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JP2017105949A - Method for producing aluminium chelate-based latent curing agent and thermosetting epoxy resin composition - Google Patents

Method for producing aluminium chelate-based latent curing agent and thermosetting epoxy resin composition Download PDF

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JP2017105949A
JP2017105949A JP2015241722A JP2015241722A JP2017105949A JP 2017105949 A JP2017105949 A JP 2017105949A JP 2015241722 A JP2015241722 A JP 2015241722A JP 2015241722 A JP2015241722 A JP 2015241722A JP 2017105949 A JP2017105949 A JP 2017105949A
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Abstract

【課題】多官能イソシアネート化合物を界面重合させて得た多孔性樹脂粒子にアルミニウムキレート剤を保持させたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を、PGMEA等の有機溶剤と共に、エポキシ樹脂とシラン系化合物とに配合して一液型の熱硬化型エポキシ樹脂組成物を調製した場合に、その樹脂組成物の低温速硬化性を損なうことなく、室温下で良好な保存安定性を示すことを可能とするアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を提供する。【解決手段】熱硬化型エポキシ樹脂を硬化させるためのアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、アルミニウムキレート剤を多官能イソシアネート化合物の多孔性界面重合物に保持させたものを、揮発性有機溶剤を含有するアルミニウムキレート剤溶液に投入し、揮発性有機溶剤を除去することにより、多孔性界面重合物にアルミニウムキレート剤を追加充填し、その後、多孔性界面重合物の表面にアルミナ被膜を形成したものである。【選択図】図1An aluminum chelate-based latent curing agent in which an aluminum chelating agent is held in porous resin particles obtained by interfacial polymerization of a polyfunctional isocyanate compound is mixed with an epoxy resin and a silane compound together with an organic solvent such as PGMEA. Aluminum that, when blended to prepare a one-component thermosetting epoxy resin composition, can exhibit good storage stability at room temperature without impairing the low-temperature rapid curing property of the resin composition. A chelate latent curing agent is provided. An aluminum chelate-based latent curing agent for curing a thermosetting epoxy resin contains a volatile organic solvent in which an aluminum chelating agent is held in a porous interfacial polymer of a polyfunctional isocyanate compound. The aluminum chelating agent solution is added to the porous interfacial polymer by removing the volatile organic solvent, and then the alumina chelating agent is formed on the surface of the porous interfacial polymer. is there. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、熱硬化型エポキシ樹脂、熱硬化型尿素樹脂、熱硬化型メラミン樹脂、熱硬化型フェノール樹脂等を硬化させるためのアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an aluminum chelate-based latent curing agent for curing a thermosetting epoxy resin, a thermosetting urea resin, a thermosetting melamine resin, a thermosetting phenol resin, or the like.

エポキシ樹脂に対する低温速硬化活性を示す硬化剤として、多官能イソシアネート化合物由来の多孔性樹脂粒子にアルミニウムキレート剤を保持させた粒子状のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤が実用化されている。このようなアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、多官能イソシアネート化合物と、エポキシ樹脂を硬化させることのできる性質(エポキシ硬化能)を有するアルミニウムキレート剤とを水難溶性有機溶剤に溶解もしくは分散させた油相を、分散剤を含有する水相に投入して界面重合させることにより製造されている。   A particulate aluminum chelate-based latent curing agent in which an aluminum chelating agent is held in a porous resin particle derived from a polyfunctional isocyanate compound has been put to practical use as a curing agent that exhibits low-temperature rapid curing activity for an epoxy resin. Such an aluminum chelate-based latent curing agent is an oil obtained by dissolving or dispersing a polyfunctional isocyanate compound and an aluminum chelating agent having a property capable of curing an epoxy resin (epoxy curing ability) in a poorly water-soluble organic solvent. It is manufactured by introducing the phase into an aqueous phase containing a dispersant and interfacial polymerization.

最近では、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤を含有する熱硬化型エポキシ樹脂組成物の硬化速度を向上させるために、いったん取得したアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を、アルミニウムキレート剤を有機溶剤に溶解したアルミニウムキレート剤溶液に浸漬し、その溶液をアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を構成する多孔性樹脂の中に含浸させ、それによりアルミニウムキレート系潜在性硬化剤にアルミニウムキレート剤を追加的に充填することが提案されている(特許文献1)。   Recently, in order to improve the curing speed of a thermosetting epoxy resin composition containing an aluminum chelate-based latent curing agent, the aluminum chelate-based latent curing agent once obtained is dissolved in an organic solvent. Immersion in an aluminum chelating agent solution, impregnating the solution into the porous resin constituting the aluminum chelating latent curing agent, thereby additionally filling the aluminum chelating latent curing agent with the aluminum chelating agent Has been proposed (Patent Document 1).

特開2008−156570号公報JP 2008-156570 A

しかしながら、特許文献1に記載されているように、エポキシ硬化能を有するアルミニウムキレート剤を追加的に充填したアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の場合、硬化剤中のアルミニウムキレート剤の含有割合が増加するものの、アルミニウムキレート剤溶液中のアルミニウムキレート剤の濃度以上には、アルミニウム系潜在性硬化剤中のアルミニウムキレート剤の含有割合を増加させることができず、熱硬化型エポキシ樹脂組成物の硬化速度を更に向上させたいという産業界の要請に十分に応えられないという問題がある。   However, as described in Patent Document 1, in the case of an aluminum chelate-based latent curing agent additionally filled with an aluminum chelating agent having an epoxy curing ability, the content of the aluminum chelating agent in the curing agent increases. However, the concentration of the aluminum chelating agent in the aluminum-based latent curing agent cannot be increased above the concentration of the aluminum chelating agent in the aluminum chelating agent solution, and the curing rate of the thermosetting epoxy resin composition cannot be increased. There is a problem that it is not possible to sufficiently meet the demand of the industry for further improvement.

しかも、アルミニウムキレート剤が追加的に充填されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の場合、表面に存在するアルミニウムキレート剤をシクロヘキサン等の有機溶剤で洗浄除去したとしても、表面近傍には、活性なアルミニウムキレート剤が比較的高濃度で存在していることになる。このため、そのようなアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等の有機溶剤と共にエポキシ樹脂とシラン系化合物とに配合して一液型の熱硬化型エポキシ樹脂組成物を構成した場合には、有機溶剤にアルミニウムキレート剤が溶出して硬化反応が進行し、室温下での保存安定性が十分とは言えないという問題があった。   In addition, in the case of an aluminum chelate-based latent curing agent additionally filled with an aluminum chelating agent, even if the aluminum chelating agent present on the surface is removed by washing with an organic solvent such as cyclohexane, active aluminum is present in the vicinity of the surface. The chelating agent is present at a relatively high concentration. For this reason, such an aluminum chelate-based latent curing agent is blended with an epoxy resin and a silane compound together with an organic solvent such as propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) to form a one-component thermosetting epoxy resin composition. In the case where the aluminum chelating agent is dissolved in the organic solvent, the curing reaction proceeds, and the storage stability at room temperature cannot be said to be sufficient.

本発明の目的は、以上の従来技術の課題を解決しようとするものであり、多官能イソシアネート化合物を界面重合させて得た多孔性樹脂粒子にアルミニウムキレート剤を保持させたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を、アルミニウムキレート剤溶液に浸漬することによりアルミニウムキレート剤をアルミニウムキレート系潜在性硬化剤に追加的に充填する際に調製したアルミニウムキレート剤溶液のアルミニウムキレート剤濃度以上にアルミニウムキレート剤の含有割合を高めたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を製造できるようにすることである。それと同時に、そのようにアルミニウムキレート剤が追加的に充填されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤をPGMEA等の有機溶剤と共にエポキシ樹脂とシラン系化合物とに配合して調製した一液型の熱硬化型エポキシ樹脂組成物が、室温下で良好な保存安定性を示すことを可能とするアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を製造できるようにすることである。   The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an aluminum chelate-based latent curing in which an aluminum chelating agent is held in porous resin particles obtained by interfacial polymerization of a polyfunctional isocyanate compound. Content of the aluminum chelating agent in excess of the aluminum chelating agent concentration of the aluminum chelating agent solution prepared when the aluminum chelating agent is additionally filled in the aluminum chelating latent curing agent by immersing the agent in the aluminum chelating agent solution It is to be able to produce an aluminum chelate-based latent curing agent with increased slag. At the same time, a one-component thermosetting type prepared by blending an aluminum chelate latent curing agent additionally filled with an aluminum chelating agent with an epoxy resin and a silane compound together with an organic solvent such as PGMEA. It is to be able to produce an aluminum chelate-based latent curing agent that enables an epoxy resin composition to exhibit good storage stability at room temperature.

本発明者は、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤をアルミニウムキレート剤溶液に浸漬することにより、当該アルミニウムキレート系潜在性硬化剤にアルミニウムキレート剤を追加的に充填する際に、その浸漬をアルミニウムキレート剤溶液の溶剤を除去しながら行うと、アルミニウムキレート剤溶液のアルミニウムキレート剤濃度が高まるので、結果的にアルミニウムキレート剤をアルミニウムキレート系潜在性硬化剤により高充填できることを見出した。また、本発明者は、そのようにアルミニウムキレート剤が高充填された粒子状硬化剤の表面にアルミナ被膜を形成することにより表面活性抑制処理を行い、それにより表面に存在するアルミニウムキレート剤をほぼ完全に失活させ潜在化させることができ、しかもそのように表面活性抑制処理したアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を、PGMEA等の有機溶剤と共にエポキシ樹脂とシラン系化合物とに配合して得た一液型の熱硬化型エポキシ樹脂組成物が、低温速硬化性が損なわれることなく、室温下で良好な保存安定性を示すことを見出し、本発明を完成させるに至った。   The present inventor immerses the aluminum chelate-based latent curing agent in the aluminum chelating agent solution, so that when the aluminum chelate-based latent curing agent is additionally filled with the aluminum chelating agent, the immersion is performed in the aluminum chelating agent. It was found that the aluminum chelating agent concentration in the aluminum chelating agent solution increases when the solvent is removed from the solution, and as a result, the aluminum chelating agent can be highly filled with the aluminum chelating latent curing agent. In addition, the present inventor performs surface activity suppression treatment by forming an alumina coating on the surface of the particulate curing agent highly filled with the aluminum chelating agent, thereby substantially reducing the aluminum chelating agent present on the surface. An aluminum chelate-based latent curing agent that can be completely deactivated and latentized, and that has been subjected to such surface activity suppression treatment, is blended with an epoxy resin and a silane compound together with an organic solvent such as PGMEA. The liquid thermosetting epoxy resin composition has been found to exhibit good storage stability at room temperature without impairing the low temperature rapid curability, and has led to the completion of the present invention.

即ち、本発明は、アルミニウムキレート剤が、多官能イソシアネート化合物を界面重合させて得た多孔性樹脂に保持されているアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の製造方法であって、以下の工程(A)〜(C)を有することを特徴とする製造方法である。   That is, this invention is a manufacturing method of the aluminum chelate type | system | group latent hardening | curing agent currently hold | maintained at the porous resin obtained by interfacially polymerizing a polyfunctional isocyanate compound, Comprising: The following process (A) It is a manufacturing method characterized by having-(C).

(工程A:粒子状硬化剤調製工程)
アルミニウムキレート剤及び多官能イソシアネート化合物を揮発性有機溶剤に溶解または分散させて得た油相を、分散剤を含有する水相に投入しながら加熱撹拌することにより、多官能イソシアネート化合物を界面重合させ、それにより得られる多孔性樹脂にアルミニウムキレート剤を保持させることにより粒子状硬化剤を調製する工程。
(Process A: Particulate curing agent preparation process)
An oil phase obtained by dissolving or dispersing an aluminum chelating agent and a polyfunctional isocyanate compound in a volatile organic solvent is subjected to interfacial polymerization of the polyfunctional isocyanate compound by stirring while heating in an aqueous phase containing the dispersant. And a step of preparing a particulate curing agent by holding an aluminum chelating agent in the porous resin obtained thereby.

(工程B:アルミニウムキレート剤追加充填工程)
工程Aで得られた粒子状硬化剤を、アルミニウムキレート剤を揮発性有機溶剤に溶解させたアルミニウムキレート剤溶液に分散混合し、得られた分散混合物を撹拌しながら揮発性有機溶剤を除去することにより、粒子状硬化剤にアルミニウムキレート剤を追加充填する工程。
(Process B: Aluminum chelating agent additional filling process)
The particulate curing agent obtained in step A is dispersed and mixed in an aluminum chelating agent solution in which an aluminum chelating agent is dissolved in a volatile organic solvent, and the volatile organic solvent is removed while stirring the obtained dispersion mixture. The step of additionally filling an aluminum chelating agent into the particulate curing agent.

(工程C:表面活性抑制処理工程)
アルミニウムキレート剤が追加充填された粒子状硬化剤の表面にアルミナ被膜を形成して当該粒子状硬化剤の表面活性抑制処理を行い、それにより潜在化されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を取得する工程。
(Process C: Surface activity suppression treatment process)
An alumina coating is formed on the surface of the particulate curing agent additionally filled with the aluminum chelating agent, and the surface activity of the particulate curing agent is suppressed, thereby obtaining a latent aluminum chelate-based latent curing agent. Process.

