JP2011241258A - Polymer particle assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マトリクス樹脂に対して優れたハンドリング性や耐熱衝撃性を付与する高分子粒子集合体に関する。 The present invention relates to a polymer particle aggregate that imparts excellent handling properties and thermal shock resistance to a matrix resin.
近年の高分子複合材料に関する技術進展は目覚しく、マトリクス樹脂に対してフィラーを加え複合材料とすることで、たとえば硬化性樹脂においてはその耐衝撃性が向上したりする等、マトリクス樹脂に対してさまざまな特性を付与することが可能となっている(たとえば特許文献1)。 Recent progress in polymer composite materials is remarkable, and by adding fillers to matrix resins to make composite materials, for example, the impact resistance of curable resins can be improved. It is possible to give such characteristics (for example, Patent Document 1).
また、高分子複合材料においては、マトリクス樹脂となる高分子の化学構造のみならず、添加されるフィラーの分散状態が複合材料の特性に大きく影響を与えることもよく知られている。どのような分散状態が好ましいかは、複合材料に求められる特性によって異なり、フィラーが均一に分散している方が特性に優れる場合もあれば(たとえば先行技術文献1)、フィラーがマトリクス中で集合している方が好ましい場合もある(たとえば先行技術文献2)。 In addition, in polymer composite materials, it is well known that not only the chemical structure of the polymer used as the matrix resin but also the dispersion state of the added filler greatly affects the properties of the composite material. What dispersion state is preferable depends on the characteristics required of the composite material. In some cases, it is better that the filler is uniformly dispersed (for example, prior art document 1). In some cases, it is preferable (for example, prior art document 2).
特にフィラーが集合体を形成する方が好ましいような状況においては、フィラーの2次粒子径を制御することによって、複合材料の特性を制御可能である。たとえばシリカをフィラーとして用いた場合、大きな2次粒子径を有するシリカを粉砕・あるいは強いせん断をかけることにより2次粒子径を制御する方法がとられているが、もともと多くのフィラーが凝集したものを細かく分断する従来の方法では、集合体のサイズを正確に制御することは困難であった。 In a situation where it is particularly preferable that the filler forms an aggregate, the characteristics of the composite material can be controlled by controlling the secondary particle diameter of the filler. For example, when silica is used as a filler, a method of controlling the secondary particle size by crushing or applying strong shear to silica having a large secondary particle size is used. In the conventional method for finely dividing the structure, it is difficult to accurately control the size of the aggregate.
一方で、マトリクス樹脂に対してフィラーを添加した場合、複合材料の特性を向上させようとして多くのフィラーを添加すると、例えば接着剤組成物では組成物の糸引きが発生し、これに由来するハンドリング性の低下が問題となっていた(特許文献2)。 On the other hand, when a filler is added to the matrix resin, if many fillers are added in an attempt to improve the properties of the composite material, for example, an adhesive composition causes stringing of the composition, and handling derived therefrom The deterioration of the property has been a problem (Patent Document 2).
本発明は上記現状に鑑みなされたもので、たとえば液状樹脂にフィラーとして分散させた場合に糸引きを起こさず、また硬化性樹脂に分散させた場合に硬化物の耐冷熱衝撃性を向上させるような高分子粒子集合体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above situation. For example, when dispersed as a filler in a liquid resin, stringing does not occur, and when dispersed in a curable resin, the cold-heat shock resistance of the cured product is improved. An object of the present invention is to provide a polymer particle aggregate.
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、高分子粒子を集合させて得られる高分子集合体が、たとえば液状樹脂中に存在している場合に当該液状樹脂が糸引き性を示さず、或いは硬化性樹脂中に存在する場合に当該硬化物の耐冷熱衝撃性が向上することを見出し、本発明を完成するに至った。即ち本発明は以下の構成を有するものである。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that when the polymer aggregate obtained by aggregating the polymer particles is present in the liquid resin, for example, the liquid resin It has been found that the cold-heat shock resistance of the cured product is improved when it does not exhibit stringiness or is present in a curable resin, and has completed the present invention. That is, the present invention has the following configuration.
1) 高分子粒子集合体の平均粒子径が、集合体を構成する高分子粒子(A)の体積平均粒子径の2〜1000倍である高分子粒子集合体。 1) A polymer particle aggregate in which the average particle diameter of the polymer particle aggregate is 2 to 1000 times the volume average particle diameter of the polymer particles (A) constituting the aggregate.
2) 高分子粒子(A)と凝集助剤(B)を混合して得られることを特徴とする1)に記載の高分子粒子集合体。 2) The polymer particle aggregate according to 1), which is obtained by mixing the polymer particles (A) and the aggregation assistant (B).
3) 高分子粒子(A)が、表面にヒドロキシ基を有する高分子粒子であることを特徴とする1)または2)に記載の高分子粒子集合体
4) 凝集助剤(B)が、シラノール基、シロキサン基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも一種の官能基を一分子中に有するケイ素化合物であることを特徴とする2)または3)に記載の高分子粒子集合体。
3) The polymer particle aggregate according to 1) or 2), wherein the polymer particle (A) is a polymer particle having a hydroxy group on its surface. 4) The aggregation aid (B) is silanol. The polymer particle aggregate according to 2) or 3), which is a silicon compound having at least one functional group selected from a group, a siloxane group and an alkoxy group in one molecule.
5) 凝集助剤(B)が、酸または塩基触媒であることを特徴とする2)または3)に記載の高分子粒子集合体。 5) The polymer particle aggregate according to 2) or 3), wherein the aggregation assistant (B) is an acid or base catalyst.
6) 高分子粒子(A)が、シリコーン系粒子であることを特徴とする1)〜5)のいずれか一項に記載の高分子粒子集合体。 6) The polymer particle aggregate according to any one of 1) to 5), wherein the polymer particles (A) are silicone-based particles.
7) 前記シリコーン系粒子が、コア粒子を合成した後、コア粒子の存在下でアルコキシシラン(C)を添加し、縮合させて得られる粒子(A−2)であることを特徴とする6)に記載の高分子粒子集合体。 7) The silicone-based particles are particles (A-2) obtained by synthesizing core particles and then adding alkoxysilane (C) in the presence of the core particles and condensing them. The polymer particle aggregate described in 1.
8) 前記シリコーン系粒子が、前記粒子(A−2)の存在下で、さらにアルコキシシラン(D)を添加し、縮合させて得られる粒子(A−3)であることを特徴とする7)に記載の高分子粒子集合体。 8) The silicone-based particles are particles (A-3) obtained by further adding alkoxysilane (D) and condensing in the presence of the particles (A-2) 7) The polymer particle aggregate described in 1.
9) 前記コア粒子が、少なくとも1種類の環状シロキサンを含む珪素化合物を重合して得られることを特徴とする7)または8)に記載の高分子粒子集合体。 9) The polymer particle aggregate according to 7) or 8), wherein the core particle is obtained by polymerizing a silicon compound containing at least one kind of cyclic siloxane.
10) アルコキシシラン(D)が、少なくとも1種類の1官能性アルコキシシランを含むことを特徴とする8)または9)記載の高分子粒子集合体。 10) The polymer particle aggregate according to 8) or 9), wherein the alkoxysilane (D) contains at least one monofunctional alkoxysilane.
11) シリコーン粒子(A−2)が、コア粒子50〜99重量%に対して、(C)成分であるアルコキシシランを1〜50重量%重合して得られた粒子であることを特徴とする7)〜10)のいずれか一項に記載の高分子集合体。 11) The silicone particles (A-2) are particles obtained by polymerizing 1 to 50% by weight of alkoxysilane as the component (C) with respect to 50 to 99% by weight of the core particles. The polymer aggregate according to any one of 7) to 10).
12) シリコーン粒子(A−3)が、コア粒子40〜98重量%に対して、(C)成分であるアルコキシシランを1〜40重量%重合し、さらに(D)成分であるアルコキシシランを1〜30%重合し得られた粒子であることを特徴とする8)〜10)のいずれか一項に記載の高分子粒子集合体。 12) The silicone particles (A-3) polymerize 1 to 40% by weight of the alkoxysilane as the component (C) with respect to 40 to 98% by weight of the core particles, and further add 1 to the alkoxysilane as the component (D). The polymer particle aggregate according to any one of 8) to 10), which is a particle obtained by polymerization of -30%.
13) 1)〜12)のいずれか一項に記載の高分子粒子集合体が、分散した液状樹脂組成物。 13) A liquid resin composition in which the polymer particle aggregate according to any one of 1) to 12) is dispersed.
14) 前記液状樹脂が、光硬化性液状樹脂であることを特徴とする13)に記載の液状樹脂組成物。 14) The liquid resin composition according to 13), wherein the liquid resin is a photocurable liquid resin.
15) 前記液状樹脂が、熱硬化性液状樹脂であることを特徴とする13)に記載の液状樹脂組成物。 15) The liquid resin composition according to 13), wherein the liquid resin is a thermosetting liquid resin.
16) 前記液状樹脂が、硬化性シリコーン樹脂であることを特徴とする13)〜15)いずれか一項に記載の液状樹脂組成物。 16) The liquid resin composition according to any one of 13) to 15), wherein the liquid resin is a curable silicone resin.
17) 前記硬化性シリコーン樹脂が、アルケニル基を少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサン(E)を含有することを特徴とする16)に記載の液状樹脂組成物。 17) The liquid resin composition according to 16), wherein the curable silicone resin contains an organopolysiloxane (E) having at least two alkenyl groups.
18) 前記硬化性シリコーン樹脂が、ヒドロシリル基を少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン(F)を含有することを特徴とする16)または17)に記載の液状樹脂組成物。 18) The liquid resin composition according to 16) or 17), wherein the curable silicone resin contains an organohydrogenpolysiloxane (F) having at least two hydrosilyl groups.
19) (E)成分が、一般式(1)
SiO4/2(1)
で表される4官能性の構造単位からなる三次元網目構造を主構造とし、その主構造の末端を、一般式(2)、(3)
Ra1Ra2 2SiO1/2(2)
Ra2 3SiO1/2(3)
(式中、Ra1はアルケニル基、Ra2はアルケニル基以外の置換または非置換の一価の炭化水素基であり、各々同一であっても異なっていても良い。)
で表される1官能性の構造単位で封鎖した構造を有し、なおかつ、その主構造の末端が一般式(2)で少なくとも2つ封鎖された構造を有する一分子中にアルケニル基を少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサンであることを特徴とする17)または18)に記載の液状樹脂組成物。
19) The component (E) is represented by the general formula (1)
SiO 4/2 (1)
The main structure is a three-dimensional network structure composed of tetrafunctional structural units represented by general formulas (2) and (3).
R a1 R a2 2 SiO 1/2 (2)
R a2 3 SiO 1/2 (3)
(Wherein R a1 is an alkenyl group, and R a2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group other than an alkenyl group, which may be the same or different.)
At least two alkenyl groups in one molecule having a structure blocked with a monofunctional structural unit represented by the formula (II) and having at least two terminals of the main structure blocked with the general formula (2). The liquid resin composition as described in 17) or 18), which is an organopolysiloxane.
20) (F)成分が、一般式(1)
SiO4/2(1)
で表される4官能性の構造単位からなる三次元網目構造を主構造とし、その主構造の末端を、一般式(4)、(5)
Rb1Rb2 2SiO1/2(4)
Rb2 3SiO1/2(5)
(式中、Rb1は水素原子、Rb2はアルケニル基以外の置換若しくは非置換の一価の炭化水素基であり、各々同一であっても異なっていても良い。)
で表される1官能性の構造単位で封鎖した構造を有し、なおかつ、その主構造の末端が一般式(4)で少なくとも2つ封鎖された構造を有する一分子中にヒドロシリル基を少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする18)または19)に記載の液状樹脂組成物。
20) The component (F) is represented by the general formula (1)
SiO 4/2 (1)
The main structure is a three-dimensional network structure composed of tetrafunctional structural units represented by general formulas (4) and (5).
R b1 R b2 2 SiO 1/2 (4)
R b2 3 SiO 1/2 (5)
(Wherein R b1 is a hydrogen atom, and R b2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group other than an alkenyl group, which may be the same or different.)
And having at least 2 hydrosilyl groups in one molecule having a structure blocked with a monofunctional structural unit represented by formula (1) and having at least two terminals of the main structure blocked with the general formula (4) The liquid resin composition as described in 18) or 19), which is an organohydrogenpolysiloxane.
21) 13)〜20)のいずれかに記載の液状樹脂組成物を硬化させた硬化物。 21) A cured product obtained by curing the liquid resin composition according to any one of 13) to 20).
本発明によれば、たとえば液状樹脂に分散させた場合に、糸引き性を呈することなく液状樹脂組成物の諸特性を向上させることのできる高分子粒子集合体が得られる。 According to the present invention, for example, when dispersed in a liquid resin, a polymer particle aggregate capable of improving various properties of the liquid resin composition without exhibiting stringiness can be obtained.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<(A)高分子粒子>
本発明における高分子粒子とは高分子を主成分とする粒子を示す。その重量平均分子量は粒子の形状保持の観点から好ましくは1000以上であり、10000以上であることがより好ましく、100000以上であることがさらに好ましい。重量平均分子量が1000未満の場合、粒子の形状が保持できなくなる場合がある。重量平均分子量の測定は、たとえばGPC(東ソー製、HLC−8220GPC)を用いて行うことができる。
<(A) Polymer particles>
The polymer particles in the present invention indicate particles mainly composed of a polymer. The weight average molecular weight is preferably 1000 or more, more preferably 10,000 or more, further preferably 100,000 or more from the viewpoint of maintaining the shape of the particles. When the weight average molecular weight is less than 1000, the shape of the particles may not be maintained. The measurement of a weight average molecular weight can be performed using GPC (the Tosoh make, HLC-8220GPC), for example.
また本発明における高分子粒子の重合方法は特に限定されないが、乳化重合や懸濁重合などが例示される。また本発明における高分子粒子の粒子径については特に限定はしないが、高分子粒子集合体を効率的に形成させる観点から、好ましくはその体積平均粒子径が0.005μm〜3.0μmが好ましく、0.01μm〜2μmがより好ましく、0.05μm〜0.5μmがさらに好ましい。高分子粒子の体積平均粒子径が0.005μmを下回る場合、高分子粒子の集合が効率的でなくなる場合がある。 The polymer particle polymerization method in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include emulsion polymerization and suspension polymerization. The particle diameter of the polymer particles in the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of efficiently forming a polymer particle aggregate, the volume average particle diameter is preferably 0.005 μm to 3.0 μm, 0.01 μm to 2 μm is more preferable, and 0.05 μm to 0.5 μm is more preferable. When the volume average particle diameter of the polymer particles is less than 0.005 μm, the assembly of the polymer particles may not be efficient.
高分子粒子の体積平均粒径の測定は、たとえばナノトラック粒度分析計UPA150(日機装株式会社製)を用いて行うことができる。また、高分子粒子集合体の平均粒子径は、高分子粒子集合体が存在するマトリクス樹脂を透過型電子顕微鏡により観察し、視野中に存在する高分子粒子集合体の大きさを測定し求めることができる。 The volume average particle diameter of the polymer particles can be measured using, for example, a nanotrack particle size analyzer UPA150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). The average particle size of the polymer particle aggregate is determined by observing the matrix resin in which the polymer particle aggregate is present with a transmission electron microscope and measuring the size of the polymer particle aggregate present in the field of view. Can do.
本発明の特徴を妨げない範囲で、(A)高分子粒子を表面処理することができる。表面処理を行うことにより、(A)成分が集合体を形成することを促進させることができる。この際に用いる表面処理剤としては、例えば、シリル化剤を用いることができる。ここで用いるシリル化剤としては、一般的にアルキルシラン、例えば、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチル(ジ)シラザンが挙げられる。これらシリル化剤は、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 As long as the characteristics of the present invention are not hindered, (A) the polymer particles can be surface-treated. By performing the surface treatment, the component (A) can be promoted to form an aggregate. As the surface treating agent used at this time, for example, a silylating agent can be used. Examples of the silylating agent used here generally include alkylsilanes such as trimethylchlorosilane, dimethyldichlorosilane, and hexamethyl (di) silazane. These silylating agents can be used alone or in combination of two or more.
