JP2001059013A

JP2001059013A - エポキシ樹脂組成物

Info

Publication number: JP2001059013A
Application number: JP2000055859A
Authority: JP
Inventors: Hideki Aida; 秀樹合田; Tetsuji Tono; 哲二東野
Original assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Current assignee: Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 2000-03-01
Publication date: 2001-03-06
Anticipated expiration: 2020-03-01
Also published as: JP3468195B2

Abstract

(57)【要約】【課題】耐熱性に優れた硬化物になりうるエポキシ樹
脂組成物を提供すること。【解決手段】ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）お
よび加水分解性アルコキシシラン（２）を脱アルコール
反応させて得られるアルコキシ基含有シラン変性エポキ
シ樹脂（Ａ）、ならびにエポキシ樹脂用硬化剤（Ｂ）を
含有してなるエポキシ樹脂組成物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エポキシ樹脂組成
物の製造方法に関する。本発明のエポキシ樹脂組成物
は、ＩＣ封止材、エポキシ樹脂系積層板、塗料、接着
剤、電気・電子材料のコーティング剤等のさまざまな用
途に使用できる。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エポキシ樹脂は一般に硬化剤
と組み合わせてエポキシ樹脂組成物として使用されてお
り、電気・電子材料関係の分野においても、該組成物が
賞用されてきた。しかしながら、近年の電気・電子材料
分野の発展に伴い、エポキシ樹脂硬化物にも高度の性能
が要求されるようになっており、特に耐熱性の向上が望
まれている。

【０００３】エポキシ樹脂硬化物の耐熱性を向上させる
方法としては、たとえば、エポキシ樹脂および硬化剤に
加え、ガラス繊維、ガラス粒子、マイカ等のフィラーを
混合する方法が行われている。しかし、この方法でも十
分な耐熱性は得られない。また、この方法ではエポキシ
樹脂硬化物の透明性が失われ、しかもフィラーと樹脂と
の界面の接着性が劣るため、伸長率等の機械的特性も不
十分である。

【０００４】また、エポキシ樹脂硬化物の耐熱性を向上
させる方法としては、エポキシ樹脂と金属酸化物の複合
体を用いる方法が提案されている（特開平８−１００１
０７号公報）。当該複合体は、エポキシ樹脂を部分的に
硬化させた溶液に、金属アルコキシドを加えて均質ゾル
溶液とした後、金属アルコキシドを重縮合することによ
り得られる。しかし、かかる複合体から得られる硬化物
は、単なるエポキシ樹脂の硬化物に比して、ある程度耐
熱性は向上するものの、複合体中の水や硬化時に生じる
水、アルコールに起因して、硬化物中にボイド（気泡）
が発生する。また、耐熱性を一層向上させる目的で金属
アルコキシド量を増やすと、ゾル-ゲル硬化により生成
するシリカが凝集して得られる硬化物の透明性が失われ
て白化するうえ、多量の金属アルコキシドをゾル化する
ために多量の水が必要となり、その結果として硬化物の
そり、クラック等を招く。

【０００５】また、エポキシ樹脂にシリコーン化合物を
反応させたシラン変性エポキシ樹脂を、フェノールノボ
ラック樹脂（硬化剤）と組み合わせた組成物の硬化物も
提案されている（特開平３−２０１４６６号公報）。ま
た、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、テトラブロモビ
スフェノールＡおよびメトキシ基含有シリコーン中間体
を反応させたシラン変性エポキシ樹脂を、フェノールノ
ボラック樹脂（硬化剤）と組み合わせたシリコーン変性
エポキシ樹脂を含有する組成物やその硬化物も提案され
ている（特願昭６１−２７２２４３号公報、特願昭６１
−２７２２４４号公報など）。しかし、かかるシラン変
性エポキシ樹脂の硬化物やシリコーン変性エポキシ樹脂
の硬化物は、シリコーン化合物やメトキシ基含有シリコ
ーン中間体の主構成単位がジオルガノポリシロキサン単
位であるため耐熱性が不十分である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐熱性に優
れた硬化物になりうるエポキシ樹脂組成物を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は前記課題を解
決すべく、鋭意検討を重ねた結果、エポキシ樹脂とし
て、ビスフェノール型エポキシ樹脂の水酸基の一部また
は全部を加水分解性アルコキシシランで変性した、特定
のシラン変性エポキシ樹脂を用いることにより、前記目
的に合致したエポキシ樹脂組成物が得られることを見出
し、本発明を完成するに到った。

