JP2015218317A - Stress relaxation agent for curable resin, curable resin composition and molding - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、耐熱分解性に優れた硬化性樹脂用応力緩和剤、該応力緩和剤を含有する硬化性樹脂組成物及び該樹脂組成物を硬化して得られる成形体に関する。特に、本発明は、半導体等の電子材料に使用される樹脂組成物、例えば、半導体封止材用樹脂組成物や、接着剤用樹脂組成物に配合するのに有用な硬化性樹脂用応力緩和剤、該応力緩和剤を含有する硬化性樹脂組成物及び該樹脂組成物を硬化して得られる成形体に関する。 The present invention relates to a stress relaxation agent for a curable resin excellent in heat decomposition resistance, a curable resin composition containing the stress relaxation agent, and a molded body obtained by curing the resin composition. In particular, the present invention relates to a resin composition used for an electronic material such as a semiconductor, for example, a resin composition for a semiconductor sealing material and a stress relief for a curable resin useful for blending into a resin composition for an adhesive. The present invention relates to an agent, a curable resin composition containing the stress relaxation agent, and a molded product obtained by curing the resin composition.
電気・電子部品、自動車部品、建材等、各種の用途に応じて樹脂成形体が製造されている。それらの樹脂成形体には、目的に応じて要求される性能を発現させるために、1種又は数種の樹脂や添加剤が用いられている。例えば、トランジスタ、IC等の電気・電子部品では、実装材料としてエポキシ樹脂等の硬化性樹脂組成物を用いた樹脂封止が主流となってきている。この樹脂組成物による樹脂封止は、量産性に優れ、安価な生産が可能となるものの、半導体素子に比べて樹脂の線膨張係数が大きいため、それに起因する部品の反りや割れ等の発生が大きな課題である。 Resin molded bodies are manufactured according to various uses such as electric / electronic parts, automobile parts, and building materials. In these resin moldings, one or several kinds of resins and additives are used in order to develop the performance required according to the purpose. For example, in electrical / electronic parts such as transistors and ICs, resin sealing using a curable resin composition such as an epoxy resin as a mounting material has become mainstream. Resin sealing with this resin composition is excellent in mass productivity and can be produced at low cost, but the resin has a larger coefficient of linear expansion than that of semiconductor elements. It is a big issue.
硬化性樹脂組成物並びに硬化して得られる成形体の弾性率を低下させ、且つ、応力緩和能を向上するために、アクリル系やブタジエン系、シリコーン系等のゴム粒子を応力緩和剤として配合する方法が提案されている。中でもシリコーン系のゴム粒子は、応力緩和能及び低弾性率化に優れる(特許文献1)。 In order to reduce the elastic modulus of the curable resin composition and the molded product obtained by curing, and to improve the stress relaxation ability, rubber particles such as acrylic, butadiene, and silicone are blended as a stress relaxation agent. A method has been proposed. Among these, silicone rubber particles are excellent in stress relaxation ability and low elastic modulus (Patent Document 1).
近年の実装技術や使用環境の変化に伴い、応力緩和剤にもさらなる耐熱分解性の向上が求められている。しかしながら、特許文献1の方法では、このようなゴム成分の多くは、エポキシ樹脂へ応力緩和能を付与するものの、耐熱分解性が不十分で使用環境において分解する、もしくは分散性が不十分で、例えば封止用エポキシ樹脂に添加した際に分散不良を起こし熱応力などでクラックが発生するといった課題があった。 With recent changes in mounting technology and usage environment, stress relaxation agents are also required to have further improved thermal decomposition resistance. However, in the method of Patent Document 1, many of such rubber components impart stress relaxation ability to the epoxy resin, but the heat decomposition resistance is insufficient and the resin decomposes in the use environment, or the dispersibility is insufficient. For example, there has been a problem that when added to an epoxy resin for sealing, poor dispersion occurs and cracks occur due to thermal stress.
本発明は、上記の如き従来技術の課題を解決するためになされたものであり、優れた耐熱分解性を有し、且つ、樹脂に配合し、得られる樹脂組成物及び成形体の応力緩和能を向上させる硬化性樹脂用応力緩和剤、該応力緩和剤を含有する硬化性樹脂組成物及びその成形体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, has an excellent heat decomposability, and is blended with a resin. It aims at providing the stress relaxation agent for curable resins which improves curable resin, the curable resin composition containing this stress relaxation agent, and its molded object.
即ち、本発明は、以下を特徴とする。
[1] ポリオルガノシロキサン(A1)及び/又はポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)を含有する重合体(A)に、ビニル重合体(B)をグラフトしたグラフト共重合体(G)からなる硬化性樹脂用応力緩和剤であって、
ビニル重合体(B)が、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)単位及び芳香族ビニル単量体(b2)単位を含有する硬化性樹脂用応力緩和剤。
[2] 前記ビニル重合体(B)が(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)単位を5〜95質量%(但し、ビニル重合体(B)を100質量%とする)含有する前記[1]に記載の硬化性樹脂用応力緩和剤。
[3] 前記重合体(A)がポリオルガノシロキサン(A1)を0.1〜99.9質量%(但し、重合体(A)を100質量%とする)含有する前記[1]又は[2]に記載の硬化性樹脂用応力緩和剤。
[4] 前記ビニル重合体(B)が架橋性単量体(b4)単位を0.5〜10質量%(但し、ビニル重合体(B)を100質量%とする)含有する前記[1]〜[3]のいずれか1に記載の硬化性樹脂用応力緩和剤。
[5] 前記[1]〜[4]のいずれか1に記載の硬化性樹脂用応力緩和剤及び硬化性樹脂を含む硬化性樹脂組成物。
[6] 前記[5]に記載の硬化性樹脂組成物を硬化して得られる成形体。
[7] 前記[5]に記載の硬化性樹脂組成物を用いた半導体封止材料。
[8] 前記[5]に記載の硬化性樹脂組成物を用いた接着剤。
[9] 前記[5]に記載の硬化性樹脂組成物を用いたプリプレグ、積層板並びにプリント配線板。
That is, the present invention is characterized by the following.
[1] From the graft copolymer (G) obtained by grafting the vinyl polymer (B) to the polymer (A) containing the polyorganosiloxane (A1) and / or the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2). A stress relieving agent for a curable resin comprising:
The stress relaxation agent for curable resin in which a vinyl polymer (B) contains a (meth) acrylic acid ester monomer (b1) unit and an aromatic vinyl monomer (b2) unit.
[2] The above-mentioned vinyl polymer (B) contains 5 to 95% by mass of the (meth) acrylic acid ester monomer (b1) unit (provided that the vinyl polymer (B) is 100% by mass). 1] The stress relaxation agent for curable resins.
[3] The above [1] or [2] wherein the polymer (A) contains 0.1 to 99.9% by mass of the polyorganosiloxane (A1) (provided that the polymer (A) is 100% by mass). ] The stress relaxation agent for curable resins of description.
[4] The above [1], wherein the vinyl polymer (B) contains 0.5 to 10% by mass of the crosslinkable monomer (b4) unit (provided that the vinyl polymer (B) is 100% by mass). The stress relaxation agent for curable resins according to any one of to [3].
[5] A curable resin composition comprising the stress relaxation agent for curable resin according to any one of [1] to [4] and a curable resin.
[6] A molded product obtained by curing the curable resin composition according to [5].
[7] A semiconductor sealing material using the curable resin composition according to [5].
[8] An adhesive using the curable resin composition according to [5].
[9] A prepreg, a laminate, and a printed wiring board using the curable resin composition according to [5].
本発明の応力緩和剤を樹脂に配合することにより、樹脂の耐熱分解性を維持したまま、得られる樹脂組成物及び成形体の応力緩和能を向上させることができる。本発明の硬化性樹脂組成物及び成形体は、半導体封止用途や接着剤用途に有用である。 By blending the stress relaxation agent of the present invention in the resin, the stress relaxation ability of the resulting resin composition and molded article can be improved while maintaining the thermal decomposition resistance of the resin. The curable resin composition and molded article of the present invention are useful for semiconductor sealing applications and adhesive applications.
以下に本発明の好ましい実施の形態について説明するが、本発明はこれらの形態のみに限定されるものではない。
尚、本発明書において、(メタ)アクリルは、アクリル又はメタクリルを意味する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described, but the present invention is not limited only to these embodiments.
In the present invention, (meth) acryl means acryl or methacryl.
本発明の応力緩和剤は、ポリオルガノシロキサン(A1)及び/又はポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)を含有する重合体(A)に、ビニル重合体(B)をグラフトしたグラフト共重合体(G)からなり、ビニル重合体(B)は、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)単位及び芳香族ビニル単量体(b2)単位を含有する。 The stress relieving agent of the present invention is a graft copolymer obtained by grafting a vinyl polymer (B) to a polymer (A) containing a polyorganosiloxane (A1) and / or a poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2). It consists of a coalescence (G), and a vinyl polymer (B) contains a (meth) acrylic acid ester monomer (b1) unit and an aromatic vinyl monomer (b2) unit.
[ポリオルガノシロキサン(A1)]
ポリオルガノシロキサン(A1)は、オルガノシロキサン単位を構成単位として含有する重合体であり、環状オルガノシロキサンがグラフト交叉剤を介して連なった構造が好ましい。
ポリオルガノシロキサン(A1)は、オルガノシロキサン、ポリオルガノシロキサン用グラフト交叉剤(以下、「シロキサン交叉剤」という。)、必要に応じてポリオルガノシロキサン用架橋剤(以下、「シロキサン架橋剤」という。)及び必要に応じて末端封鎖基を有するシロキサンオリゴマー等から成るオルガノシロキサン混合物を乳化重合して得られる。
[Polyorganosiloxane (A1)]
The polyorganosiloxane (A1) is a polymer containing an organosiloxane unit as a constituent unit, and preferably has a structure in which cyclic organosiloxanes are linked via a graft crossing agent.
The polyorganosiloxane (A1) is an organosiloxane, a graft cross-linking agent for polyorganosiloxane (hereinafter referred to as “siloxane cross-linking agent”), and, if necessary, a cross-linking agent for polyorganosiloxane (hereinafter referred to as “siloxane cross-linking agent”). ) And, if necessary, it is obtained by emulsion polymerization of an organosiloxane mixture comprising a siloxane oligomer having a terminal blocking group.
オルガノシロキサンとしては、鎖状オルガノシロキサン、環状オルガノシロキサンのいずれも用いることができるが、環状オルガノシロキサンは、重合安定性が高く、重合速度が大きいので好ましい。環状オルガノシロキサンとしては、3員環以上の環状オルガノシロキサンが好ましく、3〜6員環のものがより好ましい。環状オルガノシロキサンとしては、例えば、ヘキサメチルシクロトリシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、ドデカメチルシクロヘキサシロキサン、トリメチルトリフェニルシクロトリシロキサン、テトラメチルテトラフェニルシクロテトラシロキサン、オクタフェニルシクロテトラシロキサンが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 As the organosiloxane, either a chain organosiloxane or a cyclic organosiloxane can be used, but a cyclic organosiloxane is preferred because it has high polymerization stability and a high polymerization rate. The cyclic organosiloxane is preferably a cyclic organosiloxane having 3 or more members, more preferably a 3 to 6 members. Examples of the cyclic organosiloxane include hexamethylcyclotrisiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, dodecamethylcyclohexasiloxane, trimethyltriphenylcyclotrisiloxane, tetramethyltetraphenylcyclotetrasiloxane, and octaphenylcyclohexane. Tetrasiloxane is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more.
シロキサン交叉剤としては、前記オルガノシロキサンとシロキサン結合を介して結合し、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)を構成する単量体やビニル単量体(b)等のビニル単量体と結合を形成し得るものが好ましい。オルガノシロキサンとの反応性を考慮すると、ビニル基を有するアルコキシシラン化合物が好ましい。
シロキサン交叉剤を用いることによって、前記ビニル共重合体と重合可能な官能基を有するポリオルガノシロキサンを得ることができる。ポリオルガノシロキサンがビニル単量体と重合可能な官能基を有することにより、ポリオルガノシロキサンと、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)やビニル単量体(b)を化学的に結合させることができる。
As the siloxane crossing agent, a vinyl monomer such as a monomer or a vinyl monomer (b) that forms a poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) by binding with the organosiloxane via a siloxane bond; Those capable of forming a bond are preferred. Considering the reactivity with organosiloxane, an alkoxysilane compound having a vinyl group is preferred.
By using a siloxane crossing agent, a polyorganosiloxane having a functional group polymerizable with the vinyl copolymer can be obtained. The polyorganosiloxane has a functional group polymerizable with the vinyl monomer, so that the polyorganosiloxane is chemically bonded to the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) and the vinyl monomer (b). Can do.
シロキサン交叉剤としては、式(1)で表されるシロキサンを挙げることができる。 Examples of the siloxane crossing agent include siloxane represented by the formula (1).
式(1)中、R1は、メチル基、エチル基、プロピル基、又はフェニル基を示す。R2は、アルコキシル基における有機基を示し、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、又はフェニル基を挙げることができる。nは、0、1又は2を示す。Rは、式(2)〜(5)で表されるいずれかの基を示す。
In formula (1), R 1 represents a methyl group, an ethyl group, a propyl group, or a phenyl group. R 2 represents an organic group in the alkoxyl group, and examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a phenyl group. n represents 0, 1 or 2. R represents any group represented by formulas (2) to (5).