また表面処理の際に、マトリクス樹脂成分と結合能を有する官能基、例えばアルケニル基、アルキニル基、エポキシ基、アミノ基、カルボキシル基等を(A)成分の表面に導入することで、高分子粒子集合体のサイズを制御することができる。表面処理された(A)成分は、(A)成分が液状のマトリクス樹脂成分中で集合体を形成する場合に好ましい。このマトリクス液状樹脂成分との結合能を有する官能基を重合体表面に導入する際のシリル化剤としては、一般的にアルケニルシラン、例えばクロロジメチルビニルシラン、ジクロロメチルビニルシラン、ジクロロジビニルシラン、トリクロロビニルシランが挙げられる。これらシリル化剤は、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 In addition, during the surface treatment, polymer particles are introduced by introducing functional groups having binding ability with the matrix resin component, such as alkenyl group, alkynyl group, epoxy group, amino group, carboxyl group, etc. to the surface of the component (A). The size of the aggregate can be controlled. The surface-treated component (A) is preferable when the (A) component forms an aggregate in the liquid matrix resin component. As a silylating agent for introducing a functional group having a binding ability with the matrix liquid resin component to the polymer surface, alkenyl silanes such as chlorodimethylvinyl silane, dichloromethyl vinyl silane, dichlorodivinyl silane, and trichlorovinyl silane are generally used. Can be mentioned. These silylating agents can be used alone or in combination of two or more.
また本発明における高分子粒子には、たとえば液状樹脂中に本発明の高分子粒子集合体が存在した場合の組成物の耐熱性の観点から、シリコーン系粒子((A−1)成分)を用いることが望ましい。シリコーン系粒子(A−1)は、粒子中に少なくとも1個シロキサン基を有する粒子であれば特に限定はされず、またその形状に関しても特に限定はしないが、体積平均粒子径については0.005μm〜3.0μmが好ましく、0.01μm〜2.0μmがより好ましく、0.05μm〜0.5μmが特に好ましい。体積平均粒径が小さい場合、シリコーン系粒子(A−1)を含有する組成物の粘度の増加が起きることがあり、また体積平均粒子径が大きい場合、硬化物の透明性が悪くなることがある。 For the polymer particles in the present invention, for example, silicone-based particles (component (A-1)) are used from the viewpoint of heat resistance of the composition when the polymer particle aggregate of the present invention is present in a liquid resin. It is desirable. The silicone-based particle (A-1) is not particularly limited as long as it has at least one siloxane group in the particle, and the shape thereof is not particularly limited, but the volume average particle diameter is 0.005 μm. -3.0 μm is preferable, 0.01 μm-2.0 μm is more preferable, and 0.05 μm-0.5 μm is particularly preferable. When the volume average particle size is small, the viscosity of the composition containing the silicone particles (A-1) may increase, and when the volume average particle size is large, the transparency of the cured product may deteriorate. is there.
(A−1)成分の集合体サイズや形状を制御するために、シリコーン系粒子の表面あるいは内部に有機基を導入することも可能であり、導入に際してはたとえば共有結合の形成や、分子間力を利用した包接などの手段が挙げられる。また導入する有機基としては、たとえばビニル基、アクリル基、カルボキシル基、エステル基、エーテル基、チオール基、メルカプト基、シアノ基、アリール基などが挙げられる。 In order to control the aggregate size and shape of the component (A-1), it is possible to introduce an organic group on the surface or inside of the silicone-based particles. Means such as inclusion using the. Examples of the organic group to be introduced include vinyl group, acrylic group, carboxyl group, ester group, ether group, thiol group, mercapto group, cyano group, and aryl group.
(A−1)成分は、コア粒子の存在下アルコキシシラン(C)を添加してことによって得られる(A−2)成分であることが好ましい。この場合におけるコア粒子とは、後述するアルコキシシランの縮合反応を妨げないような粒子であれば特に限定されず、種々の有機高分子粒子および無機高分子粒子を用いることができ、有機高分子粒子の具体例としてポリエチレン粒子、ポリスチレン粒子、アクリル酸ブチルゴム粒子、ブタジエンゴム粒子、ブタジエン−スチレン粒子やブタジエン−アクリロニトリルゴム粒子、アクリル酸ブチル−スチレン共重合体粒子やスチレン−アクリロニトリル共重合体粒子などが挙げられ、また無機高分子粒子の具体例として、シリコーン系粒子、炭酸カルシウム粒子、カーボンブラック粒子、カーボンナノチューブ粒子、酸化チタン粒子などが挙げられるが、高分子集合体の耐熱性の観点から無機高分子粒子を用いることが好ましく、さらに粒子径の制御のし易さの観点からシリコーン系粒子を用いることがより好ましい。 The component (A-1) is preferably the component (A-2) obtained by adding alkoxysilane (C) in the presence of core particles. The core particle in this case is not particularly limited as long as it does not interfere with the alkoxysilane condensation reaction described below, and various organic polymer particles and inorganic polymer particles can be used. Specific examples include polyethylene particles, polystyrene particles, butyl acrylate rubber particles, butadiene rubber particles, butadiene-styrene particles, butadiene-acrylonitrile rubber particles, butyl acrylate-styrene copolymer particles and styrene-acrylonitrile copolymer particles. Specific examples of the inorganic polymer particles include silicone-based particles, calcium carbonate particles, carbon black particles, carbon nanotube particles, and titanium oxide particles. From the viewpoint of heat resistance of the polymer aggregate, inorganic polymers It is preferable to use particles, and further It is more preferable to use a silicone-based particles in terms of easy control of the diameter.
前記コア粒子として好ましいシリコーン系粒子は、オルガノシロキサンの重合に得られる粒子が好ましく、そのオルガノシロキサンは、直鎖状、分岐状および環状構造のいずれであってもよいが、入手の容易さやコストの観点から、環状構造を有するオルガノシロキサンを用いるのが好ましい。 Silicone particles preferable as the core particles are preferably particles obtained by polymerization of organosiloxane, and the organosiloxane may be any of linear, branched and cyclic structures, but it is easily available and has low cost. From the viewpoint, it is preferable to use an organosiloxane having a cyclic structure.
オルガノシロキサンの具体例としては、ヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)、デカメチルシクロペンタシロキサン(D5)、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン(D6)、トリメチルトリフェニルシクロトリシロキサンなどの環状化合物のほかに、直鎖状あるいは分岐状のオルガノシロキサンを挙げることができる。これらオルガノシロキサンは、単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。このオルガノシロキサンの有する置換または非置換の一価の炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基、およびそれらをシアノ基などで置換した置換炭化水素基などをあげることができる。 Specific examples of the organosiloxane include hexamethylcyclotrisiloxane (D3), octamethylcyclotetrasiloxane (D4), decamethylcyclopentasiloxane (D5), dodecamethylcyclohexasiloxane (D6), and trimethyltriphenylcyclotrisiloxane. In addition to cyclic compounds such as these, linear or branched organosiloxanes can be mentioned. These organosiloxanes can be used alone or in combination of two or more. Examples of the substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group possessed by the organosiloxane include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a phenyl group, and a substituted hydrocarbon group obtained by substituting them with a cyano group. it can.
また、コア粒子の製造方法には、特に限定はしないが、通常の乳化重合、分散重合、溶液重合などでも得ることが可能であり、粒径の分布の制御が可能である点や、操作の簡便性等の点を考慮すると、乳化重合で得ることが好ましい。コア粒子は、より粒子径の小さい粒子を得ることができ、さらにラテックス状態での粒子径が狭くできる利点などからもシード重合を利用することが好ましい。シード重合に用いるシードポリマーは特に限定はしないが、アクリル酸ブチルゴム、ブタジエンゴム、ブタジエン−スチレンやブタジエン−アクリロニトリルゴム等のゴム成分、アクリル酸ブチル−スチレン共重合体やスチレン−アクリロニトリル共重合体等の重合体を用いることができる。 The method for producing the core particles is not particularly limited, but can be obtained by ordinary emulsion polymerization, dispersion polymerization, solution polymerization, and the like, and the particle size distribution can be controlled. In view of convenience and the like, it is preferable to obtain by emulsion polymerization. For the core particles, it is preferable to use seed polymerization in view of the advantage that particles having a smaller particle diameter can be obtained and the particle diameter in the latex state can be narrowed. The seed polymer used for seed polymerization is not particularly limited, but rubber components such as butyl acrylate rubber, butadiene rubber, butadiene-styrene and butadiene-acrylonitrile rubber, butyl acrylate-styrene copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, etc. A polymer can be used.
シリコーン系粒子をコア粒子とする場合、コア粒子を酸性もしくは塩基性条件下で行われる通常の乳化重合方法により製造することができるが、酸性条件下で反応させる方が、塩基性条件下で反応させるよりも、アルコキシシランの縮合反応が速く進行するため有利である。たとえば前記のオルガノシロキサンを含んだ各種原料を、乳化剤および水とともにホモミキサー、コロイドミル、ホモジナイザーなどを用いてエマルジョンとし、次いで、系のpHを酸成分で5以下、好ましくは4以下に調整し、加熱して重合させる。この際に用いる酸成分としては、安定して乳化重合を進行させることができ、またそれ自身も乳化能を併せ持つものが好ましく、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸、アルキル硫酸、アルキルスルホコハク酸などが例示されうる。 When silicone-based particles are used as core particles, the core particles can be produced by an ordinary emulsion polymerization method performed under acidic or basic conditions. However, reaction under acidic conditions is more effective under basic conditions. This is advantageous because the condensation reaction of alkoxysilane proceeds faster than the above. For example, various raw materials containing the aforementioned organosiloxane are made into an emulsion using an emulsifier and water together with a homomixer, a colloid mill, a homogenizer, etc., and then the pH of the system is adjusted to 5 or less, preferably 4 or less with an acid component, Polymerize by heating. As the acid component used in this case, it is preferable that the emulsion polymerization can proceed stably and also has an emulsifying ability itself, and examples thereof include alkylbenzenesulfonic acid, alkylsulfuric acid, alkylsulfosuccinic acid and the like. .
上記シリコーン系コア粒子の重合は、原料の全部を一括添加したのち、一定時間撹拌してからpHを任意の値に調整してもよく、また原料の一部を仕込んでpHを任意の値に調整したエマルジョンに残りの原料を逐次追加してもよい。逐次追加する場合、そのままの状態、または水および乳化剤と混合して乳化液とした状態のいずれで添加してもよいが、重合速度を速くすることができるので、乳化状態で追加する方法を用いることが好ましい。反応温度、時間は、反応制御の容易さから反応温度は0〜100℃が好ましく、50〜95℃がさらに好ましい。反応時間は、好ましくは1〜100時間であり、さらに好ましくは3〜50時間である。 In the polymerization of the silicone-based core particles, after adding all of the raw materials at once, the pH may be adjusted to an arbitrary value after stirring for a certain period of time. Alternatively, a part of the raw materials may be charged to adjust the pH to an arbitrary value. The remaining ingredients may be added sequentially to the adjusted emulsion. In the case of sequential addition, it may be added as it is or mixed with water and an emulsifier to form an emulsified liquid, but since the polymerization rate can be increased, a method of adding in an emulsified state is used. It is preferable. The reaction temperature and time are preferably from 0 to 100 ° C, more preferably from 50 to 95 ° C, because of easy reaction control. The reaction time is preferably 1 to 100 hours, more preferably 3 to 50 hours.
酸性条件下で重合を行う場合、通常、シリコーン系コア粒子の骨格を形成しているSi−O−Si結合は、切断と結合生成の平衡状態にある。この平衡は温度によって変化し、低温になるほど高分子量のコア粒子が生成しやすくなる。したがって、高分子量のコア粒子を得るためには、加熱により重合した後、重合温度以下に冷却して熟成を行うことが好ましい。具体的には、50℃以上で重合を行い重合転化率が75〜90%、さらに好ましくは82〜89%に達した時点で加熱を止め、重合温度より低い温度例えば、10〜50℃、好ましくは20〜45℃に冷却して5〜100時間程度熟成を行うことができる。なお、ここで言う重合転化率は原料中の低揮発分のオルガノシロキサンのコア粒子への転化率を意味する。 When polymerization is performed under acidic conditions, the Si—O—Si bond forming the skeleton of the silicone-based core particles is usually in an equilibrium state between cleavage and bond formation. This equilibrium changes depending on the temperature, and the higher the temperature, the easier the formation of high molecular weight core particles. Therefore, in order to obtain high molecular weight core particles, it is preferable to perform aging by polymerizing by heating and then cooling to a polymerization temperature or lower. Specifically, the polymerization is carried out at 50 ° C. or higher, and the heating is stopped when the polymerization conversion rate reaches 75 to 90%, more preferably 82 to 89%, and the temperature is lower than the polymerization temperature, for example, 10 to 50 ° C., preferably Can be cooled to 20 to 45 ° C. and aged for about 5 to 100 hours. In addition, the polymerization conversion rate said here means the conversion rate to the core particle of the organosiloxane of the low volatile content in a raw material.
また、乳化重合に用いる水の量についてはとくに制限は無く、各種原料を乳化分散させるために必要な量であれば良く、あえて例示するなら通常原料の合計量に対して1〜20倍の重量を用いれば良い。 Moreover, there is no restriction | limiting in particular about the quantity of the water used for emulsion polymerization, What is necessary is just an amount required in order to carry out emulsification dispersion | distribution of various raw materials, if it dares illustrate, it will be 1-20 times weight with respect to the total amount of a normal raw material. Should be used.
乳化重合に用いる乳化剤は、反応を行うpH領域において乳化能を失わないものであれば特に限定なく公知のものを使用することができる。かかる乳化剤の例としては、たとえばアルキルベンゼンスルホン酸、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、アルキルスルホコハク酸ナトリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。また、該乳化剤の使用量にはとくに限定がなく、目的とするコア粒子の粒子径などに応じて適宜調整すればよい。 As the emulsifier used for the emulsion polymerization, any known emulsifier can be used without particular limitation as long as it does not lose the emulsifying ability in the pH range where the reaction is carried out. Examples of such emulsifiers include, for example, alkylbenzene sulfonic acid, sodium alkylbenzene sulfonate, sodium alkyl sulfate, sodium alkyl sulfosuccinate, sodium polyoxyethylene nonylphenyl ether sulfonate, and the like. Moreover, there is no limitation in particular in the usage-amount of this emulsifier, What is necessary is just to adjust suitably according to the particle diameter of the target core particle.
本発明に用いるコア粒子の合成の際に、必要によっては架橋剤、グラフト交叉剤と言われるものを使用することもできる。 In synthesizing the core particles used in the present invention, what is called a crosslinking agent or a graft crossing agent can be used if necessary.
本発明のコア粒子の合成に用いることができる架橋剤としては、コア粒子がシリコーン系粒子である場合、例えばトリメトキシメチルシラン、フェニルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシランなどの縮合反応に関与できる官能基を3個含むいわゆる3官能性架橋剤、テトラエトキシシラン、1,3ビス〔2−(ジメトキシメチルシリル)エチル〕ベンゼン、1,4−ビス〔2−(ジメトキシメチルシリル)エチル〕ベンゼン、1,3−ビス〔1−(ジメトキシメチルシリル)エチル〕ベンゼン、1,4−ビス〔1−(ジメトキシメチルシリル)エチル〕ベンゼン、1−〔1−(ジメトキシメチルシリル)エチル〕−3−〔2−(ジメトキシメチルシリル)エチル〕ベンゼン、1−〔1−(ジメトキシメチルシリル)エチル〕−4−〔2−ジメトキシメチルシリル〕エチル〕ベンゼンなどの縮合反応に関与できる官能基を4個含むいわゆる4官能性架橋剤、さらにはこれら架橋剤のアルコキシ基を縮合させた部分縮合物を挙げることができる。 As the crosslinking agent that can be used for the synthesis of the core particle of the present invention, when the core particle is a silicone-based particle, for example, a functional group that can participate in a condensation reaction such as trimethoxymethylsilane, phenyltrimethoxysilane, or ethyltriethoxysilane. A so-called trifunctional crosslinking agent containing three groups, tetraethoxysilane, 1,3-bis [2- (dimethoxymethylsilyl) ethyl] benzene, 1,4-bis [2- (dimethoxymethylsilyl) ethyl] benzene, 1 , 3-bis [1- (dimethoxymethylsilyl) ethyl] benzene, 1,4-bis [1- (dimethoxymethylsilyl) ethyl] benzene, 1- [1- (dimethoxymethylsilyl) ethyl] -3- [2 -(Dimethoxymethylsilyl) ethyl] benzene, 1- [1- (dimethoxymethylsilyl) ethyl] -4- [ - so-called four-functional crosslinking agent 4 containing a functional group capable of participating in condensation reactions such as dimethoxymethylsilyl] ethyl] benzene, and further can be mentioned partial condensate obtained by condensation of alkoxy groups of these crosslinking agents.
