処理し
た。
０．１ＮＨＣｌ３滴を添加混合し、１時間撹拌して、有
機ケイ素化合物を加水分解した後、水酸化アルミニウム
粉末（ハイジライトＨ−４３Ｍ、昭和電工製）３０ｇと
メタノール７０ｇを添加し、さらに１時間撹拌した。エ
バポレーターによってメタノールを除去した後、１００
℃、１時間減圧乾燥器中で乾燥させることにより、１％
化合物１で処理した水酸化アルミニウム粉末を作成し
た。また、化合物２または３についても同様に処理し
た。
【００４０】この１％表面処理した水酸化アルミニウム
粉末０．５ｇとエポキシ樹脂組成物（エピコート８２
８：１００部、ＨＮ−２２００：８０部）１．０ｇを混
合し、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）により硬化反応性を
分析した結果（図１０〜１２参照）、いずれも１７０〜
１７５℃付近に発熱ピークが現れた。また比較として未
処理の水酸化アルミニウム粉末０．５ｇとエポキシ樹脂
組成物（エピコート８２８：１００部、ＨＮ−２２０
０：８０部）１．０ｇを混合し同様にＤＳＣ分析した
（図１３参照）。その結果、２１０℃付近に発熱ピーク
が現れ、化合物１〜３で表面処理した水酸化アルミニウ
ム粉末は硬化促進作用を有することが確認された。
粉末０．５ｇとエポキシ樹脂組成物（エピコート８２
８：１００部、ＨＮ−２２００：８０部）１．０ｇを混
合し、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）により硬化反応性を
分析した結果（図１０〜１２参照）、いずれも１７０〜
１７５℃付近に発熱ピークが現れた。また比較として未
処理の水酸化アルミニウム粉末０．５ｇとエポキシ樹脂
組成物（エピコート８２８：１００部、ＨＮ−２２０
０：８０部）１．０ｇを混合し同様にＤＳＣ分析した
（図１３参照）。その結果、２１０℃付近に発熱ピーク
が現れ、化合物１〜３で表面処理した水酸化アルミニウ
ム粉末は硬化促進作用を有することが確認された。
【００４１】上記水酸化アルミニウム粉末への表面処理
において、化合物１〜３を０．０３ｇとした以外は上記
と同条件で行い、０．１％処理した水酸化アルミニウム
粉末を作成した。
において、化合物１〜３を０．０３ｇとした以外は上記
と同条件で行い、０．１％処理した水酸化アルミニウム
粉末を作成した。
【００４２】この０．１％表面処理した水酸化アルミニ
ウム粉末１．０ｇとエポキシ樹脂組成物（エピコート８
２８：１００部、ＨＮ−２２００：８０部、２−エチル
−４−メチルイミダゾール：１部）１．８ｇを混合し、
未処理のアルミ合金板２枚を接着し（硬化条件：１００
℃で１時間後、１５０℃で１時間）、ＪＩＳ Ｋ６８５
０に準じて引っ張りせん断接着試験を行った。その結果
を表２に示す。また比較として未処理の水酸化アルミニ
ウム粉末および０．１％３−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン処理した水酸化アルミニウム粉末につい
ても同様に評価した。その結果を表２に併せて示した。
ウム粉末１．０ｇとエポキシ樹脂組成物（エピコート８
２８：１００部、ＨＮ−２２００：８０部、２−エチル
−４−メチルイミダゾール：１部）１．８ｇを混合し、
未処理のアルミ合金板２枚を接着し（硬化条件：１００
℃で１時間後、１５０℃で１時間）、ＪＩＳ Ｋ６８５
０に準じて引っ張りせん断接着試験を行った。その結果
を表２に示す。また比較として未処理の水酸化アルミニ
ウム粉末および０．１％３−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン処理した水酸化アルミニウム粉末につい
ても同様に評価した。その結果を表２に併せて示した。
【００４３】
【表２】
【００４４】実施例６ 樹脂への添加剤としての適用 エポキシ樹脂組成物（エピコート８２８：１００部、Ｈ
Ｎ−２２００：８０部）１．８ｇに対して、上記化合物
１〜３をそれぞれ０．０１ｇ添加して、ＤＳＣにより硬
化反応性を分析した（図１４〜１６参照）。その結果、
いずれの化合物も１５０℃付近に発熱ピークが確認され
た。また比較として、化合物１〜３を添加しないエポキ
シ樹脂組成物についても同様にＤＳＣ分析したところ
（図１７参照）、明瞭な発熱ピークが得られなかった。
以上の結果より、化合物１〜３は樹脂に添加した場合、
硬化促進作用を有することが確認された。
Ｎ−２２００：８０部）１．８ｇに対して、上記化合物
１〜３をそれぞれ０．０１ｇ添加して、ＤＳＣにより硬
化反応性を分析した（図１４〜１６参照）。その結果、
いずれの化合物も１５０℃付近に発熱ピークが確認され
た。また比較として、化合物１〜３を添加しないエポキ
シ樹脂組成物についても同様にＤＳＣ分析したところ
（図１７参照）、明瞭な発熱ピークが得られなかった。
以上の結果より、化合物１〜３は樹脂に添加した場合、
硬化促進作用を有することが確認された。
【００４５】未処理のアルミ合金板２枚をエポキシ樹脂
組成物（エピコート８２８：１００部、ＨＮ−２２０
０：８０部、化合物１：１部、硬化条件は１００℃で１
時間後、１５０℃で１時間）により接着し、ＪＩＳ Ｋ
６８５０に準じて引っ張りせん断接着試験を行った。そ
の結果を表３に示す。同様にエポキシ樹脂組成物中の化
合物１：１部を化合物２：１部または化合物３：１部に
変えて評価した。また比較としてエポキシ樹脂組成物中
