JP2011241380A - Resin composition for cured molded article, and the cured molded article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、硬化成型体用樹脂組成物及び硬化成型体に関する。より詳しくは、例えば、光学部材、機械部品、電気・電子部品、自動車部品、土木建築材料等の各種用途に適用される硬化成型体用樹脂組成物、及び、硬化成型体用樹脂組成物を硬化させて得られる硬化成型体に関する。 The present invention relates to a resin composition for a cured molded body and a cured molded body. More specifically, for example, a cured molded body resin composition applied to various uses such as optical members, mechanical parts, electrical / electronic parts, automobile parts, civil engineering and building materials, and cured molded body resin compositions are cured. It is related with the hardening molding obtained by making it.
硬化成型体は、樹脂組成物を加熱や光照射によって硬化・成型(成形)して得られる硬化物であり、光学部材、機械部品、電気・電子部品、自動車部品、土木建築材料等の各種用途に適用されているが、それを形成する硬化性樹脂組成物について、種々開発がなされている。例えば、無機物質が含有された樹脂組成物は、熱膨張率を低下させることができるだけでなく、無機物質と樹脂との屈折率を合わせることで樹脂組成物及びその硬化物の外観を制御し、透明性を発現させることもできることから、電気・電子部品や光学部材用途の硬化成型体を得るための材料として特に有用である。これらの用途では、例えばデジタルカメラモジュールが携帯電話に搭載される等、硬化物の小型化が進んでおり、また低コスト化も求められているため、無機ガラスに代えて、アクリル樹脂(PMMA)、ポリカーボネート(PC)やポリシクロオレフィン等の熱可塑性樹脂を用いたプラスチックレンズの採用が進んでいる。また近年では、車載用カメラ、監視カメラ、表示素子(LED等)等の屋外でも使用できる用途への適用が検討されているが、屋外使用用途では、長時間の紫外線照射や夏期の高温暴露の他、砂塵や洗浄液等の外部環境への耐性、すなわち高いレベルの耐熱性や耐磨耗性、耐光性等が要求されることになる。しかし、熱可塑性樹脂を用いた硬化物ではこれらの性能が充分ではなく、砂塵や洗浄液等によってスクラッチや磨耗が生じるため、上層にハードコート膜を設けたり、カバーガラス(無機ガラス)を設けることが必要であり、非常に高価となる。また、タッチパネル等の物理的接触のあるセンサーに供する光学部材にも強度が必要である。 A cured molded body is a cured product obtained by curing and molding (molding) a resin composition by heating or light irradiation, and is used for various applications such as optical members, mechanical parts, electrical / electronic parts, automobile parts, civil engineering and building materials. However, various developments have been made on the curable resin composition forming the same. For example, a resin composition containing an inorganic substance can not only reduce the coefficient of thermal expansion, but also control the appearance of the resin composition and its cured product by matching the refractive index of the inorganic substance and the resin. Since transparency can also be expressed, it is particularly useful as a material for obtaining a cured molded body for use in electric / electronic parts and optical members. In these applications, for example, a digital camera module is mounted on a mobile phone, and the size of the cured product has been reduced, and cost reduction is also required. Therefore, acrylic resin (PMMA) is used instead of inorganic glass. The adoption of plastic lenses using thermoplastic resins such as polycarbonate (PC) and polycycloolefin is progressing. In recent years, the application to in-vehicle cameras, surveillance cameras, display elements (LEDs, etc.) that can be used outdoors has been studied. In addition, resistance to the external environment such as dust and cleaning liquid, that is, high level heat resistance, wear resistance, light resistance, and the like are required. However, a cured product using a thermoplastic resin does not have sufficient performance, and scratches and wear occur due to dust and cleaning liquid. Therefore, a hard coat film or a cover glass (inorganic glass) may be provided on the upper layer. It is necessary and very expensive. In addition, the optical member used for a sensor having physical contact, such as a touch panel, also needs strength.
一方、熱硬化性樹脂を用いた硬化物に関する技術も検討されており、反応性の高いエポキシ化合物を硬化した硬化物が種々開発されている。しかし、エポキシ化合物は接着性・密着性に優れるという特性を有するため、離型性が充分ではなく、例えば金型を用いて成型体を得るといった手法に好適に適用することができない。そこで、離型剤の併用によって寸法精度が高く金型転写性に優れる成型体を得る手法が開発されており、例えば、有機樹脂と、炭素数8〜36のアルコール、カルボン酸、カルボン酸エステル及びカルボン酸塩からなる群より選択される少なくとも1種の化合物とを含有する透明有機樹脂組成物が開示されている(特許文献1等参照。)。 On the other hand, technologies related to cured products using thermosetting resins have been studied, and various cured products obtained by curing highly reactive epoxy compounds have been developed. However, since the epoxy compound has the property of being excellent in adhesiveness and adhesion, the releasability is not sufficient, and for example, it cannot be suitably applied to a technique of obtaining a molded body using a mold. Therefore, a technique for obtaining a molded body having high dimensional accuracy and excellent mold transferability by using a mold release agent has been developed. For example, an organic resin, an alcohol having 8 to 36 carbon atoms, a carboxylic acid, a carboxylic acid ester, and A transparent organic resin composition containing at least one compound selected from the group consisting of carboxylates is disclosed (see Patent Document 1, etc.).
また硬化物の耐熱性や機械的特性を改善・向上するための技術として、有機樹脂成分としてエポキシ基含有化合物を必須とし、無機成分としてオルガノシロキサン化合物を必須とする樹脂組成物が開示されている(特許文献2等参照。)。特許文献2には、官能基を有するポリシロキサン化合物を用いると、常温でも粘度が経時的に増加し、更にエポキシ化合物は硬化反応性が高いため、これらを併用した場合には顕著に増粘・ゲル化が起こるが、反応性の低い有機基を官能基として有するオルガノシロキサン化合物を用いれば、耐熱性や機械的特性を改善しながら、増粘・ゲル化の抑制を実現できる旨が記載されている。 Further, as a technique for improving and improving the heat resistance and mechanical properties of a cured product, a resin composition is disclosed in which an epoxy group-containing compound is essential as an organic resin component and an organosiloxane compound is essential as an inorganic component. (See Patent Document 2 etc.). In Patent Document 2, when a polysiloxane compound having a functional group is used, the viscosity increases with time even at room temperature, and the epoxy compound has a high curing reactivity. Although gelation occurs, it is described that if an organosiloxane compound having a low-reactivity organic group as a functional group is used, it is possible to achieve suppression of thickening and gelation while improving heat resistance and mechanical properties. Yes.
また一般にシロキサン樹脂は、透明性、耐光性に優れる一方、硬化物の硬度が低いという課題があるが、このような課題を解決し得る樹脂組成物として、特定の有機基を有するカルボキシル基含有ポリシロキサン、エポキシ化合物及び/又はオキセタン化合物、硬化剤を含有するシロキサン樹脂組成物が開示されている(特許文献3等参照。)。特許文献3には、このようなシロキサン樹脂組成物を用いることで、高い透明度及び硬度を有する硬化物が得られ、また、このような樹脂組成物は作業性に優れる一液硬化型樹脂組成物として使用可能である旨記載されている。 In general, a siloxane resin is excellent in transparency and light resistance, but has a problem that the hardness of a cured product is low. As a resin composition capable of solving such a problem, a carboxyl group-containing polymer having a specific organic group is known. A siloxane resin composition containing a siloxane, an epoxy compound and / or an oxetane compound, and a curing agent is disclosed (see Patent Document 3, etc.). In Patent Document 3, a cured product having high transparency and hardness is obtained by using such a siloxane resin composition, and such a resin composition is a one-part curable resin composition having excellent workability. It is described that it can be used.
上記のように、種々の硬化性樹脂組成物が検討されており、例えば特許文献1や2のように、透明性や耐久性に優れ、光学用途を始めとする各種用途に極めて有用な樹脂組成物及びその硬化物に関する技術が開発されている。
ところで、硬化成型体の劣化は、上述した要因以外に、水分の吸収によっても起こる。硬化成型体が高い吸水性を有するものであると、水分の吸収によって機械的特性が低下するだけでなく、成型体の屈折率や形状の変化も起こりやすくなる。このため、特に光学特性の経時変化の少ない材料が求められる光学用途においては、成型体の吸水性をできるだけ抑えることが望ましいが、従来の有機成分と無機成分とからなる樹脂組成物では、得られる硬化成型体の吸水性が比較的高くなる傾向があり、環境の変化に対して優れた安定性を発揮する光学部材等に好適に用いることができる、より吸水性の低い硬化成型体を得るための工夫の余地があった。
As described above, various curable resin compositions have been studied. For example, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, the resin composition is excellent in transparency and durability and extremely useful for various applications including optical applications. Technology related to products and their cured products has been developed.
By the way, the deterioration of the cured molded body also occurs due to moisture absorption in addition to the above-described factors. If the cured molded body has high water absorption, not only the mechanical properties are deteriorated due to moisture absorption, but also the refractive index and shape of the molded body easily change. For this reason, it is desirable to suppress the water absorption of the molded body as much as possible, especially in optical applications where a material with little change in optical characteristics with time is required. However, a resin composition comprising a conventional organic component and inorganic component can be obtained. In order to obtain a cured molded article with lower water absorption, which can be suitably used for an optical member or the like that exhibits a relatively high water absorption property and exhibits excellent stability against environmental changes. There was room for ingenuity.
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、吸水性が低く、過酷な使用環境においても安定した性能を発揮する硬化成型体を得ることが可能な硬化成型体用樹脂組成物、及び、光学部材等の各種用途に有用な硬化成型体を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above situation, and has a low water absorption and a resin composition for a cured molded body capable of obtaining a cured molded body that exhibits stable performance even in a harsh usage environment, and An object of the present invention is to provide a cured molded body useful for various uses such as an optical member.
本発明者は、吸水性の低い硬化成型体用樹脂組成物について種々検討するにあたり、縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤を含む硬化成型体用樹脂組成物に着目した。そして、好適に用いることができる硬化性有機化合物の種類について検討するうち、硬化性有機化合物がオキセタン環を有する化合物を含むものであると、オキセタン環を有する化合物を含まない場合と比較して、得られる硬化成型体の吸水率が大幅に低下することを見出した。一般に、重合反応においてオキセタン環を有する化合物は、開始反応は遅いものの、一旦成長反応が始まると高速で重合が進み、分子量の大きなポリマーとなる。通常、硬化成型体用樹脂組成物を硬化(重合)させる際には、同時に副反応や停止反応が起こり、これらの反応により水酸基が生じることになるが、オキセタン環を有する化合物を含む硬化性有機化合物を用いることで、成長反応が優先され、副反応や停止反応が抑制されるため、硬化成型体中の水酸基数を抑えることができ、その結果、硬化成型体の吸水率が低下するものと推測される。このように、本発明者は、縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤を含む硬化成型体用樹脂組成物において、オキセタン環を有する化合物を含む硬化性有機化合物を用いることにより、得られる硬化成型体の吸水性を充分に抑制することができることを見出し、さらに、このような硬化成型体が過酷な使用環境においても安定して優れた光学特性及び機械的特性を発揮することができることも見出し、上記課題をみごとに解決できることに想到し、本発明に到達したものである。 The present inventors paid attention to a resin composition for a cured molded body containing a condensable inorganic compound, a curable organic compound, and a curing agent when variously examining the resin composition for a cured molded body having a low water absorption. And while examining the kind of the curable organic compound that can be suitably used, it is obtained that the curable organic compound contains a compound having an oxetane ring as compared with the case where the compound having an oxetane ring is not included. It has been found that the water absorption rate of the cured molded body is significantly reduced. In general, a compound having an oxetane ring in a polymerization reaction has a slow initiation reaction, but once the growth reaction starts, the polymerization proceeds at a high speed and becomes a polymer having a large molecular weight. Usually, when the resin composition for a cured molded body is cured (polymerized), side reactions and termination reactions occur at the same time, and these reactions generate a hydroxyl group. However, a curable organic containing a compound having an oxetane ring. By using a compound, the growth reaction is prioritized and side reactions and termination reactions are suppressed, so the number of hydroxyl groups in the cured molded body can be suppressed, and as a result, the water absorption rate of the cured molded body is reduced. Guessed. Thus, this inventor is obtained by using the curable organic compound containing the compound which has an oxetane ring in the resin composition for hardening molded objects containing a condensable inorganic compound, a curable organic compound, and a hardening | curing agent. It has been found that the water absorption of the cured molded body can be sufficiently suppressed, and further, such a cured molded body can stably exhibit excellent optical properties and mechanical properties even in harsh usage environments. The present inventors have arrived at the present invention by conceiving that the above-mentioned problems can be solved brilliantly.
すなわち本発明は、縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤を含む硬化成型体用樹脂組成物であって、該硬化性有機化合物は、オキセタン環を有する化合物を含むことを特徴とする硬化成型体用樹脂組成物である。
以下に本発明を詳述する。
That is, the present invention is a resin composition for a cured molded article comprising a condensable inorganic compound, a curable organic compound, and a curing agent, wherein the curable organic compound includes a compound having an oxetane ring. It is a resin composition for moldings.
The present invention is described in detail below.
本発明の硬化成形体用樹脂組成物は、縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤を含むものであるが、これらを必須成分とする限り、更に他の成分を含むものであってもよく、各成分は、夫々1種又は2種以上を使用することができる。 The resin composition for a cured molded article of the present invention contains a condensable inorganic compound, a curable organic compound and a curing agent, but may contain other components as long as these are essential components. Each component can be used alone or in combination of two or more.
上記硬化成型体用樹脂組成物に含まれる硬化性有機化合物は、オキセタン環を有する化合物を含むものである。
硬化性有機化合物がオキセタン環を有する化合物(オキセタン化合物)を含むものであると、得られる硬化成型体の吸水性を充分に抑制することができる。
上記オキセタン環を有する化合物としては、1分子中に1個以上のオキセタン環を有するものであれば特に制限されないが、硬化速度を維持しつつ、屈折率を向上させるという観点では、分子内にアリール基又は芳香環を有するオキセタン化合物を用いることが好適である。また、アリール基又は芳香環を有するオキセタン化合物を用いた場合には、アリール基又は芳香環を有しないオキセタン化合物(すなわち、アリール基及び芳香環のいずれも有しないオキセタン化合物)を用いた場合に比べて、硬化物が耐熱性に優れるものとなる。これは、アリール基又は芳香環を有しないオキセタン化合物が脂肪鎖のみで構成されているのに対し、アリール基又は芳香環を有するオキセタン化合物がフェニル骨格を有するためと考えられる。更に、アリール基又は芳香環を有するオキセタン化合物のうち、フェニル基がメタ位に結合されている化合物を用いると、硬化物が耐酸化劣化性に優れたものとなり易い。これは、フェニル基がメタ位に結合されていることでエポキシ化合物や縮合性無機化合物等との相溶性が向上し、均一な樹脂組成物が得られ、その硬化物である成形体の均質性が優れたものとなるため、耐酸化劣化性、耐熱性等の種々の特性に優れることになると考えられる。
一方、耐光性向上の観点では、アリール基又は芳香環を有しないオキセタン化合物を用いることが好ましい。また一方、硬化物の強度向上の観点からは、多官能のオキセタン化合物、すなわち1分子中に2個以上のオキセタン環を有する化合物を用いることが好適である。また、構造中にエステル基等の極性部位の含有率が少ないものを用いることで、更に硬化成型体の吸水率を低下させることができる。
The curable organic compound contained in the resin composition for cured molded bodies includes a compound having an oxetane ring.
When the curable organic compound contains a compound having an oxetane ring (oxetane compound), water absorption of the resulting cured molded article can be sufficiently suppressed.
The compound having an oxetane ring is not particularly limited as long as it has one or more oxetane rings in one molecule. However, in terms of improving the refractive index while maintaining the curing rate, aryl in the molecule. It is preferable to use an oxetane compound having a group or an aromatic ring. In addition, when an oxetane compound having an aryl group or an aromatic ring is used, compared to using an oxetane compound having no aryl group or aromatic ring (that is, an oxetane compound having neither an aryl group nor an aromatic ring). Thus, the cured product has excellent heat resistance. This is thought to be because an oxetane compound having an aryl group or aromatic ring has a phenyl skeleton, whereas an oxetane compound having no aryl group or aromatic ring is composed of only an aliphatic chain. Furthermore, among the oxetane compounds having an aryl group or an aromatic ring, when a compound in which a phenyl group is bonded to the meta position is used, the cured product tends to have excellent oxidation resistance. This is because the phenyl group is bonded to the meta position, so that compatibility with epoxy compounds and condensable inorganic compounds is improved, and a uniform resin composition is obtained. Therefore, it is considered that various characteristics such as oxidation deterioration resistance and heat resistance are excellent.
On the other hand, from the viewpoint of improving light resistance, it is preferable to use an oxetane compound having no aryl group or aromatic ring. On the other hand, from the viewpoint of improving the strength of the cured product, it is preferable to use a polyfunctional oxetane compound, that is, a compound having two or more oxetane rings in one molecule. Moreover, the water absorption rate of a hardening molded object can be further reduced by using what has little content rates of polar parts, such as ester group, in a structure.
上記アリール基又は芳香環を有しないオキセタン化合物のうち、単官能のオキセタン化合物としては、例えば、3−メチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、イソブトキシメチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、イソボルニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、2−エチルヘキシル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、エチルジエチレングリコール(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル等が好ましい。 Among the oxetane compounds having no aryl group or aromatic ring, examples of the monofunctional oxetane compound include 3-methyl-3-hydroxymethyl oxetane, 3-ethyl-3-hydroxymethyl oxetane, and 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, isobutoxymethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, isobornyloxyethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, isobornyl (3-ethyl-3- Oxetanylmethyl) ether, 2-ethylhexyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, ethyl diethylene glycol (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether and the like are preferable.
上記アリール基又は芳香環を有するオキセタン化合物のうち、単官能のオキセタン化合物としては、例えば、3−メチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、ジシクロペンタジエン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニルオキシエチル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジシクロペンテニル(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル等が好ましい。 Among the oxetane compounds having an aryl group or an aromatic ring, examples of monofunctional oxetane compounds include 3-methyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, and dicyclopentadiene. (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dicyclopentenyloxyethyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dicyclopentenyl (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, and the like are preferable.
上記アリール基又は芳香環を有しないオキセタン化合物のうち、多官能のオキセタン化合物としては、例えば、ジ〔1−エチル(3−オキセタニル)〕メチルエーテル、3,7−ビス(3−オキセタニル)−5−オキサ−ノナン、1,2−ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕エタン、1,3−ビス〔(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)メチル〕プロパン、エチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリシクロデカンジイルジメチレン(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、トリメチロールプロパントリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、1,4−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ブタン、1,6−ビス(3−エチル−3−オキセタニルメトキシ)ヘキサン、ペンタエリスリトールトリス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ポリエチレングリコールビス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールペンタキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル、ジペンタエリスリトールテトラキス(3−エチル−3−オキセタニルメチル)エーテル等が好ましい。 Among the oxetane compounds having no aryl group or aromatic ring, examples of the polyfunctional oxetane compound include di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether and 3,7-bis (3-oxetanyl) -5. -Oxa-nonane, 1,2-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] ethane, 1,3-bis [(3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) methyl] propane, ethylene glycol bis (3 -Ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, tricyclodecanediyldimethylene (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, trimethylolpropane tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, 1,4-bis ( 3-ethyl-3-oxetanylmethoxy) butane, 1,6-bis (3-ethyl-3-o Cetanylmethoxy) hexane, pentaerythritol tris (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, pentaerythritoltetrakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, polyethylene glycol bis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether Dipentaerythritol hexakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol pentakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether, dipentaerythritol tetrakis (3-ethyl-3-oxetanylmethyl) ether Etc. are preferred.
上記アリール基又は芳香環を有するオキセタン化合物のうち、多官能のオキセタン化合物としては、例えば、フェノールノボラックオキセタン、ビフェニル骨格を有するジオキセタン化合物(宇部興産社製、ETERNACOLL(R)OXBP)、フェニル骨格を有するジオキセタン化合物(宇部興産社製、ETERNACOLL(R)OXTP、ETERNACOLL(R)OXIPA)、イソフタル酸‐ビス[(3−エチルオキセタン−3−イル)メチル]、フルオレン骨格を有するジオキセタン化合物等が好ましい。 Among the oxetane compounds having an aryl group or an aromatic ring, examples of the polyfunctional oxetane compound include phenol novolac oxetane, dioxetane compound having biphenyl skeleton (manufactured by Ube Industries, ETERNACOLL (R) OXBP), and phenyl skeleton. Preferred are dioxetane compounds (Ube Industries, Ltd., ETERNACOLL (R) OXTP, ETERNCOLL (R) OXIPA), isophthalic acid-bis [(3-ethyloxetane-3-yl) methyl], dioxetane compounds having a fluorene skeleton, and the like.