これら架橋剤は、必要に応じ、1種若しくは2種以上組み合わせて用いることができる。この架橋剤の使用量は、コア粒子の内、0.1〜10重量%がこのましい。架橋剤の使用が多いと、コア粒子の柔軟性が損なわれるため、高分子集合体をマトリクスに配合した際に、耐衝撃性が低下することがあり、例えばマトリクスがオルガノポリシロキサン樹脂である場合、硬化樹脂の低温での耐冷熱衝撃性が低下する場合がある。また架橋剤の使用量を調節することで、架橋度を変化させることによりコア粒子の弾性を任意に調節することができる。コア粒子は、ガラス転移温度(Tg)が0℃以下である重合体であることが好ましい。 These crosslinking agents can be used alone or in combination of two or more as required. The amount of the crosslinking agent used is preferably 0.1 to 10% by weight of the core particles. When the use of a crosslinking agent is large, the flexibility of the core particles is impaired, so when the polymer aggregate is blended into the matrix, the impact resistance may be reduced. For example, when the matrix is an organopolysiloxane resin In some cases, the cold-heat shock resistance of the cured resin at a low temperature may decrease. Moreover, the elasticity of a core particle can be arbitrarily adjusted by adjusting the usage-amount of a crosslinking agent by changing a crosslinking degree. The core particles are preferably a polymer having a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C. or lower.
本発明に用いることができるグラフト交叉剤は、コア粒子がシリコーン系粒子である場合、例えばp−ビニルフェニルメチルジメトキシシラン、p−ビニルフェニルエチルジメトキシシラン、2−(p−ビニルフェニル)エチルメチルジメトキシシラン、3−(p−ビニルベンゾイロキシ)プロピルメチルジメトキシシラン、ビニルメチルジメトキシシラン、テトラビニルテトラメチルシクロシロキサン、アリルメチルジメトキシシラン、メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン等があげられる。 The grafting agent that can be used in the present invention is, for example, p-vinylphenylmethyldimethoxysilane, p-vinylphenylethyldimethoxysilane, 2- (p-vinylphenyl) ethylmethyldimethoxy when the core particles are silicone-based particles. Silane, 3- (p-vinylbenzoyloxy) propylmethyldimethoxysilane, vinylmethyldimethoxysilane, tetravinyltetramethylcyclosiloxane, allylmethyldimethoxysilane, mercaptopropylmethyldimethoxysilane, γ-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, etc. can give.
本発明の高分子集合体を構成する高分子粒子は、コア・シェル構造を有することが、高分子集合体のモルフォルジーを制御し、マトリクスの特性を向上させる点において好ましい。 The polymer particles constituting the polymer aggregate of the present invention preferably have a core / shell structure from the viewpoint of controlling the morphology of the polymer aggregate and improving the characteristics of the matrix.
高分子粒子がシリコーン系粒子である場合、前記シリコーン系コア粒子存在下、アルコキシシラン(C)成分を重合した高分子粒子(A−2)が好ましい粒子形態として例示できる。(C)成分として用いるアルコキシシランは、高分子粒子集合体の形状維持の観点から、下記一般式(6)で表される(a)成分である1官能性アルコキシシランを用いないことが好ましい。(a)成分である1官能性アルコキシシラン以外のアルコキシシランであれば、その構造は特に限定はしないが、あえて例示するなら以下の一般式(7)で表される(b)成分である2官能性アルコキシシラン、一般式(4)で表される(c)成分である3官能性アルコキシシラン、一般式(5)で表される4官能性アルコキシシラン、およびそれらの部分縮合物(アルコキシ基を縮合させた部分縮合物)等が挙げられる。これらアルコキシシランは1種類でも2種類以上でも用いることができる。 When the polymer particles are silicone-based particles, polymer particles (A-2) obtained by polymerizing an alkoxysilane (C) component in the presence of the silicone-based core particles can be exemplified as a preferable particle form. The alkoxysilane used as the component (C) preferably does not use the monofunctional alkoxysilane that is the component (a) represented by the following general formula (6) from the viewpoint of maintaining the shape of the polymer particle aggregate. The structure is not particularly limited as long as it is an alkoxysilane other than the monofunctional alkoxysilane that is the component (a), but if it is intentionally exemplified, it is the component (b) 2 represented by the following general formula (7). Functional alkoxysilane, trifunctional alkoxysilane which is component (c) represented by general formula (4), tetrafunctional alkoxysilane represented by general formula (5), and partial condensates thereof (alkoxy groups) And the like. These alkoxysilanes can be used alone or in combination of two or more.
(a)成分:一般式(6) (A) Component: General formula (6)
(一般式(6)において、R12はアルキル基を示し、R13、R14、R15は同一または異なる一価の有機基を示す。)
(b)成分:一般式(7)
(In General Formula (6), R 12 represents an alkyl group, and R 13 , R 14 , and R 15 represent the same or different monovalent organic groups.)
(B) Component: General formula (7)
(式中、R22、R23は同一または異なる一価のアルキル基を示し、R24、R25は同一または異なる一価の有機基を示す。)で表される2官能性アルコキシシランおよび/またはその部分縮合物。 (Wherein R 22 and R 23 represent the same or different monovalent alkyl groups, and R 24 and R 25 represent the same or different monovalent organic groups) and / or Or a partial condensate thereof.
(c)成分:一般式(8) (C) Component: General formula (8)
(式中、R32、R33、R34は、同一または異なる一価のアルキル基を示し、R35は一価の有機基を示す。)で表される3官能性アルコキシシランおよび/またはその部分縮合物。 (Wherein R 32 , R 33 and R 34 represent the same or different monovalent alkyl groups and R 35 represents a monovalent organic group) and / or Partial condensate.
(d)成分:一般式(9) (D) Component: General formula (9)
(式中、R42、R43、R44およびR45は、同一または異なる一価のアルキル基を示す。)で表される4官能性アルコキシシランおよび/またはその部分縮合物。 (Wherein R 42 , R 43 , R 44 and R 45 represent the same or different monovalent alkyl groups), and / or a partial condensate thereof.
上記一般式(7)〜(9)において挙げられるアルコキシ基としては、たとえばメトキシ、エトキシ、ノルマルプロポキシ、イソプロポキシ、ノルマルブトキシ、イソブトキシ、第2級ブトキシ、第3級ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ等の、炭素数1〜6のアルコキシ基である。また、有機基としては、たとえばアルキル基、アルケニル基、アリル基、アラルキル基等の炭化水素基があげられる。 Examples of the alkoxy group mentioned in the general formulas (7) to (9) include methoxy, ethoxy, normal propoxy, isopropoxy, normal butoxy, isobutoxy, secondary butoxy, tertiary butoxy, pentyloxy, hexyloxy and the like. These are alkoxy groups having 1 to 6 carbon atoms. Examples of the organic group include hydrocarbon groups such as alkyl groups, alkenyl groups, allyl groups, and aralkyl groups.
(A−2)成分はコア粒子40〜98重量%に対して(C)成分を1〜40重量%(ただし、コア粒子と(C)成分をあわせて100重量%)添加し重合して得られることが好ましく、さらにはコア粒子35〜96重量%に対して(C)成分を2〜37重量%添加し重合して得られることがより好ましい。コア粒子が少ない場合、粒子の柔軟性が損なわれるため、たとえば高分子粒子集合体を含有する硬化性組成物を硬化した硬化物の耐冷熱衝撃性が損なわれる可能性がある。また(C)成分が少ない場合、コア粒子の形状維持ができず、たとえば高分子粒子集合体を含有する硬化性組成物を硬化した硬化物の強度を低下させるなど物性の低下を招くことがある。 The component (A-2) is obtained by adding 1 to 40% by weight of the component (C) (100% by weight of the core particle and the component (C) in total) with respect to 40 to 98% by weight of the core particles and polymerizing the components. It is more preferable that the component (C) is added in an amount of 2 to 37% by weight with respect to 35 to 96% by weight of the core particles, and polymerization is more preferable. When there are few core particles, the softness | flexibility of particle | grains will be impaired, Therefore For example, the thermal shock resistance of the hardened | cured material which hardened | cured the curable composition containing a polymer particle aggregate may be impaired. Further, when the amount of the component (C) is small, the shape of the core particles cannot be maintained, and the physical properties may be lowered, for example, the strength of the cured product obtained by curing the curable composition containing the polymer particle aggregate may be reduced. .
また、(A−1)成分は、(C)成分の重合後、さらにアルコキシシラン(D)を添加し重合することによって得られる(A−3)成分であることがさらに好ましい。アルコキシシラン(D)により、たとえばコア粒子の表面に多数存在するシラノール基を減らすことができる。これにより、粒子表面のシラノール基に由来する様々な課題、たとえば高分子粒子集合体が液状樹脂に含有される場合、高分子粒子集合体とマトリクスとの相溶性や親和性が低下する点を回避できる。たとえばシリコーンゴムやシリコーン樹脂に本発明の高分子粒子集合体が含有される場合、当該組成物の粘度が高くなりすぎてしまう点や、配合物が経時変化して粘度が次第に上昇する点を解決することができる。 Further, the component (A-1) is more preferably a component (A-3) obtained by adding and polymerizing an alkoxysilane (D) after the polymerization of the component (C). Alkoxysilane (D) can reduce, for example, many silanol groups present on the surface of the core particles. This avoids various problems derived from silanol groups on the particle surface, for example, when the polymer particle aggregate is contained in a liquid resin, the compatibility and affinity between the polymer particle aggregate and the matrix decrease. it can. For example, when the polymer particle aggregate of the present invention is contained in silicone rubber or silicone resin, the problem that the viscosity of the composition becomes too high and the viscosity gradually increases as the composition changes over time can do.
アルコキシシラン(D)成分を添加して重合して得られた高分子粒子(A−3)は、粒子表面のシラノール基が少なく、例えば硬化性シリコーン組成物に含有される場合、冷熱試験の際に硬化物の吸湿による封止層のクラックの発生を低減する点において優れる。 The polymer particles (A-3) obtained by polymerizing by adding the alkoxysilane (D) component have few silanol groups on the surface of the particles. For example, when they are contained in the curable silicone composition, the polymer particles (A-3) are subjected to a thermal test. Moreover, it is excellent in that the generation of cracks in the sealing layer due to moisture absorption of the cured product is reduced.
(D)成分のアルコキシシランとして、以下の一般式(6)で表される(a)成分である1官能性アルコキシシランおよびそれらの部分縮合物(アルコキシ基を縮合させた部分縮合物)を必須成分とすることが好ましい。これらは1種類でも2種類以上でも用いることができる。 As the alkoxysilane of the component (D), the monofunctional alkoxysilane which is the component (a) represented by the following general formula (6) and a partial condensate thereof (partial condensate obtained by condensing an alkoxy group) are essential. It is preferable to use as a component. These can be used alone or in combination of two or more.
(a)成分:一般式(6) (A) Component: General formula (6)
(一般式(6)において、R12はアルキル基を示し、R13、R14、R15は同一または異なる一価の有機基を示す。)
上記一般式(6)において挙げられるアルコキシ基としては、たとえばメトキシ、エトキシ、ノルマルプロポキシ、イソプロポキシ、ノルマルブトキシ、イソブトキシ、第2級ブトキシ、第3級ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ等の、炭素数1〜6のアルコキシ基である。
(In General Formula (6), R 12 represents an alkyl group, and R 13 , R 14 , and R 15 represent the same or different monovalent organic groups.)
Examples of the alkoxy group mentioned in the general formula (6) include methoxy, ethoxy, normal propoxy, isopropoxy, normal butoxy, isobutoxy, secondary butoxy, tertiary butoxy, pentyloxy, hexyloxy and the like. 1 to 6 alkoxy groups.
また、有機基としては、たとえばアルキル基、アルケニル基、アリル基、アラルキル基等の炭化水素基があげられる。 Examples of the organic group include hydrocarbon groups such as alkyl groups, alkenyl groups, allyl groups, and aralkyl groups.
さらに(D)成分は、前記(b)成分、前記(c)成分および前記(d)成分の少なくとも1種から選ばれることが好ましい。(a)成分と、(b)成分、(c)成分および(d)成分の少なくとも1種とを組み合わせることで、(a)成分の反応効率を高めることができる。 Furthermore, the component (D) is preferably selected from at least one of the component (b), the component (c) and the component (d). By combining the component (a) and at least one of the component (b), the component (c), and the component (d), the reaction efficiency of the component (a) can be increased.
ここで(a)〜(d)のうちいずれかでアルケニル基を含む成分を用いれば、粒子表面にアルケニル基を導入することができる。(A−3)成分へのアルケニル基の導入は、たとえばヒドロシリル化反応により硬化するアルケニル基を少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサン(E)成分およびヒドロシリル基を少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン(F)成分からなる硬化性シリコーン樹脂中に高分子粒子集合体が存在する場合、当該硬化性シリコーン組成物を硬化して得られる硬化物の耐熱衝撃性を向上させることができる。 Here, if a component containing an alkenyl group is used in any of (a) to (d), the alkenyl group can be introduced onto the particle surface. The introduction of an alkenyl group into the component (A-3) is performed by, for example, an organopolysiloxane (E) component having at least two alkenyl groups that are cured by a hydrosilylation reaction and an organohydrogenpolysiloxane having at least two hydrosilyl groups (F When the polymer particle aggregate is present in the curable silicone resin comprising the component, the thermal shock resistance of the cured product obtained by curing the curable silicone composition can be improved.
(A−3)成分は、コア粒子40〜98重量%に対して、(C)成分であるアルコキシシランを1〜40重量%添加し重合し、さらに(D)成分であるアルコキシシランを1〜30重量%(ただし、コア粒子と(C)成分と(D)成分を合わせて100重量%)を添加し重合して得られることが好ましい。さらにはコア粒子35〜96重量%に対して、(C)成分であるアルコキシシランを2〜37重量%添加し重合し、(D)成分であるアルコキシシランを2〜28重量%添加し重合して得られることがより好ましい。また、(D)成分が上記範囲においてコア粒子表面のシラノール基が十分に減少し、高分子集合体を含有する硬化性組成物を硬化して得られる硬化物の強度等について良好な物性が得られる。 The component (A-3) is polymerized by adding 1 to 40% by weight of the alkoxysilane as the component (C) with respect to 40 to 98% by weight of the core particles, and 1 to 1% of the alkoxysilane as the component (D). It is preferably obtained by adding 30% by weight (however, 100% by weight of the core particles, the component (C) and the component (D) in total) is added. Furthermore, 2 to 37% by weight of alkoxysilane as component (C) is added and polymerized with respect to 35 to 96% by weight of core particles, and 2 to 28% by weight of alkoxysilane as component (D) is added and polymerized. It is more preferable to be obtained. In addition, when the component (D) is within the above range, the silanol groups on the surface of the core particles are sufficiently reduced, and good physical properties are obtained with respect to the strength and the like of the cured product obtained by curing the curable composition containing the polymer aggregate. It is done.
