JP7360249B2 - Polymer-coated inorganic filler, and resin compositions containing it, dry films, cured products, electronic components - Google Patents
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Description
本発明は、無機粒子の表面を、ポリマーで被覆したポリマー被覆無機フィラー、及び、これを含む樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、電子部品に関する。 The present invention relates to a polymer-coated inorganic filler in which the surface of inorganic particles is coated with a polymer, and a resin composition, dry film, cured product, and electronic component containing the same.
ソルダーレジストや封止材等の電子材料においては、要求される熱寸法安定性や誘電特性を改善するために無機粒子が充填される。この際、無機粒子は、ソルダーレジストや封止材の主成分である樹脂に対する極性の違いから濡れ性が悪く、無機粒子を樹脂組成物中に均一に分散することが困難であり、求められる性能を得られないおそれがあり、無機粒子の表面を化学的に修飾して分散性を改善する検討が行われてきた。 Electronic materials such as solder resists and encapsulants are filled with inorganic particles to improve the required thermal dimensional stability and dielectric properties. In this case, inorganic particles have poor wettability with the resin, which is the main component of the solder resist and sealing material, due to the difference in polarity, and it is difficult to uniformly disperse the inorganic particles in the resin composition, making it difficult to achieve the desired performance. Therefore, studies have been conducted to improve dispersibility by chemically modifying the surface of inorganic particles.
特許文献1には、予めシランカップリング剤を含むポリマーを調製し、無機粒子表面と結合させることで無機粒子表面にポリマーを導入し、前記分散性を改善する方法が提案されている。 Patent Document 1 proposes a method of improving the dispersibility by preparing a polymer containing a silane coupling agent in advance and bonding it to the surface of the inorganic particle to introduce the polymer onto the surface of the inorganic particle.
特許文献2には、シランカップリング剤を用いて、ポリマーの原料となるモノマーを無機粒子表面に導入し、モノマー中でリビングラジカル重合させることで、無機粒子表面にポリマーを導入して、前記分散性を改善する方法が提案されている。 Patent Document 2 discloses that a silane coupling agent is used to introduce a monomer that is a raw material for a polymer onto the surface of an inorganic particle, and living radical polymerization is performed in the monomer, thereby introducing the polymer onto the surface of the inorganic particle and dispersing it. Methods have been proposed to improve sex.
特許文献3には、ポリマーの原料となるモノマーと、RAFT剤とを無機粒子表面に結合させ、ポリマーを成長させ、前記分散性を改善する方法が提案されている。 Patent Document 3 proposes a method in which a monomer serving as a raw material for a polymer and a RAFT agent are bonded to the surface of an inorganic particle, the polymer is grown, and the dispersibility is improved.
特許文献1に記載された方法によれば、前記分散性は改善される。しかしながら、予めシランカップリング剤を含むポリマーを調製する必要があり、手間とコストがかかるおそれがあった。 According to the method described in Patent Document 1, the dispersibility is improved. However, it is necessary to prepare a polymer containing a silane coupling agent in advance, which may be time consuming and costly.
特許文献2に記載された方法によっても、前記分散性は改善される。しかしながら、予め粒子表面に重合の開始点となるモノマーを導入する必要が有り、さらにin situで反応が進むため、モノマーの転化率が高くなりにくく、従って、大量のモノマーを配合する必要があるおそれがあり、手間とコストがかかるおそれがあった。 The method described in Patent Document 2 also improves the dispersibility. However, since it is necessary to introduce a monomer that serves as a starting point for polymerization onto the particle surface in advance, and the reaction proceeds in situ, it is difficult to increase the conversion rate of the monomer, and therefore, there is a risk that a large amount of monomer must be blended. This could be time consuming and costly.
特許文献3に記載された方法によっても、前記分散性は改善される。しかしながら、RAFT剤は高額であり、さらにRAFT重合は、酸素のない雰囲気下での製造となる等製造上の手間がかかるなど、手間とコストがかかるおそれがあった。 The dispersibility is also improved by the method described in Patent Document 3. However, RAFT agents are expensive, and RAFT polymerization requires time and effort in production, such as in an oxygen-free atmosphere, which can be laborious and costly.
そこで、本発明の目的は、樹脂中又は有機溶剤中での分散性に優れ、安価で、製造効率が高く、さらに種々の官能基の導入が容易であるポリマー被覆無機フィラーと、これを含む硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、電子部品を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to provide a polymer-coated inorganic filler that has excellent dispersibility in a resin or an organic solvent, is inexpensive, has high manufacturing efficiency, and can easily introduce various functional groups, and a cured filler containing the same. The purpose of the Company is to provide synthetic resin compositions, dry films, cured products, and electronic components.
本発明者らは、上記目的の実現に向け鋭意検討するなかで、特定の被覆ポリマーで無機粒子を被覆し、さらに、前記被覆ポリマーの側鎖にウレタン結合を介して、種々の官能基を導入した無機粒子が、安価で、製造効率が高く、容易に、様々な特性や機能を持たせることが可能となることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The present inventors, while making intensive studies to achieve the above object, coated inorganic particles with a specific coating polymer, and further introduced various functional groups into the side chains of the coating polymer via urethane bonds. The present inventors have discovered that such inorganic particles are inexpensive, have high production efficiency, and can be easily imparted with various properties and functions, leading to the completion of the present invention.
すなわち、本発明は、
無機粒子の表面が被覆ポリマーで被覆されたポリマー被覆無機フィラーであって、
前記被覆ポリマーは、ラジカル重合性モノマーが重合した重合体又は共重合体であり、
前記被覆ポリマーは、側鎖にウレタン結合を介して、有機官能基を有していることを特徴とする、ポリマー被覆無機フィラーを提供する。
That is, the present invention
A polymer-coated inorganic filler in which the surface of inorganic particles is coated with a coating polymer,
The coating polymer is a polymer or copolymer obtained by polymerizing a radically polymerizable monomer,
The present invention provides a polymer-coated inorganic filler characterized in that the coating polymer has an organic functional group in a side chain via a urethane bond.
本発明のポリマー被覆無機フィラーは、前記被覆ポリマーが、無機粒子と、有機溶剤と、被覆ポリマーの原料となるラジカル重合性モノマーと、ラジカル重合開始剤とを、含む処理溶液中において、前記無機粒子の表面の一部又は全部に吸着したラジカル重合性モノマーを開始点として、共重合された共重合体であり、
前記ラジカル重合性モノマーの少なくとも1種類と、前記溶有機溶剤が以下の関係にあることを特徴とするポリマー被覆無機フィラーとしてもよい。
(ラジカル重合性モノマーのSP値)-(有機溶剤のSP値)≧0.5
In the polymer-coated inorganic filler of the present invention, the inorganic particles are treated in a treatment solution containing inorganic particles, an organic solvent, a radical polymerizable monomer serving as a raw material for the coating polymer, and a radical polymerization initiator. It is a copolymer that is copolymerized using a radically polymerizable monomer adsorbed on part or all of the surface of the
The polymer-coated inorganic filler may be characterized in that at least one of the radically polymerizable monomers and the soluble organic solvent have the following relationship.
(SP value of radically polymerizable monomer) - (SP value of organic solvent) ≧0.5
本発明のポリマー被覆無機フィラーは、前記ラジカル重合性モノマーが、水酸基を含む(メタ)アクリルモノマーを含むことを特徴とするポリマー被覆無機フィラーとしてもよい。 The polymer-coated inorganic filler of the present invention may be a polymer-coated inorganic filler characterized in that the radically polymerizable monomer includes a (meth)acrylic monomer containing a hydroxyl group.
また、本発明は、前記ポリマー被覆無機フィラーを含むことを特徴とする、硬化性樹脂組成物を提供する。 Furthermore, the present invention provides a curable resin composition containing the polymer-coated inorganic filler.
また、本発明は、硬化性樹脂組成物が、基材上に、塗布、乾燥してなる樹脂層を有することを特徴とする、ドライフィルムを提供する。 Further, the present invention provides a dry film characterized in that the curable resin composition has a resin layer formed by coating and drying the curable resin composition on a base material.
また、本発明は、前記硬化性樹脂組成物又は前記樹脂層が、硬化してなることを特徴とする、硬化物を提供する。 The present invention also provides a cured product, characterized in that the curable resin composition or the resin layer is cured.
また、本発明は、前記硬化物を備えることを特徴とする、電子部品を提供する。 The present invention also provides an electronic component comprising the cured product.
本発明によれば、安価で、製造効率が高く、容易に、様々な特性や機能を持たせることが可能となるポリマー被覆無機フィラーと、これを含む硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、電子部品を提供するポリマー被覆無機フィラーポリマー被覆無機フィラーことができる。 According to the present invention, a polymer-coated inorganic filler that is inexpensive, has high manufacturing efficiency, and can easily be provided with various properties and functions, and a curable resin composition, dry film, and cured product containing the same are provided. , polymer coated inorganic filler can provide electronic components.
なお、説明した化合物に異性体が存在する場合、特に断らない限り、存在し得る全ての異性体が本発明において使用可能である。 In addition, when isomers exist in the described compound, all possible isomers can be used in the present invention unless otherwise specified.
本発明において、(メタ)アクリレートと記載された場合は、メタクリレート、アクリレート、又は、メタクリレートとアクリレートの混合物を示す。 In the present invention, the term (meth)acrylate refers to methacrylate, acrylate, or a mixture of methacrylate and acrylate.
また、本発明において無機粒子とは、特に断らない限り、その表面がカップリング剤などのいかなる修飾処理も施されていない無機粒子のことを意味する。 Furthermore, in the present invention, inorganic particles mean inorganic particles whose surfaces have not been subjected to any modification treatment such as a coupling agent, unless otherwise specified.