の化合物１：１部を２−エチル−４−メチルイミダゾー
ル：１部に変えて同様に評価した。その結果を表３に併
せて示した。
組成物（エピコート８２８：１００部、ＨＮ−２２０
０：８０部、化合物１：１部、硬化条件は１００℃で１
時間後、１５０℃で１時間）により接着し、ＪＩＳ Ｋ
６８５０に準じて引っ張りせん断接着試験を行った。そ
の結果を表３に示す。同様にエポキシ樹脂組成物中の化
合物１：１部を化合物２：１部または化合物３：１部に
変えて評価した。また比較としてエポキシ樹脂組成物中
の化合物１：１部を２−エチル−４−メチルイミダゾー
ル：１部に変えて同様に評価した。その結果を表３に併
せて示した。
【００４６】
【表３】
【００４７】実施例７ エポキシ樹脂（エピコート８２８）１００ｇに対して上
記化合物１〜３をそれぞれ１０ｇ添加してＤＳＣ分析し
た（図１８〜２０参照）。その結果、いずれの化合物も
１００℃付近から発熱ピークが確認された。また、比較
として、化合物１〜３を添加しないエポキシ樹脂（エピ
コート８２８）についても同様にＤＳＣ分析したとこ
ろ、発熱ピークが確認されなかった。以上の結果より、
化合物１〜３は樹脂に添加した場合、硬化剤として作用
することが確認された。
記化合物１〜３をそれぞれ１０ｇ添加してＤＳＣ分析し
た（図１８〜２０参照）。その結果、いずれの化合物も
１００℃付近から発熱ピークが確認された。また、比較
として、化合物１〜３を添加しないエポキシ樹脂（エピ
コート８２８）についても同様にＤＳＣ分析したとこ
ろ、発熱ピークが確認されなかった。以上の結果より、
化合物１〜３は樹脂に添加した場合、硬化剤として作用
することが確認された。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の有機ケイ
素化合物は金属および無機物質の表面処理剤としてこれ
らと樹脂との接着性を向上させ、また樹脂添加剤として
硬化反応を促進させる作用を有し、金属と樹脂との接着
性を改善することができる。
素化合物は金属および無機物質の表面処理剤としてこれ
らと樹脂との接着性を向上させ、また樹脂添加剤として
硬化反応を促進させる作用を有し、金属と樹脂との接着
性を改善することができる。
【図１】実施例１で得られた本発明の有機ケイ素化合物
１の1Ｈ−ＮＭＲ、
１の1Ｈ−ＮＭＲ、
【図２】同上13Ｃ−ＮＭＲ、
【図３】同上ＦＴ−ＩＲ、
【図４】実施例２で得られた本発明の有機ケイ素化合物
２の1Ｈ−ＮＭＲ、
２の1Ｈ−ＮＭＲ、
【図５】同上13Ｃ−ＮＭＲ、
【図６】同上ＦＴ−ＩＲ、
【図７】実施例３で得られた本発明の有機ケイ素化合物
３の1Ｈ−ＮＭＲ、
３の1Ｈ−ＮＭＲ、
【図８】同上13Ｃ−ＮＭＲ、
【図９】同上ＦＴ−ＩＲ、
【図１０】本発明の有機ケイ素化合物１で表面処理した
水酸化アルミニウムとエポキシ樹脂組成物との混合物の
ＤＳＣ分析結果（実施例６）を示す図、
水酸化アルミニウムとエポキシ樹脂組成物との混合物の
ＤＳＣ分析結果（実施例６）を示す図、
【図１１】同上有機ケイ素化合物２で表面処理した場
合、
合、
【図１２】同上有機ケイ素化合物３で表面処理した場
合、
合、
【図１３】同上未処理の場合、
【図１４】エポキシ樹脂組成物に対し、本発明の有機ケ
イ素化合物１を添加した場合の硬化反応性のＤＳＣ分析
結果（実施例６）を示す図、
イ素化合物１を添加した場合の硬化反応性のＤＳＣ分析
結果（実施例６）を示す図、
【図１５】同上有機ケイ素化合物２を添加した場合、
【図１６】同上有機ケイ素化合物３を添加した場合、
【図１７】同上有機ケイ素化合物未添加の場合、
【図１８】エポキシ樹脂（硬化物不含）に対し本発明の
有機ケイ素化合物１を添加した場合のＤＳＣ分析結果
（実施例７）を示す図
有機ケイ素化合物１を添加した場合のＤＳＣ分析結果
（実施例７）を示す図
【図１９】同上有機ケイ素化合物２を添加した場合、
【図２０】同上有機ケイ素化合物３を添加した場合。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年８月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【化１】 ［ただし、一般式（１）において、Ｒ1，Ｒ2は水素また
は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ3は以下のいずれかの
構造を有し、
は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ3は以下のいずれかの
構造を有し、
【化２】 Ｒ4は水素またはメチル基、Ｒ5，Ｒ6は炭素数１〜５の
アルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３を示す］
アルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３を示す］
【化３】 ［ただし、一般式（２）、（３）において、Ｒ1，Ｒ2は
水素または炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ3は以下のい
ずれかの構造を有し、
水素または炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ3は以下のい
ずれかの構造を有し、
【化４】 Ｒ4は水素またはメチル基、Ｒ5，Ｒ6は炭素数１〜５の
アルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３を示す］
アルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３を示す］
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００９】
【化５】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】
【化６】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】
【化８】
Claims (4)
- 【請求項１】 下記一般式（１）で表わされる新規有機
ケイ素化合物。 【化１】 ［ただし、一般式（１）において、Ｒ1，Ｒ2は水素また
は炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ3は以下のいずれかの
構造を有し、 【化２】 Ｒ4は水素またはメチル基、Ｒ5，Ｒ6は炭素数１〜５の
アルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３を示す］ - 【請求項２】 下記一般式（２）で表わされる２重結合
とアミノ基とをともに有する化合物と下記一般式（３）
で表わされるメルカプトシランをラジカル開始剤の存在
下、４０〜１５０℃で反応させることを特徴とする請求
項１記載の有機ケイ素化合物の製造方法。 【化３】 ［ただし、一般式（２）、（３）において、Ｒ1，Ｒ2は
水素または炭素数１〜５のアルキル基、Ｒ3は以下のい
ずれかの構造を有し、 【化４】 Ｒ4は水素またはメチル基、Ｒ5，Ｒ6は炭素数１〜５の
アルキル基、ｍは１〜５、ｎは１〜３を示す］ - 【請求項３】 請求項１に記載の有機ケイ素化合物を有
効成分とする表面処理剤。 - 【請求項４】 請求項１に記載の有機ケイ素化合物を有
効成分とする樹脂添加剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10942096A JP3555801B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 新規有機ケイ素化合物およびその製造方法並びにそれを用いる表面処理剤および樹脂添加剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10942096A JP3555801B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 新規有機ケイ素化合物およびその製造方法並びにそれを用いる表面処理剤および樹脂添加剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09295989A true JPH09295989A (ja) | 1997-11-18 |
| JP3555801B2 JP3555801B2 (ja) | 2004-08-18 |
Family
ID=14509798
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10942096A Expired - Fee Related JP3555801B2 (ja) | 1996-04-30 | 1996-04-30 | 新規有機ケイ素化合物およびその製造方法並びにそれを用いる表面処理剤および樹脂添加剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3555801B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003048170A1 (fr) | 2001-12-07 | 2003-06-12 | Nikko Materials Co., Ltd. | Composition realisee a partir d'un agent de couplage silane basique et d'un sel d'acide carboxylique, elaboration de la composition saline, et composition de resines epoxy les contenant |
| US6916865B2 (en) | 2001-12-06 | 2005-07-12 | Nikko Materials Co., Ltd. | Organic carboxylic acid salt composition, process for preparation thereof and additives for epoxy resins |
| WO2006001199A1 (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-05 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | ゴムと金属との接着促進用該金属表面処理剤 |
| WO2006059579A1 (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Bridgestone Corporation | ゴム組成物と黄銅製又は黄銅メッキが施された被着物との加硫接着方法、ゴム物品用補強材、ゴム－補強材複合体及び空気入りタイヤ |