【０００８】すなわち、本発明は、ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂（１）および加水分解性アルコキシシラン
（２）を脱アルコール縮合反応させて得られるアルコキ
シ基含有シラン変性エポキシ樹脂（Ａ）、ならびにエポ
キシ樹脂用硬化剤（Ｂ）を含有してなるエポキシ樹脂組
成物に関する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のアルコキシ基含有シラン
変性エポキシ樹脂（Ａ）の原料である、ビスフェノール
型エポキシ樹脂（１）は、ビスフェノール類とエピクロ
ルヒドリンまたはβ−メチルエピクロルヒドリン等のハ
ロエポキシドとの反応により得られたものである。ビス
フェノール類としてはフェノールまたは２，６−ジハロ
フェノールとホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ア
セトン、アセトフェノン、シクロヘキサノン、ベンゾフ
ェノン等のアルデヒド類もしくはケトン類との反応の
他、ジヒドロキシフェニルスルフィドの過酸による酸
化、ハイドロキノン同士のエーテル化反応等により得ら
れるものがあげられる。これらビスフェノール型エポキ
シ樹脂のなかでも、特に、ビスフェノール類として、ビ
スフェノールＡを用いたビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂が、最も汎用され、低価格であり好ましい。

【００１０】また、ビスフェノール型エポキシ樹脂
（１）は、加水分解性アルコキシシラン（２）とエステ
ル反応しうる水酸基を有するものである。当該水酸基
は、ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）を構成する各
分子が有する必要はなく、ビスフェノール型エポキシ樹
脂（１）として、水酸基を有していればよい。たとえ
ば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、一般式
（ｂ）：

【００１１】

【化２】

【００１２】で表されるが、ｍが１以上のものを含んで
いれば、ｍが０のものを相当量含んでいてもよい。な
お、ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）のエポキシ当
量は、ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）の構造によ
り異なり、用途に応じたものを適宜に選択して使用でき
る。通常、エポキシ当量が小さくなるとエポキシ樹脂中
のアルコール性水酸基が少なくなり、反応後、シリカ成
分との間の結合が少なくなって、硬化したエポキシ樹脂
中にシリカが旨く分散できず、シリカとエポキシ樹脂が
相分離した、白濁した硬化物となる傾向があるため、ビ
スフェノール型エポキシ樹脂（１）のエポキシ当量は１
８０以上とするのが好ましい。一方、エポキシ当量が大
きくなると、エポキシ樹脂の１高分子鎖中の水酸基の数
が多くなり、多官能の加水分解性アルコキシシラン
（２）との脱アルコール縮合反応時にゲル化しやすくな
るため、ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）のエポキ
シ当量は５０００以下とするのが好ましい。

【００１３】また、本発明におけるアルコキシ含有シラ
ン変性エポキシ樹脂（Ａ）を構成する加水分解性アルコ
キシシラン（２）としては、一般的にゾル−ゲル法に用
いられているものを使用できる。たとえば、一般式：Ｒ
¹ _ｐＳｉ（ＯＲ^２）_４−ｐ（式中、ｐは０または１の整
数を示す。Ｒ¹は、炭素原子に直結した官能基を持って
いてもよい低級アルキル基、アリール基又は不飽和脂肪
族残基を示す。Ｒ^２は水素原子または低級アルキル基を
示し、Ｒ^２同士はそれぞれ同一でも異なっていてもよ
い。）で表される化合物またはこれらの部分縮合物等を
例示できる。上記官能基としては、例えば、ビニル基、
メルカプト基、エポキシ基、グリシドキシ基等を挙げる
ことができる。また、低級アルキル基とは、炭素数６以
下の直鎖または分岐鎖のアルキル基を示す。

【００１４】このような加水分解性アルコキシシラン
（２）の具体的としては、テトラメトキシシラン、テト
ラエトキシシラン、テトラプロポキシシラン、テトライ
ソプロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラ
アルコキシシラン類；メチルトリメトキシシラン、メチ
ルトリエトキシシラン、メチルトリプロポキシシラン、
メチルトリブトキシシラン、エチルトリメトキシシラ
ン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメト
キシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソプ
ロピルトリメトキシシラン、イソプロピルトリエトキシ
シラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキ
シシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、３−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、３
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカ
プトプロピルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキ
シシラン、フェニルトリエトキシシラン、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、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等
のトリアルコキシシラン類；またはこれらの部分縮合物
等があげられる。