上記硬化性有機化合物は、上記オキセタン環を有する化合物を含む限り、他の硬化性有機化合物を含んでいてもよい。
ここで、硬化性有機化合物とは、硬化性の官能基を有する有機化合物を意味する。硬化性の官能基とは、熱又は光によって硬化反応する官能基(樹脂組成物を硬化反応させる基)をいう。硬化性の官能基としては、例えば、上述したオキセタン環やエポキシ基等の開環重合性基や、アクリル基、ビニル基が挙げられる。
上記硬化性有機化合物は、このような硬化性の官能基を有する化合物の中でも、上記オキセタン環を有する化合物以外に、エポキシ基を有する化合物(エポキシ化合物)を含むことが好ましい。上述したように、オキセタン環を有する化合物は、重合反応(硬化反応)における開始反応は遅いものの、一旦成長反応が始まると高速で重合(硬化)が進み、分子量の大きなポリマーとなる。一方、エポキシ基を有する化合物は、一般に開始反応は速いものの成長反応が遅く、分子量数千程度のオリゴマーしか得られない。そこで、オキセタン環を有する化合物とエポキシ基を有する化合物とを併用することで、高分子化と開始反応速度の向上とを両立することができ、短時間で充分に大きな分子量のポリマー(硬化成型体)を得ることが可能となる。その結果、短時間で柔軟性、離型性、成形(成型)性に優れた硬化成型体を得ることができる。
このように、本発明の硬化性有機化合物が、更に、エポキシ基を有する化合物を含むことは、本発明の好適な実施形態の1つである。
なお、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(グリシジルエーテル基及びグリシジルエステル基を含む)を含むものである。
As long as the said curable organic compound contains the compound which has the said oxetane ring, it may contain the other curable organic compound.
Here, the curable organic compound means an organic compound having a curable functional group. The curable functional group refers to a functional group that undergoes a curing reaction by heat or light (a group that causes the resin composition to undergo a curing reaction). Examples of the curable functional group include the ring-opening polymerizable group such as the oxetane ring and the epoxy group described above, an acryl group, and a vinyl group.
Among the compounds having such a curable functional group, the curable organic compound preferably includes a compound having an epoxy group (epoxy compound) in addition to the compound having the oxetane ring. As described above, the compound having an oxetane ring has a slow initiation reaction in the polymerization reaction (curing reaction), but once the growth reaction starts, the polymerization (curing) proceeds at a high speed and becomes a polymer having a large molecular weight. On the other hand, a compound having an epoxy group generally has a fast initiation reaction but a slow growth reaction, and only an oligomer having a molecular weight of about several thousand can be obtained. Therefore, by using a compound having an oxetane ring and a compound having an epoxy group in combination, it is possible to achieve both high molecular weight and improvement in the initiation reaction rate, and a sufficiently large molecular weight polymer (cured molded article) in a short time. ) Can be obtained. As a result, it is possible to obtain a cured molded article that is excellent in flexibility, releasability, and moldability (molding) in a short time.
Thus, it is one of the preferred embodiments of the present invention that the curable organic compound of the present invention further contains a compound having an epoxy group.
The epoxy group includes an oxirane ring that is a three-membered ether, and includes a glycidyl group (including a glycidyl ether group and a glycidyl ester group) in addition to an epoxy group in a narrow sense.
上記エポキシ基を有する化合物としては、脂環式エポキシ化合物、水添エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、芳香族エポキシ化合物が好適であるが、中でも、脂環式エポキシ化合物を含むものであることが好ましい。
脂環式エポキシ化合物とは、脂環式エポキシ基を有する化合物であり、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、耐光性にも優れることから、このようなエポキシ化合物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硬化成型体を高生産性で得ることができる。また、このようなエポキシ化合物は、カチオン硬化触媒と併用することで離型性及び硬化性により優れるため、硬化速度を高めることができる点でも好適である。
このように、本発明のエポキシ基を有する化合物が、脂環式エポキシ化合物を含むことは、本発明の好適な実施形態の1つである。
As the compound having an epoxy group, an alicyclic epoxy compound, a hydrogenated epoxy compound, an aliphatic epoxy compound, and an aromatic epoxy compound are preferable, and among them, a compound containing an alicyclic epoxy compound is preferable.
The alicyclic epoxy compound is a compound having an alicyclic epoxy group, and the epoxy compound itself is hardly colored at the time of curing, and is not easily colored or deteriorated by light. That is, since it is excellent in transparency, low colorability, and light resistance, a cured molded body that is excellent in light resistance without coloration can be obtained with high productivity by using a resin composition containing such an epoxy compound. . Moreover, since such an epoxy compound is more excellent in releasability and curability when used in combination with a cationic curing catalyst, it is also preferable in that the curing rate can be increased.
Thus, it is one of the suitable embodiment of this invention that the compound which has an epoxy group of this invention contains an alicyclic epoxy compound.
上記脂環式エポキシ基としては、例えば、エポキシシクロヘキサン基(エポキシシクロヘキサン骨格)、環状脂肪族炭化水素に直接又は炭化水素を介して付加したエポキシ基等が挙げられる。中でも、エポキシシクロヘキサン基を有する化合物であることが好適である。また、硬化速度をより高めることができる点で、分子中に脂環式エポキシ基を2個以上有する多官能脂環式エポキシ化合物が好適である。また、分子中に脂環式エポキシ基を1個有し、かつビニル基等の不飽和二重結合基を有する化合物も好ましく用いられる。また、硬化成型体の吸水率をより低くする観点からは、構造中にエステル基等の極性部位が少ないエポキシ化合物を用いることが好ましい。 Examples of the alicyclic epoxy group include an epoxycyclohexane group (epoxycyclohexane skeleton), an epoxy group added to a cyclic aliphatic hydrocarbon directly or via a hydrocarbon, and the like. Among these, a compound having an epoxycyclohexane group is preferable. Moreover, the polyfunctional alicyclic epoxy compound which has two or more alicyclic epoxy groups in a molecule | numerator is suitable at the point which can raise a hardening rate more. A compound having one alicyclic epoxy group in the molecule and an unsaturated double bond group such as a vinyl group is also preferably used. Further, from the viewpoint of lowering the water absorption rate of the cured molded body, it is preferable to use an epoxy compound having a small polar site such as an ester group in the structure.
上記エポキシシクロヘキサン基を有する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)アジペート等が好適である。また、上記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化合物としては、例えば、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脂環式エポキシド等が挙げられる。 Examples of the epoxy compound having an epoxycyclohexane group include 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylate, epsilon-caprolactone modified 3,4-epoxycyclohexylmethyl 3 ′, 4′-epoxy. Cyclohexanecarboxylate, bis- (3,4-epoxycyclohexyl) adipate and the like are suitable. Examples of the alicyclic epoxy compound other than the epoxy compound having the epoxycyclohexane group include 1,2-epoxy-4- (2-oxiranyl) cyclohexane of 2,2-bis (hydroxymethyl) -1-butanol. Examples include adducts and alicyclic epoxides such as 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.
上記脂肪族エポキシ化合物とは、脂肪族エポキシ基を有する化合物であり、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。
上記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、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、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もの等が好適である。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好適である。
The said aliphatic epoxy compound is a compound which has an aliphatic epoxy group, and an aliphatic glycidyl ether type epoxy resin is suitable.
Examples of the aliphatic glycidyl ether type epoxy resin include 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 are those obtained, those having a propylene glycol skeleton, an alkylene skeleton, an oxyalkylene skeleton, etc. A. 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 preferable.
上記芳香族エポキシ化合物とは、分子中に芳香環及びエポキシ基を有する化合物であり、例えば、ビスフェノール骨格、フルオレン骨格、ビフェニル骨格、ナフタレン環、アントラセン環等の芳香環共役系を有するグリシジル化合物であることが好ましい。中でも、より高屈折率を実現させるため、ビスフェノール骨格及び/又はフルオレン骨格を有する化合物であることが好適である。より好ましくは、フルオレン骨格を有する化合物であり、これによって、更に著しく屈折率を高めることができ、また離型性を更に高めることも可能となる。また、芳香族グリシジルエーテル化合物も好適である。また、芳香族エポキシ化合物の臭素化化合物を用いることによっても、より高屈折率を達成できるため好適であるが、アッベ数が若干上がるため、用途に応じて適宜使用することが好ましい。 The aromatic epoxy compound is a compound having an aromatic ring and an epoxy group in the molecule, for example, a glycidyl compound having an aromatic ring conjugated system such as a bisphenol skeleton, a fluorene skeleton, a biphenyl skeleton, a naphthalene ring, or an anthracene ring. It is preferable. Among these, in order to realize a higher refractive index, a compound having a bisphenol skeleton and / or a fluorene skeleton is preferable. More preferably, it is a compound having a fluorene skeleton, whereby the refractive index can be remarkably increased and the releasability can be further enhanced. Aromatic glycidyl ether compounds are also suitable. Also, it is preferable to use a brominated compound of an aromatic epoxy compound because a higher refractive index can be achieved. However, since the Abbe number slightly increases, it is preferably used as appropriate depending on the application.
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であり、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。具体的には、ビスフェノールA型エポキシ化合物(ジャパンエポキシレジン社製、828EL、1003又は1007)、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(大阪ガスケミカル社製、オンコートEX−1020又はオグソールEG−210)、フルオレン系エポキシ化合物(大阪ガスケミカル社製、オンコートEX−1010又はオグソールPG)等が好ましく用いられる。より好ましくは、ビスフェノールA型エポキシ化合物、フルオレン系エポキシ化合物(大阪ガスケミカル社製、オグソールEG−210)である。 As the aromatic epoxy compound, for example, a bisphenol A type epoxy compound, a bisphenol F type epoxy compound, a fluorene type epoxy compound, an aromatic epoxy compound having a bromo substituent, and the like are preferable. A fluorene epoxy compound is preferred. Specifically, bisphenol A type epoxy compound (Japan Epoxy Resin Co., Ltd., 828EL, 1003 or 1007), bisphenol F type epoxy compound, fluorene type epoxy compound (Osaka Gas Chemical Co., Ltd., ONCOAT EX-1020 or OGSOL EG-) 210), a fluorene-based epoxy compound (Osaka Gas Chemical Co., Ltd., ONCOAT EX-1010 or OGSOL PG) and the like are preferably used. More preferred are bisphenol A type epoxy compounds and fluorene type epoxy compounds (Ossol EG-210, manufactured by Osaka Gas Chemical Company).
上記芳香族エポキシ化合物としてはまた、芳香族グリシジルエーテル化合物が好適であるが、芳香族グリシジルエーテル化合物としては、例えば、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が挙げられる。
上記エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール等のビスフェノール類とエピハロヒドリンとの縮合反応により得られるものが好適である。
上記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としては、例えば、上記エピビスタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂を上記ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール等のビスフェノール類と更に付加反応させることにより得られるものが好適である。
As the aromatic epoxy compound, an aromatic glycidyl ether compound is also suitable, but as the aromatic glycidyl ether compound, for example, an epibis type glycidyl ether type epoxy resin, a high molecular weight epibis type glycidyl ether type epoxy resin, A novolak aralkyl type glycidyl ether type epoxy resin may be mentioned.
As said epibis type glycidyl ether type epoxy resin, what is obtained by condensation reaction of bisphenols, such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, and epihalohydrin, for example is suitable.
The high molecular weight epibis type glycidyl ether type epoxy resin can be obtained, for example, by subjecting the epibis type glycidyl ether type epoxy resin to an addition reaction with bisphenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, and fluorene bisphenol. Are preferred.
上記ノボラック・アラルキルタイプグリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、例えば、フェノール、クレゾール、キシレノール、ナフトール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、フルオレンビスフェノール等のフェノール類とホルムアルデヒド、アセトアルテヒド、プロピオンアルデヒド、ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、サリチルアルデヒド、ジシクロペンタジエン、テルペン、クマリン、パラキシリレングリコールジメチルエーテル、ジクロロパラキシリレン、ビスヒドロキシメチルビフェニル等を縮合反応させて得られる多価フェノール類を、更にエピハロヒドリンと縮合反応することにより得られるものが好適である。 Examples of the novolak aralkyl type glycidyl ether type epoxy resin include phenols, cresol, xylenol, naphthol, resorcin, catechol, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, fluorene bisphenol, and other phenols, formaldehyde, acetoaldehyde, propion Polyhydric phenols obtained by condensation reaction of aldehyde, benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, salicylaldehyde, dicyclopentadiene, terpene, coumarin, paraxylylene glycol dimethyl ether, dichloroparaxylylene, bishydroxymethylbiphenyl, etc., and epihalohydrin What is obtained by performing a condensation reaction is suitable.
上記芳香族エポキシ化合物としては更に、例えば、テトラメチルビフェノール、テトラメチルビスフェノールF、ハイドロキノン、ナフタレンジオール等とエピハロヒドリンとの縮合反応により得られる芳香族結晶性エポキシ樹脂、及び、更に上記ビスフェノール類やテトラメチルビフェノール、テトラメチルビスフェノールF、ハイドロキノン、ナフタレンジオール等を付加反応させることにより得られる芳香族結晶性エポキシ樹脂の高分子量体;テトラヒドロフタル酸、ヘキサヒドロフタル酸、安息香酸とエピハロヒドリンとの縮合反応により得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂等を用いることもできる。 Examples of the aromatic epoxy compound further include, for example, an aromatic crystalline epoxy resin obtained by condensation reaction of tetramethylbiphenol, tetramethylbisphenol F, hydroquinone, naphthalene diol, and the like with epihalohydrin, and the bisphenols and tetramethyl. High molecular weight polymer of aromatic crystalline epoxy resin obtained by addition reaction of biphenol, tetramethylbisphenol F, hydroquinone, naphthalene diol, etc .; obtained by condensation reaction of tetrahydrophthalic acid, hexahydrophthalic acid, benzoic acid and epihalohydrin The glycidyl ester type epoxy resin etc. which can be used can also be used.
上記エポキシ化合物としてはまた、ヒダントインやシアヌール酸、メラミン、ベンゾグアナミンとエピハロヒドリンとの縮合反応により得られる、室温で固形の3級アミン含有グリシジルエーテル型エポキシ樹脂を用いることもできる。 As the epoxy compound, a tertiary amine-containing glycidyl ether type epoxy resin which is obtained by condensation reaction of hydantoin, cyanuric acid, melamine, benzoguanamine and epihalohydrin at room temperature can also be used.
上記エポキシ基を有する化合物としては、1分子中にエポキシ基を1個以上含む化合物であればよいが、エポキシ基を合計2個以上有する化合物、すなわち多官能化合物を必須とすることが好適である。これによって、硬化反応性が更に高まり、硬化性や硬化速度に優れる樹脂組成物となるため、より短時間で硬化成型体を得ることが可能になる。 The compound having an epoxy group may be a compound having one or more epoxy groups in one molecule, but a compound having two or more epoxy groups in total, that is, a polyfunctional compound is preferably essential. . As a result, the curing reactivity is further increased, and the resin composition is excellent in curability and curing speed, so that a cured molded body can be obtained in a shorter time.
上記硬化成形体用樹脂組成物において、上記オキセタン環を有する化合物の含有量としては、上記硬化性有機化合物の総量100質量%に対し、1質量%以上、97質量%以下であることが好ましい。これによって、オキセタン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できる。より好ましくは、10質量%以上、97質量%以下であり、更に好ましくは、30質量%以上、90質量%以下である。 In the resin composition for a cured molded body, the content of the compound having an oxetane ring is preferably 1% by mass or more and 97% by mass or less with respect to 100% by mass of the total amount of the curable organic compound. Thereby, the effect by using an oxetane compound can be exhibited more. More preferably, they are 10 mass% or more and 97 mass% or less, More preferably, they are 30 mass% or more and 90 mass% or less.
上記硬化性有機化合物が、更に、エポキシ基を有する化合物を含む形態において、エポキシ基を有する化合物の含有量としては、上記硬化性有機化合物の総量100質量%に対し、1質量%以上、95質量%以下であることが好ましい。これによって、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できる。より好ましくは、3.5質量%以上、90質量%以下であり、更に好ましくは、10質量%以上、70質量%以下である。
上記エポキシ化合物の含有質量と上記オキセタン化合物の含有質量との比は、1/27〜27/3であることが好適である。すなわち、本発明においてエポキシ基を有する化合物の含有質量とオキセタン環を有する化合物の含有質量との比が1/27〜27/3であることは、本発明の好適な実施形態の1つである。これによって、得られる硬化成型体の吸水性が充分に抑制されるとともに、該硬化成型体が柔軟性、離型性、成形(成型)性に優れたものとなる。より好ましくは、3/27〜21/9であり、更に好ましくは、9/21〜21/9である。
In the form in which the curable organic compound further includes a compound having an epoxy group, the content of the compound having an epoxy group is 1% by mass or more and 95% by mass with respect to 100% by mass of the total amount of the curable organic compound. % Or less is preferable. Thereby, the effect by using an epoxy compound can be exhibited more. More preferably, it is 3.5 mass% or more and 90 mass% or less, More preferably, it is 10 mass% or more and 70 mass% or less.
The ratio of the mass of the epoxy compound and the mass of the oxetane compound is preferably 1/27 to 27/3. That is, in the present invention, the ratio of the content mass of the compound having an epoxy group to the content mass of the compound having an oxetane ring is 1/27 to 27/3, which is one preferred embodiment of the present invention. . As a result, the water absorption of the resulting cured molded body is sufficiently suppressed, and the cured molded body is excellent in flexibility, releasability, and molding (molding) properties. More preferably, it is 3/27 to 21/9, and further preferably 9/21 to 21/9.
上記硬化性有機化合物の含有量としては、上記硬化成形体用樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)100質量%に対し、1質量%以上、50質量%未満であることが好ましい。すなわち、本発明の硬化性有機化合物の含有量が、硬化成形体用樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)100質量%に対して、1質量%以上、50質量%未満であることは、本発明の好適な実施形態の1つである。これによって、硬化時の着色を低減し、透明性を向上させ、硬化成形体の強度や表面硬度を充分に高めることができる。また、樹脂組成物の粘度を成形に好適なものとすることができる。より好ましくは、10質量%以上、50質量%未満であり、更に好ましくは、20質量%以上、60質量%未満である。 As content of the said sclerosing | hardenable organic compound, 1 mass% or more and 50 mass% with respect to 100 mass% of the said resin composition for hardening molded objects (total amount of a condensable inorganic compound, a curable organic compound, and a hardening | curing agent). It is preferable that it is less than. That is, the content of the curable organic compound of the present invention is 1% by mass or more with respect to 100% by mass of the resin composition for a cured molded body (total amount of the condensable inorganic compound, the curable organic compound, and the curing agent), It is one of the preferred embodiments of the present invention that it is less than 50% by mass. Thereby, coloring at the time of hardening can be reduced, transparency can be improved, and the intensity | strength and surface hardness of a hardening molded object can fully be raised. Moreover, the viscosity of the resin composition can be made suitable for molding. More preferably, it is 10 mass% or more and less than 50 mass%, More preferably, it is 20 mass% or more and less than 60 mass%.
本発明の硬化成形体用樹脂組成物はまた、縮合性無機化合物を含むものである。上記縮合性無機化合物とは、縮合可能な基を有する無機化合物を意味する。縮合可能な基とは、熱によって縮合する官能基をいう。このような縮合性無機化合物としては、縮合可能な基を有し、かつ、メタロキサン結合(M−O−M結合、Mはケイ素又は金属原子を表す。)を有する化合物(ポリメタロキサン化合物)であることが好適である。上記縮合可能な基として具体的には、例えば、M−O−R基(Rは、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。)、M−OH基、M−X基(Xは、ハロゲン原子を表す。)、M−H基が好適である。これらの縮合可能な基の中でも、硬化反応性の点で、M−O−R基又はM−OH基が特に好適である。 The resin composition for a cured molded article of the present invention also contains a condensable inorganic compound. The condensable inorganic compound means an inorganic compound having a condensable group. A condensable group refers to a functional group that condenses with heat. Such a condensable inorganic compound is a compound having a condensable group and having a metalloxane bond (M-O-M bond, M represents a silicon or metal atom) (polymetalloxane compound). Preferably it is. Specific examples of the condensable group include, for example, a M-O-R group (R represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group), a M-OH group, a M-X group (X is a halogen atom). Represents an atom), and MH groups are preferred. Among these condensable groups, an M—O—R group or an M—OH group is particularly preferable from the viewpoint of curing reactivity.