本発明において、用いられるラジカル重合性モノマーと有機溶剤のSP値は、Fedorsの方法により算出することができる。 In the present invention, the SP value of the radically polymerizable monomer and organic solvent used can be calculated by the Fedors method.
<<<ポリマー被覆無機フィラー>>>
本発明にかかるポリマー被覆無機フィラーは、無機粒子の表面が被覆ポリマーで被覆されている。ここで無機粒子の表面が被覆ポリマーで「被覆されている」とは、無機粒子の表面の一部又は全部が被覆ポリマーで被覆されていればよく、フーリエ変換赤外分光法(FT-IR)により被覆の有無、熱重量示唆熱分析(TG/DTA)により被覆量を分析することができる。この被覆ポリマー被覆無機粒子は、樹脂中や有機溶剤中での分散性の観点からは、無機粒子に対して1.5質量%以上の被覆ポリマー被覆をされていることが好ましい。
<<<Polymer coated inorganic filler>>>
In the polymer-coated inorganic filler according to the present invention, the surfaces of inorganic particles are coated with a coating polymer. Here, the expression that the surface of the inorganic particle is "coated" with the coating polymer means that part or all of the surface of the inorganic particle is coated with the coating polymer, and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) It is possible to analyze the presence or absence of coating and the amount of coating by thermogravimetric analysis (TG/DTA). From the viewpoint of dispersibility in a resin or an organic solvent, the polymer-coated inorganic particles are preferably coated with a polymer in an amount of 1.5% by mass or more based on the inorganic particles.
本発明にかかる被覆ポリマーは、ラジカル重合性モノマーが重合した重合体又は共重合体である。 The coating polymer according to the present invention is a polymer or copolymer obtained by polymerizing a radically polymerizable monomer.
本発明にかかる被覆ポリマーは、側鎖にウレタン結合を介して、有機官能基を有している。 The coating polymer according to the present invention has an organic functional group in the side chain via a urethane bond.
前記被覆ポリマーは、無機粒子と、有機溶剤と、前記ポリマーの原料となるラジカル重合性モノマーと、前記ラジカル重合性モノマーを重合させるラジカル重合開始剤とを含む処理溶液中において、前記ラジカル重合性モノマーが、前記無機粒子表面に吸着し、無機粒子表面上で重合することで形成される。ここで、ポリマーとは、ラジカル重合性モノマーが重合したものであり、ポリマーとしての重合度は、ラジカル重合性モノマー、有機溶剤、ラジカル重合開始剤、無機粒子の各成分の種類と配合量、反応温度、反応時間、撹拌処理等により調整することができる。 The coating polymer is treated with the radically polymerizable monomer in a treatment solution containing inorganic particles, an organic solvent, a radically polymerizable monomer that is a raw material for the polymer, and a radical polymerization initiator that polymerizes the radically polymerizable monomer. is adsorbed onto the surface of the inorganic particles and is formed by polymerization on the surfaces of the inorganic particles. Here, a polymer is a product obtained by polymerizing radically polymerizable monomers, and the degree of polymerization as a polymer is determined by the type and amount of each component of the radically polymerizable monomer, organic solvent, radical polymerization initiator, and inorganic particles, and the reaction It can be adjusted by temperature, reaction time, stirring treatment, etc.
また、本発明にかかるラジカル重合性モノマーのSP値と、有機溶剤のSP値とが、以下の関係にある。
(ラジカル重合性モノマーのSP値)-(有機溶剤のSP値)≧0.5
Further, the SP value of the radically polymerizable monomer according to the present invention and the SP value of the organic solvent have the following relationship.
(SP value of radically polymerizable monomer) - (SP value of organic solvent) ≧0.5
このような関係にあると、ラジカル重合性モノマーと有機溶剤との相溶性が悪くなり、その結果、ラジカル重合性モノマーは、一般的に有機溶剤より親水性である無機粒子の表面に効率よく吸着されると考える。 When such a relationship exists, the compatibility between the radically polymerizable monomer and the organic solvent deteriorates, and as a result, the radically polymerizable monomer is more efficiently adsorbed onto the surface of inorganic particles, which is generally more hydrophilic than the organic solvent. I think it will happen.
また、前記ポリマーは、単独のラジカル重合性モノマーの重合体又は複数種類のラジカル重合性モノマーの共重合体とすることができる。共重合体とする場合には、前記溶液中に、複数のラジカル重合性モノマーが含まれる。前記共重合体としては、特に限定されず、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体、ブロック-グラフト共重合等とすることができる。 Further, the polymer may be a polymer of a single radically polymerizable monomer or a copolymer of multiple types of radically polymerizable monomers. In the case of forming a copolymer, a plurality of radically polymerizable monomers are contained in the solution. The copolymer is not particularly limited, and may be a random copolymer, a block copolymer, a graft copolymer, a block-graft copolymer, or the like.
<無機粒子>
本発明において用いられる無機粒子は、その表面が修飾されていない無機粒子を意味するが、有機溶剤に比べて親水性が低い場合には、親水化処理することが好ましい。
<Inorganic particles>
The inorganic particles used in the present invention refer to inorganic particles whose surfaces are not modified, but if they have lower hydrophilicity than an organic solvent, it is preferable to perform a hydrophilic treatment.
一般的に、表面が修飾されていない無機粒子は、その表面の極性が十分に高く、併用される有機溶剤に比べて親水性のものであれば、特に限定されない。このような無機粒子としては、例えば、シリカ、結晶性シリカ、ノイブルグ珪土、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、ガラス粉末、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、天然マイカ、合成マイカ、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、酸化鉄、非繊維状ガラス、ハイドロタルサイト、ミネラルウール、アルミニウムシリケート、カルシウムシリケート、ジルコン酸カルシウム、酸化亜鉛、はんだ粒子、銀粉、銅粉等の無機粒子を用いることができる。中でも、ソルダーレジストや封止材等の電子材料においては、熱寸法安定性や誘電特性に優れるシリカや、熱伝導性に優れる酸化アルミニウム、窒化ホウ素等を用いることが好ましい。また、シリカや酸化アルミニウムとしては、組成物中への充填性を向上させる観点から、球状シリカ、ジルコン酸カルシウム、球状酸化アルミニウムであることがより好ましい。 Generally, inorganic particles whose surfaces are not modified are not particularly limited as long as their surfaces have sufficiently high polarity and are more hydrophilic than the organic solvent used in combination. Examples of such inorganic particles include silica, crystalline silica, Neuburg silica, aluminum oxide, aluminum hydroxide, boron nitride, aluminum nitride, glass powder, talc, clay, magnesium carbonate, calcium carbonate, natural mica, synthetic Using inorganic particles such as mica, barium sulfate, barium titanate, iron oxide, non-fibrous glass, hydrotalcite, mineral wool, aluminum silicate, calcium silicate, calcium zirconate, zinc oxide, solder particles, silver powder, copper powder, etc. be able to. Among these, in electronic materials such as solder resists and sealants, it is preferable to use silica, which has excellent thermal dimensional stability and dielectric properties, and aluminum oxide, boron nitride, and the like, which have excellent thermal conductivity. Further, as the silica and aluminum oxide, from the viewpoint of improving the filling properties into the composition, spherical silica, calcium zirconate, and spherical aluminum oxide are more preferable.
この無機粒子の平均粒径は、特に限定されないが、例えば、10nm~20000nm、好ましくは20nm~10000nm、より好ましくは50nm~5000nmとすることができる。無機粒子の平均粒径は、レーザー回折法により測定されたD50の値とすることができる。レーザー回折法による測定装置としては、マイクロトラック・ベル社製のMicrotrac MT3300EXIIが挙げられる。 The average particle size of the inorganic particles is not particularly limited, but can be, for example, 10 nm to 20,000 nm, preferably 20 nm to 10,000 nm, more preferably 50 nm to 5,000 nm. The average particle diameter of the inorganic particles can be the value of D50 measured by laser diffraction method. An example of a measuring device using a laser diffraction method is Microtrac MT3300EXII manufactured by Microtrac Bell.
<被覆ポリマー>
本発明にかかる被覆ポリマーは、ラジカル重合性モノマーが重合した重合体又は共重合体である。
<Coating polymer>
The coating polymer according to the present invention is a polymer or copolymer obtained by polymerizing a radically polymerizable monomer.
本発明にかかる被覆ポリマーは、側鎖にウレタン結合を介して、有機官能基を有している。 The coating polymer according to the present invention has an organic functional group in the side chain via a urethane bond.
本発明にかかる被覆ポリマーの側鎖にウレタン結合を介して、有機官能基を有する重合体又は共重合体である被覆ポリマーを得る方法としては、水酸基を含むラジカル重合性モノマーを重合させたのち、イソシアネート基を有する化合物と反応させてウレタン結合を介して有機官能基を有する被覆ポリマーを得る方法が挙げられる。 As a method for obtaining a coating polymer which is a polymer or copolymer having an organic functional group via a urethane bond in the side chain of the coating polymer according to the present invention, after polymerizing a radically polymerizable monomer containing a hydroxyl group, Examples include a method of reacting with a compound having an isocyanate group to obtain a coated polymer having an organic functional group via a urethane bond.
<<<ポリマー被覆無機フィラーの製造方法>>>
以下には、本発明のポリマー被覆無機フィラーの製造方法について詳述する。
<<原料>>
<有機溶剤>
本発明において用いられる有機溶剤は、本発明のSP値の数値関係を満たす限りにおいて特に限定されない。有機溶剤は通常、疎水性を示し、そのSP値は7.0~12.0の範囲にあり、例えば、SP値が7.2~10.0のものが好適であり、SP値が7.5~9.5のものがより好適であり、SP値が8.0~9.2のものがさらに好適である。
<<<Method for producing polymer-coated inorganic filler>>>
The method for producing the polymer-coated inorganic filler of the present invention will be described in detail below.
