シロキサン化合物、及び、これを含有する硬化性組成物
【課題】
機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性が顕著に向上されたものであり、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成できる硬化性組成物として、特に、パワーモジュール用絶縁材料、アセンブリ用接着剤、航空／宇宙産業用接着剤等に好適に使用することができるシロキサン化合物、及び、このようなシロキサン化合物を含有する硬化性組成物を提供する。
【解決手段】
イミド結合及びシロキサン結合を有するシロキサン化合物（Ｉ）であって、上記シロキサン化合物（Ｉ）は、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有することを特徴とするシロキサン化合物（Ｉ）である。
機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性が顕著に向上されたものであり、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成できる硬化性組成物として、特に、パワーモジュール用絶縁材料、アセンブリ用接着剤、航空／宇宙産業用接着剤等に好適に使用することができるシロキサン化合物、及び、このようなシロキサン化合物を含有する硬化性組成物を提供する。
【解決手段】
イミド結合及びシロキサン結合を有するシロキサン化合物（Ｉ）であって、上記シロキサン化合物（Ｉ）は、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有することを特徴とするシロキサン化合物（Ｉ）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シロキサン化合物、及び、シロキサン化合物を含有する硬化性組成物に関する。より詳しくは、パワーモジュール用絶縁材料用途、アセンブリ用接着剤用途、航空／宇宙産業用接着剤用途等として有用なシロキサン化合物、シロキサン化合物を含有する硬化性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
シロキサン化合物とは、Ｓｉ−Ｏ結合（シロキサン結合）を少なくとも１個有する化合物であり、ポリシロキサン（通称シリコーン）やポリシルセスキオキサン等が含まれ、従来から、各種工業製品の原料として広く使用されている。そして昨今では、シロキサン結合に起因する特性から、様々な用途へ適用されている。例えば、パワーモジュール用絶縁材料用途、アセンブリ用接着剤用途、航空／宇宙産業用接着剤用途が挙げられる。このような用途においては、使用される樹脂等の種々の特性を改善又は向上すべく、現在試行錯誤が重ねられており、シロキサン結合に起因する特性を発揮することができるシロキサン化合物もまた、これらの用途への利用が検討されている。
【０００３】
従来のシロキサン化合物に関し、ウレタン結合を介して、マレイミド基とアルコキシシリル基を有することを特徴とする新規化合物（例えば、特許文献１参照。）、イミド基を含有するシラン類（例えば、特許文献２参照。）、有機吸収化合物としてトリエトキシシリルプロピル−１，８−ナフタルイミド（例えば、特許文献３参照。）、ポリナジックイミドシロキサン前駆体（例えば、特許文献４参照。）、表面にアンモニウム陽イオンを持つロッド状ポリシロキサン（例えば、特許文献５参照。）、層状ポリアミノアルキルシロキサン複合体（例えば、特許文献６参照。）等が開発されている。しかしながら、各種性能に優れ、実装用途のように開発が強く要望されている分野等においても好適に用いることができるように、耐熱性等において、更に充分な性能を発揮することができるものとするための工夫の余地があった。
【０００４】
パワーモジュール用絶縁材料用途、アセンブリ用接着剤用途、航空／宇宙産業用接着剤用途においては、製品の高性能化に加えて、過酷な条件下での使用に耐える材料が求められている。このため、上記用途に適用するために機械物性に優れ、耐熱性、耐溶剤性が向上されたプラスチック材料が切望されている。
【０００５】
従来このような分野ではエポキシ系材料が一般的に用いられているが、例えば２００℃以上の高温下で長時間放置すると、重量低下が著しくかつ機械的強度の低下も認められ、耐熱性の向上が求められている。高耐熱性材料としてはポリイミド等のエンプラ材料も挙げられるが、ハンドリング性が低くエポキシと同様の作業性を求めるのは困難であり、フレキシブル基板等に使用法は限られる。したがって、重量低下を抑制し、耐熱性、耐溶剤性を向上し、優れた作業性を達成し、種々の用途において使用できるものとすることが望まれている。
また有機無機ハイブリッド材料として、各種ポリシロキサン／ポリシルセスキオキサン又はナノコンポジット材料等も挙げられるが、総じて耐熱性の向上が不充分であったり、優れた耐熱性を示しても使用の際に貴金属触媒の添加が必要であるため高価となり、大量消費用途等には不向きであった（例えば、特許文献７参照。）。
【特許文献１】特開２００２−６９０８４号公報（第２、７頁）
【特許文献２】特開昭６３−１４６８９１号公報（第１、９頁）
【特許文献３】特表２００３−５０２４４９号公報（第２頁）
【特許文献４】特開平９−２７９０３４号公報（第５頁）
【特許文献５】特開２００６−４５３９２号公報（第２、７頁）
【特許文献６】特開２００５−１２０３３３号公報（第２、３、１２頁）
【特許文献７】特開２００６−７３９５０号公報（第２−４、７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、機械物性を充分に優れたものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性が顕著に向上されたものであり、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成できる硬化性組成物として、特に、パワーモジュール用絶縁材料、アセンブリ用接着剤、航空／宇宙産業用接着剤等に好適に使用することができるシロキサン化合物、及び、このようなシロキサン化合物を含有する硬化性組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上述した特性を発揮することができるシロキサン化合物（Ｉ）について種々検討したところ、シロキサン化合物（Ｉ）がイミド結合を有するものとすると、機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら優れた耐熱性を発揮することができることを見いだした。また、上記シロキサン化合物（Ｉ）が分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有するものとすると、上記基本的性能を充分なものとしながら、耐熱性や耐溶剤性等の特性を更に顕著なものとすることができ、当該シロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物は、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。このような硬化性組成物は、上述した特性が要求される各種用途、特に、例えばコンバータ、インバータ、ハイブリッドＩＣ、メンブレンスイッチ等のパワーモジュール用絶縁材料、部品ポッティング剤、エンキャップ剤、シール剤、基板コーティング剤、衝撃吸収剤等のアセンブリ用接着剤、ワイヤーシール剤、エンジンガスケット剤等の航空／宇宙産業用接着剤等に好適に適用し得るものである。
【０００８】
すなわち本発明は、イミド結合及びシロキサン結合を有するシロキサン化合物（Ｉ）であって、上記シロキサン化合物（Ｉ）は、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有することを特徴とするシロキサン化合物（Ｉ）である。
本発明はまた、上述したシロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物であって、上記硬化性組成物は、更に架橋剤を含有する硬化性組成物でもある。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明のシロキサン化合物（Ｉ）は、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有するものである。
本発明のシロキサン化合物（Ｉ）がこのように特定のイミド結合を有する形態とすることにより、本発明のシロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物は、機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性が顕著に向上されたものとなり、高温環境下においても各種物性が低下しにくい硬化物を形成することができる。これは、シロキサン化合物（Ｉ）が分子骨格中のイミド結合又は分子末端のイミド結合のいずれか一方のみを有するのではなく、これらの両方を有するところに本発明の本質的な特徴があり、これにより上記２種類のイミド結合が相乗的に作用して顕著に優れた効果が発揮されると考えられる。
【００１０】
上記シロキサン化合物（Ｉ）は、下記式（１）；
【００１１】
【化１】
【００１２】
（式中、Ｒ１は、同一若しくは異なって、炭素数１〜６の１価の炭化水素基を表す。Ｒ２は、同一若しくは異なって、炭素数１〜２０の２価の炭化水素基を表す。Ｒ３は、同一若しくは異なって、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有する骨格を表す。Ｒ４は、同一若しくは異なって、重合性不飽和結合、又は、重合性不飽和結合を有する複素環及び／又は脂環の構造を表し、置換基があってもよい。ｍ及びｎは、同一若しくは異なって、１〜２００の整数である。）で表されることが好ましい。
これにより、機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性を更に向上されたものとすることができる。
【００１３】
上記Ｒ１は、メチル基、エチル基、プロピル基又はフェニル基であることが好ましい。
上記Ｒ２は、炭素数２〜６の２価の炭化水素基であることが好ましい。より好ましくは、メチレン基又はフェニル基である。
【００１４】
上記Ｒ３は、芳香環を有する骨格であることがより好ましい。上記骨格は、ケイ素原子、酸素原子を含むものであってもよい。
具体的には、後述するアミック酸構造を導入する反応における酸無水物から誘導された骨格であることが好ましい。より好ましくは、後述する芳香環を有する骨格を有する酸無水物から誘導された骨格である。
上記Ｒ４は、重合性不飽和結合であることがより好ましい。更に好ましくは、炭素−炭素二重結合を有するものである。
具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水ナジック酸、テトラヒドロ無水フタル酸、フェニルエチニル無水フタル酸から誘導された結合であることが好ましい。言い替えれば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水ナジック酸、テトラヒドロ無水フタル酸及びフェニルエチニル無水フタル酸からなる群より選択される少なくとも１種から誘導された結合であることが好ましい。特に好ましくは、無水マレイン酸から誘導された結合である。
【００１５】
上記「酸無水物から誘導された骨格」、「無水マレイン酸から誘導された結合」とは、原料として酸無水物を用いた場合に形成される骨格又は無水マレイン酸を用いた場合に形成される結合に限られるわけではなく、本発明の技術分野において構造として酸無水物から誘導された骨格又は無水マレイン酸から誘導された結合と同じ構造であると認められるものであればよい。なお、無水マレイン酸以外の化合物についても同様である。
上記シロキサン化合物（Ｉ）は、上記Ｒ４における不飽和結合に起因して反応性である。
上記ｎは、１〜３０であることが好ましい。より好ましくは、１〜２０であり、更に好ましくは、１〜１２である。ｎが１２を超えると、耐薬品性及び接着部との密着性が低下するおそれがある。
【００１６】
上記シロキサン化合物（Ｉ）は、重量平均分子量が１０００〜４００００であることが好ましい。より好ましくは、２０００〜４０００である。
上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；ＧＰＣ）により測定することができる。
例えば、以下の測定条件が好ましい。
使用カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＧＦ−７ＭＨＱ（商品名、昭和電工社製） ２本
溶離液：ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）
流速：０．６ｍｌ／ｍｉｎ．
カラム温度：４０℃
標準物質：ポリスチレン
検出器：ＲＩ（示差屈折率）検出器
打ち込み量：０．５ｗｔ％溶液で１０μＬ
【００１７】
本発明のシロキサン化合物（Ｉ）は、例えばアミノ基を含有するシロキサン化合物にアミック酸構造を導入する反応とイミド結合を有する有機骨格を形成する反応とにより製造することができる。
上記アミック酸構造を導入する反応は、例えば、アミノ基を含有するシロキサン化合物への酸無水物の開環付加反応である。イミド結合を有する有機骨格を形成する反応は、前記導入されたアミック酸構造から脱水反応によりイミド結合を形成させる反応である。
上記アミック酸構造を導入する反応と、イミド結合を有する有機骨格を形成する反応は、例えば、個別の工程として行う形態であってもよく、同一系内で、連続して順次行う形態であってもよい（実質、所定条件において、２つの反応が時系列的に同時に進むことを含む）。
上記アミック酸構造を導入する反応は、水分濃度としては、酸無水物の有水化により目的化合物の収率が低下するため、溶剤及び反応装置はよく乾燥しておき、反応中は乾燥窒素ガスを流通させる方法が好ましい。溶剤の乾燥は、モレキュラーシーブ、無水硫酸マグネシウム、無水塩化カルシウム等の公知公用の脱水剤を用いてもよいし、反応前に蒸留をかける等してもよい。
上記アミノ基を含有するシロキサン化合物としては、両末端にアミノ基を含有するシロキサン化合物が好ましく、例えば、アミノアルキル基両末端型ジアルキルシロキサンオリゴマーが挙げられる。具体的には、例えばω，ω´−ビス（２−アミノエチル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω´−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω´−ビス（４−アミノフェニル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω´−ビス（３−アミノプロピル）ポリジフェニルシロキサン、ω，ω´−ビス（３−アミノプロピル）ポリメチルフェニルシロキサン等が挙げられる。これらは単独でもよいし、２種以上を混合して用いることもできる。
【００１８】
上記アミノ基を含有するシロキサン化合物と併用して、公知公用の芳香族ジアミンを用いてもかまわない。
上記芳香族ジアミンとしては、例えば３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノビフェニル、４，６−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノメシチレン、４，４´−メチレンジ−ｏ−トルイジン、４，４´−メチレンジ−２，６−キシリジン、４，４´−メチレン−２，６−ジエチルアニリン、２，４−トルエンジアミン、ｍ−フェニレン−ジアミン、ｐ−フェニレン−ジアミン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルプロパン、３，３´−ジアミノ−ジフェニルプロパン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルエタン、３，３´−ジアミノ−ジフェニルエタン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルメタン、３，３´−ジアミノ−ジフェニルメタン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルスルフィド、３，３´−ジアミノ−ジフェニルスルフィド、４，４´−ジアミノ−ジフェニルスルホン、３，３´−ジアミノ−ジフェニルスルホン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルエーテル、３，３´−ジアミノ−ジフェニルエーテル、ベンジジン、３，３´−ジアミノ−ビフェニル、３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノ−ビフェニル、３，３´−ジメトキシ−ベンジジン、４，４´−ジアミノ−ｐ−テルフェニル、３，３´−ジアミノ−ｐ−テルフェニル、ビス（ｐ−アミノ−シクロヘキシル）メタン、ビス（ｐ−β−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノペンチル）ベンゼン、ｐ−ビス（２−メチル−４−アミノ−ペンチル）ベンゼン、ｐ−ビス（１，１−ジメチル−５−アミノ−ペンチル）ベンゼン、１，５−ジアミノ−ナフタレン、２，６−ジアミノ−ナフタレン、２，４−ビス（β−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、２，４−ジアミノ−トルエン、ｍ−キシレン−２，５−ジアミン、ｐ−キシレン−２，５−ジアミン、ｍ−キシリレン−ジアミン、ｐ−キシリレン−ジアミン、２，６−ジアミノ−ピリジン、２，５−ジアミノ−ピリジン、２，５−ジアミノ−１，３，４−オキサジアゾール、ピペラジン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
上記酸無水物としては、芳香環を有する骨格、複素環を有する骨格、脂環を有する骨格を有する、酸無水物が好ましい。言い換えれば、芳香環を有する骨格を有する酸無水物、複素環を有する骨格を有する酸無水物、又は、脂環を有する骨格を有する酸無水物が好ましい。
【００２０】
上記芳香環を有する骨格を有する酸無水物としては、例えば３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物、３，４−３´，４´−ビフェニルテトラカルボン酸２無水物、ピロメリット酸２無水物、３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物、２，２´，３，３´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物、２，３，３´，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−１，２，４，５−テトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−１，２，６，７−テトラカルボン酸２無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−へキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸２無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−へキサヒドロナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸２無水物、２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸２無水物、２，７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸２無水物、２，３，６，７−テトラクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸２無水物、１，４，５，８−テトラクロロナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸２無水物、３，３´，４，４´−ジフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，２´，３，３´−ジフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，３，３´，４´−ジフェニルテトラカルボン酸２無水物、３，３´´，４，４´´−ｐ−テルフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，２ ´´，３，３´´−ｐ−テルフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，３，３´´，４´´−ｐ−テルフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）−プロパン２無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−プロパン２無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エーテル２無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル２無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン２無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン２無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン２無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン２無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン２無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン２無水物、ペリレン−２，３，８，９−テトラカルボン酸２無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸２無水物、ペリレン−４，５，１０，１１−テトラカルボン酸２無水物、ペリレン−５，６，１１，１２−テトラカルボン酸２無水物、フェナンスレン−１，２，７，８−テトラカルボン酸２無水物、フェナンスレン−１，２，６，７−テトラカルボン酸２無水物、フェナンスレン−１，２，９，１０−テトラカルボン酸２無水物、４，４´−オキシジフタル酸２無水物等が例示される。
