[发明专利]固化性树脂和固化性树脂组合物及其成型体

说明书

技术领域

本发明涉及能够得到同时具有无机玻璃这样的强度、透明性、耐热性和尺寸稳定性以及塑料这样的高韧性和加工性的成型体的固化性树脂，涉及能够得到可以在例如透镜、光盘、光纤和平板显示器基板等的光学用途、各种输送机械、住宅等的窗材等中使用，可具备轻质、高冲击强度和透明性的成型体的固化性树脂。 

背景技术

作为透明材料，无机玻璃的耐热性、尺寸稳定性等优异，已在广阔的产业领域中利用。无机玻璃虽然具有这样的优异特征，但存在如下等缺点：比重重达2.5以上，缺乏韧性并且不耐冲击而容易破碎，加工性差。作为替代玻璃的材料，聚苯乙烯、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)等透明塑料的需要也在增长，虽然它们轻质并且加工性优异，但由于是有机物，因此存在耐热性、耐光性、尺寸稳定性等与玻璃相比显著差，用途受到限制的问题。 

不限于玻璃、塑料，在一般均质的材料系，以高水平实现耐热性、抗冲击性、机械强度等诸物性是困难的。作为解决该问题的方法，已知以在尽可能不使弹性模量、强度、耐热性等降低的情况下，对抗冲击性进行了改善的HIPS(高抗冲聚苯乙烯)等为代表的聚合物合金的方法。但是，混合的树脂的折射率不同时，存在透明性显著恶化这样的问题。此外，通过在树脂中添加无机粉末、纤维，可以对弹性模量、尺寸稳定性进行补强，但在维持透明性的情况下进行添加困难，由于配合无机粉末而使树脂粘度增加，因此成为缺乏加工性的材料。 

作为解决该问题的方法，由于硅原子具有的金属和非金属中间的特性，耐热性、耐候性和耐水性方面优异的有机硅树脂成为希望。但 是，有机硅树脂中，也无同时具有高强度和韧性的材料，高强度的有机硅树脂由于只由交联密度高、抑制分子运动的自由体积分率小的密结构单元构成，因此脆，难以成型加工为厚壁，其用途限制在涂布剂等。现状是用于成型用途的有机硅树脂，停留在只由交联密度低、抑制分子的束缚力的自由体积分率大的疏结构单元构成的低强度的硅橡胶。 

专利文献1：特许第3598749号公报 

专利文献2：特开2006-22207号公报 

专利文献3：特开2005-330455号公报 

发明内容

发明要解决的课题 

因此，本发明的目的在于提供能够同时具有无机玻璃这样的强度、透明性、耐热性和尺寸稳定性以及塑料这样的高韧性和加工性的固化性树脂及其组合物。 

用于解决课题的方法 

本发明者为了解决上述课题反复进行了研究，结果发现分子结构中具有自由体积分率不同的密结构单元和疏结构单元的固化性树脂可以形成适合用于代替透明性优异的无机玻璃的用途的固化性树脂成型体，从而完成了本发明。 

即，本发明涉及具有有机金属结构的固化性树脂，该固化性树脂具有下述通式(1)所示的包含密结构单元(A)和疏结构单元(B)的分子结构，其特征在于：密结构单元(A)是含有堆积系数Kp为0.68～0.8的金属氧化物的结构单元，该堆积系数Kp由自由体积分率计算且由下述计算式(2)求出；疏结构单元(B)是上述堆积系数Kp小于0.68、含有有机物和有机金属氧化物而构成的结构单元；结构单元(A)/(B)的重量比为0.01～5.00；并且具有至少一个不饱和键，平均分子量为800～60000。 

-{(A)-(B)_m}_n-                           (1)

(其中，m和n表示1以上的整数)。 

Kp＝An·Vw·p/Mw                       (2) 

[其中，An＝阿伏伽德罗数，Vw＝范德华体积，p＝密度，Mw＝分子量，Vw＝∑Va，Va＝4π/R³-∑1/3πhi²(3Ra-hi)，hi＝Ra-(Ra²+di²-Ri²)/2di，Ra＝原子半径，Ri＝结合原子半径，和di＝原子间距离]。 

在此，密结构单元(A)包含下述通式(I)的不包括有机物部位(即与Si结合的取代基R)的具有三维多面体结构骨架的金属氧化物部位，疏结构单元(B)包含下述通式(II)所示的由有机金属氧化物构成的链状单元和通式(I)的有机物部位，是本发明的固化性树脂的优选的方案。