上記メタロキサン結合を有する化合物としては、特に限定されないが、Mで表される原子が、Si、Mg、Al、Ca、Ti、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Sr、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Te、Ba、Ta、W、Ir、Tl、Pb、Bi及びRaのうち1種又は2種以上であるものを含むことが好ましい。より好ましくは、MがSi、Al、Ti、Zn、Zr、Sn、Ba及びRaのうち1種又は2種以上であるものを含むことであり、更に好ましくは、Si、Ti、Zn及びZrのうち1種又は2種以上であるものを含むことである。特に好ましくは、化合物の安定性や製造のしやすさから、MがSiであるもの、すなわち、ポリシロキサン化合物を含むことである。
上記メタロキサン結合を有する化合物がポリシロキサン化合物を含む場合、シロキサン結合の含有量としては、全てのメタロキサン結合の総量100質量%に対して30質量%以上であることが好ましい。より好ましくは50質量%以上であり、更に好ましくは80質量%以上である。
The compound having a metalloxane bond is not particularly limited, but an atom represented by M is Si, Mg, Al, Ca, Ti, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, Sr, It may contain one or more of Zr, Nb, Mo, Pd, Ag, Cd, In, Sn, Sb, Te, Ba, Ta, W, Ir, Tl, Pb, Bi, and Ra. preferable. More preferably, M includes one or more of Si, Al, Ti, Zn, Zr, Sn, Ba, and Ra, and more preferably Si, Ti, Zn, and Zr. Of these, one or more are included. It is particularly preferable to include a compound in which M is Si, that is, a polysiloxane compound, from the viewpoint of stability of the compound and ease of production.
When the compound having a metalloxane bond includes a polysiloxane compound, the content of the siloxane bond is preferably 30% by mass or more with respect to 100% by mass of the total amount of all metalloxane bonds. More preferably, it is 50 mass% or more, More preferably, it is 80 mass% or more.
上記M−O−R基において、Rは、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表すが、これらのうち2種以上を有するものであってもよい。また、炭素数は1〜20であることが好適である。より好ましくは1〜8、更に好ましくは1〜3である。
上記アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2−エチルへキシル基、n−オクチル基、ラウリル基、ステアリル基等の鎖状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロへキシル基、ビシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;鎖状アルキル基の水素原子の一部又は全部が、シクロアルキル基で置換されてなる基;シクロアルキル基の水素原子の一部又は全部が、鎖状アルキル基で置換されてなる基等が挙げられる。
上記アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラニル基等の他、これらの水素原子の一部又は全部がアルキル基等で置換されてなる基(例えば、メチルフェニル基(トルイル基)、ジメチルフェニル基(キシリレン基)、ジエチルフェニル基等)等が挙げられる。
上記アラルキル基としては、ベンジル基等の他、これらの水素原子の一部又は全部がアルキル基等で置換されてなる基(例えば、メチルベンジル基等)等が挙げられる。
In the M-O-R group, R represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and may have two or more of these. Moreover, it is suitable that carbon number is 1-20. More preferably, it is 1-8, More preferably, it is 1-3.
Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, and 2-ethyl. Chain alkyl group such as xyl group, n-octyl group, lauryl group, stearyl group; cycloalkyl group such as cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group, bicyclohexyl group; one of hydrogen atoms of chain alkyl group A group in which part or all are substituted with a cycloalkyl group; a group in which some or all of the hydrogen atoms of a cycloalkyl group are substituted with a chain alkyl group, and the like.
Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group and the like, and a group in which part or all of these hydrogen atoms are substituted with an alkyl group (for example, a methylphenyl group (toluyl group), Dimethylphenyl group (xylylene group), diethylphenyl group, etc.).
Examples of the aralkyl group include a benzyl group and the like, and a group in which some or all of these hydrogen atoms are substituted with an alkyl group (for example, a methylbenzyl group).
上記Rの中でも、アルキル基(すなわち、RO基がアルコキシ基である形態)が好ましく、特に、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等の炭素数1〜3のアルキル基が好適である。これによって、熱硬化工程での収縮をより低減することが可能になる。より好ましくはメチル基又はエチル基であり、反応の制御がしやすい点で、エチル基が最も好適である。
上記Rは、置換基を有するものであってもよい。また、鎖状(直鎖状、分岐鎖状)構造であってもよいし、環状構造であってもよい。
また上記Xで表されるハロゲン原子としては、特に限定されないが、フッ素原子が特に好適である。
Among the R, an alkyl group (that is, a form in which the RO group is an alkoxy group) is preferable, and an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group is particularly preferable. is there. This makes it possible to further reduce shrinkage in the thermosetting process. A methyl group or an ethyl group is more preferable, and an ethyl group is most preferable because the reaction can be easily controlled.
R may have a substituent. Further, it may be a chain (linear or branched) structure or a cyclic structure.
The halogen atom represented by X is not particularly limited, but a fluorine atom is particularly preferred.
上記ポリメタロキサン化合物の分子構造としては特に限定されないが、通常、鎖状構造(直鎖状、分岐状)、ラダー状構造、環状構造、かご状及び粒子状が例示される。中でも、開環重合性基を有する化合物等の樹脂成分への溶解性が高い観点から、鎖状、ラダー状、かご状が好ましい。更に溶解性が高く、光学的な透明性や機械特性がより高い硬化成型体が得られる観点から、鎖状、ラダー状がより好ましく、特に好ましくはラダー状である。特にラダー状のポリメタロキサン化合物を用いると、他の構造のものを用いる場合に比べて、少量の添加で離型性、光学特性(透明性、アッベ数・屈折率等)の制御性、機械的特性を更に向上することができる。すなわち、(1)硬化後の成形金型から硬化成型体を容易に離型することができる(離型性に優れる。)、(2)硬化性樹脂組成物の透明性、アッベ数・屈折率を厳密に制御することができる(制御性に優れる。)、(3)硬化成型体の透明性、アッベ数・屈折率を厳密に制御することができる(制御性に優れる。)、(4)硬化成型体の機械的特性に優れる(弾性率、破壊強度が高い)、等といった添加効果を発揮することができる。
また上記ポリメタロキサン化合物は常温で液状であってもよいし、固体状のものであってもよい。
Although it does not specifically limit as a molecular structure of the said polymetalloxane compound, Usually, a chain structure (straight chain shape, branched shape), a ladder-like structure, a cyclic structure, a cage | basket shape, and a particulate form are illustrated. Among these, from the viewpoint of high solubility in a resin component such as a compound having a ring-opening polymerizable group, a chain shape, a ladder shape, and a cage shape are preferable. Further, from the viewpoint of obtaining a cured molded body having high solubility and higher optical transparency and mechanical properties, a chain shape and a ladder shape are more preferable, and a ladder shape is particularly preferable. In particular, when a ladder-shaped polymetalloxane compound is used, the release property, controllability of optical properties (transparency, Abbe number, refractive index, etc.), machine, etc. can be added with a small amount compared to the case of using other structures. The characteristic can be further improved. That is, (1) the cured molded body can be easily released from the molding die after curing (excellent mold release properties), (2) transparency, Abbe number and refractive index of the curable resin composition Can be strictly controlled (excellent controllability), (3) the transparency, Abbe number and refractive index of the cured molded product can be strictly controlled (excellent controllability), (4) Addition effects such as excellent mechanical properties (high modulus of elasticity and high breaking strength) of the cured molded body can be exhibited.
The polymetalloxane compound may be liquid at room temperature or may be solid.
上記ポリメタロキサン化合物の重量平均分子量としては、300以上が好ましく、また、10万以下であることが好ましい。300未満であると、ポリメタロキサン化合物を含む樹脂組成物の保存安定性がより充分とはならず、また、離型性や光学特性の制御性、機械的特性をより向上することができないおそれがある。10万を超えると、開環重合性基を有する化合物等の樹脂成分への相溶性をより充分なものとできないおそれがある。より好ましくは500以上、更に好ましくは1000以上であり、また、より好ましくは5万以下、更に好ましくは1万以下である。
上記重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)のポリスチレン換算の分子量として求めることができる。
As a weight average molecular weight of the said polymetalloxane compound, 300 or more are preferable and it is preferable that it is 100,000 or less. If it is less than 300, the storage stability of the resin composition containing the polymetalloxane compound may not be sufficient, and the releasability, controllability of optical properties, and mechanical properties may not be further improved. There is. If it exceeds 100,000, there is a possibility that the compatibility with a resin component such as a compound having a ring-opening polymerizable group cannot be made more sufficient. More preferably, it is 500 or more, More preferably, it is 1000 or more, More preferably, it is 50,000 or less, More preferably, it is 10,000 or less.
The said weight average molecular weight can be calculated | required as a molecular weight of polystyrene conversion of a gel permeation chromatography (GPC), for example.
上記ポリメタロキサン化合物がポリシロキサン化合物を含む形態において、ポリシロキサン化合物として特に好ましくは、シロキサン結合(Si−O−Si結合)によって3個のケイ素原子と結合するケイ素原子を有する構造単位、すなわちシルセスキオキサン単位を主として含み、かつ分子内に縮合可能な基を含む化合物(この化合物を、「縮合可能な基を有するシルセスキオキサン」、単に「シルセスキオキサン」、又は、「ポリシルセスキオキサン」とも称す。)である。このようなポリシロキサン化合物は、例えば、下記平均組成式(1):
R1xYySiOz (1)
(R1は、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。Yは、縮合基又は縮合原子を表し、Siと結合して上記縮合可能な基を形成するものである。x、y及びzは、それぞれ、Siに対するR1、Y及びOの結合割合の平均値を表し、0<x<2、0<y<2、1<z<2、0<(x+y)<2、及び、x+y+2z=4を満たす。)で表される化合物が特に好ましい。このようなシルセスキオキサンを用いることによって、耐熱性や機械的特性を向上・改善するとともに、樹脂組成物の経時的な粘度の上昇が抑制されることになる。したがって、上記硬化成型体用樹脂組成物をハンドリング性により優れる一液型樹脂組成物(一液性硬化性樹脂組成物)とすることができ、また、より効率的かつ簡便に、優れた物性を有する硬化成型体を得ることが可能になる。
In the form in which the polymetalloxane compound includes a polysiloxane compound, the polysiloxane compound is particularly preferably a structural unit having a silicon atom bonded to three silicon atoms by a siloxane bond (Si—O—Si bond), that is, silyl. A compound mainly containing a sesquioxane unit and containing a condensable group in the molecule (this compound is referred to as “silsesquioxane having a condensable group”, simply “silsesquioxane”, or “polysyl Also referred to as “sesquioxane”). Such a polysiloxane compound is, for example, the following average composition formula (1):
R 1 xYySiOz (1)
(R 1 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. Y represents a condensed group or a condensed atom, and is bonded to Si to form the condensable group. X, y, and z are , Represents the average value of the bonding ratio of R 1 , Y and O to Si, respectively, 0 <x <2, 0 <y <2, 1 <z <2, 0 <(x + y) <2, and x + y + 2z = 4) is particularly preferred. By using such silsesquioxane, the heat resistance and mechanical properties are improved and improved, and the increase in viscosity of the resin composition with time is suppressed. Therefore, the resin composition for a cured molded body can be made into a one-pack type resin composition (one-part curable resin composition) that is excellent in handling properties, and more efficiently and simply with excellent physical properties. It becomes possible to obtain a cured molded body having the same.
上記平均組成式(1)において、R1は、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表すが、これらの炭素数は1〜20であることが好適である。より好ましくは1〜8、更に好ましくは1〜3である。また、アルキル基、アリール基又はアラルキル基の中でも、アルキル基が好ましく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、2−エチルへキシル基、n−オクチル基、ラウリル基、ステアリル基等の鎖状アルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロへキシル基、ビシクロヘキシル基等のシクロアルキル基;鎖状アルキル基の水素原子の一部又は全部が、シクロアルキル基で置換されてなる基;シクロアルキル基の水素原子の一部又は全部が、鎖状アルキル基で置換されてなる基等が挙げられる。中でも、表面硬度を更に高めることができる観点から、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基等の炭素数1〜3のアルキル基が好適である。より好ましくはメチル基である。また、高屈折率化の観点では、アラルキル基が好ましく、フェニル基が特に好ましい。
上記R1は、置換基を有するものであってもよいが、置換基を有さない基であることが特に好ましい。
なお、本明細書中、「アルキル基」には、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基だけでなく、環状のアルキル基(シクロアルキル基)を含むものとする。
In the average composition formula (1), R 1 represents an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and these carbon numbers are preferably 1-20. More preferably, it is 1-8, More preferably, it is 1-3. Of the alkyl group, aryl group, and aralkyl group, an alkyl group is preferable, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, and a t-butyl group. A chain alkyl group such as a group, pentyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, n-octyl group, lauryl group, stearyl group; cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclohexyl group, bicyclohexyl group, etc. An alkyl group; a group in which some or all of the hydrogen atoms of the chain alkyl group are substituted with a cycloalkyl group; a group in which some or all of the hydrogen atoms of the cycloalkyl group are substituted with chain alkyl groups; Etc. Of these, alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, and an isopropyl group are preferable from the viewpoint of further increasing the surface hardness. More preferably, it is a methyl group. In view of increasing the refractive index, an aralkyl group is preferable, and a phenyl group is particularly preferable.
R 1 may have a substituent, but is particularly preferably a group having no substituent.
In the present specification, the “alkyl group” includes not only a linear or branched alkyl group but also a cyclic alkyl group (cycloalkyl group).
上記ポリシロキサン化合物はまた、上記R1に代えて、有機樹脂成分(硬化性の官能基を有する化合物等)と結合を形成する基を有するものを用いてもよい。例えば、上記平均組成式(1)中、R1に代えて硬化性の官能基を有する化合物を用いてもよい。ただし、有機樹脂成分の安定性の観点からは、このような化合物は用いない方が好ましい。 The polysiloxane compound may be replaced with one having a group that forms a bond with an organic resin component (such as a compound having a curable functional group) instead of R 1 . For example, in the average composition formula (1), a compound having a curable functional group may be used in place of R 1 . However, it is preferable not to use such a compound from the viewpoint of the stability of the organic resin component.
上記Yは、縮合基又は縮合原子を表し、Siと結合して上記縮合可能な基を形成するものである。したがって、Yは、OR基(Rは、アルキル基、アリール基又はアラルキル基を表す。)、水酸基、ハロゲン原子(X)及び水素原子からなる群より選択される少なくとも1種であることが好適である。R及びXの好適な形態は、上述したとおりである。 Y represents a condensed group or a condensed atom, and is bonded to Si to form the condensable group. Therefore, Y is preferably at least one selected from the group consisting of an OR group (R represents an alkyl group, an aryl group or an aralkyl group), a hydroxyl group, a halogen atom (X) and a hydrogen atom. is there. Suitable forms of R and X are as described above.
上記平均組成式(1)中のx、y及びzは、0<x<2、0<y<2、1<z<2、0<(x+y)<2、及び、x+y+2z=4を満たすものである。
上記yは、Siに対するYの結合割合の平均値を表し、0を超えて2未満の数であるが、yが2以上であると、Yの縮合により成型体中に気泡を生じるおそれがある。好ましくは1未満、更に好ましくは0.5未満、特に好ましくは0.3未満である。また、0.001より大きい値であることが好ましい。0.001未満では、熱硬化工程での縮合性無機化合物の縮合による硬度向上効果が小さくなり、エポキシ樹脂への相溶性も小さいものとなる。より好ましくは0.01より大きい値、更に好ましくは0.05より大きい値、特に好ましくは0.08より大きい値である。
X, y and z in the above average composition formula (1) satisfy 0 <x <2, 0 <y <2, 1 <z <2, 0 <(x + y) <2 and x + y + 2z = 4 It is.
The above y represents the average value of the bonding ratio of Y to Si, and is a number exceeding 0 and less than 2. However, if y is 2 or more, there is a possibility that bubbles are generated in the molded body due to the condensation of Y. . Preferably it is less than 1, more preferably less than 0.5, particularly preferably less than 0.3. Moreover, it is preferable that it is a value larger than 0.001. If it is less than 0.001, the effect of improving the hardness due to the condensation of the condensable inorganic compound in the thermosetting step will be small, and the compatibility with the epoxy resin will be small. More preferred is a value greater than 0.01, even more preferred is a value greater than 0.05, and particularly preferred is a value greater than 0.08.
上記zは、1より大きく2未満の数であればよい。好ましくは1.2より大きく1.8未満であり、より好ましくは1.35より大きく1.65未満である。
上記x+yは、0より大きく2未満の数であればよい。好ましくは0.4より大きく1.6未満であり、より好ましくは0.7より大きく1.3未満である。
上記xは、y及びx+yが上述した好適な範囲を満たすものとなるように、適宜設定することが好適である。
The z may be a number greater than 1 and less than 2. Preferably it is greater than 1.2 and less than 1.8, more preferably greater than 1.35 and less than 1.65.
The x + y may be a number greater than 0 and less than 2. Preferably it is more than 0.4 and less than 1.6, more preferably more than 0.7 and less than 1.3.
The x is preferably set as appropriate so that y and x + y satisfy the above-described preferable ranges.
上記硬化成型体用樹脂組成物において、上記縮合性無機化合物の含有量としては、硬化成型体用樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)100質量%に対し、50質量%以上、99質量%未満であることが好適である。すなわち、本発明の縮合性無機化合物の含有量が、硬化成型体用樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)100質量%に対して、50質量%以上、99質量%未満であることは、本発明の好適な実施形態の1つである。これによって、硬化時の着色を低減し、透明性を向上させ、硬化成型体の強度や表面硬度を十分に高めることができる。また、樹脂組成物の粘度を成型に好適なものとすることができる。より好ましくは、50質量%以上、90質量%未満であり、更に好ましくは、60質量%以上、80質量%未満である。 In the resin composition for a cured molded body, the content of the condensable inorganic compound is 100% by mass with respect to 100% by mass of the resin composition for a cured molded body (total amount of the condensable inorganic compound, the curable organic compound and the curing agent). 50 mass% or more and less than 99 mass%. That is, the content of the condensable inorganic compound of the present invention is 50% by mass or more with respect to 100% by mass of the resin composition for a cured molded body (total amount of the condensable inorganic compound, the curable organic compound, and the curing agent), It is one of the preferred embodiments of the present invention that it is less than 99% by mass. Thereby, coloring at the time of hardening can be reduced, transparency can be improved, and the strength and surface hardness of the cured molded body can be sufficiently increased. Moreover, the viscosity of the resin composition can be made suitable for molding. More preferably, they are 50 mass% or more and less than 90 mass%, More preferably, they are 60 mass% or more and less than 80 mass%.
上記縮合性無機化合物(好ましくはポリシルセスキオキサン)としてはまた、光学特性の制御の観点から、その他の金属、無機元素を構成成分として含むものであってもよい。金属元素としては、例えば、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra等のアルカリ土類金属元素;La、Ce等のランタノイド系金属元素;Ac等のアクチノイド系金属元素;Sc、Y等のIIIa族金属元素;Ti、Zr、Hf等のIVa族金属元素;V、Nb、Ta等のVa族金属元素;Cr、Mo、W等のVIa族金属元素;Mn、Tc、Re等のVIIa族金属元素;Fe、Co、Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt等のVIII族金属元素;Cu、Ag、Au等のIb族金属元素;Zn、Cd、Hg等のIIb族金属元素;Al、Ga、In、Tl等のIIIb族金属元素;Ge、Sn、Pb等のIVb族金属元素;Sb、Bi等のVb族金属元素;Se、Te等のVIb族金属元素等を挙げることができ、これらが1種又は2種以上併存していてもよい。これらは、組成物が目的とする電気的特性や光学特性、磁気的特性等によって適宜選択することができる。例えば、光学物性のうち、高屈折率の樹脂組成物を得たい場合には、Ti、Zr、In、Zn、La、Al等が好ましい。 The condensable inorganic compound (preferably polysilsesquioxane) may also contain other metals and inorganic elements as components from the viewpoint of controlling optical properties. Examples of the metal element include alkaline earth metal elements such as Be, Mg, Ca, Sr, Ba, and Ra; lanthanoid metal elements such as La and Ce; actinoid metal elements such as Ac; IIIa such as Sc and Y Group metal elements; Group IVa metal elements such as Ti, Zr and Hf; Group Va metal elements such as V, Nb and Ta; Group VIa metal elements such as Cr, Mo and W; Group VIIa metals such as Mn, Tc and Re Element; Group VIII metal element such as Fe, Co, Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt; Group Ib metal element such as Cu, Ag, Au; Group IIb metal element such as Zn, Cd, Hg; Group IIIb metal elements such as Al, Ga, In, and Tl; Group IVb metal elements such as Ge, Sn, and Pb; Group Vb metal elements such as Sb and Bi; Group VIb metal elements such as Se and Te One of these It may be present together of two or more. These can be appropriately selected depending on the electrical characteristics, optical characteristics, magnetic characteristics and the like of the composition. For example, Ti, Zr, In, Zn, La, Al, etc. are preferable when it is desired to obtain a resin composition having a high refractive index among optical properties.