これらの式中、R3及びR4は、それぞれ、水素又はメチル基を示し、pは、1〜6の整数を示す。
In these formulas, R 3 and R 4 each represent hydrogen or a methyl group, and p represents an integer of 1 to 6.
式(2)で表される官能基としては、メタクリロイルオキシアルキル基を挙げることができる。この基を有するシロキサンとしては、例えば、β−メタクリロイルオキシエチルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルメトキシジメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルエトキシジエチルシラン、γ−メタクリロイルオキシプロピルジエトキシメチルシラン、δ−メタクリロイルオキシブチルジエトキシメチルシランを挙げることができる。 A methacryloyloxyalkyl group can be mentioned as a functional group represented by Formula (2). Examples of the siloxane having this group include β-methacryloyloxyethyldimethoxymethylsilane, γ-methacryloyloxypropylmethoxydimethylsilane, γ-methacryloyloxypropyldimethoxymethylsilane, γ-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane, and γ-methacryloyloxy. Mention may be made of propylethoxydiethylsilane, γ-methacryloyloxypropyldiethoxymethylsilane, δ-methacryloyloxybutyldiethoxymethylsilane.
式(3)で表される官能基としては、ビニルフェニル基等を挙げることができる。この基を有するシロキサンとしては、例えば、ビニルフェニルエチルジメトキシシランを挙げることができる。 Examples of the functional group represented by the formula (3) include a vinylphenyl group. Examples of the siloxane having this group include vinylphenylethyldimethoxysilane.
式(4)で表される官能基を有するシロキサンとしては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシランを挙げることができる。 Examples of the siloxane having a functional group represented by the formula (4) include vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane.
式(5)で表される官能基としては、メルカプトアルキル基を挙げることができる。この基を有するシロキサンとして、γ−メルカプトプロピルジメトキメチルシラン、γ−メルカプトプロピルメトキシジメチルシラン、γ−メルカプトプロピルジエトキシメチルシラン、γ−メルカプトプロピルエトキシジメチルシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシランを挙げることができる。 Examples of the functional group represented by the formula (5) include a mercaptoalkyl group. Examples of the siloxane having this group include γ-mercaptopropyldimethoxymethylsilane, γ-mercaptopropylmethoxydimethylsilane, γ-mercaptopropyldiethoxymethylsilane, γ-mercaptopropylethoxydimethylsilane, and γ-mercaptopropyltrimethoxysilane. be able to.
これらシロキサン交叉剤は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 These siloxane crossing agents may be used alone or in combination of two or more.
シロキサン架橋剤としては、前記オルガノシロキサンと結合し得る官能基を3つ又は4つ有するものが好ましい。シロキサン架橋剤としては、例えば、トリメトキシメチルシラン等のトリアルコキシアルキルシラン;トリエトキシフェニルシラン等のトリアルコキシアリールシラン;テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラn−プロポキシシラン、テトラブトキシシラン等のテトラアルコキシシランが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。これらの中では、テトラアルコキシシランが好ましく、テトラエトキシシランがさらに好ましい。 As the siloxane crosslinking agent, those having 3 or 4 functional groups capable of bonding to the organosiloxane are preferable. Examples of the siloxane crosslinking agent include trialkoxyalkylsilanes such as trimethoxymethylsilane; trialkoxyarylsilanes such as triethoxyphenylsilane; tetramethoxysilanes, tetraethoxysilanes, tetran-propoxysilanes, tetrabutoxysilanes, and the like. An alkoxysilane is mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Among these, tetraalkoxysilane is preferable, and tetraethoxysilane is more preferable.
末端封鎖基を有するシロキサンオリゴマーとは、オルガノシロキサンオリゴマーの末端にアルキル基等を有し、ポリオルガノシロキサンの重合を停止させるシロキサンオリゴマーをいう。 The siloxane oligomer having a terminal blocking group means a siloxane oligomer having an alkyl group or the like at the terminal of the organosiloxane oligomer and stopping the polymerization of the polyorganosiloxane.
末端封鎖基を有するシロキサンオリゴマーとしては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−グリシドキシプロピル)テトラメチルジシロキサン、1,3−ビス(3−アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン、メトキシトリメチルシランを挙げることができる。 Examples of the siloxane oligomer having a terminal blocking group include hexamethyldisiloxane, 1,3-bis (3-glycidoxypropyl) tetramethyldisiloxane, and 1,3-bis (3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane. And methoxytrimethylsilane.
オルガノシロキサン混合物(100質量%)中のオルガノシロキサンの含有率は、60〜99.9質量%であることが好ましく、70〜99.9質量%であることがより好ましい。オルガノシロキサン混合物(100質量%)中のシロキサン交叉剤の含有率は、0.1〜10質量%の範囲であることが好ましい。オルガノシロキサン混合物(100質量%)中のシロキサン架橋剤の含有率は、0〜30質量%の範囲であることが好ましい。オルガノシロキサン混合物(100質量%)中の末端封鎖基を有するシロキサンオリゴマーの含有率は、0〜10質量%であることが好ましい。 The content of organosiloxane in the organosiloxane mixture (100% by mass) is preferably 60 to 99.9% by mass, and more preferably 70 to 99.9% by mass. The content of the siloxane crossing agent in the organosiloxane mixture (100% by mass) is preferably in the range of 0.1 to 10% by mass. The content of the siloxane crosslinking agent in the organosiloxane mixture (100% by mass) is preferably in the range of 0 to 30% by mass. The content of the siloxane oligomer having a terminal blocking group in the organosiloxane mixture (100% by mass) is preferably 0 to 10% by mass.
[ポリオルガノシロキサンの製造方法]
ポリオルガノシロキサンの製造方法としては特に制限はなく、例えば、以下の製造方法を採用できる。
まず、オルガノシロキサン及びシロキサン交叉剤、必要に応じてシロキサン架橋剤、必要に応じて末端封鎖基を有するシロキサンオリゴマーを含むオルガノシロキサン混合物を乳化剤と水によって乳化させてエマルションを調製した後、酸触媒を用いて高温下で重合させ、次いでアルカリ性物質により酸を中和してポリオルガノシロキサンラテックスを得る。
[Production method of polyorganosiloxane]
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of polyorganosiloxane, For example, the following manufacturing methods are employable.
First, an emulsion is prepared by emulsifying an organosiloxane mixture containing an organosiloxane and a siloxane cross-linking agent, if necessary, a siloxane cross-linking agent, and if necessary, a siloxane oligomer having a terminal blocking group, with an emulsifier and water. And polymerized at a high temperature, and then neutralized with an alkaline substance to obtain a polyorganosiloxane latex.
この製造方法において、エマルションの調製方法としては、高速回転による剪断力で微粒子化するホモミキサーを用いる方法、高圧発生機による噴出力で微粒子化するホモジナイザー等を使用して高速攪拌により混合する方法などが挙げられる。これらの中でも、ホモジナイザーを使用する方法は、ポリオルガノシロキサンラテックスの粒子径の分布が狭くなるので好ましい方法である。 In this production method, emulsion preparation methods include a method using a homomixer that makes fine particles by shearing force by high-speed rotation, a method that mixes by high-speed agitation using a homogenizer that makes fine particles by jet output from a high-pressure generator, etc. Is mentioned. Among these, the method using a homogenizer is a preferable method because the particle size distribution of the polyorganosiloxane latex becomes narrow.
重合の際の酸触媒の混合方法としては、オルガノシロキサン混合物、乳化剤及び水とともに一括して添加し、混合する方法、オルガノシロキサン混合物のエマルション中に酸触媒水溶液を一括して添加する方法、オルガノシロキサン混合物のエマルションを高温の酸水溶液中に一定速度で滴下して混合する方法等が挙げられるが、ポリオルガノシロキサンの粒子径を制御しやすいことから、オルガノシロキサン混合物のエマルションを高温で保持し、次いで酸触媒水溶液を一括して添加する方法が好ましい。 As a method of mixing the acid catalyst during polymerization, a method of adding and mixing together with an organosiloxane mixture, an emulsifier and water, a method of adding an acid catalyst aqueous solution all together in an emulsion of an organosiloxane mixture, an organosiloxane Examples include a method in which the emulsion of the mixture is dropped into a high-temperature acid aqueous solution at a constant speed and mixed, but since the particle diameter of the polyorganosiloxane is easy to control, the emulsion of the organosiloxane mixture is kept at a high temperature, and then A method in which the acid catalyst aqueous solution is added all at once is preferred.
重合温度は、50℃以上が好ましく、70℃以上であることがさらに好ましい。また、重合時間は、オルガノシロキサン混合物のエマルション中に酸触媒水溶液を一括して添加して重合する場合には、通常2時間以上、好ましくは5時間以上である。 The polymerization temperature is preferably 50 ° C. or higher, and more preferably 70 ° C. or higher. The polymerization time is usually 2 hours or longer, preferably 5 hours or longer when the acid catalyst aqueous solution is added all at once to the emulsion of the organosiloxane mixture for polymerization.
更に、30℃以下の温度においては、シラノール間の架橋反応が進行することから、ポリオルガノシロキサンの架橋密度を上げるために、30℃以下の温度で5時間から100時間程度保持することもできる。 Furthermore, since the cross-linking reaction between silanols proceeds at a temperature of 30 ° C. or lower, the temperature can be maintained at a temperature of 30 ° C. or lower for about 5 to 100 hours in order to increase the cross-linking density of the polyorganosiloxane.
ポリオルガノシロキサンの重合反応は、ラテックスを水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水溶液等のアルカリ性物質でpH6〜8に中和して、終了させることができる。 The polymerization reaction of the polyorganosiloxane can be terminated by neutralizing the latex to pH 6-8 with an alkaline substance such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, or aqueous ammonia solution.
上記製造方法で使用される乳化剤としては、オルガノシロキサンを乳化できれば特に制限されないが、アニオン系乳化剤又はノニオン系乳化剤が好ましい。アニオン系乳化剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウムを挙げることができる。 The emulsifier used in the above production method is not particularly limited as long as the organosiloxane can be emulsified, but an anionic emulsifier or a nonionic emulsifier is preferable. Examples of the anionic emulsifier include sodium alkylbenzene sulfonate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, sodium alkyl sulfate, sodium polyoxyethylene alkyl sulfate, and sodium polyoxyethylene nonyl phenyl ether sulfate.
ノニオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコールを挙げることができる。
これらの乳化剤は、1種を単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
Examples of the nonionic emulsifier include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene alkylene alkyl ether, polyoxyethylene distyrenated phenyl ether, polyoxyethylene tribenzylphenyl ether, and polyoxyethylene polyoxypropylene glycol. .
These emulsifiers may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
乳化剤の使用量は、オルガノシロキサン混合物100質量部に対して、0.05〜12質量部であることが好ましい。乳化剤の使用量によって、所望の粒子径に調整することが可能である。 It is preferable that the usage-amount of an emulsifier is 0.05-12 mass parts with respect to 100 mass parts of organosiloxane mixtures. It is possible to adjust to a desired particle size depending on the amount of emulsifier used.
ポリオルガノシロキサンの重合に用いられる酸触媒としては、脂肪族スルホン酸、脂肪族置換ベンゼンスルホン酸、脂肪族置換ナフタレンスルホン酸などのスルホン酸類及び硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸類が挙げられる。これらの酸触媒は、1種で又は2種以上を組み合わせて用いられる。これらの中でも、硫酸、塩酸、硝酸などの鉱酸を使用すると、ポリオルガノシロキサンラテックスの粒子径分布を狭くすることができ、さらに、ポリオルガノシロキサンラテックス中の乳化剤成分に起因する成形体の外観不良を低減させることができるという点で好ましい。 Examples of the acid catalyst used for polymerization of polyorganosiloxane include sulfonic acids such as aliphatic sulfonic acid, aliphatic substituted benzenesulfonic acid, and aliphatic substituted naphthalenesulfonic acid, and mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid. These acid catalysts are used alone or in combination of two or more. Among these, when mineral acids such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and nitric acid are used, the particle size distribution of the polyorganosiloxane latex can be narrowed, and further, the appearance of the molded product is poor due to the emulsifier component in the polyorganosiloxane latex. Is preferable in that it can be reduced.
ポリオルガノシロキサンのラテックスの体積平均粒子径は、10nm〜1000nmであることが好ましい。さらに10nm〜500nmであることがより好ましい。 The volume average particle diameter of the polyorganosiloxane latex is preferably 10 nm to 1000 nm. Furthermore, it is more preferable that it is 10 nm-500 nm.
ポリオルガノシロキサンのラテックスの体積平均粒子径/数平均粒子径(Dv/Dn)は、1.0〜1.7であることが好ましい。 The volume average particle size / number average particle size (Dv / Dn) of the polyorganosiloxane latex is preferably 1.0 to 1.7.
ポリオルガノシロキサンのラテックスの体積平均粒子径及び数平均粒子径は、以下の方法で測定した値を採用することができる。
レーザー回折式粒子径分布測定装置(SALD−7100、(株)島津製作所製)を用いて粒子径を測定する。
Values measured by the following methods can be adopted as the volume average particle diameter and number average particle diameter of the polyorganosiloxane latex.