【００１５】これらのなかでもテトラメトキシシラン、
テトラエトキシシラン等のテトラアルコキシシラン類ま
たはこれらの部分縮合物等が好ましい。特に、一般式
（ａ）：

【００１６】

【化３】

【００１７】（式中、Ｍｅはメチル基を示し、ｎは０以
上の整数であり、ｎの平均繰り返し単位数は１〜７であ
る）で表されるテトラメトキシシランの部分縮合物であ
るポリ（テトラメトキシシラン）が好ましい。また、当
該ポリ（テトラメトキシシラン）の数平均分子量は２６
０〜１２００程度のものが好ましい。当該ポリ（テトラ
メトキシシラン）は、脱メタノール反応において、メタ
ノールとともにテトラメトキシシランが蒸発して系外に
留出しないため、反応操作上好ましい。また、ポリ（テ
トラメトキシシラン）はテトラメトキシシランに見られ
るような毒性はない。一方、一般式（ａ）において、平
均繰り返し単位数の値が７を超えると、溶解性が悪くな
り、ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）や有機溶剤に
不溶化しやすくなるため、ビスフェノール型エポキシ樹
脂（１）との反応性が落ちる傾向がある。

【００１８】なお、加水分解性アルコキシシラン（２）
としては、前記例示のものを特に制限なく使用できる
が、トリアルコキシシラン類やこれらの重縮合物を使用
する場合は、通常、加水分解性アルコキシシラン（２）
のうち４０重量％以下の割合にて、テトラアルコキシシ
ラン類またはこれらの部分縮合物と併用するのが好まし
い。

【００１９】本発明のアルコキシ基含有シラン変性エポ
キシ樹脂（Ａ）は、前記ビスフェノール型エポキシ樹脂
（１）と、加水分解性アルコキシシラン（２）との脱ア
ルコール縮合反応により得られる。ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂（１）と加水分解性アルコキシシラン（２）
の使用割合は、得られるアルコキシ基含有シラン変性エ
ポキシ樹脂（Ａ）中に、アルコキシ基が実質的に残存す
るような割合であれば特に制限されないが、加水分解性
アルコキシシラン（２）のシリカ換算重量／ビスフェノ
ール型エポキシ樹脂（１）の重量（重量比）を、０．０
１〜３の範囲とするのが好ましい。

【００２０】ただし、ビスフェノール型エポキシ樹脂
（１）がエポキシ当量８００以上の高分子量樹脂であっ
て、かつ加水分解性アルコキシシラン（２）のアルコキ
シ基の当量／ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）の水
酸基の当量（当量比）が、１付近（化学量論的に等量付
近）であると、脱アルコール反応の進行によって溶液の
高粘度化やゲル化を招き易いため、この場合は脱アルコ
ール反応の進行を調整する必要がある。すなわち、ビス
フェノール型エポキシ樹脂（１）の水酸基の当量または
加水分解性アルコキシシラン（２）のアルコキシ基の当
量のいずれか一方が多くなるように前記当量比を１未満
または１を超えるように調整するのが好ましい。特に、
前記当量比は、０．８未満または１．２以上に調整する
のが好ましい。

【００２１】なお、ビスフェノール型エポキシ樹脂
（１）としてエポキシ当量４００以上の高分子量のも
の、また加水分解性アルコキシシラン（２）として前記
一般式（ａ）のポリ（テトラメトキシシラン）を使用原
料とする場合や、上記当量比が１付近の条件を採用する
場合には、ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）の水酸
基または加水分解性アルコキシシラン（２）のアルコキ
シ基のどちらかが完全に消失するまで、脱アルコール縮
合反応を行うと、反応系中で生成物の分子量が上がりす
ぎ、高粘度化、ゲル化する傾向が見られる場合がある。
このような場合には、脱アルコール反応を反応途中で、
停止させるなどの方法により高粘度化、ゲル化を防ぐ。
たとえば、高粘度化してきた時点で、反応系を還流系に
して、反応系からメタノールの留去量を調整したり、反
応系を冷却し反応を終了させる方法等を採用できる。