工程Cの表面活性抑制処理としては、粒子状硬化剤を含水アルミナゾル分散液中で撹拌することが好ましい。このような含水アルミナゾル分散液としては、アルミナゾル1〜70質量部に含水媒体30〜99質量部を混合したものが好ましい。また、アルミナゾルとしては、一般にベーマイトアルミナ繊維の1〜50%のコロイド水溶液が相当し、具体的には、平均繊維長1〜10000nm、アスペクト比(平均繊維長/平均繊維幅)30〜5000のアルミナ繊維が含水媒体に分散したものが好ましい。ここで、アルミナゾル中のアルミナ繊維含有量は、好ましくは1〜30質量%である。また、含水媒体としては、水、水と混和する有機溶剤(メタノール、エタノール、アセトン、THF等)との混合溶剤が挙げられる。混合溶剤中の水の含有量は、好ましくは20〜100質量%以上、より好ましくは50〜100質量%である。   As the surface activity suppression treatment in Step C, it is preferable to stir the particulate curing agent in the hydrous alumina sol dispersion. As such a hydrous alumina sol dispersion, a mixture of 1 to 70 parts by mass of alumina sol and 30 to 99 parts by mass of a hydrous medium is preferable. The alumina sol generally corresponds to a 1-50% colloidal aqueous solution of boehmite alumina fibers. Specifically, the alumina has an average fiber length of 1 to 10,000 nm and an aspect ratio (average fiber length / average fiber width) of 30 to 5000. Those in which fibers are dispersed in a water-containing medium are preferred. Here, the alumina fiber content in the alumina sol is preferably 1 to 30% by mass. Examples of the water-containing medium include water and a mixed solvent with an organic solvent (methanol, ethanol, acetone, THF, etc.) miscible with water. The content of water in the mixed solvent is preferably 20 to 100% by mass or more, more preferably 50 to 100% by mass.

また、本発明は、上述の製造方法で製造されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤と、エポキシ樹脂と、シラン系化合物とを含有する熱硬化型エポキシ樹脂組成物を提供する。   Moreover, this invention provides the thermosetting epoxy resin composition containing the aluminum chelate type | system | group latent hardening | curing agent manufactured by the above-mentioned manufacturing method, an epoxy resin, and a silane type compound.

本発明のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の製造方法においては、エポキシ硬化能を有するアルミニウムキレート剤を、多官能イソシアネート化合物を界面重合させて得た多孔性樹脂に保持させた後、更にその多孔性樹脂に追加的にアルミニウムキレート剤を充填している。このため、得られるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、エポキシ樹脂を迅速に硬化させることができ、低温領域でシャープな熱応答性を示すことができる。しかも、粒子状硬化剤の表面にアルミナ被膜を形成して当該粒子状硬化剤の表面活性抑制処理を行い、それにより表面に残存していたアルミニウムキレート剤の活性が抑制されている。このため、本発明の製造方法で製造したアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は優れた耐溶剤性を示し、それをエポキシ樹脂とシラン系化合物とPGMEA等の有機溶剤と共に配合して得た一液型の熱硬化型エポキシ樹脂組成物に対しても、室温下で良好な保存安定性を実現させることができる。   In the method for producing an aluminum chelate-based latent curing agent of the present invention, an aluminum chelating agent having epoxy curing ability is held in a porous resin obtained by interfacial polymerization of a polyfunctional isocyanate compound, and then the porosity is further increased. The resin is additionally filled with an aluminum chelating agent. For this reason, the obtained aluminum chelate-based latent curing agent can rapidly cure the epoxy resin, and can exhibit sharp thermal responsiveness in a low temperature region. In addition, an alumina coating is formed on the surface of the particulate curing agent and the surface activity of the particulate curing agent is suppressed, whereby the activity of the aluminum chelating agent remaining on the surface is suppressed. Therefore, the aluminum chelate-based latent curing agent produced by the production method of the present invention exhibits excellent solvent resistance, and is obtained by blending it with an organic solvent such as an epoxy resin, a silane compound and PGMEA. Even for the thermosetting epoxy resin composition, good storage stability can be realized at room temperature.

図1は、対照例、実施例1、2、比較例1、2で調製した粒子状硬化剤もしくはアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を使用した熱硬化型エポキシ樹脂組成物のDSCチャートである。FIG. 1 is a DSC chart of a thermosetting epoxy resin composition using the particulate curing agent or aluminum chelate-based latent curing agent prepared in Control Example, Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. 図2は、実施例2のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の電子顕微鏡写真(5000倍)である。FIG. 2 is an electron micrograph (5000 magnifications) of the aluminum chelate-based latent curing agent of Example 2. 図3は、実施例2のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の電子顕微鏡写真(15000倍)である。3 is an electron micrograph (15000 times) of the aluminum chelate-based latent curing agent of Example 2. FIG.

<<アルミニウムキレート系潜在性硬化剤の製造方法>>
アルミニウムキレート剤が、多官能イソシアネート化合物を界面重合させて得た多孔性樹脂に保持されている、本発明のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の製造方法は、以下の工程(A)〜(C)を有する。以下、工程毎に詳細に説明する。
<< Production method of aluminum chelate-based latent curing agent >>
The method for producing an aluminum chelate-based latent curing agent of the present invention in which an aluminum chelating agent is held in a porous resin obtained by interfacial polymerization of a polyfunctional isocyanate compound includes the following steps (A) to (C). Have Hereinafter, it demonstrates in detail for every process.

<工程A:粒子状硬化剤調製工程>
まず、アルミニウムキレート剤及び多官能イソシアネート化合物を揮発性有機溶剤に溶解または分散させて得た油相を、分散剤を含有する水相に投入しながら加熱(通常、混合物が30〜90℃になるように加熱)しながら撹拌することにより、多官能イソシアネート化合物を界面重合させ、それにより得られる多孔性樹脂にアルミニウムキレート剤を保持させことにより粒子状硬化剤を調製する。この粒子状硬化剤は、必要に応じて濾別し洗浄し乾燥した後、公知の解砕装置で一次粒子に解砕することができる。
<Step A: Particulate curing agent preparation step>
First, an oil phase obtained by dissolving or dispersing an aluminum chelating agent and a polyfunctional isocyanate compound in a volatile organic solvent is heated while being added to an aqueous phase containing a dispersant (usually the mixture becomes 30 to 90 ° C). In this way, the polyfunctional isocyanate compound is interfacially polymerized by stirring while heating), and the porous chelate obtained thereby holds the aluminum chelating agent to prepare a particulate curing agent. The particulate curing agent can be pulverized into primary particles by a known pulverizer after being filtered, washed and dried as necessary.

このような粒子状硬化剤を構成する多官能イソシアネート化合物由来の多孔性樹脂は、界面重合の間にイソシアネート基の一部が加水分解を受けてアミノ基となり、そのアミノ基とイソシアネート基とが反応して尿素結合を生成してポリマー化して得られたものであり、多孔性ポリウレアとみなすことができる。このような多孔性樹脂とその孔に保持されたアルミニウムキレート剤とからなる粒子状硬化剤は、加熱されると、明確な理由は不明であるが、多孔性樹脂に保持されているアルミニウムキレート剤が、多孔性樹脂の外部に存在するシランカップリング剤やシラノール化合物等のシラン系化合物と接触し、エポキシ樹脂のカチオン重合を開始させることができる。   A porous resin derived from a polyfunctional isocyanate compound that constitutes such a particulate curing agent is a part of the isocyanate group that undergoes hydrolysis during the interfacial polymerization to become an amino group, which reacts with the amino group. Thus, a urea bond is produced and polymerized, and can be regarded as porous polyurea. When the particulate curing agent comprising such a porous resin and the aluminum chelating agent held in the pores is heated, the clear reason is unknown, but the aluminum chelating agent held in the porous resin is unknown. However, it can come into contact with a silane compound such as a silane coupling agent or a silanol compound existing outside the porous resin to initiate cationic polymerization of the epoxy resin.

(界面重合における油相の調製)
この製造方法においては、まず、アルミニウムキレート剤及び多官能イソシアネート化合物を揮発性有機溶剤に溶解または分散させ、界面重合における油相を調製する。
(Preparation of oil phase in interfacial polymerization)
In this production method, first, an aluminum chelating agent and a polyfunctional isocyanate compound are dissolved or dispersed in a volatile organic solvent to prepare an oil phase in interfacial polymerization.

アルミニウムキレート剤と多官能イソシアネート化合物の配合割合は、アルミニウムキレート剤の配合量が少なすぎると、硬化させるべきエポキシ樹脂の硬化性が低下し、多すぎるとアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の潜在性が低下するので、多孔性樹脂を構成する多官能イソシアネート化合物100質量部に対し、アルミニウムキレート剤を、好ましくは10〜500質量部、より好ましくは10〜300質量部である。   The blending ratio of the aluminum chelating agent and the polyfunctional isocyanate compound is that if the blending amount of the aluminum chelating agent is too small, the curability of the epoxy resin to be cured is lowered. Therefore, the aluminum chelating agent is preferably 10 to 500 parts by mass, more preferably 10 to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyfunctional isocyanate compound constituting the porous resin.

なお、この油相には、速硬化性を向上させるために、シラン系化合物を配合してもよい。   In this oil phase, a silane compound may be blended in order to improve fast curability.

油相にシラン系化合物を配合する場合、アルミニウムキレート剤100質量部に対し、好ましくは1〜300質量部、より好ましくは1〜200質量部で配合する。この範囲であれば、良好な速硬化性を実現することができる。   When mix | blending a silane type compound with an oil phase, Preferably it is 1-300 mass parts with respect to 100 mass parts of aluminum chelating agents, More preferably, it mix | blends by 1-200 mass parts. If it is this range, favorable quick-cure property is realizable.

また、この油相には、低温硬化性を向上させるために、ラジカル重合性化合物とラジカル重合開始剤とを配合してもよい。   Moreover, in order to improve low temperature curability, you may mix | blend a radically polymerizable compound and a radical polymerization initiator with this oil phase.

また、油相にラジカル重合性化合物とラジカル重合開始剤とを配合する場合、多官能イソシアネート化合物100質量部に対し、ラジカル重合性化合物を好ましくは1〜70質量部、より好ましくは1〜50質量部で配合する。この範囲であれば、良好な低温硬化性を実現することができる。この場合、ラジカル重合開始剤を、円滑なラジカル重合を実現するために、ラジカル重合性化合物100質量部に対し、好ましくは0.1〜5質量部、より好ましくは0.1〜3質量部で配合する。   Moreover, when mix | blending a radically polymerizable compound and a radical polymerization initiator with an oil phase, Preferably it is 1-70 mass parts with respect to 100 mass parts of polyfunctional isocyanate compounds, More preferably, 1-50 masses. Blend in parts. If it is this range, favorable low-temperature curability can be implement | achieved. In this case, the radical polymerization initiator is preferably 0.1 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the radical polymerizable compound in order to realize smooth radical polymerization. Blend.

アルミニウムキレート剤及び多官能イソシアネート化合物、必要に応じて配合されるシラン系化合物や多官能ラジカル重合性化合物およびラジカル重合開始剤を揮発性有機溶剤に溶解または分散させる際には、大気圧下、室温で混合撹拌するだけでもよいが、必要に応じ、加熱してもよい。   When dissolving or dispersing an aluminum chelating agent and a polyfunctional isocyanate compound, a silane compound, a polyfunctional radical polymerizable compound, and a radical polymerization initiator, which are blended as necessary, in a volatile organic solvent, it is performed at room temperature under atmospheric pressure. May be mixed and stirred, but may be heated if necessary.

ここで、揮発性有機溶剤を使用する理由は以下の通りである。即ち、通常の界面重合法で使用するような沸点が300℃を超える高沸点溶剤を用いた場合、界面重合の間に有機溶剤が揮発しないために、イソシアネート−水との接触確率が増大せず、それらの間での界面重合の進行度合いが不十分となるからである。そのため、界面重合させても良好な保形性の重合物が得られ難く、また、得られた場合でも重合物に高沸点溶剤が取り込まれたままとなり、熱硬化型樹脂組成物に配合した場合に、高沸点溶剤が熱硬化型樹脂組成物の硬化物の物性に悪影響を与えるからである。このため、この製造方法においては、油相を調製する際に使用する有機溶剤として、揮発性のものを使用することが好ましい。   Here, the reason for using the volatile organic solvent is as follows. That is, when a high boiling point solvent having a boiling point exceeding 300 ° C. as used in a normal interfacial polymerization method is used, the organic solvent does not volatilize during the interfacial polymerization, so the contact probability with isocyanate-water does not increase. This is because the degree of progress of interfacial polymerization between them becomes insufficient. Therefore, it is difficult to obtain a polymer having good shape retention even when interfacial polymerization is performed, and even when it is obtained, when the high boiling point solvent is still taken into the polymer and it is blended in a thermosetting resin composition In addition, the high boiling point solvent adversely affects the physical properties of the cured product of the thermosetting resin composition. For this reason, in this manufacturing method, it is preferable to use a volatile thing as an organic solvent used when preparing an oil phase.