<<Raw materials>>
<Organic solvent>
The organic solvent used in the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the numerical relationship of the SP value of the present invention. Organic solvents usually exhibit hydrophobicity and have an SP value in the range of 7.0 to 12.0. For example, those with an SP value of 7.2 to 10.0 are preferable, and those with an SP value of 7.0 to 12.0 are preferable. Those with an SP value of 5 to 9.5 are more preferred, and those with an SP value of 8.0 to 9.2 are even more preferred.
具体的には、有機溶剤として、トルエン(SP値9.14)、メチルエチルケトン(SP値9.9)、PMA(SP値9.25),酢酸エチル(SP値9.1)、カルビトールアセテート(SP値9.98)、シクロヘキサノン(SP値8.56)、アセトン(SP値10.0)、1-プロパノール(SP値11.84)等を挙げることができる。これらは単独で、又は、複数を組み合わせて用いることができる。中でも、トルエン及び酢酸エチルは、ラジカル重合反応を妨げ無いことから好ましい。 Specifically, as organic solvents, toluene (SP value 9.14), methyl ethyl ketone (SP value 9.9), PMA (SP value 9.25), ethyl acetate (SP value 9.1), carbitol acetate ( Examples include SP value 9.98), cyclohexanone (SP value 8.56), acetone (SP value 10.0), and 1-propanol (SP value 11.84). These can be used alone or in combination. Among these, toluene and ethyl acetate are preferred because they do not interfere with the radical polymerization reaction.
また、複数の有機溶剤を混合して用いる場合のSP値は、以下の式に従って計算することができる。以下の式は二つの有機溶剤を混合する場合の計算式である。
δsm=Xs1×δs1+(1-Xs1)×δs2
式中のδsmは混合溶剤のSP値、δs1は有機溶剤1のSP値、δs2は有機溶剤2のSP値、Xs1は有機溶剤1のモル分率を意味する。
Further, the SP value when a plurality of organic solvents are mixed and used can be calculated according to the following formula. The following formula is a calculation formula when two organic solvents are mixed.
δsm=Xs1×δs1+(1-Xs1)×δs2
In the formula, δsm means the SP value of the mixed solvent, δs1 means the SP value of organic solvent 1, δs2 means the SP value of organic solvent 2, and Xs1 means the molar fraction of organic solvent 1.
前記有機溶剤の処理溶液中での配合量は、無機粒子の配合量を100質量部としたときに、100質量部~500質量部とすることが好ましい。有機溶剤の配合量がかかる範囲にあることで、無機粒子表面にラジカル重合性モノマーを溶解した有機溶剤が行き渡り、効率よく被覆することが可能となる。 The amount of the organic solvent blended in the treatment solution is preferably 100 parts by mass to 500 parts by mass, when the blended amount of the inorganic particles is 100 parts by mass. When the amount of the organic solvent is within this range, the organic solvent in which the radically polymerizable monomer is dissolved will spread over the surface of the inorganic particles, allowing efficient coating.
<ラジカル重合性モノマー>
本発明において用いられるラジカル重合性モノマーは、ラジカル重合性反応基を有するモノマーであり、本発明におけるSP値の数値関係を満たす限りにおいて、特に限定されない。このようなSP値の数値関係を満たすことでラジカル重合性モノマーは一緒に配合される有機溶剤より親水性を示し、相溶性も低くなることで、親水性を示す無機粒子に効率よく吸着される。このようなラジカル重合性モノマーとしては、例えば、SP値が9.0~15.0であるものを用いることができ、SP値が9.5~13.5であるものが好適である。
<Radical polymerizable monomer>
The radically polymerizable monomer used in the present invention is a monomer having a radically polymerizable reactive group, and is not particularly limited as long as it satisfies the numerical relationship of the SP value in the present invention. By satisfying this numerical relationship of SP values, the radically polymerizable monomer becomes more hydrophilic than the organic solvent that is blended with it, and its compatibility becomes lower, allowing it to be efficiently adsorbed onto the hydrophilic inorganic particles. . As such radically polymerizable monomers, for example, those having an SP value of 9.0 to 15.0 can be used, and those having an SP value of 9.5 to 13.5 are preferable.
ここで、ラジカル重合性反応基としては特に限定されず、例えば、ビニル基、アリル基、アルケニル基、アルキレン基等を挙げることができ、ラジカル重合性モノマーは、かかる重合性反応基を少なくとも1種類含むものであれば良い。 Here, the radically polymerizable reactive group is not particularly limited and may include, for example, a vinyl group, an allyl group, an alkenyl group, an alkylene group, etc., and the radically polymerizable monomer has at least one type of such polymerizable reactive group. It is fine as long as it includes.
また、このラジカル重合性モノマーは、構造中に水酸基を有する。そのため、ラジカル重合性モノマーが重合した重合体又は共重合体で被覆された無機粒子の表面には水酸基が存在し、イソシアネート基を有する化合物と容易に反応して、修飾することが可能であるため、種々の官能基を導入することができ、ポリマー被覆無機フィラーの用途等によって、容易に、様々な特性や機能を持たせることが可能となる。 Moreover, this radically polymerizable monomer has a hydroxyl group in its structure. Therefore, hydroxyl groups exist on the surface of inorganic particles coated with a polymer or copolymer obtained by polymerizing a radically polymerizable monomer, and they can be easily modified by reacting with a compound having an isocyanate group. , various functional groups can be introduced, and it becomes possible to easily impart various properties and functions depending on the use of the polymer-coated inorganic filler.
このようなラジカル重合性モノマー(SP値)としては、水酸基を含む(メタ)アクリルモノマーが好ましく、例えば、アクリル酸、2-ヒドロキシエチルアクリレート(SP値12.45)、4-ヒドロキシブチルアクリレート(SP値11.64)、2-ヒドロキシプロピルアクリレート(SP値11.83)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(SP値10.80)、4-ヒドロキシブチルメタクリレート(SP値10.59)、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(SP値10.80)等を挙げることができる。これらは単独で、又は、複数を組み合わせて用いることができる。なお、複数を組み合せて用いた場合には、無機粒子を被覆するポリマーは、共重合体となる。 As such radically polymerizable monomers (SP value), (meth)acrylic monomers containing hydroxyl groups are preferable, such as acrylic acid, 2-hydroxyethyl acrylate (SP value 12.45), and 4-hydroxybutyl acrylate (SP value). value 11.64), 2-hydroxypropyl acrylate (SP value 11.83), 2-hydroxyethyl methacrylate (SP value 10.80), 4-hydroxybutyl methacrylate (SP value 10.59), 2-hydroxypropyl methacrylate (SP value 10.80). These can be used alone or in combination. In addition, when a plurality of polymers are used in combination, the polymer that coats the inorganic particles becomes a copolymer.
また、さらに、エポキシ基、グリシジル基、オキシラン基、オキセタン基等の環状エーテル基を含むラジカル重合性モノマーを構造中に水酸基を有するラジカル重合性モノマーと組み合わせて用いることもできる。かかるラジカル重合性モノマーが用いられた場合には、無機粒子を被覆するポリマー中に、環状エーテル基が存在することになる。このため、得られるポリマー被覆無機フィラーは、環状エーテル基と反応する水酸基などの活性水素を含む樹脂等とを反応させることが可能となる。従って、硬化物として様々な特性や機能を持たせることが可能となる。 Further, a radically polymerizable monomer containing a cyclic ether group such as an epoxy group, a glycidyl group, an oxirane group, or an oxetane group can be used in combination with a radically polymerizable monomer having a hydroxyl group in its structure. When such a radically polymerizable monomer is used, a cyclic ether group will be present in the polymer that coats the inorganic particles. Therefore, the resulting polymer-coated inorganic filler can react with a resin containing active hydrogen such as a hydroxyl group that reacts with a cyclic ether group. Therefore, it becomes possible to impart various properties and functions to the cured product.
このようなラジカル重合性モノマー(SP値)としては、アクリル酸、2-ヒドロキシエチルアクリレート(SP値12.45)、4-ヒドロキシブチルアクリレート(SP値11.64)、2-ヒドロキシプロピルアクリレート(SP値11.83)、テトラヒドロフルフリルアクリレート(SP値9.99)、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(SP値9.99)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(SP値10.80)、4-ヒドロキシブチルメタクリレート(SP値10.59)、2-ヒドロキシプロピルメタクリレート(SP値10.80)、グリシジルメタクリレート(SP値10.21)等を挙げることができる。これらは単独で、又は、複数を組み合わせて用いることができる。なお、複数を組み合せて用いた場合には、無機粒子を被覆するポリマーは、共重合体となる。 Such radically polymerizable monomers (SP value) include acrylic acid, 2-hydroxyethyl acrylate (SP value 12.45), 4-hydroxybutyl acrylate (SP value 11.64), and 2-hydroxypropyl acrylate (SP value). value 11.83), tetrahydrofurfuryl acrylate (SP value 9.99), 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (SP value 9.99), 2-hydroxyethyl methacrylate (SP value 10.80), 4-hydroxybutyl Examples include methacrylate (SP value 10.59), 2-hydroxypropyl methacrylate (SP value 10.80), and glycidyl methacrylate (SP value 10.21). These can be used alone or in combination. In addition, when a plurality of polymers are used in combination, the polymer that coats the inorganic particles becomes a copolymer.
なお、複数のモノマーを混合して用いる場合には、下式を満たすラジカル重合性モノマーが、少なくとも1種類含まれていればよい。下式を満たすラジカル重合性モノマーが1つ以上含まれている場合には、他のモノマーが下式を満たさない場合においても、下式を満たすラジカル重合性モノマーが優先的に無機粒子表面に吸着し、吸着したモノマーを開始点としてポリマーが形成され、無機粒子を被覆することができる。
(ラジカル重合性モノマーのSP値)-(有機溶剤のSP値)≧0.5
Note that when a plurality of monomers are used as a mixture, it is sufficient that at least one type of radically polymerizable monomer satisfying the following formula is included. If one or more radically polymerizable monomers that satisfy the following formula are contained, the radically polymerizable monomer that satisfies the following formula will be preferentially adsorbed to the surface of the inorganic particle even if other monomers do not satisfy the following formula. Then, a polymer is formed starting from the adsorbed monomer and can coat the inorganic particles.