上記硬化成型体用樹脂組成物において、硬化剤としては、樹脂組成物の硬化反応に応じて適宜選択すればよい。例えば、熱硬化を行う場合は、熱潜在性カチオン硬化触媒の他、酸無水物系、フェノール系又はアミン系等の通常使用される硬化剤を用いることができる。中でも、熱潜在性カチオン硬化触媒を用いることが特に好適である。また、活性エネルギー線照射による硬化を行う場合は、硬化剤として光重合開始剤を用いることができ、中でも光潜在性カチオン硬化触媒を用いることが好適である。なお、これらの硬化剤は1種又は2種類以上併せて用いることができる。
なお、硬化成型体の製造方法として、後述するような、特定温度での熱硬化工程及び/又は活性エネルギー線照射による硬化工程(第1工程)と、高温での熱硬化工程(第2工程)とを含む方法を採用する場合には、上記硬化剤は、第1工程での硬化反応に応じて適宜選択すればよい。
What is necessary is just to select suitably as a hardening | curing agent in the said resin composition for hardening molded objects according to the hardening reaction of a resin composition. For example, when heat curing is performed, a commonly used curing agent such as acid anhydride, phenol, or amine can be used in addition to the heat latent cationic curing catalyst. Among these, it is particularly preferable to use a heat latent cationic curing catalyst. Moreover, when hardening by active energy ray irradiation, a photoinitiator can be used as a hardening | curing agent, and it is suitable to use a photolatent cationic curing catalyst especially. These curing agents can be used alone or in combination of two or more.
In addition, as a manufacturing method of a hardening molded object, the thermosetting process by specific temperature and / or the hardening process by active energy ray irradiation (1st process) which are mentioned later, and the thermosetting process at high temperature (2nd process) When the method including these is adopted, the curing agent may be appropriately selected according to the curing reaction in the first step.
このように、本発明では熱潜在性カチオン硬化触媒や光潜在性カチオン硬化触媒等のカチオン硬化触媒を用いることが好適であるが、これにより、短時間で硬化反応を好適に進めることができ、マトリックス(硬化物)を速やかに形成することができるため、製造効率が向上できる。また、後述のような特定温度での硬化工程(第1工程)と高温での硬化工程(第2工程)とを含む硬化成型体の製造方法を採用する場合に、第1工程において縮合性無機化合物の硬化反応が進むことを充分に抑制することが可能になる。更に、耐熱性に優れ、離型性の高い硬化成型体を得られるうえ、上記硬化成型体用組成物がハンドリング性に優れた1液型組成物(1液性状)として安定的に存在できる。つまり、カチオン硬化触媒を用いることで、本発明の作用効果をより充分に発揮することが可能となる。中でも、上記樹脂組成物を光学部材用途に使用する場合には、熱潜在性カチオン硬化触媒を少なくとも用いることが特に好適である。 Thus, in the present invention, it is preferable to use a cationic curing catalyst such as a heat latent cationic curing catalyst or a photolatent cationic curing catalyst, but this allows the curing reaction to proceed suitably in a short time, Since the matrix (cured product) can be formed quickly, the production efficiency can be improved. In addition, in the case where a method for producing a cured molded body including a curing step at a specific temperature (first step) and a curing step at a high temperature (second step) as described below is employed, a condensable inorganic material is used in the first step. It is possible to sufficiently suppress the progress of the curing reaction of the compound. Furthermore, a cured molded body having excellent heat resistance and high releasability can be obtained, and the cured molded body composition can stably exist as a one-component composition (one-component property) excellent in handling properties. That is, by using a cation curing catalyst, the effects of the present invention can be more fully exhibited. Especially, when using the said resin composition for an optical member use, it is especially suitable to use a heat | fever latent cationic curing catalyst at least.
上記熱潜在性カチオン硬化触媒は、熱酸発生剤、熱潜在性硬化剤、熱潜在性カチオン発生剤、カチオン重合開始剤とも呼ばれ、樹脂組成物において硬化温度になれば、硬化剤としての実質的な機能を発揮するものである。熱潜在性カチオン硬化触媒を用いることにより、加熱によりカチオン種を含む化合物が励起されて熱分解反応が起こり、熱硬化が進むこととなるが、熱潜在性カチオン硬化触媒は、硬化剤として一般に使用されている酸無水物類、アミン類、フェノール樹脂類等とは異なり、樹脂組成物に含まれていても、樹脂組成物の常温での経時的な粘度上昇やゲル化を引き起こすことなく、また熱潜在性カチオン硬化触媒の作用として、硬化反応を充分に促進して優れた効果を発揮することができ、ハンドリング性により優れた一液性樹脂組成物(一液化材料)を提供することができる。 The thermal latent cationic curing catalyst is also called a thermal acid generator, a thermal latent curing agent, a thermal latent cation generator, or a cationic polymerization initiator. When the curing temperature is reached in the resin composition, the thermal latent cationic curing catalyst is substantially used as a curing agent. It demonstrates a typical function. By using a heat-latent cationic curing catalyst, a compound containing a cationic species is excited by heating to cause a thermal decomposition reaction and heat curing proceeds, but a heat-latent cationic curing catalyst is generally used as a curing agent. Unlike acid anhydrides, amines, phenolic resins, etc., which are contained in the resin composition, the resin composition does not increase in viscosity over time at normal temperature or cause gelation. As an action of the heat latent cationic curing catalyst, the curing reaction can be sufficiently promoted to exert an excellent effect, and a one-component resin composition (one-component material) having superior handling properties can be provided. .
また熱潜在性カチオン硬化触媒を用いることによって、得られる樹脂組成物から得られる硬化成型体の耐湿性や耐熱性が劇的に改善され、過酷な使用環境においても樹脂組成物が有する優れた光学特性を保持し、種々の用途により好適に用いることができるものとなる。通常、屈折率が低い水分が樹脂組成物やその硬化物に含まれると濁りの原因になるが、熱潜在性カチオン硬化触媒を用いると、優れた耐湿性が発揮できることから、このような濁りが抑制され、レンズ等の光学用途に好適に用いることができる。特に車載用カメラや宅配業者向けバーコード読み取り機等の用途では、長時間の紫外線照射や夏季の高温暴露により黄変や強度劣化が懸念されるが、これらの現象は空気や水分の紫外線照射又は熱線暴露の相乗効果により酸素ラジカルの発生が原因と考えられる。耐湿性や耐熱性が向上することで、樹脂組成物の吸湿や酸化劣化が抑制され、紫外線照射又は熱線暴露の相乗効果による酸素ラジカル発生も抑えられるため、樹脂組成物の黄変や強度低下を引き起こすことなく長時間にわたり優れた耐久性や光学特性を発揮できる。 In addition, by using a heat-latent cationic curing catalyst, the moisture resistance and heat resistance of the cured molded product obtained from the resulting resin composition are dramatically improved, and the excellent optical properties of the resin composition even in harsh usage environments It retains its characteristics and can be suitably used for various applications. Normally, when water having a low refractive index is contained in the resin composition or its cured product, it causes turbidity.However, when a heat-latent cationic curing catalyst is used, excellent moisture resistance can be exhibited, and thus such turbidity is exhibited. It is suppressed and can be suitably used for optical applications such as lenses. Especially in applications such as in-vehicle cameras and bar code readers for home delivery companies, there are concerns about yellowing and deterioration of strength due to prolonged UV irradiation and high temperature exposure in summer. It is thought that the generation of oxygen radicals is caused by the synergistic effect of exposure to heat rays. By improving moisture resistance and heat resistance, moisture absorption and oxidative degradation of the resin composition are suppressed, and generation of oxygen radicals due to the synergistic effect of ultraviolet irradiation or heat ray exposure is also suppressed. It can exhibit excellent durability and optical characteristics over a long period of time without causing any damage.
上記熱潜在性カチオン硬化触媒としては、例えば、下記一般式(4):
(R1 aR2 bR3 cR4 dZ)+m(AXn)−m (4)
(式中、Zは、S、Se、Te、P、As、Sb、Bi、O、N及びハロゲン元素からなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を表す。R1、R2、R3及びR4は、同一又は異なって、有機基を表す。a、b、c及びdは、0又は正数であり、a、b、c及びdの合計はZの価数に等しい。カチオン(R1 aR2 bR3 cR4 dZ)+mはオニウム塩を表す。Aは、ハロゲン化物錯体の中心原子である金属元素又は半金属元素(metalloid)を表し、B、P、As、Al、Ca、In、Ti、Zn、Sc、V、Cr、Mn、Coからなる群より選ばれる少なくとも一つである。Xは、ハロゲン元素を表す。mは、ハロゲン化物錯体イオンの正味の電荷である。nは、ハロゲン化物錯体イオン中のハロゲン元素の数である。)で表される化合物が好適である。
Examples of the heat latent cationic curing catalyst include the following general formula (4):
(R 1 a R 2 b R 3 c R 4 d Z) + m (AXn) -m (4)
(In the formula, Z represents at least one element selected from the group consisting of S, Se, Te, P, As, Sb, Bi, O, N and halogen elements. R 1 , R 2 , R 3 and R 4 is the same or different and represents an organic group, a, b, c and d are 0 or a positive number, and the sum of a, b, c and d is equal to the valence of Z. Cation (R 1 a R 2 b R 3 c R 4 d Z) + m represents an onium salt, A represents a metal element or metalloid which is a central atom of a halide complex, B, P, As, Al, It is at least one selected from the group consisting of Ca, In, Ti, Zn, Sc, V, Cr, Mn, and Co. X represents a halogen element, and m is the net charge of the halide complex ion. N is the number of halogen elements in the halide complex ion Is preferred).
上記一般式(4)の陰イオン(AXn)−mの具体例としては、テトラフルオロボレート(BF4−)、ヘキサフルオロホスフェート(PF6−)、ヘキサフルオロアンチモネート(SbF6−)、ヘキサフルオロアルセネート(AsF6−)、ヘキサクロロアンチモネート(SbCl6−)等が挙げられる。
更に一般式AXn(OH)−で表される陰イオンも用いることができる。また、その他の陰イオンとしては、過塩素酸イオン(ClO4 −)、トリフルオロメチル亜硫酸イオン(CF3SO3 −)、フルオロスルホン酸イオン(FSO3 −)、トルエンスルホン酸イオン、トリニトロベンゼンスルホン酸イオン等が挙げられる。
Specific examples of the anion (AXn) -m of the general formula (4) include tetrafluoroborate (BF 4− ), hexafluorophosphate (PF 6− ), hexafluoroantimonate (SbF 6− ), hexafluoro arsenates (AsF 6-), hexachloroantimonate (SbCl 6-), and the like.
Further formula AXn (OH) - anions may be used which is represented by. Other anions include perchlorate ion (ClO 4 − ), trifluoromethyl sulfite ion (CF 3 SO 3 − ), fluorosulfonate ion (FSO 3 − ), toluenesulfonate ion, and trinitrobenzenesulfone. An acid ion etc. are mentioned.
上記熱潜在性カチオン硬化触媒の具体的な商品としては、例えば、AMERICUREシリーズ(アメリカン・キャン社製)、ULTRASETシリーズ(アデカ社製)、WPAGシリーズ(和光純薬工業社製)等のジアゾニウム塩タイプ;UVEシリーズ(ゼネラル・エレクトリック社製)、FCシリーズ(3M社製)、UV9310C(GE東芝シリコーン社製)、Photoinitiator 2074(ローヌプーラン社製)、WPIシリーズ(和光純薬工業社製)等のヨードニウム塩タイプ;CYRACUREシリーズ(ユニオンカーバイド社製)、UVIシリーズ(ゼネラル・エレクトリック社製)、FCシリーズ(3M社製)、CDシリーズ(サトーマー社製)、オプトマーSPシリーズ・オプトマーCPシリーズ(アデカ社製)、サンエイドSIシリーズ(三新化学工業社製)、CIシリーズ(日本曹達社製)、WPAGシリーズ(和光純薬工業社製)、CPIシリーズ(サンアプロ社製)等のスルホニウム塩タイプ等が挙げられる。 Specific products of the above-mentioned heat-latent cationic curing catalyst include, for example, diazonium salt types such as AMERICURE series (American Can), ULTRASET series (Adeka), and WPAG series (Wako Pure Chemical Industries). Iodonium such as UVE series (manufactured by General Electric), FC series (manufactured by 3M), UV9310C (manufactured by GE Toshiba Silicone), Photoinitiator 2074 (manufactured by Rhone-Poulenc), WPI series (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) Salt type: CYRACURE series (Union Carbide), UVI series (General Electric), FC series (3M), CD series (Satomer), Optomer SP series Optomer CP series (Adeka) ), Sun Aid SI series (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.), CI series (manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.), WPAG series (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.), CPI series (manufactured by San Apro), etc. It is done.
上記光重合開始剤としては、上述したように光潜在性カチオン硬化触媒を用いることが好適である。光潜在性カチオン硬化触媒は、光カチオン重合開始剤とも呼ばれ、光照射により、硬化剤としての実質的な機能を発揮するものである。光潜在性カチオン硬化触媒を用いることにより、光によりカチオン種を含む化合物が励起されて光分解反応が起こり、光硬化が進むこととなる。熱潜在性カチオン硬化触媒について述べたのと同様に、光潜在性カチオン硬化触媒も、硬化剤として一般に使用されている酸無水物類、アミン類、フェノール樹脂類等とは異なり、樹脂組成物に含まれていても、樹脂組成物の常温での経時的な粘度上昇やゲル化を引き起こすことなく、また光潜在性カチオン硬化触媒の作用として、硬化反応を充分に促進して優れた効果を発揮することができ、ハンドリング性により優れた一液性樹脂組成物(一液化材料)を提供することができる。
また光潜在性カチオン硬化触媒を用いることによって、得られる樹脂組成物から得られる硬化成型体の耐湿性や耐熱性が劇的に改善され、過酷な使用環境においても樹脂組成物が有する優れた光学特性を保持し、種々の用途により好適に用いることができるものとなる。通常、屈折率が低い水分が樹脂組成物やその硬化物に含まれると濁りの原因になるが、光潜在性カチオン硬化触媒を用いると、優れた耐湿性が発揮できることから、このような濁りが抑制され、レンズ等の光学用途に好適に用いることができる。特に車載用カメラや宅配業者向けバーコード読み取り機等の用途では、長時間の紫外線照射や夏季の高温暴露により黄変や強度劣化が懸念されるが、これらの現象は空気や水分の紫外線照射又は熱線暴露の相乗効果により酸素ラジカルの発生が原因と考えられる。耐湿性や耐熱性が向上することで、樹脂組成物の吸湿や酸化劣化が抑制され、紫外線照射又は熱線暴露の相乗効果による酸素ラジカル発生も抑えられるため、樹脂組成物の黄変や強度低下を引き起こすことなく長時間にわたり優れた耐久性や光学特性を発揮できる。
As the photopolymerization initiator, it is preferable to use a photolatent cationic curing catalyst as described above. The photolatent cationic curing catalyst is also called a photocationic polymerization initiator, and exhibits a substantial function as a curing agent when irradiated with light. By using a photolatent cationic curing catalyst, a compound containing a cationic species is excited by light, a photodecomposition reaction occurs, and photocuring proceeds. Similar to the heat-latent cationic curing catalyst, the photo-latent cationic curing catalyst is different from acid anhydrides, amines, phenol resins, etc. that are generally used as curing agents. Even if it is included, it does not cause the viscosity increase or gelation of the resin composition over time at normal temperature, and as a function of the photolatent cationic curing catalyst, it fully accelerates the curing reaction and exhibits an excellent effect Therefore, it is possible to provide a one-component resin composition (one-component material) that is superior in handling properties.
Also, by using a photolatent cationic curing catalyst, the moisture resistance and heat resistance of the cured molded product obtained from the resulting resin composition are dramatically improved, and the excellent optical properties of the resin composition even in harsh usage environments It retains its characteristics and can be suitably used for various applications. Normally, when water having a low refractive index is contained in a resin composition or its cured product, it causes turbidity.However, when a photolatent cationic curing catalyst is used, excellent moisture resistance can be exhibited. It is suppressed and can be suitably used for optical applications such as lenses. Especially in applications such as in-vehicle cameras and bar code readers for home delivery companies, there are concerns about yellowing and deterioration of strength due to prolonged UV irradiation and high temperature exposure in summer. It is thought that the generation of oxygen radicals is caused by the synergistic effect of exposure to heat rays. By improving moisture resistance and heat resistance, moisture absorption and oxidative degradation of the resin composition are suppressed, and generation of oxygen radicals due to the synergistic effect of ultraviolet irradiation or heat ray exposure is also suppressed. It can exhibit excellent durability and optical characteristics over a long period of time without causing any damage.
上記光潜在性カチオン硬化触媒としては、例えば、トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリフェニルスルホニウムホスフェート、p−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、p−(フェニルチオ)フェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4−クロルフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4−クロルフェニルジフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ビス[4−(ジフェニルスルフォニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロフォスフェート、ビス[4−(ジフェニルスルフォニオ)フェニル]スルフィドビスヘキサフルオロアンチモネート、(2,4−シクロペンタジエン−1−イル)[(1−メチルエチル)ベンゼン]−Fe−ヘキサフルオロホスフェート、ジアリルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート等が好適である。これらは市場より容易に入手することができ、例えば、SP−150、SP−170(旭電化社製);イルガキュア261(チバ・ガイギー社製);UVR−6974、UVR−6990(ユニオンカーバイド社製);CD−1012(サートマー社製)等が好適である。これらの中でも、オニウム塩を使用することが好ましい。また、オニウム塩としては、トリアリールスルホニウム塩及びジアリールヨードニウム塩のうち少なくとも1種を使用することが好ましい。 Examples of the photolatent cationic curing catalyst include triphenylsulfonium hexafluoroantimonate, triphenylsulfonium phosphate, p- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, p- (phenylthio) phenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-chlorophenyldiphenylsulfonium hexafluorophosphate, 4-chlorophenyldiphenylsulfonium hexafluoroantimonate, bis [4- (diphenylsulfonio) phenyl] sulfide bishexafluorophosphate, bis [4- (diphenylsulfonio) Phenyl] sulfide bishexafluoroantimonate, (2,4-cyclopentadien-1-yl) [(1-methyl) Ethyl) benzene] -Fe- hexafluorophosphate, diaryliodonium hexafluoroantimonate and the like. These can be easily obtained from the market. For example, SP-150, SP-170 (manufactured by Asahi Denka); Irgacure 261 (manufactured by Ciba-Geigy); UVR-6974, UVR-6990 (manufactured by Union Carbide) CD-1012 (manufactured by Sartomer) and the like are suitable. Among these, it is preferable to use an onium salt. Moreover, as an onium salt, it is preferable to use at least 1 sort (s) among a triarylsulfonium salt and a diaryl iodonium salt.
上記活性エネルギー線照射による硬化においては、上記光重合開始剤に加え、更に光増感剤を併用することが好ましい。光増感剤としては、例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸(n−ブトキシ)エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸2−エチルヘキシル等のアミン類等が好適である。 In the curing by the active energy ray irradiation, it is preferable to use a photosensitizer in addition to the photopolymerization initiator. Examples of the photosensitizer include triethanolamine, methyldiethanolamine, triisopropanolamine, methyl 4-dimethylaminobenzoate, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, and benzoic acid (2-dimethyl). Amines such as amino) ethyl, 4-dimethylaminobenzoic acid (n-butoxy) ethyl, 2-dimethylhexyl 4-dimethylaminobenzoate, and the like are preferable.