| US7109273B2 (en) | 2002-10-28 | 2006-09-19 | Nikko Materials Co., Ltd. | Solid silane coupling agent composition, process for producing the same, and resin composition containing the same |
| WO2013038901A1 (ja) * | 2011-09-16 | 2013-03-21 | 日産化学工業株式会社 | 有機ケイ素化合物及びそれを含むシランカップリング剤 |
| WO2014199800A1 (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | Jsr株式会社 | 樹脂組成物、感光性樹脂組成物、絶縁膜およびその製法ならびに電子部品 |
-
1996
- 1996-04-30 JP JP10942096A patent/JP3555801B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6916865B2 (en) | 2001-12-06 | 2005-07-12 | Nikko Materials Co., Ltd. | Organic carboxylic acid salt composition, process for preparation thereof and additives for epoxy resins |
| WO2003048170A1 (fr) | 2001-12-07 | 2003-06-12 | Nikko Materials Co., Ltd. | Composition realisee a partir d'un agent de couplage silane basique et d'un sel d'acide carboxylique, elaboration de la composition saline, et composition de resines epoxy les contenant |
| US7094845B2 (en) | 2001-12-07 | 2006-08-22 | Nikko Materials Co., Ltd. | Basic silane coupling agent organic carboxylate composition, method for producing the same, and epoxy resin composition containing the same |
| US7432335B2 (en) | 2001-12-07 | 2008-10-07 | Nikko Materials Co., Ltd. | Basic silane coupling agent organic carboxylate composition, method for producing the same, and epoxy resin composition containing the same |
| US7109273B2 (en) | 2002-10-28 | 2006-09-19 | Nikko Materials Co., Ltd. | Solid silane coupling agent composition, process for producing the same, and resin composition containing the same |
| WO2006001199A1 (ja) * | 2004-06-25 | 2006-01-05 | Nippon Mining & Metals Co., Ltd. | ゴムと金属との接着促進用該金属表面処理剤 |
| WO2006059579A1 (ja) * | 2004-12-02 | 2006-06-08 | Bridgestone Corporation | ゴム組成物と黄銅製又は黄銅メッキが施された被着物との加硫接着方法、ゴム物品用補強材、ゴム－補強材複合体及び空気入りタイヤ |
| WO2013038901A1 (ja) * | 2011-09-16 | 2013-03-21 | 日産化学工業株式会社 | 有機ケイ素化合物及びそれを含むシランカップリング剤 |
| JPWO2013038901A1 (ja) * | 2011-09-16 | 2015-03-26 | 日産化学工業株式会社 | 有機ケイ素化合物及びそれを含むシランカップリング剤 |
| US9340561B2 (en) | 2011-09-16 | 2016-05-17 | Nissan Chemical Industries, Ltd. | Organic silicon compound and silane coupling agent containing the same |
| WO2014199800A1 (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-18 | Jsr株式会社 | 樹脂組成物、感光性樹脂組成物、絶縁膜およびその製法ならびに電子部品 |
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