【００２２】かかるシラン変性エポキシ樹脂（Ａ）の製
造は、たとえば、前記各成分を仕込み、加熱して生成す
るアルコールを留去しながら脱アルコール縮合反応する
ことにより、行なわれる。反応温度は５０〜１３０℃程
度、好ましくは７０〜１１０℃であり、全反応時間は１
〜１５時間程度である。この反応は、加水分解性アルコ
キシシラン（２）自体の重縮合反応を防止するため、実
質的に無水条件下で行うのが好ましい。

【００２３】また、上記の脱アルコール縮合反応に際し
ては、反応促進のために従来公知の触媒の内、エポキシ
環を開環しないものを使用することができる。該触媒と
しては、たとえば、リチウム、ナトリウム、カリウム、
ルビジュウム、セシウム、マグネシウム、カルシュウ
ム、バリウム、ストロンチウム、亜鉛、アルミニウム、
チタン、コバルト、ゲルマニウム、錫、鉛、アンチモ
ン、砒素、セリウム、硼素、カドミウム、マンガンのよ
うな金属；これら金属の酸化物、有機酸塩、ハロゲン化
物、アルコキシド等があげられる。これらのなかでも、
特に有機錫、有機酸錫が好ましく、具体的には、ジブチ
ル錫ジラウレート、オクチル酸錫等が有効である。

【００２４】また、上記反応は溶剤中でも、無溶剤でも
行うこともできる。溶剤としては、ビスフェノール型エ
ポキシ樹脂（１）および加水分解性アルコキシシラン
（２）を溶解し、且つこれらに対し非活性である有機溶
剤であれば特に制限はない。このような有機溶剤として
は、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトンなどの
非プロトン性極性溶媒が例示できる。

【００２５】こうして得られた本発明のアルコキシ基含
有シラン変性エポキシ樹脂（Ａ）は、ビスフェノール型
エポキシ樹脂（１）中の水酸基がシラン変性されたエポ
キシ樹脂を主成分とするが、本発明のアルコキシ基含有
シラン変性エポキシ樹脂（Ａ）中には未反応のビスフェ
ノール型エポキシ樹脂（１）や加水分解性アルコキシシ
ラン（２）が含有されていてもよい。なお、未反応の加
水分解性アルコキシシラン（２）は、加水分解、重縮合
によりシリカとすることができ、加水分解、重縮合を促
進するため、アルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂
（Ａ）の使用にあたっては、少量の水を含有させること
もできる。本発明のアルコキシ基含有シラン変性エポキ
シ樹脂（Ａ）は、その分子中に加水分解性アルコキシシ
ラン（２）に由来するアルコキシ基を有している。当該
アルコキシ基の含有量は、特に限定はされないが、この
アルコキシ基は溶剤の蒸発や加熱処理により、又は水分
（湿気）との反応により、ゾル−ゲル反応や脱アルコー
ル縮合して、相互に結合した硬化物を形成するために必
要となるため、アルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹
脂（Ａ）は通常、反応原料となる加水分解性アルコキシ
シラン（２）のアルコキシ基の５０〜９５モル％、好ま
しくは６０〜９５モル％を未反応のままで保持しておく
のが良い。かかる硬化物は、ゲル化した微細なシリカ部
位（シロキサン結合の高次網目構造）を有するものであ
る。

【００２６】本発明では、かかるアルコキシ基含有シラ
ン変性エポキシ樹脂（Ａ）と、エポキシ樹脂用硬化剤
（Ｂ）を組み合わせてなるエポキシ樹脂組成物として使
用する。本発明のエポキシ樹脂組成物を、各種用途へ適
用するにあたっては、用途に応じて各種のエポキシ樹脂
を併用することもできる。当該併用しうるエポキシ樹脂
としては、本発明の構成成分として記載した前記ビスフ
ェノール型エポキシ樹脂（１）、オルソクレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；フタル酸、ダイ
マー酸などの多塩基酸類およびエピクロロヒドリンを反
応させて得られるグリシジルエステル型エポキシ樹脂；
ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸などのポリ
アミン類とエピクロロヒドリンを反応させて得られるグ
リシジルアミン型エポキシ樹脂；オレフィン結合を過酢
酸などの過酸で酸化して得られる線状脂肪族エポキシ樹
脂および脂環式エポキシ樹脂などがあげられる。