【００２１】
上記複素環を有する骨格を有する酸無水物としては、例えばピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸２無水物、ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸２無水物、チオフェン−２，３，４，５−テトラカルボン酸２無水物等が例示される。
上記脂環を有する骨格を有する酸無水物としては、例えばシクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸２無水物等が例示される。
中でも、芳香環を有する骨格を有する酸無水物であることが好ましい。
これらの酸無水物は単独でもよいし、２種以上を混合して用いることもできる。
【００２２】
上記アミック酸構造を導入する反応の反応温度としては、室温〜１００℃であることが好ましい。より好ましくは、４０〜９０℃である。室温付近でも充分反応は進行するが、反応生成物によっては反応中に析出して反応系の撹拌が不可能になる場合があるため、室温よりも高めで反応する方が好ましい。上記工程の圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもかまわない。反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間程度が好適である。
【００２３】
上記イミド結合を有する有機骨格を形成する反応は、反応温度が８０〜３００℃であることが好ましい。より好ましくは、１００〜２００℃であり、更に好ましくは、１００〜１５０℃であり、副生物として水が生じるので、水、溶媒の共沸温度以上で保持することである。反応圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもかまわない。
また反応触媒としては、閉環触媒としてピリジン、トリエチルアミン、イミダゾール、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の公知公用のアミン、硫酸、パラトルエンスルホン酸、リン酸、ポリリン酸、リンタングステン酸などのプロトン酸、又は、トルエン、キシレン等の水と共沸する溶剤を添加することが望ましい。
反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間程度が好適である。
【００２４】
本発明はまた、上述したシロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物であって、上記硬化性組成物は、更に架橋剤を含有する硬化性組成物でもある。
上記架橋剤は、本発明の技術分野において架橋剤と認められるものであればよい。
本発明の硬化性組成物は、上述したシロキサン化合物（Ｉ）を含有し、更に架橋剤を含有することにより、硬化性組成物の基本性能を充分なものとしながら、耐熱性が顕著に優れたものとなる。
なお、本発明の硬化性組成物におけるシロキサン化合物（Ｉ）の好ましい形態は、上述した本発明のシロキサン化合物（Ｉ）の好ましい形態と同様である。
【００２５】
本発明の硬化性組成物における架橋剤としては、好ましくは、シロキサン化合物（Ｉ）における重合性不飽和結合と反応し得る基を有するシラン化合物であることが好ましい。さらに、好ましいシラン化合物は、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とを有するシラン化合物である。
また、上記各形態においてシラン化合物が、シロキサン結合からなる主鎖骨格（ポリシロキサン骨格）を有するものであることが好ましい。
該シラン化合物においては、主鎖骨格を構成する少なくとも１つのケイ素原子に、イミド結合またはイミド結合を有する有機骨格と、重合性不飽和結合反応し得る基または重合性不飽和結合反応し得る基を有する有機骨格が結合していることがさらに好ましい。イミド結合またはイミド結合を有する有機骨格が結合するケイ素原子と、重合性不飽和結合反応し得る基または重合性不飽和結合反応し得る基を有する有機骨格が結合しているケイ素原子は同一であっても異なっていてもよい。
また、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とが一つの有機骨格（有機骨格（Ｘ））に含まれる形態が好ましい。
したがって、特に好ましいシラン化合物の一つの形態は、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とを有する有機骨格（Ｘ）を有するシラン化合物であって、該シラン化合物が、シロキサン結合からなる主鎖骨格（ポリシロキサン骨格）を有し、該主鎖骨格を構成する少なくとも１つのケイ素原子に、有機骨格（Ｘ）が結合してなる形態である。
架橋剤として好ましいシラン化合物は、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とを有するシラン化合物であれば、他の結合基の種類やシラン化合物の組成を限定されるものではないが、本発明の硬化性組成物における上記架橋剤としては、下記平均組成式（２）；
ＸａＹｂＺｃＳｉＯｄ （２）
（式中、Ｘは、同一若しくは異なって、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。Ｙは、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ基からなる群より選ばれる少なくとも１種を表す。Ｒは、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。Ｚは、同一若しくは異なって、イミド結合を有さない有機基を表す。ａは、０でない３以下の数であり、ｂは、０又は３未満の数であり、ｃは、０又は３未満の数であり、ｄは、０でない２未満の数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋２ｄ＝４である。ＸとＺは、モル比率が５／９５〜５０／５０である。）で表されるシラン化合物（Ａ）であることが好ましい。
ここで、上記Ｘの係数ａは、０＜ａ≦３の数である。Ｙの係数ｂは、０≦ｂ＜３の数である。Ｚの係数ｃは、０≦ｃ＜３の数である。Ｏの係数ｄは、０＜ｄ＜２である。
【００２６】
上述したように、耐熱性等を付与するためには本発明のシロキサン化合物（Ｉ）を架橋剤と併用することが好ましいが、中でも上記シラン化合物（Ａ）を架橋剤として用いることが好適である。すなわち、硬化性組成物における上記架橋剤を上記シラン化合物（Ａ）とすることにより、得られる硬化物はシリコーン樹脂骨格中にイミド構造が導入され、かつシラン化合物（Ａ）によりＴ型シロキサン構造が導入されるため、耐熱性が更に向上したものとなる。また、従来のシリコーンと比較して、更に広範囲で過酷な温度環境下でも使用が可能となる。
上記Ｔ型シロキサン構造とは、珪素原子の結合形態として３つがＳｉ−Ｏ結合で、１つがＳｉ−Ｃの形態の分枝構造を意味する。
【００２７】
なお、上記シラン化合物（Ａ）は、ラジカル重合で架橋反応が進む架橋剤であるので、ラジカル重合開始剤が必要である。すなわち、本発明の硬化性組成物は、架橋剤が上記シラン化合物（Ａ）である場合は、ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。
上記ラジカル重合開始剤としては、有機過酸化物及び有機アゾ化合物が好ましく用いられる。
上記有機過酸化物としては、具体的には、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロキサノンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド等の如きケトンパーオキサイド；キュメンハイドロパーオキサイド、ターシャリーブチルハイドロパーオキサイド等の如きハイドロパーオキサイド；ターシャリーブチルパーオキシオクトエート、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエート等の如きパーオキシエステル；１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、トリス−（ターシャリーブチルパーオキシ）トリアジン等の如きジアルキルパーオキサイド；イソブチリルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等の如きジアシルパーオキサイド；１，１−ジ−ターシャリーブチルパーオキシシクロへキサン、２，２−ジ−（ターシャリーブチルパーオキシ）−ブタン等の如きパーオキシケタール：ターシャリーブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ビス（４−ターシャリーブチルシクロへキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−３−メトキシブチルパーオキシジカーボネート等の如きパーカーボネート等をあげることができる。また、上記有機アゾ化合物としては、具体的には、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスカルボンアミド等のアゾビスアルカノニトリルをあげることができる。これらのラジカル重合開始剤は、１種で用いてもよく２種以上を併用することもできる。
【００２８】
これらのラジカル重合開始剤の使用量は、上記シラン化合物（Ａ）１００質量％に対して０．０５〜１５質量％、好ましくは０．１〜１０質量％、特に好ましくは０．２〜５質量％程度の量である。
上記ラジカル重合開始剤に、コバルト、マンガン、鉄、銅、その他の重金属のオクチル酸塩あるいはナフテン酸塩の如き多価金属の有機酸塩及び必要ならばジメチルアニリン、ジメチルパラトルイジン等の如き第３級アミン等の重合促進剤やハイドロキノン、ナフトエキノン、ターシャリーブチルカテコール、ｐ−ベンゾキノン、ブチレーテッドヒドロキシトルエン、ニトロキシドラジカル類等の重合禁止剤等を少量加えることも反応速度の制御、ポットライフの改善のため好ましく実施しうる。
【００２９】
上記シラン化合物（Ａ）は、ケイ素原子にイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が少なくとも１個結合してなる構成単位（以下、構成単位（ｉ）とも言う。）とシロキサン結合とを有するものである。例えば、シロキサン骨格、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）、構成単位（ｉ）等の構造を適宜選択し、各種ポリマーに対して高い相溶性を示すものとすることにより、該ポリマーに容易に耐熱性等を付与することができる。耐熱性等を付与されたポリマーは、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成できる。
【００３０】
上記シラン化合物（Ａ）において、「イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）」とは、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とを必須とするものであればよいが、例えばイミド構造と炭素数１〜６のアルキレン基とを含む構造、イミド構造と２級アミノ基とを含む構造、イミド構造と３級アミノ基とを含む構造等が好ましい。中でもイミド構造と炭素数１〜６のアルキレン基とを含む構造が耐熱性、耐溶剤性に優れる点でより好ましい。
上記重合性不飽和結合と反応し得る基は、上記シラン化合物（Ａ）が架橋剤として作用する為に、シロキサン化合物（Ｉ）の重合性不飽和結合と反応するために必須である反応基である。上記重合性不飽和結合と反応し得る基が、好ましくは、重合性不飽和結合である。
上記シラン化合物（Ａ）において、上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が占める割合としては、シラン化合物（Ａ）に含まれるケイ素原子１００モルに対して、１００〜５モルであることが好ましい。
より好ましくは１０モル以上であり、さらに好ましくは１５モル以上であり、特に好ましくは２０モル以上である。
【００３１】
上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が結合したケイ素原子には、有機骨格（Ｘ）と、少なくとも１個の酸素原子が結合しており、該酸素原子を介してシロキサン結合を形成している。すなわち、有機骨格（Ｘ）が結合したケイ素原子には、有機骨格（Ｘ）と、酸素原子と、場合によりその他の骨格とが結合しており、有機骨格（Ｘ）と酸素原子とその他の骨格の結合数の合計が４である。
【００３２】
上記シラン化合物（Ａ）は、シロキサン骨格（主鎖骨格とも言う。）を有するものであることが好ましい。このようなシロキサン骨格としては、シロキサン結合を必須とするものであればよく、該シロキサン骨格の構造としては、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよい。上記シラン化合物（Ａ）において、シロキサン骨格の占める割合としては、シラン化合物（Ａ）１００質量％中、８０〜１０質量％であることが好ましい。より好ましくは、７０〜１５質量％であり、更に好ましくは、５０〜２０質量％である。
【００３３】
上記シラン化合物（Ａ）は、上述の構成であれば特に限定されないが、好適な実施形態としては、（１）シロキサン結合と、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基とを有するシラン化合物であって、該シラン化合物は、シロキサン結合（ポリシロキサン結合）を必須とする主鎖骨格を有し、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造が主鎖骨格に結合した構造を有する形態、（２）ケイ素原子に、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格が少なくとも１個結合してなり、且つ、上記ケイ素原子に酸素原子が少なくとも１個結合してなる、構成単位を必須とし、該構成単位の上記ケイ素原子が酸素原子を介してシロキサン骨格を形成してなる形態、（３）シロキサン結合からなる主鎖骨格と、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格からなるシラン化合物であって、該主鎖骨格の少なくとも一部のケイ素原子が該有機骨格と結合してなる構成単位を必須単位として含有する形態、（４）シロキサン結合と、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格からなるシラン化合物であって、該シラン化合物は、ポリシロキサン結合を必須とする主鎖骨格を有し、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基とを含む有機骨格が主鎖骨格中の少なくとも１個のケイ素原子に結合してなる形態等が挙げられる。
【００３４】
上記好適な実施形態（１）において、「イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造が主鎖骨格に結合した構造」とは、上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造（イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格）の少なくとも１つがシラン化合物（Ａ）の主鎖骨格（シロキサン骨格）に結合した構造であればよい。すなわち、上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造を主鎖骨格以外に有する構造であればよい。具体的には、上記シラン化合物（Ａ）はイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造を側鎖に有する形態が好適である。この場合、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造が「鎖」の形態となった繰り返し単位を有するものに限られず、側鎖として１つ以上含まれればよい。
【００３５】
上記好適な実施形態（２）において、「ケイ素原子に、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格が少なくとも１個結合してなり、且つ、前記ケイ素原子に酸素原子が少なくとも１個結合してなる、構成単位」は、下記一般式（３）：
【００３６】
【化２】
【００３７】
（式中、Ｘは、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。ｓは、１〜３の整数であり、２ｔは、１〜３の整数である。ｓ＋２ｔ＝４である。）で表されることが好ましい。
【００３８】
上記平均組成式（２）において、Ｙとしては、水酸基、ＯＲ基であることが好ましい。より好ましくは、ＯＲ基であり、更に好ましくは、Ｒが炭素数１〜８のアルキル基であるＯＲ基である。また、Ｚとしては、アルキル基、アリール基、アラルキル基等の芳香族残基、及び、不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらは置換基があってもよい。より好ましくは、置換基があってもよい、炭素数１〜８のアルキル基若しくはアリール基、又は、アラルキル基等の芳香族残基である。
【００３９】
上記イミド結合を有さない有機基（Ｚ）としては、好ましくは、アルキル基；アリール基、アラルキル基等の芳香族残基；不飽和脂肪族残基からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、これらは置換基があってもよい。中でも、長鎖の有機基であることがより好ましい。具体的には、炭素数４以上の有機基であることがさらに好ましく、炭素数４以上のアルキル基であることが特に好ましい。これにより、硬化成型体が脆くなり難く、機械的強度に優れるものとすることができる。具体例としては、ブチル、ペンチル、ヘキシル、デシル等が好ましい。特に好ましくは、ヘキシルである。
硬化成型体が脆くなり難く機械的強度に優れるものとするためには、上記シラン化合物（Ａ）において、有機基（Ｚ）が占める割合としては、シラン化合物（Ａ）に含まれるケイ素原子１００モルに対して、５〜９５モルであることが好ましい。より好ましくは１０モル以上であり、さらに好ましくは２０モル以上であり、特に好ましくは５０モル以上である。
硬化成型体が脆くなり難く機械的強度に優れるものとし、且つ架橋剤としての架橋効果の両方に優れる点から、シラン化合物（Ａ）における、有機骨格（Ｘ）と有機基（Ｚ）の合計モル量に対する、有機骨格（Ｘ）の含有モル量が、５モル％〜９５モル％であることが好ましい。さらに好ましくは１０モル％〜９０モル％である。より好ましくは、１５モル％以上、特に好ましくは、２０モル％以上である。
【００４０】
上記シラン化合物（Ａ）は、例えば、
【００４１】
【化３】
【００４２】
（式中、Ｘ、Ｙ及びＺは、同一若しくは異なって、上述と同様である。ｎ１及びｎ２は、重合度を示し、ｎ１は、０でない正の整数であり、ｎ２は、０又は正の整数である。）で示される。なお、Ｙ／Ｚ−は、Ｙ又はＺが結合していることを表し、Ｘ１〜２−は、Ｘが１又は２個結合していることを表し、（Ｚ／Ｙ）１〜２−は、Ｚ又はＹが１個結合するか、Ｚ又はＹが２個結合するか、Ｚ及びＹが１個ずつ、合計２個結合することを表す。Ｓｉ−（Ｘ／Ｙ／Ｚ）３は、Ｘ、Ｙ及びＺから選ばれる任意の３種がケイ素原子に結合していることを示す。上記式において、Ｓｉ−Ｏｍ１とＳｉ−Ｏｍ２は、Ｓｉ−Ｏｍ１とＳｉ−Ｏｍ２の結合順序を規定するものではなく、例えば、Ｓｉ−Ｏｍ１とＳｉ−Ｏｍ２が交互又はランダムに共縮合している形態、Ｓｉ−Ｏｍ１からなるポリシロキサンとＳｉ−Ｏｍ２のポリシロキサンが結合している形態等が好適であり、縮合構造は任意である。