The particle size is measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device (SALD-7100, manufactured by Shimadzu Corporation).
[ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)]
ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)は、ビニル単量体(a2)を重合することにより得られる。ビニル単量体(a2)は、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a2−1)及びアクリル交叉剤(a2−2)を含有し、必要に応じて架橋性単量体(a2−3)、任意のビニル単量体(a2−4)を併用することができる。
[Poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2)]
The poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) is obtained by polymerizing the vinyl monomer (a2). The vinyl monomer (a2) contains a (meth) acrylic acid alkyl ester (a2-1) and an acrylic crossover agent (a2-2), and optionally contains a crosslinkable monomer (a2-3). The vinyl monomer (a2-4) can be used in combination.
ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)は、FOXの式(式(6))で表されるガラス転移温度(Tg)が、−80〜10℃であることが好ましく、−70〜−10℃であることがより好ましい。これにより、得られる成形体の弾性率が低下し、且つ、応力緩和能が向上する。
1/(273+Tg)=Σ(wi/(273+Tgi)) (6)
式中、Tgは共重合体のガラス転移温度(℃)、wiは単量体iの質量分率、Tgiは単量体iを重合して得られる単独重合体のガラス転移温度(℃)である。
単独重合体のTgの数値は、POLYMER HANDBOOK Volume 1(WILEY−INTERSCIENCE)に記載の数値を用いる。
The poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) preferably has a glass transition temperature (Tg) represented by the formula of FOX (formula (6)) of −80 to 10 ° C., and −70 to −10. More preferably, it is ° C. Thereby, the elasticity modulus of the obtained molded object falls and stress relaxation ability improves.
1 / (273 + Tg) = Σ (wi / (273 + Tgi)) (6)
In the formula, Tg is the glass transition temperature (° C.) of the copolymer, wi is the mass fraction of monomer i, and Tgi is the glass transition temperature (° C.) of the homopolymer obtained by polymerizing monomer i. is there.
The numerical value described in POLYMER HANDBOOK Volume 1 (WILEY-INTERSCIENCE) is used for the numerical value of Tg of the homopolymer.
(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a2−1)としては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル等のアクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸トリデシル等のメタクリル酸アルキルエステルが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
低いガラス転移温度を有するポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)が得られることから、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a2−1)含有率は、ビニル単量体(a2)(100質量%)中、70〜99.9質量%であることが好ましく、90〜99.9質量%であることがより好ましい。
乳化重合性並びに得られる重合体が有するガラス転移温度を考慮すると、アクリル酸ブチルやアクリル酸2−エチルヘキシルを含有することが好ましい。また、耐熱分解性に優れることから、アクリル酸ブチルを含有することがより好ましい。
Examples of the (meth) acrylic acid alkyl ester (a2-1) include acrylic acid such as methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, n-butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, and octyl acrylate. Alkyl ester; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, dodecyl methacrylate, tridecyl methacrylate, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
Since the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) having a low glass transition temperature is obtained, the content of the (meth) acrylic acid alkyl ester (a2-1) is determined by the vinyl monomer (a2) (100% by mass). ) Is preferably 70 to 99.9 mass%, more preferably 90 to 99.9 mass%.
Considering the emulsion polymerization property and the glass transition temperature of the resulting polymer, it is preferable to contain butyl acrylate or 2-ethylhexyl acrylate. Moreover, since it is excellent in thermal decomposition resistance, it is more preferable to contain butyl acrylate.
アクリル交叉剤(a2−2)は、反応性の異なる重合性不飽和結合を2つ以上有する多官能性単量体である。反応性が異なる基を有することにより、他の成分と共に重合される際に不飽和基を温存した状態で重合体(A)内に組み込まれ、単量体(b)の重合の時に単量体(b)と結合して、グラフト共重合体の形成を可能とする。例えば、メタクリル酸アリル、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸トリアリル等が挙げられ、これらを単独で又は2種以上併用できる。 The acrylic crossover agent (a2-2) is a polyfunctional monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds having different reactivities. By having a group having different reactivity, it is incorporated into the polymer (A) in a state where the unsaturated group is preserved when polymerized together with other components, and the monomer (b) is polymerized at the time of polymerization. Combined with (b) to allow formation of a graft copolymer. Examples thereof include allyl methacrylate, triallyl cyanurate, triallyl isocyanurate, and the like can be used alone or in combination of two or more.
アクリル交叉剤(a2−2)は、架橋剤としての機能も有するため、架橋剤を兼ねることもできる。
アクリル交叉剤(a2−2)の含有率は、ビニル単量体(a2)(100質量%)中、0.01〜10質量%であることが好ましい。アクリル交叉剤(a2−2)の含有率が0.01質量%以上であれば、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)が充分なグラフト重合起点を有するものとなり、10質量%以下であれば、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)のゴム弾性を維持することができる。
Since the acrylic crossover agent (a2-2) also has a function as a crosslinking agent, it can also serve as a crosslinking agent.
The content of the acrylic crossover agent (a2-2) is preferably 0.01 to 10% by mass in the vinyl monomer (a2) (100% by mass). If the content of the acrylic crossover agent (a2-2) is 0.01% by mass or more, the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) has a sufficient graft polymerization starting point, and if it is 10% by mass or less. For example, the rubber elasticity of the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) can be maintained.
架橋性単量体(a2−3)は、反応性の等しい重合性不飽和結合を2つ以上有する多官能性単量体である。例えば、ジビニルベンゼン、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸プロピレングリコール、ジメタクリル酸1,3−ブチレングリコール、ジメタクリル酸1,4−ブチレングリコール、ジアクリル酸1,6−ヘキサンジオール、トリメリット酸トリアリルが挙げられ、これらを単独で又は2種以上併用できる。
ビニル単量体(a2)(100質量%)中、架橋性単量体(a2−3)の含有率は、0〜10質量%であることが好ましい。架橋性単量体(a2−3)の含有率が10質量%以下であれば、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)のゴム弾性を維持することができる。
The crosslinkable monomer (a2-3) is a polyfunctional monomer having two or more polymerizable unsaturated bonds having the same reactivity. For example, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, triallyl trimelliate These can be used alone or in combination of two or more.
In the vinyl monomer (a2) (100% by mass), the content of the crosslinkable monomer (a2-3) is preferably 0 to 10% by mass. If the content of the crosslinkable monomer (a2-3) is 10% by mass or less, the rubber elasticity of the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) can be maintained.
任意のビニル単量体(a2−4)としては、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体等が挙げられる。任意のビニル単量体(a2−4)含有率は、ビニル単量体(a2)(100質量%)中、0〜20質量%であることが好ましい。 Examples of the optional vinyl monomer (a2-4) include aromatic vinyl monomers such as styrene and α-methylstyrene; vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile. It is preferable that arbitrary vinyl monomer (a2-4) content rate is 0-20 mass% in vinyl monomer (a2) (100 mass%).
[重合体(A)]
重合体(A)は、前記ポリオルガノシロキサン(A1)及び/又はポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)を含有するゴム状重合体である。
[Polymer (A)]
The polymer (A) is a rubbery polymer containing the polyorganosiloxane (A1) and / or the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2).
ポリオルガノシロキサン(A1)の含有率は、0〜100質量%(但し、重合体(A)を100質量%とする)であり、0.1〜100質量%であることが好ましく、0.1〜99.9質量%であることがより好ましく、5〜90質量%であることが特に好ましい。ポリオルガノシロキサン(A1)の含有率が0.1〜99.9質量%であれば、弾性率がより低く、応力緩和能のより高い樹脂組成物を得ることができる。 The content of the polyorganosiloxane (A1) is 0 to 100% by mass (provided that the polymer (A) is 100% by mass), preferably 0.1 to 100% by mass, It is more preferably ˜99.9% by mass, and particularly preferably 5 to 90% by mass. When the content of the polyorganosiloxane (A1) is 0.1 to 99.9% by mass, a resin composition having a lower elastic modulus and higher stress relaxation ability can be obtained.
[重合体(A)の製造方法]
重合体(A)の製造方法としては、特に制限はなく、例えば、乳化重合法、懸濁重合法、微細懸濁重合法により製造することができるが、乳化重合法を用いることが好ましい。中でも、ポリオルガノシロキサンラテックスの存在下で、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a2)を乳化重合することにより重合体(A)のラテックスを得る方法が特に好ましい。
[Production Method of Polymer (A)]
There is no restriction | limiting in particular as a manufacturing method of a polymer (A), For example, although it can manufacture by an emulsion polymerization method, a suspension polymerization method, and a fine suspension polymerization method, it is preferable to use an emulsion polymerization method. Among these, a method of obtaining a latex of the polymer (A) by emulsion polymerization of the (meth) acrylic acid alkyl ester (a2) in the presence of a polyorganosiloxane latex is particularly preferable.
ポリオルガノシロキサンラテックス存在下で、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a2−1)を重合する方法としては、まず、ポリオルガノシロキサンラテックス中に、(メタ)アクリル酸アルキルエステル(a2−1)を添加し、ポリオルガノシロキサン中に含浸させた後、公知のラジカル重合開始剤を作用させて重合する。この製造方法に添加する方法としては、ポリオルガノシロキサンラテックスに全量を一括して添加する方法、ポリオルガノシロキサンラテックス中に一定速度で滴下して添加する方法が挙げられる。 As a method for polymerizing (meth) acrylic acid alkyl ester (a2-1) in the presence of polyorganosiloxane latex, first, (meth) acrylic acid alkyl ester (a2-1) is added to polyorganosiloxane latex. Then, after impregnating in the polyorganosiloxane, polymerization is carried out by applying a known radical polymerization initiator. As a method of adding to this production method, there are a method of adding the whole amount to the polyorganosiloxane latex at once, and a method of adding dropwise to the polyorganosiloxane latex at a constant rate.
重合体(A)のラテックスを製造する際には、ラテックスを安定化させ、重合体(A)の粒子径を制御するために、乳化剤を添加することができる。乳化剤は、特に制限されず、アニオン系乳化剤及びノニオン系乳化剤が好ましい。 In producing the latex of the polymer (A), an emulsifier can be added to stabilize the latex and control the particle diameter of the polymer (A). The emulsifier is not particularly limited, and an anionic emulsifier and a nonionic emulsifier are preferable.
アニオン系乳化剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム、アルキルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウム、アルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム、サルコシン酸ナトリウム、脂肪酸カリウム、脂肪酸ナトリウム、アルケニルコハク酸ジカリウム、ロジン酸石鹸、ポリオキシエチレンアルキル燐酸ナトリウム、ポリオキシエチレンアルキル燐酸カルシウムが挙げられる。 Examples of the anionic emulsifier include sodium alkylbenzene sulfonate, sodium alkyldiphenyl ether disulfonate, sodium alkyl sulfate, polyoxyethylene alkyl sodium sulfate, sodium polyoxyethylene nonyl phenyl ether sulfate, sodium sarcosine, fatty acid potassium, fatty acid sodium, alkenyl. Examples include dipotassium succinate, rosin acid soap, polyoxyethylene alkyl sodium phosphate, and polyoxyethylene alkyl calcium phosphate.
ノニオン系乳化剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンジスチレン化フェニルエーテル、ポリオキシエチレントリベンジルフェニルエーテルが挙げられる。これらの乳化剤は1種を単独で又は2種以上を併用することができる。 Examples of the nonionic emulsifier include polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyethylene distyrenated phenyl ether, and polyoxyethylene tribenzyl phenyl ether. These emulsifiers can be used alone or in combination of two or more.
ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)の製造に用いるラジカル重合開始剤としては、アゾ系開始剤、過酸化物及び過酸化物と酸化剤・還元剤を組み合わせたレドックス系開始剤が用いられる。これらは1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。 As the radical polymerization initiator used for the production of the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2), an azo initiator, a peroxide, and a redox initiator in which a peroxide and an oxidizing agent / reducing agent are combined are used. . These can be used alone or in combination of two or more.
アゾ系開始剤としては、例えば、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、ジメチル2,2’−アゾビス(2−メチルプロピオネート)等の油溶性アゾ系開始剤、4,4’−アゾビス(4−シアノバレリックアシッド)、2,2’−アゾビス[N−(2−カルボキシメチル)−2−メチルプロピオナミジン]ハイドレート、2,2’−アゾビス−(N,N’−ジメチレンイソブチルアミジン)二塩酸塩、2,2’−アゾビス[2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン]二塩酸塩等の水溶性アゾ系開始剤が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用することができる。 Examples of the azo initiator include oil-soluble azo initiators such as 2,2′-azobisisobutyronitrile and dimethyl 2,2′-azobis (2-methylpropionate), 4,4′- Azobis (4-cyanovaleric acid), 2,2′-azobis [N- (2-carboxymethyl) -2-methylpropionamidine] hydrate, 2,2′-azobis- (N, N′-di) And water-soluble azo initiators such as methyleneisobutylamidine) dihydrochloride and 2,2′-azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane] dihydrochloride. These can be used alone or in combination of two or more.
