JP4207770B2 - 複合体分散物および複合体硬化物 - Google Patents
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R1 nSi(OR2)4−n
(式中、nは0または1を示す。R1は、炭素原子に直結した官能基を持っていてもよい低級(炭素数1〜4)アルキル基、アリール基または不飽和脂肪族残基を示す。R2はメチル基またはエチル基を示し、R2同士はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。)で表される化合物を例示できる。
このような熱カチオン重合開始剤は、1種を単独で用てもよいし2種類以上を併用してもよい。
攪拌機、還流管、分水器、温度計および窒素ガス導入管を備えた反応装置に、ビスフェノール型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名「エピコート834」、エポキシ当量257)100g、グリシドール11.9gおよびメチルトリメトキシシラン部分縮合物(多摩化学(株)製、商品名「MTMS−A」、Siの平均個数nが3.2)86.6gを仕込み、100℃に昇温した。その後、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.12gを加え、反応で生成するメタノールを除去しながら5時間反応させた。反応系内を室温まで冷却し、185gのメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−1)を得た。なお、仕込み時の加水分解性メトキシシランのメトキシ基の当量/エポキシ樹脂の水酸基の当量は11、生成物1分子当りの平均Si個数/生成物1分子当りのエポキシ環の平均個数は1.5である。
製造例1と同様の反応装置に、ビスフェノール型エポキシ樹脂(前記商品名「エピコート834」、エポキシ当量257)250g、グリシドール14.1gおよびメチルトリメトキシシラン部分縮合物(前記商品名「MTMS−A」、Siの平均個数nが3.2)102.3gを仕込み、100℃に昇温した。その後、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.15gを加え、反応で生成するメタノールを除去しながら6時間反応させた。反応系内を室温まで冷却し、334gのメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−2)を得た。なお、仕込み時の加水分解性メトキシシランのメトキシ基の当量/エポキシ樹脂の水酸基の当量は5.2、生成物1分子当りの平均Si個数/生成物1分子当りのエポキシ環の平均個数は1.16である。
製造例1と同様の反応装置に、ビスフェノール型エポキシ樹脂(前記商品名「エピコート834」、エポキシ当量257)300gおよびメチルトリメトキシシラン部分縮合物(前記商品名「MTMS−A」、Siの平均個数nが3.2)259.8gを仕込み、100℃に昇温した。その後、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.37gを加え、反応で生成するメタノールを除去しながら13時間反応させた。反応系内を室温まで冷却し、531gのメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−3)を得た。なお、仕込み時の加水分解性メトキシシランのメトキシ基の当量/エポキシ樹脂の水酸基の当量は11、生成物1分子当りの平均Si個数/生成物1分子当りのエポキシ環の平均個数は1.17である。
製造例1と同様の反応装置に、ビスフェノール型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名「エピコート1001」、エポキシ当量475)2048g、ビスフェノール型エポキシ樹脂(ジャパンエポキシレジン(株)製、商品名「エピコート828」、エポキシ当量185)5184gおよびグリシドール546.2gを仕込み、100℃に昇温した。メチルトリメトキシシラン部分縮合物(前記商品名「MTMS−A」、Siの平均個数nが3.2)3960gを仕込み、100℃に昇温した。その後、触媒としてジブチル錫ジラウレート5.66gを加え、反応で生成するメタノールを除去しながら11時間反応させた。反応系内を室温まで冷却し、11300gのメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−4)を得た。なお、仕込み時の加水分解性メトキシシランのメトキシ基の当量/エポキシ樹脂の水酸基の当量は13.3、生成物1分子当りの平均Si個数/生成物1分子当りのエポキシ環の平均個数は1.11である。