上記光増感剤の配合量は、上記硬化成型体用樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)100質量%に対し、0.1〜20質量%であることが好ましい。0.1質量%未満であると、光重合がより効率的に進行しないおそれがあり、20質量%を超えると、内部へ紫外線が透過するのが妨げられ、硬化が充分とはならないおそれがある。より好ましくは0.5〜10質量%である。 The compounding amount of the photosensitizer is 0.1 to 20% by mass with respect to 100% by mass of the resin composition for a cured molded body (total amount of a condensable inorganic compound, a curable organic compound and a curing agent). It is preferable. If it is less than 0.1% by mass, the photopolymerization may not proceed more efficiently, and if it exceeds 20% by mass, the ultraviolet ray may be prevented from being transmitted to the inside, and the curing may not be sufficient. . More preferably, it is 0.5-10 mass%.
上記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としての固形分換算量として、硬化性有機化合物の総量100重量部に対し、0.01〜10重量部とすることが好適である。0.01重量部未満であると、硬化速度をより充分に高めることができず、短時間で充分に硬化でき、成型可能であるという作用効果をより充分に発揮できないおそれがある。より好ましくは0.1重量部以上、更に好ましくは0.2重量部以上である。また、10重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。例えば、成型体を得た後にその成形体をリフロー実装する場合には200℃以上の耐熱性が必要であるため、無色・透明性の観点からは、10重量部以下とすることが好適である。より好ましくは5重量部以下、更に好ましくは3重量部以下、特に好ましくは2重量部以下である。 The content of the cation curing catalyst is preferably 0.01 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the total amount of the curable organic compound as a solid equivalent amount as an amount of the active ingredient not containing a solvent or the like. It is. If it is less than 0.01 part by weight, the curing rate cannot be increased sufficiently, and there is a possibility that the effect of being able to be cured sufficiently in a short time and being moldable cannot be fully exhibited. More preferably, it is 0.1 weight part or more, More preferably, it is 0.2 weight part or more. On the other hand, if the amount exceeds 10 parts by weight, there is a risk of coloring during curing or heating of the molded article. For example, when the molded body is reflow-mounted after the molded body is obtained, heat resistance of 200 ° C. or higher is necessary, and therefore it is preferably 10 parts by weight or less from the viewpoint of colorlessness and transparency. . More preferably, it is 5 parts by weight or less, more preferably 3 parts by weight or less, and particularly preferably 2 parts by weight or less.
上述したようなカチオン硬化触媒を用いると、酸無水物系硬化剤を用いた場合と比較して、以下のような優れた効果が得られる。すなわち、エステル結合の生成を伴わないために、低吸水性の、経時安定性に優れる硬化物が得られる。また、1液系で使用できるため、使用前の混合が不要である、ポットライフが長い、生産性やハンドリングがよい、混合ムラ・硬化ムラ・泡かみが発生しにくい等の利点がある。更に、硬化速度が速いため、成形に有利であり、生産性がよい。更にまた、得られる成形体が耐光性、耐候性、耐加水分解性に優れたものとなる。また、成形体が耐熱性に優れたものとなる。特に、リフロー時の耐熱・耐着色性に優れる成形体が得られる。 When the cationic curing catalyst as described above is used, the following excellent effects can be obtained as compared with the case where an acid anhydride curing agent is used. That is, since no ester bond is generated, a cured product having low water absorption and excellent temporal stability can be obtained. In addition, since it can be used in a one-component system, there are advantages such as no need for mixing before use, long pot life, good productivity and handling, and non-uniform mixing, curing unevenness, and foaming. Furthermore, since the curing speed is high, it is advantageous for molding and the productivity is good. Furthermore, the molded product obtained is excellent in light resistance, weather resistance, and hydrolysis resistance. Moreover, a molded object becomes the thing excellent in heat resistance. In particular, a molded article having excellent heat resistance and coloring resistance during reflow can be obtained.
上記硬化剤として、酸無水物系、フェノール系又はアミン系等の通常使用される硬化剤を用いる場合、これらの硬化剤としては、通常使用されるものを用いればよい。例えば、酸無水物系硬化剤としては、テトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタル、酸無水物、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ナジック酸無水物、メチルナジック酸無水物、ヘット酸無水物、ハイミック酸無水物、5−(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸−無水マレイン酸付加物、クロレンド酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等の脂環式カルボン酸無水物;ドデセニル無水コハク酸、ポリアゼライン酸無水物、ポリセバシン酸無水物、ポリドデカン二酸無水物等の脂肪族カルボン酸の無水物;フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコール無水トリメリット酸、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の芳香族カルボン酸無水物等が挙げられる。 In the case of using a commonly used curing agent such as an acid anhydride, phenol, or amine as the curing agent, those usually used may be used as these curing agents. For example, as the acid anhydride-based curing agent, tetrahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, hexahydrophthal, acid anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, nadic acid anhydride, Methyl nadic acid anhydride, het acid anhydride, hymic acid anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, trialkyltetrahydro anhydride Alicyclic carboxylic acid anhydrides such as phthalic acid-maleic anhydride adduct, chlorendic acid, methylendomethylenetetrahydrophthalic anhydride; dodecenyl succinic anhydride, polyazelineic anhydride, polysebacic anhydride, polydodecanedioic anhydride Aliphatic carboxylic acid anhydrides such as phthalic anhydride, trime Tsu DOO anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol trimellitic anhydride, aromatic carboxylic acid anhydrides such as biphenyltetracarboxylic acid anhydride.
また上記フェノール系硬化剤としては、例えば、ビスフェノールA、テトラブロムビスフェノールA、ビスフェノールF,ビスフェノールS、4,4’−ビフェニルフェノール、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス(4−エチル−6−tert−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリレン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェノール)、トリスヒドロキシフェニルメタン、ピロガロール、ジイソプロピリデン骨格を有するフェノール類;1,1−ジ−4−ヒドロキシフェニルフルオレン等のフルオレン骨格を有するフェノール類;フェノール化ポリブタジエン等のポリフェノール化合物、フェノール、クレゾール類、エチルフェノール類、ブチルフェノール類、オクチルフェノール類、ビスフェノールA、ブロム化ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ナフトール類等の各種フェノールを原料とするノボラック樹脂:キシリレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラック樹脂、フルオレン骨格含有フェノールノボラック樹脂等の各種ノボラック樹脂が挙げられる。 Examples of the phenolic curing agent include bisphenol A, tetrabromobisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, 4,4′-biphenylphenol, 2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-tert- Butylphenol), 2,2'-methylene-bis (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4'-butylene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenol), trishydroxyphenylmethane, pyrogallol, phenols having a diisopropylidene skeleton; phenols having a fluorene skeleton such as 1,1-di-4-hydroxyphenylfluorene Class of phenolic polybutadiene Novolac resins made from various phenols such as phenolic compounds, phenols, cresols, ethylphenols, butylphenols, octylphenols, bisphenol A, brominated bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, naphthols, etc .: phenol novolac containing xylylene skeleton Various novolak resins such as resins, dicyclopentadiene skeleton-containing phenol novolak resins, and fluorene skeleton-containing phenol novolak resins are exemplified.
上記酸無水物系、フェノール系又はアミン系等の通常使用される硬化剤のうち好ましくは酸無水物系硬化剤であり、より好ましくは、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、へキサヒドロ無水フタル酸、であり、更に好ましくは、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、へキサヒドロ無水フタル酸である。 Among the commonly used curing agents such as acid anhydrides, phenols or amines, acid anhydrides are preferred, more preferably methyltetrahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydro. Phthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride are preferable, and methylhexahydrophthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride are more preferable.
上記酸無水物系、フェノール系又はアミン系等の通常使用される硬化剤を用いる場合、硬化剤の含有量としては、硬化成型体用樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)100質量%に対し、25〜70質量%であることが好適である。より好ましくは35〜60質量%である。また、上記硬化性有機化合物とこれらの硬化剤との混合割合は、硬化性有機化合物の1化学当量に対し、硬化剤を0.5〜1.6当量の割合で混合することが好ましい。より好ましくは0.7〜1.4当量、更に好ましくは0.9〜1.2当量の割合で混合することである。 In the case of using a commonly used curing agent such as acid anhydride, phenol or amine, the content of the curing agent is a resin composition for a cured molded body (condensable inorganic compound, curable organic compound and curing). The total amount of the agent is preferably 25 to 70% by mass with respect to 100% by mass. More preferably, it is 35-60 mass%. Moreover, it is preferable that the mixing ratio of the said curable organic compound and these hardening | curing agents mixes a hardening | curing agent in the ratio of 0.5-1.6 equivalent with respect to 1 chemical equivalent of a curable organic compound. More preferably, the mixing is performed at a ratio of 0.7 to 1.4 equivalents, more preferably 0.9 to 1.2 equivalents.
上記酸無水物系、フェノール系又はアミン系等の通常使用される硬化剤を用いる場合には、硬化促進剤を併用することが好適である。硬化促進剤としては、有機塩基の酸塩又は3級窒素を有する芳香族化合物等が挙げられ、有機塩基の酸塩としては、有機ホスフォニウム塩や有機アンモニウム塩等の有機オニウム塩や3級窒素を有する有機塩基の酸塩が挙げられる。有機ホスフォニウム塩としては、例えば、テトラフェニルホスフォニウムブロミド、トリフェニルホスフィン・トルエンブロミド等のフェニル環を四つ有するホスフォニウムブロミドが挙げられ、有機アンモニウム塩としては、例えばテトラオクチルアンモニウムブロミド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミド等のテトラ(C1〜C8)アルキルアンモニウムブロミドが挙げられ、3級窒素を有する有機塩基の酸塩としては、例えば環内に3級窒素を有する脂環式塩基の有機酸塩や各種イミダゾール類の有機酸塩が挙げられる。 When a commonly used curing agent such as acid anhydride, phenol or amine is used, it is preferable to use a curing accelerator in combination. Examples of the curing accelerator include organic base acid salts or aromatic compounds having tertiary nitrogen, and organic base acid salts include organic onium salts such as organic phosphonium salts and organic ammonium salts and tertiary nitrogen. Examples thereof include acid salts of organic bases. Examples of organic phosphonium salts include phosphonium bromides having four phenyl rings such as tetraphenyl phosphonium bromide and triphenyl phosphine / toluene bromide. Examples of organic ammonium salts include tetraoctyl ammonium bromide, tetra Examples include tetra (C1-C8) alkylammonium bromides such as butylammonium bromide and tetraethylammonium bromide. Examples of acid salts of organic bases having tertiary nitrogen include alicyclic bases having tertiary nitrogen in the ring. Examples include acid salts and organic acid salts of various imidazoles.
上記環内に3級窒素を有する脂環式塩基の有機酸塩としては、例えば、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7のフェノール塩、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7のオクチル酸塩等のジアザ化合物とフェノール類、下記多価カルボン酸類、又はフォスフィン酸類との塩類が挙げられる。
上記各種イミダゾール類の有機酸塩としては、例えばイミダゾール類と多価カルボン酸等の有機酸との塩類が挙げられる。イミダゾール類としては、例えば、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、1−シアノエチル−2−ウンデシルイミダゾール等が挙げられる。好ましいイミダゾール類としては、例えば下記の3級窒素を有する芳香族化合物におけるフェニル基置換イミダゾール類と同じイミダゾール類が挙げられる。
Examples of the organic acid salt of an alicyclic base having tertiary nitrogen in the ring include 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7 phenol salt, 1,8-diazabicyclo (5,4). , 0) Salts of diaza compounds such as octylate of undecene-7 and phenols, the following polyvalent carboxylic acids, or phosphinic acids.
Examples of the organic acid salts of the various imidazoles include salts of imidazoles with organic acids such as polycarboxylic acids. Examples of imidazoles include 2-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 2-heptadecylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, and 1-benzyl. Examples include 2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole, and the like. Preferable imidazoles include, for example, the same imidazoles as the phenyl group-substituted imidazoles in the aromatic compound having the following tertiary nitrogen.
上記多価カルボン酸類としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族多価カルボン酸、マレイン酸、蓚酸等の脂肪族多価カルボン酸が挙げられ、好ましい多価カルボン酸としては、例えばテレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等の芳香族多価カルボン酸が挙げられる。好ましいイミダゾール類と多価カルボン酸等の有機酸との塩類としては、例えば1位に置換基を有しているイミダゾール類の多価カルボン酸塩が挙げられる。より好ましくは、例えば1−ベンジル−2−フェニルイミダゾールのトリメリット酸塩である。 Examples of the polyvalent carboxylic acids include aromatic polyvalent carboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, and naphthalenedicarboxylic acid, and aliphatic polyvalent carboxylic acids such as maleic acid and oxalic acid. Examples of preferred polyvalent carboxylic acids include aromatic polyvalent carboxylic acids such as terephthalic acid, trimellitic acid, and pyromellitic acid. Examples of preferable salts of imidazoles with organic acids such as polyvalent carboxylic acids include polyvalent carboxylates of imidazoles having a substituent at the 1-position. More preferred is, for example, trimellitic acid salt of 1-benzyl-2-phenylimidazole.
上記3級窒素を有する芳香族化合物としては、例えばフェニル基置換イミダゾール類や3級アミノ基置換フェノール類が挙げられる。フェニル基置換イミダゾール類としては、例えば2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−3,5−ジヒドロキシメチルイミダゾール、2−フェニル−4−ヒドロキシメチル−5ーメチルイミダゾール、1−シアノエチル−2−フェニル−3,5−ジシアノエトキシメチルイミダゾール等が挙げられる。好ましくは、例えば1位に芳香族置換基を有しているイミダゾール類であり、より好ましくは、例えば1−ベンジル−2−フェニルイミダゾールである。3級アミノ基置換フェノール類としては、例えば2,4,6−トリ(ジメチルアミノメチル)−フェノール等のジ(C1〜C4)アルキルアミノ(C1〜C4)アルキル基を1〜3個有するフェノール類が挙げられる。 Examples of the aromatic compound having tertiary nitrogen include phenyl group-substituted imidazoles and tertiary amino group-substituted phenols. Examples of phenyl group-substituted imidazoles include 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 1-benzyl-2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, Examples include 2-phenyl-3,5-dihydroxymethylimidazole, 2-phenyl-4-hydroxymethyl-5-methylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenyl-3,5-dicyanoethoxymethylimidazole, and the like. Preferable examples include imidazoles having an aromatic substituent at the 1-position, and more preferable examples include 1-benzyl-2-phenylimidazole. Examples of tertiary amino group-substituted phenols include phenols having 1 to 3 di (C1-C4) alkylamino (C1-C4) alkyl groups such as 2,4,6-tri (dimethylaminomethyl) -phenol. Is mentioned.
上記硬化促進剤の中でも特に好ましい硬化促進剤としては、例えば1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7のフェノール塩、1,8−ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン−7のオクチル酸塩、2,4,6−トリ(ジメチルアミノメチル)−フェノール、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラエチルアンモニウムブロミド、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾールのトリメリット酸塩、テトラフェニルホスフォニウムブロミド、トリフェニルホスフィン・トルエンブロミドである。
上記硬化促進剤は、1種又は2種類以上併せて用いることができる。硬化促進剤の使用量は、硬化成型体用樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)100質量%に対し、0.01〜5質量%とすることが好ましく、より好ましくは0.03〜3質量%である。
Among the above-mentioned curing accelerators, particularly preferred curing accelerators include, for example, phenol salts of 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, 1,8-diazabicyclo (5,4,0) undecene-7, and the like. Octyrate, 2,4,6-tri (dimethylaminomethyl) -phenol, tetrabutylammonium bromide, tetraethylammonium bromide, 1-benzyl-2-phenylimidazole, trimellitic acid salt of 1-benzyl-2-phenylimidazole Tetraphenylphosphonium bromide and triphenylphosphine-toluene bromide.
The said hardening accelerator can be used 1 type or in combination of 2 or more types. The amount of the curing accelerator used is preferably 0.01 to 5% by mass with respect to 100% by mass of the resin composition for a cured molded body (total amount of the condensable inorganic compound, curable organic compound and curing agent). More preferably, it is 0.03 to 3% by mass.
上記硬化成型体用樹脂組成物としてはまた、可撓性を有する成分(可撓性成分)を含むことが好適であり、これによって、一体感のある樹脂組成物とすることが可能となる。また、可撓性成分を含むことによって樹脂の硬度が向上する。
上記可撓性成分としては、上記硬化性有機化合物とは異なる化合物であってもよく、上記硬化性有機化合物の少なくとも1種が可撓性成分であってもよい。
The resin composition for a cured molded body preferably includes a flexible component (flexible component), which makes it possible to obtain a resin composition with a sense of unity. Moreover, the hardness of resin improves by including a flexible component.
The flexible component may be a compound different from the curable organic compound, and at least one of the curable organic compounds may be a flexible component.
上記可撓性成分として具体的には、−〔−(CH2)n−O−〕m−で表されるオキシアルキレン骨格を有する化合物(nは2以上、mは1以上の整数である。好ましくは、nは2〜12、mは1〜1000の整数であり、より好ましくは、nは3〜6、mは1〜20の整数である。)が好適であり、例えば、(1)オキシブチレン基を含むエポキシ化合物(ジャパンエポキシレジン社製、YL−7217、エポキシ当量437、液状エポキシ化合物(10℃以上))が好適である。また、その他の好適な可撓性成分としては、(2)高分子エポキシ化合物(例えば、水添ビスフェノール(ジャパンエポキシレジン社製、YL−7170、エポキシ当量1000、固形水添エポキシ化合物));(3)脂環式固形エポキシ化合物(ダイセル化学工業社製 EHPE−3150);(4)脂環式液状エポキシ化合物(ダイセル化学工業社製、セロキサイド2081);(5)液状ニトリルゴム等の液状ゴム、ポリブタジエン等の高分子ゴム、粒径100nm以下の微粒子ゴム等が好ましい。 Specifically, the flexible component is a compound having an oxyalkylene skeleton represented by — [— (CH 2 ) n —O—] m — (n is 2 or more, and m is an integer of 1 or more. Preferably, n is 2 to 12, m is an integer of 1 to 1000, and more preferably, n is 3 to 6 and m is an integer of 1 to 20.), for example, (1) An epoxy compound containing an oxybutylene group (Japan Epoxy Resin, YL-7217, epoxy equivalent 437, liquid epoxy compound (10 ° C. or higher)) is preferred. As other suitable flexible components, (2) polymer epoxy compounds (for example, hydrogenated bisphenol (manufactured by Japan Epoxy Resin, YL-7170, epoxy equivalent 1000, solid hydrogenated epoxy compound)); 3) alicyclic solid epoxy compound (EHPE-3150 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.); (4) alicyclic liquid epoxy compound (Delcel Chemical Industries, Celoxide 2081); (5) liquid rubber such as liquid nitrile rubber, Polymer rubber such as polybutadiene, fine particle rubber having a particle size of 100 nm or less, and the like are preferable.
これらの中でもより好ましくは、末端や側鎖や主鎖骨格等に上述したような硬化性の官能基を含む化合物である。
このように上記可撓性成分としては、硬化性の官能基を含む化合物を好適に用いることができるが、該化合物としては、エポキシ基を含む化合物であることが好ましく、より好ましくは、オキシブチレン基(−〔−(CH2)4−O−〕m−(mは、同上。))を有する化合物である。
Among these, more preferred are compounds containing a curable functional group as described above at the terminal, side chain, main chain skeleton or the like.
As described above, a compound containing a curable functional group can be suitably used as the flexible component, but the compound is preferably a compound containing an epoxy group, and more preferably oxybutylene. A compound having a group (— [— (CH 2 ) 4 —O—] m — (m is the same as above)).
上記可撓性成分の含有量としては、上記硬化性有機化合物と可撓性成分との合計量100質量%に対し、40質量%以下であることが好適である。より好ましくは30質量%以下、特に好ましくは20質量%以下である。また、0.01質量%以上が好ましく、より好ましくは0.1質量%以上、更に好ましくは0.5質量%以上である。 The content of the flexible component is preferably 40% by mass or less with respect to 100% by mass of the total amount of the curable organic compound and the flexible component. More preferably, it is 30 mass% or less, Most preferably, it is 20 mass% or less. Moreover, 0.01 mass% or more is preferable, More preferably, it is 0.1 mass% or more, More preferably, it is 0.5 mass% or more.