(SP value of radically polymerizable monomer) - (SP value of organic solvent) ≧0.5
ラジカル重合性モノマーの処理溶液中での配合量は、無機粒子の配合量を100質量部としたときに、0.5質量部~15質量部であり、1質量部~10質量部が好ましく、1.5質量部~7.5質量部がより好ましい。前記モノマーの配合量が、かかる範囲にあることで、無機粒子表面の被覆が可能となる。 The amount of the radically polymerizable monomer in the treatment solution is 0.5 parts by mass to 15 parts by mass, preferably 1 part to 10 parts by mass, when the amount of inorganic particles is 100 parts by mass. More preferably 1.5 parts by mass to 7.5 parts by mass. When the amount of the monomer is within this range, the surfaces of the inorganic particles can be coated.
<ラジカル重合開始剤>
本発明において用いられるラジカル重合開始剤は、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されず、光ラジカル重合開始剤、熱ラジカル重合開始剤等を用いることができる。ラジカル重合開始剤は、熱や紫外線により活性種(フリーラジカルとも称す)を発生し、前記ラジカル重合性モノマーを重合反応させ、ポリマーを容易に形成することができる。ラジカル重合開始剤は、単独で又は2種以上を組み合わせて、使用することができる。
<Radical polymerization initiator>
The radical polymerization initiator used in the present invention is not particularly limited as long as it does not impede the effects of the present invention, and a photo radical polymerization initiator, a thermal radical polymerization initiator, etc. can be used. The radical polymerization initiator generates active species (also referred to as free radicals) by heat or ultraviolet rays, causes the radically polymerizable monomer to undergo a polymerization reaction, and can easily form a polymer. Radical polymerization initiators can be used alone or in combination of two or more.
熱ラジカル重合開始剤としては、特に制限されないが、例えば、アゾ系重合開始剤(例えば、2,2´-アゾビスイソブチロニトリル、2,2´-アゾビス-2-メチルブチロニトリル、2,2´-アゾビス(2-メチルプロピオン酸)ジメチル、4,4´-アゾビス-4-シアノバレリアン酸、アゾビスイソバレロニトリル、2,2´-アゾビス(2-アミジノプロパン)ジヒドロクロライド、2,2´-アゾビス[2-(5-メチル-2-イミダゾリン-2-イル)プロパン]ジヒドロクロライド、2,2´-アゾビス(2-メチルプロピオンアミジン)二硫酸塩、2,2´-アゾビス(N,N´-ジメチレンイソブチルアミジン)ジヒドロクロライド等);過酸化物系重合開始剤(例えば、ジベンゾイルペルオキシド、t-ブチルペルマレエート、過酸化ラウロイル等);レドックス系重合開始剤等が挙げられる。 Thermal radical polymerization initiators are not particularly limited, but include, for example, azo polymerization initiators (for example, 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis-2-methylbutyronitrile, 2 , 2'-azobis(2-methylpropionate) dimethyl, 4,4'-azobis-4-cyanovalerianic acid, azobisisovaleronitrile, 2,2'-azobis(2-amidinopropane) dihydrochloride, 2, 2'-azobis[2-(5-methyl-2-imidazolin-2-yl)propane] dihydrochloride, 2,2'-azobis(2-methylpropionamidine) disulfate, 2,2'-azobis(N , N'-dimethyleneisobutyramidine) dihydrochloride, etc.); peroxide polymerization initiators (for example, dibenzoyl peroxide, t-butyl permaleate, lauroyl peroxide, etc.); redox polymerization initiators, etc. .
光ラジカル重合開始剤としては、特に制限されないが、例えば、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、α-ケトール系光重合開始剤、芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤、光活性オキシム系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンジル系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤、ケタール系光重合開始剤、チオキサントン系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキサイド系光重合開始剤等を挙げることができる。 Examples of the photoradical polymerization initiator include, but are not particularly limited to, benzoin ether photopolymerization initiators, acetophenone photopolymerization initiators, α-ketol photopolymerization initiators, aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiators, and photopolymerization initiators. Active oxime photoinitiator, benzoin photoinitiator, benzyl photoinitiator, benzophenone photoinitiator, ketal photoinitiator, thioxanthone photoinitiator, acylphosphine oxide photoinitiator Initiators and the like can be mentioned.
具体的には、ベンゾインエーテル系光重合開始剤としては、例えば、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン[商品名:Omnirad651、IGM Resins社製]、アニソイン等が挙げられる。アセトフェノン系光重合開始剤としては、例えば、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン[商品名:Omnirad184、IGM Resins社製]、4-フェノキシジクロロアセトフェノン、4-t-ブチル-ジクロロアセトフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン[商品名:Omnirad2959、IGM Resins社製]、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン[商品名:Omnirad1173、IGM Resins社製]、メトキシアセトフェノン等が挙げられる。α-ケトール系光重合開始剤としては、例えば、2-メチル-2-ヒドロキシプロピオフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエチル)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチルプロパン-1-オン等が挙げられる。芳香族スルホニルクロリド系光重合開始剤としては、例えば、2-ナフタレンスルホニルクロライド等が挙げられる。光活性オキシム系光重合開始剤としては、例えば、1-フェニル-1,2-プロパンジオン-2-(O-エトキシカルボニル)-オキシム等が挙げられる。 Specifically, benzoin ether photopolymerization initiators include, for example, benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin propyl ether, benzoin isopropyl ether, benzoin isobutyl ether, and 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane. Examples include 1-one [trade name: Omnirad 651, manufactured by IGM Resins], anisoin, and the like. Examples of the acetophenone photopolymerization initiator include 1-hydroxycyclohexylphenylketone [trade name: Omnirad 184, manufactured by IGM Resins], 4-phenoxydichloroacetophenone, 4-t-butyl-dichloroacetophenone, 1-[4-( 2-hydroxyethoxy)-phenyl]-2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one [trade name: Omnirad2959, manufactured by IGM Resins], 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propane- Examples include 1-one [trade name: Omnirad 1173, manufactured by IGM Resins], methoxyacetophenone, and the like. Examples of the α-ketol photopolymerization initiator include 2-methyl-2-hydroxypropiophenone, 1-[4-(2-hydroxyethyl)-phenyl]-2-hydroxy-2-methylpropane-1- Ong et al. Examples of the aromatic sulfonyl chloride photopolymerization initiator include 2-naphthalenesulfonyl chloride. Examples of the photoactive oxime photopolymerization initiator include 1-phenyl-1,2-propanedione-2-(O-ethoxycarbonyl)-oxime.
また、ベンゾイン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾイン等が含まれる。ベンジル系光重合開始剤には、例えば、ベンジル等が含まれる。ベンゾフェノン系光重合開始剤には、例えば、ベンゾフェノン、ベンゾイル安息香酸、3,3´-ジメチル-4-メトキシベンゾフェノン、ポリビニルベンゾフェノン、α-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン等が含まれる。ケタール系光重合開始剤には、例えば、ベンジルジメチルケタール等が含まれる。チオキサントン系光重合開始剤には、例えば、チオキサントン、2-クロロチオキサントン、2-メチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジクロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、2,4-ジイソプロピルチオキサントン、ドデシルチオキサントン等が含まれる。 Furthermore, the benzoin-based photopolymerization initiator includes, for example, benzoin. Benzyl photoinitiators include, for example, benzyl. Examples of the benzophenone photopolymerization initiator include benzophenone, benzoylbenzoic acid, 3,3'-dimethyl-4-methoxybenzophenone, polyvinylbenzophenone, and α-hydroxycyclohexylphenyl ketone. Ketal-based photopolymerization initiators include, for example, benzyl dimethyl ketal. Examples of thioxanthone-based photopolymerization initiators include thioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, These include 2,4-diisopropylthioxanthone, dodecylthioxanthone, and the like.