過酸化物としては、例えば、過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の無機過酸化物、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、p−メンタンハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、サクシニックアシッドパーオキサイド、t−ブチルパーオキシネオデカノエート、t−ブチルパーオキシネオヘプタノエート、t−ブチルパーオキシピバレート、1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート、t−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート等の有機過酸化物が挙げられる。これらの過酸化物は1種を単独で又は2種以上を併用することができる。 Examples of the peroxide include inorganic peroxides such as hydrogen peroxide, potassium persulfate, and ammonium persulfate, diisopropylbenzene hydroperoxide, p-menthane hydroperoxide, cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, Succinic acid peroxide, t-butylperoxyneodecanoate, t-butylperoxyneoheptanoate, t-butylperoxypivalate, 1,1,3,3-tetramethylbutylperoxy-2- Organic peroxides such as ethyl hexanoate and t-butyl peroxy-2-ethyl hexanoate can be mentioned. These peroxides can be used alone or in combination of two or more.
過酸化物を還元剤と組み合わせてレドックス系開始剤とする場合、上記の過酸化物と、ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート、L−アスコルビン酸、フルクトース、デキストロース、ソルボース、イノシトール等の還元剤と、硫酸第一鉄・エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩を組み合わせて用いることが好ましい。
これらの還元剤は1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
When a peroxide is used as a redox initiator in combination with a reducing agent, the above peroxide, a reducing agent such as sodium formaldehyde sulfoxylate, L-ascorbic acid, fructose, dextrose, sorbose, inositol, and sulfuric acid It is preferable to use a combination of monoiron and ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt.
These reducing agents can be used alone or in combination of two or more.
ラジカル重合開始剤の使用量としては、アゾ系開始剤を用いる場合はグラフト共重合体(G)100質量部に対して0.01〜1質量部であることが好ましい。 As the usage-amount of a radical polymerization initiator, when using an azo initiator, it is preferable that it is 0.01-1 mass part with respect to 100 mass parts of graft copolymers (G).
レドックス系開始剤の場合、過酸化物の使用量としては、グラフト共重合体(G)100質量部に対して0.01〜1質量部であることが好ましい。還元剤の使用量は、グラフト共重合体(G)100質量部に対して0.01〜1質量部であることが好ましい。 In the case of a redox initiator, the amount of peroxide used is preferably 0.01 to 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the graft copolymer (G). It is preferable that the usage-amount of a reducing agent is 0.01-1 mass part with respect to 100 mass parts of graft copolymers (G).
ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)の製造には、t−ドデシルメルカプタン、n−オクチルメルカプタン、α−メチルスチレン等の連鎖移動剤を用いることもできる。 Chain transfer agents such as t-dodecyl mercaptan, n-octyl mercaptan, and α-methylstyrene can also be used for the production of poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2).
[グラフト共重合体(G)]
本発明の硬化性樹脂用応力緩和剤は、重合体(A)にビニル重合体(B)をグラフトしたグラフト共重合体(G)からなる。
[Graft copolymer (G)]
The stress relaxation agent for curable resin of the present invention comprises a graft copolymer (G) obtained by grafting a vinyl polymer (B) onto a polymer (A).
ビニル重合体(B)は、ビニル単量体(b)を重合することにより得られ、ビニル単量体(b)は、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)及び芳香族ビニル単量体(b2)を必須成分とし、必要に応じて任意のビニル単量体(b3)及び架橋性単量体(b4)を含有することができる。 The vinyl polymer (B) is obtained by polymerizing the vinyl monomer (b), and the vinyl monomer (b) is composed of a (meth) acrylic acid ester monomer (b1) and an aromatic vinyl monomer. The body (b2) is an essential component, and any vinyl monomer (b3) and crosslinkable monomer (b4) can be contained as necessary.
(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)としては、例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸i−ブチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸ヒドロキシエチル等のメタクリル酸エステル;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル等のアクリル酸エステルが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the (meth) acrylic acid ester monomer (b1) include methacrylic acid esters such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, i-butyl methacrylate, glycidyl methacrylate, and hydroxyethyl methacrylate. An acrylic acid ester such as methyl acrylate, ethyl acrylate, and n-butyl acrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
ビニル単量体(b)(100質量%)中の(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)の含有率は、0.1〜99.9質量%であることが好ましく、5〜95質量%であることがより好ましく、5〜80質量%であることがさらに好ましく、10〜60質量%であることが特に好ましく、25〜60質量%であることが最も好ましい。(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)を0.1質量%以上含有することにより、対象樹脂との相溶性が向上し、分散性が向上する。これにより、対象樹脂に添加した際の応力緩和能向上効果がより効果的に発現する。また、含有率を99.9質量%以下とし、芳香族ビニル単量体(b2)と併用することにより耐熱分解性が向上する。
対象樹脂との相溶性の点から、ビニル単量体(b)は、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)としてメタクリル酸メチルを含むことが好ましい。
The content of the (meth) acrylate monomer (b1) in the vinyl monomer (b) (100% by mass) is preferably 0.1 to 99.9% by mass, and 5 to 95% by mass. %, More preferably 5 to 80% by weight, still more preferably 10 to 60% by weight, and most preferably 25 to 60% by weight. By containing 0.1% by mass or more of the (meth) acrylic acid ester monomer (b1), compatibility with the target resin is improved and dispersibility is improved. Thereby, the stress relaxation ability improvement effect at the time of adding to object resin expresses more effectively. Moreover, heat-resistant decomposability improves by making content rate 99.9 mass% or less and using together with an aromatic vinyl monomer (b2).
From the viewpoint of compatibility with the target resin, the vinyl monomer (b) preferably contains methyl methacrylate as the (meth) acrylic acid ester monomer (b1).
芳香族ビニル単量体(b2)としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
ビニル単量体(b)(100質量%)中の芳香族ビニル単量体(b2)の含有率は、0.1〜99.9質量%が好ましく、5〜95質量%であることがより好ましく、20〜95質量%であることがさらに好ましく、40〜90質量%であることが特に好ましく、40〜75質量%であることが最も好ましい。芳香族ビニル単量体(b2)を0.1質量%以上含有することにより、応力緩和剤の耐熱分解性が向上する。また、含有率を99.9質量%以下とし、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)と併用することにより、対象樹脂への分散性が向上し、延いては応力緩和能が向上する。
耐熱分解性の点から、ビニル単量体(b)は、芳香族ビニル単量体(b2)としてスチレンを含むことが好ましい。
Examples of the aromatic vinyl monomer (b2) include styrene and α-methylstyrene. These may be used alone or in combination of two or more.
The content of the aromatic vinyl monomer (b2) in the vinyl monomer (b) (100% by mass) is preferably 0.1 to 99.9% by mass, and more preferably 5 to 95% by mass. Preferably, it is 20-95 mass%, More preferably, it is 40-90 mass%, Most preferably, it is 40-75 mass%. By containing 0.1% by mass or more of the aromatic vinyl monomer (b2), the thermal relaxation resistance of the stress relaxation agent is improved. Moreover, by making content rate 99.9 mass% or less and using together with a (meth) acrylic acid ester monomer (b1), the dispersibility to object resin improves, and stress relaxation ability improves by extension. .
From the viewpoint of thermal decomposition resistance, the vinyl monomer (b) preferably contains styrene as the aromatic vinyl monomer (b2).
任意のビニル単量体(b3)としては、例えば、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル単量体が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the optional vinyl monomer (b3) include vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile. These may be used alone or in combination of two or more.
架橋性単量体(b4)としては、例えば、ジメタクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸プロピレングリコール、ジメタクリル酸1,3−ブチレングリコール、ジメタクリル酸1,4−ブチレングリコール、ジビニルベンゼン、多官能メタクリル基変性シリコーン、メタクリル酸アリルが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the crosslinkable monomer (b4) include ethylene glycol dimethacrylate, propylene glycol dimethacrylate, 1,3-butylene glycol dimethacrylate, 1,4-butylene glycol dimethacrylate, divinylbenzene, polyfunctional Examples thereof include methacrylic group-modified silicone and allyl methacrylate. These may be used alone or in combination of two or more.
ビニル単量体(b)(100質量%)中、架橋性単量体(b4)の含有率は、0.5〜10.0質量%であることが好ましく、1.0〜10.0質量%であることがより好ましく、1.0〜5.0質量%であることがさらに好ましい。
ビニル単量体(b)(100質量%)中の、架橋性単量体(b4)の含有率が0.5質量%以上であれば、グラフト共重合体(G)を樹脂に配合した際の、経時的な増粘を抑制することができ、含有率が10.0質量%以下であれば、得られる成形体の低弾性率化の効果がより優れる。
In the vinyl monomer (b) (100% by mass), the content of the crosslinkable monomer (b4) is preferably 0.5 to 10.0% by mass, and 1.0 to 10.0% by mass. % Is more preferable, and 1.0 to 5.0% by mass is even more preferable.
When the content of the crosslinkable monomer (b4) in the vinyl monomer (b) (100% by mass) is 0.5% by mass or more, when the graft copolymer (G) is added to the resin If the content rate is 10.0% by mass or less, the effect of lowering the elastic modulus of the obtained molded product is more excellent.
単量体(b)重合して得られる重合体は、凝固性や、嵩比重等の粉体特性を向上することから、ガラス転移温度が0℃を超えることが好ましく、50〜200℃であることがより好ましく、80〜150℃であることがさらに好ましい。 The polymer obtained by polymerization of the monomer (b) improves the powder properties such as coagulation property and bulk specific gravity. Therefore, the glass transition temperature preferably exceeds 0 ° C, and is 50 to 200 ° C. Is more preferable, and it is further more preferable that it is 80-150 degreeC.
上記のTgの数値は、Foxの式(式(6))により算出した値とする。尚、上記のTgは、ビニル単量体(b)から架橋性単量体(b4)を除いた単量体を重合して得られる重合体について求めることとする。単独重合体のTgの数値は、POLYMER HANDBOOK Volume 1(WILEY−INTERSCIENCE)に記載の数値を用いる。 The numerical value of Tg is a value calculated according to the Fox formula (Formula (6)). In addition, said Tg shall be calculated | required about the polymer obtained by superposing | polymerizing the monomer remove | excluding the crosslinkable monomer (b4) from the vinyl monomer (b). The numerical value described in POLYMER HANDBOOK Volume 1 (WILEY-INTERSCIENCE) is used for the numerical value of Tg of the homopolymer.
本発明の応力緩和剤は、グラフト共重合体(G)の全体(重合体(A)と、ビニル重合体(B)の合計)を100質量%とした場合に、重合体(A)50〜95質量%、ビニル重合体(B)5〜50質量%であることが好ましい。 The stress relieving agent of the present invention is obtained when the total amount of the graft copolymer (G) (the total of the polymer (A) and the vinyl polymer (B)) is 100% by mass. It is preferable that they are 95 mass% and a vinyl polymer (B) 5-50 mass%.
グラフト重合体の全体(100質量%)中の、重合体(A)の含有率が50質量%以上であれば、得られる成形体の低弾性率化の効果が優れ、95質量%以下であれば、グラフト共重合体(G)を樹脂に配合した際の分散性を向上することができる。 If the content of the polymer (A) in the entire graft polymer (100% by mass) is 50% by mass or more, the resulting molded article has an excellent effect of lowering the elastic modulus, and should be 95% by mass or less. For example, the dispersibility when the graft copolymer (G) is blended with the resin can be improved.
[グラフト共重合体(G)の製造方法]
グラフト重合に用いる重合開始剤としては、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)の製造に用いる重合開始剤と同様のものを用いることができる。
グラフト重合に用いる乳化剤としては、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)の製造に用いる乳化剤と同様のものを用いることができる。
また、グラフト重合には、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2)の製造に用いる連鎖移動剤と同様の連鎖移動剤を用いることができる。
[Production method of graft copolymer (G)]
As a polymerization initiator used for graft polymerization, the same polymerization initiator as that used for producing the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) can be used.
As the emulsifier used for the graft polymerization, the same emulsifier as that used for the production of the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2) can be used.
Moreover, the chain transfer agent similar to the chain transfer agent used for manufacture of poly (meth) acrylic-acid alkylester (A2) can be used for graft polymerization.
ラテックス中のグラフト共重合体(G)の体積平均粒子径は、10〜3000nmが好ましく、10〜1000nmがより好ましく、50〜800nmがさらに好ましく、120〜800nmが特に好ましい。ラテックス中のグラフト共重合体(G)の体積平均粒子径が10〜3000nmであれば、樹脂中でのグラフト共重合体(G)の分散性並びに樹脂組成物の粘度特性が良好となる。また、120nm以上であれば、分散性がより良好となり、硬化物の応力緩和能が向上する。 The volume average particle diameter of the graft copolymer (G) in the latex is preferably 10 to 3000 nm, more preferably 10 to 1000 nm, still more preferably 50 to 800 nm, and particularly preferably 120 to 800 nm. If the volume average particle diameter of the graft copolymer (G) in the latex is 10 to 3000 nm, the dispersibility of the graft copolymer (G) in the resin and the viscosity characteristics of the resin composition will be good. Moreover, if it is 120 nm or more, a dispersibility will become more favorable and the stress relaxation ability of hardened | cured material will improve.