このような揮発性有機溶剤としては、アルミニウムキレート剤及び多官能イソシアネート化合物、必要に応じて配合されるシラン系化合物や多官能ラジカル重合性化合物およびラジカル重合開始剤のそれぞれの良溶剤(それぞれの溶解度が好ましくは0.1g/ml(有機溶剤)以上)であって、水に対しては実質的に溶解せず(水の溶解度が0.5g/ml(有機溶剤)以下)、大気圧下での沸点が100℃以下のものが好ましい。このような揮発性有機溶剤の具体例としては、アルコール類、酢酸エステル類、ケトン類等が挙げられる。中でも、高極性、低沸点、貧水溶性の点で酢酸エチルが好ましい。   Examples of such volatile organic solvents include aluminum chelating agents and polyfunctional isocyanate compounds, silane-based compounds and polyfunctional radical polymerizable compounds and radical polymerization initiators that are blended as necessary (respective solubility). Is preferably 0.1 g / ml (organic solvent) or more) and does not substantially dissolve in water (the solubility of water is 0.5 g / ml (organic solvent) or less) at atmospheric pressure. Those having a boiling point of 100 ° C. or lower are preferred. Specific examples of such volatile organic solvents include alcohols, acetate esters, ketones and the like. Among these, ethyl acetate is preferable in terms of high polarity, low boiling point, and poor water solubility.

揮発性有機溶剤の使用量は、アルミニウムキレート剤及び多官能イソシアネート化合物、必要に応じて配合されるシラン系化合物や多官能ラジカル重合性化合物およびラジカル重合開始剤の合計量100質量部に対し、少なすぎると粒子サイズ及び硬化特性が多分散化し、多すぎると硬化特性が低下するので、好ましくは10〜500質量部である。   The amount of the volatile organic solvent used is small relative to 100 parts by mass of the total amount of the aluminum chelating agent and the polyfunctional isocyanate compound, and the silane compound, polyfunctional radical polymerizable compound and radical polymerization initiator to be blended as necessary. If the amount is too large, the particle size and the curing characteristics are polydispersed. If the amount is too large, the curing characteristics are lowered.

なお、揮発性有機溶剤の使用量範囲内において、揮発性有機溶剤の使用量を比較的多く使用すること等により、油相となる溶液の粘度を下げることができるが、粘度を下げると撹拌効率が向上するため、反応系における油相滴をより微細化かつ均一化することが可能になり、結果的に得られる潜在性硬化剤粒子径をサブミクロン〜数ミクロン程度の大きさに制御しつつ、粒度分布を単分散とすることが可能となる。油相となる溶液の粘度は1〜500mPa・sに設定することが好ましい。   Note that the viscosity of the oil phase solution can be lowered by using a relatively large amount of the volatile organic solvent within the range of the volatile organic solvent used. As a result, the oil phase droplets in the reaction system can be made finer and more uniform, and the resulting latent hardener particle size can be controlled to submicron to several microns. The particle size distribution can be monodispersed. The viscosity of the solution that becomes the oil phase is preferably set to 1 to 500 mPa · s.

(界面重合における水相の調製)
水相は、分散剤を水に溶解したものである。分散剤としては、界面重合に用いられている公知の分散剤を使用することができる。例えば、ポリビニルアルコール(PVA)、カルボキシメチルセルロース、ゼラチン等、中でもポリビニルアルコール(PVA)を好ましく使用することができる。分散剤の使用量は、通常、水相の0.1〜10.0質量%である。また、水として、脱塩処理した水を好ましく使用することができる。
(Preparation of aqueous phase in interfacial polymerization)
The aqueous phase is obtained by dissolving a dispersant in water. As the dispersant, a known dispersant used for interfacial polymerization can be used. For example, polyvinyl alcohol (PVA), carboxymethyl cellulose, gelatin and the like, among which polyvinyl alcohol (PVA) can be preferably used. The usage-amount of a dispersing agent is 0.1-10.0 mass% of an aqueous phase normally. Moreover, the desalted water can be preferably used as the water.

なお、分散剤としてPVAを用いた場合、多官能イソシアネート化合物等を水相に乳化分散する際にPVAの水酸基と多官能イソシアネート化合物が反応してしまうため、副生成物が異物として潜在性硬化剤粒子の周囲に付着してしまったり、粒子形状そのものが異形化してしまったりする。この現象を防ぐためには、多官能イソシアネート化合物と水との反応性を促進すること、あるいは多官能イソシアネート化合物とPVAとの反応性を抑制することが挙げられる。   When PVA is used as a dispersing agent, the polyfunctional isocyanate compound and the like are emulsified and dispersed in the aqueous phase, so that the hydroxyl group of PVA reacts with the polyfunctional isocyanate compound. It may adhere to the periphery of the particle, or the particle shape itself may be deformed. In order to prevent this phenomenon, the reactivity between the polyfunctional isocyanate compound and water is promoted, or the reactivity between the polyfunctional isocyanate compound and PVA is suppressed.

多官能イソシアネート化合物と水との反応性を促進するためには、アルミニウムキレート剤の配合量を多官能イソシアネート化合物の重量基準で好ましくは1/2以下、より好ましくは1/3以下とする。これにより、多官能イソシアネート化合物と水とが接触する確率が高くなり、PVAが油相滴表面に接触する前に多官能イソシアネート化合物と水とが反応し易くなる。   In order to promote the reactivity between the polyfunctional isocyanate compound and water, the blending amount of the aluminum chelating agent is preferably ½ or less, more preferably 3 or less, based on the weight of the polyfunctional isocyanate compound. Thereby, the probability that a polyfunctional isocyanate compound and water will contact increases, and it becomes easy for a polyfunctional isocyanate compound and water to react before PVA contacts an oil phase droplet surface.

また、多官能イソシアネート化合物とPVAとの反応性を抑制するためには、油相中のアルミニウムキレート剤の配合量を増大させることが挙げられる。具体的には、アルミニウムキレート剤の配合量を多官能イソシアネート化合物の重量基準で好ましくは等倍以上、より好ましくは1.0〜2.0倍とする。これにより、油相滴表面におけるイソシアネート濃度が低下する。さらに多官能イソシアネート化合物は水酸基よりも加水分解により形成されるアミンとの反応(界面重合)速度が大きいため、多官能イソシアネート化合物とPVAとの反応確率を低下させることができる。   Moreover, in order to suppress the reactivity of a polyfunctional isocyanate compound and PVA, increasing the compounding quantity of the aluminum chelating agent in an oil phase is mentioned. Specifically, the blending amount of the aluminum chelating agent is preferably at least equal to, more preferably 1.0 to 2.0 times, based on the weight of the polyfunctional isocyanate compound. Thereby, the isocyanate density | concentration in the oil phase droplet surface falls. Furthermore, since the polyfunctional isocyanate compound has a higher reaction rate (interfacial polymerization) with the amine formed by hydrolysis than the hydroxyl group, the reaction probability between the polyfunctional isocyanate compound and PVA can be lowered.

(界面重合の実施)
次に、この製造方法においては、油相を水相に投入し、加熱撹拌することにより界面重合を行う。油相に多官能ラジカル重合性化合物およびラジカル重合開始剤が配合されている場合には、同時にラジカル重合も行う。これにより、多官能イソシアネート化合物由来の多孔性樹脂が生成し、それにアルミニウムキレート剤が保持され、粒子状硬化剤が得られる。
(Implementation of interfacial polymerization)
Next, in this manufacturing method, the interfacial polymerization is performed by putting the oil phase into the aqueous phase and stirring with heating. When a polyfunctional radically polymerizable compound and a radical polymerization initiator are blended in the oil phase, radical polymerization is simultaneously performed. Thereby, the porous resin derived from a polyfunctional isocyanate compound is produced, and the aluminum chelating agent is retained therein, and a particulate curing agent is obtained.

この保持の態様としては、アルミニウムキレート剤のコアの周囲を多孔性樹脂のシェルで被覆した単純な構造のマイクロカプセルではなく、多孔性樹脂マトリックス中に存在する微細な多数の孔にアルミニウムキレート剤が取り込まれて保持された構造を有する。   This holding mode is not a microcapsule having a simple structure in which the core of the aluminum chelating agent is covered with a porous resin shell, but the aluminum chelating agent is present in many fine pores existing in the porous resin matrix. It has a structure that is captured and held.

界面重合により得られた粒子状硬化剤の形状は球状であり、その粒子径(アルミニウムキレート系潜在性硬化剤の粒子径とみなすことができる)は硬化性及び分散性の点から、好ましくは0.5〜100μmであり、また、孔の大きさは硬化性及び潜在性の点から、好ましくは5〜150nmである。   The shape of the particulate curing agent obtained by interfacial polymerization is spherical, and its particle size (which can be regarded as the particle size of the aluminum chelate-based latent curing agent) is preferably 0 from the viewpoint of curability and dispersibility. In addition, the pore size is preferably 5 to 150 nm from the viewpoint of curability and latency.

また、粒子状硬化剤は、使用する多孔性樹脂の架橋度が小さすぎるとその潜在性が低下し、大きすぎるとその熱応答性が低下する傾向がある。従って、粒子状硬化剤の使用目的に応じて、その架橋度をイソシアネート官能基数等で調整することが好ましい。ここで、多孔性樹脂の架橋度は、微小圧縮試験により計測することができる。   In addition, when the degree of cross-linking of the porous resin to be used is too small, the potential of the particulate curing agent decreases, and when it is too large, the thermal response tends to decrease. Therefore, it is preferable to adjust the degree of cross-linking with the number of isocyanate functional groups, etc., according to the intended use of the particulate curing agent. Here, the degree of crosslinking of the porous resin can be measured by a micro compression test.

なお、界面重合の際の油相の水相に対する配合量は、油相が少なすぎると多分散化し、多すぎると微細化により凝集が生ずるので、水相100質量部に対し、好ましくは5〜70質量部である。   The blending amount of the oil phase with respect to the aqueous phase in the interfacial polymerization is polydispersed when the oil phase is too small, and agglomeration occurs when the amount is too large. 70 parts by mass.

界面重合における乳化条件としては、油相の大きさが好ましくは0.5〜100μmとなるような撹拌条件(撹拌装置ホモジナイザー;撹拌速度6000rpm以上)で、通常、大気圧下、温度30〜80℃、撹拌時間2〜12時間、加熱撹拌する条件を挙げることができる。   As the emulsification conditions in the interfacial polymerization, stirring conditions (stirring device homogenizer; stirring speed of 6000 rpm or more) such that the size of the oil phase is preferably 0.5 to 100 μm are usually obtained at a temperature of 30 to 80 ° C. under atmospheric pressure. The conditions of stirring with heating for 2 to 12 hours can be mentioned.

界面重合(必要に応じて行われるラジカル重合)終了後に、重合体微粒子を濾別し、自然乾燥もしくは真空乾燥することにより粒子状硬化剤を得ることができる。   After the completion of the interfacial polymerization (radical polymerization performed as necessary), the particulate polymer can be obtained by filtering the polymer fine particles, followed by natural drying or vacuum drying.

なお、多官能イソシアネート化合物の種類や使用量、アルミニウムキレート剤の種類や使用量、界面重合条件、あるいはシラン系化合物や多官能ラジカル重合性化合物及びラジカル重合開始剤の種類や使用量、ラジカル重合条件を変化させることにより、製造の目的物であるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の硬化特性をコントロールすることができる。例えば、重合温度を低くすると硬化温度を低下させることができ、反対に、重合温度を高くすると硬化温度を上昇させることができる。   Type and amount of polyfunctional isocyanate compound, type and amount of aluminum chelating agent, interfacial polymerization conditions, or type and amount of silane compound, polyfunctional radical polymerizable compound and radical polymerization initiator, radical polymerization conditions By changing the value, it is possible to control the curing characteristics of the aluminum chelate-based latent curing agent that is the production target. For example, if the polymerization temperature is lowered, the curing temperature can be lowered, and conversely, if the polymerization temperature is raised, the curing temperature can be raised.

(アルミニウムキレート剤)
油相に配合するアルミニウムキレート剤としては、式(1)に表される、3つのβ−ケトエノラート陰イオンがアルミニウムに配位した錯体化合物が挙げられる。
(Aluminum chelating agent)
As an aluminum chelating agent mix | blended with an oil phase, the complex compound which three (beta) -ketoenolate anions represented by Formula (1) coordinated to aluminum is mentioned.

ここで、R、R及びRは、それぞれ独立的にアルキル基又はアルコキシル基である。アルキル基としては、メチル基、エチル基等が挙げられる。アルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、オレイルオキシ基等が挙げられる。 Here, R 1 , R 2 and R 3 are each independently an alkyl group or an alkoxyl group. Examples of the alkyl group include a methyl group and an ethyl group. Examples of the alkoxyl group include a methoxy group, an ethoxy group, and an oleyloxy group.

式(1)で表されるアルミニウムキレート剤の具体例としては、アルミニウムトリス(アセチルアセトネート)、アルミニウムトリス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)、アルミニウムモノアセチルアセトネートビスオレイルアセトアセテート、エチルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等が挙げられる。   Specific examples of the aluminum chelating agent represented by the formula (1) include aluminum tris (acetylacetonate), aluminum tris (ethylacetoacetate), aluminum monoacetylacetonate bis (ethylacetoacetate), aluminum monoacetylacetonate Examples thereof include bisoleyl acetoacetate, ethyl acetoacetate aluminum diisopropylate, and alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate.