上記硬化成型体用樹脂組成物としてはまた、離型剤を含むことが好適である。離型剤としては、通常の離型剤を好適に用いることができるが、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のカルボン酸塩及び炭素数8〜36のカルボン酸無水物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とが好ましい。このような離型剤を含有することで、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ことから、より優れた透明性、表面外観、寸法精度及び金型転写性等を有する硬化成型体を得ることができ、電気・電子部品材料用途や光学部材用途等に更に有用な硬化成型体となる。 The resin composition for a cured molded body preferably contains a release agent. As the mold release agent, a normal mold release agent can be suitably used, but 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, and 8 carbon atoms. It is preferably at least one compound selected from the group consisting of a carboxylic acid salt having ˜36 and a carboxylic acid anhydride having 8 to 36 carbon atoms. By including such a mold release agent, the mold can be easily peeled off when cured using a mold, and the appearance is controlled without damaging the surface of the cured product, thereby expressing transparency. Therefore, it is possible to obtain a cured molded body having more excellent transparency, surface appearance, dimensional accuracy, mold transferability, etc., and further useful curing for electrical / electronic component material use, optical member use, etc. It becomes a molded body.
上記化合物の中でもより好ましくは、カチオン硬化反応を阻害することなく、離型効果を充分に発揮できることから、特に、アルコール、カルボン酸、カルボン酸エステルであり、更に好ましくは、カルボン酸(特に高級脂肪酸)及びカルボン酸エステルである。なお、アミン類は、カチオン硬化反応を阻害する可能性があることから、カチオン硬化反応を伴う場合は、離型剤として用いない方が好ましい。
上記化合物はまた、直鎖状、分岐状、環状等のいずれの構造であってもよく、分岐しているものが好ましい。
上記化合物の炭素数としては、8〜36の整数であることが好適であるが、これによって、樹脂組成物の透明性や作業性等の機能を損なうことなく優れた剥離性を示す硬化物となる。炭素数としてより好ましくは8〜20であり、更に好ましくは10〜18である。
Among these compounds, more preferred are alcohols, carboxylic acids, and carboxylic acid esters, and even more preferred are carboxylic acids (particularly higher fatty acids) because the release effect can be sufficiently exhibited without inhibiting the cationic curing reaction. ) And carboxylic acid esters. In addition, since amines may inhibit a cation curing reaction, when accompanying a cation curing reaction, it is preferable not to use as a mold release agent.
The above-mentioned compound may have any structure such as linear, branched or cyclic, and is preferably branched.
The number of carbon atoms of the compound is preferably an integer of 8 to 36, and thereby, a cured product exhibiting excellent peelability without impairing functions such as transparency and workability of the resin composition; Become. More preferably, it is 8-20 as carbon number, More preferably, it is 10-18.
上記炭素数が8〜36のアルコールとは、一価又は多価のアルコールであり、直鎖状のものでも分岐状のものでもよい。具体的には、オクチルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、トリデシルアルコール、テトラデシルアルコール、ペンタデシルアルコール、パルミチルアルコール、マーガリルアルコール、ステアリルアルコール、ノナデシルアルコール、エイコシルアルコール、セリルアルコール、ミリシルアルコ−ル、メチルペンチルアルコール、2−エチルブチルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール、3.5−ジメチル−1−ヘキサノール、2,2,4−トリメチル−1−ペンタノール、ジペンタエリスリトール、2−フェニルエタノール等が好適である。上記アルコールとしては、脂肪族アルコールが好ましく、中でも、オクチルアルコール(オクタノール)、ラウリルアルコール、2−エチルヘキシルアルコール(2−エチルヘキサノール)、ステアリルアルコールがより好ましい。 The alcohol having 8 to 36 carbon atoms is a monovalent or polyhydric alcohol, and may be linear or branched. Specifically, octyl alcohol, nonyl alcohol, decyl alcohol, undecyl alcohol, lauryl alcohol, tridecyl alcohol, tetradecyl alcohol, pentadecyl alcohol, palmityl alcohol, margaryl alcohol, stearyl alcohol, nonadecyl alcohol, eicosyl Alcohol, ceryl alcohol, myricyl alcohol, methylpentyl alcohol, 2-ethylbutyl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol, 3.5-dimethyl-1-hexanol, 2,2,4-trimethyl-1-pentanol, dipentaerythritol 2-phenylethanol and the like are preferred. The alcohol is preferably an aliphatic alcohol, and more preferably octyl alcohol (octanol), lauryl alcohol, 2-ethylhexyl alcohol (2-ethylhexanol), and stearyl alcohol.
上記炭素数が8〜36のカルボン酸とは、1価又は多価のカルボン酸であり、2−エチルヘキサン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、ウンデカン酸、ラウリン酸、トリデカン酸、テトラデカン酸、ペンタデカン酸、パルミチン酸、1−ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、エイコサン酸、1−ヘキサコサン酸、ベヘン酸等が好適である。好ましくは、オクタン酸、ラウリン酸、2−エチルヘキサン酸、ステアリン酸である。 The carboxylic acid having 8 to 36 carbon atoms is a monovalent or polyvalent carboxylic acid, and includes 2-ethylhexanoic acid, octanoic acid, nonanoic acid, decanoic acid, undecanoic acid, lauric acid, tridecanoic acid, and tetradecanoic acid. Pentadecanoic acid, palmitic acid, 1-heptadecanoic acid, stearic acid, nonadecanoic acid, eicosanoic acid, 1-hexacosanoic acid, behenic acid and the like are suitable. Preferred are octanoic acid, lauric acid, 2-ethylhexanoic acid, and stearic acid.
上記炭素数が8〜36のカルボン酸エステルとは、(1)上記アルコールと上記カルボン酸とから得られるカルボン酸エステル、(2)メタノール、エタノール、プロパノール、ヘプタノール、ヘキサノール、グリセリン、ベンジルアルコール等の炭素数1〜7のアルコールと上記カルボン酸との組み合わせで得られるカルボン酸エステル、(3)酢酸、プロピオン酸、ヘキサン酸、ブタン酸等の炭素数1〜7のカルボン酸と上記アルコールとの組み合わせで得られるカルボン酸エステル、(4)炭素数1〜7のアルコールと、炭素数1〜7のカルボン酸とから得られるカルボン酸エステルであって、合計炭素数が8〜36となる化合物等が好適である。これらの中でも、(2)及び(3)のカルボン酸エステルが好ましく、ステアリン酸メチルエステル、ステアリン酸エチルエステル、酢酸オクチルエステル等がより好ましい。 The carboxylic acid ester having 8 to 36 carbon atoms includes (1) carboxylic acid ester obtained from the above alcohol and the above carboxylic acid, (2) methanol, ethanol, propanol, heptanol, hexanol, glycerin, benzyl alcohol and the like. Carboxylic acid ester obtained by a combination of an alcohol having 1 to 7 carbon atoms and the above carboxylic acid, (3) A combination of a carboxylic acid having 1 to 7 carbon atoms such as acetic acid, propionic acid, hexanoic acid, butanoic acid and the above alcohol (4) a carboxylic acid ester obtained from an alcohol having 1 to 7 carbon atoms and a carboxylic acid having 1 to 7 carbon atoms, and a compound having a total carbon number of 8 to 36. Is preferred. Among these, the carboxylic acid esters of (2) and (3) are preferable, and stearic acid methyl ester, stearic acid ethyl ester, acetic acid octyl ester, and the like are more preferable.
上記炭素数が8〜36のカルボン酸塩とは、上記カルボン酸と、アミン、Na、K、Mg、Ca、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Snとの組み合わせで得られるカルボン酸塩等が好適である。これらの中でも、ステアリン酸Zn、ステアリン酸Mg、2−エチルヘキサン酸Zn等が好ましい。
上記炭素数8〜36のカルボン酸無水物としては、上述した炭素数8〜36のカルボン酸の無水物が挙げられる。
The carboxylate having 8 to 36 carbon atoms is a carboxylic acid obtained by a combination of the carboxylic acid and an amine, Na, K, Mg, Ca, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, or Sn. Salts and the like are preferred. Among these, Zn stearate, Mg stearate, Zn 2-ethylhexanoate and the like are preferable.
Examples of the carboxylic acid anhydride having 8 to 36 carbon atoms include the carboxylic acid anhydrides having 8 to 36 carbon atoms described above.
上述の化合物の中でもより好ましくは、ステアリン酸及びステアリン酸エステル等のステアリン酸系化合物、アルコール系化合物であり、更に好ましくは、ステアリン酸系化合物である。 Of the above-mentioned compounds, stearic acid compounds such as stearic acid and stearic acid esters, and alcohol compounds are more preferable, and stearic acid compounds are more preferable.
上記離型剤の含有量としては、上記硬化成型体用樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)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%を超えると硬化成型体用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。 As content of the said mold release agent, it is 10 mass% or less with respect to 100 mass% of said resin compositions for hardening molded objects (total amount of a condensable inorganic compound, a curable organic compound, and a hardening | curing agent). preferable. If it exceeds 10% by mass, the resin composition for cured molded bodies may be difficult to cure. More preferably, it is 0.01-5 mass%, More preferably, it is 0.1-2 mass%.
上記硬化成型体用樹脂組成物は、上述した必須成分や好適な含有成分の他に、本発明の作用効果を損なわない限りにおいて、無機微粒子、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、ラジカル捕捉剤、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、無機充填剤や有機充填剤、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)等を含有してもよい。 In addition to the above-described essential components and suitable components, the cured molded body resin composition is saturated without inorganic fine particles, reactive diluents, and unsaturated bonds as long as the effects of the present invention are not impaired. Compound, Pigment, Dye, Radical scavenger, Antioxidant, UV absorber, Light stabilizer, Plasticizer, Non-reactive compound, Chain transfer agent, Thermal polymerization initiator, Anaerobic polymerization initiator, Polymerization inhibitor, Inorganic filling Adhesion improvers such as adhesives, organic fillers, coupling agents, heat stabilizers, antibacterial / antifungal agents, flame retardants, matting agents, antifoaming agents, leveling agents, wetting / dispersing agents, anti-settling agents, Contains anti-sticking agent, anti-sagging agent, anti-coloring agent, emulsifier, anti-slip / scratch agent, anti-skinning agent, drying agent, antifouling agent, antistatic agent, conductive agent (electrostatic aid), etc. Good.
上述した中でも、紫外線吸収剤、ラジカル捕捉剤及び酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも1種を含有することが好ましい。これにより、上記樹脂組成物を用いて得られる硬化成型体の耐湿熱性や耐熱性(耐熱変色性)を更に優れたものとすることができる。より好ましくは、ラジカル捕捉剤及び酸化防止剤の少なくとも一方を含有することであり、更に好ましくは、ラジカル捕捉剤及び酸化防止剤の両方を含有することである。これらの添加剤の好ましい含有量は、樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)100質量%に対して0.01〜1質量%である。 Among the above, it is preferable to contain at least one selected from the group consisting of an ultraviolet absorber, a radical scavenger and an antioxidant. Thereby, the heat-and-moisture resistance and heat resistance (heat-resistant discoloration property) of the hardening molded object obtained using the said resin composition can be made further excellent. More preferably, it contains at least one of a radical scavenger and an antioxidant, and more preferably contains both a radical scavenger and an antioxidant. A preferable content of these additives is 0.01 to 1% by mass with respect to 100% by mass of the resin composition (total amount of the condensable inorganic compound, the curable organic compound, and the curing agent).
上記紫外線吸収剤としては、例えば、チヌビン384−2(BASFジャパン社製)が好適である。
上記ラジカル捕捉剤としては、例えば、IRGANOX1010(BASFジャパン社製)が好適である。
上記酸化防止剤としては、例えば、アデカスタブPEP36(ADEKA社製)が好適である。
As the ultraviolet absorber, for example, Tinuvin 384-2 (manufactured by BASF Japan Ltd.) is suitable.
As the radical scavenger, for example, IRGANOX 1010 (manufactured by BASF Japan) is suitable.
As the antioxidant, for example, ADK STAB PEP36 (manufactured by ADEKA) is suitable.
上記硬化成型体用樹脂組成物はまた、粘度が10000Pa・s以下であることが好ましい。これによって、加工特性により優れるものとなり、寸法精度及び金型転写性等に更に優れる硬化成型体を得ることができる。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い。より好ましくは0.1Pa・s以上、更に好ましくは1Pa・s以上、特に好ましくは5Pa・s以上である。
なお、上記粘度は、例えば、ブルックフィールド社製R/Sレオメーターを用いて測定温度40℃で測定することができる。
The resin composition for a cured molded body preferably has a viscosity of 10,000 Pa · s or less. Thereby, it becomes more excellent in processing characteristics, and a cured molded body having further excellent dimensional accuracy and mold transferability can be obtained. 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. More preferably, it is 0.1 Pa · s or more, further preferably 1 Pa · s or more, and particularly preferably 5 Pa · s or more.
The viscosity can be measured, for example, at a measurement temperature of 40 ° C. using an R / S rheometer manufactured by Brookfield.
本発明はまた、上記硬化成型体用樹脂組成物を硬化させることにより得られる硬化成型体でもある。
上記硬化成型体は、上述した硬化成型体用樹脂組成物から得られることに起因して、吸水性が低く、過酷な使用環境においても安定した性能を発揮することができる。
The present invention is also a cured molded body obtained by curing the resin composition for cured molded body.
The cured molded body is low in water absorption due to being obtained from the above-described resin composition for cured molded body, and can exhibit stable performance even in a severe use environment.
以下では、上記硬化成型体用樹脂組成物から硬化成型体を製造する方法について説明する。
硬化成型体の製造方法としては、特に限定されないが、特定温度での熱硬化工程及び/又は活性エネルギー線照射による硬化工程(第1工程)と、高温での熱硬化工程(第2工程)とを含む方法を採用することが好ましい。これによって、耐熱性、耐磨耗性及び離型性に優れ、収縮率が小さく、しかも着色がなく透明な硬化成型体を容易に製造することが可能となる。
Below, the method to manufacture a hardening molding from the said resin composition for hardening moldings is demonstrated.
Although it does not specifically limit as a manufacturing method of a hardening molded object, The hardening process (1st process) by the thermosetting process and / or active energy ray irradiation in specific temperature, The thermosetting process (2nd process) at high temperature, It is preferable to employ a method including: As a result, it is possible to easily produce a cured cured product that is excellent in heat resistance, wear resistance, and mold releasability, has a small shrinkage rate, and has no coloration.
上記硬化成型体の製造方法は、第1工程として、硬化成型体用樹脂組成物(単に「樹脂組成物」とも称す。)を80〜200℃で熱硬化させる工程、硬化成型体用樹脂組成物を活性エネルギー線照射により硬化させる工程、又は、硬化成型体用樹脂組成物を80〜200℃で熱硬化し、かつ活性エネルギー線照射により硬化させる工程、のいずれかの工程と、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第2工程とを含む方法である。なお、上記硬化成型体の製造方法の作用効果を損なわない限り、通常の成型(成形)工程で行われる他の工程を更に含むものであってもよい。 In the method for producing the cured molded body, as a first step, a process of thermally curing a resin composition for cured molded body (also simply referred to as “resin composition”) at 80 to 200 ° C., a resin composition for cured molded body A step of curing by irradiation with active energy rays, or a step of thermosetting the resin composition for cured molded bodies at 80 to 200 ° C. and curing by irradiation of active energy rays, the first step And a second step of thermally curing the cured product obtained in step 200 to 200 ° C. or less. In addition, as long as the effect of the manufacturing method of the said hardening molded object is not impaired, the other process performed at a normal shaping | molding (molding) process may further be included.
上記第1工程において、熱硬化させる場合は、硬化温度を80〜200℃とすることが適当である。80℃未満では、硬化成型体用樹脂組成物を充分に硬化できず、収縮率の小さい有機樹脂マトリックスを作成できないため、続く第2段階の熱硬化工程において硬化収縮が大きくなるおそれがある。200℃を超えると、縮合性無機化合物の縮合反応による硬化反応が目立つようになるため、縮合性無機化合物による硬化収縮が大きくなり、また、縮合反応により副生する水分やアルコール等の気化によって発泡して硬化反応を行うことができないおそれや、また、強度や表面硬度が高く、かつ高外観の硬化成型体を得ることができないおそれがある。更に、離型性が充分とはならず、寸法精度や金型転写性に優れた硬化成型体を得られないおそれもある。好ましくは100℃以上であり、また、好ましくは160℃以下である。 In the said 1st process, when making it thermoset, it is suitable for hardening temperature to be 80-200 degreeC. If it is less than 80 ° C., the resin composition for a cured molded body cannot be sufficiently cured, and an organic resin matrix having a small shrinkage rate cannot be produced. Therefore, there is a possibility that curing shrinkage will increase in the subsequent second-stage thermosetting process. When the temperature exceeds 200 ° C., the curing reaction due to the condensation reaction of the condensable inorganic compound becomes conspicuous, so the curing shrinkage due to the condensable inorganic compound increases, and foaming occurs due to vaporization of water or alcohol by-produced by the condensation reaction. Thus, there is a possibility that the curing reaction cannot be performed, and there is a possibility that a cured molded body having high strength and surface hardness and high appearance cannot be obtained. Furthermore, the mold release property is not sufficient, and there is a possibility that a cured molded article excellent in dimensional accuracy and mold transferability cannot be obtained. Preferably it is 100 degreeC or more, Preferably it is 160 degreeC or less.
上記熱硬化工程における硬化時間は、用いる硬化剤の種類等によって適宜設定すればよい。例えば、カチオン硬化触媒を硬化剤として用いる場合、すなわちカチオン硬化反応で硬化させる場合は、硬化時間を短時間としても充分に硬化反応を行うことができるが、このような短時間硬化は、第1工程において縮合性無機化合物の反応が起こりにくいため好適である。また、製造効率を高めることができる点でも好適である。更にカチオン硬化触媒は、エステルを生じない点で耐熱性に優れる有機樹脂成分となる。例えば、硬化時間は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。また、酸無水物系やフェノール系、アミン系等の通常使用される硬化剤を用いる場合は、充分に硬化させるため、硬化時間は15分〜48時間とすることが好適である。より好ましくは30分〜36時間である。 What is necessary is just to set suitably the hardening time in the said thermosetting process according to the kind etc. of hardening agent to be used. For example, when a cationic curing catalyst is used as a curing agent, that is, when curing is performed by a cationic curing reaction, the curing reaction can be sufficiently performed even if the curing time is short. This is suitable because the reaction of the condensable inorganic compound hardly occurs in the process. Moreover, it is suitable also in the point which can improve manufacturing efficiency. Furthermore, the cationic curing catalyst is an organic resin component having excellent heat resistance in that no ester is produced. For example, the curing time is preferably 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. Moreover, when using normally used hardening | curing agents, such as an acid anhydride type, a phenol type, and an amine type, in order to fully harden | cure, it is suitable for hardening time to be 15 minutes-48 hours. More preferably, it is 30 minutes to 36 hours.
上記熱硬化工程はまた、空気中及び/又は窒素等の不活性ガス雰囲気の減圧下、加圧下のいずれの雰囲気下でも行うことができる。また、硬化温度80〜200℃の範囲内で、硬化温度を段階的に変化させてもよい。例えば、生産性向上等の観点から、硬化成型体用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及び/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、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 and / or under an inert gas atmosphere such as nitrogen under reduced pressure or under pressure. Moreover, you may change a curing temperature in steps within the range of 80-200 degreeC of curing temperature. For example, from the viewpoint of improving productivity, etc., the resin composition for a cured molded body is held in a mold at a predetermined temperature and time, and then taken out from the mold and statically placed in an air and / or an inert gas atmosphere such as nitrogen. It is also possible to place and heat-treat. Moreover, you may combine hardening by active energy ray irradiation.