【００４３】
上記シラン化合物（Ａ）としては、上記平均組成式（２）で表すことができるが、該シラン化合物（Ａ）のシロキサン骨格（シロキサン結合を必須とする主鎖骨格）は、（ＳｉＯｍ）ｎと表すこともできる。（ＳｉＯｍ）ｎ以外の構造は、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造）Ｘ、水素原子、水酸基等のＹ、イミド結合を含まない有機基Ｚであり、これらは主鎖骨格のケイ素原子に結合することとなる。Ｘ、Ｙ及びＺは、「鎖」の形態となった繰り返し単位に含まれてもよく、含まれていなくてもよい。例えば、Ｘは、側鎖として１分子に１つ以上含まれていればよい。上記（ＳｉＯｍ）ｎにおいて、ｎは、重合度を表すが、該重合度は、主鎖骨格の重合度を表し、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）は、必ずしもｎ個存在していなくてもよい。言い換えれば、（ＳｉＯｍ）ｎの１つの単位に必ずしも１つのイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が存在していなくてもよい。また、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）は、１分子中に１つ以上含まれていればよいが、複数含まれる場合、上述したように、１つのケイ素原子に２以上のイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格が結合していてもよい。
【００４４】
上記主鎖骨格（ＳｉＯｍ）ｎにおいて、ｍは、１．０以上２．０未満の数であることが好ましい。より好ましくは、ｍ＝１．５〜１．８である。特に好ましくは、ｍ＝１．５である。また、上記主鎖骨格（ＳｉＯｍ１）ｎ１及び（ＳｉＯｍ２）ｎ２において、（ｎ１＋１）／（ｎ１＋ｎ２＋１）の範囲が、上記平均組成式（２）におけるａの好ましい範囲と同様であることが好ましい。更に、上記式中の（Ｘ／Ｙ／Ｚ）３に結合しているＳｉ原子、及び、（ＳｉＯｍ１）中のＳｉ原子に結合するＸの個数は１個であることが好ましい。
上記ｎは、重合度を表し、１〜５０００であることが好ましい。より好ましくは、１〜２０００であり、更に好ましくは、１〜１０００であり、特に好ましくは、１〜２００である。
上記ｎが２である場合のシラン化合物（Ａ）としては、ケイ素原子にイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が少なくとも１個結合してなる構成単位（構成単位（ｉ））が２つ含まれる形態と、該構成単位（ｉ）が１つしか含まれない形態が挙げられる。具体的には、
【００４５】
【化４】
【００４６】
（式中、Ａは、Ｙ又はＺであり、Ｘ、Ｙ及びＺは、上述と同様である。）等が好適であり、同一の構成単位（ｉ）２つを含むホモポリマーの形態と、異なる構成単位（ｉ）２つを含むホモポリマーの形態と、構成単位（ｉ）を１つしか含まないコポリマーの形態（共縮合構造の形態）がある。
【００４７】
上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）は、下記式（４）：
【００４８】
【化５】
【００４９】
（式中、Ｒ５は、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有し、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する。ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数である。上記ｙとしては、０又は１である。）で表される基であることが好ましい。上記Ｒ５において、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造とは、Ｒ５が芳香族化合物の環構造（芳香環）を有する基、複素環式化合物の環構造（複素環）を有する基及び脂環式化合物の環構造（脂環）を有する基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基であることを表す。Ｒ５としては、フェニレン基、ナフチリデン基、ノルボルネンの２価基、（アルキル）シクロヘキシレン基、シクロヘキセニル基等が好ましい。より好ましくは、ノルボルネン及び／又はシクロヘキセニル基であり、更に好ましくは、ノルボルネンである。
上記Ｒ５が、さらに重合性不飽和結合を有することが好ましい。
上記重合性不飽和結合を有するＲ５としては、具体的には、シクロヘキセニル基、ノルボルネンが挙げられる。
【００５０】
上記式（４）において、ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数である。
なお、ｘ＋ｙとしては、０以上１０以下の整数であればよいが、３〜７であることが好ましい。より好ましくは３〜５であり、特に好ましくは３である。
上記ｙとしては、０又は１であり、０であることが好ましい。
【００５１】
上記平均組成式（２）におけるＸが上記式（４）で表される基である場合、本発明のシラン化合物（Ａ）を、本明細書中、シラン化合物（４）ともいう。
上記シラン化合物（４）は、非常に高い耐熱性を有し、かつ、各種ポリマーに対して高い相溶性を示すことから、容易に耐熱性を付与することができる。
上記平均組成式ＸａＹｂＺｃＳｉＯｄで表されるシラン化合物（Ａ）は、いずれの方法によっても得ることができるが、例えば、上記シラン化合物（Ａ）におけるイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格Ｘに対応するアミド結合を有する有機骨格Ｘ´と、シロキサン結合とを有する平均組成式Ｘ´ａＹｂＺｃＳｉＯｄで表される（シラン化合物からなる）中間体をイミド化させる工程を含む製造方法が好ましい。
【００５２】
上記平均組成式におけるＸが結合したケイ素原子は、酸素原子との結合数が３であることが好ましい。これによれば、Ｘが結合したケイ素原子が、他の官能基と結合していないため、耐熱性、耐湿性、耐加水分解性に優れたシラン化合物とすることができる。例えば、Ｘが結合したケイ素原子が一つの酸素と結合し、他の官能基を有する場合、官能基の種類によって、耐熱性、耐湿性、耐加水分解性が低下するおそれがある。また、上記シロキサン結合を構成するケイ素原子は、酸素原子との結合数が３であることが好ましい。これによれば、シロキサン結合を構成するケイ素原子が、Ｘで表される有機基以外の官能基と結合していないため、より耐熱性、加水分解性に優れたシラン化合物とすることができる。
【００５３】
本発明の硬化性組成物における上記シロキサン化合物（Ｉ）と上記平均組成式（２）で表されるシラン化合物（Ａ）との配合比（質量比）は、１０／９０〜９５／５であることが好ましい。より好ましくは、４０／６０〜９０／１０であり、更に好ましくは、６０／４０〜８５／１５である。
【００５４】
本発明の硬化性組成物を１００質量％とすると、上記平均組成式（２）で表されるシラン化合物（Ａ）が１０〜６０質量％であることが好ましい。１０質量％未満であると、耐熱性等の特性が充分に発揮されなくなるおそれがあり、６０質量％を超えると、成形性が低下するおそれがある。
下限は、より好ましくは、１２質量％である。更に好ましくは、１５質量％である。上限は、より好ましくは、４０質量％である。更に好ましくは、３０質量％である。
【００５５】
上記シラン化合物（Ａ）の製造方法としては、具体的には、下記工程のいずれかを含むものであることが好適である。このような工程を含むことにより、工業的に入手可能な原料を用いることができる、工業的な生産工程に適するように製造することができる、製造ルートや中間体を選択することにより効率よく製造することができるといったような利点がある。
【００５６】
上記製造方法としては、上記シラン化合物（上記シラン化合物（Ａ）又は上記式（４）で表されるシラン化合物（４））を製造する方法であって、該製造方法は、下記平均組成式：
Ｘ´ａＹｂＺｃＳｉＯｄ
（式中、Ｘ´は、同一若しくは異なって、アミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格を表す。Ｙは、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ基からなる群より選ばれる少なくとも１種を表す。Ｒは、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。Ｚは、同一若しくは異なって、アミド結合を有さない有機基を表す。ａは、０でない３以下の数であり、ｂは、０又は３未満の数であり、ｃは、０又は３未満の数であり、ｄは、０でない２未満の数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋２ｄ＝４である。Ｘ´とＺは、モル比率が５／９５〜５０／５０である。）におけるＸ´が、下記式（５）：
【００５７】
【化６】
【００５８】
（式中、Ｒ６は、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有し、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数であり、ｙは、０又は１である。）で表されるシラン化合物からなる中間体をイミド化する工程を含むシラン化合物（シラン化合物（４）又はシラン化合物（Ａ））の製造方法でもあることが好ましい。なお、Ｘ´が上記「式（５）で表されるシラン化合物からなる中間体」とは、中間体としてＸ´が式（５）で表されるシラン化合物をいう。また、上記Ｙ、Ｚ、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、上記平均組成式において説明したものとそれぞれ同様であることが好ましく、上記Ｒ６、ｘ、ｙ及びｚは、上記シラン化合物（４）において説明したＲ５、ｘ、ｙ及びｚとそれぞれ同様であることが好ましい。
【００５９】
上記製造方法（製造方法（Ｉ）ともいう。）においては、上記式（５）で表される中間体（以下、中間体（５）ともいう）をイミド化する工程を含むものであれば特に限定されない。イミド化工程は、アミック酸の脱水閉環によりイミド化する工程であり、反応条件を下記に示す。
【００６０】
上記イミド化工程の反応温度としては、８０〜３００℃であることが好ましい。より好ましくは、１００〜２００℃であり、更に好ましくは、副生物として水が生じるので、水、溶媒の共沸温度以上で保持することである。反応圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもかまわないが、副生水を効率よく反応系外へ留去することで反応が進行しやすいので、常圧以下である方が好ましい。具体的には、０．０１〜０．５ＭＰａ等が好適である。
また反応触媒としては、閉環触媒としてピリジン、トリエチルアミン、イミダゾール、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の公知公用のアミン、又は、トルエン、キシレン等の水と共沸する溶剤を添加することが望ましい。
反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間程度が好適である。
【００６１】
上記製造方法（製造方法（Ｉ））は、下記式（６）：
【００６２】
【化７】
【００６３】
（式中、Ｒ７は、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有し、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。Ｒ８は、同一若しくは異なって、有機基を表し、Ｒ９は、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ９´基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を表す。ここでＲ９´は、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数であり、ｙは、０又は１であり、ｐは、０以上２以下の整数である。）で表されるシラン化合物からなる中間体を加水分解し、重縮合する工程を含むことが好ましい。
すなわち、このような製造方法（製造方法（ＩＩ）ともいう。）は、イミド化工程（Ｉ）に加えて、上記式（６）で表される中間体（中間体（６）ともいう）から中間体（５）を得る工程（工程（ＩＩ）ともいう）を含むこととなる。なお、上記Ｒ７、ｘ、ｙ及びｚは、上記シラン化合物（４）において説明したＲ５、ｘ、ｙ及びｚとそれぞれ同様であることが好ましい。また、Ｒ８及びＲ９は、式（２）におけるＹ、Ｚに対応する。ｐは０又は１が好適である。
【００６４】
上記工程（ＩＩ）としては、中間体（６）のアルコキシシリル基の加水分解・重縮合反応によりポリシロキサン骨格を形成して中間体（５）を得る工程である。
上記工程（ＩＩ）を含むと、中間体（５）の前駆体として親水性の高い中間体（６）（上記式（６）で表される中間体）を経るため、アルコキシシリル基の加水分解・重縮合反応の反応効率が高くなり、ポリシロキサン骨格の重合度を上げやすいという利点がある。
【００６５】
上記工程（ＩＩ）においては、中間体（６）を水又は水を有する有機溶媒と混合させて中間体（６）を加水分解・縮合することになる。
このような加水分解・縮合反応により、加水分解・縮合物であるポリシロキサン骨格を形成することができることになる。加水分解・縮合物とは、加水分解反応により得られたものを更に縮合反応することによって得られる化合物をいう。
以下に、中間体（６）の加水分解反応及び縮合反応を示す。
ＳｉＲ８ｐ（ＯＲ９´）３−ｐ＋（３−ｐ）Ｈ２Ｏ（加水分解）→ＳｉＲ８ｐ（ＯＨ）３−ｐ＋（３−ｐ）Ｒ９´ＯＨ
ＳｉＲ８ｐ（ＯＨ）３−ｐ→ＳｉＲ８ｐ（ＯＨ）ｅＯｕ→ＳｉＲ８ｐＯ２／ｕ（縮合物）
（式中、Ｒ８、Ｒ９´及びｐは、上述したとおりである。ｅ及びｕは任意の数値である。）
このように中間体（６）を加水分解・縮合することにより、ポリシロキサン骨格の重合度が高い中間体（５）を得ることができることとなる。
【００６６】
上記加水分解・縮合反応においては、水を用いることになり、中間体（６）１００質量％に対して、１０〜５０質量％の水を添加して反応させることが好適である。好ましくは、２０〜４０質量％である。
上記反応に用いる水は、イオン交換水、ｐＨ調整水等のいずれを用いてもよいが、ｐＨ７前後の水を用いることが好ましい。このような水を用いることにより、組成物中のイオン性不純物量を低減させることが可能となり、低吸湿性又は高絶縁性の樹脂組成物とすることが可能となる。なお、水の純度としては、ｐＨ７である方が好ましいが、塩化水素、シュウ酸、又は、ピリジン、トリエチルアミン等は高温で反応系外へ揮散するので微量添加してｐＨを２〜１２の範囲で調整してもよい。
上記水の使用形態としては、中間体（６）に滴下する形態でもよいし、一括投入する形態でもよい。
【００６７】
上記アルコキシシリル基の加水分解・重縮合反応における反応温度としては、室温〜２００℃であることが好ましい。より好ましくは、室温〜１００℃であり、最も好ましくは、副生物としてアルコールが生じるのでアルコール、水、溶媒の共沸還流下で保持することである。上記反応における圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもよいが、副生アルコールを効率よく反応系外へ留去することで反応が進行しやすいので、常圧以下である方が好ましい。また反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間であることが好適である。
【００６８】
上記中間体（６）の製造方法としては特に限定されないが、下記式（７）で表される化合物（化合物（７）という。）から得ることが好ましい。すなわち、上記製造方法（製造方法（ＩＩ））は、下記式（７）：
【００６９】
【化８】
【００７０】
（式中、Ｒ１０は、同一若しくは異なって、有機基を表し、Ｒ１１は、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ１１´基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を表す。ここでＲ１１´は、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数であり、ｙは、０又は１であり、ｖは、０以上２以下の整数である。）で表される化合物に重合性不飽和結合と反応し得る基を有する酸無水物を開環付加して式（６）で表されるシラン化合物からなる中間体を得る工程（工程（ＩＩＩ）とも言う。）を含むことが好ましい。
すなわち、このような製造方法（製造方法（ＩＩＩ）ともいう。）は、イミド化工程（Ｉ）に加えて、加水分解・重縮合工程（ＩＩ）を含み、更に、化合物（７）から中間体（６）を得る工程（工程（ＩＩＩ））を含むこととなる。このような工程を含むことにより、安価な製造原料を使用できるという利点がある。なお、上記ｘ、ｙ及びｚは、上記シラン化合物（４）において説明したｘ、ｙ及びｚとそれぞれ同様であることが好ましい。また、Ｒ１０、Ｒ１１及びｖとしては、上記式（６）で説明したＲ８、Ｒ９及びｐと同様であることが好ましい。
【００７１】
上記工程（ＩＩＩ）としては、化合物（７）から中間体（６）を得る酸無水物の開環付加工程であり、この反応条件を下記に示す。
上記工程（ＩＩＩ）における水分濃度としては、酸無水物の有水化により目的化合物の収率が低下するため、溶剤及び反応装置はよく乾燥しておき、反応中は乾燥窒素ガスを流通させる方が好ましい。溶剤の乾燥はモレキュラーシーブ、無水硫酸マグネシウム、無水塩化カルシウム等公知公用の脱水剤を用いてもよいし、反応前に蒸留をかける等してもよい。
上記工程の反応温度としては、室温〜１００℃であることが好ましい。より好ましくは、４０〜９０℃である。室温付近でも十分反応は進行するが、反応生成物によっては反応中に析出して反応系の撹拌が不可能になる場合があるため、室温よりも高めで反応する方が好ましい。上記工程の圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもかまわない。反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間程度が好適である。
【００７２】
上記製造方法（ＩＩＩ）の好適な形態としては、工程（ＩＩＩ）、工程（ＩＩ）及び工程（Ｉ）を含む形態（形態（Ａ））が好適である。
上記形態（Ａ）は、化合物（７）から酸無水物の開環付加反応により中間体（６）を得て（工程（ＩＩＩ））、中間体（６）を加水分解・重縮合することにより中間体（５）を得て（工程（ＩＩ））、更に中間体（５）をイミド化することによりシラン化合物（Ａ）又はシラン化合物（４）を得る形態である。
【００７３】
上記架橋剤としては、上述したシラン化合物（Ａ）以外のものを使用することができ、例えば、多価アミン、多価チオール、多価アクリレート等の１種又は２種以上を用いることが可能である。ここで多価アミン、多価チオールは、付加反応で架橋反応が進む架橋剤であり、多価アクリレートは、ラジカル重合で架橋反応が進む架橋剤である。
ラジカル重合で架橋反応が進む架橋剤を用いる場合は、上述したラジカル重合開始剤が必要である。
【００７４】
本発明の硬化性組成物は、更に熱硬化性樹脂を含むものであってもよい。上記熱硬化性樹脂としては、本発明の技術分野において熱硬化性樹脂と認められるものを適宜使用することができ、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアネートエステル樹脂、ウレタン樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、フェノール樹脂が好適である。また、上述の他に例えばメラミン樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂、キシレン樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド樹脂、ビニルエーテル樹脂、ポリアニリン樹脂等を用いることができる。
これら化合物は単独で用いても２種類以上を併用してもよい。
なお、例えば上記エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアネートエステル樹脂を用いる場合は、通常硬化触媒／硬化剤が必要である。上記ウレタン樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂は、通常熱のみで硬化しうる。上記フェノール樹脂は、熱のみでも硬化しうるし、硬化触媒／硬化剤を用いて硬化させることもできる。
【００７５】
上記硬化性組成物は、必要に応じて硬化成分を含んでいてもよい。硬化成分としては、硬化触媒、硬化剤が挙げられる。なお、硬化触媒は樹脂の構造にならないもの、硬化剤は樹脂中に組み込まれるものを意味する。
【００７６】
本発明の硬化性組成物が含んでいてもよい硬化成分（具体的には、硬化触媒、硬化剤）について以下に説明する。