(多官能イソシアネート化合物)
油相に配合する多官能イソシアネート化合物は、好ましくは一分子中に2個以上のイソシアネート基、好ましくは3個のイソシアネート基を有する化合物である。このような3官能イソシアネート化合物の更に好ましい例としては、トリメチロールプロパン1モルにジイソシアネート化合物3モルを反応させた式(2)のTMPアダクト体、ジイソシアネート化合物3モルを自己縮合させた式(3)のイソシアヌレート体、ジイソシアネート化合物3モルのうちの2モルから得られるジイソシアネートウレアに残りの1モルのジイソシアネートが縮合した式(4)のビュウレット体が挙げられる。
(Polyfunctional isocyanate compound)
The polyfunctional isocyanate compound blended in the oil phase is preferably a compound having two or more isocyanate groups, preferably three isocyanate groups in one molecule. As a more preferred example of such a trifunctional isocyanate compound, a TMP adduct of formula (2) obtained by reacting 3 mol of a diisocyanate compound with 1 mol of trimethylolpropane, and a formula (3) obtained by self-condensing 3 mol of a diisocyanate compound. An isocyanurate of formula (4) and a biuret of formula (4) obtained by condensing the remaining 1 mol of diisocyanate with diisocyanate urea obtained from 2 mol of 3 mol of diisocyanate compound.

上記式(2)〜(4)において、置換基Rは、ジイソシアネート化合物のイソシアネート基を除いた部分である。このようなジイソシアネート化合物の具体例としては、トルエン2,4−ジイソシアネート、トルエン2,6−ジイソシアネート、m−キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサヒドロ−m−キシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンジフェニル−4,4′−ジイソシアネート等が挙げられる。   In the above formulas (2) to (4), the substituent R is a portion excluding the isocyanate group of the diisocyanate compound. Specific examples of such diisocyanate compounds include toluene 2,4-diisocyanate, toluene 2,6-diisocyanate, m-xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, hexahydro-m-xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, methylene diphenyl-4. , 4'-diisocyanate and the like.

(シラン系化合物)
油相に配合することができるシラン系化合物は、特開2002−212537号公報の段落0007〜0010に記載されているように、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤に保持されているアルミニウムキレート剤と共働して熱硬化性樹脂(例えば、熱硬化型エポキシ樹脂)のカチオン重合を開始させる機能を有する。従って、このような、シラン系化合物を併用することにより、エポキシ樹脂の硬化を促進するという効果が得られる。このようなシラン系化合物としては、高立体障害性のシラノール化合物や、分子中に1〜3の低級アルコキシ基を有するシランカップリング剤等を挙げることができる。なお、シランカップリング剤の分子中に熱硬化性樹脂の官能基に対して反応性を有する基、例えば、ビニル基、スチリル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基等を有していてもよいが、アミノ基やメルカプト基を有するカップリング剤は、本発明の潜在性硬化剤がカチオン型硬化剤であるため、アミノ基やメルカプト基が発生カチオン種を実質的に捕捉しない場合に使用することができる。
(Silane compounds)
As described in paragraphs 0007 to 0010 of JP-A No. 2002-212537, the silane compound that can be blended in the oil phase is the same as the aluminum chelate agent held in the aluminum chelate latent curing agent. And has a function of initiating cationic polymerization of a thermosetting resin (for example, thermosetting epoxy resin). Therefore, the effect of promoting the curing of the epoxy resin can be obtained by using such a silane compound together. Examples of such silane compounds include highly sterically hindered silanol compounds and silane coupling agents having 1 to 3 lower alkoxy groups in the molecule. In the silane coupling agent molecule, a group having reactivity to the functional group of the thermosetting resin, for example, vinyl group, styryl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, epoxy group, amino group, mercapto group However, since the latent curing agent of the present invention is a cationic curing agent, the amino group or the mercapto group substantially generates the generated cationic species. Can be used when not captured.

油相にシラン系化合物として高立体障害性のシラノール化合物を含有させる場合、高立体障害性のシラノール化合物の配合量が少なすぎると硬化速度が遅くなり、多すぎると潜在性が低下するので、アルミニウムキレート剤100質量部に対し、シラノール化合物を好ましくは10〜300量部、より好ましくは10〜150質量部である。   When a highly sterically hindered silanol compound is contained as a silane compound in the oil phase, if the amount of the highly sterically hindered silanol compound is too small, the curing rate will be slow, and if it is too large, the potential will be lowered. The silanol compound is preferably 10 to 300 parts by weight, more preferably 10 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the chelating agent.

油相に配合できる高立体障害性のシラノール化合物は、トリアルコキシ基を有している従来のシランカップリング剤とは異なり、以下の式(A)の化学構造を有するアリールシランオールである。   Unlike a conventional silane coupling agent having a trialkoxy group, a highly sterically hindered silanol compound that can be blended in an oil phase is an arylsilaneol having a chemical structure of the following formula (A).

式中、mは2又は3、好ましくは3であり、但しmとnとの和は4である。従って、式(A)のシラノール化合物は、モノまたはジオール体となる。“Ar”は、置換されてもよいアリール基であるが、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基(例えば、1または2−ナフチル基)、アントラセニル基(例えば、1、2または9−アントラセニル基、ベンズ[a]−9−アントラセニル基)、フェナリル基(例えば、3または9−フェナリル基)、ピレニル基(例えば、1−ピレニル基)、アズレニル基、フルオレニル基、ビフェニル基(例えば、2,3または4−ビフェニル基)、チエニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピリジル基等を挙げることができる。中でも、入手容易性、入手コストの観点からフェニル基が好ましい。m個のArは、いずれも同一でもよく異なっていてもよいが、入手容易性の点から同一であることが好ましい。   In the formula, m is 2 or 3, preferably 3, provided that the sum of m and n is 4. Therefore, the silanol compound of the formula (A) becomes a mono or diol form. “Ar” is an aryl group which may be substituted, and examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group (for example, 1 or 2-naphthyl group), an anthracenyl group (for example, 1, 2, or 9-anthracenyl group). Benz [a] -9-anthracenyl group), phenaryl group (eg 3 or 9-phenaryl group), pyrenyl group (eg 1-pyrenyl group), azulenyl group, fluorenyl group, biphenyl group (eg 2,3 Or 4-biphenyl group), thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, and the like. Of these, a phenyl group is preferable from the viewpoint of availability and cost. The m Ars may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of availability.

これらのアリール基は、1〜3個の置換基を有することができ、例えば、クロロ、ブロモ等のハロゲン;トリフルオロメチル;ニトロ;スルホ;カルボキシル;メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等のアルコキシカルボニル;ホルミル等の電子吸引基;メチル、エチル、プロピルなどのアルキル;メトキシ、エトキシ等のアルコキシ;ヒドロキシ;アミノ;モノメチルアミノ等のモノアルキルアミノ;ジメチルアミノ等のジアルキルアミノ等の電子供与基などが挙げられる。なお、置換基として電子吸引基を使用することによりシラノールの水酸基の酸度を上げることができ、逆に、電子供与基を使用することにより酸度を下げることができるので、硬化活性のコントロールが可能となる。ここで、m個のAr毎に、置換基が異なっていてもよいが、m個のArについて入手容易性の点から置換基は同一であることが好ましい。また、一部のArだけに置換基があり、他のArに置換基が無くてもよい。置換基を有するフェニル基の具体例としては、2、3または4−メチルフェニル基;2,6−ジメチル、3,5−ジメチル、2,4−ジメチル、2,3−ジメチル、2,5−ジメチルまたは3,4−ジメチルフェニル基;2,4,6−トリメチルフェニル基;2または4−エチルフェニル基等が挙げられる。   These aryl groups can have 1 to 3 substituents, such as halogen such as chloro and bromo; trifluoromethyl; nitro; sulfo; carboxyl; alkoxycarbonyl such as methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl; Electron-withdrawing groups; alkyl such as methyl, ethyl and propyl; alkoxy such as methoxy and ethoxy; hydroxy; amino; monoalkylamino such as monomethylamino; and electron-donating groups such as dialkylamino such as dimethylamino. In addition, the acidity of the hydroxyl group of silanol can be increased by using an electron withdrawing group as a substituent, and conversely, the acidity can be lowered by using an electron donating group, so that the curing activity can be controlled. Become. Here, the substituents may be different for each of the m Ars, but the substituents are preferably the same for the m Ars from the viewpoint of availability. Further, only some Ar may have a substituent, and other Ar may not have a substituent. Specific examples of the phenyl group having a substituent include 2, 3, or 4-methylphenyl group; 2,6-dimethyl, 3,5-dimethyl, 2,4-dimethyl, 2,3-dimethyl, 2,5- Examples include dimethyl or 3,4-dimethylphenyl group; 2,4,6-trimethylphenyl group; 2 or 4-ethylphenyl group.

式(A)のシラノール化合物の中でも、好ましいものとして、トリフェニルシラノール又はジフェニルシランジオールが挙げられる。特に好ましいものは、トリフェニルシラノールである。   Among the silanol compounds of the formula (A), preferred are triphenylsilanol and diphenylsilanediol. Particularly preferred is triphenylsilanol.

他方、シラン系化合物として分子中に1〜3の低級アルコキシ基を有するシランカップリング剤を使用した場合、油相におけるシランカップリング剤の配合量は、少なすぎると添加効果が望めず、多すぎるとシランカップリング剤から発生するシラノールによる界面重合阻害反応の影響が生じてくるので、アルミニウムキレート剤100質量部に対し好ましくは1〜50質量部、より好ましくは1〜30質量部である。   On the other hand, when a silane coupling agent having 1 to 3 lower alkoxy groups in the molecule is used as the silane compound, if the amount of the silane coupling agent in the oil phase is too small, the addition effect cannot be expected, and the amount is too large. Since the influence of the interfacial polymerization inhibition reaction by silanol generated from the silane coupling agent occurs, it is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aluminum chelating agent.

油相に配合可能なシランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−スチリルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。   Specific examples of silane coupling agents that can be incorporated into the oil phase include vinyl tris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-styryltrimethoxysilane, and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane. , Γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, N-β- (Aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltri Examples include methoxysilane and γ-chloropropyltrimethoxysilane.

(ラジカル重合性化合物)
また、油相に配合することができるラジカル重合性化合物は、多官能イソシアネート化合物の界面重合の際に、同時にラジカル重合し、マイクロカプセル壁となる多孔性樹脂の機械的性質を改善する。これにより、エポキシ樹脂硬化時の熱応答性、特に低温領域でシャープな熱応答性を実現することができる。この理由は明確ではないが、界面重合とラジカル重合とが同時に生じ、多孔性樹脂中に相分離構造が形成され、その結果、イソシアネート化合物の単独重合系よりもポリウレア−ウレタン部位の架橋密度が小さくなるからであると考えられる。
(Radically polymerizable compound)
Further, the radically polymerizable compound that can be blended in the oil phase simultaneously undergoes radical polymerization during the interfacial polymerization of the polyfunctional isocyanate compound, thereby improving the mechanical properties of the porous resin that becomes the microcapsule wall. Thereby, the thermal responsiveness at the time of epoxy resin hardening, especially a sharp thermal responsiveness in a low-temperature area | region is realizable. The reason for this is not clear, but interfacial polymerization and radical polymerization occur at the same time, and a phase separation structure is formed in the porous resin. As a result, the crosslink density of the polyurea-urethane moiety is smaller than the homopolymerization system of the isocyanate compound. This is considered to be because.

このようなラジカル重合性化合物は、好ましくは分子内に1個以上の炭素−炭素不飽和結合を有するものであり、いわゆる単官能ラジカル重合性化合物、多官能ラジカル重合性化合物を包含するが、本発明においては、ラジカル重合性化合物が、多官能ラジカル重合性化合物を含有することが好ましい。これは、多官能ラジカル重合性化合物を使用することにより、低温領域でシャープな熱応答性を実現することがより容易になるからである。この意味からも、ラジカル重合性化合物は、多官能ラジカル重合性化合物を好ましくは少なくとも30質量%以上、より好ましくは少なくとも50質量%以上含有する。   Such radically polymerizable compounds preferably have one or more carbon-carbon unsaturated bonds in the molecule, and include so-called monofunctional radically polymerizable compounds and polyfunctional radically polymerizable compounds. In the invention, the radical polymerizable compound preferably contains a polyfunctional radical polymerizable compound. This is because by using a polyfunctional radically polymerizable compound, it becomes easier to realize sharp thermal responsiveness in a low temperature region. Also in this sense, the radical polymerizable compound preferably contains a polyfunctional radical polymerizable compound at least 30% by mass or more, more preferably at least 50% by mass or more.

単官能ラジカル重合性化合物としては、スチレン、メチルスチレン等の単官能ビニル系化合物、ブチルアクリレートなどの単官能(メタ)アクリレート系化合物等が挙げられる。多官能ラジカル重合性化合物としては、ジビニルベンゼン等の多官能ビニル系化合物、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート等の多官能(メタ)アクリレート系化合物を例示することができる。中でも、潜在性及び熱応答性の点から、多官能ビニル系化合物、特にジビニルベンゼンを好ましく使用することができる。   Examples of the monofunctional radically polymerizable compound include monofunctional vinyl compounds such as styrene and methylstyrene, and monofunctional (meth) acrylate compounds such as butyl acrylate. Examples of the polyfunctional radical polymerizable compound include polyfunctional vinyl compounds such as divinylbenzene, and polyfunctional (meth) acrylate compounds such as 1,6-hexanediol diacrylate and trimethylolpropane triacrylate. Of these, polyfunctional vinyl compounds, particularly divinylbenzene, can be preferably used from the viewpoints of latency and heat responsiveness.