(A−2)成分および(A−3)成分はコアシェル構造を有することが好ましい。なお、本発明におけるコアシェル構造とは、コア粒子の存在下、コア成分とはことなるモノマー成分を添加することによって得られる高分子構造であり、高分子集合体の形状保持の観点から、シェル成分をコア粒子に吸収させながらコア粒子の外側にシェル構造を形成したような構造であることが好ましく、さらにコア部からシェル部への傾斜構造を形成したような構造であることがより好ましい。また、コア粒子、シェル成分は、それぞれ多層構造を有してもよい。 The component (A-2) and the component (A-3) preferably have a core-shell structure. The core-shell structure in the present invention is a polymer structure obtained by adding a monomer component different from the core component in the presence of the core particles. From the viewpoint of maintaining the shape of the polymer assembly, the shell component A structure in which a shell structure is formed on the outer side of the core particle while absorbing the core particles is preferable, and a structure in which an inclined structure from the core part to the shell part is further formed is more preferable. Further, the core particle and the shell component may each have a multilayer structure.
乳化重合によって得られた(A−1)成分であるシリコーン系粒子のラテックスから粒子を分離する方法としては、特に限定は無いが、たとえばラテックスに塩化カルシウム、塩化マグネシウム、硫酸マグネシウムなどの金属塩を添加することによりラテックスを凝固、分離、水洗、脱水し、乾燥する方法などがあげられる。また、スプレー乾燥法も使用できる。 There is no particular limitation on the method for separating the particles from the silicone particle latex (A-1) obtained by emulsion polymerization. For example, a metal salt such as calcium chloride, magnesium chloride or magnesium sulfate is added to the latex. Examples of the method include adding the latex to coagulate, separate, wash, dehydrate, and dry the latex. A spray drying method can also be used.
ラテックスから粒子を分離する方法は、(A−1)成分をマトリクス樹脂中に均一に分散させることが可能であり、さらに透明な硬化物を得ることができる点から、マスターバッチ法を用いるのが好ましい。 As a method for separating particles from latex, it is possible to uniformly disperse the component (A-1) in the matrix resin, and further to obtain a transparent cured product, the master batch method is used. preferable.
マスターバッチ法としては、水系ラテックス溶液に水に可溶あるいは部分可溶な有機溶剤、例えばアルコール類(メタノール、エタノール、2−プロパノール等)やケトン類(メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等)、酢酸エステル類(酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸メチル)等などを加えることで、粒子どうしを緩凝集させた後、遠心沈降や濾過などの方法で緩凝集体を回収し、この緩凝集体が分散可能な溶剤に再分散させてからマトリクス樹脂と混合し、溶媒を留去させる方法が例示される。 Masterbatch methods include water-soluble or partially soluble organic solvents such as alcohols (methanol, ethanol, 2-propanol, etc.), ketones (methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.), acetic acid. By adding esters (ethyl acetate, butyl acetate, methyl acetate), etc., the particles can be slowly aggregated, and then the aggregate can be recovered by centrifugal sedimentation or filtration. An example is a method of redispersing in a suitable solvent, mixing with a matrix resin, and distilling off the solvent.
<高分子粒子集合体>
本発明における高分子粒子集合体とは、高分子粒子(A)が2個以上集合することによって形成される集合体である。また、本発明における集合とは、高分子粒子(A)が化学的、あるいは物理的に結合されたことを示すものであり、その結合様式としてはたとえば共有結合や分子間力が挙げられる。高分子粒子の集合体は、高分子粒子(A)の重合途中、高分子粒子(A)の重合後、高分子粒子(A)をマトリクス樹脂との混合時あるいは混合後、などにおいて形成される。
<Polymer particle assembly>
The polymer particle aggregate in the present invention is an aggregate formed by aggregating two or more polymer particles (A). Moreover, the aggregate | assembly in this invention shows that the polymer particle (A) was couple | bonded chemically or physically, As a coupling | bonding mode, a covalent bond and intermolecular force are mentioned, for example. The aggregate of polymer particles is formed during the polymerization of the polymer particles (A), after the polymerization of the polymer particles (A), or when the polymer particles (A) are mixed with the matrix resin or after mixing. .
たとえば、有機溶剤中に高分子粒子(A)が分散した分散液に対して凝集助剤(B)を添加することや、液状樹脂に高分子粒子(A)を混合した後、凝集助剤(B)を添加することにより、高分子粒子集合体を形成することができる。 For example, the aggregation aid (B) is added to the dispersion liquid in which the polymer particles (A) are dispersed in an organic solvent, or after the polymer particles (A) are mixed with the liquid resin, the aggregation aid ( By adding B), a polymer particle aggregate can be formed.
また、本発明における高分子粒子集合体を構成する高分子粒子(A)の個数については特に限定はしないが、高分子粒子集合体の形状保持の観点から好ましくは10個以上であり、より好ましくは100個以上であり、さらに好ましくは1000個以上であることが好ましい。高分子粒子の数が10個を下回る場合、たとえば液状樹脂に高分子粒子集合体を配合した場合の糸引き性を抑制できなくなる場合がある。 Further, the number of the polymer particles (A) constituting the polymer particle aggregate in the present invention is not particularly limited, but is preferably 10 or more, more preferably from the viewpoint of maintaining the shape of the polymer particle aggregate. Is 100 or more, more preferably 1000 or more. When the number of the polymer particles is less than 10, for example, the stringiness when the polymer particle aggregate is mixed with the liquid resin may not be suppressed.
また、高分子粒子集合体の平均2次粒子径は、集合体を液状樹脂中に分散させたときの配合物の糸引き性の観点から、0.3μm〜20μmの範囲内であることが好ましく、1.0μm〜15μmの範囲内にあることがより好ましく、3μm〜10μmの範囲内にあることがさらに好ましい。0.3μm未満である場合、配合物が糸引き性を呈する恐れがある。 The average secondary particle diameter of the polymer particle aggregate is preferably within the range of 0.3 μm to 20 μm from the viewpoint of the stringiness of the blend when the aggregate is dispersed in the liquid resin. , More preferably in the range of 1.0 μm to 15 μm, and still more preferably in the range of 3 μm to 10 μm. When it is less than 0.3 μm, the blend may exhibit stringiness.
また、高分子粒子集合体の平均2次粒子径と集合体を形成する高分子粒子(A)の体積平均粒子径の比については、集合体を液状樹脂に分散させたときの配合物のハンドリング性の観点から、高分子粒子(A)の体積平均粒子径の2〜1000倍であることが好ましく、2〜500倍であることがより好ましく、2〜100倍であることがさらに好ましい。当該比が1000倍を超える場合、配合物の粘度が高くなり、ハンドリング性が悪くなる場合がある。 Regarding the ratio of the average secondary particle diameter of the polymer particle aggregate to the volume average particle diameter of the polymer particles (A) forming the aggregate, handling of the blend when the aggregate is dispersed in a liquid resin From the viewpoint of properties, the volume average particle diameter of the polymer particles (A) is preferably 2 to 1000 times, more preferably 2 to 500 times, and even more preferably 2 to 100 times. When the said ratio exceeds 1000 times, the viscosity of a formulation may become high and handling property may worsen.
高分子粒子集合体の平均2次粒子径の測定や高分子粒子集合体を構成する高分子粒子(A)の粒子個数は、たとえば硬化性樹脂に集合体を分散させ硬化した硬化物のTEM観察によって行なうことができる。 Measurement of the average secondary particle diameter of the polymer particle aggregate and the number of polymer particles (A) constituting the polymer particle aggregate are, for example, TEM observation of a cured product obtained by dispersing the aggregate in a curable resin. Can be done.
<(B)凝集助剤>
本発明における凝集助剤(B)とは、高分子粒子(A)が高分子集合体を形成することを促進する働きを有する化合物を示す。ここでいう集合体形成の促進の様態としては、たとえば(B)成分が高分子粒子集合体の形成過程で(A)成分と物理的あるいは化学的に結合されることによって高分子粒子集合体に取り込まれることなどが挙げられるが、これらの様態に限定されるわけではない。
<(B) Aggregation aid>
The aggregation aid (B) in the present invention refers to a compound having a function of promoting the polymer particles (A) to form a polymer aggregate. As an aspect of the promotion of aggregate formation here, for example, the component (B) is physically or chemically combined with the component (A) in the formation process of the polymer particle aggregate to form the polymer particle aggregate. Although it is mentioned that it is taken in etc., it is not necessarily limited to these aspects.
また、(B)成分の(A)成分に対する重量比は特に限定はしないが、凝集を効率的に行う観点から、高分子粒子100重量部に対して20重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがさらに好ましい。30重量部を超える(B)成分を用いた場合、かえって(A)成分の集合が妨げられ、集合体が得られない場合がある。 The weight ratio of the component (B) to the component (A) is not particularly limited, but is preferably 20 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the polymer particles from the viewpoint of efficiently performing aggregation. The amount is more preferably at most 5 parts by weight, even more preferably at most 5 parts by weight. When the component (B) exceeding 30 parts by weight is used, the assembly of the component (A) may be hindered and an aggregate may not be obtained.
この場合の凝集助剤(B)としては、例えば塩化カルシウム、硫酸マグネシウム、塩化マグネシウムなどの金属塩や、エポキシ官能基とケイ素原子結合アルコキシ基を有する有機ケイ素化合物として3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランが挙げられる。また、メタクリル基あるいはアクリル基とケイ素原子結合アルコキシ基を有する有機ケイ素化合物として3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシランが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。 Examples of the coagulation aid (B) in this case include metal salts such as calcium chloride, magnesium sulfate and magnesium chloride, and 3-glycidoxypropyltrimethoxy as an organosilicon compound having an epoxy functional group and a silicon atom-bonded alkoxy group. Examples include silane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane. Further, as an organosilicon compound having a methacryl group or an acryl group and a silicon atom-bonded alkoxy group, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxy Examples include, but are not limited to, propyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, acryloxymethyltrimethoxysilane, and acryloxymethyltriethoxysilane.
また本発明における凝集助剤の好ましい例として、たとえば(A)成分が表面に反応性基を持つ場合に高分子粒子集合体の形成を促進する観点から、シラノール基、シロキサン基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも一種の官能基を一分子中に有するケイ素化合物が挙げられ、また集合体形成の反応速度を上げる観点から酸または塩基触媒が上げられる。これらの凝集助剤は単独で使用しても2種類を併用しても構わないが、より高分子粒子集合体の形成を効率的に行う観点から、前記のシラノール基、シロキサン基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも一種の官能基を一分子中に有するケイ素化合物と、酸または塩基触媒を併用することが好ましい。 Further, as a preferred example of the coagulation aid in the present invention, for example, when the component (A) has a reactive group on the surface, it is selected from silanol groups, siloxane groups and alkoxy groups from the viewpoint of promoting the formation of polymer particle aggregates. The silicon compound which has at least 1 type of functional group in 1 molecule is mentioned, and an acid or a base catalyst is raised from a viewpoint of raising the reaction rate of aggregate formation. These aggregating aids may be used alone or in combination of two types, but from the viewpoint of more efficiently forming a polymer particle aggregate, from the above-mentioned silanol group, siloxane group and alkoxy group. It is preferable to use together a silicon compound having at least one selected functional group in one molecule and an acid or base catalyst.
凝集剤(B)として好ましい本発明におけるシラノール基、シロキサン基およびアルコキシ基から選ばれる少なくとも一種の官能基を一分子中に有するケイ素化合物とは、当該官能基を有し、かつケイ素原子を含む化合物であれば特に限定されないが、たとえば高分子粒子を有機溶剤中で形成させる場合における集合体の形成効率の観点から有機ケイ素化合物であることが好ましく、これにはヘキサメチルシクロトリシロキサン(D3)、オクタメチルシクロテトラシロキサン(D4)、デカメチルシクロペンタシロキサン(D5)、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン(D6)、トリメチルトリフェニルシクロトリシロキサンなどの環状化合物のほかに、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリプロピオキシシラン、メチルブトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリプロピオキシシラン、エチルトリブトキシシラン、プロピルトリメトキシシラン、プロピルトリエトキシシラン、プロピルトリプロピオキシシラン、プロピルトリブトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、ブチルトリエトキシシラン、ブチルトリプロピオキシシラン、ブチルトリブトキシシランなどの直鎖状のものや、分岐状のオルガノシロキサン等を挙げることができる。これらオルガノシロキサンは、単独または2種以上を組み合わせて使用することができる。このオルガノシロキサンの有する置換または非置換の一価の炭化水素基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、フェニル基、およびそれらをシアノ基などで置換した置換炭化水素基などをあげることができる。 The silicon compound having at least one functional group selected from the silanol group, siloxane group and alkoxy group in the present invention, which is preferable as the flocculant (B), is a compound having the functional group and containing a silicon atom. The organic silicon compound is preferably used from the viewpoint of the formation efficiency of the aggregate when the polymer particles are formed in an organic solvent, for example, hexamethylcyclotrisiloxane (D3), In addition to cyclic compounds such as octamethylcyclotetrasiloxane (D4), decamethylcyclopentasiloxane (D5), dodecamethylcyclohexasiloxane (D6), and trimethyltriphenylcyclotrisiloxane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane , Methyltripropoxy Run, methylbutoxysilane, ethyltrimethoxysilane, ethyltriethoxysilane, ethyltripropoxysilane, ethyltributoxysilane, propyltrimethoxysilane, propyltriethoxysilane, propyltripropoxysilane, propyltributoxysilane, butyltri Examples include straight-chain compounds such as methoxysilane, butyltriethoxysilane, butyltripropoxysilane, and butyltributoxysilane, and branched organosiloxanes. These organosiloxanes can be used alone or in combination of two or more. Examples of the substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group possessed by the organosiloxane include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a phenyl group, and a substituted hydrocarbon group obtained by substituting them with a cyano group. it can.
本発明における酸または塩基触媒とは、高分子粒子(A)の凝集を促進させる効果を有する触媒であれば特に限定されず、種々の有機あるいは無機の酸・塩基触媒を用いることができる。有機酸触媒の具体例としては蟻酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、マレイン酸、リンゴ酸等が挙げられ、無機酸触媒の具体例としては塩酸、硫酸、硝酸、燐酸等が挙げられ、有機塩基触媒としては、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルジエチルアミン、硝酸アンモニウム、アンモニア等が挙げられ、無機塩基触媒としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水素化ナトリウム等が挙げられるが、集合体の2次粒子径を制御する観点から、有機酸触媒を用いることが好ましく、蟻酸または酢酸を用いることがより好ましい。 The acid or base catalyst in the present invention is not particularly limited as long as the catalyst has an effect of promoting aggregation of the polymer particles (A), and various organic or inorganic acid / base catalysts can be used. Specific examples of the organic acid catalyst include formic acid, acetic acid, citric acid, oxalic acid, maleic acid, malic acid, and the like. Specific examples of the inorganic acid catalyst include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, and the like. Examples of the catalyst include trimethylamine, triethylamine, diisopropyldiethylamine, ammonium nitrate, and ammonia. Examples of the inorganic base catalyst include sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, sodium hydride, and the like. From the viewpoint of controlling the particle size, an organic acid catalyst is preferably used, and formic acid or acetic acid is more preferably used.
<高分子粒子集合体の製造方法>
本発明における高分子粒子集合体の製造方法は特に限定されないが、あえて例示するならば、有機溶剤中に高分子粒子(A)が分散した分散液に対して、凝集助剤(B)を加え、攪拌する方法が挙げられる。この場合に使用する有機溶剤としてはトルエン、キシレン、酢酸エチル、ヘキサン、アセトン、メチルエチルケトン、1,4−ジオキサン、ジメチルスルホキシドが例として挙げられるが、触媒による溶媒自身の分解反応等の副反応を抑制する観点から、トルエン、キシレン、ヘキサンを使用することが好ましい。
<Method for producing polymer particle assembly>
The method for producing the polymer particle aggregate in the present invention is not particularly limited. However, for example, the aggregation aid (B) is added to the dispersion in which the polymer particles (A) are dispersed in an organic solvent. And a method of stirring. Examples of the organic solvent used in this case include toluene, xylene, ethyl acetate, hexane, acetone, methyl ethyl ketone, 1,4-dioxane, and dimethyl sulfoxide. However, side reactions such as decomposition reaction of the solvent itself by the catalyst are suppressed. From this viewpoint, it is preferable to use toluene, xylene, or hexane.