【００２７】また、エポキシ樹脂用硬化剤（Ｂ）として
は、通常、エポキシ樹脂の硬化剤として使用されてい
る、フェノール樹脂系硬化剤、ポリアミン系硬化剤、ポ
リカルボン酸系硬化剤等を特に制限なく使用できる。具
体的には、フェノール樹脂系のものとしては、フェノー
ルノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、ポ
リｐ−ビニルフェノール等があげられ、ポリアミン系硬
化剤としてはジエチレントリアミン、トリエチレンテト
ラミン、テトラエチレンペンタミン、ジシアンジアミ
ド、ポリアミドアミン（ポリアミド樹脂）、ケチミン化
合物、イソホロンジアミン、ｍ−キシレンジアミン、ｍ
−フェニレンジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）
シクロヘキサン、Ｎ-アミノエチルピペラジン、４，
４′−ジアミノジフェニルメタン、４,４′−ジアミノ
−３，３′―ジエチルジフェニルメタン、ジアミノジフ
ェニルスルフォン等があげられ、ポリカルボン酸系硬化
剤としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル
酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、３，６−エンド
メチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサクロルエン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチル−３，６
−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸があげられ
る。上記エポキシ樹脂用硬化剤（Ｂ）は、エポキシ環と
反応して開環硬化させるだけではなく、アルコキシ基含
有シラン変性エポキシ樹脂（Ａ）中のアルコキシシリル
部位やアルコキシ基が互いにシロキサン縮合していく反
応の触媒ともなる。上記のエポキシ樹脂用硬化剤（Ｂ）
の中でも、ポリアミン系硬化剤が、アルコキシシリル部
位やアルコキシ基の硬化触媒に最も適しており、アルコ
キシ基含有シラン変性エポキシ樹脂（Ａ）の硬化剤
（Ｂ）として最適である。

【００２８】エポキシ樹脂用硬化剤（Ｂ）の使用割合
は、通常、アルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂組
成物中のエポキシ基１当量に対し、硬化剤中の活性水素
を有する官能基が０．２〜１．５当量程度となるような
割合で配合して調製される。

【００２９】また、前記エポキシ樹脂組成物には、エポ
キシ樹脂と硬化剤との硬化反応を促進するための硬化促
進剤を含有することができる。例えば、１，８−ジアザ
−ビシクロ［５．４．０］ウンデセン−７、トリエチレ
ンジアミン、ベンジルジメチルアミン、トリエタノール
アミン、ジメチルアミノエタノール、トリス（ジメチル
アミノメチル）フェノールなどの三級アミン類；２−メ
チルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フ
ェニル−４−メチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイ
ミダゾールなどのイミダゾール類；トリブチルホスフィ
ン、メチルジフェニルホスフィン、トリフェニルホスフ
ィン、ジフェニルホスフィン、フェニルホスフィンなど
の有機ホスフィン類；テトラフェニルホスホニウム・テ
トラフェニルボレート、２−エチル−４−メチルイミダ
ゾール・テトラフェニルボレート、Ｎ−メチルモルホリ
ン・テトラフェニルボレートなどのテトラフェニルボロ
ン塩などをあげることができる。硬化促進剤はエポキシ
樹脂の１００重量部に対し、０．１〜５重量部の割合で
使用するのが好ましい。

【００３０】また、前記エポキシ樹脂組成物は、溶剤に
より適宜に濃度を調整できる。溶剤としては、アルコキ
シ基含有シラン変性エポキシ樹脂（Ａ）の製造に用いた
ものと同様のものを使用できる。その他、前記エポキシ
樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必
要に応じて、充填剤、離型剤、表面処理剤、難燃剤、粘
度調節剤、可塑剤、抗菌剤、防黴剤、レベリング剤、消
泡剤、着色剤、安定剤、カップリング剤等を配合しても
よい。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、耐熱性に優れ、しかも
ボイド（気泡）等を生じないエポキシ樹脂硬化物を提供
することができる。