なお、多官能ラジカル重合性化合物は、多官能ビニル系化合物と多官能(メタ)アクリレート系化合物とから構成されていてもよい。このように併用することにより、熱応答性を変化させたり、反応性官能基を導入できたりといった効果が得られる。   The polyfunctional radical polymerizable compound may be composed of a polyfunctional vinyl compound and a polyfunctional (meth) acrylate compound. By using together in this way, the effect that a thermal responsiveness is changed or a reactive functional group can be introduce | transduced is acquired.

(ラジカル重合開始剤)
油相に配合することができるラジカル重合開始剤としては、多官能イソシアネート化合物の界面重合条件下で、ラジカル重合を開始させることができるものであり、例えば、過酸化物系開始剤、アゾ系開始剤等を使用することができる。
(Radical polymerization initiator)
The radical polymerization initiator that can be blended in the oil phase is one that can initiate radical polymerization under the interfacial polymerization conditions of the polyfunctional isocyanate compound. For example, a peroxide initiator, an azo initiator An agent or the like can be used.

<工程B:アルミニウムキレート剤追加充填工程>
次に、工程Aで得られた粒子状硬化剤を、アルミニウムキレート剤を揮発性有機溶剤に溶解させたアルミニウムキレート剤溶液に分散混合し、得られた分散混合物を撹拌しながら揮発性有機溶剤を除去することにより、粒子状硬化剤にアルミニウムキレート剤を追加充填する。揮発性溶剤を除去することにより、アルミニウムキレート剤溶液中のアルミニウムキレート剤の濃度が上昇し、結果的に、粒子状硬化剤の多孔性樹脂の孔中に保持されるアルミニウムキレート剤の量が増加する。なお、アルミニウムキレート剤が追加充填された粒子状硬化剤は、必要に応じて濾別し洗浄し乾燥した後、公知の解砕装置で一次粒子に解砕することができる。
<Process B: Aluminum chelating agent additional filling process>
Next, the particulate curing agent obtained in Step A is dispersed and mixed in an aluminum chelating agent solution in which an aluminum chelating agent is dissolved in a volatile organic solvent, and the volatile organic solvent is stirred while stirring the obtained dispersion mixture. By removing, an aluminum chelating agent is additionally filled in the particulate curing agent. By removing the volatile solvent, the concentration of the aluminum chelating agent in the aluminum chelating agent solution increases, resulting in an increase in the amount of aluminum chelating agent retained in the pores of the porous resin of the particulate curing agent. To do. The particulate curing agent additionally filled with an aluminum chelating agent can be pulverized into primary particles by a known pulverizer after filtering, washing and drying as necessary.

工程Bで使用するアルミニウムキレート剤としては、工程Aで使用したものと異なるアルミニウムキレート剤を使用することもできるが、使用量の管理の観点から同じものを使用することが好ましい。また、アルミニウムキレート剤を溶解する揮発性有機溶剤としては、工程Aの油相で使用した揮発性有機溶剤を使用することができる。   As the aluminum chelating agent used in the step B, an aluminum chelating agent different from that used in the step A can be used, but it is preferable to use the same one from the viewpoint of management of the amount used. Moreover, as a volatile organic solvent which melt | dissolves an aluminum chelating agent, the volatile organic solvent used with the oil phase of the process A can be used.

アルミニウムキレート剤溶液におけるアルミニウムキレート剤濃度は、好ましくは5〜80質量%、より好ましくは20〜60質量%である。この範囲であれば、アルミニウムキレート剤溶液を粒子状硬化剤への良好な浸透性を実現することができる。   The aluminum chelating agent concentration in the aluminum chelating agent solution is preferably 5 to 80% by mass, more preferably 20 to 60% by mass. If it is this range, favorable permeability to an aluminum chelating agent solution to a particulate hardening agent is realizable.

アルミニウムキレート剤溶液100重量部に対する粒子状硬化剤の配合量は、好ましくは1〜70質量部、より好ましくは10〜50質量部である。この範囲であれば、粒子状硬化剤の良好な分散安定性を実現することができる。   The blending amount of the particulate curing agent with respect to 100 parts by weight of the aluminum chelating agent solution is preferably 1 to 70 parts by weight, more preferably 10 to 50 parts by weight. Within this range, good dispersion stability of the particulate curing agent can be realized.

粒子状硬化剤のアルミニウムキレート剤溶液への分散混合操作並びに分散混合物の撹拌操作の手法は、公知の手法を利用することができる。   Known techniques can be used for the dispersing and mixing operation of the particulate curing agent in the aluminum chelating agent solution and the stirring operation of the dispersion mixture.

分散混合物からの揮発性有機溶剤の除去は、分散混合物中のアルミニウムキレート剤の濃度を高める操作であり、アルミニウムキレート剤を分解しない限り、任意の手法で除去する操作を採用することができる。例えば、分散混合物の温度を、使用している揮発性有機溶剤の沸点以上の温度に加熱したり、分散混合物の撹拌系内を減圧したり、分散混合物の表面をエアブローしたりすること等が上げられる。   Removal of the volatile organic solvent from the dispersion mixture is an operation of increasing the concentration of the aluminum chelating agent in the dispersion mixture, and an operation of removing the aluminum chelating agent by any method can be adopted as long as the aluminum chelating agent is not decomposed. For example, heating the dispersion mixture to a temperature higher than the boiling point of the volatile organic solvent used, depressurizing the stirring system of the dispersion mixture, or air blowing the surface of the dispersion mixture, etc. It is done.

揮発性有機溶剤の除去に関し、その除去の程度は、投入した揮発性有機溶剤の好ましくは40〜100%が除去される程度である。この範囲であれば、アルミニウムキレート剤を粒子状硬化剤内に高充填することができる。また、除去速度は、好ましくは100〜1000mL/時である。この範囲であれば、アルミニウムキレート剤を粒子状硬化剤に高濃度で捕捉することができる。   Regarding the removal of the volatile organic solvent, the degree of removal is such that preferably 40 to 100% of the input volatile organic solvent is removed. Within this range, the aluminum chelating agent can be highly filled in the particulate curing agent. The removal rate is preferably 100 to 1000 mL / hour. Within this range, the aluminum chelating agent can be captured at a high concentration in the particulate curing agent.

<工程C:表面活性抑制処理工程>
次に、アルミニウムキレート剤が追加充填された粒子状硬化剤の表面にアルミナ被膜を形成して当該粒子状硬化剤の表面活性抑制処理を行い、それにより潜在化されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を取得する。表面活性抑制処理の好ましい条件としては、粒子状硬化剤を含水アルミナゾル分散液中で、好ましくは温度10〜80℃、1〜20時間、50〜300rpmで撹拌することが挙げられる。
<Process C: Surface activity suppression treatment process>
Next, an alumina coating is formed on the surface of the particulate curing agent additionally filled with the aluminum chelating agent, and the surface activity of the particulate curing agent is suppressed, thereby making the latent aluminum chelate latent curing agent latent. To get. Preferred conditions for the surface activity suppression treatment include stirring the particulate curing agent in a hydrous alumina sol dispersion, preferably at a temperature of 10 to 80 ° C. for 1 to 20 hours at 50 to 300 rpm.

含水アルミナゾル分散液としては、アルミナゾル1〜70質量部に好ましくは含水媒体30〜99質量部を混合したものが挙げられる。ここで、含水媒体としては、水、水と混和する有機溶剤(メタノール、エタノール、アセトン、THF等)との混合溶剤が挙げられる。混合溶剤中の水の含有量は、好ましくは20〜100質量%、より好ましくは50〜100質量%である。   Examples of the hydrous alumina sol dispersion include a mixture of 1 to 70 parts by mass of alumina sol and preferably 30 to 99 parts by mass of a hydrous medium. Here, examples of the water-containing medium include water and a mixed solvent with an organic solvent (methanol, ethanol, acetone, THF, etc.) miscible with water. The content of water in the mixed solvent is preferably 20 to 100% by mass, more preferably 50 to 100% by mass.

また、アルミナゾルとしては、公知のアルミナゾルを使用することができるが、平均繊維長が好ましくは1〜10000nm、より好ましくは100〜8000nmで、アスペクト比(平均繊維長/平均繊維幅)が好ましくは30〜5000、より好ましくは100〜3000のアルミナ繊維が含水媒体に分散したものを好ましく使用することができる。平均繊維長、平均繊維幅は、電子顕微鏡写真から測定した数値の平均値より得ることができる。また、「平均」とは算術平均である。このようなアルミナゾル中のアルミナ繊維含有量は、好ましくは1〜50質量%、より好ましくは1〜30質量%である。   As the alumina sol, a known alumina sol can be used. The average fiber length is preferably 1 to 10000 nm, more preferably 100 to 8000 nm, and the aspect ratio (average fiber length / average fiber width) is preferably 30. ˜5000, more preferably 100 to 3000 alumina fibers dispersed in a water-containing medium can be preferably used. The average fiber length and average fiber width can be obtained from the average values measured from electron micrographs. The “average” is an arithmetic average. The alumina fiber content in such an alumina sol is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 1 to 30% by mass.

なお、得られたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、必要に応じて蒸留水で洗浄しながら遠心分離し、10〜100℃で真空乾燥し、更に公知の解砕装置で解砕することができる。   The obtained aluminum chelate-based latent curing agent can be centrifuged while being washed with distilled water as necessary, dried at 10 to 100 ° C., and further crushed with a known crushing apparatus. .

アルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、工程A〜Cで使用した有機溶剤を実質的に含有していないこと、具体的には、1ppm以下であることが、硬化安定性の点で好ましい。   From the viewpoint of curing stability, the aluminum chelate-based latent curing agent is preferably substantially free of the organic solvent used in Steps A to C, specifically 1 ppm or less.

<<熱硬化型エポキシ樹脂組成物>>
本発明のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、エポキシ樹脂およびシラン系化合物に添加することにより、低温速硬化性の熱硬化型エポキシ樹脂組成物を提供することができる。このような熱硬化型エポキシ樹脂組成物も本発明の一部である。
<< Thermosetting epoxy resin composition >>
By adding the aluminum chelate-based latent curing agent of the present invention to an epoxy resin and a silane-based compound, a low-temperature fast-curing thermosetting epoxy resin composition can be provided. Such a thermosetting epoxy resin composition is also part of the present invention.

なお、本発明の熱硬化型エポキシ樹脂組成物におけるアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の含有量は、少なすぎると十分に硬化せず、多すぎるとその組成物の硬化物の樹脂特性(例えば、可撓性)が低下するので、エポキシ樹脂100質量部に対し1〜70質量部、好ましくは1〜50質量部である。   If the content of the aluminum chelate-based latent curing agent in the thermosetting epoxy resin composition of the present invention is too small, it will not be cured sufficiently, and if it is too large, the resin properties of the cured product of the composition (for example, acceptable (Flexibility) is lowered, and is 1 to 70 parts by mass, preferably 1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin.

本発明の熱硬化型エポキシ樹脂組成物を構成するエポキシ樹脂は、成膜成分として使用されているものである。そのようなエポキシ樹脂としては、脂環式エポキシ樹脂のみならず、従来、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤とシラノール化合物との混合系においては使用できなかったグリシジルエーテル型エポキシ樹脂も使用することができる。このようなグリシジルエーテル型エポキシ樹脂としては、液状でも固体状でもよく、エポキシ当量が通常100〜4000程度であって、分子中に2以上のエポキシ基を有するものが好ましい。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、エステル型エポキシ樹脂等を挙げることができる。中でも、樹脂特性の点からビスフェノールA型エポキシ樹脂を好ましく使用できる。また、これらのエポキシ樹脂にはモノマーやオリゴマーも含まれる。   The epoxy resin constituting the thermosetting epoxy resin composition of the present invention is used as a film forming component. As such an epoxy resin, not only an alicyclic epoxy resin but also a glycidyl ether type epoxy resin that could not be conventionally used in a mixed system of an aluminum chelate-based latent curing agent and a silanol compound can be used. . Such a glycidyl ether type epoxy resin may be liquid or solid, and preferably has an epoxy equivalent of usually about 100 to 4000 and having two or more epoxy groups in the molecule. For example, bisphenol A type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, ester type epoxy resin and the like can be mentioned. Among these, bisphenol A type epoxy resins can be preferably used from the viewpoint of resin characteristics. These epoxy resins also include monomers and oligomers.