上記第1工程において、活性エネルギー線照射により硬化させる場合、活性エネルギー線としては、ラジカル、カチオン等の活性種を生成させることができるものであればよい。例えば、紫外線、可視光線、電子線、α線、β線、γ線等の電離放射線、マイクロ波、高周波、赤外線、レーザー光線等が好適であり、ラジカル性活性種を発生させる化合物の吸収波長を考慮して適宜選択すればよい。中でも、容易に取り扱うことができる点から、波長180〜500nmの紫外線又は可視光線が好ましい。これらの波長範囲の中でも、特に、254nm、308nm、313nm、365nmの波長の光が硬化に有効である。
なお、上記活性エネルギー線照射による硬化工程は、空気中及び/又は不活性ガス中、減圧下、加圧下のいずれの雰囲気下でも行うことができる。
In the said 1st process, when making it harden | cure by active energy ray irradiation, what is necessary is just to be able to produce | generate active species, such as a radical and a cation, as an active energy ray. For example, ionizing radiation such as ultraviolet rays, visible rays, electron beams, α rays, β rays, and γ rays, microwaves, high frequencies, infrared rays, laser beams, etc. are suitable, taking into consideration the absorption wavelength of the compound that generates radically active species. And may be selected as appropriate. Among these, ultraviolet rays or visible rays having a wavelength of 180 to 500 nm are preferable because they can be easily handled. Among these wavelength ranges, light having wavelengths of 254 nm, 308 nm, 313 nm, and 365 nm is particularly effective for curing.
In addition, the hardening process by the said active energy ray irradiation can be performed in air and / or an inert gas under any atmosphere under reduced pressure or under pressure.
上記波長180〜500nmの紫外線又は可視光線の光発生源としては、例えば、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、ケミカルランプ、ブラックライトランプ、水銀−キセノンランプ、エキシマーランプ、ショートアーク灯、ヘリウム・カドミニウムレーザー、アルゴンレーザー、エキシマーレーザー、太陽光等が好適である。 Examples of the light generation source of ultraviolet light or visible light having a wavelength of 180 to 500 nm include, for example, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a chemical lamp, a black light lamp, a mercury-xenon lamp, an excimer lamp, Short arc lamps, helium / cadmium lasers, argon lasers, excimer lasers, sunlight and the like are suitable.
上記活性エネルギー線照射の照射時間、すなわち活性エネルギー線による硬化工程における硬化時間は、活性エネルギー線の種類や照射量等によって適宜設定すればよい。例えば、波長180〜500nmの紫外線又は可視光線の照射時間は、0.1マイクロ秒〜30分が好ましく、より好ましくは0.1ミリ秒〜1分である。 What is necessary is just to set suitably the irradiation time of the said active energy ray irradiation, ie, the hardening time in the hardening process by an active energy ray, according to the kind, irradiation amount, etc. of an active energy ray. For example, the irradiation time of ultraviolet rays or visible rays having a wavelength of 180 to 500 nm is preferably 0.1 microseconds to 30 minutes, and more preferably 0.1 milliseconds to 1 minute.
上記第1工程としては、上述したように、硬化成型体用樹脂組成物を80〜200℃で熱硬化させる工程及び活性エネルギー線照射により硬化させる工程のいずれか1以上の工程からなるが、中でも、硬化成型体用樹脂組成物を80〜200℃で熱硬化させる工程を少なくとも行うことが好適である。これによって、第1工程で目的の形状をより容易に得ることができ、第2工程でもその形状の維持がより容易になり、第2工程で縮合性無機化合物の縮合によって生じ得る気体による成型体中での発泡をより充分に防ぐことができる。 As described above, the first step includes one or more steps of a step of thermally curing the resin composition for a cured molded body at 80 to 200 ° C. and a step of curing by irradiation with active energy rays. It is preferable to perform at least the step of thermosetting the resin composition for a cured molded body at 80 to 200 ° C. Thereby, the target shape can be obtained more easily in the first step, the shape can be maintained more easily in the second step, and the molded body by gas that can be generated by condensation of the condensable inorganic compound in the second step. The foaming inside can be prevented more sufficiently.
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、射出成型法、圧縮成型法、注型成型法、サンドイッチ成型法等の金型成型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硬化成型体を容易に製造できるという作用効果をより充分に発揮することが可能となる。 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 by a mold molding method such as an injection molding method, a compression molding method, a casting molding method, or a sandwich molding method. If it is a hardening process using such a mold, it is excellent in various physical properties such as wear resistance, low shrinkage, dimensional accuracy and mold transferability, and easily produces a transparent cured molded body without coloring. It is possible to more fully demonstrate the effect of being able to.
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、低コストで硬化成型体を得ることが可能になる。
この場合、上記硬化成型体用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、目的とする硬化成型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, so that a cured molded body can be obtained at low cost.
In this case, the resin composition for a cured molded body is a one-part composition containing a curing agent and other components as required, and the one-part composition is placed in a mold that matches the shape of the target cured molded body. Is preferably used by filling (injection / coating, etc.) and curing, and then removing the cured product from the mold.
上記製造方法では、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、第2工程に供することになるが、第2工程での硬化物中の発泡を防ぐため、第1工程で得られる硬化物の鉛筆硬度が9B以上であることが好適である。より好ましくは6B以上、更に好ましくは2B以上、特に好ましくはF以上である。
なお、鉛筆硬度は、鉛筆引っかき硬度試験機(株式会社安田精機製作所製)を用いて、JIS−K5600−5−4(1999年制定)に準拠し、荷重を1000gとして測定することができる。
In the above manufacturing method, the cured product obtained in the first step (preferably, the cured product taken out from the mold by the demolding step) is used for the second step, but in the cured product in the second step. In order to prevent foaming, it is preferable that the pencil hardness of the cured product obtained in the first step is 9B or more. More preferably, it is 6B or more, More preferably, it is 2B or more, Most preferably, it is F or more.
The pencil hardness can be measured using a pencil scratch hardness tester (manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.) in accordance with JIS-K5600-5-4 (established in 1999) with a load of 1000 g.
上記製造方法において、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になる。第2工程での熱硬化温度が200℃以下であると、ポリシロキサン化合物が充分に硬化反応しないため、屋外使用用途等に求められる高いレベルの表面硬度、すなわち優れた耐磨耗性を有する硬化成型体を得ることができないおそれがある。また、未反応のエポキシ化合物又はオキセタン化合物が多く残留することとなり充分な耐久性及び吸水性を得られないおそれがある。また、500℃を超えると、有機樹脂成分の分解による着色や硬度が低下するおそれがある。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。また、好ましくは、400℃以下である。 In the manufacturing 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. Become. When the heat curing temperature in the second step is 200 ° C. or less, the polysiloxane compound does not sufficiently undergo a curing reaction, and therefore, a high level of surface hardness required for outdoor use or the like, that is, curing with excellent wear resistance. There is a possibility that a molded body cannot be obtained. Further, a large amount of unreacted epoxy compound or oxetane compound remains, and there is a possibility that sufficient durability and water absorption cannot be obtained. Moreover, when it exceeds 500 degreeC, there exists a possibility that the coloring and hardness by decomposition | disassembly of an organic resin component may fall. Preferably it is 250 degreeC or more, More preferably, it is 300 degreeC or more, Especially preferably, it is 330 degreeC or more, Most preferably, it is 350 degreeC or more. Moreover, Preferably, it is 400 degrees C or less.
上記第2工程における硬化時間は、得られる硬化成型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〜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。 The curing time in the second step is not particularly limited as long as the curing rate of the resulting cured molded body is sufficient, but considering production efficiency, for example, it is preferably set to 30 minutes to 30 hours. is there. More preferably, it is 1 to 10 hours.
上記第2工程はまた、空気中及び/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、ポリシロキサン化合物の硬化反応が効果的に行われ、透明性及び表面硬度(耐磨耗性)が更に向上する観点から、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。また、硬化温度200℃を超え、500℃以下の温度範囲内で、硬化温度を段階的に変化させてもよい。 The second step can also be performed in any atmosphere of air and / or an inert gas atmosphere such as nitrogen. In particular, the second step is preferably performed in an atmosphere having a low oxygen concentration from the viewpoint of effectively performing a curing reaction of the polysiloxane compound and further improving transparency and surface hardness (abrasion resistance). . 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. Further, the curing temperature may be changed stepwise within a temperature range exceeding 200 ° C. and not more than 500 ° C.
上述した製造方法(以下、硬化方法(1)ともいう。)によれば、耐熱性及び耐磨耗性に優れ、かつ収縮率が小さいうえ、離型性、低着色性及び透明性に優れ、機械的特性や光学特性を充分に発揮できる硬化成型体を得ることができ、特に、硬度が高く、耐磨耗性が極めて高い硬化成型体を得ることができる。
このように、硬化方法(1)は、耐磨耗性に優れる硬化成型体の製造に特に好適であるが、本発明の硬化成型体の製造方法はそれに限定されず、硬化成型体に要求される特性に応じて適宜好適な方法や条件を選択することができる。
According to the manufacturing method described above (hereinafter also referred to as the curing method (1)), the heat resistance and the wear resistance are excellent, the shrinkage rate is small, and the releasability, low colorability and transparency are excellent. It is possible to obtain a cured molded body that can sufficiently exhibit mechanical characteristics and optical characteristics, and in particular, it is possible to obtain a cured molded body that has high hardness and extremely high wear resistance.
As described above, the curing method (1) is particularly suitable for the production of a cured molded body having excellent wear resistance, but the method for producing a cured molded body of the present invention is not limited thereto, and is required for a cured molded body. Appropriate methods and conditions can be selected as appropriate according to the characteristics.
例えば、耐熱性に優れる硬化成型体、より具体的には熱による変色や、透過率の低下が抑制された、耐熱変色性に優れる硬化成型体を得る場合には、以下に述べる硬化方法(2)が好適である。
すなわち、硬化工程における最高加熱温度が150〜250℃である方法が好適である。
硬化方法(2)における硬化工程は、1段階の工程からなるものでも、2段階の工程からなるものでもよいが、以下のように2段階の工程からなることが好ましい。
(第1工程)
硬化成型体用樹脂組成物を80〜150℃で熱硬化させる工程、硬化成型体用樹脂組成物を活性エネルギー線照射により硬化させる工程、及び、硬化成型体用樹脂組成物を80〜150℃で熱硬化し、かつ活性エネルギー線照射により硬化させる工程のうち、いずれかの工程。
(第2工程)
上記第1工程で得た硬化物を、150℃を超え、250℃以下で熱硬化させる工程。
For example, when obtaining a cured molded article excellent in heat resistance, more specifically, a cured molded article excellent in heat discoloration resistance in which discoloration due to heat or reduction in transmittance is suppressed, a curing method (2 ) Is preferred.
That is, a method in which the maximum heating temperature in the curing step is 150 to 250 ° C. is suitable.
The curing step in the curing method (2) may consist of one step or two steps, but preferably comprises two steps as follows.
(First step)
The step of thermosetting the resin composition for cured molded bodies at 80 to 150 ° C., the step of curing the resin composition for cured molded bodies by irradiation with active energy rays, and the resin composition for cured molded bodies at 80 to 150 ° C. Any of the steps of thermosetting and curing by irradiation with active energy rays.
(Second step)
A step of thermally curing the cured product obtained in the first step at a temperature exceeding 150 ° C. and not exceeding 250 ° C.
上記第1工程は、金型を用いた硬化工程である。第1工程で得られた硬化物は、第1工程終了後に金型から脱型し、第2工程に供することが好ましい。
第1工程及び第2工程におけるその他の好適な形態は、上記硬化方法(1)について上述したのと同様である。
The first step is a curing step using a mold. The cured product obtained in the first step is preferably removed from the mold after the completion of the first step, and used for the second step.
Other suitable forms in the first step and the second step are the same as those described above for the curing method (1).
上述したように、上記硬化方法(2)は、特に耐熱性(耐熱変色性)に優れた硬化成型体を得るうえで優れた硬化方法である。耐熱性を更に優れたものとするためには、上記樹脂組成物として、紫外線吸収剤、ラジカル捕捉剤及び酸化防止剤からなる群より選択される少なくとも1種を含有してなるものを用いることが好ましい。中でもラジカル捕捉剤及び酸化防止剤の少なくとも一方を含有してなるものがより好ましく、ラジカル捕捉剤及び酸化防止剤の両方を含有してなるものが好ましい。これらの添加剤の好ましい含有量は、樹脂組成物(縮合性無機化合物、硬化性有機化合物及び硬化剤の合計量)100質量%に対して0.01〜1質量%である。 As described above, the curing method (2) is an excellent curing method particularly for obtaining a cured molded body having excellent heat resistance (heat discoloration). In order to further improve the heat resistance, it is preferable to use a resin composition containing at least one selected from the group consisting of an ultraviolet absorber, a radical scavenger and an antioxidant. preferable. Among these, those containing at least one of a radical scavenger and an antioxidant are more preferred, and those containing both a radical scavenger and an antioxidant are preferred. A preferable content of these additives is 0.01 to 1% by mass with respect to 100% by mass of the resin composition (total amount of the condensable inorganic compound, the curable organic compound, and the curing agent).
上述した製造方法によって得られた硬化成型体は、耐熱性及び耐磨耗性に優れ、かつ収縮率が小さいうえ、離型性、低着色性及び透明性に優れ、機械的特性や光学特性を充分に発揮できるものである。また、上記硬化成型体は、上述した硬化成型体用樹脂組成物から得られることに起因して、吸水性が低く、過酷な使用環境においても安定した性能を発揮することができるものである。このような硬化成型体は、金型成型体であることが好ましいが、フィルム、シート、ペレット等の形状であってもよい。 The cured molded body obtained by the manufacturing method described above is excellent in heat resistance and wear resistance, has a small shrinkage ratio, is excellent in releasability, low colorability and transparency, and has mechanical characteristics and optical characteristics. It can be fully demonstrated. In addition, the cured molded body is low in water absorption due to being obtained from the above-described resin composition for cured molded body, and can exhibit stable performance even in a severe use environment. Such a cured molded body is preferably a mold molded body, but may be in the form of a film, a sheet, a pellet or the like.
上記硬化成型体は、上記特性に優れるものであるため、例えば、光学部材、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、光学部材、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、携帯電話や車裁カメラ、監視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用途;ウォッチガラス、表示装置用のカバーガラス等の透明シート;フィルター、回折格子、プリズム、光案内子等の各種の光学用途;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;タッチパネル等の物理的接触のある用途等が好適である。 Since the cured molded article has excellent characteristics, for example, optical members, mechanical component materials, electrical / electronic component materials, automotive component materials, civil engineering and building materials, molding materials, and other materials for paints and adhesives. It is useful for various uses such as. Especially, it can use suitably for an optical member, an optical device member, a display device member, etc. Specific examples of such applications include eyeglass lenses, (digital) cameras, imaging lenses for cameras such as mobile phones, vehicle cameras, surveillance cameras, and lenses such as light beam condensing lenses and light diffusion lenses. Applications: Transparent sheets such as watch glass and cover glass for display devices; Various optical applications such as filters, diffraction gratings, prisms, light guides; photosensors, photoswitches, LEDs, light emitting elements, optical waveguides, multiplexing Opto device applications such as optical devices, duplexers, disconnectors, optical splitters, optical fiber adhesives; LCD, organic EL and PDP display element substrates, color filter substrates, touch panel substrates, display protective films, display backs Applications for display devices such as lights, light guide plates, antireflection films, and antifogging films; applications with physical contact such as touch panels It is suitable.
これらの用途の中でも、光学部材が特に好適である。光学部材としては、特に、レンズであることが好適である。レンズとして好ましくは、カメラレンズ、光ビーム集光レンズ及び光拡散用レンズであり、より好ましくはカメラレンズである。カメラレンズの中でも、携帯電話用撮像レンズ及びデジタルカメラ用撮像レンズ等の撮像レンズが好ましい。また、微小光学レンズであることが好適である。
なお、上記硬化成型体が光学部材である場合には、上記硬化成型体用樹脂組成物は、光学部材の用途に応じて適宜その他の成分を含んでいてもよい。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、光安定剤、重合禁止剤、消泡剤等が好適である。
Among these uses, an optical member is particularly suitable. The optical member is particularly preferably a lens. The lens is preferably a camera lens, a light beam condensing lens, and a light diffusion lens, and more preferably a camera lens. Among camera lenses, imaging lenses such as an imaging lens for a mobile phone and an imaging lens for a digital camera are preferable. Moreover, it is preferable that it is a micro optical lens.
In addition, when the said hardening molded object is an optical member, the said resin composition for hardening molded objects may contain the other component suitably according to the use of the optical member. Specifically, UV absorber, IR cut agent, reactive diluent, pigment, washing agent, antioxidant, light stabilizer, plasticizer, non-reactive compound, chain transfer agent, thermal polymerization initiator, anaerobic polymerization Initiators, light stabilizers, polymerization inhibitors, antifoaming agents and the like are suitable.
本発明の硬化成型体用樹脂組成物は、上述のような構成であるので、吸水性が低く、過酷な使用環境においても安定した性能を発揮する硬化成型体を得ることが可能なものである。本発明の硬化成型体用樹脂組成物を硬化させて得られる硬化成型体は、屈折率や形状の変化が極めて少ない光学部材等として好適に用いることができる。 Since the resin composition for a cured molded body of the present invention has the above-described configuration, it is possible to obtain a cured molded body having low water absorption and exhibiting stable performance even in a severe use environment. . The cured molded body obtained by curing the resin composition for a cured molded body of the present invention can be suitably used as an optical member having very little change in refractive index and shape.
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。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 “% by mass”.