製造例1と同様の反応装置に、ビスフェノール型エポキシ樹脂(前記商品名「エピコート834」、エポキシ当量257)250g、7,8−エポキシ−1−オクタノール(クラレ(株)製、商品名「EOA」)58.2gおよびメチルトリメトキシシラン部分縮合物(前記商品名「MTMS−A」、Siの平均個数nが3.2)216.5gを仕込み、100℃に昇温した。その後、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.31gを加え、反応で生成するメタノールを除去しながら5時間反応させた。反応系内を室温まで冷却し、500gのメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−5)を得た。なお、仕込み時の加水分解性メトキシシランのメトキシ基の当量/エポキシ樹脂の水酸基の当量は11、生成物1分子当りの平均Si個数/生成物1分子当りのエポキシ環の平均個数は1.38である。
製造例1と同様の反応装置に、ビスフェノール型エポキシ樹脂(前記商品名「エピコート834」、エポキシ当量257)200g、グリシドール51.8gおよびテトラメトキシシラン部分縮合物(前記商品名「Mシリケート51」、Siの平均個数nが4)232.4gを仕込み、90℃に昇温した。その後、触媒としてジブチル錫ジラウレート0.20gを加え、反応で生成するメタノールを除去しながら10時間反応させた。反応系内を室温まで冷却し、445gのメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−6)を得た。なお、仕込み時の加水分解性メトキシシランのメトキシ基の当量/エポキシ樹脂の水酸基の当量は20、生成物1分子当りの平均Si個数/生成物1分子当りのオキシラン環の平均個数は1.31である。
製造例1と同様の反応装置に、製造例1で得られたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−1)100g、トルエンシリカゾル(扶桑化学(株)製、商品名「クオートロンPL−1−Tol」、固形分濃度40%)34.0g、トルエン100g、ジブチル錫ジラウレート0.50gを仕込み、120℃に昇温した。反応で生成するメタノールを除去しながら4時間反応させ、次いで130℃に昇温し、トルエンの除去を行った。その後減圧を行い系内の揮発分を除去し、109.5gの複合体(H−1)を得た。
製造例1と同様の反応装置に、製造例2で得られたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−2)100g、前記商品名「クオートロンPL−1−Tol」20.4g、トルエン100g、ジブチル錫ジラウレート0.10gを仕込み、120℃に昇温した。反応で生成するメタノールを除去しながら3時間反応させ、次いで130℃に昇温し、トルエンの除去を行った。その後減圧を行い系内の揮発分を除去し、106.7gの複合体(H−2)を得た。
製造例1と同様の反応装置に、製造例3で得られたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−3)100g、メタノールシリカゾル(扶桑化学(株)製、商品名「クオートロンPL−1−MA」、固形分濃度13%)50.0g、ジブチル錫ジラウレート0.50gを仕込み、90℃に昇温した。反応で生成するメタノールおよびシリカゾル中に含まれるメタノールを除去しながら5時間反応させた。その後減圧を行い系内の揮発分を除去し、105.1gの複合体(H−3)を得た。
製造例1と同様の反応装置に、製造例4で得られたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−4)100g、メタノールシリカゾル(日産化学(株)製、商品名「メタノールシリカゾル」、固形分濃度は30%)27.68g、ジブチル錫ジラウレート0.05gを仕込み、90℃に昇温した。反応で生成するメタノールを除去しながら5時間反応させた。その後減圧を行い系内の揮発分を除去し、105.0gの複合体(H−4)を得た。
製造例1と同様の反応装置に、製造例5で得られたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−5)100g、前記商品名「クオートロンPL−1−Tol」34.1g、トルエン100g、ジブチル錫ジラウレート0.50gを仕込み、120℃に昇温した。反応で生成するメタノールを除去しながら3時間反応させ、次いで130℃に昇温し、トルエンの除去を行った。その後減圧を行い系内の揮発分を除去し、106.8gの複合体(H−5)を得た。
製造例1と同様の反応装置に、製造例1で得られたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−1)100g、酸化アルミニウム(昭和電工(株)製、商品名「UFA−150」)30.2g、トルエン100g、ジブチル錫ジラウレート0.50gを仕込み、120℃に昇温した。反応で生成するメタノールを除去しながら4時間反応させ、次いで130℃に昇温し、トルエンの除去を行った。その後減圧を行い系内の揮発分を除去し、119.2gの複合体(H−6)を得た。