上記硬化触媒としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類；２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ベンジルメチルアミン、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ〔５．４．０〕−７−ウンデセン）、ＤＣＭＵ（３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素）等のアミン類；例えば、トリフェニルホスフィン、トリブチルヘキサデシルホスフォニウムブロマイド、トリブチルホスフィン、トリス（ジメトキシフェニル）ホスフィン等の有機リン化合物等の１種又は２種以上が好適である。
【００７７】
上記硬化剤としては、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、メチルナジック酸等の酸無水物類；フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂等の種々のフェノール樹脂類；種々のフェノール類とヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂等の各種のフェノール樹脂類等の１種又は２種以上を用いることができる。
【００７８】
上記硬化性組成物は、必要に応じて溶剤を含んでいてもよい。上記溶剤としては、上記したエーテル結合、エステル結合及び窒素原子からなる少なくとも１つ以上の構造を有するものが好ましく、含浸や塗布工程の最適粘度となるよう、又は、乾燥工程条件により、単独又は２種類以上の混合物と用いることができる。
【００７９】
本発明の硬化性組成物には更に、その他の添加剤として、安定剤、離型剤、カップリング剤、着色剤、可塑剤、希釈剤、光感光剤、難燃剤、応力緩和剤、充填材、各種ゴム状物、陰イオン交換体等を必要に応じて配合することができる。
【００８０】
本発明の硬化性組成物は、上述したように機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性をより向上させた硬化物を形成することができるものであり、当該硬化物は、特にコンバータ、インバータ、ハイブリッドＩＣ、メンブレンスイッチ等のパワーモジュール用絶縁材料、部品ポッティング剤、エンキャップ剤、シール剤、基板コーティング剤、衝撃吸収剤等のアセンブリ用接着剤、ワイヤーシール剤、エンジンガスケット剤等の航空／宇宙産業用接着剤等に好適に用いることができるものである。
【発明の効果】
【００８１】
本発明の硬化性組成物は、上述の構成よりなり、機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性が顕著に向上されたものであり、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成できる硬化性組成物である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８２】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。
後述する化学式中のｎは、括弧内のシロキサン結合が繰り返されていることを示し、各合成例で得られた化合物の化学式は、合成した化合物の主たる組成を示すものである。
また、ＧＰＣ測定条件、及び、ＮＭＲの測定条件は、以下の通りである。
（ＧＰＣ測定条件）
使用カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＧＦ−７ＭＨＱ（昭和電工社製） ２本
溶離液：ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）
流速：０．６ｍｌ／ｍｉｎ．
カラム温度：４０℃
標準物質：ポリスチレン
検出器：ＲＩ（示差屈折率）検出器
打ち込み量：０．５ｗｔ％溶液で１０μＬ
（ＮＭＲ測定条件）
溶媒：ＣＤＣｌ３
濃度：５ｗｔ％
【００８３】
合成例１ ポリシロキサンＡの合成
７％Ｏ２ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、トルエン９５ｇと３−アミノプロピル基両末端型ジメチルシロキサンオリゴマー（商品名「サイラプレーンＦＭ−３３１１」、チッソ社製）７３．９３ｇを投入し室温にて攪拌均一化したところで、３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物１４．４０ｇと無水マレイン酸８．２０ｇを添加し４０℃で一晩攪拌し続けた。反応液が白濁・高粘度化したのを確認後、７％Ｏ２ガスを流通しながら８０％リン酸９．８４ｇを入れて昇温を開始した。１００℃を超えたところで生成水が、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップに回収され始め、さらに８時間かけて１２０℃まで昇温したところ４．５ｇの水が回収できた。冷却後反応液は昇温前より低粘度化したものの黄色透明化していた。この反応液を水洗した後、ロータリーエバポレーターで揮発分を除去することでポリシロキサンＡを得た。ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３８３０、Ｍｎ２６３０であった。さらに１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１０ｐｐｍ（マレイミド基由来）、７．１６ｐｐｍ、７．９２ｐｐｍ（いずれもジフェニルスルホン骨格由来）のピークが、１３Ｃ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１１８．９ｐｐｍ、１３０．７ｐｐｍ、１３３．９ｐｐｍ、１６１．６ｐｐｍ（いずれもジフェニルスルホン骨格由来）、１３５．４ｐｐｍ、１７０．２ｐｐｍ（いずれもマレイミド基由来）のピークがそれぞれ碓認できたことから、ポリシロキサンＡは式（８）のポリマー構造であると断定した。
【００８４】
【化９】
【００８５】
合成例２ ポリシロキサンＢの合成
７％Ｏ２ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、トルエン９３ｇと分子量９２０の３−アミノプロピル基両末端型ジメチルシロキサンオリゴマー（商品名「サイラプレーンＦＭ−３３１１」、チッソ社製）３９．５３ｇと分子量９６２０の３−アミノプロピル基両末端型ジメチルシロキサンオリゴマー（商品名「サイラプレーンＦＭ−３３２５」、チッソ社製）４５．９３ｇを投入し室温にて攪拌均一化したところで、無水マレイン酸９．５５ｇを添加し４０℃で一晩攪拌し続けた。未反応の無水マレイン酸が消費されることで固形物の消失が目視で確認でき、反応液が高粘度化した。引き続き７％Ｏ２ガスを流通しながら８０％リン酸１１．７０ｇを入れて昇温を開始した。１００℃を超えたところで生成水がＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップに回収され始め、さらに８時間かけて１２０℃まで昇温したところ４．１ｇの水が回収できた。冷却後反応液は昇温前より低粘度化したものの黄色透明化していた。この反応液を水洗した後、ロータリーエバポレーターで揮発分を除去することでポリシロキサンＡを得た。ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３９１０、Ｍｎ１８２０であった。さらに、１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１０ｐｐｍ（マレイミド基由来）、１３Ｃ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１３５．４ｐｐｍ、１７０．２ｐｐｍ（いずれもマレイミド基由来）のピークがそれぞれ確認できたことから、ポリシロキサンＡは式（９）のポリマー構造であると断定した。
【００８６】
【化１０】
【００８７】
合成例３ ポリシロキサンＣの合成
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、トルエン３０ｇ、Ｎ，Ｎ´−ジメチルアセトアミド７０ｇと分子量９２０の３−アミノプロピル基両末端型ジメチルシロキサンオリゴマー（商品名「サイラプレーンＦＭ−３３１１」、チッソ社製）３６．１３ｇと３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物１３．５１ｇを投入し室温にて攪拌均一化したところで、８０℃で６時間攪拌し続けた。未反応のテトラカルボン酸２無水物が消失して高粘度化した。引き続き７％Ｏ２ガスを流通しながら８０％リン酸０．０９６ｇを入れて昇温を開始した。１００℃を超えたところで生成水がＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップに回収され始め、さらに８時間かけて１６０℃まで昇温したところ１．５ｇの水と共沸成分としてのトルエンが回収できた。冷却後反応液は昇温前より低粘度化したものの黄色透明化していた。この反応液を水洗して粘張な流動成分としてポリシロキサンＣを得た。ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３０８００、Ｍｎ２４２００であった。１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１６ｐｐｍ、７．９２ｐｐｍ（いずれもジフェニルスルホン骨格由来）のピークが、１３Ｃ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１１８．９ｐｐｍ、１３０．７ｐｐｍ、１３３．９ｐｐｍ、１６１．６ｐｐｍ（いずれもジフェニルスルホン骨格由来）のピークがそれぞれ確認できたことから、ポリシロキサンＣは式（１０）のポリマー構造であると断定した。
【００８８】
【化１１】
【００８９】
合成例４ ポリシロキサンＤの合成
合成例１の３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物の代わりに３，４−３´，４´−ビフェニルテトラカルボン酸２無水物１１．８２ｇを用いることでポリシロキサンＤを得た。ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３４９０、Ｍｎ２１８０であった。さらに１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１０ｐｐｍ（マレイミド基由来）、７．９１ｐｐｍ、８．１９ｐｐｍ、８．３５ｐｐｍ（いずれもビフェニル骨格由来）のピークが、１３Ｃ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１２６．３ｐｐｍ、１２７．９ｐｐｍ、１３０．９ｐｐｍ、１３１．２ｐｐｍ、１４０．１ｐｐｍ（いずれもビフェニル骨格由来）、１３５．４ｐｐｍ、１７０．２ｐｐｍ（いずれもマレイミド基由来）のピークがそれぞれ確認できたことから、ポリシロキサンＤは式（１１）のポリマー構造であると断定した。
【００９０】
【化１２】
【００９１】
合成例５ ポリシロキサンＥの合成
合成例１の３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物の代わりに３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物１２．９５ｇを用いることでポリシロキサンＤを得た。
ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３６００、Ｍｎ２２１０であった。さらに１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１０ｐｐｍ（マレイミド基由来）、８．１３ｐｐｍ、８．２３ｐｐｍ、８．５７ｐｐｍ（いずれもベンゾフェノン骨格由来）のピークが、１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１２７．０ｐｐｍ、１２９．１ｐｐｍ、１３２．２ｐｐｍ、１３３．６ｐｐｍ、１３６．０ｐｐｍ、１４１．３ｐｐｍ、１８７．２ｐｐｍ（いずれもベンゾフェノン骨格由来）、１３５．４ｐｐｍ、１７０．２ｐｐｍ（いずれもマレイミド基由来）のピークがそれぞれ確認できたことから、ポリシロキサンＥは式（１２）のポリマー構造であると断定した。
【００９２】
【化１３】
【００９３】
合成例６ シラン化合物ａの合成
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、冷却管を備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、予めモレキュラーシーブで乾燥したジグライム７５ｇ、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン７７．７６ｇ、３−アミノプロピルトリメトキシシラン２２．５２ｇを投入して均一溶液としたのちに、室温で５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物２０．６２ｇを一括投入した。反応液は反応熱により４７℃まで上昇し、反応の進行に伴って５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物の不溶分が確認できなくなった。その後８０℃に反応液温度を維持しながら２時間攪拌した。続いて脱イオン水２７．１６ｇと２−エチルヘキサン酸亜鉛（ＩＩ）０．３８２ｇを反応液に加えたところ副生メタノールによる還流が掛かりはじめ、還流状態のまま６時間保持した。引き続き冷却管をパーシャルコンデンサーに付け替えて再び昇温を開始し、副生メタノールおよび縮合水を回収しながら６時間かけて反応液温度を１６０℃に到達させ、同温度で内圧を３０Ｔｏｒｒまで減圧しながら揮発成分を引き続き回収し２時間保持したところ、約１６０ｍｌの揮発成分が回収された。８３ｇの反応生成物としてのシラン化合物ａが得られた。反応生成物は淡黄色高粘度液体であり、ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ５４２０、Ｍｎ１９１０であった。
【００９４】
合成例７ シラン化合物ｂの合成
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、冷却管を備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、予めモレキュラーシーブで乾燥したジグライム６５ｇ、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン９４．８１ｇ、３−アミノプロピルトリメトキシシラン２７．４６ｇを投入して均一溶液としたのちに、室温でｃｉｓ−４−シクロヘキセンジカルボン酸無水物２３．３０ｇを一括投入した。反応液は反応熱により４７℃まで上昇し、反応の進行に伴ってｃｉｓ−４−シクロヘキセンジカルボン酸無水物の不溶分が確認できなくなった。その後８０℃に反応液温度を維持しながら２時間攪拌した。続いて脱イオン水３３．１２ｇと２−エチルヘキサン酸亜鉛（ＩＩ）０．１１６ｇを反応液に加えたところ副生メタノールによる還流が掛かりはじめ、還流状態のまま６時間保持した。引き続き冷却管をパーシャルコンデンサーに付け替えて再び昇温を開始し、副生メタノールおよび縮合水を回収しながら６時間かけて反応液温度を１６０℃に到達させ、同温度で内圧を３０Ｔｏｒｒまで減圧しながら揮発成分を引き続き回収し２時間保持したところ、約１６０ｍｌの揮発成分が回収された。９７ｇの反応生成物としてのシラン化合物ｂが得られた。反応生成物は淡黄色高粘度液体であり、ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ５５２０、Ｍｎ２０９０であった。
【００９５】
合成例８ シラン化合物ｃの合成
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、冷却管を備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、予めモレキュラーシーブで乾燥したジグライム６５ｇ、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン５５．８５ｇ、３−アミノプロピルトリメトキシシラン４８．５２ｇを投入して均一溶液としたのちに、室温でｃｉｓ−４−シクロヘキセンジカルボン酸無水物４１．５９ｇを一括投入した。反応液は反応熱により５８℃まで上昇し、反応の進行に伴ってｃｉｓ−４−シクロヘキセンジカルボン酸無水物の不溶分が確認できなくなった。その後８０℃に反応液温度を維持しながら２時間攪拌した。続いて脱イオン水２９．２６ｇと２−エチルヘキサン酸亜鉛（ＩＩ）０．１０３ｇを反応液に加えたところ副生メタノールによる還流が掛かりはじめ、還流状態のまま６時間保持した。引き続き冷却管をパーシャルコンデンサーに付け替えて再び昇温を開始し、副生メタノールおよび縮合水を回収しながら６時間かけて反応液温度を１６０℃に到達させ、同温度で内圧を３０Ｔｏｒｒまで減圧しながら揮発成分を引き続き回収し２時間保持したところ、約１８０ｍｌの揮発成分が回収された。１０５ｇの反応生成物としてのシラン化合物ｃが得られた。反応生成物は淡黄色高粘度液体であり、ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ４８８０、Ｍｎ２０２０であった。
【００９６】
実施例１
前述のポリシロキサンＡ ８０重量部とシラン化合物ａ ２０重量部を６０℃で均一に混合した後、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（商品名「パーブチルＺ」、日油社製）１重量部を加えたのち、１ｍｍ厚のアルミ製成型枠に注ぎ込み１５０℃のオーブン中で２時間放置し脱型後に成型品を得た。比較として２液付加型シリコーン樹脂（商品名「ＴＳＥ３０３３」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）を用いた。機械物性はＪＩＳ Ｋ７１１３：１９９５に準じて測定し、耐溶剤性は試験片のトルエン浸漬前後での重量増加率により検討した。トルエン浸漬条件は６０℃×２４時間とし、重量増加率のより低いものを好適とした。
実施例２〜９、比較例１〜３について、下記表１に示したように成分を変更した以外は実施例１と同様にして、機械物性、耐溶剤性を評価した。
【００９７】
【表１】
【００９８】
上述した実施例では、シロキサン化合物（Ｉ）として上記式（１）で表されるものが用いられ、Ｒ１がメチル基、Ｒ２がＣ３Ｈ６、Ｒ３が芳香環を有する骨格であり、Ｒ４がＣＨ＝ＣＨ基であるものを用いているが、シロキサン化合物（Ｉ）が、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有する形態である限り、本発明の効果を生じさせる作用機構は同様である。すなわち、シロキサン化合物（Ｉ）において分子骨格中及び分子末端に上記結合を有するものとするところに本発明の本質的特徴があり、それら結合が同様の化学的特徴を有するものであれば、この実施例で示されるような効果を奏することになる。したがって、本発明における分子骨格中及び分子末端に上記結合を有するシロキサン化合物（Ｉ）とすれば、本発明の有利な効果を発現することは確実であるといえる。少なくとも、シロキサン化合物（Ｉ）が上記式（１）で表されるものである場合においては、上述した実施例及び比較例で充分に本発明の有利な効果が立証され、本発明の技術的意義が裏付けられている。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シロキサン化合物、及び、シロキサン化合物を含有する硬化性組成物に関する。より詳しくは、パワーモジュール用絶縁材料用途、アセンブリ用接着剤用途、航空／宇宙産業用接着剤用途等として有用なシロキサン化合物、シロキサン化合物を含有する硬化性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
シロキサン化合物とは、Ｓｉ−Ｏ結合（シロキサン結合）を少なくとも１個有する化合物であり、ポリシロキサン（通称シリコーン）やポリシルセスキオキサン等が含まれ、従来から、各種工業製品の原料として広く使用されている。そして昨今では、シロキサン結合に起因する特性から、様々な用途へ適用されている。例えば、パワーモジュール用絶縁材料用途、アセンブリ用接着剤用途、航空／宇宙産業用接着剤用途が挙げられる。このような用途においては、使用される樹脂等の種々の特性を改善又は向上すべく、現在試行錯誤が重ねられており、シロキサン結合に起因する特性を発揮することができるシロキサン化合物もまた、これらの用途への利用が検討されている。
【０００３】