製造例1(樹脂組成物(1))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を9g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を21g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 1 (resin composition (1))
9 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 21 g of Aron oxetane OXT221 (manufactured by Toagosei Co., Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例2(樹脂組成物(2))
セロキサイド2081(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を9g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を21g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 2 (resin composition (2))
9 g of Celoxide 2081 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 21 g of Alonoxetane OXT221 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例3(樹脂組成物(3))
セロキサイド2081(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を3g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を27g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 3 (resin composition (3))
3 g of Celoxide 2081 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 27 g of Aron Oxetane OXT221 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例4(樹脂組成物(4))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を3g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を27g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 4 (resin composition (4))
3 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 27 g of Alonoxetane OXT221 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例5(樹脂組成物(5))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を15g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を15g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 5 (resin composition (5))
15 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 15 g of Aron Oxetane OXT221 (manufactured by Toagosei Co., Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例6(樹脂組成物(6))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を21g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を9g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 6 (resin composition (6))
21 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 9 g of Aron oxetane OXT221 (manufactured by Toagosei Co., Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例7(樹脂組成物(7))
セロキサイド2081(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を15g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を15g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 7 (resin composition (7))
15 g of Celoxide 2081 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 15 g of Alonoxetane OXT221 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例8(樹脂組成物(8))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を10g、セロキサイド2081(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を10g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を10g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 8 (resin composition (8))
10 g of Celoxide 2021P (produced by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 10 g of Celoxide 2081 (produced by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), and 10 g of Aron Oxetane OXT221 (produced by Toa Gosei Co., Ltd.) 70 g of PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industry Co., Ltd., polymethylsilsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例9(樹脂組成物(9))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を6g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を14g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を80g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 9 (resin composition (9))
6 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 14 g of Aron oxetane OXT221 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 80 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例10(樹脂組成物(10))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を9g、アロンオキセタンOXT212(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を21g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 10 (resin composition (10))
9 g of Celoxide 2021P (produced by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 21 g of Alonoxetane OXT212 (produced by Toagosei Co., Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (produced by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例11(樹脂組成物(11))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を9g、EHO(宇部興産社製、オキセタン樹脂)を21g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 11 (resin composition (11))
9 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 21 g of EHO (Ube Industries, Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, Ltd., polymethylsilsesqui) 70 g of oxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例12(樹脂組成物(12))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を9g、ETENACOLL OXIPA(宇部興産社製、オキセタン樹脂)を21g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 12 (resin composition (12))
9 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 21 g of ETENACOL OXIPA (manufactured by Ube Industries, Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethylsil) 70 g of sesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例13(樹脂組成物(13))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を21g、ETENACOLL OXIPA(宇部興産社製、オキセタン樹脂)を9g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−100L(三新化学工業社製)を0.5gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 13 (resin composition (13))
21 g of Celoxide 2021P (produced by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 9 g of ETENACOL OXIPA (produced by Ube Industries, Ltd., oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (produced by Konishi Chemical Industries, polymethylsil) 70 g of sesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of 0.5 g of SI-100L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例14(樹脂組成物(14))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を15g、ETENACOLL OXIPA(宇部興産社製、オキセタン樹脂)を15g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−100L(三新化学工業社製)を0.5gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 14 (resin composition (14))
15 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, alicyclic epoxy resin), 15 g of ETENACOL OXIPA (manufactured by Ube Industries, Oxetane resin), PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethylsil 70 g of sesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of 0.5 g of SI-100L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例15(樹脂組成物(15))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を9g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を21g、PMPSQ−E(SR−3321)(小西化学工業社製、ポリメチルフェニルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−100L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 15 (resin composition (15))
9 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 21 g of Aron Oxetane OXT221 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., oxetane resin), PMPSQ-E (SR-3321) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of phenylsilsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of 0.2 g of SI-100L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例16(樹脂組成物(16))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を15g、アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を15g、PMPSQ−E(SR−3321)(小西化学工業社製、ポリメチルフェニルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−100L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 16 (resin composition (16))
15 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 15 g of Aron oxetane OXT221 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., oxetane resin), PMPSQ-E (SR-3321) (manufactured by Konishi Chemical Industries, polymethyl) 70 g of phenylsilsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of 0.2 g of SI-100L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
製造例17(樹脂組成物(17))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を9g、ETENACOLL OXIPA(宇部興産社製、オキセタン樹脂)を21g、PMPSQ−E(SR−3321)(小西化学工業社製、ポリメチルフェニルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−100L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Production Example 17 (resin composition (17))
9 g of Celoxide 2021P (produced by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 21 g of ETENACOL OXIPA (produced by Ube Industries, Ltd., oxetane resin), PMPSQ-E (SR-3321) (produced by Konishi Chemical Industries, polymethylphenyl) 70 g of silsesquioxane) and 0.5 g of stearic acid were added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of 0.2 g of SI-100L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
比較製造例1(比較樹脂組成物(1))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を30g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Comparative Production Example 1 (Comparative Resin Composition (1))
30 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 70 g of PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, Ltd., polymethylsilsesquioxane), and 0.5 g of stearic acid are added. And mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
比較製造例2(比較樹脂組成物(2))
セロキサイド2081(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を30g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Comparative Production Example 2 (Comparative Resin Composition (2))
30 g of Celoxide 2081 (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 70 g of PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, Ltd., polymethylsilsesquioxane), and 0.5 g of stearic acid are added. And mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
比較製造例3(比較樹脂組成物(3))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を20g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を80g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Comparative Production Example 3 (Comparative Resin Composition (3))
20 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 80 g of PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industries, Ltd., polymethylsilsesquioxane), and 0.5 g of stearic acid are added. And mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
比較製造例4(比較樹脂組成物(4))
アロンオキセタンOXT221(東亜合成社製、オキセタン樹脂)を30g、PMSQ−E(SR−13)(小西化学工業社製、ポリメチルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−60L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Comparative Production Example 4 (Comparative Resin Composition (4))
30 g of Aron oxetane OXT221 (manufactured by Toa Gosei Co., Ltd., oxetane resin), 70 g of PMSQ-E (SR-13) (manufactured by Konishi Chemical Industry Co., Ltd., polymethylsilsesquioxane), 0.5 g of stearic acid were added, and 80 ° C. Until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of SI-60L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) (0.2 g) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) (0.5 g) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
比較製造例5(比較樹脂組成物(5))
セロキサイド2021P(ダイセル化学工業社製、脂環式エポキシ樹脂)を30g、PMPSQ−E(SR−3321)(小西化学工業社製、ポリメチルフェニルシルセスキオキサン)を70g、ステアリン酸を0.5g添加し80℃にて均一になるまで混合した。40℃に冷却後、SI−100L(三新化学工業社製)を0.2gとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を0.5gの混合物を添加し、減圧下で均一になるまで混合した。
Comparative Production Example 5 (Comparative Resin Composition (5))
30 g of Celoxide 2021P (manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd., alicyclic epoxy resin), 70 g of PMPSQ-E (SR-3321) (manufactured by Konishi Chemical Industries, Ltd., polymethylphenylsilsesquioxane), and 0.5 g of stearic acid Added and mixed at 80 ° C. until uniform. After cooling to 40 ° C., a mixture of 0.2 g of SI-100L (manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.5 g of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) was added and mixed under reduced pressure until uniform.
実施例1
(第1工程)
製造例1で得た樹脂組成物(1)を、1mmのギャップを形成したSUS304(日本テストパネル社製、表面800番仕上げ)の金属板2枚にはさみ、注型成型した。140℃で2分加熱し硬化させた後、脱型した。
(第2工程)
第1工程後の硬化体を、N2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)、室温より330℃まで昇温(15℃/min)し、330℃で1時間加熱処理を行った後、50℃まで降温(10℃/min)した。
Example 1
(First step)
The resin composition (1) obtained in Production Example 1 was sandwiched between two metal plates of SUS304 (manufactured by Nippon Test Panel Co., Ltd., surface No. 800) having a 1 mm gap, and cast-molded. After being cured by heating at 140 ° C. for 2 minutes, the mold was removed.
(Second step)
The cured body after the first step was heated from room temperature to 330 ° C. (15 ° C./min) under N 2 atmosphere (unless otherwise specified, carried out at an oxygen concentration of 0.2 to 0.3% by volume). Then, after heat treatment at 330 ° C. for 1 hour, the temperature was lowered to 50 ° C. (10 ° C./min).
実施例2〜17、比較例1〜5
製造例1で得た樹脂組成物(1)に代えて製造例2〜17及び比較製造例1〜5で得た樹脂組成物(2)〜(17)及び比較樹脂組成物(1)〜(5)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして硬化処理を行った。
Examples 2-17, Comparative Examples 1-5
Instead of the resin composition (1) obtained in Production Example 1, the resin compositions (2) to (17) and Comparative resin compositions (1) to (1) obtained in Production Examples 2 to 17 and Comparative Production Examples 1 to 5 ( A curing treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that 5) was used.
実施例1〜17及び比較例1〜5で得られた硬化成型体について、下記測定方法に従い、成形性、表面硬度、吸水率、透過率、耐湿熱性及び耐熱性を評価した。成形性、吸水率、透過率、耐湿熱性及び耐熱性の評価の結果を表1に示す。
なお、成形性の評価には第1工程で得られた硬化体を用い、それ以外の評価には第2工程で得られた硬化体を用いた。
About the hardening molded object obtained in Examples 1-17 and Comparative Examples 1-5, according to the following measuring method, the moldability, the surface hardness, the water absorption rate, the transmittance | permeability, heat-and-moisture resistance, and heat resistance were evaluated. Table 1 shows the results of evaluation of moldability, water absorption, transmittance, wet heat resistance and heat resistance.
In addition, the hardened | cured body obtained at the 1st process was used for evaluation of a moldability, and the hardened | cured body obtained at the 2nd process was used for the other evaluation.
<成形性>
硬化体が割れずに離型した(一体感あり):A、硬化体にクラックが入ったが離型した:B、硬化不足もしくは硬脆く硬化体得られず:×、と記した。
<Moldability>
The cured body was released without cracking (with a sense of unity): A, cracked in the cured body, but released: B, insufficiently cured or hard brittle and no cured body was obtained: x.
<表面硬度>
鉛筆引っかき硬度試験機(安田精機製作所製)を用いてJIS―K5600−5−4(1999年制定)に準拠して測定した。なお、荷重は1000gであった。硬化成型体が得られた実施例1、2、4〜14及び比較例1〜3については、いずれも硬度7H以上を示した。実施例15〜17及び比較例5については、いずれも硬度H以上を示した。
<Surface hardness>
It measured based on JIS-K5600-5-4 (1999 establishment) using the pencil scratch hardness tester (made by Yasuda Seiki Seisakusho). The load was 1000 g. About Example 1, 2, 4-14 from which the hardening molded object was obtained, and Comparative Examples 1-3, all showed hardness 7H or more. About Examples 15-17 and the comparative example 5, all showed hardness H or more.
<吸水率>
50℃の熱風乾燥器に約2gの硬化体を入れ、24時間乾燥させた後、重量を測った。25℃の純水200g中に24時間浸漬させた後、表面の水分を拭き取り、重量を測定した。増加した重量より吸水率を算出した。
<Water absorption rate>
About 2 g of the cured product was placed in a hot air dryer at 50 ° C., dried for 24 hours, and then weighed. After being immersed in 200 g of pure water at 25 ° C. for 24 hours, moisture on the surface was wiped off and the weight was measured. The water absorption was calculated from the increased weight.
<透過率>
吸光度計(島津製作所製、分光光度計UV−3100)を用いて、波長400nmにおける硬化体の透過率を測定した。
<Transmissivity>
The transmittance of the cured product at a wavelength of 400 nm was measured using an absorptiometer (manufactured by Shimadzu Corporation, spectrophotometer UV-3100).
<耐湿熱性>
硬化体を恒温恒湿器中(エスペック社製、環境試験器SH−221、試験条件:85℃85%RH)に500時間保持し、湿熱試験を行った。湿熱試験後の波長400nmにおける硬化体の透過率を測定し、湿熱試験による透過率(400nm)の低下率を算出した。
<Heat and heat resistance>
The cured body was held in a thermo-hygrostat (manufactured by ESPEC Co., Ltd., environmental tester SH-221, test condition: 85 ° C. and 85% RH) for 500 hours, and a wet heat test was performed. The transmittance of the cured product at a wavelength of 400 nm after the wet heat test was measured, and the reduction rate of the transmittance (400 nm) by the wet heat test was calculated.
<耐熱性>
硬化体を空気雰囲気下、120℃又は150℃のオーブン内に72時間保持した。耐熱試験後の波長400nmにおける硬化体の透過率を測定し、湿熱試験による透過率(400nm)の低下率を算出した。
<Heat resistance>
The cured body was kept in an oven at 120 ° C. or 150 ° C. for 72 hours in an air atmosphere. The transmittance of the cured product at a wavelength of 400 nm after the heat resistance test was measured, and the decrease rate of the transmittance (400 nm) by the wet heat test was calculated.
実施例18〜22、比較例6〜17
製造例1及び比較製造例1で得た樹脂組成物(1)及び比較樹脂組成物(1)に、樹脂組成物の重量に対して0.1〜0.5%の種々の添加剤を加え、実施例1に示したのと同様に硬化体を作製した後、耐湿熱性の評価を行った。結果を表2に示す。
添加剤としては、以下のものを用いた。
紫外線吸収剤:チヌビン384−2、チヌビン1130、チヌビンP、チヌビン329、チヌビン477(いずれもBASFジャパン社製)
ラジカル捕捉剤:IRGANOX1010(BASFジャパン社製)
酸化防止剤:L−アスコルビン酸(和光純薬工業社製)、SUMILIZER GS、SUMILIZER GP(住友化学社製)、アデカスタブPEP36(ADEKA社製)
Examples 18-22, Comparative Examples 6-17
Various additives of 0.1 to 0.5% based on the weight of the resin composition were added to the resin composition (1) and the comparative resin composition (1) obtained in Production Example 1 and Comparative Production Example 1. After producing the cured product in the same manner as shown in Example 1, the heat and moisture resistance was evaluated. The results are shown in Table 2.
As additives, the following were used.
Ultraviolet absorber: Tinuvin 384-2, Tinuvin 1130, Tinuvin P, Tinuvin 329, Tinuvin 477 (all manufactured by BASF Japan)
Radical scavenger: IRGANOX1010 (manufactured by BASF Japan)
Antioxidant: L-ascorbic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries), SUMILIZER GS, SUMILIZER GP (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.), ADK STAB PEP36 (manufactured by ADEKA)
実施例23〜26、比較例18〜21
製造例13及び比較製造例1で得た樹脂組成物(13)及び比較樹脂組成物(1)に、樹脂組成物の重量に対して0.05〜0.5%の種々の添加剤を加えるか、又は、添加剤を加えずに、実施例1の(第1工程)に示したのと同様の工程及び下記第2工程により、硬化体を作製した。得られた硬化体について、耐熱性の評価を行った。結果を表3に示す。なお、添加剤としては、IRGANOX1010(ラジカル捕捉剤、BASFジャパン社製)及びアデカスタブPEP36(酸化防止剤、ADEKA社製)を用いた。
(第2工程)
第1工程後の硬化体を、N2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)、室温より180℃まで昇温(15℃/min)し、180℃で1時間加熱処理を行った後、50℃まで降温(10℃/min)してから硬化体をとりだした。
Examples 23-26, Comparative Examples 18-21
Various additives of 0.05 to 0.5% are added to the resin composition (13) and the comparative resin composition (1) obtained in Production Example 13 and Comparative Production Example 1 with respect to the weight of the resin composition. Alternatively, a cured product was prepared by the same step as shown in (First step) of Example 1 and the following second step without adding an additive. About the obtained hardening body, heat resistance evaluation was performed. The results are shown in Table 3. As additives, IRGANOX 1010 (radical scavenger, manufactured by BASF Japan) and ADK STAB PEP36 (antioxidant, manufactured by ADEKA) were used.
(Second step)
The cured body after the first step was heated from room temperature to 180 ° C. (15 ° C./min) under N 2 atmosphere (unless otherwise specified, carried out at an oxygen concentration of 0.2 to 0.3% by volume). Then, after heat treatment at 180 ° C. for 1 hour, the temperature was lowered to 50 ° C. (10 ° C./min), and the cured product was taken out.
上記実施例及び比較例等から、下記のことが分かった。
実施例1〜17で用いた樹脂組成物(1)〜(17)のうち、樹脂組成物(3)以外の樹脂組成物からは硬化成型体を得ることができた。また、硬化成型体が得られた全ての実施例及び比較例において、充分な表面硬度及び透過率が得られ、いずれの硬化成型体も耐磨耗性及び透明性に優れていることが分かった。
The following was found from the above Examples and Comparative Examples.
Among the resin compositions (1) to (17) used in Examples 1 to 17, cured molded bodies could be obtained from resin compositions other than the resin composition (3). Moreover, in all Examples and Comparative Examples where cured molded bodies were obtained, sufficient surface hardness and transmittance were obtained, and it was found that all cured molded bodies were excellent in wear resistance and transparency. .
比較例1〜3、5は、硬化性有機化合物としてエポキシ化合物のみを用いた例であるが、これらのエポキシ化合物の一部をオキセタン化合物に置き換えた各実施例では、吸水率が大幅に低下することが分かった。また例えば、実施例4からは、オキセタン化合物の含有量が増加すると吸水率が更に低下する傾向がみられるが、比較例4のように、硬化性有機化合物としてオキセタン化合物のみを用いた場合(エポキシ化合物を含まない場合)には、硬化反応の開始が遅く、上述した硬化条件下では硬化成型体を得ることができなかった。このことから、硬化性有機化合物として、オキセタン化合物と、開始反応の速いエポキシ化合物とを併用することが好適であることが分かる。
また、比較例2のように構造中の極性部位の割合がより少ないエポキシ化合物(セロキサイド2081)を用いた場合や、比較例3のように縮合性無機化合物の含有量を増やした場合にも、吸水率が低下する傾向がみられるが、これらの場合にも、例えば実施例2、9のように硬化性有機化合物としてオキセタン化合物を併用することで、一層吸水率を低減することが可能であることが分かる。
Comparative Examples 1-3, 5 and 5 are examples in which only an epoxy compound was used as the curable organic compound, but in each Example in which a part of these epoxy compounds was replaced with an oxetane compound, the water absorption rate was significantly reduced. I understood that. Further, for example, from Example 4, there is a tendency that the water absorption rate further decreases as the content of the oxetane compound increases. However, as in Comparative Example 4, when only the oxetane compound is used as the curable organic compound (epoxy) When no compound was included), the onset of the curing reaction was slow, and a cured molded body could not be obtained under the curing conditions described above. This shows that it is suitable to use together an oxetane compound and an epoxy compound having a fast initiation reaction as the curable organic compound.
Also, when using an epoxy compound (ceroxide 2081) with a smaller proportion of polar sites in the structure as in Comparative Example 2 or when increasing the content of the condensable inorganic compound as in Comparative Example 3, Although there is a tendency for the water absorption rate to decrease, in these cases as well, for example, as in Examples 2 and 9, it is possible to further reduce the water absorption rate by using an oxetane compound as the curable organic compound. I understand that.
また、オキセタン化合物を用いない比較例1〜3、5では、湿熱試験後に透過率が大幅に低下したのに対し、オキセタン化合物を併用した各実施例では、湿熱試験による透過率の低下が充分に抑制されていることが分かる。このことから、硬化性有機化合物としてオキセタン化合物を併用することにより、得られる硬化成型体に耐湿熱性をも付与できることが分かった。また、各実施例では、120℃、150℃の耐熱試験においても、比較例1のエポキシ樹脂をオキセタン樹脂に変えることにより耐熱性の改善がみられた。更にオキセタン樹脂としてOXIPAを選択した実施例12〜14では、他のオキセタン樹脂を用いた場合と比較して著しい耐熱性の改善が可能であることが分かった。これは、OXIPAがフェニル基を有し、かつフェニル基がメタ位に結合した構造を有することに起因すると考えられる。また、OXIPAの含有率が高いほど、高い耐熱性を示すことが分かった。 In Comparative Examples 1 to 3, which do not use an oxetane compound, the transmittance was significantly reduced after the wet heat test, whereas in each Example in which the oxetane compound was used in combination, the transmittance was sufficiently reduced by the wet heat test. It turns out that it is suppressed. From this, it was found that by using an oxetane compound in combination as the curable organic compound, it is possible to impart wet heat resistance to the resulting cured molded article. Moreover, in each Example, also in the heat test of 120 degreeC and 150 degreeC, the heat resistance improvement was seen by changing the epoxy resin of the comparative example 1 into an oxetane resin. Furthermore, in Examples 12 to 14 where OXIPA was selected as the oxetane resin, it was found that the heat resistance could be remarkably improved as compared with the case where other oxetane resins were used. This is considered to result from OXIPA having a phenyl group and a structure in which the phenyl group is bonded to the meta position. Moreover, it turned out that high heat resistance is shown, so that the content rate of OXIPA is high.
また、表2に示すように、比較例1の比較樹脂組成物(1)に種々の添加剤を加えて得られた硬化成型体は、いずれも湿熱試験による透過率低下が抑制され、耐湿熱性が向上していることが分かった。硬化性有機化合物としてオキセタン化合物を併用した実施例1の樹脂組成物(1)に種々の添加剤を加えて得られた硬化成型体においては、更に耐湿熱性が向上しており、湿熱試験後もほとんど透過率の変化がみられなかった。これらのことから、紫外線吸収剤、ラジカル捕捉剤又は酸化防止剤を添加することにより、硬化成型体の耐湿熱性を高めることができることが分かった。
また、表3に示すように、比較例1の比較樹脂組成物(1)に添加剤を加えて得られた硬化体(比較例19〜21の硬化体)は、耐熱試験による透過率低下が抑制され、添加剤量を増やすほど耐熱性が向上することが分かった。硬化性有機化合物としてオキセタン化合物を併用した実施例13の樹脂組成物(13)に添加剤を加えて得られた硬化体(実施例24〜26の硬化体)においては、更に耐熱性が向上しており、耐熱試験後もほとんど透過率の変化がみられなかった。数種類の添加剤を組み合わせることにより、オキセタン環構造を含む硬化体の耐熱性を更に高めることができた。
Moreover, as shown in Table 2, the cured molded bodies obtained by adding various additives to the comparative resin composition (1) of Comparative Example 1 all have reduced transmittance reduction due to the moist heat test, and are resistant to moist heat. Was found to have improved. In the cured molded body obtained by adding various additives to the resin composition (1) of Example 1 in which an oxetane compound is used in combination as a curable organic compound, the heat and humidity resistance is further improved, and even after the wet heat test. Almost no change in transmittance was observed. From these things, it turned out that the wet heat resistance of a hardening molded object can be improved by adding a ultraviolet absorber, a radical scavenger, or antioxidant.
Moreover, as shown in Table 3, the cured product obtained by adding an additive to the comparative resin composition (1) of Comparative Example 1 (the cured product of Comparative Examples 19 to 21) has a decrease in transmittance due to the heat resistance test. It was found that the heat resistance was improved as the amount of the additive was increased. In the cured product obtained by adding an additive to the resin composition (13) of Example 13 in which an oxetane compound is used in combination as the curable organic compound (cured product of Examples 24-26), the heat resistance is further improved. The transmittance was hardly changed even after the heat test. By combining several kinds of additives, the heat resistance of the cured product containing an oxetane ring structure could be further improved.
Claims (7)
該硬化性有機化合物は、オキセタン環を有する化合物を含むことを特徴とする硬化成型体用樹脂組成物。 A resin composition for a cured molded body comprising a condensable inorganic compound, a curable organic compound, and a curing agent,
The curable organic compound contains a compound having an oxetane ring.
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