アシルフォスフィン系光重合開始剤としては、例えば、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)(2,4,4-トリメチルペンチル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-n-ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-(1-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-t-ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)シクロヘキシルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)オクチルホスフィンオキシド、ビス(2-メトキシベンゾイル)(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2-メトキシベンゾイル)(1-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジエトキシベンゾイル)(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジエトキシベンゾイル)(1-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジブトキシベンゾイル)(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4-ジメトキシベンゾイル)(2-メチルプロパン-1-イル)ホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)(2,4-ジペントキシフェニル)ホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルエチルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)ベンジルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルプロピルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2-フェニルエチルホスフィンオキシド、2,6-ジメトキシベンゾイルベンジルブチルホスフィンオキシド、2,6-ジメトキシベンゾイルベンジルオクチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,5-ジイソプロピルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2-メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-4-メチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,5-ジエチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,3,5,6-テトラメチルフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,4-ジ-n-ブトキシフェニルホスフィンオキシド、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド、ビス(2,6-ジメトキシベンゾイル)-2,4,4-トリメチルペンチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)イソブチルホスフィンオキシド、2,6-ジメチトキシベンゾイル-2,4,6-トリメチルベンゾイル-n-ブチルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキシド、ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)-2,4-ジブトキシフェニルホスフィンオキシド、1,10-ビス[ビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)ホスフィンオキシド]デカン、トリ(2-メチルベンゾイル)ホスフィンオキシド、などが挙げられる。 Examples of acylphosphine-based photopolymerization initiators include bis(2,6-dimethoxybenzoyl)phenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)(2,4,4-trimethylpentyl)phosphine oxide, bis( 2,6-dimethoxybenzoyl)-n-butylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-(2-methylpropan-1-yl)phosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-(1- Methylpropan-1-yl)phosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-t-butylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)cyclohexylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)octylphosphine oxide, bis(2-methoxybenzoyl)(2-methylpropan-1-yl)phosphine oxide, bis(2-methoxybenzoyl)(1-methylpropan-1-yl)phosphine oxide, bis(2,6-diethoxy) benzoyl)(2-methylpropan-1-yl)phosphine oxide, bis(2,6-diethoxybenzoyl)(1-methylpropan-1-yl)phosphine oxide, bis(2,6-dibutoxybenzoyl)(2 -methylpropan-1-yl)phosphine oxide, bis(2,4-dimethoxybenzoyl)(2-methylpropan-1-yl)phosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)(2,4-dimethoxybenzoyl)(2-methylpropan-1-yl)phosphine oxide, pentoxyphenyl)phosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)benzylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2-phenylpropylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2-phenyl Ethylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)benzylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2-phenylpropylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2-phenylethylphosphine oxide , 2,6-dimethoxybenzoylbenzylbutylphosphine oxide, 2,6-dimethoxybenzoylbenzyloctylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-2,5-diisopropylphenylphosphine oxide, bis(2,4, 6-trimethylbenzoyl)-2-methylphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-4-methylphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-2,5-diethylphenyl Phosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-2,3,5,6-tetramethylphenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)-2,4-di-n-butoxy Phenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis(2,6-dimethoxybenzoyl)-2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)isobutylphosphine oxide, 2,6-dimethythoxybenzoyl-2,4,6-trimethylbenzoyl-n-butylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phenylphosphine oxide, bis(2,4,6-trimethylbenzoyl) )-2,4-dibutoxyphenylphosphine oxide, 1,10-bis[bis(2,4,6-trimethylbenzoyl)phosphine oxide]decane, tri(2-methylbenzoyl)phosphine oxide, and the like.
ラジカル重合開始剤の処理溶液中での配合量は、ラジカル重合性モノマーの配合量を100質量部としたときに、0.1質量部~6質量部であることが好ましい。前記重合開始剤の配合量が、かかる範囲にあることで、光重合開始剤が紫外線を吸収する阻害効果が抑制され、ポリマーの分子長が十分に得られることによりポリマーが無機粒子の表面から剥離し難くなり、効率よく無機粒子表面を被覆することが可能となる。 The amount of the radical polymerization initiator in the treatment solution is preferably 0.1 parts by weight to 6 parts by weight, when the amount of the radically polymerizable monomer is 100 parts by weight. When the amount of the polymerization initiator is within this range, the inhibitory effect of the photopolymerization initiator on absorbing ultraviolet rays is suppressed, and by obtaining a sufficient molecular length of the polymer, the polymer is peeled off from the surface of the inorganic particles. The surface of the inorganic particles can be coated efficiently.
<イソシアネート化合物>
本発明において用いられるイソシアネート化合物は、前記ラジカル重合性モノマーが重合した重合体又は共重合体で被覆された無機粒子の表面に存在する水酸基と反応する。イソシアネート化合物としては、本発明の効果を阻害しない限りにおいて、特に限定されず、有機化合物の末端にイソシアネート基を有する化合物であればよい。さらに別の末端に、反応性の官能基(有機官能基)を含むものであれば、それら官能基を利用して、ポリマー被覆無機フィラーを、容易に、さらに修飾することが可能となる。このような有機官能基は、反応性を有していれば特に問題ないが、例えば、ビニル基、アリル基、(メタ)クリル基、イソシアネート基、エポキシ基、グリシジル基、オキシラン基、オキセタン基等を挙げることができる。エポキシ基、グリシジル基、オキシラン基、オキセタン基等の環状エーテル基を含むイソシアネート化合物が用いられた場合には、無機粒子を被覆するポリマー中に、環状エーテル基が存在することになる。このため、得られるポリマー被覆無機フィラーは、環状エーテル基と反応する水酸基やアミノ基などの活性水素を含むモノマー等で容易に修飾することが可能となる。従って、ポリマー被覆無機フィラーの用途等によって、容易に、様々な特性や機能を持たせることが可能となる。
<Isocyanate compound>
The isocyanate compound used in the present invention reacts with the hydroxyl groups present on the surface of the inorganic particles coated with the polymer or copolymer obtained by polymerizing the radically polymerizable monomer. The isocyanate compound is not particularly limited as long as it does not impede the effects of the present invention, and any compound having an isocyanate group at the terminal of an organic compound may be used. Furthermore, if it contains a reactive functional group (organic functional group) at another end, the polymer-coated inorganic filler can be easily further modified using these functional groups. There is no particular problem with such organic functional groups as long as they have reactivity, but examples include vinyl groups, allyl groups, (meth)acrylic groups, isocyanate groups, epoxy groups, glycidyl groups, oxirane groups, oxetane groups, etc. can be mentioned. When an isocyanate compound containing a cyclic ether group such as an epoxy group, a glycidyl group, an oxirane group, or an oxetane group is used, the cyclic ether group will be present in the polymer coating the inorganic particles. Therefore, the obtained polymer-coated inorganic filler can be easily modified with a monomer containing active hydrogen such as a hydroxyl group or an amino group that reacts with a cyclic ether group. Therefore, it is possible to easily impart various properties and functions depending on the use of the polymer-coated inorganic filler.
イソシアネート化合物としては、例えば、ベンジルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、ブチルイソシアネート、2-フェニルエチルイソシアネート、2-イソシアナトエチル(メタ)アクリレート、2-イソシアナトプロピル(メタ)アクリレート、3-イソシアナトプロピル(メタ)アクリレート、2-イソシアナト-1-メチルエチル(メタ)アクリレート、2-イソシアナト-1,1-ジメチルエチル(メタ)アクリレート、4-イソシアナトシクロヘキシル(メタ)アクリレート、メタクリロイルイソシアネート、3-イソシアナトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。 Examples of the isocyanate compound include benzyl isocyanate, cyclohexyl isocyanate, butyl isocyanate, 2-phenylethyl isocyanate, 2-isocyanatoethyl (meth)acrylate, 2-isocyanatopropyl (meth)acrylate, and 3-isocyanatopropyl (meth)acrylate. Acrylate, 2-isocyanato-1-methylethyl (meth)acrylate, 2-isocyanato-1,1-dimethylethyl (meth)acrylate, 4-isocyanatocyclohexyl (meth)acrylate, methacryloyl isocyanate, 3-isocyanatopropyltrimethoxy Examples include silane.
イソシアネート化合物の配合量は、水酸基を含むラジカル重合性モノマーが重合又は共重合された重合体又は共重合体の水酸基当量に対し、イソシアネート化合物に含まれるイソシアネート基当量の比(前記水酸基当量/イソシアネート基当量)は、特に限定されないが、例えば、0.1~10とすることができ、0.5~2が好ましく、0.7~1.4がより好ましい。 The blending amount of the isocyanate compound is determined by the ratio of the isocyanate group equivalent contained in the isocyanate compound to the hydroxyl group equivalent of a polymer or copolymer obtained by polymerizing or copolymerizing a radically polymerizable monomer containing a hydroxyl group (the above hydroxyl group equivalent/isocyanate group equivalent). The equivalent weight is not particularly limited, but can be, for example, 0.1 to 10, preferably 0.5 to 2, and more preferably 0.7 to 1.4.
また、イソシアネート化合物をラジカル重合性モノマーが重合した重合体又は共重合体で被覆された無機粒子の表面に存在する水酸基と反応させる際には、触媒をもちいることができる。具体的には、トリエチルアミン、ジアザビシクロウンデセン、1,4-ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン等の強塩基、ジブチルチンジラウレート等の錫触媒が挙げられる。 Further, a catalyst can be used when reacting the isocyanate compound with the hydroxyl groups present on the surface of the inorganic particles coated with the polymer or copolymer obtained by polymerizing the radically polymerizable monomer. Specific examples include strong bases such as triethylamine, diazabicycloundecene and 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane, and tin catalysts such as dibutyltin dilaurate.
<<ポリマー被覆無機フィラーの製造方法の好適例>>
本発明のポリマー被覆無機フィラーの製造方法の好適例は、有機溶剤と、被覆ポリマーの原料となるラジカル重合性モノマーと、該モノマーを重合させるラジカル重合開始剤と、を含む処理溶液中に無機粒子を浸漬し、好ましくは撹拌することで、前記無機粒子の表面に前記ラジカル重合性モノマーを吸着させる工程を含む点に一の特徴がある。
<<Preferred example of method for producing polymer-coated inorganic filler>>
A preferred example of the method for producing a polymer-coated inorganic filler of the present invention is that inorganic particles are contained in a treatment solution containing an organic solvent, a radically polymerizable monomer that is a raw material for the coating polymer, and a radical polymerization initiator that polymerizes the monomer. One feature is that it includes a step of adsorbing the radically polymerizable monomer onto the surface of the inorganic particles by immersing the inorganic particles and preferably stirring.
特に、この工程において、前記ラジカル重合性モノマーのうち少なくとも1種類のモノマーと、前記有機溶剤とが、SP値で以下の関係にあることを最大の特徴とする。
(ラジカル重合性モノマーのSP値)-(有機溶剤のSP値)≧0.5
このような関係にあると、ラジカル重合性モノマーと有機溶剤との相溶性が悪くなり、その結果、ラジカル重合性モノマーは、一般的に有機溶剤より親水性である無機粒子の表面に効率よく吸着されると考える。
Particularly, in this step, the greatest feature is that at least one of the radically polymerizable monomers and the organic solvent have the following relationship in terms of SP value.
(SP value of radically polymerizable monomer) - (SP value of organic solvent) ≧0.5
When such a relationship exists, the compatibility between the radically polymerizable monomer and the organic solvent deteriorates, and as a result, the radically polymerizable monomer is more efficiently adsorbed onto the surface of inorganic particles, which is generally more hydrophilic than the organic solvent. I think it will happen.