【００３２】

【実施例】以下、実施例および比較例をあげて本発明を
具体的に説明する。なお、各例中、％は特記なし限り重
量基準である。

【００３３】製造例１（アルコキシ基含有シラン変性エ
ポキシ樹脂の製造）攪拌機、冷却管、温度計を備えた反応装置に、ビスフェ
ノールＡ型エポキシ樹脂（東都化成（株）製、商品名
「エポトートＹＤ−０１１」、エポキシ当量４７５ｇ／
ｅｑ）８５０ｇおよびジメチルホルムアミド８５０ｇを
加え、９０℃で溶解した。更にポリ（テトラメトキシシ
ラン）（多摩化学（株）製、商品名「メチルシリケート
５１」）４１９．４ｇと触媒としてジブチル錫ラウレー
ト２ｇを加え、９０℃で５時間、脱メタノール反応させ
て、有効成分（硬化後）が５０％のアルコキシ基含有シ
ラン変性エポキシ樹脂溶液を得た。なお、仕込み時の
（加水分解性メトキシシラン（２）のシリカ換算重量／
エポキシ樹脂（１）の重量）＝０．２５、（加水分解性
メトキシシラン（２）のメトキシ基の当量／エポキシ樹
脂（１）の水酸基の当量）＝４．6である。本樹脂溶液
の^１Ｈ-ＮＭＲ（ＣＤＣｌ ₃溶液）からエポキシ環のメチ
ンピーク（３．３ｐｐｍ付近）が１００％保持されてい
ること、及びエポキシ樹脂中の水酸基のピーク（３．８
５ｐｐｍ付近）が約５５％減少していることを確認でき
た。得られたアルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂
溶液のエポキシ当量は１１９１であった。

【００３４】製造例２（アルコキシ基含有シラン変性エ
ポキシ樹脂の製造）製造例１と同様の反応装置に、エポトートＹＤ−０１１
を８００ｇおよびジメチルホルムアミド８００ｇを加
え、９０℃で溶解した。更にメチルシリケート５１を５
２３．５ｇおよびジブチル錫ラウレート２ｇを加え、９
０℃で５時間、脱メタノール反応させて、有効成分（硬
化後）が５０％のアルコキシ基含有シラン変性エポキシ
樹脂溶液を得た。なお、仕込み時の（加水分解性メトキ
シシラン（２）のシリカ換算重量／エポキシ樹脂（１）
の重量）＝０．３３、加水分解性メトキシシラン（２）
のメトキシ基の当量／エポキシ樹脂（１）の水酸基の当
量）＝６．１である。本樹脂溶液の^１Ｈ-ＮＭＲ（ＣＤ
Ｃｌ₃溶液）からエポキシ環のメチンピーク（３．３ｐ
ｐｍ付近）が１００％保持されていること、及びエポキ
シ樹脂中の水酸基のピーク（３．８５ｐｐｍ付近）が約
５０％減少していることが確認できた。得られたアルコ
キシ基含有シラン変性エポキシ樹脂溶液のエポキシ当量
は１２６9ｇ／ｅｑであった。

【００３５】製造例３（アルコキシ基含有シラン変性エ
ポキシ樹脂の製造）製造例１と同様の反応装置に、エポトートＹＤ−０１１
を８５０ｇおよびメチルエチルケトン８５０ｇを加え、
７０℃で溶解した。更にメチルシリケート５１を４１
９．４ｇおよびジブチル錫ラウレート２ｇを加え、９０
℃で５時間、脱メタノール反応させて、有効成分（硬化
後）が５０％のアルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹
脂溶液を得た。なお、仕込み時の（加水分解性メトキシ
シラン（２）のシリカ換算重量／エポキシ樹脂（１）の
重量）＝０．２５、（加水分解性メトキシシラン（２）
のメトキシ基の当量／エポキシ樹脂（１）の水酸基の当
量）＝４．6である。本樹脂溶液の^１Ｈ-ＮＭＲ（ＣＤＣ
ｌ₃溶液）からエポキシ環のメチンピーク（３．３ｐｐ
ｍ付近）が１００％保持されていること、及びエポキシ
樹脂中の水酸基のピーク（３．８５ｐｐｍ付近）が約６
０％減少していることが確認できた。得られたアルコキ
シ基含有シラン変性エポキシ樹脂溶液のエポキシ当量は
１２６9であった。