また高分子粒子分散液における(A)成分の固形分濃度は、集合を効率的に行う観点から、3重量%以上であることが好ましく、5重量%以上であることがより好ましく、10重量%以上であることがさらに好ましい。 Further, the solid content concentration of the component (A) in the polymer particle dispersion is preferably 3% by weight or more, more preferably 5% by weight or more, from the viewpoint of efficiently performing assembly. More preferably, it is the above.
また(B)成分の量としては、(A)成分の分散液100重量部に対して20重量部以下であることが好ましく、10重量部以下であることがより好ましく、5重量部以下であることがさらに好ましい。(B)成分が多すぎる場合、返って集合体形成が妨げられる場合がある。 The amount of component (B) is preferably 20 parts by weight or less, more preferably 10 parts by weight or less, and more preferably 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the dispersion of component (A). More preferably. When there are too many (B) components, it may return and an assembly formation may be prevented.
<液状樹脂組成物>
本発明における液状樹脂組成物は、液状樹脂に高分子粒子集合体を分散させて得られる組成物であれば特に限定はしない。本発明において使用する液状樹脂は特に限定はされず、光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂、あるいは室温で流動する樹脂や流動しない樹脂等を用いることができるが、組成物の耐熱性や耐光性の観点から硬化性樹脂を使用することが好ましく、硬化性シリコーン樹脂を使用することがより好ましい。
<Liquid resin composition>
The liquid resin composition in the present invention is not particularly limited as long as it is a composition obtained by dispersing polymer particle aggregates in a liquid resin. The liquid resin used in the present invention is not particularly limited, and a curable resin such as a photocurable resin or a thermosetting resin, or a resin that flows at room temperature or a resin that does not flow can be used. It is preferable to use a curable resin from the viewpoint of heat resistance and light resistance, and it is more preferable to use a curable silicone resin.
また、本発明における液状樹脂の化学構造については特に限定はしないが、あえて例示するのであればエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、尿素樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。 In addition, the chemical structure of the liquid resin in the present invention is not particularly limited. However, if exemplified, an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, a urea resin, an unsaturated polyester resin, an alkyd resin, an acrylic resin, a urethane resin, A urea resin, a silicone resin, etc. are mentioned.
また、本発明における液状樹脂組成物中に含まれる高分子粒子集合体を形成する高分子粒子集合体は、当該液状樹脂組成物を硬化して得られる硬化物の耐熱衝撃性の観点から、液状樹脂100重量部に対して1〜80重量部以下であることが好ましく、5〜50重量部以下であることがより好ましく、5〜30重量部以下であることがさらに好ましい。1〜80重量部の範囲において、硬化物の熱衝撃性を向上させることができる。 The polymer particle aggregate forming the polymer particle aggregate contained in the liquid resin composition in the present invention is liquid from the viewpoint of the thermal shock resistance of a cured product obtained by curing the liquid resin composition. The amount is preferably 1 to 80 parts by weight, more preferably 5 to 50 parts by weight, and still more preferably 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. In the range of 1 to 80 parts by weight, the thermal shock resistance of the cured product can be improved.
本発明の高分子集合体を含有することにより、液状樹脂組成物においては糸引き性を示さないハンドリング性に優れた液状樹脂組成物を得ることができ、さらに該液状樹脂組成物を硬化した硬化物においては耐熱衝撃性に優れた硬化物を得ることができる。 By containing the polymer aggregate of the present invention, it is possible to obtain a liquid resin composition having excellent handling properties that does not exhibit stringiness in the liquid resin composition, and further curing the liquid resin composition. In the product, a cured product having excellent thermal shock resistance can be obtained.
<光硬化性液状樹脂>
本発明における光硬化性液状樹脂とは、光を照射することによって硬化する液状樹脂であれば特に制限されないが、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂が挙げられる。また、場合によって光重合開始剤を添加してもよく、単独で使用してもよいし、2種類以上を組み合わせて使用しても良い。光重合開始剤の含有量は、液状樹脂100重量部に対して0.5重量部〜20重量が、好ましく1重量部〜10重量部がより好ましい。光重合開始剤の含有量が20重量部を超える場合は、液状樹脂組成物のハンドリング性の低下を招く場合があり、また0.5重量部未満であるばあいは、硬化反応が十分に進行しない場合がある。
<Photocurable liquid resin>
The photocurable liquid resin in the present invention is not particularly limited as long as it is a liquid resin that cures when irradiated with light, and examples thereof include an epoxy resin, a silicone resin, and an acrylic resin. Moreover, a photoinitiator may be added depending on the case, and it may be used independently and may be used in combination of 2 or more types. The content of the photopolymerization initiator is preferably 0.5 to 20 parts by weight, more preferably 1 to 10 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the liquid resin. When the content of the photopolymerization initiator exceeds 20 parts by weight, the handling property of the liquid resin composition may be deteriorated, and when it is less than 0.5 parts by weight, the curing reaction proceeds sufficiently. May not.
<熱硬化性液状樹脂>
本発明における熱硬化性樹脂とは、加熱によって硬化する液状樹脂であれば特に制限されないが、例えばエポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂が挙げられる。
<Thermosetting liquid resin>
The thermosetting resin in the present invention is not particularly limited as long as it is a liquid resin that is cured by heating. For example, epoxy resin, silicone resin, acrylic resin, phenol resin, unsaturated polyester resin, polyimide resin, melamine resin, urea resin Is mentioned.
本発明に用いる液状樹脂組成物を硬化させる方法としては、特に限定されないが、各成分を単に混合するだけで反応させることもできるし、加熱して反応させることもできる。反応が速く、一般に耐熱性の高い材料が得られ易いという観点から、加熱して反応させる方法が好ましい。 The method of curing the liquid resin composition used in the present invention is not particularly limited, but the reaction can be performed by simply mixing the components, or the reaction can be performed by heating. From the viewpoint that the reaction is fast and generally a material having high heat resistance is easily obtained, a method of heating and reacting is preferable.
反応温度としては種々設定できるが、25℃〜300℃の温度範囲が好ましく、30℃〜280℃がより好ましく、35℃〜260℃がさらに好ましい。反応温度が25℃より低いと十分に反応させるための反応時間が長くなる傾向があり、反応温度が300℃より高いと製品の熱劣化が生じ易くなる傾向がある。 Although various reaction temperatures can be set, a temperature range of 25 ° C to 300 ° C is preferable, 30 ° C to 280 ° C is more preferable, and 35 ° C to 260 ° C is more preferable. When the reaction temperature is lower than 25 ° C, the reaction time for sufficient reaction tends to be long, and when the reaction temperature is higher than 300 ° C, the product tends to be thermally deteriorated.
反応は一定の温度で行ってもよいが、必要に応じて多段階あるいは連続的に温度を変化させてもよい。一定の温度で行うより、多段階的あるいは連続的に温度を上昇させながら反応させた方が、歪のない均一な硬化物が得られ易いという点で好ましい。反応時の圧力も必要に応じて種々設定でき、常圧、高圧又は減圧状態で反応させることもできる。 The reaction may be carried out at a constant temperature, but the temperature may be changed in multiple steps or continuously as required. Rather than carrying out the reaction at a constant temperature, the reaction is preferably carried out while raising the temperature in a multistage manner or continuously in that a uniform cured product without distortion can be easily obtained. The pressure during the reaction can be variously set as required, and the reaction can be carried out at normal pressure, high pressure or reduced pressure.
<硬化性シリコーン樹脂>
本発明における硬化性シリコーン樹脂とは、光あるいは熱によって硬化するシリコーン樹脂であれば特に限定されないが、硬化速度の観点から、付加型シリコーン樹脂であることが好ましい。付加型シリコーンの構造としては特に限定はしないが、操作性および入手性の観点から一分子中にアルケニル基を少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサン(E)あるいは一分子中にヒドロシリル基を少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン(F)であることが好ましい。
<Curable silicone resin>
The curable silicone resin in the present invention is not particularly limited as long as it is a silicone resin that is cured by light or heat, but is preferably an addition-type silicone resin from the viewpoint of curing speed. The structure of the addition type silicone is not particularly limited, but from the viewpoint of operability and availability, organopolysiloxane (E) having at least two alkenyl groups in one molecule or at least two hydrosilyl groups in one molecule An organohydrogenpolysiloxane (F) is preferred.
本発明における(E)成分は、後述の(F)成分である一分子中にヒドロシリル基を少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンと、ヒドロシリル化反応により硬化し、シリコーン系マトリクスを形成するものである。このため、1分子中に2個以上のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンであれば、特に限定は無く、広く公知のものを使用することができる。またその構造も直鎖状、分岐鎖状、環状および三次元架橋構造を有するもののいずれであってもよい。 The component (E) in the present invention is an organohydrogenpolysiloxane having at least two hydrosilyl groups in one molecule, which will be described later as the component (F), and is cured by a hydrosilylation reaction to form a silicone matrix. is there. Therefore, any organopolysiloxane containing two or more alkenyl groups in one molecule is not particularly limited, and widely known ones can be used. The structure may be any of linear, branched, cyclic and three-dimensional cross-linked structures.
直鎖状の(E)成分の例としては、ジメチルビニルシリル基で末端が封鎖されたポリシロキサン、ジメチルシロキサン単位とメチルビニルシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体などが例示されうる。 Examples of the linear (E) component include polysiloxanes whose ends are blocked with dimethylvinylsilyl groups, and copolymers of dimethylsiloxane units with methylvinylsiloxane units and terminal trimethylsiloxy units.
また環状の(E)成分の例としては、1,3,5,7−テトラビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−プロピル−3,5,7−トリビニル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジビニル−3,7−ジヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンなどが例示されうる。 Examples of the cyclic (E) component include 1,3,5,7-tetravinyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-propyl-3,5,7-trivinyl-1 3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,5-divinyl-3,7-dihexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, and the like.
また三次元架橋構造を有する(E)成分の例としては、特に限定はしないが、一般式(10)
SiO4/2(10)
で表される4官能性の構造単位からなる三次元網目構造を主構造とし、その主構造の末端を、一般式(11)、(12)
Ra1Ra2 2SiO1/2(11)
Ra2 3SiO1/2(12)
(式中、Ra1はアルケニル基、Ra2はアルケニル基以外の置換または非置換の一価の炭化水素基であり、各々同一であっても異なっていても良い。)
で表される1官能性の構造単位で封鎖した構造を有し、なおかつ、その主構造の末端が一般式(11)で少なくとも2つ封鎖された構造を有するものが例示される。
上記一般式(10)、一般式(11)および一般式(12)で表される(A)成分の集合体を配合したオルガノポリシロキサン組成物から得られる硬化物は、架橋密度が高いので、高硬度で高強度の硬化物が得られるので好ましい。
In addition, examples of the component (E) having a three-dimensional crosslinked structure are not particularly limited, but the general formula (10)
SiO 4/2 (10)
The main structure is a three-dimensional network structure composed of tetrafunctional structural units represented by general formulas (11) and (12).
R a1 R a2 2 SiO 1/2 (11)
R a2 3 SiO 1/2 (12)
(Wherein R a1 is an alkenyl group, and R a2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group other than an alkenyl group, which may be the same or different.)
And a structure in which at least two ends of the main structure are blocked by the general formula (11) are exemplified.
Since the cured product obtained from the organopolysiloxane composition containing the assembly of the component (A) represented by the general formula (10), the general formula (11), and the general formula (12) has a high crosslinking density, This is preferable because a cured product having high hardness and high strength can be obtained.
前記アルケニル基は、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ヘキセニル基が好ましく、入手性、また、耐熱性・耐光性の観点からビニル基がさらに好ましい。またアルケニル基以外の置換または非置換の一価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などから選択される、同一又は異種の、好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜8の非置換又は置換の一価の炭化水素基が例示でき好ましい。中でも、耐熱性や耐光性の観点からメチル基がさらに好ましい。 The alkenyl group is preferably a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, or a hexenyl group, and more preferably a vinyl group from the viewpoints of availability, heat resistance, and light resistance. Examples of substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups other than alkenyl groups include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, and butyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups, phenyl groups, and tolyl groups. The same or different aryl groups or the same or different selected from chloromethyl group, trifluoropropyl group, cyanoethyl group, etc. in which part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms of these groups are substituted with halogen atoms, cyano groups, etc. Of these, preferred are unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups having preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms. Among these, a methyl group is more preferable from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
更に上記(E)成分は、取り扱いが容易であることから、室温において液状であることが好ましく、その室温における粘度が1000Pa・s以下であることが好ましく、100Pa・s以下であることがより好ましい。 Furthermore, the component (E) is preferably liquid at room temperature because it is easy to handle. The viscosity at room temperature is preferably 1000 Pa · s or less, more preferably 100 Pa · s or less. .
本発明における(F)成分は、(E)成分とヒドロシリル化反応により硬化し、シリコーン系マトリクスを形成するものである。このため、1分子中に2個以上のヒドロシリル基を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであれば、特に限定は無く、広く公知のものを使用することができる。またその構造も直鎖状、分岐鎖状、環状および三次元架橋構造を有するもののいずれであってもよい。 The component (F) in the present invention is cured by the hydrosilylation reaction with the component (E) to form a silicone matrix. For this reason, there is no particular limitation as long as it is an organohydrogenpolysiloxane containing two or more hydrosilyl groups in one molecule, and widely known ones can be used. The structure may be any of linear, branched, cyclic and three-dimensional cross-linked structures.
直鎖状の(F)成分の例としては、ジメチルハイドロジェンシリル基で末端が封鎖されたポリシロキサン、ジメチルシロキサン単位とメチルハイドロジェンシロキサン単位及び末端トリメチルシロキシ単位との共重合体などが例示されうる。 Examples of the linear component (F) include polysiloxanes whose ends are blocked with dimethylhydrogensilyl groups, and copolymers of dimethylsiloxane units with methylhydrogensiloxane units and terminal trimethylsiloxy units. sell.
また環状の(F)成分の例としては、1,3,5,7−テトラハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1−プロピル−3,5,7−トリハイドロジェン−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサン、1,5−ジハイドロジェン−3,7−ジヘキシル−1,3,5,7−テトラメチルシクロテトラシロキサンなどが例示されうる。 Examples of the cyclic (F) component include 1,3,5,7-tetrahydrogen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1-propyl-3,5,7-trihydro Examples include Gen-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane, 1,5-dihydrogen-3,7-dihexyl-1,3,5,7-tetramethylcyclotetrasiloxane.
また三次元架橋構造を有する(F)成分の例としては、特に限定はしないが、一般式(10)
SiO4/2(10)
で表される4官能性の構造単位からなる三次元網目構造を主構造とし、その主構造の末端を、一般式(13)、(14)
Rb1Rb2 2SiO1/2(13)
Rb2 3SiO1/2(14)
(式中、Rb1は水素原子、Rb2はアルケニル基以外の置換若しくは非置換の一価の炭化水素基であり、各々同一であっても異なっていても良い。)
で表される1官能性の構造単位で封鎖した構造を有し、なおかつ、その主構造の末端が一般式(13)で少なくとも2つ封鎖された構造を有するものが好ましいものとして例示される。
Further, examples of the component (F) having a three-dimensional crosslinked structure are not particularly limited, but the general formula (10)
SiO 4/2 (10)
The main structure is a three-dimensional network structure composed of tetrafunctional structural units represented by general formulas (13) and (14).
R b1 R b2 2 SiO 1/2 (13)
R b2 3 SiO 1/2 (14)
(Wherein R b1 is a hydrogen atom, and R b2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group other than an alkenyl group, which may be the same or different.)