乳化重合によって得られたグラフト共重合体(G)のラテックスは、噴霧乾燥法、凍結乾燥法、凝固法等の処理によりグラフト共重合体(G)の粉体として回収することができる。この中では、樹脂中でのグラフト共重合体(G)の分散性が良好となることから、噴霧乾燥法が好ましく、また、乳化剤等の不純物の除去が可能で純度が良好となることから、凝固法が好ましい。
尚、グラフト共重合体(G)のラテックスには、必要に応じて、酸化防止剤や添加剤を配合することができる。
The latex of the graft copolymer (G) obtained by emulsion polymerization can be recovered as a powder of the graft copolymer (G) by a treatment such as spray drying, freeze drying, or coagulation. Among these, since the dispersibility of the graft copolymer (G) in the resin is good, the spray drying method is preferable, and since impurities such as an emulsifier can be removed and the purity becomes good, A coagulation method is preferred.
In addition, antioxidant and an additive can be mix | blended with the latex of a graft copolymer (G) as needed.
凝固法は、塩化カルシウム、酢酸カルシウム、硫酸アルミニウム等を溶解した熱水中にグラフト共重合体(G)のラテックスを投入し、塩析し、凝固することによりグラフト共重合体(G)を分離し、次いで、分離した湿潤状のグラフト共重合体(G)を脱水等によって水分量が低下したグラフト共重合体(G)を回収し、さらに、これを圧搾脱水機や熱風乾燥機を用いて乾燥させる方法である。 In the coagulation method, the graft copolymer (G) is poured into hot water in which calcium chloride, calcium acetate, aluminum sulfate, etc. are dissolved, salted out, and solidified to separate the graft copolymer (G). Then, the separated wet graft copolymer (G) is recovered from the graft copolymer (G) whose water content is reduced by dehydration or the like, and further, this is compressed using a press dehydrator or a hot air dryer. It is a method of drying.
ラテックスからグラフト共重合体(G)を凝析する際に用いる凝固剤としては、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウム、硫酸マグネシウム、硝酸ナトリウム、酢酸カルシウムなどの無機塩や、硫酸等の酸などが挙げられ、酢酸カルシウムが特に好ましい。これらの凝固剤は1種を単独で又は2種以上を併用してもよいが、併用する場合は水に不溶性の塩を形成しない組み合わせを選択することが必要である。例えば、酢酸カルシウムと、硫酸、もしくはそのナトリウム塩とを併用すると、水に不溶性のカルシウム塩を形成するので好ましくない。 Examples of the coagulant used for coagulating the graft copolymer (G) from latex include inorganic salts such as aluminum chloride, aluminum sulfate, sodium sulfate, magnesium sulfate, sodium nitrate, and calcium acetate, and acids such as sulfuric acid. And calcium acetate is particularly preferred. These coagulants may be used alone or in combination of two or more, but when used in combination, it is necessary to select a combination that does not form an insoluble salt in water. For example, the combined use of calcium acetate and sulfuric acid or a sodium salt thereof is not preferable because a calcium salt insoluble in water is formed.
上記の凝固剤は、通常、水溶液として用いられる。凝固剤水溶液の濃度は、グラフト共重合体(G)を安定的に凝固し、回収する観点から、0.1質量%以上であることが好ましい。また、回収されたグラフト共重合体(G)中に残存する凝固剤の量を少なくして成形体の電気特性の悪化を抑制する観点から、凝固剤水溶液の濃度は、20質量%以下、特に15質量%以下であることが好ましい。凝固剤水溶液の量は特に限定されないが、ラテックス100質量部に対して10質量部以上、500質量部以下であることが好ましい。 The above-mentioned coagulant is usually used as an aqueous solution. The concentration of the aqueous coagulant solution is preferably 0.1% by mass or more from the viewpoint of stably coagulating and recovering the graft copolymer (G). Further, from the viewpoint of reducing the amount of the coagulant remaining in the recovered graft copolymer (G) and suppressing the deterioration of the electrical characteristics of the molded product, the concentration of the coagulant aqueous solution is 20% by mass or less, particularly It is preferable that it is 15 mass% or less. The amount of the coagulant aqueous solution is not particularly limited, but is preferably 10 parts by mass or more and 500 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the latex.
ラテックスを凝固剤水溶液に接触させる方法は特に限定されないが、通常、凝固剤水溶液を攪拌しながら、そこにラテックスを連続的に添加して一定時間保持する方法や、凝固剤水溶液とラテックスとを、一定の比率で攪拌機付きの容器中に連続的に注入しながら接触させ、凝析された重合体と水とを含む混合物を容器から連続的に抜き出す方法等が挙げられる。ラテックスを凝固剤水溶液に接触させるときの温度は特に限定されないが、30℃以上、100℃以下であることが好ましい。接触時間は特に限定されない。 The method of bringing the latex into contact with the coagulant aqueous solution is not particularly limited. Usually, while stirring the coagulant aqueous solution, the method of continuously adding the latex therein and holding it for a certain period of time, the coagulant aqueous solution and the latex, Examples include a method in which a mixture containing a coagulated polymer and water is continuously withdrawn from the container by continuously injecting into a container equipped with a stirrer at a constant ratio. The temperature at which the latex is brought into contact with the coagulant aqueous solution is not particularly limited, but is preferably 30 ° C. or higher and 100 ° C. or lower. The contact time is not particularly limited.
凝析したグラフト共重合体(G)は、1〜100質量倍程度の水で洗浄され、ろ別した湿潤状のグラフト共重合体(G)は流動乾燥機や圧搾脱水機等を用いて乾燥される。乾燥温度、乾燥時間は得られるグラフト共重合体(G)によって適宜決めればよい。なお、圧搾脱水機や押出機から排出されたグラフト共重合体(G)を回収せず、直接、樹脂組成物を製造する押出機や成形機に送り、その他の熱可塑性樹脂と混合して成形体を得ることも可能である。 The coagulated graft copolymer (G) is washed with about 1 to 100 times by mass of water, and the wet graft copolymer (G) separated by filtration is dried using a fluid dryer or a press dehydrator. Is done. What is necessary is just to determine a drying temperature and drying time suitably with the graft copolymer (G) obtained. In addition, the graft copolymer (G) discharged from the press dehydrator or the extruder is not collected, but directly sent to the extruder or the molding machine for producing the resin composition, and then mixed with other thermoplastic resins and molded. It is also possible to get a body.
乾燥時のブロッキングを抑え、嵩比重等の粉体特性を向上させるために、凝析する際に複数の重合体ラテックスを添加してもよい。また、シリカ、タルク、炭酸カルシウム等の無機質充填剤;ポリアクリル酸エステル、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド等を添加して乾燥を行ってもよい。また、適当な酸化防止剤、添加剤等を添加することもできる。 In order to suppress blocking during drying and improve powder characteristics such as bulk specific gravity, a plurality of polymer latexes may be added during coagulation. Moreover, you may dry by adding inorganic fillers, such as a silica, a talc, and calcium carbonate; polyacrylic acid ester, polyvinyl alcohol, polyacrylamide, etc. Moreover, suitable antioxidant, an additive, etc. can also be added.
噴霧乾燥法は、グラフト共重合のラテックスを微小液滴状に噴霧し、これに熱風を当てて乾燥するものである。液滴を発生する装置として、回転円盤型式、圧力ノズル式、二流体ノズル式、加圧二流体ノズル式等のいずれのものでも使用することができる。また、乾燥機は、容量が実験室で用いる小規模のものから、工業的に用いる大規模のものまで用いることができる。 In the spray drying method, a latex of graft copolymer is sprayed in the form of fine droplets and dried by applying hot air to the latex. As a device for generating droplets, any of a rotating disk type, a pressure nozzle type, a two-fluid nozzle type, a pressurized two-fluid nozzle type, etc. can be used. Moreover, the dryer can be used from a small-sized one used in a laboratory to a large-scale one used industrially.
装置内に導入する熱風の温度(熱風入口温度)、即ち、グラフト共重合体(G)に接触し得る熱風の最高温度は、200℃以下が好ましく、特に好ましくは120〜180℃である。また、噴霧乾燥する際に、グラフト重合体のラテックスは単独でもよいが、複数のラテックスの混合物であってもよい。さらには、噴霧乾燥時のブロッキング、嵩比重等の粉体特性を向上させるために、シリカ等の任意成分を添加して噴霧乾燥を行なうこともできる。 The temperature of hot air introduced into the apparatus (hot air inlet temperature), that is, the maximum temperature of hot air that can come into contact with the graft copolymer (G) is preferably 200 ° C. or less, particularly preferably 120 to 180 ° C. In addition, when spray drying, the latex of the graft polymer may be a single latex or a mixture of a plurality of latexes. Furthermore, in order to improve powder characteristics such as blocking and bulk specific gravity during spray drying, an optional component such as silica can be added to perform spray drying.
本発明のグラフト共重合体(G)は、応力緩和剤として他の樹脂(以下、「対象樹脂」とも称する。)に配合して樹脂組成物として使用でき、硬化性樹脂に配合した際により優れた特性を示す。 The graft copolymer (G) of the present invention can be used as a resin composition by being blended with another resin (hereinafter also referred to as “target resin”) as a stress relaxation agent, and is more excellent when blended with a curable resin. Show the characteristics.
硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、メラミン樹脂、ウレア樹脂、オキセタン樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂及びポリイミド樹脂等が挙げられる。これらは1種を単独で又は2種以上を併用することができる。
光硬化性樹脂は、紫外線や電子線等の照射により硬化する樹脂が挙げられ、例えば、光硬化性アクリル樹脂、光硬化性エポキシ樹脂及び光硬化性オキセタン樹脂が挙げられる。また、本発明においては、硬化性樹脂として、目的に応じて熱硬化と光硬化のハイブリッド硬化(デュアルキュア)タイプのものを使用することができる。
これらの中で、絶縁性が高く電気的特性に優れ、電子材料分野に適していることから、熱硬化性樹脂が好ましく、特にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂及びオキセタン樹脂が好ましい。
Examples of the curable resin include a thermosetting resin and a photocurable resin. Examples of the thermosetting resin include epoxy resins, phenol resins, unsaturated polyester resins, melamine resins, urea resins, oxetane resins, alkyd resins, polyurethane resins, and polyimide resins. These can be used alone or in combination of two or more.
Examples of the photocurable resin include resins that are cured by irradiation with ultraviolet rays or electron beams, and examples thereof include a photocurable acrylic resin, a photocurable epoxy resin, and a photocurable oxetane resin. In the present invention, as the curable resin, a hybrid curing (dual cure) type of thermosetting and photocuring can be used according to the purpose.
Among these, thermosetting resins are preferable because they have high insulation properties and excellent electrical characteristics and are suitable for the field of electronic materials, and epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, and oxetane resins are particularly preferable.
エポキシ樹脂としては、公知のものが使用でき、その分子中にエポキシ結合を少なくとも2個有するものであれば分子構造、分子量等に特に制限はない。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂及びグリシジルアミン型エポキシ樹脂が挙げられる。
また、エポキシ樹脂としては、上記エポキシ樹脂のプレポリマーや、ポリエーテル変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂のような前記エポキシ樹脂と他の重合体との共重合体、及びエポキシ樹脂の一部がエポキシ基を有する反応性希釈剤で置換されたものを挙げることもできる。
As the epoxy resin, known resins can be used, and the molecular structure, molecular weight, etc. are not particularly limited as long as they have at least two epoxy bonds in the molecule. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol AD type epoxy resin, bisphenol E type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, fat Examples thereof include cyclic epoxy resins and glycidylamine type epoxy resins.
In addition, as the epoxy resin, a prepolymer of the epoxy resin, a polyether-modified epoxy resin, a copolymer of the epoxy resin such as a silicone-modified epoxy resin and another polymer, and a part of the epoxy resin are epoxy. Mention may also be made of those substituted with a reactive diluent having a group.
反応性希釈剤としては、例えば、レゾルシングリシジルエーテル、t−ブチルフェニルグリシジルエーテル、2−エチルヘキシルグリシジルエーテル、アリルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、1−(3−グリシドキシプロピル)−1,1,3,3,3−ペンタメチルシロキサン、N−グリシジル−N,N−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アミン等のモノグリシジル化合物、及び2−(3,4)−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のモノ脂環式エポキシ化合物が挙げられる。
これらのエポキシ樹脂は1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of reactive diluents include resorcing ricidyl ether, t-butylphenyl glycidyl ether, 2-ethylhexyl glycidyl ether, allyl glycidyl ether, phenyl glycidyl ether, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, and 3-glycidoxypropyl. Methyldimethoxysilane, 1- (3-glycidoxypropyl) -1,1,3,3,3-pentamethylsiloxane, N-glycidyl-N, N-bis [3- (trimethoxysilyl) propyl] amine, etc. And monoalicyclic epoxy compounds such as 2- (3,4) -epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane.