ここで、本発明において、撹拌方法(条件を含む)は特に限定されず、公知の方法で行うことができる。特に、撹拌温度(処理溶液の温度)の調整は、ラジカル重合性モノマーの無機粒子表面への吸着効率を調整できる点で、重合反応を効率良くに行うことに有効である。 Here, in the present invention, the stirring method (including conditions) is not particularly limited, and any known method can be used. In particular, adjusting the stirring temperature (temperature of the treatment solution) is effective in efficiently carrying out the polymerization reaction in that it is possible to adjust the adsorption efficiency of the radically polymerizable monomer onto the surface of the inorganic particles.
本発明において、SP値の上記数値関係は、無機粒子の表面をラジカル重合性モノマーの重合により有機ポリマー被覆するための処理溶液中での、有機溶剤とラジカル重合性モノマーとの親和性(濡れ性とも称す)の関係を意味しており、該成分同士のSP値の差が小さいことは、その成分間における親和性が高いことを表している。また、水のSP値は有機溶剤やラジカル重合性モノマーに比べて大きい(水のSP値:23.4)ことから、SP値が高いことは親水性が高いことも表している。 In the present invention, the above numerical relationship of the SP value is based on the affinity (wettability) between the organic solvent and the radically polymerizable monomer in the treatment solution for coating the surface of the inorganic particle with an organic polymer by polymerizing the radically polymerizable monomer. A small difference in SP value between the components indicates a high affinity between the components. Furthermore, since the SP value of water is larger than that of organic solvents and radically polymerizable monomers (SP value of water: 23.4), a high SP value also indicates high hydrophilicity.
従って、本発明における上記処理溶液中では、無機粒子の表面に前記ラジカル重合性モノマーを効率よく吸着させるために、ラジカル重合性モノマーと有機溶剤との親和性を悪くする一方で、ラジカル重合性モノマーと無機粒子との親和性を良くすることが重要であり、SP値の関係では、ラジカル重合性モノマーのSP値と有機溶剤のSP値において、ラジカル重合性モノマーのSP値が大きく、かつ、SP値の差を0.5以上とすることが必要である。 Therefore, in the treatment solution of the present invention, in order to efficiently adsorb the radically polymerizable monomer on the surface of the inorganic particles, the radically polymerizable monomer is It is important to improve the affinity between the radical polymerizable monomer and the inorganic particles, and in terms of the SP value, the SP value of the radical polymerizable monomer is large and the SP value of the radical polymerizable monomer is large, and the SP value of the radical polymerizable monomer is large, and It is necessary that the difference in values be 0.5 or more.
このようなSP値の数値関係によれば、無機粒子の表面を被覆するラジカル重合性モノマー、ラジカル重合開始剤、有機溶剤、無機粒子を混合した処理溶液中で、無機粒子の表面にラジカル重合性モノマーが効率よく吸着され、ラジカル重合性モノマーと有機溶剤の分離や無機粒子の凝集といった不具合が生じない。さらに後述するように、上記処理溶液中に配合するラジカル重合開始剤によりラジカル重合性モノマーを重合させる際、無機粒子の表面に吸着されたラジカル重合性モノマーが優先的に重合するため、無機粒子の表面に良好な有機ポリマーからなる被膜を効率よく形成することができるものと推察する。 According to this numerical relationship of SP values, in a treatment solution containing a mixture of a radically polymerizable monomer, a radical polymerization initiator, an organic solvent, and inorganic particles to coat the surface of the inorganic particles, a radically polymerizable monomer is coated on the surface of the inorganic particles. Monomers are efficiently adsorbed, and problems such as separation of radically polymerizable monomers and organic solvents and aggregation of inorganic particles do not occur. Furthermore, as will be described later, when a radically polymerizable monomer is polymerized using a radical polymerization initiator mixed in the above treatment solution, the radically polymerizable monomer adsorbed on the surface of the inorganic particles is preferentially polymerized. It is presumed that a film made of a good organic polymer can be efficiently formed on the surface.
また、本発明のポリマー被覆無機フィラーの製造方法は、前記工程にて無機粒子に吸着させたラジカル重合性モノマーを、ラジカル重合開始剤に、より好ましくは熱又は紫外線を加えることで、重合させる工程を含む点に一の特徴がある。これにより、無機粒子表面に有機ポリマーの被膜を形成し、さらにイソシアネート基を有する化合物を混合、反応させることで、本発明のポリマー被覆無機フィラーを得ることができる。 Further, the method for producing a polymer-coated inorganic filler of the present invention includes a step of polymerizing the radically polymerizable monomer adsorbed to the inorganic particles in the above step to a radical polymerization initiator, preferably by applying heat or ultraviolet rays. One feature is that it includes. Thereby, the polymer-coated inorganic filler of the present invention can be obtained by forming an organic polymer film on the surface of the inorganic particles, and further mixing and reacting with a compound having an isocyanate group.
このようにして得られたポリマー被覆無機フィラーは、処理溶液中から取出して乾燥した状態で用いても良いし、前記処理溶液中に分散した状態で用いても良い。乾燥した状態で用いる場合には、公知の方法でろ過するなどして、ポリマー被覆無機フィラーを分離する。分離後、ポリマー被覆無機フィラーを有機溶剤等で洗浄し、未反応のモノマーや、無機粒子表面と結合していないポリマーを、取り除き、所定の温度に加熱して乾燥することができる。乾燥方法は、乾燥炉などの公知の方法を用いて行うことができる。 The polymer-coated inorganic filler thus obtained may be taken out of the treatment solution and used in a dried state, or it may be used in a state where it is dispersed in the treatment solution. When used in a dry state, the polymer-coated inorganic filler is separated by filtration or the like using a known method. After separation, the polymer-coated inorganic filler can be washed with an organic solvent or the like to remove unreacted monomers and polymers that are not bonded to the surfaces of the inorganic particles, and then dried by heating to a predetermined temperature. The drying method can be performed using a known method such as a drying oven.
このように、本発明のポリマー被覆無機フィラーは、安価なラジカル重合反応及び水酸基とイソシアネートの付加反応により、生成が可能であり、生産効率が高い。 As described above, the polymer-coated inorganic filler of the present invention can be produced by an inexpensive radical polymerization reaction and an addition reaction between a hydroxyl group and an isocyanate, and has high production efficiency.
<<<硬化性樹脂組成物>>>
本発明のポリマー被覆無機フィラーは、硬化性樹脂、硬化剤、硬化触媒等を配合してなる硬化性樹脂組成物に含むことができる。本発明のポリマー被覆無機フィラーは、硬化性樹脂組成物中で、優れた分散性を示す。また、硬化性樹脂組成物や、その硬化物の用途等によって、配合されるラジカル重合性モノマーやイソシアネート化合物に様々な官能基を含ませることで、硬化性樹脂組成物やその硬化物が、容易に、優れた接着性、耐薬品性及び耐熱性、低熱膨張性、高破断伸び(高靭性)、低硬化収縮性、低誘電正接率といった様々な特性や機能を有することが可能となる。
<<<Curable resin composition>>>
The polymer-coated inorganic filler of the present invention can be included in a curable resin composition containing a curable resin, a curing agent, a curing catalyst, and the like. The polymer-coated inorganic filler of the present invention exhibits excellent dispersibility in a curable resin composition. In addition, depending on the use of the curable resin composition and its cured product, various functional groups can be included in the radically polymerizable monomers and isocyanate compounds to be blended, so that the curable resin composition and its cured product can be easily prepared. In addition, it is possible to have various properties and functions such as excellent adhesiveness, chemical resistance and heat resistance, low thermal expansion, high elongation at break (high toughness), low curing shrinkage, and low dielectric loss tangent.
本発明の硬化性樹脂組成物の製造方法は、特に限定されず、公知の方法を用いることができる。例えば、本発明のポリマー被覆無機フィラーを、硬化性樹脂、硬化剤、硬化触媒等と配合し、ホモジナイザー等で撹拌することで、本発明の硬化性樹脂組成物を得ることができる。 The method for producing the curable resin composition of the present invention is not particularly limited, and known methods can be used. For example, the curable resin composition of the present invention can be obtained by blending the polymer-coated inorganic filler of the present invention with a curable resin, a curing agent, a curing catalyst, etc., and stirring the mixture with a homogenizer or the like.
<<<ドライフィルム>>>
本発明にかかるドライフィルムは、上述した硬化性組成物を基材に塗布又は含侵し、乾燥して得られる樹脂層である。
<<<Dry film>>>
The dry film according to the present invention is a resin layer obtained by applying or impregnating the above-mentioned curable composition onto a base material and drying the same.
ここで基材とは、銅箔等の金属箔、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム等のフィルム、ガラスクロス、アラミド繊維等の繊維が挙げられる。 Here, examples of the base material include metal foil such as copper foil, films such as polyimide film, polyester film, and polyethylene naphthalate (PEN) film, glass cloth, and fibers such as aramid fiber.
ドライフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に硬化性組成物を塗布乾燥させ、必要に応じてポリプロピレンフィルムを積層することにより得られる。 The dry film can be obtained, for example, by applying a curable composition onto a polyethylene terephthalate film, drying it, and laminating a polypropylene film as necessary.
<<<硬化物>>>
硬化物は、上述した硬化性組成物(ドライフィルムに含まれる樹脂層を含む)を硬化することで得られる。
<<<Cured product>>>
The cured product is obtained by curing the above-mentioned curable composition (including the resin layer included in the dry film).