And those having a structure in which at least two terminals of the main structure are blocked by the general formula (13) are exemplified.
上記一般式(10)、一般式(13)および一般式(14)で表される(D)成分を配合したオルガノポリシロキサン組成物から得られる硬化物は、架橋密度が高いので、高硬度で高強度の硬化物が得られるので好ましい。 The cured product obtained from the organopolysiloxane composition blended with the component (D) represented by the general formula (10), the general formula (13), and the general formula (14) has a high crosslink density, and thus has high hardness. This is preferable because a high-strength cured product can be obtained.
またアルケニル基以外の置換または非置換の一価の炭化水素基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等のアルキル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、またはこれらの基の炭素原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原子、シアノ基などで置換したクロロメチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などから選択される、同一又は異種の、好ましくは炭素数1〜10、より好ましくは炭素数1〜8の非置換又は置換の一価の炭化水素基が例示でき好ましい。中でも、耐熱性や耐光性の観点からはメチル基がさらに好ましい。 Examples of substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon groups other than alkenyl groups include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, and butyl groups, cycloalkyl groups such as cyclohexyl groups, phenyl groups, and tolyl groups. The same or different aryl groups or the same or different selected from chloromethyl group, trifluoropropyl group, cyanoethyl group, etc. in which part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms of these groups are substituted with halogen atoms, cyano groups, etc. Of these, preferred are unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups having preferably 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 8 carbon atoms. Among these, a methyl group is more preferable from the viewpoint of heat resistance and light resistance.
このオルガノハイドロジェンポリシロキサン(F)の添加量は、前述の(E)成分のアルケニル基に対して(F)成分のヒドロシリル基が30〜500モル%、好ましくは40〜200モル%となる割合であることが望ましい。 The addition amount of the organohydrogenpolysiloxane (F) is such that the hydrosilyl group of the component (F) is 30 to 500 mol%, preferably 40 to 200 mol% with respect to the alkenyl group of the component (E). It is desirable that
更に上記(F)成分は、取り扱いが容易であることから、室温において液状であることが好ましく、その室温における粘度が1000Pa・s以下であることが好ましく、100Pa・s以下であることがより好ましい。 Furthermore, the component (F) is preferably liquid at room temperature because of easy handling, and the viscosity at room temperature is preferably 1000 Pa · s or less, more preferably 100 Pa · s or less. .
<接着付与剤>
本発明においては、液状樹脂に対して必要に応じて接着付与剤を添加することができる。
<Adhesive agent>
In the present invention, an adhesion-imparting agent can be added to the liquid resin as necessary.
本発明における接着性付与剤としては、シランカップリング剤、ほう素系カップリング剤、チタン系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等を好適に使用することが可能である。 As the adhesion-imparting agent in the present invention, a silane coupling agent, a boron-based coupling agent, a titanium-based coupling agent, an aluminum-based coupling agent, or the like can be preferably used.
前記、シランカップリング剤の例としては、分子中にエポキシ基、メタクリル基、アクリル基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ビニル基、カルバメート基から選ばれる少なくとも1個の官能基と、ケイ素原子結合アルコキシ基を有するシランカップリング剤が好ましい。前記官能基については、中でも、硬化性及び接着性の点から、分子中にエポキシ基、メタクリル基、アクリル基が特に好ましい。 Examples of the silane coupling agent include at least one functional group selected from an epoxy group, a methacryl group, an acrylic group, an isocyanate group, an isocyanurate group, a vinyl group, and a carbamate group in the molecule, and a silicon atom-bonded alkoxy group. A silane coupling agent having a group is preferred. About the said functional group, an epoxy group, a methacryl group, and an acryl group are especially preferable in a molecule | numerator from the point of sclerosis | hardenability and adhesiveness especially.
具体的に例示すると、エポキシ官能基とケイ素原子結合アルコキシ基を有する有機ケイ素化合物としては3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリエトキシシランが挙げられる。 Specifically, as the organosilicon compound having an epoxy functional group and a silicon atom-bonded alkoxy group, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyltriethoxysilane, 2- (3,4-epoxy) And cyclohexyl) ethyltrimethoxysilane and 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltriethoxysilane.
また、メタクリル基あるいはアクリル基とケイ素原子結合アルコキシ基を有する有機ケイ素化合物としては3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、メタクリロキシメチルトリメトキシシラン、メタクリロキシメチルトリエトキシシラン、アクリロキシメチルトリメトキシシラン、アクリロキシメチルトリエトキシシランが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。 Examples of the organosilicon compound having a methacryl group or an acryl group and a silicon atom-bonded alkoxy group include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, and 3-acrylonitrile. Examples include, but are not limited to, loxypropyltriethoxysilane, methacryloxymethyltrimethoxysilane, methacryloxymethyltriethoxysilane, acryloxymethyltrimethoxysilane, and acryloxymethyltriethoxysilane.
ほう素系カップリング剤の例としては、ほう酸トリメチル、ほう酸トリエチル、ほう酸トリ−2−エチルヘキシル、ほう酸ノルマルトリオクタデシル、ほう酸トリノルマルオクチル、ほう酸トリフェニル、トリメチレンボレート、トリス(トリメチルシリル)ボレート、ほう酸トリノルマルブチル、ほう酸トリ−sec−ブチル、ほう酸トリ−tert−ブチル、ほう酸トリイソプロピル、ほう酸トリノルマルプロピル、ほう酸トリアリル、ほう素メトキシエトキサイドが挙げられるが、これらに限定されるわけではない。 Examples of boron coupling agents include trimethyl borate, triethyl borate, tri-2-ethylhexyl borate, normal trioctadecyl borate, trinormal octyl borate, triphenyl borate, trimethylene borate, tris (trimethylsilyl) borate, triborate triborate. Examples include, but are not limited to, normal butyl, tri-sec-butyl borate, tri-tert-butyl borate, triisopropyl borate, trinormal propyl borate, triallyl borate, and boron methoxyethoxide.
チタン系カップリング剤の例としては、テトラ(n−ブトキシ)チタン,テトラ(i−プロポキシ)チタン,テトラ(ステアロキシ)チタン、ジ−i−プロポキシ−ビス(アセチルアセトネート)チタン,i−プロポキシ(2−エチルヘキサンジオラート)チタン,ジ−i−プロポキシ−ジエチルアセトアセテートチタン,ヒドロキシ−ビス(ラクテト)チタン、i−プロピルトリイソステアロイルチタネート,i−プロピル−トリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート,テトラ−i−プロピル)−ビス(ジオクチルホスファイト)チタネート,テトラオクチル−ビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート,ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート,ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート,i−プロピルトリオクタノイルチタネート,i−プロピルジメタクリル−i−ステアロイルチタネートが例示されるが、これらに限定されるわけではない。 Examples of titanium coupling agents include tetra (n-butoxy) titanium, tetra (i-propoxy) titanium, tetra (stearoxy) titanium, di-i-propoxy-bis (acetylacetonate) titanium, i-propoxy ( 2-ethylhexanediolate) titanium, di-i-propoxy-diethylacetoacetate titanium, hydroxy-bis (lactate) titanium, i-propyltriisostearoyl titanate, i-propyl-tris (dioctylpyrophosphate) titanate, tetra- i-propyl) -bis (dioctyl phosphite) titanate, tetraoctyl-bis (ditridecyl phosphite) titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) oxyacetate titanate, bis (dioctyl pyrophosphate) ethylene Taneto, i- propyl trioctanoyl titanate, but i- propyl dimethacrylate -i- stearoyl titanate is exemplified, but not limited thereto.
また、アルミニウム系カップリング剤としては、アルミニウムブトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムアセチルアセトナート、アルミニウムエチルアセトアセトナート、アセトアルコキシアルミニウムジイソプロピレートが例示されるが、これらに限定されるわけではない。 Examples of the aluminum coupling agent include, but are not limited to, aluminum butoxide, aluminum isopropoxide, aluminum acetylacetonate, aluminum ethylacetoacetonate, and acetoalkoxyaluminum diisopropylate.
本発明における接着性付与剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。添加量は、(A)成分および(B)成分の合計重量の0.05〜30重量%であることが好ましい。また、接着性付与剤の種類あるいは添加量によっては、たとえばマトリクス樹脂に硬化性液状樹脂を使用する場合において、硬化阻害の要因となる恐れがあり、注意しなければならない。 The adhesiveness imparting agent in the present invention may be used alone or in combination of two or more. The addition amount is preferably 0.05 to 30% by weight of the total weight of the component (A) and the component (B). Also, depending on the type or addition amount of the adhesion-imparting agent, for example, when a curable liquid resin is used for the matrix resin, there is a possibility that it may become a cause of inhibition of curing, so care must be taken.
本発明における硬化性シリコーン樹脂に対して、必要に応じて硬化触媒を使用することができる。硬化触媒の例として、たとえばヒドロシリル化触媒として白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒を添加することができる。前記白金系触媒としては公知のものが使用でき、具体的には白金元素単体、白金化合物、白金複合体、塩化白金酸、塩化白金酸のアルコール化合物、アルデヒド化合物、エーテル化合物、各種オレフィン類やビニルシロキサンとのコンプレックスなどが例示される。白金系触媒の添加量は、硬化性シリコーン樹脂中のアルケニル基1モルに対し、白金原子として10-1〜10-10モルの範囲で用いるのが好ましく、10-4〜10-8モルの範囲で用いるのがより好ましい。白金触媒が多すぎると短波長の光を吸収するため、得られた硬化物の耐光性が低下するおそれがあり、また少なすぎるとマトリクスが硬化しない場合がある。 A curing catalyst can be used as needed for the curable silicone resin in the present invention. As examples of the curing catalyst, for example, a platinum-based catalyst, a palladium-based catalyst, or a rhodium-based catalyst can be added as a hydrosilylation catalyst. Known platinum-based catalysts can be used. Specifically, platinum element alone, platinum compounds, platinum complexes, chloroplatinic acid, chloroplatinic acid alcohol compounds, aldehyde compounds, ether compounds, various olefins and vinyl Examples include complexes with siloxane. The addition amount of the platinum-based catalyst is preferably in the range of 10 −1 to 10 −10 mol as a platinum atom with respect to 1 mol of the alkenyl group in the curable silicone resin, and is in the range of 10 −4 to 10 −8 mol. It is more preferable to use it. If the platinum catalyst is too much, light having a short wavelength is absorbed, and thus the light resistance of the obtained cured product may be lowered. If it is too little, the matrix may not be cured.
本発明に用いる硬化性シリコーン樹脂の保存安定性を改良する目的、あるいは硬化過程でのヒドロシリル化反応の反応性を調整する目的で、硬化遅延剤を使用することができる。硬化遅延剤としては公知のものが使用でき、具体的には脂肪族不飽和結合を含有する化合物、有機リン化合物、有機イオウ化合物、窒素含有化合物、スズ系化合物、有機過酸化物等が挙げられる。これらを単独使用、または2種以上併用してもかまわない。 A curing retarder can be used for the purpose of improving the storage stability of the curable silicone resin used in the present invention or adjusting the reactivity of the hydrosilylation reaction during the curing process. Known curing retarders can be used, and specific examples include compounds containing aliphatic unsaturated bonds, organic phosphorus compounds, organic sulfur compounds, nitrogen-containing compounds, tin compounds, and organic peroxides. . These may be used alone or in combination of two or more.
前記の脂肪族不飽和結合を含有する化合物としては、2−フェニル−3−ブチン−2−オール、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、3,5−ジメチル−1−ヘキシン−3−オール、3−メチル−1−ヘキシン−3−オール、3−エチル−1−ペンチン−3−オール、2−メチル−3−ブチン−2−オール、3−メチル−1−ペンチン−3−オール、エン−イン化合物類、無水マレイン酸、マレイン酸ジメチル等のマレイン酸エステル類等が例示されうる。 Examples of the compound containing an aliphatic unsaturated bond include 2-phenyl-3-butyn-2-ol, 1-ethynyl-1-cyclohexanol, 3,5-dimethyl-1-hexyn-3-ol, 3 -Methyl-1-hexyn-3-ol, 3-ethyl-1-pentyn-3-ol, 2-methyl-3-butyn-2-ol, 3-methyl-1-pentyn-3-ol, en-in Examples thereof include compounds, maleic esters such as maleic anhydride and dimethyl maleate.
有機リン化合物としては、トリオルガノフォスフィン類、ジオルガノフォスフィン類、オルガノフォスフォン類、トリオルガノフォスファイト類等が例示されうる。有機イオウ化合物としては、オルガノメルカプタン類、ジオルガノスルフィド類、硫化水素、ベンゾチアゾール、チアゾール、ベンゾチアゾールジサルファイド等が例示されうる。 Examples of the organophosphorus compound include triorganophosphine, diorganophosphine, organophosphon, and triorganophosphite. Examples of organic sulfur compounds include organomercaptans, diorganosulfides, hydrogen sulfide, benzothiazole, thiazole, benzothiazole disulfide, and the like.
窒素含有化合物としては、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、N,N−ジブチルエチレンジアミン、N,N−ジブチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N,N′,N′−テトラエチルエチレンジアミン、N,N−ジブチル−1,4−ブタンジアミン、2,2’−ビピリジン等が挙げられる。 Nitrogen-containing compounds include N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, N, N-diethylethylenediamine, N, N-dibutylethylenediamine, N, N-dibutyl-1,3 -Propanediamine, N, N-dimethyl-1,3-propanediamine, N, N, N ', N'-tetraethylethylenediamine, N, N-dibutyl-1,4-butanediamine, 2,2'-bipyridine, etc. Is mentioned.
スズ系化合物としては、ハロゲン化第一スズ2水和物、カルボン酸第一スズ等が例示されうる。有機過酸化物としては、ジ−t−ブチルペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシド、過安息香酸t−ブチル等が例示されうる。 Examples of tin compounds include stannous halide dihydrate, stannous carboxylate, and the like. Examples of the organic peroxide include di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, benzoyl peroxide, and t-butyl perbenzoate.
硬化遅延剤の添加量は、特に限定するものではないが、ヒドロシリル化触媒1モルに対して10-1〜104モルの範囲で用いるのが好ましく、1〜103モルの範囲で用いるのがより好ましい。また、これらの硬化遅延剤は単独で使用してもよく、2種類以上組み合わせて使用してもよい。 The addition amount of the curing retardant is not particularly limited, but it is preferably used in the range of 10 −1 to 10 4 mol, preferably in the range of 1 to 10 3 mol, relative to 1 mol of the hydrosilylation catalyst. More preferred. Moreover, these hardening retarders may be used independently and may be used in combination of 2 or more types.
本発明に用いるオルガノポリシロキサン組成物には、本発明の効果を妨げない範囲で、必要に応じ増量剤として粉砕石英、炭酸カルシウム、カーボンなどの充填剤を添加してもよい。 In the organopolysiloxane composition used in the present invention, fillers such as pulverized quartz, calcium carbonate, and carbon may be added as a bulking agent as needed within a range not impeding the effects of the present invention.
<その他添加物>
本発明に用いる液状樹脂組成物には、本発明の効果を妨げない範囲で、必要に応じて着色剤、耐熱性向上剤などの各種添加剤や反応制御剤、離型剤あるいは充填剤用分散剤などを任意で添加することができる。
<Other additives>
In the liquid resin composition used in the present invention, various additives such as a colorant and a heat resistance improver, a reaction control agent, a mold release agent, or a dispersion for a filler, as long as the effects of the present invention are not hindered. An agent or the like can be optionally added.
この充填剤用分散剤としては、例えば、ジフェニルシランジオール、各種アルコキシシラン、カーボンファンクショナルシラン、シラノール基含有低分子量シロキサンなどが挙げられる。 Examples of the filler dispersant include diphenylsilane diol, various alkoxysilanes, carbon functional silane, silanol group-containing low molecular weight siloxane, and the like.