These epoxy resins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
[硬化性樹脂組成物]
本発明において、硬化性樹脂組成物は、前述のグラフト共重合体(G)からなる応力緩和剤及び硬化性樹脂を含有するものである。硬化性樹脂に対するグラフト共重合体(G)の粉体の添加量は、硬化性樹脂と粉体の合計100質量%中、0.5〜90重量%が好ましく、0.5〜20重量%がより好ましい。
グラフト共重合体(G)の粉体の添加量が0.5〜90重量%であれば、弾性率が低く、応力緩和能の高い硬化性樹脂組成物を得ることができる。
[Curable resin composition]
In this invention, a curable resin composition contains the stress relaxation agent and curable resin which consist of the above-mentioned graft copolymer (G). The amount of the powder of the graft copolymer (G) added to the curable resin is preferably 0.5 to 90% by weight, and 0.5 to 20% by weight in a total of 100% by mass of the curable resin and the powder. More preferred.
If the addition amount of the graft copolymer (G) powder is 0.5 to 90% by weight, a curable resin composition having a low elastic modulus and high stress relaxation ability can be obtained.
硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を使用する場合、例えば、酸無水物、アミン化合物、フェノール化合物等の硬化剤を使用して硬化させることができる。硬化剤を使用することによりエポキシ樹脂の硬化性及び得られる成形体の特性を調整することができ、特に硬化剤として酸無水物を使用する場合には、成形体の耐熱性や耐薬品性を向上させることができるため、好ましい。 When an epoxy resin is used as the curable resin, for example, it can be cured using a curing agent such as an acid anhydride, an amine compound, or a phenol compound. By using a curing agent, it is possible to adjust the curability of the epoxy resin and the properties of the resulting molded product. Especially when an acid anhydride is used as the curing agent, the heat resistance and chemical resistance of the molded product are improved. Since it can improve, it is preferable.
酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルハイミック酸、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコールビストリメリテート、グリセロールトリストリメリテート、ドデセニル無水コハク酸、ポリアゼライン酸無水物及びポリ(エチルオクタデカン二酸)無水物が挙げられる。これらの中で、耐候性、耐光性、耐熱性等が求められる用途では、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸及びヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましい。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of the acid anhydride include phthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methylhymic anhydride, methylcyclohexene Dicarboxylic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol bistrimellitate, glycerol trislimitate, dodecenyl succinic anhydride, polyazelinic anhydride and poly (ethyl octadecane diene) Acid) anhydride. Among these, methylhexahydrophthalic anhydride and hexahydrophthalic anhydride are preferred for applications that require weather resistance, light resistance, heat resistance, and the like.
These may be used alone or in combination of two or more.
アミン化合物としては、例えば、2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン、イソホロンジアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ジエチルアミノプロピルアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ジアミノジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、ジアミノジエチルジフェニルメタン、ジエチルトルエンジアミンが挙げられる。耐候性、耐光性、耐熱性等が求められる用途では、2,5(2,6)−ビス(アミノメチル)ビシクロ[2,2,1]ヘプタン及びイソホロンジアミンが好ましい。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Examples of amine compounds include 2,5 (2,6) -bis (aminomethyl) bicyclo [2,2,1] heptane, isophoronediamine, ethylenediamine, diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, diethylaminopropylamine. Bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, diaminodicyclohexylmethane, bis (aminomethyl) cyclohexane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, diaminodiethyldiphenylmethane, diethyltoluenediamine. In applications where weather resistance, light resistance, heat resistance and the like are required, 2,5 (2,6) -bis (aminomethyl) bicyclo [2,2,1] heptane and isophoronediamine are preferred.
These may be used alone or in combination of two or more.
フェノール化合物としては、例えば、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、ビスフェノールF、ビスフェノールAD及びこれらのビスフェノール類のジアリル化物の誘導体が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 Examples of the phenol compound include phenol novolak resins, cresol novolak resins, bisphenol A, bisphenol F, bisphenol AD, and derivatives of diallysates of these bisphenols. These may be used alone or in combination of two or more.
前記の硬化剤の使用量としては、硬化物の耐熱性及び硬化性に優れることから、エポキシ樹脂100質量部に対して20〜120質量部が好ましく、60〜110質量部がより好ましい。硬化剤の使用量としては、エポキシ基1当量あたり、酸無水物の場合には、酸無水物基が好ましくは0.7〜1.3当量、より好ましくは0.8〜1.1当量程度であり、アミン系化合物の場合には、活性水素が好ましくは0.3〜1.4当量、より好ましくは0.4〜1.2当量程度、フェノール化合物の場合には、活性水素が好ましくは0.3〜0.7当量、より好ましくは0.4〜0.6当量程度である。 As the usage-amount of the said hardening | curing agent, since it is excellent in the heat resistance and sclerosis | hardenability of hardened | cured material, 20-120 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of epoxy resins, and 60-110 mass parts is more preferable. The amount of the curing agent used is preferably about 0.7 to 1.3 equivalents, more preferably about 0.8 to 1.1 equivalents in the case of acid anhydrides per equivalent of epoxy group. In the case of amine compounds, active hydrogen is preferably 0.3 to 1.4 equivalents, more preferably about 0.4 to 1.2 equivalents. In the case of phenolic compounds, active hydrogen is preferably It is about 0.3 to 0.7 equivalent, more preferably about 0.4 to 0.6 equivalent.
本発明においては、エポキシ樹脂を硬化させる際に、必要に応じて硬化促進剤、潜在性硬化剤等を使用することができる。
硬化促進剤としては、エポキシ樹脂の熱硬化触媒として用いられている公知のものを使用することができ、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化合物;イミダゾール化合物とエポキシ樹脂のアダクト類;トリフェニルホスフィン等の有機リン化合物類;テトラフェニルホスフィンテトラフェニルボレート等のボレート類;及びジアザビシクロウンデセン(DBU)が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
硬化促進剤が使用される場合、硬化促進剤は、通常、エポキシ樹脂100質量部に対して0.1〜8質量部、好ましくは0.5〜6質量部が添加される。
In this invention, when hardening an epoxy resin, a hardening accelerator, a latent hardening agent, etc. can be used as needed.
As a hardening accelerator, the well-known thing used as a thermosetting catalyst of an epoxy resin can be used, for example, imidazole compounds, such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole; Examples include adducts of epoxy resins; organophosphorus compounds such as triphenylphosphine; borates such as tetraphenylphosphine tetraphenylborate; and diazabicycloundecene (DBU). These may be used alone or in combination of two or more.
When a curing accelerator is used, the curing accelerator is generally added in an amount of 0.1 to 8 parts by mass, preferably 0.5 to 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the epoxy resin.
潜在性硬化剤は、常温では固体であり、エポキシ樹脂の加熱硬化時に液化して硬化剤として作用するものである。
潜在性硬化剤としては、例えば、ジシアンジアミド、カルボヒドラジド、シュウ酸ジヒドラジド、マロン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、イミノジ酢酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド、ピメリン酸ジヒドラジド、スベリン酸ジヒドラジド、アゼライン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、ドデカンジヒドラジド、ヘキサデカンジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、フマル酸ジヒドラジド、ジグリコール酸ジヒドラジド、酒石酸ジヒドラジド、リンゴ酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、2,6−ナフトエ酸ジヒドラジド、4,4’−ビスベンゼンジヒドラジド、1,4−ナフトエ酸ジヒドラジド、アミキュアVDH及びアミキュアUDH(いずれも商品名、味の素(登録商標)(株)製)、クエン酸トリヒドラジド等の有機酸ヒドラジドが挙げられる。
これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
The latent curing agent is solid at room temperature, and liquefies when the epoxy resin is heated and cured to act as a curing agent.
Examples of latent curing agents include dicyandiamide, carbohydrazide, oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, iminodiacetic acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, pimelic acid dihydrazide, suberic acid dihydrazide, azelaic acid dihydrazide dihydrazide, Dodecanedihydrazide, hexadecanedihydrazide, maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, diglycolic acid dihydrazide, tartaric acid dihydrazide, malic acid dihydrazide, isophthalic acid dihydrazide, terephthalic acid dihydrazide, 2,6-naphthoic acid dihydrazide, 4,4'-bisbenzenedihydrazide 1,4-naphthoic acid dihydrazide, Amicure VDH and Amicure UDH (all trade names, Ajinomoto (registered trademark)) And an organic acid hydrazide such as trihydrazide citrate.
These may be used alone or in combination of two or more.
硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、公知の添加剤を併用することができる。例えば、シリコーンオイル、天然ワックス、合成ワックス等の離型剤;結晶質シリカ、溶融シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナ等の粉体;ガラス繊維、炭素繊維等の繊維;リン系、ハロゲン系、無機系難燃剤等の難燃剤;フェノール系、イオウ系、リン系酸化防止剤等の耐熱安定剤;ハイドロタルサイト、希土類酸化物等のハロゲントラップ剤;カーボンブラック、ベンガラ等の着色剤;シランカップリング剤;紫外線吸収剤等を使用することができる。添加剤の配合量は添加目的に応じて適宜必要量配合できる。 Known additives can be used in combination with the curable resin composition as necessary. For example, release agents such as silicone oil, natural wax, synthetic wax; powders such as crystalline silica, fused silica, calcium silicate, and alumina; fibers such as glass fiber and carbon fiber; phosphorus-based, halogen-based, inorganic-based Flame retardants such as flame retardants; heat stabilizers such as phenolic, sulfur and phosphorus antioxidants; halogen trapping agents such as hydrotalcite and rare earth oxides; colorants such as carbon black and bengara; silane coupling agents An ultraviolet absorber or the like can be used. The amount of the additive can be appropriately blended according to the purpose of addition.
硬化性樹脂組成物の調製方法としては、上記各成分を均一に分散混合できる方法であればいかなる手法を用いてよい。例えば、所定の配合量の原材料をミキサー等で混合した後、混練装置を用いて混練するもしくは、熱ロール等を用いて溶融混練するもしくは冷却粉砕する、もしくは所定の配合量の原材料を有機溶剤を用いて溶液状態で混合する等広く一般的に用いられている手法により行うことができる。混練装置としては、例えば、らいかい機、アトライタ、プラネタリミキサ、ディゾルバー、三本ロール、ボールミル及びビーズミルが挙げられる。また、これらは2種以上を併用することができる。
本樹脂組成物に添加剤等を配合する場合、配合する順番は特に問わないが、本発明の効果を充分に発揮するために、本粉体はできるだけ最後に混練することが好ましい。
As a method for preparing the curable resin composition, any method may be used as long as the above components can be uniformly dispersed and mixed. For example, after mixing a raw material of a predetermined blending amount with a mixer or the like, kneading using a kneading device, or melt-kneading using a hot roll or the like, or cooling and pulverizing, or a raw material of a predetermined blending amount using an organic solvent It can be performed by a widely used technique such as mixing in a solution state. Examples of the kneading apparatus include a raking machine, an attritor, a planetary mixer, a dissolver, a triple roll, a ball mill, and a bead mill. Moreover, these can use 2 or more types together.
In the case of adding an additive or the like to the resin composition, the order of mixing is not particularly limited, but it is preferable to knead the powder as last as possible in order to sufficiently exhibit the effects of the present invention.
[成形体]
本成形体は本硬化性樹脂組成物を硬化して得られるものである。
硬化性樹脂として熱硬化性樹脂を使用する場合、硬化条件としては、例えば、80〜180℃で10分〜8時間程度である。
硬化性樹脂として光硬化性樹脂を使用する場合、使用する光線としては、例えば、電子線、紫外線、ガンマ線及び赤外線が挙げられる。また、活性エネルギー線の硬化条件としては、紫外線で硬化させる場合、高圧水銀灯、エキシマランプ、メタルハライドランプ等を備えた公知の紫外線照射装置を使用することができる。
紫外線照射量としては50〜1,000mJ/cm2程度である。電子線で硬化させる場合、公知の電子線照射装置を使用することができ、電子線照射量としては10〜100kGy程度である。
[Molded body]
The molded body is obtained by curing the curable resin composition.
When a thermosetting resin is used as the curable resin, the curing condition is, for example, 80 to 180 ° C. and about 10 minutes to 8 hours.
When using a photocurable resin as the curable resin, examples of the light beam used include electron beams, ultraviolet rays, gamma rays, and infrared rays. In addition, as a curing condition of the active energy ray, in the case of curing with ultraviolet rays, a known ultraviolet irradiation device including a high-pressure mercury lamp, an excimer lamp, a metal halide lamp, or the like can be used.
The amount of ultraviolet irradiation is about 50 to 1,000 mJ / cm 2 . When hardening with an electron beam, a well-known electron beam irradiation apparatus can be used, and as an electron beam irradiation amount, it is about 10-100 kGy.
本硬化性樹脂組成物は、半導体封止材料として用いることもできる。すなわち、リードフレーム、硬化性樹脂のフィルム、ガラス不織布等基材に硬化性樹脂を含浸・硬化させたもの、アルミナ等のセラミックス等の絶縁性支持基板、配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材に、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、抵抗アレイ、コイル、スイッチ等の受動素子等の素子を搭載し、必要な部分を本硬化性樹脂組成物で封止することができる。 The present curable resin composition can also be used as a semiconductor sealing material. That is, a lead frame, a film of a curable resin, a glass nonwoven fabric impregnated and cured with a curable resin, an insulating support substrate such as ceramics such as alumina, a support member such as a wiring board, glass, or silicon wafer In addition, active elements such as semiconductor chips, transistors, diodes, thyristors, etc., and elements such as passive elements such as capacitors, resistors, resistor arrays, coils, and switches are mounted, and the necessary parts are sealed with the present curable resin composition. can do.