本発明の熱硬化型エポキシ樹脂組成物は、樹脂成分として、このようなグリシジルエーテル型エポキシ樹脂の他に、発熱ピークをシャープにするために、オキセタン化合物を併用することもできる。好ましいオキセタン化合物としては、3−エチル−3−ヒドロキシメチルオキセタン、1,4−ビス{[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシ]メチル}ベンゼン、4,4´−ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)メトキシメチル]ビフェニル、1,4−ベンゼンジカルボン酸ビス[(3−エチル−3−オキセタニル)]メチルエステル、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、ジ[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル、3−エチル−3−{[3−(トリエトキシシリル)プロポキシ]メチル}オキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、フェノールノボラックオキセタン等を挙げることができる。オキセタン化合物を使用する場合、その使用量は、エポキシ樹脂100質量部に対し、好ましくは10〜100質量部、より好ましくは20〜70質量部である。   In addition to such a glycidyl ether type epoxy resin, the thermosetting epoxy resin composition of the present invention can be used in combination with an oxetane compound in order to sharpen the exothermic peak. Preferred oxetane compounds include 3-ethyl-3-hydroxymethyloxetane, 1,4-bis {[(3-ethyl-3-oxetanyl) methoxy] methyl} benzene, 4,4′-bis [(3-ethyl- 3-Oxetanyl) methoxymethyl] biphenyl, 1,4-benzenedicarboxylic acid bis [(3-ethyl-3-oxetanyl)] methyl ester, 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3- ( 2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether, 3-ethyl-3-{[3- (triethoxysilyl) propoxy] methyl} oxetane, oxetanylsilsesquioxane, Phenol novolac oxetane and the like can be mentioned. When using an oxetane compound, the usage-amount is with respect to 100 mass parts of epoxy resins, Preferably it is 10-100 mass parts, More preferably, it is 20-70 mass parts.

本発明の熱硬化型エポキシ樹脂組成物に配合するシラン系化合物は、特開2002−212537号公報の段落0007〜0010に記載されているように、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤に保持されていたアルミニウムキレート剤と共働して熱硬化性樹脂(例えば、熱硬化型エポキシ樹脂)のカチオン重合を開始させる機能を有する。従って、このような、シラン系化合物を併用することにより、エポキシ樹脂の硬化を促進するという効果が得られる。このようなシラン系化合物としては、高立体障害性のシラノール化合物や、分子中に1〜3の低級アルコキシ基を有するシランカップリング剤等を挙げることができる。なお、シランカップリング剤の分子中に熱硬化性樹脂の官能基に対して反応性を有する基、例えば、ビニル基、スチリル基、アクリロイルオキシ基、メタクリロイルオキシ基、エポキシ基、アミノ基、メルカプト基等を有していてもよいが、アミノ基やメルカプト基を有するカップリング剤は、本発明の潜在性硬化剤がカチオン型硬化剤であるため、アミノ基やメルカプト基が発生カチオン種を実質的に捕捉しない場合に使用することができる。   As described in paragraphs 0007 to 0010 of JP-A No. 2002-212537, the silane compound to be blended in the thermosetting epoxy resin composition of the present invention was held in the aluminum chelate latent curing agent. It has a function of starting cationic polymerization of a thermosetting resin (for example, thermosetting epoxy resin) in cooperation with an aluminum chelating agent. Therefore, the effect of promoting the curing of the epoxy resin can be obtained by using such a silane compound together. Examples of such silane compounds include highly sterically hindered silanol compounds and silane coupling agents having 1 to 3 lower alkoxy groups in the molecule. In the silane coupling agent molecule, a group having reactivity to the functional group of the thermosetting resin, for example, vinyl group, styryl group, acryloyloxy group, methacryloyloxy group, epoxy group, amino group, mercapto group However, since the latent curing agent of the present invention is a cationic curing agent, the amino group or the mercapto group substantially generates the generated cationic species. Can be used when not captured.

シラン系化合物として高立体障害性のシラノール化合物を使用した場合、本発明のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤における高立体障害性のシラノール化合物の配合量は、少なすぎると硬化不足となり、多すぎると硬化後の樹脂特性が低下するので、熱硬化型エポキシ樹脂100質量部に対し、シラノール化合物を好ましくは1〜50質量部、より好ましくは1〜30質量部である。   When a highly sterically hindered silanol compound is used as the silane compound, if the amount of the highly sterically hindered silanol compound in the aluminum chelate latent curing agent of the present invention is too small, it will be insufficiently cured, and if too large, it will be cured. Since the later resin characteristics deteriorate, the silanol compound is preferably 1 to 50 parts by mass, more preferably 1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermosetting epoxy resin.

本発明の熱硬化型エポキシ樹脂組成物で使用する高立体障害性のシラノール化合物は、トリアルコキシ基を有している従来シランカップリング剤とは異なり、以下の式(A)の化学構造を有するアリールシランオールである。   Unlike the conventional silane coupling agent having a trialkoxy group, the highly sterically hindered silanol compound used in the thermosetting epoxy resin composition of the present invention has a chemical structure of the following formula (A): Arylsilaneol.

式中、mは2又は3、好ましくは3であり、但しmとnとの和は4である。従って、式(A)のシラノール化合物は、モノまたはジオール体となる。“Ar”は、置換されてもよいアリール基であるが、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基(例えば、1または2−ナフチル基)、アントラセニル基(例えば、1、2または9−アントラセニル基、ベンズ[a]−9−アントラセニル基)、フェナリル基(例えば、3または9−フェナリル基)、ピレニル基(例えば、1−ピレニル基)、アズレニル基、フルオレニル基、ビフェニル基(例えば、2,3または4−ビフェニル基)、チエニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ピリジル基等を挙げることができる。中でも、入手容易性、入手コストの観点からフェニル基が好ましい。m個のArは、いずれも同一でもよく異なっていてもよいが、入手容易性の点から同一であることが好ましい。   In the formula, m is 2 or 3, preferably 3, provided that the sum of m and n is 4. Therefore, the silanol compound of the formula (A) becomes a mono or diol form. “Ar” is an aryl group which may be substituted, and examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group (for example, 1 or 2-naphthyl group), an anthracenyl group (for example, 1, 2, or 9-anthracenyl group). Benz [a] -9-anthracenyl group), phenaryl group (eg 3 or 9-phenaryl group), pyrenyl group (eg 1-pyrenyl group), azulenyl group, fluorenyl group, biphenyl group (eg 2,3 Or 4-biphenyl group), thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, pyridyl group, and the like. Of these, a phenyl group is preferable from the viewpoint of availability and cost. The m Ars may be the same or different, but are preferably the same from the viewpoint of availability.

これらのアリール基は、1〜3個の置換基を有することができ、例えば、クロロ、ブロモ等のハロゲン;トリフルオロメチル;ニトロ;スルホ;カルボキシル;メトキシカルボニル、エトキシカルボニル等のアルコキシカルボニル;ホルミル等の電子吸引基;メチル、エチル、プロピルなどのアルキル;メトキシ、エトキシ等のアルコキシ;ヒドロキシ;アミノ;モノメチルアミノ等のモノアルキルアミノ;ジメチルアミノ等のジアルキルアミノ等の電子供与基などが挙げられる。なお、置換基として電子吸引基を使用することによりシラノールの水酸基の酸度を上げることができ、逆に、電子供与基を使用することにより酸度を下げることができるので、硬化活性のコントロールが可能となる。ここで、m個のAr毎に、置換基が異なっていてもよいが、m個のArについて入手容易性の点から置換基は同一であることが好ましい。また、一部のArだけに置換基があり、他のArに置換基が無くてもよい。置換基を有するフェニル基の具体例としては、2、3または4−メチルフェニル基;2,6−ジメチル、3,5−ジメチル、2,4−ジメチル、2,3−ジメチル、2,5−ジメチルまたは3,4−ジメチルフェニル基;2,4,6−トリメチルフェニル基;2または4−エチルフェニル基等が挙げられる。   These aryl groups can have 1 to 3 substituents, such as halogen such as chloro and bromo; trifluoromethyl; nitro; sulfo; carboxyl; alkoxycarbonyl such as methoxycarbonyl and ethoxycarbonyl; Electron-withdrawing groups; alkyl such as methyl, ethyl and propyl; alkoxy such as methoxy and ethoxy; hydroxy; amino; monoalkylamino such as monomethylamino; and electron-donating groups such as dialkylamino such as dimethylamino. In addition, the acidity of the hydroxyl group of silanol can be increased by using an electron withdrawing group as a substituent, and conversely, the acidity can be lowered by using an electron donating group, so that the curing activity can be controlled. Become. Here, the substituents may be different for each of the m Ars, but the substituents are preferably the same for the m Ars from the viewpoint of availability. Further, only some Ar may have a substituent, and other Ar may not have a substituent. Specific examples of the phenyl group having a substituent include 2, 3, or 4-methylphenyl group; 2,6-dimethyl, 3,5-dimethyl, 2,4-dimethyl, 2,3-dimethyl, 2,5- Examples include dimethyl or 3,4-dimethylphenyl group; 2,4,6-trimethylphenyl group; 2 or 4-ethylphenyl group.

式(A)のシラノール化合物の中でも、好ましいものとして、トリフェニルシラノール又はジフェニルシランジオールが挙げられる。特に好ましいものは、トリフェニルシラノールである。   Among the silanol compounds of the formula (A), preferred are triphenylsilanol and diphenylsilanediol. Particularly preferred is triphenylsilanol.

他方、シラン系化合物として分子中に1〜3の低級アルコキシ基を有するシランカップリング剤を使用した場合、本発明のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤におけるシランカップリング剤の配合量は、少なすぎると添加効果が望めず、多すぎるとシランカップリング剤から発生するシラノレートアニオンによる重合停止反応の影響が生じてくるので、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤100質量部に対し1〜300質量部、好ましくは1〜100質量部である。   On the other hand, when a silane coupling agent having 1 to 3 lower alkoxy groups in the molecule is used as the silane compound, the amount of the silane coupling agent in the aluminum chelate latent curing agent of the present invention is too small. The addition effect cannot be expected, and if it is too much, an influence of a polymerization termination reaction caused by a silanolate anion generated from the silane coupling agent occurs, so 1 to 300 parts by mass, preferably 100 parts by mass of the aluminum chelate-based latent curing agent Is 1 to 100 parts by mass.

本発明の熱硬化型エポキシ樹脂組成物において使用できるシランカップリング剤の具体例としては、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−スチリルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−(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、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等を挙げることができる。   Specific examples of the silane coupling agent that can be used in the thermosetting epoxy resin composition of the present invention include vinyltris (β-methoxyethoxy) silane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, γ-styryltrimethoxysilane, γ -Methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-acryloxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldi Ethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-phenyl-γ -Aminopropyltrimeth Shishiran, .gamma.-mercaptopropyltrimethoxysilane, mention may be made of .gamma.-chloropropyl trimethoxysilane.

このようにして得られた本発明の熱硬化型エポキシ樹脂組成物は、硬化剤としてアルミニウムキレート剤が追加充填され、表面にアルミナ被膜を形成することにより表面活性抑制処理が施され、それにより潜在性が改善されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を使用しているので耐溶剤性に優れており、PGMEA等の有機溶剤を含有する一剤型であるにも関わらず保存安定性に優れている。また、アルミニウムキレート系潜在性硬化剤で十分に硬化させることができなかったグリシジルエーテル系エポキシ樹脂を含有しているにも関わらず、高立体障害性のシラノール化合物が、エポキシ樹脂中にカチオン重合触媒促進能を損なわずに含有されているので、熱硬化型エポキシ樹脂組成物を低温速硬化でカチオン重合させることができる。   The thus obtained thermosetting epoxy resin composition of the present invention is additionally filled with an aluminum chelating agent as a curing agent, and is subjected to a surface activity suppression treatment by forming an alumina coating on the surface. It uses an aluminum chelate-based latent curing agent with improved properties, so it has excellent solvent resistance and excellent storage stability despite being a one-part type containing an organic solvent such as PGMEA. . In addition, although it contains a glycidyl ether epoxy resin that could not be sufficiently cured with an aluminum chelate-based latent curing agent, a highly sterically hindered silanol compound is a cationic polymerization catalyst in the epoxy resin. Since it is contained without impairing the accelerating ability, the thermosetting epoxy resin composition can be cationically polymerized by low temperature rapid curing.

本発明のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、更に必要に応じて、シリカ、マイカなどの充填剤、顔料、帯電防止剤などを含有させることができる。   The aluminum chelate-based latent curing agent of the present invention can further contain a filler such as silica and mica, a pigment, an antistatic agent and the like, if necessary.

以下、本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described.

対照例
<工程A:粒子状硬化剤調製工程>
(水相の調製)
蒸留水800質量部と、界面活性剤(ニューレックスR−T、日油(株))0.05質量部と、分散剤としてポリビニルアルコール(PVA−205、(株)クラレ)4質量部とを、温度計を備えた3リットルの界面重合容器に入れ、均一に混合し水相を調製した。
Control Example <Step A: Particulate Curing Agent Preparation Step>
(Preparation of aqueous phase)
800 parts by mass of distilled water, 0.05 part by mass of a surfactant (Nurex RT, NOF Corporation), and 4 parts by mass of polyvinyl alcohol (PVA-205, Kuraray Co., Ltd.) as a dispersant. Into a 3 liter interfacial polymerization vessel equipped with a thermometer, the mixture was uniformly mixed to prepare an aqueous phase.

(油相の調製)
次に、アルミニウムモノアセチルアセトネートビス(エチルアセトアセテート)の24%イソプロパノール溶液(アルミキレートD、川研ファインケミカル(株))80質量部と、多官能イソシアネート化合物としてメチレンジフェニル−4,4´−ジイソシアネート(3モル)のトリメチロールプロパン(1モル)付加物(D−109、三井化学(株))80質量部と、トリフェニルシラノール(東京化成工業(株))80質量部とを、酢酸エチル120質量部に溶解した油相を調製した。
(Preparation of oil phase)
Next, 80 parts by mass of a 24% isopropanol solution of aluminum monoacetylacetonate bis (ethylacetoacetate) (aluminum chelate D, Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) and methylenediphenyl-4,4′-diisocyanate as a polyfunctional isocyanate compound 80 parts by mass of (3 mol) of trimethylolpropane (1 mol) adduct (D-109, Mitsui Chemicals, Inc.) and 80 parts by mass of triphenylsilanol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) An oil phase dissolved in parts by mass was prepared.