また、本発明記載の液状樹脂組成物を難燃性、耐火性にするためには二酸化チタン、炭酸マンガン、Fe2O3、フェライト、マイカ、ガラス繊維、ガラスフレークなどの公知の添加剤を添加してもよい。なお、これら任意成分は、本発明の効果を損なわないように最小限の添加量に止めることが好ましい。 In addition, in order to make the liquid resin composition described in the present invention flame retardant and fire resistant, known additives such as titanium dioxide, manganese carbonate, Fe 2 O 3 , ferrite, mica, glass fiber, and glass flake are added. May be. In addition, it is preferable to stop these arbitrary components to the minimum addition amount so that the effect of this invention may not be impaired.
本発明に用いる液状樹脂組成物は、上記した成分を2本ロール、バンバリーミキサー、ニーダーなどの混練機を用いたり、遊星式攪拌脱泡機を用いて均一に混合し、必要に応じ加熱処理を施したりすることにより得ることができる。 In the liquid resin composition used in the present invention, the above components are mixed uniformly using a kneader such as a two-roll, a Banbury mixer, a kneader, or a planetary stirring deaerator, and heat-treated as necessary. It can be obtained by applying.
本発明における高分子集合体は、種々の液状樹脂に分散させて液状樹脂組成物として用いることができ、その用途としては接着剤のベースポリマー、高減衰ゴム、LED等の光学デバイスの封止材などが例示されうるが、これらに限定されるものではない。 The polymer aggregate in the present invention can be used as a liquid resin composition by being dispersed in various liquid resins. The use thereof is as a base polymer for adhesives, a high damping rubber, a sealing material for optical devices such as LEDs. However, the present invention is not limited to these examples.
以下の実施例に基づき、本発明をさら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。 The present invention will be described in more detail based on the following examples, but the present invention is not limited only to these examples.
(糸引き試験)
得られた液状樹脂組成物をステンレス製のスパチュラで掬い取り、スパチュラから流れ落ちる液状樹脂組成物を目視で観察し、糸を引く場合は“有”糸を引かない場合は“無”と表記することによって液状樹脂組成物の糸引き性を判断した。
(Threading test)
Scrape the obtained liquid resin composition with a stainless steel spatula and visually observe the liquid resin composition flowing down from the spatula. Thus, the stringiness of the liquid resin composition was judged.
(評価用硬化物の作成)
株式会社エノモト製LEDパッケージ(品名:TOP LED 1−IN−1)に、0.4mm×0.4mm×0.2mmの単結晶シリコンチップ1個を、株式会社ヘンケルジャパン製エポキシ系接着剤(品名:LOCTITE348)で貼り付け、150℃で30分オーブンに入れて固定した。ここに封止層を形成させる高分子粒子集合体が分散した液状樹脂組成物を注入し、対流式オーブンで80℃×2時間、100℃×1時間、150℃×5時間熱硬化させて試料を作成した。
(Creation of cured product for evaluation)
Enomoto Co., Ltd. LED package (product name: TOP LED 1-IN-1), 0.4mm x 0.4mm x 0.2mm single crystal silicon chip, Henkel Japan Co., Ltd. epoxy adhesive (product name) : LOCTITE 348), and fixed in an oven at 150 ° C. for 30 minutes. A liquid resin composition in which polymer particle aggregates for forming a sealing layer are dispersed is injected into this, and the sample is thermally cured in a convection oven at 80 ° C. × 2 hours, 100 ° C. × 1 hour, 150 ° C. × 5 hours. It was created.
(硬化物の耐熱衝撃性評価)
上記の通り作成した評価用硬化物を、熱衝撃試験機(エスペック製 TSA−71H−W)によって、高温保持100℃、5分間、低温保持−40℃、5分間のサイクルを100サイクル行った後、試料を観察した。試験後、目視で変化が無ければ○、クラックが入ったり、パッケージとの間に剥離、あるいは着色が起きたりした場合は×とした。
(Evaluation of thermal shock resistance of cured products)
After the cured product for evaluation prepared as described above was subjected to 100 cycles of a high temperature holding at 100 ° C. for 5 minutes and a low temperature holding at −40 ° C. for 5 minutes using a thermal shock tester (TSA-71H-W manufactured by Espec). The sample was observed. After the test, if there was no change visually, it was rated as “C”, and if it cracked or peeled off or colored with the package, it was marked “X”.
(合成例1)
攪拌機、還流冷却機、窒素吹込口、モノマー追加口、温度計を備えた五つ口フラスコに純水400重量部および10重量%水溶液ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム12重量部(固形分)を混合したのち窒素雰囲気下で50℃に昇温した。その後アクリル酸ブチル(BA)10重量部、t−ドデシルメルカプタン3重量部、パラメンタンハイドロパーオキサイド0.01重量部(固形分)を加えた。30分後、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート(SFS)0.18部、エチレンジアミン4酢酸2ナトリウム(EDTA)0.019重量部、硫酸第一鉄0.019重量部を添加し、1時間攪拌した。BA90重量部、t−ドデシルメルカプタン27重量部、および、パラメンタンハイドロパーオキサイド0.18重量部(固形分)の混合液を3時間かけて連続追加した。さらに1時間の後重合を行い、シードポリマー(体積平均粒径0.020μm)を含むラテックスを得た。
(Synthesis Example 1)
After mixing 400 parts by weight of pure water and 12 parts by weight of sodium dodecylbenzenesulfonate (solid content) in a five-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet, monomer addition port, and thermometer The temperature was raised to 50 ° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, 10 parts by weight of butyl acrylate (BA), 3 parts by weight of t-dodecyl mercaptan and 0.01 part by weight of paramentane hydroperoxide (solid content) were added. After 30 minutes, 0.18 part of sodium formaldehyde sulfoxylate (SFS), 0.019 part by weight of ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and 0.019 part by weight of ferrous sulfate were added and stirred for 1 hour. A mixed solution of 90 parts by weight of BA, 27 parts by weight of t-dodecyl mercaptan and 0.18 parts by weight of paramentane hydroperoxide (solid content) was continuously added over 3 hours. Further, post-polymerization was performed for 1 hour to obtain a latex containing a seed polymer (volume average particle size 0.020 μm).
次に、撹拌機、還流冷却器、窒素吹込口、モノマー追加口、温度計を備えた五つ口フラスコに、上述のシードポリマーを2.0重量部(固形分)、10重量%水溶液ドデシルベンゼンスルホン酸1.5重量部(固形分)および純水300重量部(シードポリマーを含むラテックスからの持ち込み分を含む)を仕込んだ後、10分間攪拌してから、窒素雰囲気下で系を80℃に昇温させた。これとは別に純水150重量部、5重量%水溶液ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.5重量部(固形分)、オクタメチルシクロテトラシロキサン97重量部、トリメトキシメチルシラン3重量部からなる混合物をホモミキサーにて、8000rpmで5分間強制乳化した後に、この混合液を3.5時間かけて連続追加した。さらに2.5時間の後重合を行い、25℃に冷却して20時間放置して重合を終了し、(A−1)成分であるシリコーン系粒子(体積平均粒径0.110μm)を含むラテックスを得た。 Next, in a five-necked flask equipped with a stirrer, a reflux condenser, a nitrogen inlet, a monomer addition port, and a thermometer, 2.0 parts by weight (solid content) of the above seed polymer (10 wt% aqueous solution dodecylbenzene) After charging 1.5 parts by weight of sulfonic acid (solid content) and 300 parts by weight of pure water (including the carry-in from the latex containing the seed polymer), the mixture was stirred for 10 minutes and then the system was heated to 80 ° C. under a nitrogen atmosphere. The temperature was raised to. Separately, a mixture of 150 parts by weight of pure water, 0.5 parts by weight of 5% by weight aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate (solid content), 97 parts by weight of octamethylcyclotetrasiloxane, and 3 parts by weight of trimethoxymethylsilane was homogenized. After forcedly emulsifying with a mixer at 8000 rpm for 5 minutes, this mixed solution was continuously added over 3.5 hours. Further, after 2.5 hours of post-polymerization, cooled to 25 ° C. and allowed to stand for 20 hours to complete the polymerization, and latex containing silicone-based particles (volume average particle size 0.110 μm) as component (A-1) Got.
(合成例2)
攪拌機、還流冷却機、窒素吹込口、モノマー追加口、温度計を備えた五つ口フラスコに、合成例1で得られた(A−1)成分であるシリコーン系粒子90重量部(固形分)、およびドデシルベンゼンスルホン酸を10重量%水溶液で0.45重量部(固形分)を仕込み、窒素雰囲気下で40℃に昇温させた。
(Synthesis Example 2)
In a five-necked flask equipped with a stirrer, reflux condenser, nitrogen inlet, monomer addition port, and thermometer, 90 parts by weight (solid content) of silicone-based particles as component (A-1) obtained in Synthesis Example 1 , And 0.45 parts by weight (solid content) of 10% by weight aqueous solution of dodecylbenzenesulfonic acid were added, and the temperature was raised to 40 ° C. in a nitrogen atmosphere.
これとは別に、純水40重量部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを15重量%水溶液で0.1重量部(固形分)、ジメトキシジメチルシラン7.30重量部((CH3)2SiO2/2で表される構造単位の完全縮合物に換算して4.5重量部に相当)、エチルシリケート縮合物(多摩化学工業社製、商品名エチルシリケート40、SiO2含有量:39.0〜42.0重量%)11.16重量部(SiO2で表される構造単位の完全縮合物に換算して4.5重量部に相当)からなる混合物をホモミキサーにて5000rpmで5分間強制乳化した後に、20分間かけて滴下して加えた。この溶液を40℃に保ったまま5時間攪拌することで(A−2)成分を形成した。 Separately, 40 parts by weight of pure water, 0.1 part by weight (solid content) of 15% by weight aqueous solution of sodium dodecylbenzenesulfonate, 7.30 parts by weight of dimethoxydimethylsilane ((CH 3 ) 2 SiO 2/2 Equivalent to 4.5 parts by weight in terms of a complete condensate of the structural unit represented by the following formula: ethyl silicate condensate (manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., trade name: ethyl silicate 40, SiO 2 content: 39.0 to 42) 0.0 wt%) 11.16 parts by weight (corresponding to 4.5 parts by weight in terms of the complete condensate of the structural unit represented by SiO 2 ) was forcibly emulsified with a homomixer at 5000 rpm for 5 minutes. Later, it was added dropwise over 20 minutes. (A-2) component was formed by stirring this solution for 5 hours, keeping at 40 degreeC.
次にこの溶液に、純水27重量部とドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを15重量%水溶液で0.03重量部(固形分)、メトキシトリメチルシラン6.42重量部((CH3)3SiO1/2で表される構造単位の完全縮合物に換算して5.0重量部に相当)、エトキシジメチルビニルシラン1.40重量部(Vi(CH3)2SiO1/2で表される構造単位の完全縮合物に換算して1.0重量部に相当)、ジメトキシジメチルシラン0.81重量部((CH3)2SiO2/2で表される構造単位の完全縮合物に換算して0.5重量部に相当)、エチルシリケート縮合物(多摩化学工業社製、商品名エチルシリケート40、SiO2含有量:39.0〜42.0重量%)1.24重量部(SiO2で表される構造単位の完全縮合物に換算して0.5重量部に相当)からなる混合物をホモミキサーにて5000rpmで5分間強制乳化した後に、10分間かけて滴下して加えた。 Next, in this solution, 27 parts by weight of pure water and 0.03 part by weight (solid content) of sodium dodecylbenzenesulfonate in a 15% by weight aqueous solution and 6.42 parts by weight of methoxytrimethylsilane ((CH 3 ) 3 SiO 1 / 2 equivalent to 5.0 parts by weight in terms of the complete condensate of the structural unit represented by 2 ), 1.40 parts by weight of ethoxydimethylvinylsilane (Vi (CH 3 ) 2 SiO 1/2 Equivalent to 1.0 part by weight in terms of a complete condensate), 0.81 part by weight of dimethoxydimethylsilane (corresponding to a complete condensate of a structural unit represented by (CH 3 ) 2 SiO 2/2 ). Equivalent to 5 parts by weight), ethyl silicate condensate (manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., trade name: ethyl silicate 40, SiO 2 content: 39.0 to 42.0% by weight) 1.24 parts by weight (expressed as SiO 2 0 in terms of the complete condensate of the structural unit The mixture was forcibly emulsified with a homomixer at 5000 rpm for 5 minutes and added dropwise over 10 minutes.
この溶液を40℃に保ったまま4.5時間攪拌することで(A−3)成分を形成した。この系を25℃に冷却して20時間放置して重合を終了し、(A)成分であるシリコーン系粒子(体積平均粒径0.112μm)を含むラテックスを得た。 (A-3) component was formed by stirring this solution for 4.5 hours, keeping at 40 degreeC. This system was cooled to 25 ° C. and allowed to stand for 20 hours to complete the polymerization, and a latex containing silicone particles (volume average particle size 0.112 μm) as component (A) was obtained.
(実施例1)
合成例2で得られた(A)成分を含むラテックス(樹脂固形分濃度16重量%)の樹脂固形分35重量部に対してメチルエチルケトン/メタノール=5/5 (vol/vol)から成る混合溶媒200重量部を加えて粒子を凝集させた後、遠心分離機で2000rpm、5分間遠心沈降させた。得られた沈殿をメチルエチルケトン/メタノール=2/8 (vol/vol)の混合溶媒200重量部に分散させて洗浄した後、遠心分離機で2000rpm、5分間遠心沈降させ溶媒を留去することをさらに3回繰り返した。その後、得られた沈殿35重量部にトルエン315重量部を加えて、10wt%に調製した(A)成分のトルエン分散液を得た。
Example 1
Mixed solvent 200 comprising methyl ethyl ketone / methanol = 5/5 (vol / vol) with respect to 35 parts by weight of resin solid content of the latex (resin solid content concentration 16% by weight) containing component (A) obtained in Synthesis Example 2 After adding parts by weight to agglomerate the particles, the mixture was centrifuged at 2000 rpm for 5 minutes using a centrifuge. The obtained precipitate was dispersed in 200 parts by weight of a mixed solvent of methyl ethyl ketone / methanol = 2/8 (vol / vol) and washed, and then the solvent was distilled off by centrifugation at 2000 rpm for 5 minutes using a centrifuge. Repeated 3 times. Thereafter, 315 parts by weight of toluene was added to 35 parts by weight of the obtained precipitate to obtain a toluene dispersion of component (A) prepared to 10 wt%.
得られた(A)成分のトルエン分散液100重量部に対して、エチルシリケート縮合物(多摩化学工業社製、商品名エチルシリケート40、SiO2含有量:39.0〜42.0重量%)10重量部、蟻酸(和光純薬工業社製)1重量部を加え、室温で30分間攪拌した後、室温で一晩静置することによって高分子粒子集合体のトルエン分散液を得た。 With respect to 100 parts by weight of the obtained component (A) toluene dispersion, ethyl silicate condensate (manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., trade name: ethyl silicate 40, SiO 2 content: 39.0 to 42.0% by weight) 10 parts by weight and 1 part by weight of formic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added, stirred for 30 minutes at room temperature, and then allowed to stand overnight at room temperature to obtain a toluene dispersion of polymer particle aggregates.
こうして得られた高分子粒子集合体の固形分30重量部に対して、(E)成分である三次元構造を有するビニル基含有ポリシロキサン(クラリアント社製、商品名MQV−7、ビニル基含有量3.5モル/kg)を36.2重量部、(F)成分である三次元構造を有するヒドロシリル基含有ポリシロキサン(クラリアント社製、商品名MQH−5、ヒドロシリル基含有量2.3モル/kg)を57.9重量部と、同じく(F)成分である三次元構造を有するヒドロシリル基含有ポリシロキサン(クラリアント社製、商品名MQH−8、ヒドロシリル基含有量7.5モル/kg)を5.9重量部配合し、この混合物をロータリーエバポレーターで濃縮してトルエンを留去した。 A vinyl group-containing polysiloxane having a three-dimensional structure as component (E) (made by Clariant, trade name MQV-7, vinyl group content based on 30 parts by weight of the solid content of the polymer particle aggregate thus obtained. 3.5 mol / kg), 36.2 parts by weight, (F) component hydrosilyl group-containing polysiloxane having a three-dimensional structure (manufactured by Clariant, trade name MQH-5, hydrosilyl group content 2.3 mol / kg) and a hydrosilyl group-containing polysiloxane having a three-dimensional structure which is also the component (F) (manufactured by Clariant, trade name MQH-8, hydrosilyl group content 7.5 mol / kg). 5.9 parts by weight were blended, and the mixture was concentrated by a rotary evaporator to distill off toluene.