【００３６】製造例４（アルコキシ基含有シラン変性エ
ポキシ樹脂の製造）製造例１と同様の反応装置に、ビスフェノールＡ型エポ
キシ樹脂（東都化成（株）製、商品名「ＹＤ−１２
７」、エポキシ当量１８５ｇ／ｅｑ）９５０ｇおよびジ
メチルホルムアミド９５０ｇを加え、９０℃で溶解し
た。更メチルシリケート５１を３０４．６ｇおよびジブ
チル錫ラウレート２ｇを加え、９０℃で6時間、脱メタ
ノール反応させて、有効成分（硬化後）が５０％のアル
コキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂溶液を得た。な
お、仕込み時の（加水分解性メトキシシラン（２）のシ
リカ換算重量／エポキシ樹脂（１）の重量）＝０．１
４、加水分解性メトキシシラン（２）のメトキシ基の当
量／エポキシ樹脂（１）の水酸基の当量）＝２３．７で
ある。本製造例においては、完全に脱アルコール反応を
行うため、発生するメタノールを反応系から除去しなが
ら反応させた。本樹脂溶液の^１Ｈ-ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃溶
液）からエポキシ環のメチンピーク（３．３ｐｐｍ付
近）が１００％保持されていること、及びエポキシ樹脂
中の水酸基のピーク（３．８ｐｐｍ付近）が完全に消失
していることを確認した。得られたアルコキシ基含有シ
ラン変性エポキシ樹脂溶液のエポキシ当量は４３１であ
った。

【００３７】製造例５（アルコキシ基含有シラン変性エ
ポキシ樹脂の製造）製造例１と同様の反応装置に、エポトートＹＤ−０１１
を４５０ｇおよびメチルイソブチルケトン１０００ｇを
加え、９０℃で溶解した。更にメチルシリケート５１を
１２０７ｇおよびジブチル錫ラウレート２ｇを加え、９
０℃で５時間、メタノールを除去しがら反応させた。５
０℃まで冷却し、１３．３ｋＰａで３０分間減圧して、
メタノールを完全に除去するとともにメチルイソブチル
ケトン５００ｇを留去し、有効成分（硬化後）が５０％
のアルコキシ基含有シラン変性エポキシ樹脂溶液を得
た。なお、仕込み時の（加水分解性メトキシシラン
（２）のシリカ換算重量／エポキシ樹脂（１）の重量）
＝１．４１、加水分解性メトキシシラン（２）のメトキ
シ基の当量／エポキシ樹脂（１）の水酸基の当量）＝２
５．０である。本樹脂溶液の^１Ｈ-ＮＭＲ（ＣＤＣｌ₃溶
液）からエポキシ環のメチンピーク（３．３ｐｐｍ付
近）が１００％保持されていること、及びエポキシ樹脂
中の水酸基のピーク（３．８５ｐｐｍ付近）が完全に消
失していることが確認できた。得られたアルコキシ基含
有シラン変性エポキシ樹脂溶液のエポキシ当量は２３０
０ｇ／ｅｑであった。

【００３８】比較製造例１エポトートＹＤ−０１１をジメチルホルムアミドに溶解
し不揮発分５０％の樹脂溶液とした。エポキシ樹脂溶液
のエポキシ当量は９５０であった。

【００３９】比較製造例２８５ｇのエポトートＹＤ−０１１に、ジメチルホルムア
ミド８５ｇおよびメチルシリケート５１を４１.９ｇ加
え、有効成分５０％のエポキシ樹脂−アルコキシシラン
溶液を得た。得られたエポキシ樹脂−アルコキシシラン
溶液のエポキシ当量は９５０であった。

【００４０】比較製造例３８５ｇのエポトートＹＤ−０１１に、ジメチルホルムア
ミド６８．６ｇおよびメチルシリケート５１を４１.９
ｇ加え、エポキシ樹脂−アルコキシシラン溶液を得た。

【００４１】比較製造例４エポトートＹＤ−１２７をジメチルホルムアミドに溶解
し不揮発分５０％の樹脂溶液とした。得られたエポキシ
樹脂溶液のエポキシ当量は３７０であった。

【００４２】実施例１〜４製造例１〜４で得られた各樹脂溶液に、ジシアンジアミ
ドのジメチルホルムアミド１５％溶液を、ジシアンジア
ミドのアミノ基の当量／樹脂溶液中のエポキシ基の当量
＝０．８になるように加え、各エポキシ樹脂組成物を調
製した。

【００４３】実施例５製造例５と比較製造例１で得られた樹脂溶液を重量比
１:１で混合し、ジシアンジアミドのジメチルホルムア
ミド１５％溶液を、ジシアンジアミドのアミノ基の当量
／樹脂溶液中のエポキシ基の当量＝０．８になるように
加え、エポキシ樹脂組成物を調製した。

【００４４】比較例１、２および４比較製造例１、２および４の各樹脂溶液に、ジシアンジ
アミドのジメチルホルムアミド１５％溶液を、ジシアン
ジアミドのアミノ基の当量／樹脂溶液中のエポキシ基の
当量＝０．８になるように加え、各エポキシ樹脂組成物
を調製した。