従来のシロキサン化合物に関し、ウレタン結合を介して、マレイミド基とアルコキシシリル基を有することを特徴とする新規化合物（例えば、特許文献１参照。）、イミド基を含有するシラン類（例えば、特許文献２参照。）、有機吸収化合物としてトリエトキシシリルプロピル−１，８−ナフタルイミド（例えば、特許文献３参照。）、ポリナジックイミドシロキサン前駆体（例えば、特許文献４参照。）、表面にアンモニウム陽イオンを持つロッド状ポリシロキサン（例えば、特許文献５参照。）、層状ポリアミノアルキルシロキサン複合体（例えば、特許文献６参照。）等が開発されている。しかしながら、各種性能に優れ、実装用途のように開発が強く要望されている分野等においても好適に用いることができるように、耐熱性等において、更に充分な性能を発揮することができるものとするための工夫の余地があった。
【０００４】
パワーモジュール用絶縁材料用途、アセンブリ用接着剤用途、航空／宇宙産業用接着剤用途においては、製品の高性能化に加えて、過酷な条件下での使用に耐える材料が求められている。このため、上記用途に適用するために機械物性に優れ、耐熱性、耐溶剤性が向上されたプラスチック材料が切望されている。
【０００５】
従来このような分野ではエポキシ系材料が一般的に用いられているが、例えば２００℃以上の高温下で長時間放置すると、重量低下が著しくかつ機械的強度の低下も認められ、耐熱性の向上が求められている。高耐熱性材料としてはポリイミド等のエンプラ材料も挙げられるが、ハンドリング性が低くエポキシと同様の作業性を求めるのは困難であり、フレキシブル基板等に使用法は限られる。したがって、重量低下を抑制し、耐熱性、耐溶剤性を向上し、優れた作業性を達成し、種々の用途において使用できるものとすることが望まれている。
また有機無機ハイブリッド材料として、各種ポリシロキサン／ポリシルセスキオキサン又はナノコンポジット材料等も挙げられるが、総じて耐熱性の向上が不充分であったり、優れた耐熱性を示しても使用の際に貴金属触媒の添加が必要であるため高価となり、大量消費用途等には不向きであった（例えば、特許文献７参照。）。
【特許文献１】特開２００２−６９０８４号公報（第２、７頁）
【特許文献２】特開昭６３−１４６８９１号公報（第１、９頁）
【特許文献３】特表２００３−５０２４４９号公報（第２頁）
【特許文献４】特開平９−２７９０３４号公報（第５頁）
【特許文献５】特開２００６−４５３９２号公報（第２、７頁）
【特許文献６】特開２００５−１２０３３３号公報（第２、３、１２頁）
【特許文献７】特開２００６−７３９５０号公報（第２−４、７頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、機械物性を充分に優れたものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性が顕著に向上されたものであり、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成できる硬化性組成物として、特に、パワーモジュール用絶縁材料、アセンブリ用接着剤、航空／宇宙産業用接着剤等に好適に使用することができるシロキサン化合物、及び、このようなシロキサン化合物を含有する硬化性組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は、上述した特性を発揮することができるシロキサン化合物（Ｉ）について種々検討したところ、シロキサン化合物（Ｉ）がイミド結合を有するものとすると、機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら優れた耐熱性を発揮することができることを見いだした。また、上記シロキサン化合物（Ｉ）が分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有するものとすると、上記基本的性能を充分なものとしながら、耐熱性や耐溶剤性等の特性を更に顕著なものとすることができ、当該シロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物は、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成することができることを見いだし、上記課題をみごとに解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。このような硬化性組成物は、上述した特性が要求される各種用途、特に、例えばコンバータ、インバータ、ハイブリッドＩＣ、メンブレンスイッチ等のパワーモジュール用絶縁材料、部品ポッティング剤、エンキャップ剤、シール剤、基板コーティング剤、衝撃吸収剤等のアセンブリ用接着剤、ワイヤーシール剤、エンジンガスケット剤等の航空／宇宙産業用接着剤等に好適に適用し得るものである。
【０００８】
すなわち本発明は、イミド結合及びシロキサン結合を有するシロキサン化合物（Ｉ）であって、上記シロキサン化合物（Ｉ）は、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有することを特徴とするシロキサン化合物（Ｉ）である。
本発明はまた、上述したシロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物であって、上記硬化性組成物は、更に架橋剤を含有する硬化性組成物でもある。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明のシロキサン化合物（Ｉ）は、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有するものである。
本発明のシロキサン化合物（Ｉ）がこのように特定のイミド結合を有する形態とすることにより、本発明のシロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物は、機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性が顕著に向上されたものとなり、高温環境下においても各種物性が低下しにくい硬化物を形成することができる。これは、シロキサン化合物（Ｉ）が分子骨格中のイミド結合又は分子末端のイミド結合のいずれか一方のみを有するのではなく、これらの両方を有するところに本発明の本質的な特徴があり、これにより上記２種類のイミド結合が相乗的に作用して顕著に優れた効果が発揮されると考えられる。
【００１０】
上記シロキサン化合物（Ｉ）は、下記式（１）；
【００１１】
【化１】
【００１２】
（式中、Ｒ１は、同一若しくは異なって、炭素数１〜６の１価の炭化水素基を表す。Ｒ２は、同一若しくは異なって、炭素数１〜２０の２価の炭化水素基を表す。Ｒ３は、同一若しくは異なって、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有する骨格を表す。Ｒ４は、同一若しくは異なって、重合性不飽和結合、又は、重合性不飽和結合を有する複素環及び／又は脂環の構造を表し、置換基があってもよい。ｍ及びｎは、同一若しくは異なって、１〜２００の整数である。）で表されることが好ましい。
これにより、機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性を更に向上されたものとすることができる。
【００１３】
上記Ｒ１は、メチル基、エチル基、プロピル基又はフェニル基であることが好ましい。
上記Ｒ２は、炭素数２〜６の２価の炭化水素基であることが好ましい。より好ましくは、メチレン基又はフェニル基である。
【００１４】
上記Ｒ３は、芳香環を有する骨格であることがより好ましい。上記骨格は、ケイ素原子、酸素原子を含むものであってもよい。
具体的には、後述するアミック酸構造を導入する反応における酸無水物から誘導された骨格であることが好ましい。より好ましくは、後述する芳香環を有する骨格を有する酸無水物から誘導された骨格である。
上記Ｒ４は、重合性不飽和結合であることがより好ましい。更に好ましくは、炭素−炭素二重結合を有するものである。
具体的には、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水ナジック酸、テトラヒドロ無水フタル酸、フェニルエチニル無水フタル酸から誘導された結合であることが好ましい。言い替えれば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、無水ナジック酸、テトラヒドロ無水フタル酸及びフェニルエチニル無水フタル酸からなる群より選択される少なくとも１種から誘導された結合であることが好ましい。特に好ましくは、無水マレイン酸から誘導された結合である。
【００１５】
上記「酸無水物から誘導された骨格」、「無水マレイン酸から誘導された結合」とは、原料として酸無水物を用いた場合に形成される骨格又は無水マレイン酸を用いた場合に形成される結合に限られるわけではなく、本発明の技術分野において構造として酸無水物から誘導された骨格又は無水マレイン酸から誘導された結合と同じ構造であると認められるものであればよい。なお、無水マレイン酸以外の化合物についても同様である。
上記シロキサン化合物（Ｉ）は、上記Ｒ４における不飽和結合に起因して反応性である。
上記ｎは、１〜３０であることが好ましい。より好ましくは、１〜２０であり、更に好ましくは、１〜１２である。ｎが１２を超えると、耐薬品性及び接着部との密着性が低下するおそれがある。
【００１６】
上記シロキサン化合物（Ｉ）は、重量平均分子量が１０００〜４００００であることが好ましい。より好ましくは、２０００〜４０００である。
上記重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（Ｇｅｌ Ｐｅｒｍｅａｔｉｏｎ Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ；ＧＰＣ）により測定することができる。
例えば、以下の測定条件が好ましい。
使用カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＧＦ−７ＭＨＱ（商品名、昭和電工社製） ２本
溶離液：ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）
流速：０．６ｍｌ／ｍｉｎ．
カラム温度：４０℃
標準物質：ポリスチレン
検出器：ＲＩ（示差屈折率）検出器
打ち込み量：０．５ｗｔ％溶液で１０μＬ
【００１７】
本発明のシロキサン化合物（Ｉ）は、例えばアミノ基を含有するシロキサン化合物にアミック酸構造を導入する反応とイミド結合を有する有機骨格を形成する反応とにより製造することができる。
上記アミック酸構造を導入する反応は、例えば、アミノ基を含有するシロキサン化合物への酸無水物の開環付加反応である。イミド結合を有する有機骨格を形成する反応は、前記導入されたアミック酸構造から脱水反応によりイミド結合を形成させる反応である。
上記アミック酸構造を導入する反応と、イミド結合を有する有機骨格を形成する反応は、例えば、個別の工程として行う形態であってもよく、同一系内で、連続して順次行う形態であってもよい（実質、所定条件において、２つの反応が時系列的に同時に進むことを含む）。
上記アミック酸構造を導入する反応は、水分濃度としては、酸無水物の有水化により目的化合物の収率が低下するため、溶剤及び反応装置はよく乾燥しておき、反応中は乾燥窒素ガスを流通させる方法が好ましい。溶剤の乾燥は、モレキュラーシーブ、無水硫酸マグネシウム、無水塩化カルシウム等の公知公用の脱水剤を用いてもよいし、反応前に蒸留をかける等してもよい。
上記アミノ基を含有するシロキサン化合物としては、両末端にアミノ基を含有するシロキサン化合物が好ましく、例えば、アミノアルキル基両末端型ジアルキルシロキサンオリゴマーが挙げられる。具体的には、例えばω，ω´−ビス（２−アミノエチル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω´−ビス（３−アミノプロピル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω´−ビス（４−アミノフェニル）ポリジメチルシロキサン、ω，ω´−ビス（３−アミノプロピル）ポリジフェニルシロキサン、ω，ω´−ビス（３−アミノプロピル）ポリメチルフェニルシロキサン等が挙げられる。これらは単独でもよいし、２種以上を混合して用いることもできる。
【００１８】
上記アミノ基を含有するシロキサン化合物と併用して、公知公用の芳香族ジアミンを用いてもかまわない。
上記芳香族ジアミンとしては、例えば３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノビフェニル、４，６−ジメチル−ｍ−フェニレンジアミン、２，５−ジメチル−ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノメシチレン、４，４´−メチレンジ−ｏ−トルイジン、４，４´−メチレンジ−２，６−キシリジン、４，４´−メチレン−２，６−ジエチルアニリン、２，４−トルエンジアミン、ｍ−フェニレン−ジアミン、ｐ−フェニレン−ジアミン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルプロパン、３，３´−ジアミノ−ジフェニルプロパン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルエタン、３，３´−ジアミノ−ジフェニルエタン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルメタン、３，３´−ジアミノ−ジフェニルメタン、２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルスルフィド、３，３´−ジアミノ−ジフェニルスルフィド、４，４´−ジアミノ−ジフェニルスルホン、３，３´−ジアミノ−ジフェニルスルホン、４，４´−ジアミノ−ジフェニルエーテル、３，３´−ジアミノ−ジフェニルエーテル、ベンジジン、３，３´−ジアミノ−ビフェニル、３，３´−ジメチル−４，４´−ジアミノ−ビフェニル、３，３´−ジメトキシ−ベンジジン、４，４´−ジアミノ−ｐ−テルフェニル、３，３´−ジアミノ−ｐ−テルフェニル、ビス（ｐ−アミノ−シクロヘキシル）メタン、ビス（ｐ−β−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−β−メチル−δ−アミノペンチル）ベンゼン、ｐ−ビス（２−メチル−４−アミノ−ペンチル）ベンゼン、ｐ−ビス（１，１−ジメチル−５−アミノ−ペンチル）ベンゼン、１，５−ジアミノ−ナフタレン、２，６−ジアミノ−ナフタレン、２，４−ビス（β−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、２，４−ジアミノ−トルエン、ｍ−キシレン−２，５−ジアミン、ｐ−キシレン−２，５−ジアミン、ｍ−キシリレン−ジアミン、ｐ−キシリレン−ジアミン、２，６−ジアミノ−ピリジン、２，５−ジアミノ−ピリジン、２，５−ジアミノ−１，３，４−オキサジアゾール、ピペラジン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼンなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００１９】
上記酸無水物としては、芳香環を有する骨格、複素環を有する骨格、脂環を有する骨格を有する、酸無水物が好ましい。言い換えれば、芳香環を有する骨格を有する酸無水物、複素環を有する骨格を有する酸無水物、又は、脂環を有する骨格を有する酸無水物が好ましい。
【００２０】
上記芳香環を有する骨格を有する酸無水物としては、例えば３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物、３，４−３´，４´−ビフェニルテトラカルボン酸２無水物、ピロメリット酸２無水物、３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物、２，２´，３，３´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物、２，３，３´，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−１，２，４，５−テトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸２無水物、ナフタレン−１，２，６，７−テトラカルボン酸２無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−へキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸２無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−へキサヒドロナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸２無水物、２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸２無水物、２，７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸２無水物、２，３，６，７−テトラクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸２無水物、１，４，５，８−テトラクロロナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸２無水物、３，３´，４，４´−ジフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，２´，３，３´−ジフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，３，３´，４´−ジフェニルテトラカルボン酸２無水物、３，３´´，４，４´´−ｐ−テルフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，２ ´´，３，３´´−ｐ−テルフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，３，３´´，４´´−ｐ−テルフェニルテトラカルボン酸２無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）−プロパン２無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−プロパン２無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エーテル２無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル２無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン２無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン２無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）スルホン２無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン２無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン２無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン２無水物、ペリレン−２，３，８，９−テトラカルボン酸２無水物、ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸２無水物、ペリレン−４，５，１０，１１−テトラカルボン酸２無水物、ペリレン−５，６，１１，１２−テトラカルボン酸２無水物、フェナンスレン−１，２，７，８−テトラカルボン酸２無水物、フェナンスレン−１，２，６，７−テトラカルボン酸２無水物、フェナンスレン−１，２，９，１０−テトラカルボン酸２無水物、４，４´−オキシジフタル酸２無水物等が例示される。
【００２１】
上記複素環を有する骨格を有する酸無水物としては、例えばピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸２無水物、ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸２無水物、チオフェン−２，３，４，５−テトラカルボン酸２無水物等が例示される。
上記脂環を有する骨格を有する酸無水物としては、例えばシクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸２無水物等が例示される。
中でも、芳香環を有する骨格を有する酸無水物であることが好ましい。
これらの酸無水物は単独でもよいし、２種以上を混合して用いることもできる。
【００２２】
上記アミック酸構造を導入する反応の反応温度としては、室温〜１００℃であることが好ましい。より好ましくは、４０〜９０℃である。室温付近でも充分反応は進行するが、反応生成物によっては反応中に析出して反応系の撹拌が不可能になる場合があるため、室温よりも高めで反応する方が好ましい。上記工程の圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもかまわない。反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間程度が好適である。