封止する方法としては、一般的な方法が使用でき、例えば、トランスファー成形法、ディスペンス法、注型成形法、印刷法、液状もしくは半硬化シート状のエポキシ樹脂材料を用いて電子材料素子を基板に直接接合すると同時に封止剤にて封止する方法、圧縮成形法等が挙げられる。 As a sealing method, a general method can be used. For example, a transfer molding method, a dispensing method, a casting molding method, a printing method, a liquid or semi-cured sheet-like epoxy resin material is used as a substrate. And a method of sealing with a sealant and a compression molding method.
本硬化性樹脂組成物は、前述の方法により、表面実装型の液状又は固形封止材;一次実装用アンダーフィル材、二次実装用アンゲーフイル材、ワイヤーボンドにおけるグラブトップ材等の液状封止材;基板上の各種チップ類を一括で封止する封止用シート;ダイボンドフィルム、ダイアタッチフィルム、層間絶縁フィルム、カバーレイフィルム等の封止用フィルム;ダイボンドペースト、層間絶縁ペースト、導電ペースト、異方導電ペースト等の封止用ペースト;液晶、有機EL等の各種フラットパネルディスプレイのシーリング材等の各種用途に使用することができる。 The present curable resin composition is obtained by the above-described method by using a surface mounting type liquid or solid sealing material; a primary mounting underfill material, a secondary mounting unfilled film material, a liquid sealing material such as a grab top material in wire bond, etc. Sealing sheet for sealing various chips on the substrate at once; sealing film for die bond film, die attach film, interlayer insulating film, coverlay film, etc .; die bond paste, interlayer insulating paste, conductive paste, different It can be used in various applications such as sealing pastes such as a conductive paste; sealing materials for various flat panel displays such as liquid crystal and organic EL.
本硬化性樹脂組成物は、接着剤として用いることもできる。すなわち、半導体チップ、トランジスタ、ダイオード、サイリスタ等の能動素子、コンデンサ、抵抗体、抵抗アレイ、コイル、スイッチ等の受動素子等の素子間、あるいは、素子と、リードフレーム、硬化性樹脂のフィルム、ガラス不織布等基材に硬化性樹脂を含浸・硬化させたもの、アルミナ等のセラミックス等の絶縁性支持基板、配線板、ガラス、シリコンウエハ等の支持部材とを接着することができる。 This curable resin composition can also be used as an adhesive. That is, between active elements such as semiconductor chips, transistors, diodes, thyristors, etc., passive elements such as capacitors, resistors, resistor arrays, coils, switches, etc., or elements and lead frames, curable resin films, glass A base material such as nonwoven fabric impregnated and cured with a curable resin, an insulating support substrate such as ceramics such as alumina, and a support member such as a wiring board, glass, or silicon wafer can be bonded.
接着する方法としては、一般的な方法が使用できる。例えば、トランスファー成形法、ディスペンス法、注型成形法、印刷法、圧縮成形法等により、素子間あるいは素子と支持部材間に本樹脂組成物を挟み、硬化することで接着する方法が挙げられる。また、樹脂組成物を予め半硬化状態のシートもしくはフィルム状に成形したものを使用することもできる。 As a method for bonding, a general method can be used. For example, the resin composition is sandwiched between elements or between an element and a support member by a transfer molding method, a dispensing method, a casting molding method, a printing method, a compression molding method, and the like, and then bonded by curing. Moreover, what shape | molded the resin composition previously in the sheet | seat or film form of the semi-hardened state can also be used.
本硬化性樹脂組成物は、プリプレグ、積層板並びにプリント配線板用樹脂組成物として用いることもできる。これらは一般的な方法により製造することができる。例えば、プリプレグは、ガラス繊維織布に本樹脂組成物のワニスを含浸し加熱乾燥して、樹脂組成物を半硬化状態まで硬化させ、シート状とすることにより得られる。
積層板は、このプリプレグを複数枚重ね合わせ、加熱加圧成形することにより得られる。この場合、所定厚みの金属箔(例えば銅箔)をプリプレグ層の片面又は両面に載置して加熱加圧成形することにより、金属箔張り積層板とすることができる。
さらに、上記の積層板の金属箔の表面にエッチング加工などして導体パターンを作製し、回路形成することによってプリント配線板を得ることができる。
This curable resin composition can also be used as a resin composition for prepregs, laminates and printed wiring boards. These can be produced by a general method. For example, a prepreg is obtained by impregnating a glass fiber woven fabric with a varnish of the present resin composition and heating and drying to cure the resin composition to a semi-cured state to form a sheet.
A laminated board is obtained by laminating a plurality of prepregs and heating and pressing them. In this case, a metal foil-clad laminate can be obtained by placing a metal foil (for example, copper foil) having a predetermined thickness on one or both sides of the prepreg layer and performing heat-pressure molding.
Furthermore, a printed wiring board can be obtained by producing a conductor pattern by etching or the like on the surface of the metal foil of the laminated board and forming a circuit.
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、実施例中の「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」及び「質量%」を表す。
以下に記載の方法により、重合体並びにこの重合体粉体の評価を行った。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In the examples, “parts” and “%” represent “parts by mass” and “% by mass”, respectively.
The polymer and this polymer powder were evaluated by the method described below.
(重合体ラテックスの平均粒子径)
以下の方法により重合体ラテックスの体積平均粒子径を測定した。重合ラテックスを脱イオン水で希釈し、レーザー回折式粒子径分布測定装置(SALD−7100、(株)島津製作所製)を用い、50%体積平均粒子径を測定した。
(Average particle diameter of polymer latex)
The volume average particle size of the polymer latex was measured by the following method. The polymerized latex was diluted with deionized water, and the 50% volume average particle size was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-7100, manufactured by Shimadzu Corporation).
(耐熱分解性(5%重量減少温度))
グラフト共重合体(G)の粉体を、示差熱熱重量測定装置(TG/DTA6200、セイコーインスツルメンツ(株)社製)を用いて、窒素を200m1/分でフローしながら、昇温速度10℃/分で常温から550℃まで昇温させたときの熱重量測定を行い、5%重量減少温度を求めた。評価は粉体の5%重量減少温度で行い、この温度が高いほど、粉体の耐熱分解性が良好であることを示し、硬化性樹脂用応力緩和剤として硬化性樹脂に添加して使用した際にも、耐熱分解性に優れた硬化性樹脂を得られると判断できる。
(Heat-resistant decomposition (5% weight loss temperature))
The graft copolymer (G) powder was heated at a rate of 10 ° C. while flowing nitrogen at 200 ml / min using a differential thermothermal gravimetric measuring device (TG / DTA6200, manufactured by Seiko Instruments Inc.). Thermogravimetry was performed when the temperature was raised from room temperature to 550 ° C. at a rate of 5 minutes / minute, and a 5% weight reduction temperature was obtained. The evaluation was performed at a 5% weight reduction temperature of the powder, and the higher this temperature, the better the thermal decomposition resistance of the powder, and it was added to the curable resin as a stress relaxation agent for the curable resin. In some cases, it can be determined that a curable resin having excellent thermal decomposition resistance can be obtained.
(線膨張率測定)
グラフト共重合体(G)の粉体を、熱プレス機を用いて製板し、長さ5mm、幅5mm、厚さ3mmに切断し、試験片とした。これを熱機械分析装置(TMA /SS 6100、セイコーインスツルメンツ(株)社製)を用い、窒素を200m1/分でフローしながら、昇温速度2℃/分、荷重5mNで−140℃から200℃まで測定し、線膨張曲線を得た。得られた曲線の−30℃から30℃の間の傾きから線膨張率を求めた。線膨張係数が小さいほど、例えば半導体用封止材料として用いた場合に、半導体素子との線膨張率差が小さくなり、部品の反りや割れ等の発生を抑制できるため、電子材料用途に適した硬化性樹脂を得られると判断できる。
(Measurement of linear expansion coefficient)
The graft copolymer (G) powder was made into a plate using a hot press and cut into a length of 5 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 3 mm to obtain a test piece. Using a thermomechanical analyzer (TMA / SS 6100, manufactured by Seiko Instruments Inc.), while flowing nitrogen at 200 m1 / min, the temperature rise rate was 2 ° C./min, and the load was 5 mN from −140 ° C. to 200 ° C. And a linear expansion curve was obtained. The linear expansion coefficient was determined from the slope of the obtained curve between −30 ° C. and 30 ° C. The smaller the coefficient of linear expansion, for example, when used as a sealing material for semiconductors, the difference in coefficient of linear expansion from the semiconductor element becomes smaller, and the occurrence of warping, cracking, etc. of parts can be suppressed. It can be determined that a curable resin can be obtained.
<製造例1> ポリオルガノシロキサン(A1−1)ラテックスの製造
オクタメチルシクロテトラシロキサン96.2部、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン1.9部、及びテトラエトキシシラン1.9部を混合して、オルガノシロキサン混合物100部を得た。
脱イオン水190部にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.0部を溶解した水溶液を、前記のオルガノシロキサン混合物100部に添加した。これを、ホモミキサーを用いて10,000rpm5分間攪拌した後、20MPaの圧力でホモジナイザーに2回通し、オルガノシロキサンエマルションを得た。
<Production Example 1> Production of polyorganosiloxane (A1-1) latex 96.2 parts of octamethylcyclotetrasiloxane, 1.9 parts of γ-methacryloyloxypropyldimethoxymethylsilane, and 1.9 parts of tetraethoxysilane were mixed. As a result, 100 parts of an organosiloxane mixture was obtained.
An aqueous solution in which 1.0 part of sodium dodecylbenzenesulfonate was dissolved in 190 parts of deionized water was added to 100 parts of the organosiloxane mixture. This was stirred at 10,000 rpm for 5 minutes using a homomixer, and then passed twice through a homogenizer at a pressure of 20 MPa to obtain an organosiloxane emulsion.
温度計、冷却管及び攪拌装置を備えたセパラブルフラスコに、前記のオルガノシロキサンエマルションを投入した。次いで、セパラブルフラスコの内温を80℃に昇温させ、硫酸0.2部と脱イオン水10部との混合物を投入した。
次いで、内温80℃を6時間維持して反応を進行させた後、室温まで冷却した。
得られた反応液を室温で6時間保持した後、反応物を5%水酸化ナトリウム水溶液でpH7.0に中和し、ポリオルガノシロキサン(A1−1)ラテックスを得た。
ポリオルガノシロキサン(A1−1)ラテックスを180℃で30分間乾燥して固形分を求めたところ、29.7%であった。また、ポリオルガノシロキサン(A1−1)ラテックスの体積平均粒子径は400nm、体積平均粒子径/数平均粒子径(Dv/Dn)は1.1であった。
The organosiloxane emulsion was put into a separable flask equipped with a thermometer, a condenser, and a stirring device. Next, the internal temperature of the separable flask was raised to 80 ° C., and a mixture of 0.2 part of sulfuric acid and 10 parts of deionized water was added.
Next, the internal temperature of 80 ° C. was maintained for 6 hours to proceed the reaction, and then cooled to room temperature.
After the obtained reaction solution was kept at room temperature for 6 hours, the reaction product was neutralized to pH 7.0 with a 5% aqueous sodium hydroxide solution to obtain a polyorganosiloxane (A1-1) latex.
The polyorganosiloxane (A1-1) latex was dried at 180 ° C. for 30 minutes and the solid content was determined to be 29.7%. The volume average particle diameter of the polyorganosiloxane (A1-1) latex was 400 nm, and the volume average particle diameter / number average particle diameter (Dv / Dn) was 1.1.
<製造例2> ポリオルガノシロキサン(A1−2)ラテックスの製造
オクタメチルシクロテトラシロキサン96.2部、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン1.9部、及びテトラエトキシシラン1.9部を混合して、オルガノシロキサン混合物100部を得た。
脱イオン水300部にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.65部を溶解した水溶液を、前記のオルガノシロキサン混合物100部に添加した。これを、ウルトラタラックスを用いて20,000rpm3分間攪拌し、オルガノシロキサンエマルションを得た。
<Production Example 2> Production of polyorganosiloxane (A1-2) latex 96.2 parts of octamethylcyclotetrasiloxane, 1.9 parts of γ-methacryloyloxypropyldimethoxymethylsilane, and 1.9 parts of tetraethoxysilane were mixed. As a result, 100 parts of an organosiloxane mixture was obtained.
An aqueous solution in which 0.65 part of sodium dodecylbenzenesulfonate was dissolved in 300 parts of deionized water was added to 100 parts of the organosiloxane mixture. This was stirred at 20,000 rpm for 3 minutes using an ultra turrax to obtain an organosiloxane emulsion.