【００４５】比較例３比較製造例３の樹脂溶液に、ジシアンジアミドのジメチ
ルホルムアミド１５％溶液を２０．１ｇ（ジシアンジア
ミドのアミノ基の当量／樹脂溶液中のエポキシ基の当量
＝０．８）と水１６．４ｇを加え、室温でゾル−ゲル反
応を２時間行った。なお、この反応溶液は、放置したと
ころ、反応後３時間後にゲル化した。

【００４６】実施例及び比較例で得られた各樹脂組成物
を、フッ素樹脂コーティングされた容器（縦×横×深さ
＝１０ｃｍ×１０ｃｍ×１．５ｃｍ）に注ぎ、１３５℃
で１時間、１７５℃で２時間、溶剤の除去および硬化を
行った。得られた硬化物の状態（気泡、収縮の度合い、
外観）を以下の基準で評価した。結果を表１に示す。

【００４７】（気泡の評価） ○：硬化物中に気泡がない。 △：硬化物中に気泡が１〜４つ存在する。 ×：硬化物中に気泡が５つ以上存在する。

【００４８】（収縮評価） ○：硬化物にクラックがない。 △：硬化物にクラックが存在する。 ×：硬化物に多数の割れがある。

【００４９】（外観評価） ○：透明。 △：曇りがある。 ×：白化している。

【００５０】

【表1】

【００５１】表１から、各実施例のエポキシ樹脂組成物
は、いずれも透明な硬化フィルム（膜厚約０．４ｍｍ）
を作成することができたが、比較例３のエポキシ樹脂組
成物では硬化時の発泡・収縮が激しく、実用的な硬化フ
ィルムは得られなかった。また、比較例２のエポキシ樹
脂組成物では硬化フィルムは得られたが、エポキシ樹脂
とシリカの相分離によって白化しており、非常に脆いも
のであった。

【００５２】(耐熱性)実施例２、３、４、５および比較
例１、４で得られた硬化フィルムを６ｍｍ×２５ｍｍに
カットし、粘弾性測定器（レオロジ社製、商品名「ＤＶ
Ｅ−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を測定し
て、耐熱性を評価した。測定結果を図１および図２に示
す。

【００５３】図1から明らかなように、比較例１では、
硬化フィルム（エポキシ樹脂硬化物）のガラス転移が認
められるが、実施例２では、硬化フィルムのガラス転移
が完全に消失しており、また実施例３においても、ガラ
ス転移は消失傾向にあることが認められる。更に実施例
５においては実施例２と全く同様の結果が得られた。こ
のように各実施例の硬化フィルムは高温においてもガラ
ス転移がなく耐熱性に優れたものである。

【００５４】また図２から明らかなように、比較例４に
比べ、実施例４は、硬化フィルムのガラス転移点（Ｔ
ｇ）が高く、高温弾性率に優れており、耐熱性に優れた
ものであることが認められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例２（実施例５は図示せず）、実施例３
及び比較例１で得られた硬化フィルムの耐熱性の評価結
果である。

【図２】実施例４及び比較例４で得られた硬化フィル
ムの耐熱性の評価結果である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）お
よび加水分解性アルコキシシラン（２）を脱アルコール
縮合反応させて得られるアルコキシ基含有シラン変性エ
ポキシ樹脂（Ａ）、ならびにエポキシ樹脂用硬化剤
（Ｂ）を含有してなるエポキシ樹脂組成物。
【請求項２】ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）
が、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂である請求項１記
載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項３】加水分解性アルコキシシラン（２）が、
一般式（ａ）：【化１】（式中、Ｍｅはメチル基を示し、ｎは０以上の整数であ
り、ｎの平均繰り返し単位数は１〜７である）で表され
るポリ（テトラメトキシシラン）である請求項１または
２記載のエポキシ樹脂組成物。
【請求項４】ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）
と、加水分解性アルコキシシラン（２）の使用割合が、
加水分解性アルコキシシラン（２）のシリカ換算重量／
ビスフェノール型エポキシ樹脂（１）の重量（重量比）
が、０．０1〜３である請求項１、２または３記載のエ
ポキシ樹脂組成物。
【請求項５】エポキシ樹脂用硬化剤（Ｂ）がポリアミ
ン系硬化剤である請求項１〜４のいずれかに記載のエポ
キシ樹脂組成物。