【００２３】
上記イミド結合を有する有機骨格を形成する反応は、反応温度が８０〜３００℃であることが好ましい。より好ましくは、１００〜２００℃であり、更に好ましくは、１００〜１５０℃であり、副生物として水が生じるので、水、溶媒の共沸温度以上で保持することである。反応圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもかまわない。
また反応触媒としては、閉環触媒としてピリジン、トリエチルアミン、イミダゾール、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の公知公用のアミン、硫酸、パラトルエンスルホン酸、リン酸、ポリリン酸、リンタングステン酸などのプロトン酸、又は、トルエン、キシレン等の水と共沸する溶剤を添加することが望ましい。
反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間程度が好適である。
【００２４】
本発明はまた、上述したシロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物であって、上記硬化性組成物は、更に架橋剤を含有する硬化性組成物でもある。
上記架橋剤は、本発明の技術分野において架橋剤と認められるものであればよい。
本発明の硬化性組成物は、上述したシロキサン化合物（Ｉ）を含有し、更に架橋剤を含有することにより、硬化性組成物の基本性能を充分なものとしながら、耐熱性が顕著に優れたものとなる。
なお、本発明の硬化性組成物におけるシロキサン化合物（Ｉ）の好ましい形態は、上述した本発明のシロキサン化合物（Ｉ）の好ましい形態と同様である。
【００２５】
本発明の硬化性組成物における架橋剤としては、好ましくは、シロキサン化合物（Ｉ）における重合性不飽和結合と反応し得る基を有するシラン化合物であることが好ましい。さらに、好ましいシラン化合物は、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とを有するシラン化合物である。
また、上記各形態においてシラン化合物が、シロキサン結合からなる主鎖骨格（ポリシロキサン骨格）を有するものであることが好ましい。
該シラン化合物においては、主鎖骨格を構成する少なくとも１つのケイ素原子に、イミド結合またはイミド結合を有する有機骨格と、重合性不飽和結合反応し得る基または重合性不飽和結合反応し得る基を有する有機骨格が結合していることがさらに好ましい。イミド結合またはイミド結合を有する有機骨格が結合するケイ素原子と、重合性不飽和結合反応し得る基または重合性不飽和結合反応し得る基を有する有機骨格が結合しているケイ素原子は同一であっても異なっていてもよい。
また、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とが一つの有機骨格（有機骨格（Ｘ））に含まれる形態が好ましい。
したがって、特に好ましいシラン化合物の一つの形態は、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とを有する有機骨格（Ｘ）を有するシラン化合物であって、該シラン化合物が、シロキサン結合からなる主鎖骨格（ポリシロキサン骨格）を有し、該主鎖骨格を構成する少なくとも１つのケイ素原子に、有機骨格（Ｘ）が結合してなる形態である。
架橋剤として好ましいシラン化合物は、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とを有するシラン化合物であれば、他の結合基の種類やシラン化合物の組成を限定されるものではないが、本発明の硬化性組成物における上記架橋剤としては、下記平均組成式（２）；
ＸａＹｂＺｃＳｉＯｄ （２）
（式中、Ｘは、同一若しくは異なって、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。Ｙは、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ基からなる群より選ばれる少なくとも１種を表す。Ｒは、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。Ｚは、同一若しくは異なって、イミド結合を有さない有機基を表す。ａは、０でない３以下の数であり、ｂは、０又は３未満の数であり、ｃは、０又は３未満の数であり、ｄは、０でない２未満の数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋２ｄ＝４である。ＸとＺは、モル比率が５／９５〜５０／５０である。）で表されるシラン化合物（Ａ）であることが好ましい。
ここで、上記Ｘの係数ａは、０＜ａ≦３の数である。Ｙの係数ｂは、０≦ｂ＜３の数である。Ｚの係数ｃは、０≦ｃ＜３の数である。Ｏの係数ｄは、０＜ｄ＜２である。
【００２６】
上述したように、耐熱性等を付与するためには本発明のシロキサン化合物（Ｉ）を架橋剤と併用することが好ましいが、中でも上記シラン化合物（Ａ）を架橋剤として用いることが好適である。すなわち、硬化性組成物における上記架橋剤を上記シラン化合物（Ａ）とすることにより、得られる硬化物はシリコーン樹脂骨格中にイミド構造が導入され、かつシラン化合物（Ａ）によりＴ型シロキサン構造が導入されるため、耐熱性が更に向上したものとなる。また、従来のシリコーンと比較して、更に広範囲で過酷な温度環境下でも使用が可能となる。
上記Ｔ型シロキサン構造とは、珪素原子の結合形態として３つがＳｉ−Ｏ結合で、１つがＳｉ−Ｃの形態の分枝構造を意味する。
【００２７】
なお、上記シラン化合物（Ａ）は、ラジカル重合で架橋反応が進む架橋剤であるので、ラジカル重合開始剤が必要である。すなわち、本発明の硬化性組成物は、架橋剤が上記シラン化合物（Ａ）である場合は、ラジカル重合開始剤を含有することが好ましい。
上記ラジカル重合開始剤としては、有機過酸化物及び有機アゾ化合物が好ましく用いられる。
上記有機過酸化物としては、具体的には、メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロキサノンパーオキサイド、メチルイソブチルケトンパーオキサイド等の如きケトンパーオキサイド；キュメンハイドロパーオキサイド、ターシャリーブチルハイドロパーオキサイド等の如きハイドロパーオキサイド；ターシャリーブチルパーオキシオクトエート、ターシャリーブチルパーオキシベンゾエート等の如きパーオキシエステル；１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ジクミルパーオキサイド、トリス−（ターシャリーブチルパーオキシ）トリアジン等の如きジアルキルパーオキサイド；イソブチリルパーオキサイド、ラウロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等の如きジアシルパーオキサイド；１，１−ジ−ターシャリーブチルパーオキシシクロへキサン、２，２−ジ−（ターシャリーブチルパーオキシ）−ブタン等の如きパーオキシケタール：ターシャリーブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ビス（４−ターシャリーブチルシクロへキシル）パーオキシジカーボネート、ジ−３−メトキシブチルパーオキシジカーボネート等の如きパーカーボネート等をあげることができる。また、上記有機アゾ化合物としては、具体的には、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスカルボンアミド等のアゾビスアルカノニトリルをあげることができる。これらのラジカル重合開始剤は、１種で用いてもよく２種以上を併用することもできる。
【００２８】
これらのラジカル重合開始剤の使用量は、上記シラン化合物（Ａ）１００質量％に対して０．０５〜１５質量％、好ましくは０．１〜１０質量％、特に好ましくは０．２〜５質量％程度の量である。
上記ラジカル重合開始剤に、コバルト、マンガン、鉄、銅、その他の重金属のオクチル酸塩あるいはナフテン酸塩の如き多価金属の有機酸塩及び必要ならばジメチルアニリン、ジメチルパラトルイジン等の如き第３級アミン等の重合促進剤やハイドロキノン、ナフトエキノン、ターシャリーブチルカテコール、ｐ−ベンゾキノン、ブチレーテッドヒドロキシトルエン、ニトロキシドラジカル類等の重合禁止剤等を少量加えることも反応速度の制御、ポットライフの改善のため好ましく実施しうる。
【００２９】
上記シラン化合物（Ａ）は、ケイ素原子にイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が少なくとも１個結合してなる構成単位（以下、構成単位（ｉ）とも言う。）とシロキサン結合とを有するものである。例えば、シロキサン骨格、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）、構成単位（ｉ）等の構造を適宜選択し、各種ポリマーに対して高い相溶性を示すものとすることにより、該ポリマーに容易に耐熱性等を付与することができる。耐熱性等を付与されたポリマーは、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成できる。
【００３０】
上記シラン化合物（Ａ）において、「イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）」とは、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基とを必須とするものであればよいが、例えばイミド構造と炭素数１〜６のアルキレン基とを含む構造、イミド構造と２級アミノ基とを含む構造、イミド構造と３級アミノ基とを含む構造等が好ましい。中でもイミド構造と炭素数１〜６のアルキレン基とを含む構造が耐熱性、耐溶剤性に優れる点でより好ましい。
上記重合性不飽和結合と反応し得る基は、上記シラン化合物（Ａ）が架橋剤として作用する為に、シロキサン化合物（Ｉ）の重合性不飽和結合と反応するために必須である反応基である。上記重合性不飽和結合と反応し得る基が、好ましくは、重合性不飽和結合である。
上記シラン化合物（Ａ）において、上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が占める割合としては、シラン化合物（Ａ）に含まれるケイ素原子１００モルに対して、１００〜５モルであることが好ましい。
より好ましくは１０モル以上であり、さらに好ましくは１５モル以上であり、特に好ましくは２０モル以上である。
【００３１】
上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が結合したケイ素原子には、有機骨格（Ｘ）と、少なくとも１個の酸素原子が結合しており、該酸素原子を介してシロキサン結合を形成している。すなわち、有機骨格（Ｘ）が結合したケイ素原子には、有機骨格（Ｘ）と、酸素原子と、場合によりその他の骨格とが結合しており、有機骨格（Ｘ）と酸素原子とその他の骨格の結合数の合計が４である。
【００３２】
上記シラン化合物（Ａ）は、シロキサン骨格（主鎖骨格とも言う。）を有するものであることが好ましい。このようなシロキサン骨格としては、シロキサン結合を必須とするものであればよく、該シロキサン骨格の構造としては、直鎖状又は分岐状のいずれであってもよい。上記シラン化合物（Ａ）において、シロキサン骨格の占める割合としては、シラン化合物（Ａ）１００質量％中、８０〜１０質量％であることが好ましい。より好ましくは、７０〜１５質量％であり、更に好ましくは、５０〜２０質量％である。
【００３３】
上記シラン化合物（Ａ）は、上述の構成であれば特に限定されないが、好適な実施形態としては、（１）シロキサン結合と、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基とを有するシラン化合物であって、該シラン化合物は、シロキサン結合（ポリシロキサン結合）を必須とする主鎖骨格を有し、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造が主鎖骨格に結合した構造を有する形態、（２）ケイ素原子に、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格が少なくとも１個結合してなり、且つ、上記ケイ素原子に酸素原子が少なくとも１個結合してなる、構成単位を必須とし、該構成単位の上記ケイ素原子が酸素原子を介してシロキサン骨格を形成してなる形態、（３）シロキサン結合からなる主鎖骨格と、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格からなるシラン化合物であって、該主鎖骨格の少なくとも一部のケイ素原子が該有機骨格と結合してなる構成単位を必須単位として含有する形態、（４）シロキサン結合と、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格からなるシラン化合物であって、該シラン化合物は、ポリシロキサン結合を必須とする主鎖骨格を有し、イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基とを含む有機骨格が主鎖骨格中の少なくとも１個のケイ素原子に結合してなる形態等が挙げられる。
【００３４】
上記好適な実施形態（１）において、「イミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造が主鎖骨格に結合した構造」とは、上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造（イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格）の少なくとも１つがシラン化合物（Ａ）の主鎖骨格（シロキサン骨格）に結合した構造であればよい。すなわち、上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造を主鎖骨格以外に有する構造であればよい。具体的には、上記シラン化合物（Ａ）はイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造を側鎖に有する形態が好適である。この場合、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造が「鎖」の形態となった繰り返し単位を有するものに限られず、側鎖として１つ以上含まれればよい。
【００３５】
上記好適な実施形態（２）において、「ケイ素原子に、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格が少なくとも１個結合してなり、且つ、前記ケイ素原子に酸素原子が少なくとも１個結合してなる、構成単位」は、下記一般式（３）：
【００３６】
【化２】
【００３７】
（式中、Ｘは、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。ｓは、１〜３の整数であり、２ｔは、１〜３の整数である。ｓ＋２ｔ＝４である。）で表されることが好ましい。
【００３８】
上記平均組成式（２）において、Ｙとしては、水酸基、ＯＲ基であることが好ましい。より好ましくは、ＯＲ基であり、更に好ましくは、Ｒが炭素数１〜８のアルキル基であるＯＲ基である。また、Ｚとしては、アルキル基、アリール基、アラルキル基等の芳香族残基、及び、不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。これらは置換基があってもよい。より好ましくは、置換基があってもよい、炭素数１〜８のアルキル基若しくはアリール基、又は、アラルキル基等の芳香族残基である。
【００３９】
上記イミド結合を有さない有機基（Ｚ）としては、好ましくは、アルキル基；アリール基、アラルキル基等の芳香族残基；不飽和脂肪族残基からなる群から選ばれる少なくとも１種であり、これらは置換基があってもよい。中でも、長鎖の有機基であることがより好ましい。具体的には、炭素数４以上の有機基であることがさらに好ましく、炭素数４以上のアルキル基であることが特に好ましい。これにより、硬化成型体が脆くなり難く、機械的強度に優れるものとすることができる。具体例としては、ブチル、ペンチル、ヘキシル、デシル等が好ましい。特に好ましくは、ヘキシルである。
硬化成型体が脆くなり難く機械的強度に優れるものとするためには、上記シラン化合物（Ａ）において、有機基（Ｚ）が占める割合としては、シラン化合物（Ａ）に含まれるケイ素原子１００モルに対して、５〜９５モルであることが好ましい。より好ましくは１０モル以上であり、さらに好ましくは２０モル以上であり、特に好ましくは５０モル以上である。
硬化成型体が脆くなり難く機械的強度に優れるものとし、且つ架橋剤としての架橋効果の両方に優れる点から、シラン化合物（Ａ）における、有機骨格（Ｘ）と有機基（Ｚ）の合計モル量に対する、有機骨格（Ｘ）の含有モル量が、５モル％〜９５モル％であることが好ましい。さらに好ましくは１０モル％〜９０モル％である。より好ましくは、１５モル％以上、特に好ましくは、２０モル％以上である。
【００４０】
上記シラン化合物（Ａ）は、例えば、
【００４１】
【化３】
【００４２】
（式中、Ｘ、Ｙ及びＺは、同一若しくは異なって、上述と同様である。ｎ１及びｎ２は、重合度を示し、ｎ１は、０でない正の整数であり、ｎ２は、０又は正の整数である。）で示される。なお、Ｙ／Ｚ−は、Ｙ又はＺが結合していることを表し、Ｘ１〜２−は、Ｘが１又は２個結合していることを表し、（Ｚ／Ｙ）１〜２−は、Ｚ又はＹが１個結合するか、Ｚ又はＹが２個結合するか、Ｚ及びＹが１個ずつ、合計２個結合することを表す。Ｓｉ−（Ｘ／Ｙ／Ｚ）３は、Ｘ、Ｙ及びＺから選ばれる任意の３種がケイ素原子に結合していることを示す。上記式において、Ｓｉ−Ｏｍ１とＳｉ−Ｏｍ２は、Ｓｉ−Ｏｍ１とＳｉ−Ｏｍ２の結合順序を規定するものではなく、例えば、Ｓｉ−Ｏｍ１とＳｉ−Ｏｍ２が交互又はランダムに共縮合している形態、Ｓｉ−Ｏｍ１からなるポリシロキサンとＳｉ−Ｏｍ２のポリシロキサンが結合している形態等が好適であり、縮合構造は任意である。
【００４３】
上記シラン化合物（Ａ）としては、上記平均組成式（２）で表すことができるが、該シラン化合物（Ａ）のシロキサン骨格（シロキサン結合を必須とする主鎖骨格）は、（ＳｉＯｍ）ｎと表すこともできる。（ＳｉＯｍ）ｎ以外の構造は、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を必須とする構造）Ｘ、水素原子、水酸基等のＹ、イミド結合を含まない有機基Ｚであり、これらは主鎖骨格のケイ素原子に結合することとなる。Ｘ、Ｙ及びＺは、「鎖」の形態となった繰り返し単位に含まれてもよく、含まれていなくてもよい。例えば、Ｘは、側鎖として１分子に１つ以上含まれていればよい。上記（ＳｉＯｍ）ｎにおいて、ｎは、重合度を表すが、該重合度は、主鎖骨格の重合度を表し、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）は、必ずしもｎ個存在していなくてもよい。言い換えれば、（ＳｉＯｍ）ｎの１つの単位に必ずしも１つのイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が存在していなくてもよい。また、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）は、１分子中に１つ以上含まれていればよいが、複数含まれる場合、上述したように、１つのケイ素原子に２以上のイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格が結合していてもよい。
【００４４】
上記主鎖骨格（ＳｉＯｍ）ｎにおいて、ｍは、１．０以上２．０未満の数であることが好ましい。より好ましくは、ｍ＝１．５〜１．８である。特に好ましくは、ｍ＝１．５である。また、上記主鎖骨格（ＳｉＯｍ１）ｎ１及び（ＳｉＯｍ２）ｎ２において、（ｎ１＋１）／（ｎ１＋ｎ２＋１）の範囲が、上記平均組成式（２）におけるａの好ましい範囲と同様であることが好ましい。更に、上記式中の（Ｘ／Ｙ／Ｚ）３に結合しているＳｉ原子、及び、（ＳｉＯｍ１）中のＳｉ原子に結合するＸの個数は１個であることが好ましい。
上記ｎは、重合度を表し、１〜５０００であることが好ましい。より好ましくは、１〜２０００であり、更に好ましくは、１〜１０００であり、特に好ましくは、１〜２００である。
上記ｎが２である場合のシラン化合物（Ａ）としては、ケイ素原子にイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）が少なくとも１個結合してなる構成単位（構成単位（ｉ））が２つ含まれる形態と、該構成単位（ｉ）が１つしか含まれない形態が挙げられる。具体的には、
【００４５】
【化４】
【００４６】
（式中、Ａは、Ｙ又はＺであり、Ｘ、Ｙ及びＺは、上述と同様である。）等が好適であり、同一の構成単位（ｉ）２つを含むホモポリマーの形態と、異なる構成単位（ｉ）２つを含むホモポリマーの形態と、構成単位（ｉ）を１つしか含まないコポリマーの形態（共縮合構造の形態）がある。
【００４７】