(界面重合)
調製した油相を、先に調製した水相に投入し、ホモジナイザー(1000rpm/5分:T−50、IKAジャパン(株))で乳化混合後、70℃で6時間、200rpmで撹拌しながら界面重合を行った。反応終了後、重合反応液を室温まで放冷し、生成した界面重合樹脂粒子を濾過により濾別し、蒸留水で濾過洗浄し、室温下で自然乾燥することにより表面活性抑制処理が施されていない塊状の硬化剤を得た。この塊状の硬化剤を、解砕装置(A−Oジェットミル、(株)セイシン企業)を用いて一次粒子に解砕することにより粒子状硬化剤を得た。
(Interfacial polymerization)
The prepared oil phase is put into the previously prepared aqueous phase, and after emulsifying and mixing with a homogenizer (1000 rpm / 5 minutes: T-50, IKA Japan Co., Ltd.), the interface is stirred at 70 ° C. for 6 hours at 200 rpm. Polymerization was performed. After completion of the reaction, the polymerization reaction solution is allowed to cool to room temperature, and the generated interfacially polymerized resin particles are filtered off, washed by filtration with distilled water, and air-dried at room temperature for surface activity suppression treatment. No bulky curing agent was obtained. The bulk curing agent was pulverized into primary particles using a pulverizer (A-O jet mill, Seisin Corporation) to obtain a particulate curing agent.

<工程B:アルミニウムキレート剤追加充填工程>
工程Aで得られた粒子状硬化剤15質量部を、アルミニウムキレート剤(アルミキレートD、川研ファインケミカル(株))12.5質量部と別のアルミニウムキレート剤(ALCH−TR、川研ファインケミカル(株))25質量部とを酢酸エチル62.5質量部に溶解させたアルミニウムキレート系溶液に投入し、80℃で9時間、酢酸エチルを揮散させながら200rpmの撹拌速度で撹拌した。撹拌終了後、濾過処理し、シクロヘキサンで洗浄することにより塊状の硬化剤を得た。この塊状の硬化剤を30℃で4時間真空乾燥した後、解砕装置(A−Oジェットミル、(株)セイシン企業)を用いて一次粒子に解砕することによりアルミニウムキレート剤が追加充填された粒子状硬化剤11質量部を得た。なお、濾液中の酢酸エチル量は、当初の95質量%が除去された量であった。
<Process B: Aluminum chelating agent additional filling process>
15 parts by mass of the particulate curing agent obtained in Step A was mixed with 12.5 parts by mass of an aluminum chelating agent (Aluminum Chelate D, Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.) and another aluminum chelating agent (ALCH-TR, Kawaken Fine Chemical ( Co.) 25 parts by mass was put into an aluminum chelate solution dissolved in 62.5 parts by mass of ethyl acetate, and stirred at 80 ° C. for 9 hours at a stirring speed of 200 rpm while volatilizing ethyl acetate. After the stirring, the mixture was filtered and washed with cyclohexane to obtain a bulky curing agent. This bulk curing agent is vacuum-dried at 30 ° C. for 4 hours, and then pulverized into primary particles using a pulverizer (A-O jet mill, Seishin Enterprise Co., Ltd.). 11 parts by weight of a particulate curing agent was obtained. The amount of ethyl acetate in the filtrate was the amount from which the original 95% by mass was removed.

なお、本工程において、粒子状硬化剤の取得量が11質量部と投入量の15質量部より減少していた理由は、硬化剤中のトリフェニルシラノールが酢酸エチルに溶出してしまったためと考えられる。この結果、硬化剤中のトリフェニルシラノールが溶出してしまった部位(即ち、アルミニウムキレート剤を保持可能な部位)が増加し、そこへアルミニウムキレート剤が追加充填されるものと考えられる。   In this step, the reason why the acquisition amount of the particulate curing agent was reduced from 11 parts by mass and 15 parts by mass of the charged amount was considered that triphenylsilanol in the curing agent was eluted into ethyl acetate. It is done. As a result, it is considered that the portion where triphenylsilanol in the curing agent has eluted (that is, the portion capable of holding the aluminum chelating agent) increases, and the aluminum chelating agent is additionally filled therein.

実施例1、2
対照例の工程Aと工程Bとを繰り返すことにより得た、アルミニウムキレート剤が追加充填された系粒子状硬化剤を、以下の工程Cに投入した。
Examples 1 and 2
The system particulate curing agent additionally filled with an aluminum chelating agent obtained by repeating Step A and Step B of the control example was added to Step C below.

<工程C:表面活性抑制処理工程>
工程Bで得た、アルミニウムキレート剤が追加充填された粒子状硬化剤20質量部を、平均繊維長1400nmで平均繊維幅4nmのベーマイトアルミナ繊維の5%コロイド水溶液であるアルミナゾル(F−1000、川研ファインケミカル(株))180部に投入し、30℃で6時間、200rpmで撹拌した。撹拌終了後、蒸留水で洗浄しながら遠心分離し、30℃(実施例1)または60℃(実施例2)で4時間、真空乾燥することにより塊状の硬化剤を得た。この塊状の硬化剤を、解砕装置(A−Oジェットミル、(株)セイシン企業)を用いて一次粒子に解砕することによりアルミニウムキレート剤が追加充填され且つアルミナ被膜形成により表面活性抑制処理されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を得た。
<Process C: Surface activity suppression treatment process>
20 parts by mass of the particulate curing agent additionally filled with an aluminum chelating agent obtained in Step B was used as an alumina sol (F-1000, Kawasaki), a 5% colloidal aqueous solution of boehmite alumina fibers having an average fiber length of 1400 nm and an average fiber width of 4 nm. The mixture was added to 180 parts of Ken Fine Chemical Co., Ltd. and stirred at 30 ° C. for 6 hours at 200 rpm. After the stirring, the mixture was centrifuged while washing with distilled water, and vacuum-dried at 30 ° C. (Example 1) or 60 ° C. (Example 2) for 4 hours to obtain a bulky curing agent. This bulk curing agent is pulverized into primary particles using a pulverizer (A-O jet mill, Seishin Enterprise Co., Ltd.), so that an aluminum chelating agent is additionally filled and surface activity is suppressed by forming an alumina coating. The obtained aluminum chelate-based latent curing agent was obtained.

比較例1、2
対照例の工程Aと工程Bとを繰り返すことにより得た、アルミニウムキレート剤が追加充填された系粒子状硬化剤を、以下の工程Cに投入した。
Comparative Examples 1 and 2
The system particulate curing agent additionally filled with an aluminum chelating agent obtained by repeating Step A and Step B of the control example was added to Step C below.

<工程C:表面活性抑制処理工程>
工程Bで得た、アルミニウムキレート剤が追加充填された粒子状硬化剤20質量部を、樹脂分が20質量%のエチレン−アクリル酸(EAA)共重合体エマルジョン(ベターゾル、セイシン企業(株))180質量部に投入し、30℃で6時間、200rpmで撹拌した。撹拌終了後、蒸留水で洗浄しながら遠心分離し、30℃(比較例1)または60℃(比較例2)で4時間、真空乾燥することにより塊状の硬化剤を得た。この塊状の硬化剤を、解砕装置(A−Oジェットミル、(株)セイシン企業)を用いて一次粒子に解砕することによりアルミニウムキレート剤が追加充填され且つEAA共重合体被膜形成により表面活性抑制処理されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を得た。
<Process C: Surface activity suppression treatment process>
20 parts by mass of a particulate curing agent additionally filled with an aluminum chelating agent obtained in Step B was used as an ethylene-acrylic acid (EAA) copolymer emulsion (Bettersol, Seishin Enterprise Co., Ltd.) having a resin content of 20% by mass. It put into 180 mass parts and stirred at 200 rpm for 6 hours at 30 degreeC. After completion of stirring, the mixture was centrifuged while being washed with distilled water, and vacuum-dried at 30 ° C. (Comparative Example 1) or 60 ° C. (Comparative Example 2) for 4 hours to obtain a bulky curing agent. This bulk curing agent is crushed into primary particles using a crushing apparatus (A-O jet mill, Seishin Enterprise Co., Ltd.), so that an aluminum chelating agent is additionally filled and the surface is formed by forming an EAA copolymer film. An aluminum chelate-based latent curing agent subjected to activity suppression treatment was obtained.

(粒子状硬化剤の示差走査熱量測定(DSC))
対照例、実施例1〜2および比較例1〜2の粒子状硬化剤4質量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(EP828、三菱化学(株))80質量部およびトリフェニルシラノール(東京化成工業(株))8質量部を均一に混合することによりDSC測定用の熱硬化型エポキシ樹脂組成物を得た。
(Differential scanning calorimetry (DSC) of particulate curing agent)
4 parts by mass of the particulate curing agent of Comparative Example, Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, 80 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (EP828, Mitsubishi Chemical Corporation) and triphenylsilanol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) )) A thermosetting epoxy resin composition for DSC measurement was obtained by uniformly mixing 8 parts by mass.

この熱硬化型エポキシ樹脂組成物を、示差走査熱分析装置(DSC6200、(株)日立ハイテクサイエンス)を用いて、評価量5mgで昇温速度10℃/minという条件で熱分析(DSC)した。得られた結果を表1に示し、図1にそのDSCチャートを示す。   This thermosetting epoxy resin composition was subjected to thermal analysis (DSC) using a differential scanning calorimeter (DSC6200, Hitachi High-Tech Science Co., Ltd.) with an evaluation amount of 5 mg and a heating rate of 10 ° C./min. The obtained results are shown in Table 1, and the DSC chart is shown in FIG.

表1と図1から分かるように、実施例1および2のアルミナ被膜が形成されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を用いた熱硬化型エポキシ樹脂組成物は、対照例の粒子状硬化剤を用いた熱硬化型エポキシ樹脂組成物に比べ、発熱ピーク温度が高温側にシフトしていたが、アルミナ被膜が多孔質であることから、発熱開始温度が98〜105℃の範囲にあり、熱応答性が維持されていた。なお、アルミニウムキレート系洗剤性硬化剤の真空乾燥温度が30℃(実施例1)から60℃(実施例2)と高くなると、低温活性が高まるため、発熱開始温度と発熱ピーク温度が低温側にシフトした。   As can be seen from Table 1 and FIG. 1, the thermosetting epoxy resin composition using the aluminum chelate-based latent curing agent on which the alumina coating of Examples 1 and 2 was formed uses the particulate curing agent of the control example. Compared with the thermosetting epoxy resin composition, the exothermic peak temperature was shifted to the high temperature side, but since the alumina coating is porous, the exothermic start temperature is in the range of 98 to 105 ° C., and the heat responsiveness Was maintained. In addition, since the low temperature activity increases when the vacuum drying temperature of the aluminum chelate detergent hardener increases from 30 ° C. (Example 1) to 60 ° C. (Example 2), the heat generation start temperature and the heat generation peak temperature are on the low temperature side. Shifted.

それに対し、比較例1および2のEAA共重合体被膜が形成されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を用いた熱硬化型エポキシ樹脂組成物は、アクリル酸由来の酸残基の影響のためか、対照例に比べて発熱開始温度が低下し、被膜形成による耐熱性向上効果が得られなかった。   In contrast, the thermosetting epoxy resin composition using the aluminum chelate-based latent curing agent on which the EAA copolymer film of Comparative Examples 1 and 2 was formed is due to the influence of acid residues derived from acrylic acid, Compared with the control example, the heat generation start temperature was lowered, and the heat resistance improvement effect due to film formation was not obtained.

(耐溶剤性)
実施例1〜2および比較例1〜2の粒子状硬化剤6質量部、ビスフェノールA型エポキシ樹脂(EP828、三菱化学(株))60質量部、トリフェニルシラノール(東京化成工業(株))6質量部、およびプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)40質量部を均一に混合することにより耐溶剤性評価用の熱硬化型エポキシ樹脂組成物を得た。
(Solvent resistance)
6 parts by mass of the particulate curing agent of Examples 1-2 and Comparative Examples 1-2, 60 parts by mass of bisphenol A type epoxy resin (EP828, Mitsubishi Chemical Corporation), triphenylsilanol (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) 6 A thermosetting epoxy resin composition for evaluating solvent resistance was obtained by uniformly mixing 40 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA).

得られた熱硬化型エポキシ樹脂組成物を室温下に放置(エージング)し、所定の時間経過後に振動式粘度計(SV−10、(株)エー・アンド・デイ)を用いて20℃の粘度を測定した。得られた結果を表2を示す。   The obtained thermosetting epoxy resin composition was allowed to stand at room temperature (aging), and after a predetermined time elapsed, a viscosity of 20 ° C. was used using a vibration viscometer (SV-10, A & D Co., Ltd.). Was measured. Table 2 shows the obtained results.