硬化性組成物から硬化物を得るための方法は、特に限定されるものではなく、硬化性組成物の組成に応じて適宜変更可能である。一例として、上述したような基材上に硬化性組成物の塗工(例えば、アプリケーター等による塗工)を行う工程を実施した後、必要に応じて硬化性組成物を乾燥させる乾燥工程を実施し、加熱(例えば、イナートガスオーブン、ホットプレート、真空オーブン、真空プレス機等による加熱)により硬化性樹脂と硬化剤を熱架橋させる熱硬化工程を実施すればよい。なお、各工程における実施の条件(例えば、塗工厚、乾燥温度及び時間、加熱温度及び時間等)は、硬化性組成物の組成や用途等に応じて適宜変更すればよい。 The method for obtaining a cured product from a curable composition is not particularly limited, and can be changed as appropriate depending on the composition of the curable composition. As an example, after carrying out the step of coating the curable composition on the substrate as described above (e.g., coating with an applicator, etc.), a drying step of drying the curable composition is carried out as necessary. Then, a thermosetting step may be performed in which the curable resin and the curing agent are thermally crosslinked by heating (for example, heating using an inert gas oven, hot plate, vacuum oven, vacuum press machine, etc.). Note that the conditions for implementing each step (for example, coating thickness, drying temperature and time, heating temperature and time, etc.) may be changed as appropriate depending on the composition, use, etc. of the curable composition.
<<<電子部品>>>
このような硬化物は、優れた、接着性、耐薬品性及び耐熱性、低熱膨張性、高破断伸び(高靭性)、低硬化収縮性、低誘電正接率を有するため、電子部品用等に使用可能である。特に、層間絶縁膜やソルダーレジストドライフィルムとしてプリント配線板に用いられる。
<<<Electronic parts>>>
Such cured products have excellent adhesion, chemical resistance, heat resistance, low thermal expansion, high elongation at break (high toughness), low curing shrinkage, and low dielectric loss tangent, so they are used for electronic parts, etc. Available for use. In particular, it is used in printed wiring boards as an interlayer insulating film or a solder resist dry film.
<<<ポリマー被覆無機フィラーの用途>>>
本発明のポリマー被覆無機フィラーは、樹脂中に充填する充填剤として用いることができる。特に、配線板や電子部品に用いられる封止材等の硬化性樹脂組成物や、ドライフィルムを構成する硬化性樹脂組成物からなる樹脂層に充填することで、それら硬化性樹脂組成物及びドライフィルムの樹脂層を硬化してなる硬化物の熱寸法安定性や誘電特性を向上させることができる。
<<<Applications of polymer-coated inorganic fillers>>>
The polymer-coated inorganic filler of the present invention can be used as a filler to be filled into a resin. In particular, by filling resin layers made of curable resin compositions such as encapsulants used in wiring boards and electronic components, and curable resin compositions constituting dry films, these curable resin compositions and dry The thermal dimensional stability and dielectric properties of a cured product obtained by curing the resin layer of the film can be improved.
(実施例1)
・原料
無機粒子1:シリカ粒子、平均粒径500μm(株式会社アドマテックス社製SQ-C6)、15g
有機溶剤:トルエン(富士フィルム和光純薬製、SP値9.14)、36g
水酸基を含むラジカル重合性モノマー1:2-ヒドロキシエチルアクリレート、SP値12.45、0.3g
ラジカル重合開始剤:アゾ重合開始剤(富士フィルム和光純薬製V65)、54mg
イソシアネート化合物:ベンジルイソシアネート(東京化成工業社製)、3.9g
・製造方法
上記原料のトルエン、2-ヒドロキシエチルアクリレート、アゾ重合開始剤を容器に計り取り、撹拌して処理溶液を準備し、次いで、別に計量した上記原料のシリカ粒子を処理溶液中に浸漬し、窒素雰囲気下、60℃で、20時間反応させた。次いで、別に計量した上記原料のイベンジルイソシアネートを加え、撹拌しながら、65℃で、7時間反応させた。その後、ろ過により反応物を取り出し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(三共化学株式会社製)により洗浄を行い、残留しているモノマー、イソシアネート化合物、無機粒子表面を被覆していないポリマーを完全に除去したのち、80℃の乾燥炉内で5時間乾燥させ、実施例1のポリマー被覆無機フィラーを得た。なお、該ポリマー被覆無機フィラーをFT-IR測定することによりカルボニル基由来のピークとウレタン結合由来のピークを確認し、無機粒子が、2-ヒドロキシエチルポリマーにより被覆され、さらにベンジルイソシアネートが反応していることを確認した。
(Example 1)
・Raw material inorganic particles 1: Silica particles, average particle size 500 μm (SQ-C6 manufactured by Admatex Co., Ltd.), 15 g
Organic solvent: Toluene (manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, SP value 9.14), 36 g
Radically polymerizable monomer 1:2-hydroxyethyl acrylate containing hydroxyl group, SP value 12.45, 0.3g
Radical polymerization initiator: Azo polymerization initiator (Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd. V65), 54 mg
Isocyanate compound: benzyl isocyanate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), 3.9 g
・Manufacturing method The above raw materials toluene, 2-hydroxyethyl acrylate, and azo polymerization initiator are weighed into a container and stirred to prepare a treatment solution, and then the separately weighed raw materials silica particles are immersed in the treatment solution. The reaction was carried out at 60° C. for 20 hours under a nitrogen atmosphere. Next, the above-mentioned raw material ibenzyl isocyanate, which had been weighed separately, was added, and the mixture was reacted at 65° C. for 7 hours with stirring. Thereafter, the reactants were removed by filtration and washed with propylene glycol monomethyl ether acetate (manufactured by Sankyo Chemical Co., Ltd.) to completely remove remaining monomers, isocyanate compounds, and polymers that did not cover the inorganic particle surfaces. , in a drying oven at 80° C. for 5 hours to obtain the polymer-coated inorganic filler of Example 1. Furthermore, by FT-IR measurement of the polymer-coated inorganic filler, a peak derived from carbonyl group and a peak derived from urethane bond were confirmed, and it was confirmed that the inorganic particles were coated with 2-hydroxyethyl polymer and further reacted with benzyl isocyanate. I confirmed that there is.
(実施例2~4、参考例5~6)
実施例1のイソシアネート化合物を表1に記載のイソシアネート化合物に変更したほかは、実施例1と同様にして、実施例2~4及び参考例5~6のポリマー被覆無機フィラーを得た。
( Examples 2-4, Reference Examples 5-6 )
Polymer-coated inorganic fillers of Examples 2 to 4 and Reference Examples 5 to 6 were obtained in the same manner as in Example 1, except that the isocyanate compound of Example 1 was changed to the isocyanate compound listed in Table 1.
(実施例7~10、参考例11~12)
実施例1の水酸基を含むラジカル重合性モノマー、イソシアネート化合物を表1及び表2に記載の水酸基を含むラジカル重合性モノマー、イソシアネート化合物に変更したほかは、実施例1と同様にして、実施例7~10及び参考例11~12のポリマー被覆無機フィラーを得た。
( Examples 7-10, Reference Examples 11-12 )
Example 7 was carried out in the same manner as in Example 1, except that the hydroxyl group-containing radically polymerizable monomer and isocyanate compound of Example 1 were changed to the hydroxyl group-containing radically polymerizable monomer and isocyanate compound listed in Tables 1 and 2. Polymer-coated inorganic fillers of ~10 and Reference Examples 11-12 were obtained.
(実施例13~16、参考例17~18)
実施例1の無機粒子、イソシアネート化合物を表2に記載の無機粒子、イソシアネート化合物に変更したほかは、実施例1と同様にして、実施例13~16及び参考例17~18のポリマー被覆無機フィラーを得た。
( Examples 13-16, Reference Examples 17-18 )
The polymer-coated inorganic fillers of Examples 13 to 16 and Reference Examples 17 to 18 were produced in the same manner as in Example 1, except that the inorganic particles and isocyanate compounds of Example 1 were changed to the inorganic particles and isocyanate compounds listed in Table 2. I got it.
(比較例1~3)
比較例1~3は、表2に記載の配合を、イソシアネート化合物を添加しない以外は、実施例1、7、13と同様にして、比較例1~3のポリマー被覆無機フィラーを得た。
(Comparative Examples 1 to 3)
In Comparative Examples 1 to 3, polymer-coated inorganic fillers of Comparative Examples 1 to 3 were obtained in the same manner as in Examples 1, 7, and 13 except that the formulations shown in Table 2 were not added and no isocyanate compound was added.
(分散性評価)
評価基準は以下の様にした。表面被覆粒子1mgを5mLバイアルに量り取り、表1記載の溶媒を5mL加えた。30分超音波処理を行った後、静置し分散安定性の評価を行った。評価基準は以下とした。
〇:分散性良好であり1時間静置後に沈殿が見られない。
△:静置後30分で沈殿が発生。
×:静置後10分以内に沈殿が発生。
結果を表1に示した。
(Dispersibility evaluation)
The evaluation criteria were as follows. 1 mg of surface-coated particles was weighed into a 5 mL vial, and 5 mL of the solvent listed in Table 1 was added. After performing ultrasonic treatment for 30 minutes, it was left to stand and the dispersion stability was evaluated. The evaluation criteria were as follows.
○: Good dispersibility, no precipitation observed after standing for 1 hour.
△: Precipitation occurred 30 minutes after standing.
×: Precipitation occurred within 10 minutes after standing.
The results are shown in Table 1.
SiO2: アドマテックス社製 SQ-C6
CaZrO3: 堺化学工業社製 CZ-03
・有機溶剤
トルエン:富士フィルム和光純薬工業社製
・水酸基を有するラジカル重合性モノマー
2-ヒドロキシエチルアクリレート: 東京化成工業社製
4-ヒドロキシブチルアクリレート: 東京化成工業社製
・重合開始剤
V-65: 富士フィルム和光純薬工業社製 2,2‘-アゾビス2,4-ジメチルバレロニトリル
・イソシアネート化合物
ベンジルイソシアネート: 東京化成工業社製
2―フェニルエチルイソシアネート: 東京化成工業社製
シクロヘキシルイソシアネート: 東京化成工業社製
ブチルイソシアネート: 東京化成工業社製
2-イソシアナトエチルアクリレート: 東京化成工業社製
2-イソシアナトエチルメタクリレート: 東京化成工業社製
・分散性試験
CA: カルビトールアセテート、東京化成工業社製
PMA: プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、東京化成工業社製
アセトン: 東京化成工業社製
CaZrO 3 : CZ-03 manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.