上記イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格（Ｘ）は、下記式（４）：
【００４８】
【化５】
【００４９】
（式中、Ｒ５は、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有し、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する。ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数である。上記ｙとしては、０又は１である。）で表される基であることが好ましい。上記Ｒ５において、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造とは、Ｒ５が芳香族化合物の環構造（芳香環）を有する基、複素環式化合物の環構造（複素環）を有する基及び脂環式化合物の環構造（脂環）を有する基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基であることを表す。Ｒ５としては、フェニレン基、ナフチリデン基、ノルボルネンの２価基、（アルキル）シクロヘキシレン基、シクロヘキセニル基等が好ましい。より好ましくは、ノルボルネン及び／又はシクロヘキセニル基であり、更に好ましくは、ノルボルネンである。
上記Ｒ５が、さらに重合性不飽和結合を有することが好ましい。
上記重合性不飽和結合を有するＲ５としては、具体的には、シクロヘキセニル基、ノルボルネンが挙げられる。
【００５０】
上記式（４）において、ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数である。
なお、ｘ＋ｙとしては、０以上１０以下の整数であればよいが、３〜７であることが好ましい。より好ましくは３〜５であり、特に好ましくは３である。
上記ｙとしては、０又は１であり、０であることが好ましい。
【００５１】
上記平均組成式（２）におけるＸが上記式（４）で表される基である場合、本発明のシラン化合物（Ａ）を、本明細書中、シラン化合物（４）ともいう。
上記シラン化合物（４）は、非常に高い耐熱性を有し、かつ、各種ポリマーに対して高い相溶性を示すことから、容易に耐熱性を付与することができる。
上記平均組成式ＸａＹｂＺｃＳｉＯｄで表されるシラン化合物（Ａ）は、いずれの方法によっても得ることができるが、例えば、上記シラン化合物（Ａ）におけるイミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格Ｘに対応するアミド結合を有する有機骨格Ｘ´と、シロキサン結合とを有する平均組成式Ｘ´ａＹｂＺｃＳｉＯｄで表される（シラン化合物からなる）中間体をイミド化させる工程を含む製造方法が好ましい。
【００５２】
上記平均組成式におけるＸが結合したケイ素原子は、酸素原子との結合数が３であることが好ましい。これによれば、Ｘが結合したケイ素原子が、他の官能基と結合していないため、耐熱性、耐湿性、耐加水分解性に優れたシラン化合物とすることができる。例えば、Ｘが結合したケイ素原子が一つの酸素と結合し、他の官能基を有する場合、官能基の種類によって、耐熱性、耐湿性、耐加水分解性が低下するおそれがある。また、上記シロキサン結合を構成するケイ素原子は、酸素原子との結合数が３であることが好ましい。これによれば、シロキサン結合を構成するケイ素原子が、Ｘで表される有機基以外の官能基と結合していないため、より耐熱性、加水分解性に優れたシラン化合物とすることができる。
【００５３】
本発明の硬化性組成物における上記シロキサン化合物（Ｉ）と上記平均組成式（２）で表されるシラン化合物（Ａ）との配合比（質量比）は、１０／９０〜９５／５であることが好ましい。より好ましくは、４０／６０〜９０／１０であり、更に好ましくは、６０／４０〜８５／１５である。
【００５４】
本発明の硬化性組成物を１００質量％とすると、上記平均組成式（２）で表されるシラン化合物（Ａ）が１０〜６０質量％であることが好ましい。１０質量％未満であると、耐熱性等の特性が充分に発揮されなくなるおそれがあり、６０質量％を超えると、成形性が低下するおそれがある。
下限は、より好ましくは、１２質量％である。更に好ましくは、１５質量％である。上限は、より好ましくは、４０質量％である。更に好ましくは、３０質量％である。
【００５５】
上記シラン化合物（Ａ）の製造方法としては、具体的には、下記工程のいずれかを含むものであることが好適である。このような工程を含むことにより、工業的に入手可能な原料を用いることができる、工業的な生産工程に適するように製造することができる、製造ルートや中間体を選択することにより効率よく製造することができるといったような利点がある。
【００５６】
上記製造方法としては、上記シラン化合物（上記シラン化合物（Ａ）又は上記式（４）で表されるシラン化合物（４））を製造する方法であって、該製造方法は、下記平均組成式：
Ｘ´ａＹｂＺｃＳｉＯｄ
（式中、Ｘ´は、同一若しくは異なって、アミド結合と重合性不飽和結合と反応し得る基を含む有機骨格を表す。Ｙは、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ基からなる群より選ばれる少なくとも１種を表す。Ｒは、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。Ｚは、同一若しくは異なって、アミド結合を有さない有機基を表す。ａは、０でない３以下の数であり、ｂは、０又は３未満の数であり、ｃは、０又は３未満の数であり、ｄは、０でない２未満の数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋２ｄ＝４である。Ｘ´とＺは、モル比率が５／９５〜５０／５０である。）におけるＸ´が、下記式（５）：
【００５７】
【化６】
【００５８】
（式中、Ｒ６は、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有し、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数であり、ｙは、０又は１である。）で表されるシラン化合物からなる中間体をイミド化する工程を含むシラン化合物（シラン化合物（４）又はシラン化合物（Ａ））の製造方法でもあることが好ましい。なお、Ｘ´が上記「式（５）で表されるシラン化合物からなる中間体」とは、中間体としてＸ´が式（５）で表されるシラン化合物をいう。また、上記Ｙ、Ｚ、ａ、ｂ、ｃ及びｄは、上記平均組成式において説明したものとそれぞれ同様であることが好ましく、上記Ｒ６、ｘ、ｙ及びｚは、上記シラン化合物（４）において説明したＲ５、ｘ、ｙ及びｚとそれぞれ同様であることが好ましい。
【００５９】
上記製造方法（製造方法（Ｉ）ともいう。）においては、上記式（５）で表される中間体（以下、中間体（５）ともいう）をイミド化する工程を含むものであれば特に限定されない。イミド化工程は、アミック酸の脱水閉環によりイミド化する工程であり、反応条件を下記に示す。
【００６０】
上記イミド化工程の反応温度としては、８０〜３００℃であることが好ましい。より好ましくは、１００〜２００℃であり、更に好ましくは、副生物として水が生じるので、水、溶媒の共沸温度以上で保持することである。反応圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもかまわないが、副生水を効率よく反応系外へ留去することで反応が進行しやすいので、常圧以下である方が好ましい。具体的には、０．０１〜０．５ＭＰａ等が好適である。
また反応触媒としては、閉環触媒としてピリジン、トリエチルアミン、イミダゾール、ジアザビシクロウンデセン、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド等の公知公用のアミン、又は、トルエン、キシレン等の水と共沸する溶剤を添加することが望ましい。
反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間程度が好適である。
【００６１】
上記製造方法（製造方法（Ｉ））は、下記式（６）：
【００６２】
【化７】
【００６３】
（式中、Ｒ７は、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有し、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。Ｒ８は、同一若しくは異なって、有機基を表し、Ｒ９は、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ９´基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を表す。ここでＲ９´は、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数であり、ｙは、０又は１であり、ｐは、０以上２以下の整数である。）で表されるシラン化合物からなる中間体を加水分解し、重縮合する工程を含むことが好ましい。
すなわち、このような製造方法（製造方法（ＩＩ）ともいう。）は、イミド化工程（Ｉ）に加えて、上記式（６）で表される中間体（中間体（６）ともいう）から中間体（５）を得る工程（工程（ＩＩ）ともいう）を含むこととなる。なお、上記Ｒ７、ｘ、ｙ及びｚは、上記シラン化合物（４）において説明したＲ５、ｘ、ｙ及びｚとそれぞれ同様であることが好ましい。また、Ｒ８及びＲ９は、式（２）におけるＹ、Ｚに対応する。ｐは０又は１が好適である。
【００６４】
上記工程（ＩＩ）としては、中間体（６）のアルコキシシリル基の加水分解・重縮合反応によりポリシロキサン骨格を形成して中間体（５）を得る工程である。
上記工程（ＩＩ）を含むと、中間体（５）の前駆体として親水性の高い中間体（６）（上記式（６）で表される中間体）を経るため、アルコキシシリル基の加水分解・重縮合反応の反応効率が高くなり、ポリシロキサン骨格の重合度を上げやすいという利点がある。
【００６５】
上記工程（ＩＩ）においては、中間体（６）を水又は水を有する有機溶媒と混合させて中間体（６）を加水分解・縮合することになる。
このような加水分解・縮合反応により、加水分解・縮合物であるポリシロキサン骨格を形成することができることになる。加水分解・縮合物とは、加水分解反応により得られたものを更に縮合反応することによって得られる化合物をいう。
以下に、中間体（６）の加水分解反応及び縮合反応を示す。
ＳｉＲ８ｐ（ＯＲ９´）３−ｐ＋（３−ｐ）Ｈ２Ｏ（加水分解）→ＳｉＲ８ｐ（ＯＨ）３−ｐ＋（３−ｐ）Ｒ９´ＯＨ
ＳｉＲ８ｐ（ＯＨ）３−ｐ→ＳｉＲ８ｐ（ＯＨ）ｅＯｕ→ＳｉＲ８ｐＯ２／ｕ（縮合物）
（式中、Ｒ８、Ｒ９´及びｐは、上述したとおりである。ｅ及びｕは任意の数値である。）
このように中間体（６）を加水分解・縮合することにより、ポリシロキサン骨格の重合度が高い中間体（５）を得ることができることとなる。
【００６６】
上記加水分解・縮合反応においては、水を用いることになり、中間体（６）１００質量％に対して、１０〜５０質量％の水を添加して反応させることが好適である。好ましくは、２０〜４０質量％である。
上記反応に用いる水は、イオン交換水、ｐＨ調整水等のいずれを用いてもよいが、ｐＨ７前後の水を用いることが好ましい。このような水を用いることにより、組成物中のイオン性不純物量を低減させることが可能となり、低吸湿性又は高絶縁性の樹脂組成物とすることが可能となる。なお、水の純度としては、ｐＨ７である方が好ましいが、塩化水素、シュウ酸、又は、ピリジン、トリエチルアミン等は高温で反応系外へ揮散するので微量添加してｐＨを２〜１２の範囲で調整してもよい。
上記水の使用形態としては、中間体（６）に滴下する形態でもよいし、一括投入する形態でもよい。
【００６７】
上記アルコキシシリル基の加水分解・重縮合反応における反応温度としては、室温〜２００℃であることが好ましい。より好ましくは、室温〜１００℃であり、最も好ましくは、副生物としてアルコールが生じるのでアルコール、水、溶媒の共沸還流下で保持することである。上記反応における圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもよいが、副生アルコールを効率よく反応系外へ留去することで反応が進行しやすいので、常圧以下である方が好ましい。また反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間であることが好適である。
【００６８】
上記中間体（６）の製造方法としては特に限定されないが、下記式（７）で表される化合物（化合物（７）という。）から得ることが好ましい。すなわち、上記製造方法（製造方法（ＩＩ））は、下記式（７）：
【００６９】
【化８】
【００７０】
（式中、Ｒ１０は、同一若しくは異なって、有機基を表し、Ｒ１１は、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ１１´基からなる群より選ばれる少なくとも一つの基を表す。ここでＲ１１´は、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。ｘ及びｚは、同一若しくは異なって、０以上５以下の整数であり、ｙは、０又は１であり、ｖは、０以上２以下の整数である。）で表される化合物に重合性不飽和結合と反応し得る基を有する酸無水物を開環付加して式（６）で表されるシラン化合物からなる中間体を得る工程（工程（ＩＩＩ）とも言う。）を含むことが好ましい。
すなわち、このような製造方法（製造方法（ＩＩＩ）ともいう。）は、イミド化工程（Ｉ）に加えて、加水分解・重縮合工程（ＩＩ）を含み、更に、化合物（７）から中間体（６）を得る工程（工程（ＩＩＩ））を含むこととなる。このような工程を含むことにより、安価な製造原料を使用できるという利点がある。なお、上記ｘ、ｙ及びｚは、上記シラン化合物（４）において説明したｘ、ｙ及びｚとそれぞれ同様であることが好ましい。また、Ｒ１０、Ｒ１１及びｖとしては、上記式（６）で説明したＲ８、Ｒ９及びｐと同様であることが好ましい。
【００７１】
上記工程（ＩＩＩ）としては、化合物（７）から中間体（６）を得る酸無水物の開環付加工程であり、この反応条件を下記に示す。
上記工程（ＩＩＩ）における水分濃度としては、酸無水物の有水化により目的化合物の収率が低下するため、溶剤及び反応装置はよく乾燥しておき、反応中は乾燥窒素ガスを流通させる方が好ましい。溶剤の乾燥はモレキュラーシーブ、無水硫酸マグネシウム、無水塩化カルシウム等公知公用の脱水剤を用いてもよいし、反応前に蒸留をかける等してもよい。
上記工程の反応温度としては、室温〜１００℃であることが好ましい。より好ましくは、４０〜９０℃である。室温付近でも十分反応は進行するが、反応生成物によっては反応中に析出して反応系の撹拌が不可能になる場合があるため、室温よりも高めで反応する方が好ましい。上記工程の圧力としては、常温であっても加圧下であっても減圧下であってもかまわない。反応時間としては、反応温度、反応組成によって変わるが、２〜４８時間程度が好適である。
【００７２】
上記製造方法（ＩＩＩ）の好適な形態としては、工程（ＩＩＩ）、工程（ＩＩ）及び工程（Ｉ）を含む形態（形態（Ａ））が好適である。
上記形態（Ａ）は、化合物（７）から酸無水物の開環付加反応により中間体（６）を得て（工程（ＩＩＩ））、中間体（６）を加水分解・重縮合することにより中間体（５）を得て（工程（ＩＩ））、更に中間体（５）をイミド化することによりシラン化合物（Ａ）又はシラン化合物（４）を得る形態である。
【００７３】
上記架橋剤としては、上述したシラン化合物（Ａ）以外のものを使用することができ、例えば、多価アミン、多価チオール、多価アクリレート等の１種又は２種以上を用いることが可能である。ここで多価アミン、多価チオールは、付加反応で架橋反応が進む架橋剤であり、多価アクリレートは、ラジカル重合で架橋反応が進む架橋剤である。
ラジカル重合で架橋反応が進む架橋剤を用いる場合は、上述したラジカル重合開始剤が必要である。
【００７４】
本発明の硬化性組成物は、更に熱硬化性樹脂を含むものであってもよい。上記熱硬化性樹脂としては、本発明の技術分野において熱硬化性樹脂と認められるものを適宜使用することができ、エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアネートエステル樹脂、ウレタン樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、フェノール樹脂が好適である。また、上述の他に例えばメラミン樹脂、グアナミン樹脂、尿素樹脂、キシレン樹脂、ポリウレタン樹脂、アルキッド樹脂、ビニルエーテル樹脂、ポリアニリン樹脂等を用いることができる。
これら化合物は単独で用いても２種類以上を併用してもよい。
なお、例えば上記エポキシ樹脂、エポキシアクリレート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアネートエステル樹脂を用いる場合は、通常硬化触媒／硬化剤が必要である。上記ウレタン樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂は、通常熱のみで硬化しうる。上記フェノール樹脂は、熱のみでも硬化しうるし、硬化触媒／硬化剤を用いて硬化させることもできる。
【００７５】
上記硬化性組成物は、必要に応じて硬化成分を含んでいてもよい。硬化成分としては、硬化触媒、硬化剤が挙げられる。なお、硬化触媒は樹脂の構造にならないもの、硬化剤は樹脂中に組み込まれるものを意味する。
【００７６】
本発明の硬化性組成物が含んでいてもよい硬化成分（具体的には、硬化触媒、硬化剤）について以下に説明する。
上記硬化触媒としては、例えば、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール類；２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、ベンジルメチルアミン、ＤＢＵ（１，８−ジアザビシクロ〔５．４．０〕−７−ウンデセン）、ＤＣＭＵ（３−（３，４−ジクロロフェニル）−１，１−ジメチル尿素）等のアミン類；例えば、トリフェニルホスフィン、トリブチルヘキサデシルホスフォニウムブロマイド、トリブチルホスフィン、トリス（ジメトキシフェニル）ホスフィン等の有機リン化合物等の１種又は２種以上が好適である。
【００７７】
上記硬化剤としては、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、メチルナジック酸等の酸無水物類；フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール樹脂、フェノールアラルキル樹脂、テルペンフェノール樹脂等の種々のフェノール樹脂類；種々のフェノール類とヒドロキシベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、グリオキザール等の種々のアルデヒド類との縮合反応で得られる多価フェノール樹脂等の各種のフェノール樹脂類等の１種又は２種以上を用いることができる。
【００７８】
上記硬化性組成物は、必要に応じて溶剤を含んでいてもよい。上記溶剤としては、上記したエーテル結合、エステル結合及び窒素原子からなる少なくとも１つ以上の構造を有するものが好ましく、含浸や塗布工程の最適粘度となるよう、又は、乾燥工程条件により、単独又は２種類以上の混合物と用いることができる。
【００７９】
本発明の硬化性組成物には更に、その他の添加剤として、安定剤、離型剤、カップリング剤、着色剤、可塑剤、希釈剤、光感光剤、難燃剤、応力緩和剤、充填材、各種ゴム状物、陰イオン交換体等を必要に応じて配合することができる。
【００８０】
本発明の硬化性組成物は、上述したように機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性をより向上させた硬化物を形成することができるものであり、当該硬化物は、特にコンバータ、インバータ、ハイブリッドＩＣ、メンブレンスイッチ等のパワーモジュール用絶縁材料、部品ポッティング剤、エンキャップ剤、シール剤、基板コーティング剤、衝撃吸収剤等のアセンブリ用接着剤、ワイヤーシール剤、エンジンガスケット剤等の航空／宇宙産業用接着剤等に好適に用いることができるものである。
【発明の効果】
【００８１】
本発明の硬化性組成物は、上述の構成よりなり、機械強度等の基本的性能を充分なものとしながら耐熱性や耐溶剤性等の特性が顕著に向上されたものであり、高温環境下においても各種物性の低下が低い硬化物を形成できる硬化性組成物である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８２】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は「重量部」を、「％」は「質量％」を意味するものとする。
後述する化学式中のｎは、括弧内のシロキサン結合が繰り返されていることを示し、各合成例で得られた化合物の化学式は、合成した化合物の主たる組成を示すものである。
また、ＧＰＣ測定条件、及び、ＮＭＲの測定条件は、以下の通りである。
（ＧＰＣ測定条件）
使用カラム：Ｓｈｏｄｅｘ ＧＦ−７ＭＨＱ（昭和電工社製） ２本
溶離液：ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）