表2の結果から、アルミナ被膜が形成された実施例1および2のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を用いた熱硬化型エポキシ樹脂組成物は、4時間経過しても実質的に粘度変化が観察されなかった。   From the results in Table 2, the viscosity change of the thermosetting epoxy resin composition using the aluminum chelate-based latent curing agent of Examples 1 and 2 on which an alumina coating was formed was substantially observed even after 4 hours. Was not.

それに対し、エチレン−アクリル酸共重合体被膜が形成された比較例1および2のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を用いた熱硬化型エポキシ樹脂組成物は、4時間経過後には12〜13%の粘度増加が観察された。   On the other hand, the thermosetting epoxy resin composition using the aluminum chelate-based latent curing agent of Comparative Examples 1 and 2 in which an ethylene-acrylic acid copolymer film was formed was 12 to 13% after 4 hours. An increase in viscosity was observed.

(電子顕微鏡観察)
走査型電子顕微鏡(JSM−6510A、日本電子(株))を用いて、実施例2のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の電子顕微鏡写真を取得した。図2に5000倍、図3に15000倍のSEM写真を示す。これらの写真から、表面活性抑制処理後も、異物や凝集物がない良好な粒子状態が保持されていることがわかる。
(Electron microscope observation)
An electron micrograph of the aluminum chelate-based latent curing agent of Example 2 was obtained using a scanning electron microscope (JSM-6510A, JEOL Ltd.). FIG. 2 shows a SEM photograph of 5000 times and FIG. 3 of a 15000 times. From these photographs, it can be seen that a good particle state free from foreign matters and aggregates is maintained even after the surface activity suppression treatment.

比較例3
平均繊維長1400nmで平均繊維幅4nmのベーマイトアルミナ繊維の5%コロイド水溶液であるアルミナゾル(F−1000、川研ファインケミカル(株))80質量部に代えて、平均繊維長3000nmで平均繊維幅4nmのベーマイトアルミナ繊維の5%コロイド水溶液であるアルミナゾル(F−3000、川研ファインケミカル(株))を使用すること以外、実施例1を繰り返すことにより、アルミニウムキレート剤が追加充填され且つアルミナ被膜形成により表面活性抑制処理されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を得た。得られたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、実施例1または2のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤に比べ、べーマイトアルミナ繊維同士の縮合反応が優先したためか、ゲル状の凝集体となった。
Comparative Example 3
Instead of 80 parts by mass of alumina sol (F-1000, Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.), a 5% colloidal aqueous solution of boehmite alumina fibers having an average fiber length of 1400 nm and an average fiber width of 4 nm, an average fiber length of 3000 nm and an average fiber width of 4 nm By repeating Example 1 except that alumina sol (F-3000, Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.), which is a 5% colloidal aqueous solution of boehmite alumina fiber, is used, an aluminum chelating agent is additionally filled and the surface is formed by forming an alumina coating. An aluminum chelate-based latent curing agent subjected to activity suppression treatment was obtained. The resulting aluminum chelate-based latent curing agent became a gel-like aggregate, probably because the condensation reaction between the boehmite alumina fibers was prioritized over the aluminum chelate-based latent curing agent of Example 1 or 2.

本発明のアルミニウムキレート系潜在性硬化剤は、アルミニウムキレート剤が追加充填されており、しかも表面活性抑制処理されているので、優れた低温速硬化性、一液保存安定性、耐溶剤性を示す。特に、耐溶剤性を必要とするエポキシ系化合物への適用が可能となる。また、カチオン系硬化触媒として低温速硬化性に優れているにも拘わらず、脂環式エポキシ化合物共存下、一液で液ライフにも優れている。硬化剤内部にアルミニウムキレート剤量を多量に保持することができるので、硬化させるべき樹脂組成物への添加量を低減することが可能となる。よって、熱硬化型エポキシ樹脂組成物用の硬化剤として有用である。   Since the aluminum chelate-based latent curing agent of the present invention is additionally filled with an aluminum chelating agent and is subjected to surface activity suppression treatment, it exhibits excellent low-temperature rapid curing properties, one-part storage stability, and solvent resistance. . In particular, it can be applied to epoxy compounds that require solvent resistance. Moreover, although it is excellent in low-temperature rapid-curing property as a cationic curing catalyst, it is excellent in liquid life with one liquid in the presence of an alicyclic epoxy compound. Since a large amount of the aluminum chelating agent can be held inside the curing agent, the amount added to the resin composition to be cured can be reduced. Therefore, it is useful as a curing agent for a thermosetting epoxy resin composition.

Claims (17)

アルミニウムキレート剤が、多官能イソシアネート化合物を界面重合させて得た多孔性樹脂に保持されているアルミニウムキレート系潜在性硬化剤の製造方法であって、以下の工程(A)〜(C)
(工程A:粒子状硬化剤調製工程)
アルミニウムキレート剤及び多官能イソシアネート化合物を揮発性有機溶剤に溶解または分散させて得た油相を、分散剤を含有する水相に投入しながら加熱撹拌することにより、多官能イソシアネート化合物を界面重合させ、それにより得られる多孔性樹脂にアルミニウムキレート剤を保持させことにより粒子状硬化剤を調製する工程;
(工程B:アルミニウムキレート剤追加充填工程)
工程Aで得られた粒子状硬化剤を、アルミニウムキレート剤を揮発性有機溶剤に溶解させたアルミニウムキレート剤溶液に分散混合し、得られた分散混合物を撹拌しながら揮発性有機溶剤を除去することにより、粒子状硬化剤にアルミニウムキレート剤を追加充填する工程;及び
(工程C:表面活性抑制処理工程)
アルミニウムキレート剤が追加充填された粒子状硬化剤の表面にアルミナ被膜を形成して当該粒子状硬化剤の表面活性抑制処理を行い、それにより潜在化されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤を取得する工程
を有することを特徴とする製造方法。
The aluminum chelating agent is a method for producing an aluminum chelate-based latent curing agent held in a porous resin obtained by interfacial polymerization of a polyfunctional isocyanate compound, and the following steps (A) to (C)
(Process A: Particulate curing agent preparation process)
An oil phase obtained by dissolving or dispersing an aluminum chelating agent and a polyfunctional isocyanate compound in a volatile organic solvent is subjected to interfacial polymerization of the polyfunctional isocyanate compound by stirring while heating in an aqueous phase containing the dispersant. A step of preparing a particulate curing agent by holding an aluminum chelating agent in the porous resin obtained thereby;
(Process B: Aluminum chelating agent additional filling process)
The particulate curing agent obtained in step A is dispersed and mixed in an aluminum chelating agent solution in which an aluminum chelating agent is dissolved in a volatile organic solvent, and the volatile organic solvent is removed while stirring the obtained dispersion mixture. A step of additionally filling an aluminum chelating agent into the particulate curing agent; and (step C: surface activity suppression treatment step)
An alumina coating is formed on the surface of the particulate curing agent additionally filled with the aluminum chelating agent, and the surface activity of the particulate curing agent is suppressed, thereby obtaining a latent aluminum chelate-based latent curing agent. The manufacturing method characterized by having a process.
工程Cの表面活性抑制処理が、粒子状硬化剤を含水アルミナゾル分散液中で撹拌することである請求項1記載の製造方法。   2. The production method according to claim 1, wherein the surface activity suppressing treatment in Step C is stirring the particulate curing agent in a hydrous alumina sol dispersion. 含水アルミナゾル分散液が、アルミナゾル1〜70質量部に含水媒体30〜99質量部を混合したものである請求項2記載の製造方法。   The production method according to claim 2, wherein the hydrous alumina sol dispersion is obtained by mixing 30 to 99 parts by mass of a hydrous medium with 1 to 70 parts by mass of alumina sol. アルミナゾルが、平均繊維長1〜10000nm、アスペクト比(平均繊維長/平均繊維幅)30〜5000のアルミナ繊維が含水媒体に分散したものである請求項3記載の製造方法。   The method according to claim 3, wherein the alumina sol is obtained by dispersing alumina fibers having an average fiber length of 1 to 10,000 nm and an aspect ratio (average fiber length / average fiber width) of 30 to 5000 in a water-containing medium. アルミナゾル中のアルミナ繊維含有量が、1〜30質量%である請求項3または4記載の製造方法。   The production method according to claim 3 or 4, wherein the alumina fiber content in the alumina sol is 1 to 30% by mass. 工程Aにおける油相に、シラン系化合物が混合されている請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 1 to 5, wherein a silane compound is mixed in the oil phase in step A. シラン系化合物が、トリフェニルシラノールである請求項6記載の製造方法。   The production method according to claim 6, wherein the silane compound is triphenylsilanol. 工程Bにおける揮発性有機溶剤の除去が、分散混合物を揮発性有機溶剤の沸点以上に加熱することにより行われる請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the removal of the volatile organic solvent in the step B is performed by heating the dispersion mixture to the boiling point of the volatile organic solvent or higher. 工程Aにおける油相に、ラジカル重合性化合物とラジカル重合開始剤とが配合されている請求項1〜8のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method in any one of Claims 1-8 by which the radically polymerizable compound and the radical polymerization initiator are mix | blended with the oil phase in the process A. ラジカル重合性化合物が、多官能ラジカル重合性化合物を含有する請求項9記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 9 in which a radically polymerizable compound contains a polyfunctional radically polymerizable compound. ラジカル重合性化合物が、多官能ラジカル重合性化合物を少なくとも50質量%以上含有する請求項10記載の製造方法。   The manufacturing method of Claim 10 in which a radically polymerizable compound contains a polyfunctional radically polymerizable compound at least 50 mass% or more. 多官能ラジカル重合性化合物が、多官能ビニル系化合物である請求項10又は11記載の製造方法。   The method according to claim 10 or 11, wherein the polyfunctional radically polymerizable compound is a polyfunctional vinyl compound. 多官能ビニル系化合物が、ジビニルベンゼンである請求項12記載の製造方法。   The production method according to claim 12, wherein the polyfunctional vinyl compound is divinylbenzene. 多官能ラジカル重合性化合物が、更に、多官能(メタ)アクリレート系化合物を含有する請求項10〜13のいずれかに記載の製造方法。   The manufacturing method in any one of Claims 10-13 in which a polyfunctional radically polymerizable compound contains a polyfunctional (meth) acrylate type compound further. 工程Aにおける油相中のアルミニウムキレート剤の含有量が、多官能イソシアネート化合物100質量部に対し、10〜500質量部である請求項1〜14のいずれかに記載の製造方法。   The production method according to any one of claims 1 to 14, wherein the content of the aluminum chelating agent in the oil phase in Step A is 10 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyfunctional isocyanate compound. 請求項1〜15のいずれかに記載の製造方法で製造されたアルミニウムキレート系潜在性硬化剤と、エポキシ樹脂と、シラン系化合物とを含有する熱硬化型エポキシ樹脂組成物。   The thermosetting epoxy resin composition containing the aluminum chelate type | system | group latent hardening | curing agent manufactured by the manufacturing method in any one of Claims 1-15, an epoxy resin, and a silane type compound. シラン系化合物が、トリフェニルシラノールである請求項16記載の熱硬化型エポキシ樹脂組成物。   The thermosetting epoxy resin composition according to claim 16, wherein the silane compound is triphenylsilanol.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020139169A (en) * 2020-06-09 2020-09-03 デクセリアルズ株式会社 Production method of aluminum chelate latent curing agent and thermosetting epoxy resin composition
CN116615482A (en) * 2020-12-21 2023-08-18 迪睿合株式会社 Curing agent, method for producing the same, and composition for curing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363255A (en) * 2001-06-06 2002-12-18 Sony Chem Corp Latent curing agent, method for producing latent curing agent and adhesive
JP2002368047A (en) * 2001-06-06 2002-12-20 Sony Chem Corp Latent curing agent, method for producing latent curing agent, and adhesive
JP2008156570A (en) * 2006-12-26 2008-07-10 Sony Chemical & Information Device Corp Method for producing latent curing agent particles, method for producing adhesive, and method for producing adhesive film
JP2009051960A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Sony Chemical & Information Device Corp Microcapsule type latent curing agent
JP2011026383A (en) * 2009-07-22 2011-02-10 Sony Chemical & Information Device Corp Heat curing type thermally conductive adhesive composition

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002363255A (en) * 2001-06-06 2002-12-18 Sony Chem Corp Latent curing agent, method for producing latent curing agent and adhesive
JP2002368047A (en) * 2001-06-06 2002-12-20 Sony Chem Corp Latent curing agent, method for producing latent curing agent, and adhesive
JP2008156570A (en) * 2006-12-26 2008-07-10 Sony Chemical & Information Device Corp Method for producing latent curing agent particles, method for producing adhesive, and method for producing adhesive film
JP2009051960A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Sony Chemical & Information Device Corp Microcapsule type latent curing agent
JP2011026383A (en) * 2009-07-22 2011-02-10 Sony Chemical & Information Device Corp Heat curing type thermally conductive adhesive composition

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020139169A (en) * 2020-06-09 2020-09-03 デクセリアルズ株式会社 Production method of aluminum chelate latent curing agent and thermosetting epoxy resin composition
JP7028280B2 (en) 2020-06-09 2022-03-02 デクセリアルズ株式会社 Method for Producing Aluminum Chelate Latent Curing Agent and Thermosetting Epoxy Resin Composition
CN116615482A (en) * 2020-12-21 2023-08-18 迪睿合株式会社 Curing agent, method for producing the same, and composition for curing

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