その後、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン5.0重量部、ほう酸トリメチル1.0重量部、1−エチニル−1−シクロヘキサノールの1%キシレン溶液0.0011重量部、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンの1%キシレン溶液0.0010重量部、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3重量%含有)0.0062重量部を加えた後、遊星式攪拌脱泡機にて攪拌・脱泡を行い、液状組成物を得た。 Thereafter, 5.0 parts by weight of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 1.0 part by weight of trimethyl borate, 0.0011 part by weight of 1% xylene solution of 1-ethynyl-1-cyclohexanol, N, N, N ′ , N'-tetramethylethylenediamine in 1% xylene solution (0.0010 parts by weight) and platinum vinylsiloxane complex in xylene solution (containing 3% by weight as platinum) (0.0062 parts by weight) were added to a planetary stirring deaerator. Then, stirring and defoaming were performed to obtain a liquid composition.
得られた液状組成物をそのまま糸引き試験に使用し、また熱衝撃試験用に上述の手順に従って評価用硬化物を作成した。 The obtained liquid composition was used as it was for the yarn drawing test, and a cured product for evaluation was prepared according to the above-described procedure for the thermal shock test.
(実施例2)
合成例2で得られた(A)成分を含むラテックス(樹脂固形分濃度16重量%)の樹脂固形分35重量部に対してメチルエチルケトン/メタノール=5/5 (vol/vol)から成る混合溶媒200重量部を加えて粒子を凝集させた後、遠心分離機で2000rpm、5分間遠心沈降させた。得られた沈殿をメチルエチルケトン/メタノール=2/8 (vol/vol)の混合溶媒200重量部に分散させて洗浄した後、遠心分離機で2000rpm、5分間遠心沈降させ溶媒を留去することをさらに3回繰り返した。その後、得られた沈殿35重量部にトルエン315重量部を加えて、10wt%に調製した(A)成分のトルエン分散液を得た。
(Example 2)
Mixed solvent 200 comprising methyl ethyl ketone / methanol = 5/5 (vol / vol) with respect to 35 parts by weight of resin solid content of the latex (resin solid content concentration 16% by weight) containing component (A) obtained in Synthesis Example 2 After adding parts by weight to agglomerate the particles, the mixture was centrifuged at 2000 rpm for 5 minutes using a centrifuge. The obtained precipitate was dispersed in 200 parts by weight of a mixed solvent of methyl ethyl ketone / methanol = 2/8 (vol / vol) and washed, and then the solvent was distilled off by centrifugation at 2000 rpm for 5 minutes using a centrifuge. Repeated 3 times. Thereafter, 315 parts by weight of toluene was added to 35 parts by weight of the obtained precipitate to obtain a toluene dispersion of component (A) prepared to 10 wt%.
得られた(A)成分のトルエン分散液100重量部に対して、エチルシリケート縮合物(多摩化学工業社製、商品名エチルシリケート40、SiO2含有量:39.0〜42.0重量%)10重量部、蟻酸(和光純薬工業社製)1重量部を加え、室温で30分間攪拌した後、室温で一晩静置することによって高分子粒子集合体のトルエン分散液を得た。こうして得られた高分子粒子集合体の固形分30重量部に対して、熱硬化性エポキシ樹脂(「エピコート828」油化シェルエポキシ社製)を100重量部、熱硬化性エポキシ用硬化触媒(「エピキュア113」油化シェルエポキシ社製)を30重量部配合し、この混合物をロータリーエバポレーターで濃縮してトルエンを留去した。 With respect to 100 parts by weight of the obtained component (A) toluene dispersion, ethyl silicate condensate (manufactured by Tama Chemical Industry Co., Ltd., trade name: ethyl silicate 40, SiO 2 content: 39.0 to 42.0% by weight) 10 parts by weight and 1 part by weight of formic acid (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) were added, stirred for 30 minutes at room temperature, and then allowed to stand overnight at room temperature to obtain a toluene dispersion of polymer particle aggregates. 100 parts by weight of a thermosetting epoxy resin (“Epicoat 828” manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) and a curing catalyst for thermosetting epoxy (“ 30 parts by weight of EpiCure 113 (Oilized Shell Epoxy) was blended, and the mixture was concentrated by a rotary evaporator to distill off toluene.
遊星式攪拌脱泡機にて攪拌・脱泡を行い、液状樹脂組成物を得た。
得られた液状組成物をそのまま糸引き試験に使用し、また熱衝撃試験用に上述の手順に従って評価用硬化物を作成した。
Stirring and defoaming were performed with a planetary stirring and defoaming machine to obtain a liquid resin composition.
The obtained liquid composition was used as it was for the yarn drawing test, and a cured product for evaluation was prepared according to the above-described procedure for the thermal shock test.
(比較例1)
合成例2で得られた(A)成分を含むラテックス(樹脂固形分濃度16重量%)の樹脂固形分35重量部に対してメチルエチルケトン/メタノール=5/5 (vol/vol)から成る混合溶媒200重量部を加えて粒子を凝集させた後、遠心分離機で2000rpm、5分間遠心沈降させた。得られた沈殿をメチルエチルケトン/メタノール=2/8 (vol/vol)の混合溶媒200重量部に分散させて洗浄した後、遠心分離機で2000rpm、5分間遠心沈降させ溶媒を留去することをさらに3回繰り返した。その後、得られた沈殿35重量部にトルエン315重量部を加えて、10wt%に調製した(A)成分のトルエン分散液を得た。
(Comparative Example 1)
Mixed solvent 200 comprising methyl ethyl ketone / methanol = 5/5 (vol / vol) with respect to 35 parts by weight of resin solid content of the latex (resin solid content concentration 16% by weight) containing component (A) obtained in Synthesis Example 2 After adding parts by weight to agglomerate the particles, the mixture was centrifuged at 2000 rpm for 5 minutes using a centrifuge. The obtained precipitate was dispersed in 200 parts by weight of a mixed solvent of methyl ethyl ketone / methanol = 2/8 (vol / vol) and washed, and then the solvent was distilled off by centrifugation at 2000 rpm for 5 minutes using a centrifuge. Repeated 3 times. Thereafter, 315 parts by weight of toluene was added to 35 parts by weight of the obtained precipitate to obtain a toluene dispersion of component (A) prepared to 10 wt%.
こうして得られた(A)成分の樹脂固形分30重量部に対して、(E)成分である三次元構造を有するビニル基含有ポリシロキサン(クラリアント社製、商品名MQV−7、ビニル基含有量3.5モル/kg)を36.2重量部、(F)成分である三次元構造を有するヒドロシリル基含有ポリシロキサン(クラリアント社製、商品名MQH−5、ヒドロシリル基含有量2.3モル/kg)を57.9重量部と、同じく(F)成分である三次元構造を有するヒドロシリル基含有ポリシロキサン(クラリアント社製、商品名MQH−8、ヒドロシリル基含有量7.5モル/kg)を5.9重量部配合し、この混合物をロータリーエバポレーターで濃縮して酢酸エチルを留去した。 With respect to 30 parts by weight of the resin solid content of the component (A) thus obtained, a vinyl group-containing polysiloxane having a three-dimensional structure as the component (E) (manufactured by Clariant, trade name MQV-7, vinyl group content) 3.5 mol / kg), 36.2 parts by weight, (F) component hydrosilyl group-containing polysiloxane having a three-dimensional structure (manufactured by Clariant, trade name MQH-5, hydrosilyl group content 2.3 mol / kg) and a hydrosilyl group-containing polysiloxane having a three-dimensional structure which is also the component (F) (manufactured by Clariant, trade name MQH-8, hydrosilyl group content 7.5 mol / kg). 5.9 parts by weight were blended, and the mixture was concentrated by a rotary evaporator to distill off ethyl acetate.
その後、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン5.0重量部、ほう酸トリメチル1.0重量部、1−エチニル−1−シクロヘキサノールの1%キシレン溶液0.0011重量部、N,N,N’,N’−テトラメチルエチレンジアミンの1%キシレン溶液0.0010重量部、白金ビニルシロキサン錯体のキシレン溶液(白金として3重量%含有)0.0062重量部を加えた後、遊星式攪拌脱泡機にて攪拌・脱泡を行い、液状樹脂組成物を得た。 Thereafter, 5.0 parts by weight of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 1.0 part by weight of trimethyl borate, 0.0011 part by weight of 1% xylene solution of 1-ethynyl-1-cyclohexanol, N, N, N ′ , N'-tetramethylethylenediamine in 1% xylene solution (0.0010 parts by weight) and platinum vinylsiloxane complex in xylene solution (containing 3% by weight as platinum) (0.0062 parts by weight) were added to a planetary stirring deaerator. Then, stirring and defoaming were performed to obtain a liquid resin composition.
得られた液状組成物をそのまま糸引き試験に使用し、また熱衝撃試験用に上述の手順に従って評価用硬化物を作成した。 The obtained liquid composition was used as it was for the yarn drawing test, and a cured product for evaluation was prepared according to the above-described procedure for the thermal shock test.
(比較例2)
合成例2で得られた(A)成分を含むラテックス(樹脂固形分濃度16重量%)の樹脂固形分35重量部に対してメチルエチルケトン/メタノール=5/5 (vol/vol)から成る混合溶媒200重量部を加えて粒子を凝集させた後、遠心分離機で2000rpm、5分間遠心沈降させた。得られた沈殿をメチルエチルケトン/メタノール=2/8 (vol/vol)の混合溶媒200重量部に分散させて洗浄した後、遠心分離機で2000rpm、5分間遠心沈降させ溶媒を留去することをさらに3回繰り返した。その後、得られた沈殿35重量部にトルエン315重量部を加えて、10wt%に調製した(A)成分のトルエン分散液を得た。
(Comparative Example 2)
Mixed solvent 200 comprising methyl ethyl ketone / methanol = 5/5 (vol / vol) with respect to 35 parts by weight of resin solid content of the latex (resin solid content concentration 16% by weight) containing component (A) obtained in Synthesis Example 2 After adding parts by weight to agglomerate the particles, the mixture was centrifuged at 2000 rpm for 5 minutes using a centrifuge. The obtained precipitate was dispersed in 200 parts by weight of a mixed solvent of methyl ethyl ketone / methanol = 2/8 (vol / vol) and washed, and then the solvent was distilled off by centrifugation at 2000 rpm for 5 minutes using a centrifuge. Repeated 3 times. Thereafter, 315 parts by weight of toluene was added to 35 parts by weight of the obtained precipitate to obtain a toluene dispersion of component (A) prepared to 10 wt%.
こうして得られた高分子粒子集合体の固形分30重量部に対して、熱硬化性エポキシ樹脂(「エピコート828」油化シェルエポキシ社製)を100重量部、熱硬化性エポキシ用硬化触媒(「エピキュア113」油化シェルエポキシ社製)エピキュア113を30重量部配合し、この混合物をロータリーエバポレーターで濃縮してトルエンを留去した。 100 parts by weight of a thermosetting epoxy resin (“Epicoat 828” manufactured by Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.) and a curing catalyst for thermosetting epoxy (“ EpiCure 113 (Oilized Shell Epoxy) EpiCure 113 was blended in 30 parts by weight, and the mixture was concentrated with a rotary evaporator to distill off toluene.
得られた液状組成物をそのまま糸引き試験に使用し、また熱衝撃試験用に上述の手順に従って評価用硬化物を作成した。 The obtained liquid composition was used as it was for the yarn drawing test, and a cured product for evaluation was prepared according to the above-described procedure for the thermal shock test.
各種試験結果を表1に示す。 Various test results are shown in Table 1.
表1に示されるように、実施例1および2は耐熱衝撃性に優れると同時に、液状組成物は糸引きを示さず、ハンドリング性にも優れる。一方、比較例1では耐熱衝撃性は有するものの、液状組成物が糸引き性を示し、ハンドリング性が劣る。また、比較例2では硬化物の耐熱衝撃性が低い上に、液状組成物も糸引き性を示し、ハンドリング性が劣ることが分かる。以上のことから、本発明における高分子粒子集合体は、粒子が集合体を形成していることにより、これを含有する液状樹脂組成物のハンドリング性が向上し、さらにその硬化物は耐熱衝撃性に優れるということが分かる。 As shown in Table 1, Examples 1 and 2 are excellent in thermal shock resistance, and at the same time, the liquid composition does not exhibit stringing and is excellent in handling properties. On the other hand, although Comparative Example 1 has thermal shock resistance, the liquid composition exhibits stringiness and handling properties are inferior. Further, in Comparative Example 2, it is understood that the cured product has low thermal shock resistance, and the liquid composition also exhibits stringiness and handling properties are inferior. From the above, the polymer particle aggregate in the present invention is improved in the handling property of the liquid resin composition containing the aggregate because the particles form an aggregate, and the cured product has a thermal shock resistance. It turns out that it is excellent in.
Claims (21)
SiO4/2(1)
で表される4官能性の構造単位からなる三次元網目構造を主構造とし、その主構造の末端を、一般式(2)、(3)
Ra1Ra2 2SiO1/2(2)
Ra2 3SiO1/2(3)
(式中、Ra1はアルケニル基、Ra2はアルケニル基以外の置換または非置換の一価の炭化水素基であり、各々同一であっても異なっていても良い。)
で表される1官能性の構造単位で封鎖した構造を有し、なおかつ、その主構造の末端が一般式(2)で少なくとも2つ封鎖された構造を有する一分子中にアルケニル基を少なくとも2つ有するオルガノポリシロキサンであることを特徴とする請求項17または18に記載の液状樹脂組成物。 The component (E) is represented by the general formula (1)
SiO 4/2 (1)
The main structure is a three-dimensional network structure composed of tetrafunctional structural units represented by general formulas (2) and (3).
R a1 R a2 2 SiO 1/2 (2)
R a2 3 SiO 1/2 (3)
(Wherein R a1 is an alkenyl group, and R a2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group other than an alkenyl group, which may be the same or different.)
At least two alkenyl groups in one molecule having a structure blocked with a monofunctional structural unit represented by the formula (II) and having at least two terminals of the main structure blocked with the general formula (2). The liquid resin composition according to claim 17 or 18, wherein the liquid resin composition is an organopolysiloxane.
SiO4/2(1)
で表される4官能性の構造単位からなる三次元網目構造を主構造とし、その主構造の末端を、一般式(4)、(5)
Rb1Rb2 2SiO1/2(4)
Rb2 3SiO1/2(5)
(式中、Rb1は水素原子、Rb2はアルケニル基以外の置換若しくは非置換の一価の炭化水素基であり、各々同一であっても異なっていても良い。)
で表される1官能性の構造単位で封鎖した構造を有し、なおかつ、その主構造の末端が一般式(4)で少なくとも2つ封鎖された構造を有する一分子中にヒドロシリル基を少なくとも2つ有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであることを特徴とする請求項18または19に記載の液状樹脂組成物。 The component (F) is represented by the general formula (1)
SiO 4/2 (1)
The main structure is a three-dimensional network structure composed of tetrafunctional structural units represented by general formulas (4) and (5).
R b1 R b2 2 SiO 1/2 (4)
R b2 3 SiO 1/2 (5)
(Wherein R b1 is a hydrogen atom, and R b2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group other than an alkenyl group, which may be the same or different.)
And having at least 2 hydrosilyl groups in one molecule having a structure blocked with a monofunctional structural unit represented by formula (1) and having at least two terminals of the main structure blocked with the general formula (4) The liquid resin composition according to claim 18, wherein the liquid composition is an organohydrogenpolysiloxane.
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