製造例1と同様の反応装置に、製造例6で得られたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−6)100g、前記商品名「クオートロンPL−1−Tol」56.9g、トルエン100g、ジブチル錫ジラウレート0.50gを仕込み、120℃に昇温した。反応で生成するメタノールを除去しながら3時間反応させ、次いで130℃に昇温し、トルエンの除去を行った。その後減圧を行い系内の揮発分を除去し、114.2gの複合体(H−7)を得た。
製造例7で得られた複合体(H−1)100gに対してフェノールノボラック樹脂(荒川化学工業(株)製、商品名「タマノル759、フェノール当量106」)の50%MEK溶液45g、MEK100gを加え、複合体分散物を調製した。
製造例8で得られた複合体(H−2)100gに対して2−エチル−4−メチルイミダゾール(四国化成(株)製、商品名「2E4MZ」)5g、MEK100gを加え、複合体分散物を調製した。
製造例8で得られた複合体(H−2)100gに対してピロメリット酸14gを加え、複合体分散物を調製した。
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(前記商品名「エピコート1001」100gに対してフェノールノボラック樹脂(前記商品名「タマノル759」)の50%MEK溶液34g、MEK100gを加え、比較用エポキシ樹脂組成物を調製した。
製造例1で得られたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−1)100gに対してフェノールノボラック樹脂(前記商品名「タマノル759」)の50%MEK溶液50g、オクチル酸錫2g、MEK100gを加え、比較用エポキシ樹脂組成物を調製した。
製造例1で得られたメトキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A−1)100gに対して2−エチル−4−メチルイミダゾール(四国化成(株)製、商品名「2E4MZ」)5g、オクチル酸錫2g、MEK100gを加え、比較用エポキシ樹脂組成物を調製した。
1.硬化膜の外観(発泡、割れ、反り)評価
実施例1〜2で得られた各種の複合体分散物、および参考例1、比較例1〜3で得られた各種の比較用分散物を、2gずつ、別々のアルミカップ(直径5cm)に入れ、均一に流延した後に、90℃で30分、更に170℃で2時間加熱することにより、硬化させた。ついでこれら硬化膜を48時間放置して、膜厚約200μmの硬化膜を得た。当該各硬化膜を以下の基準で評価した。結果を表1に示す。
発泡評価の基準
○:発泡がない。 ×:発泡がある。
割れの基準
○:割れ、反りがない。 ×:割れまたは反りがある。
前項において、基材であるアルミカップに代えて、前記分散物をそれぞれバーコーターを用いてガラス板に塗布し、同一条件で熱硬化させた他は、同様にして、膜厚約200μmの硬化膜を得た。当該各硬化膜を用いて、JIS K−5400の塗料一般試験方法による鉛筆引っかき試験を行った。結果を表1に示す。
第1項と同様にして得た各硬化膜を、5mm×25mmにカットし、粘弾性測定器(レオロジ社製、商品名「DVE−V4」、測定条件振幅1μm、振動数10Hz、スロープ3℃/分)を用いて動的貯蔵弾性率E’、Tanδを測定して、耐熱性を評価した。測定結果を図1に示す。
Claims (8)
- ビスフェノール型エポキシ樹脂(a1)および加水分解性アルコキシシラン部分縮合物(a2)を脱アルコール縮合反応させて得られたアルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂(A)と金属酸化物粒子(B)とを、無水条件下に加熱して、当該(A)中のアルコキシ基と当該(B)の表面に存在する水酸基との間で脱アルコール縮合反応させて得られる複合体と、有機溶剤からなる分散媒体と、エポキシ樹脂用硬化剤またはエポキシ基開環重合触媒とを含有することを特徴とする複合体分散物。
- 前記(A)が、追加構成成分としてエポキシアルコール(a3)を含んでなるものである請求項1記載の複合体分散物。
- 前記(a1)がビスフェノールA型エポキシ樹脂である請求項1記載または2記載の複合体分散物。
- 前記(A)と(B)の使用割合が、[(B)の水酸基のモル数/(A)のアルコキシ基のモル数](モル比)が、0.5〜3.0である請求項1〜5のいずれかに記載の複合体分散物。
- 金属酸化物が、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化ジルコニアおよび酸化亜鉛からなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項1〜6のいずれかに記載の複合体分散物。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の複合体分散物を硬化させてなることを特徴とする複合体硬化物。
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