・Organic solvent Toluene: Manufactured by Fuji Film Wako Pure Chemical Industries, Ltd. ・Radical polymerizable monomer having a hydroxyl group 2-hydroxyethyl acrylate: Manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. 4-Hydroxybutyl acrylate: Manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. Polymerization initiator V-65 : Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 2,2'-azobis2,4-dimethylvaleronitrile isocyanate compound Benzyl isocyanate: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 2-phenylethyl isocyanate: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. cyclohexyl isocyanate: Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Butyl isocyanate: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 2-isocyanatoethyl acrylate: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. 2-isocyanatoethyl methacrylate: manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. Dispersibility test CA: Carbitol acetate, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. PMA : Propylene glycol monomethyl ether acetate, manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. Acetone: Manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.
(硬化物評価)
<硬化性樹脂組成物の調製>
・原料
フィラー1:実施例1のポリマー被覆無機フィラー
フィラー2:実施例2のポリマー被覆無機フィラー
フィラー3:実施例3のポリマー被覆無機フィラー
フィラー4:実施例4のポリマー被覆無機フィラー
フィラー5:実施例7のポリマー被覆無機フィラー
フィラー6:実施例8のポリマー被覆無機フィラー
フィラー7:実施例9のポリマー被覆無機フィラー
フィラー8:実施例10のポリマー被覆無機フィラー
フィラー9:実施例13のポリマー被覆無機フィラー
フィラー10:実施例16のポリマー被覆無機フィラー
フィラー11:比較例1のポリマー被覆無機フィラー
フィラー12:比較例2のポリマー被覆無機フィラー
フィラー13:比較例3のポリマー被覆無機フィラー
エポキシ樹脂:JER828(ビスフェノールA型エポキシ、エポキシ当量:190) 三菱ケミカル社製
硬化剤:KAYAHARD A-A日本化薬社(株)製
硬化触媒1:2E4MZ(2-エチル-4-メチルイミダゾール)四国化成工業(株)製
溶剤:シクロヘキサノン
(Evaluation of cured product)
<Preparation of curable resin composition>
- Raw material filler 1: Polymer-coated inorganic filler of Example 1 Filler 2: Polymer-coated inorganic filler of Example 2 Filler 3: Polymer-coated inorganic filler of Example 3 Filler 4: Polymer-coated inorganic filler of Example 4 Filler 5: Implementation Polymer coated inorganic filler of Example 7 Filler 6: Polymer coated inorganic filler of Example 8 Filler 7: Polymer coated inorganic filler of Example 9 Filler 8: Polymer coated inorganic filler of Example 10 Filler 9: Polymer coated inorganic of Example 13 Filler Filler 10: Polymer-coated inorganic filler of Example 16 Filler 11: Polymer-coated inorganic filler of Comparative Example 1 Filler 12: Polymer-coated inorganic filler of Comparative Example 2 Filler 13: Polymer-coated inorganic filler of Comparative Example 3 Epoxy resin: JER828 ( Bisphenol A type epoxy, epoxy equivalent: 190) Mitsubishi Chemical Curing agent: KAYAHARD AA Nippon Kayaku Co., Ltd. Curing catalyst 1: 2E4MZ (2-ethyl-4-methylimidazole) Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd. Preparation solvent: cyclohexanone
・硬化性樹脂組成物の調製方法
実施例A~N、及び、比較例A~Fの硬化性樹脂組成物は、下記の表3及び表4中の記載に従って、各成分を配合撹拌後、3本ロールミルにより混錬し、各硬化性樹脂組成物を調製した。表3及び表4中の数値は、質量部を示す。
・Preparation method of curable resin composition The curable resin compositions of Examples A to N and Comparative Examples A to F were prepared by mixing and stirring each component according to the descriptions in Tables 3 and 4 below. Each curable resin composition was prepared by kneading using this roll mill. The numerical values in Tables 3 and 4 indicate parts by mass.
<熱膨張率>
厚さ18μmの銅箔に、アプリケーターを用いて硬化後の膜厚が55μmとなるように各実施例及び比較例の組成物を塗布し、熱風循環式乾燥炉にて80℃で20分間乾燥させた後、熱風循環式乾燥炉にて180℃30分加熱して硬化させ、銅箔から剥がして、各組成物の硬化物からなるフィルムサンプルを得た。得られたフィルムサンプルを、3mm幅×30mm長にカットし、熱膨張率測定用試験片とした。
<Thermal expansion coefficient>
The compositions of each example and comparative example were applied to a copper foil with a thickness of 18 μm using an applicator so that the film thickness after curing was 55 μm, and dried at 80 ° C. for 20 minutes in a hot air circulation drying oven. After that, it was cured by heating at 180° C. for 30 minutes in a hot air circulation type drying oven, and was peeled off from the copper foil to obtain a film sample consisting of a cured product of each composition. The obtained film sample was cut into a size of 3 mm width x 30 mm length, and was used as a test piece for measuring the coefficient of thermal expansion.
この試験片について、ティー・エイ・インスツルメント社製TMA(Thermomechanical Analysis)Q400を用いて、引張モードで、チャック間16mm、荷重30mN、窒素雰囲気下、20~250℃まで5℃/分で昇温し、次いで、250~20℃まで5℃/分で降温し、熱膨張率(ppm/K)を測定した。結果を表3及び表4に示した。 This test piece was heated at 5°C/min from 20 to 250°C in a nitrogen atmosphere using TMA (Thermomechanical Analysis) Q400 manufactured by TA Instruments in tensile mode with a chuck distance of 16 mm and a load of 30 mN. The temperature was then lowered from 250 to 20°C at a rate of 5°C/min, and the coefficient of thermal expansion (ppm/K) was measured. The results are shown in Tables 3 and 4.
<引張破断伸び及び破断応力>
実施例A~N及び比較例A~Fの組成物について、熱膨張率評価において作製した各組成物の硬化物からなるフィルムサンプルを、5mm×10cmに裁断して引張破断伸び及び強度測定用試験片を作製した。この試験片について、島津製作所製小型卓上試験機EZ-SXを用い、引張速度10mm/分にて引張破断応力[MPa]と引張破断伸び(最大歪)[%]を測定した。その結果を下記の表3及び表4に示した。
<Tensile elongation at break and stress at break>
For the compositions of Examples A to N and Comparative Examples A to F, film samples made of cured products of each composition prepared in the thermal expansion coefficient evaluation were cut into 5 mm x 10 cm and tested for tensile elongation at break and strength measurement. A piece was made. Regarding this test piece, the tensile stress at break [MPa] and tensile elongation at break (maximum strain) [%] were measured at a tensile rate of 10 mm/min using a small tabletop testing machine EZ-SX manufactured by Shimadzu Corporation. The results are shown in Tables 3 and 4 below.
(評価結果)
本発明のポリマー被覆無機フィラーが、安価で、生産効率の高い方法で製造が可能であり、また、評価結果から有機溶剤中での分散性に優れることが理解できる。
(Evaluation results)
It can be seen from the evaluation results that the polymer-coated inorganic filler of the present invention can be manufactured at low cost and by a method with high production efficiency, and has excellent dispersibility in organic solvents.
Claims (7)
前記被覆ポリマーは、ラジカル重合性モノマーが重合した重合体又は共重合体であり、
前記被覆ポリマーは、側鎖にウレタン結合を介して、有機官能基を有し、
前記有機官能基が、ベンジル基 、シクロヘキシル基、ブチル基、2-フェニルエチル基から選ばれるいずれか1種以上からなることを特徴とする、ポリマー被覆無機フィラー。 A polymer-coated inorganic filler in which the surface of inorganic particles whose surface is not modified is coated with a coating polymer,
The coating polymer is a polymer or copolymer obtained by polymerizing a radically polymerizable monomer,
The coating polymer has an organic functional group in a side chain via a urethane bond,
A polymer-coated inorganic filler, wherein the organic functional group is at least one selected from a benzyl group, a cyclohexyl group, a butyl group, and a 2- phenylethyl group.
前記ラジカル重合性モノマーの少なくとも1種類と、前記有機溶剤が以下の関係にあることを特徴とする、請求項1に記載のポリマー被覆無機フィラー。
(ラジカル重合性モノマーのSP値)-(有機溶剤のSP値)≧0.5 The coating polymer is a polymer or copolymer that is polymerized in a treatment solution containing the inorganic particles, an organic solvent, a radically polymerizable monomer serving as a raw material for the coating polymer, and a radical polymerization initiator. ,
The polymer-coated inorganic filler according to claim 1, wherein at least one kind of the radically polymerizable monomer and the organic solvent have the following relationship.
(SP value of radically polymerizable monomer) - (SP value of organic solvent) ≧0.5
An electronic component comprising the cured product according to claim 6.
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---|---|---|---|---|
JP2002338422A (en) | 2001-05-23 | 2002-11-27 | Tokuyama Corp | Organic-inorganic composite filler and method for producing the same |
JP2008081728A (en) | 2006-09-01 | 2008-04-10 | Nippon Shokubai Co Ltd | Composite fine particles, method for producing the same, and coating composition containing the composite fine particles and optical film |
WO2014025045A1 (en) | 2012-08-10 | 2014-02-13 | 国立大学法人東北大学 | Organic-inorganic composite particles, dispersion liquid containing same, resin composition containing same, and method for producing organic-inorganic composite particles |
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