流速：０．６ｍｌ／ｍｉｎ．
カラム温度：４０℃
標準物質：ポリスチレン
検出器：ＲＩ（示差屈折率）検出器
打ち込み量：０．５ｗｔ％溶液で１０μＬ
（ＮＭＲ測定条件）
溶媒：ＣＤＣｌ３
濃度：５ｗｔ％
【００８３】
合成例１ ポリシロキサンＡの合成
７％Ｏ２ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、トルエン９５ｇと３−アミノプロピル基両末端型ジメチルシロキサンオリゴマー（商品名「サイラプレーンＦＭ−３３１１」、チッソ社製）７３．９３ｇを投入し室温にて攪拌均一化したところで、３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物１４．４０ｇと無水マレイン酸８．２０ｇを添加し４０℃で一晩攪拌し続けた。反応液が白濁・高粘度化したのを確認後、７％Ｏ２ガスを流通しながら８０％リン酸９．８４ｇを入れて昇温を開始した。１００℃を超えたところで生成水が、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップに回収され始め、さらに８時間かけて１２０℃まで昇温したところ４．５ｇの水が回収できた。冷却後反応液は昇温前より低粘度化したものの黄色透明化していた。この反応液を水洗した後、ロータリーエバポレーターで揮発分を除去することでポリシロキサンＡを得た。ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３８３０、Ｍｎ２６３０であった。さらに１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１０ｐｐｍ（マレイミド基由来）、７．１６ｐｐｍ、７．９２ｐｐｍ（いずれもジフェニルスルホン骨格由来）のピークが、１３Ｃ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１１８．９ｐｐｍ、１３０．７ｐｐｍ、１３３．９ｐｐｍ、１６１．６ｐｐｍ（いずれもジフェニルスルホン骨格由来）、１３５．４ｐｐｍ、１７０．２ｐｐｍ（いずれもマレイミド基由来）のピークがそれぞれ碓認できたことから、ポリシロキサンＡは式（８）のポリマー構造であると断定した。
【００８４】
【化９】
【００８５】
合成例２ ポリシロキサンＢの合成
７％Ｏ２ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、トルエン９３ｇと分子量９２０の３−アミノプロピル基両末端型ジメチルシロキサンオリゴマー（商品名「サイラプレーンＦＭ−３３１１」、チッソ社製）３９．５３ｇと分子量９６２０の３−アミノプロピル基両末端型ジメチルシロキサンオリゴマー（商品名「サイラプレーンＦＭ−３３２５」、チッソ社製）４５．９３ｇを投入し室温にて攪拌均一化したところで、無水マレイン酸９．５５ｇを添加し４０℃で一晩攪拌し続けた。未反応の無水マレイン酸が消費されることで固形物の消失が目視で確認でき、反応液が高粘度化した。引き続き７％Ｏ２ガスを流通しながら８０％リン酸１１．７０ｇを入れて昇温を開始した。１００℃を超えたところで生成水がＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップに回収され始め、さらに８時間かけて１２０℃まで昇温したところ４．１ｇの水が回収できた。冷却後反応液は昇温前より低粘度化したものの黄色透明化していた。この反応液を水洗した後、ロータリーエバポレーターで揮発分を除去することでポリシロキサンＡを得た。ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３９１０、Ｍｎ１８２０であった。さらに、１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１０ｐｐｍ（マレイミド基由来）、１３Ｃ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１３５．４ｐｐｍ、１７０．２ｐｐｍ（いずれもマレイミド基由来）のピークがそれぞれ確認できたことから、ポリシロキサンＡは式（９）のポリマー構造であると断定した。
【００８６】
【化１０】
【００８７】
合成例３ ポリシロキサンＣの合成
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、Ｄｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップを備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、トルエン３０ｇ、Ｎ，Ｎ´−ジメチルアセトアミド７０ｇと分子量９２０の３−アミノプロピル基両末端型ジメチルシロキサンオリゴマー（商品名「サイラプレーンＦＭ−３３１１」、チッソ社製）３６．１３ｇと３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物１３．５１ｇを投入し室温にて攪拌均一化したところで、８０℃で６時間攪拌し続けた。未反応のテトラカルボン酸２無水物が消失して高粘度化した。引き続き７％Ｏ２ガスを流通しながら８０％リン酸０．０９６ｇを入れて昇温を開始した。１００℃を超えたところで生成水がＤｅａｎ−Ｓｔａｒｋトラップに回収され始め、さらに８時間かけて１６０℃まで昇温したところ１．５ｇの水と共沸成分としてのトルエンが回収できた。冷却後反応液は昇温前より低粘度化したものの黄色透明化していた。この反応液を水洗して粘張な流動成分としてポリシロキサンＣを得た。ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３０８００、Ｍｎ２４２００であった。１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１６ｐｐｍ、７．９２ｐｐｍ（いずれもジフェニルスルホン骨格由来）のピークが、１３Ｃ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１１８．９ｐｐｍ、１３０．７ｐｐｍ、１３３．９ｐｐｍ、１６１．６ｐｐｍ（いずれもジフェニルスルホン骨格由来）のピークがそれぞれ確認できたことから、ポリシロキサンＣは式（１０）のポリマー構造であると断定した。
【００８８】
【化１１】
【００８９】
合成例４ ポリシロキサンＤの合成
合成例１の３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物の代わりに３，４−３´，４´−ビフェニルテトラカルボン酸２無水物１１．８２ｇを用いることでポリシロキサンＤを得た。ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３４９０、Ｍｎ２１８０であった。さらに１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１０ｐｐｍ（マレイミド基由来）、７．９１ｐｐｍ、８．１９ｐｐｍ、８．３５ｐｐｍ（いずれもビフェニル骨格由来）のピークが、１３Ｃ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１２６．３ｐｐｍ、１２７．９ｐｐｍ、１３０．９ｐｐｍ、１３１．２ｐｐｍ、１４０．１ｐｐｍ（いずれもビフェニル骨格由来）、１３５．４ｐｐｍ、１７０．２ｐｐｍ（いずれもマレイミド基由来）のピークがそれぞれ確認できたことから、ポリシロキサンＤは式（１１）のポリマー構造であると断定した。
【００９０】
【化１２】
【００９１】
合成例５ ポリシロキサンＥの合成
合成例１の３，３´−４，４´−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸２無水物の代わりに３，３´，４，４´−ベンゾフェノンテトラカルボン酸２無水物１２．９５ｇを用いることでポリシロキサンＤを得た。
ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ３６００、Ｍｎ２２１０であった。さらに１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝０．０８ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、０．４８ｐｐｍ、１．４１ｐｐｍ、３．２３ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、７．１０ｐｐｍ（マレイミド基由来）、８．１３ｐｐｍ、８．２３ｐｐｍ、８．５７ｐｐｍ（いずれもベンゾフェノン骨格由来）のピークが、１Ｈ−ＮＭＲ測定においてδ＝−０．１３ｐｐｍ（ジメチルシロキサン骨格由来）、９．７ｐｐｍ、２１．５ｐｐｍ、４０．６ｐｐｍ（いずれもプロピル結合由来）、１２７．０ｐｐｍ、１２９．１ｐｐｍ、１３２．２ｐｐｍ、１３３．６ｐｐｍ、１３６．０ｐｐｍ、１４１．３ｐｐｍ、１８７．２ｐｐｍ（いずれもベンゾフェノン骨格由来）、１３５．４ｐｐｍ、１７０．２ｐｐｍ（いずれもマレイミド基由来）のピークがそれぞれ確認できたことから、ポリシロキサンＥは式（１２）のポリマー構造であると断定した。
【００９２】
【化１３】
【００９３】
合成例６ シラン化合物ａの合成
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、冷却管を備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、予めモレキュラーシーブで乾燥したジグライム７５ｇ、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン７７．７６ｇ、３−アミノプロピルトリメトキシシラン２２．５２ｇを投入して均一溶液としたのちに、室温で５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物２０．６２ｇを一括投入した。反応液は反応熱により４７℃まで上昇し、反応の進行に伴って５−ノルボルネン−２，３−ジカルボン酸無水物の不溶分が確認できなくなった。その後８０℃に反応液温度を維持しながら２時間攪拌した。続いて脱イオン水２７．１６ｇと２−エチルヘキサン酸亜鉛（ＩＩ）０．３８２ｇを反応液に加えたところ副生メタノールによる還流が掛かりはじめ、還流状態のまま６時間保持した。引き続き冷却管をパーシャルコンデンサーに付け替えて再び昇温を開始し、副生メタノールおよび縮合水を回収しながら６時間かけて反応液温度を１６０℃に到達させ、同温度で内圧を３０Ｔｏｒｒまで減圧しながら揮発成分を引き続き回収し２時間保持したところ、約１６０ｍｌの揮発成分が回収された。８３ｇの反応生成物としてのシラン化合物ａが得られた。反応生成物は淡黄色高粘度液体であり、ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ５４２０、Ｍｎ１９１０であった。
【００９４】
合成例７ シラン化合物ｂの合成
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、冷却管を備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、予めモレキュラーシーブで乾燥したジグライム６５ｇ、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン９４．８１ｇ、３−アミノプロピルトリメトキシシラン２７．４６ｇを投入して均一溶液としたのちに、室温でｃｉｓ−４−シクロヘキセンジカルボン酸無水物２３．３０ｇを一括投入した。反応液は反応熱により４７℃まで上昇し、反応の進行に伴ってｃｉｓ−４−シクロヘキセンジカルボン酸無水物の不溶分が確認できなくなった。その後８０℃に反応液温度を維持しながら２時間攪拌した。続いて脱イオン水３３．１２ｇと２−エチルヘキサン酸亜鉛（ＩＩ）０．１１６ｇを反応液に加えたところ副生メタノールによる還流が掛かりはじめ、還流状態のまま６時間保持した。引き続き冷却管をパーシャルコンデンサーに付け替えて再び昇温を開始し、副生メタノールおよび縮合水を回収しながら６時間かけて反応液温度を１６０℃に到達させ、同温度で内圧を３０Ｔｏｒｒまで減圧しながら揮発成分を引き続き回収し２時間保持したところ、約１６０ｍｌの揮発成分が回収された。９７ｇの反応生成物としてのシラン化合物ｂが得られた。反応生成物は淡黄色高粘度液体であり、ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ５５２０、Ｍｎ２０９０であった。
【００９５】
合成例８ シラン化合物ｃの合成
窒素ガス導入管、攪拌装置、温度センサー、冷却管を備え付けた２００ｍＬ４つ口フラスコに、予めモレキュラーシーブで乾燥したジグライム６５ｇ、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン５５．８５ｇ、３−アミノプロピルトリメトキシシラン４８．５２ｇを投入して均一溶液としたのちに、室温でｃｉｓ−４−シクロヘキセンジカルボン酸無水物４１．５９ｇを一括投入した。反応液は反応熱により５８℃まで上昇し、反応の進行に伴ってｃｉｓ−４−シクロヘキセンジカルボン酸無水物の不溶分が確認できなくなった。その後８０℃に反応液温度を維持しながら２時間攪拌した。続いて脱イオン水２９．２６ｇと２−エチルヘキサン酸亜鉛（ＩＩ）０．１０３ｇを反応液に加えたところ副生メタノールによる還流が掛かりはじめ、還流状態のまま６時間保持した。引き続き冷却管をパーシャルコンデンサーに付け替えて再び昇温を開始し、副生メタノールおよび縮合水を回収しながら６時間かけて反応液温度を１６０℃に到達させ、同温度で内圧を３０Ｔｏｒｒまで減圧しながら揮発成分を引き続き回収し２時間保持したところ、約１８０ｍｌの揮発成分が回収された。１０５ｇの反応生成物としてのシラン化合物ｃが得られた。反応生成物は淡黄色高粘度液体であり、ＧＰＣで分子量分析したところ、Ｍｗ４８８０、Ｍｎ２０２０であった。
【００９６】
実施例１
前述のポリシロキサンＡ ８０重量部とシラン化合物ａ ２０重量部を６０℃で均一に混合した後、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート（商品名「パーブチルＺ」、日油社製）１重量部を加えたのち、１ｍｍ厚のアルミ製成型枠に注ぎ込み１５０℃のオーブン中で２時間放置し脱型後に成型品を得た。比較として２液付加型シリコーン樹脂（商品名「ＴＳＥ３０３３」、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ社製）を用いた。機械物性はＪＩＳ Ｋ７１１３：１９９５に準じて測定し、耐溶剤性は試験片のトルエン浸漬前後での重量増加率により検討した。トルエン浸漬条件は６０℃×２４時間とし、重量増加率のより低いものを好適とした。
実施例２〜９、比較例１〜３について、下記表１に示したように成分を変更した以外は実施例１と同様にして、機械物性、耐溶剤性を評価した。
【００９７】
【表１】
【００９８】
上述した実施例では、シロキサン化合物（Ｉ）として上記式（１）で表されるものが用いられ、Ｒ１がメチル基、Ｒ２がＣ３Ｈ６、Ｒ３が芳香環を有する骨格であり、Ｒ４がＣＨ＝ＣＨ基であるものを用いているが、シロキサン化合物（Ｉ）が、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有する形態である限り、本発明の効果を生じさせる作用機構は同様である。すなわち、シロキサン化合物（Ｉ）において分子骨格中及び分子末端に上記結合を有するものとするところに本発明の本質的特徴があり、それら結合が同様の化学的特徴を有するものであれば、この実施例で示されるような効果を奏することになる。したがって、本発明における分子骨格中及び分子末端に上記結合を有するシロキサン化合物（Ｉ）とすれば、本発明の有利な効果を発現することは確実であるといえる。少なくとも、シロキサン化合物（Ｉ）が上記式（１）で表されるものである場合においては、上述した実施例及び比較例で充分に本発明の有利な効果が立証され、本発明の技術的意義が裏付けられている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イミド結合及びシロキサン結合を有するシロキサン化合物（Ｉ）であって、
該シロキサン化合物（Ｉ）は、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有することを特徴とするシロキサン化合物（Ｉ）。
【請求項２】
前記シロキサン化合物（Ｉ）は、下記式（１）；
【化１】
（式中、Ｒ１は、同一若しくは異なって、炭素数１〜６の１価の炭化水素基を表す。Ｒ２は、同一若しくは異なって、炭素数１〜２０の２価の炭化水素基を表す。Ｒ３は、同一若しくは異なって、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有する骨格を表す。Ｒ４は、同一若しくは異なって、重合性不飽和結合、又は、重合性不飽和結合を有する複素環及び／又は脂環の構造を表し、置換基があってもよい。ｍ及びｎは、同一若しくは異なって、１〜２００の整数である。）で表されることを特徴とする請求項１に記載のシロキサン化合物（Ｉ）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物であって、
該硬化性組成物は、更に架橋剤を含有することを特徴とする硬化性組成物。
【請求項４】
前記架橋剤は、下記平均組成式（２）；
ＸａＹｂＺｃＳｉＯｄ （２）
（式中、Ｘは、同一若しくは異なって、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。Ｙは、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ基からなる群より選ばれる少なくとも１種を表す。Ｒは、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。Ｚは、同一若しくは異なって、イミド結合を有さない有機基を表す。ａは、０でない３以下の数であり、ｂは、０又は３未満の数であり、ｃは、０又は３未満の数であり、ｄは、０でない２未満の数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋２ｄ＝４である。ＸとＺは、モル比率が５／９５〜５０／５０である。）で表されるシラン化合物（Ａ）であることを特徴とする請求項３に記載の硬化性組成物。
【請求項１】
イミド結合及びシロキサン結合を有するシロキサン化合物（Ｉ）であって、
該シロキサン化合物（Ｉ）は、分子骨格中及び分子末端にイミド結合を有することを特徴とするシロキサン化合物（Ｉ）。
【請求項２】
前記シロキサン化合物（Ｉ）は、下記式（１）；
【化１】
（式中、Ｒ１は、同一若しくは異なって、炭素数１〜６の１価の炭化水素基を表す。Ｒ２は、同一若しくは異なって、炭素数１〜２０の２価の炭化水素基を表す。Ｒ３は、同一若しくは異なって、芳香環、複素環及び脂環からなる群より選ばれる少なくとも１種の構造を有する骨格を表す。Ｒ４は、同一若しくは異なって、重合性不飽和結合、又は、重合性不飽和結合を有する複素環及び／又は脂環の構造を表し、置換基があってもよい。ｍ及びｎは、同一若しくは異なって、１〜２００の整数である。）で表されることを特徴とする請求項１に記載のシロキサン化合物（Ｉ）。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシロキサン化合物（Ｉ）を含有する硬化性組成物であって、
該硬化性組成物は、更に架橋剤を含有することを特徴とする硬化性組成物。
【請求項４】
前記架橋剤は、下記平均組成式（２）；
ＸａＹｂＺｃＳｉＯｄ （２）
（式中、Ｘは、同一若しくは異なって、イミド結合と、重合性不飽和結合と反応し得る基を有する有機骨格を表す。Ｙは、同一若しくは異なって、水素原子、水酸基、ハロゲン原子及びＯＲ基からなる群より選ばれる少なくとも１種を表す。Ｒは、同一若しくは異なって、アルキル基、アシル基、アリール基及び不飽和脂肪族残基からなる群より選ばれる少なくとも１種の基を表し、置換基があってもよい。Ｚは、同一若しくは異なって、イミド結合を有さない有機基を表す。ａは、０でない３以下の数であり、ｂは、０又は３未満の数であり、ｃは、０又は３未満の数であり、ｄは、０でない２未満の数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋２ｄ＝４である。ＸとＺは、モル比率が５／９５〜５０／５０である。）で表されるシラン化合物（Ａ）であることを特徴とする請求項３に記載の硬化性組成物。
【公開番号】特開２００９−２９２９７９（Ｐ２００９−２９２９７９Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４９９４１（Ｐ２００８−１４９９４１）
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月６日（２００８．６．６）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【Ｆターム（参考）】
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