温度計、冷却管及び攪拌装置を備えたセパラブルフラスコに、脱イオン水89.0部、硫酸0.38部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.38部を投入し、90℃に昇温した。次いで、温度90℃を維持した状態で、前記のオルガノシロキサンエマルションを8時間かけて滴下した。滴下終了後2時間保持して反応を進行させ、室温まで冷却した。得られた反応液を室温で6時間保持した。その後、反応物を5%水酸化ナトリウム水溶液でpH7.0に中和し、ポリオルガノシロキサン(A1−2)ラテックスを得た。
ポリオルガノシロキサン(A1−2)ラテックスを180℃で30分間乾燥して固形分を求めたところ、17.6%であった。また、ポリオルガノシロキサン(A1−2)ラテックスの体積平均粒子径は130nm、体積平均粒子径/数平均粒子径(Dv/Dn)は1.3であった。
In a separable flask equipped with a thermometer, a condenser and a stirrer, 89.0 parts of deionized water, 0.38 part of sulfuric acid and 0.38 part of sodium dodecylbenzenesulfonate were added, and the temperature was raised to 90 ° C. Subsequently, the organosiloxane emulsion was added dropwise over 8 hours while maintaining a temperature of 90 ° C. The reaction was allowed to proceed for 2 hours after completion of the dropwise addition, and cooled to room temperature. The resulting reaction solution was kept at room temperature for 6 hours. Thereafter, the reaction product was neutralized with 5% aqueous sodium hydroxide solution to pH 7.0 to obtain a polyorganosiloxane (A1-2) latex.
The polyorganosiloxane (A1-2) latex was dried at 180 ° C. for 30 minutes and the solid content was determined to be 17.6%. The volume average particle diameter of the polyorganosiloxane (A1-2) latex was 130 nm, and the volume average particle diameter / number average particle diameter (Dv / Dn) was 1.3.
<製造例3> ポリオルガノシロキサン(A1−3)ラテックスの製造
オクタメチルシクロテトラシロキサン98.0部、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン2.0部を混合して、オルガノシロキサン混合物100部を得た。
脱イオン水にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.68部を溶解した水溶液300部を、前記のオルガノシロキサン混合物100部に添加した。これを、ホモミキサーで10,000rpmで5分間攪拌した後、20MPaの圧力でホモジナイザーに2回通し、オルガノシロキサンエマルションを得た。
<Production Example 3> Production of polyorganosiloxane (A1-3) latex 98.0 parts of octamethylcyclotetrasiloxane and 2.0 parts of γ-methacryloyloxypropyldimethoxymethylsilane were mixed to obtain 100 parts of an organosiloxane mixture. It was.
300 parts of an aqueous solution prepared by dissolving 0.68 parts of sodium dodecylbenzenesulfonate in deionized water was added to 100 parts of the organosiloxane mixture. This was stirred with a homomixer at 10,000 rpm for 5 minutes and then passed twice through a homogenizer at a pressure of 20 MPa to obtain an organosiloxane emulsion.
温度計、冷却管及び攪拌装置を備えたセパラブルフラスコに、ドデシルベンゼンスルホン酸10.0部と脱イオン水90部との混合物を投入し、内温を85℃に昇温させた。次いで、温度85℃を維持した状態で、前記のオルガノシロキサンエマルションを4時間かけて滴下した。滴下終了後、1時間保持して反応を進行させ、室温まで冷却した。得られた反応液を室温で6時間保持した。その後、反応物を5%水酸化ナトリウム水溶液でpH7.0に中和し、ポリオルガノシロキサン(A1−3)ラテックスを得た。
ポリオルガノシロキサン(A1−3)ラテックスを180℃で30分間乾燥して固形分を求めたところ、19.0%であった。また、ポリオルガノシロキサン(A1−3)ラテックスの体積平均粒子径は70nm、体積平均粒子径/数平均粒子径(Dv/Dn)は1.4であった。
A mixture of 10.0 parts of dodecylbenzenesulfonic acid and 90 parts of deionized water was put into a separable flask equipped with a thermometer, a cooling tube and a stirring device, and the internal temperature was raised to 85 ° C. Subsequently, the said organosiloxane emulsion was dripped over 4 hours in the state which maintained the temperature of 85 degreeC. After completion of dropping, the reaction was allowed to proceed for 1 hour and cooled to room temperature. The resulting reaction solution was kept at room temperature for 6 hours. Thereafter, the reaction product was neutralized to pH 7.0 with a 5% aqueous sodium hydroxide solution to obtain a polyorganosiloxane (A1-3) latex.
The polyorganosiloxane (A1-3) latex was dried at 180 ° C. for 30 minutes and the solid content was determined to be 19.0%. The volume average particle diameter of the polyorganosiloxane (A1-3) latex was 70 nm, and the volume average particle diameter / number average particle diameter (Dv / Dn) was 1.4.
<製造例4> ポリオルガノシロキサン(A1−4)ラテックスの製造
オクタメチルシクロテトラシロキサン97.6部、γ−メタクリロイルオキシプロピルジメトキシメチルシラン0.5部、及びテトラエトキシシラン1.9部を混合して、オルガノシロキサン混合物100部を得た。
脱イオン水190部にドデシルベンゼンスルホン酸0.7部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.7部を溶解した水溶液を、前記のオルガノシロキサン混合物100部に添加した。これをホモミキサーを用いて10,000rpm5分間攪拌した後、20MPaの圧力でホモジナイザーに2回通し、オルガノシロキサンエマルションを得た。
<Production Example 4> Production of polyorganosiloxane (A1-4) latex 97.6 parts of octamethylcyclotetrasiloxane, 0.5 part of γ-methacryloyloxypropyldimethoxymethylsilane, and 1.9 parts of tetraethoxysilane were mixed. As a result, 100 parts of an organosiloxane mixture was obtained.
An aqueous solution in which 0.7 part of dodecylbenzenesulfonic acid and 0.7 part of sodium dodecylbenzenesulfonate were dissolved in 190 parts of deionized water was added to 100 parts of the organosiloxane mixture. This was stirred for 5 minutes at 10,000 rpm using a homomixer and then passed twice through a homogenizer at a pressure of 20 MPa to obtain an organosiloxane emulsion.
温度計、冷却管及び攪拌装置を備えたセパラブルフラスコに、前記のオルガノシロキサンエマルションを投入し、セパラブルフラスコの内温を80℃に昇温した。内温80℃を6時間維持して反応を進行させた後、室温まで冷却した。得られた反応液を室温で6時間保持した後、反応物を5%水酸化ナトリウム水溶液でpH7.0に中和し、ポリオルガノシロキサン(A1−4)ラテックスを得た。
ポリオルガノシロキサン(A1−4)ラテックスを180℃で30分間乾燥して固形分を求めたところ、33.0%であった。また、ポリオルガノシロキサン(A1−4)ラテックスの体積平均粒子径は260nm、体積平均粒子径/数平均粒子径(Dv/Dn)は1.2であった。
The organosiloxane emulsion was put into a separable flask equipped with a thermometer, a condenser tube and a stirring device, and the internal temperature of the separable flask was raised to 80 ° C. The reaction was allowed to proceed at an internal temperature of 80 ° C. for 6 hours, and then cooled to room temperature. After the obtained reaction solution was kept at room temperature for 6 hours, the reaction product was neutralized to pH 7.0 with a 5% aqueous sodium hydroxide solution to obtain a polyorganosiloxane (A1-4) latex.
The polyorganosiloxane (A1-4) latex was dried at 180 ° C. for 30 minutes and the solid content was determined to be 33.0%. The volume average particle diameter of the polyorganosiloxane (A1-4) latex was 260 nm, and the volume average particle diameter / number average particle diameter (Dv / Dn) was 1.2.
<実施例1> グラフト共重合体(G−1)の製造
温度計、窒素導入管、冷却管及び攪拌装置を備えたセパラブルフラスコに、製造例1で得たポリオルガノシロキサン(A1−1)ラテックス及び脱イオン水を投入した。
ポリオルガノシロキサン(A1−1)ラテックス 185.2部(固形分換算:55.0部)
脱イオン水 50部
<Example 1> Production of graft copolymer (G-1) Polyorganosiloxane (A1-1) obtained in Production Example 1 on a separable flask equipped with a thermometer, a nitrogen introduction tube, a cooling tube and a stirring device. Latex and deionized water were added.
Polyorganosiloxane (A1-1) latex 185.2 parts (solid content conversion: 55.0 parts)
50 parts of deionized water
次いで、下記のビニル単量体(a2)及び開始剤混合物を添加し、窒素雰囲気下でセパラブルフラスコの内温を50℃まで昇温させた。
ビニル単量体(a2)混合物:
アクリル酸ブチル 14.85部
メタクリル酸アリル 0.15部
クメンハイドロパーオキシド 0.08部
次いで、下記の触媒水溶液を添加した後、内温を60℃とした。1時間保持した後、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2−1)の重合を終了し、重合体(A−1)のラテックスを得た。
触媒水溶液:
硫酸第一鉄 0.003部
ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート 0.2部
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩 0.01部
脱イオン水 5.0部
Next, the following vinyl monomer (a2) and initiator mixture were added, and the internal temperature of the separable flask was raised to 50 ° C. in a nitrogen atmosphere.
Vinyl monomer (a2) mixture:
Butyl acrylate 14.85 parts Allyl methacrylate 0.15 parts Cumene hydroperoxide 0.08 parts Then, after adding the following catalyst aqueous solution, the internal temperature was set to 60 ° C. After holding for 1 hour, polymerization of the poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2-1) was terminated to obtain a latex of the polymer (A-1).
Catalyst aqueous solution:
Ferrous sulfate 0.003 parts Sodium formaldehyde sulfoxylate 0.2 parts Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt 0.01 parts Deionized water 5.0 parts
次いで、下記のビニル単量体(b)及び開始剤混合物を、4時間かけて滴下し、滴下終了後1時間保持して重合を終了し、グラフト共重合体(G−1)のラテックスを得た。
ビニル単量体(b)混合物:
メタクリル酸メチル 5.85部
スチレン 23.4部
メタクリル酸アリル 0.75部
(ビニル単量体(B)に対して2.5%)
t−ブチルハイドロパーオキサイド 0.5部
Next, the following vinyl monomer (b) and initiator mixture were added dropwise over 4 hours, and after completion of the addition, the mixture was held for 1 hour to complete the polymerization to obtain a latex of the graft copolymer (G-1). It was.
Vinyl monomer (b) mixture:
Methyl methacrylate 5.85 parts Styrene 23.4 parts Allyl methacrylate 0.75 parts (2.5% based on vinyl monomer (B))
t-Butyl hydroperoxide 0.5 parts
得られたグラフト共重合体(G−1)のラテックスを、酢酸カルシウム4部を含む35℃の水溶液に投入し、固形物を分離させ、濾過、乾燥してグラフト共重合体(G−1)の粉体100部を回収した。
グラフト共重合体(G−1)のラテックス体積平均粒子径、粉体の5%重量減少温度、線膨張率を表1に示す。
The obtained latex of the graft copolymer (G-1) is put into a 35 ° C. aqueous solution containing 4 parts of calcium acetate, the solid is separated, filtered and dried to obtain the graft copolymer (G-1). 100 parts of the powder was recovered.
Table 1 shows the latex volume average particle diameter of the graft copolymer (G-1), the 5% weight reduction temperature of the powder, and the linear expansion coefficient.
<実施例2> グラフト共重合体(G−2)の製造
温度計、窒素導入管、冷却管及び攪拌装置を備えたセパラブルフラスコに、製造例1で得たポリオルガノシロキサン(A1−1)ラテックス及び脱イオン水を投入した。
ポリオルガノシロキサン(A1−1)ラテックス 185.2部(固形分換算:55.0部)
脱イオン水 100部
<Example 2> Production of graft copolymer (G-2) Polyorganosiloxane (A1-1) obtained in Production Example 1 on a separable flask equipped with a thermometer, a nitrogen introduction tube, a cooling tube, and a stirring device. Latex and deionized water were added.
Polyorganosiloxane (A1-1) latex 185.2 parts (solid content conversion: 55.0 parts)
100 parts of deionized water
次いで、下記のビニル単量体(a2)及び開始剤混合物を、ホモミキサーを用いて14,000rpmで1分間攪拌して得られた混合液(プレエマルション)の1/4を添加し、窒素雰囲気下でセパラブルフラスコの内温を80℃まで昇温させた。
ビニル単量体(a2)混合物:
アクリル酸2−エチルヘキシル 14.85部
メタクリル酸アリル 0.15部
t−ブチルハイドロパーオキサイド 0.50部
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム 0.19部
脱イオン水 7.5部
次いで、下記の触媒水溶液を添加した後、前記単量体(a2)及び開始剤混合物のプレエマルションの残りを1.5時間分かけて滴下し、滴下終了後1時間保持して、ポリ(メタ)アクリル酸アルキルエステル(A2−2)の重合を終了し、複合ゴム(A−2)のラテックスを得た。
触媒水溶液:
硫酸第一鉄 0.003部
ナトリウムホルムアルデヒドスルホキシレート 0.2部
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウム塩 0.01部
脱イオン水 5.0部
Next, 1/4 of the mixture (pre-emulsion) obtained by stirring the following vinyl monomer (a2) and initiator mixture at 14,000 rpm for 1 minute using a homomixer was added, and a nitrogen atmosphere was added. Below, the internal temperature of the separable flask was raised to 80 ° C.
Vinyl monomer (a2) mixture:
2-ethylhexyl acrylate 14.85 parts allyl methacrylate 0.15 parts t-butyl hydroperoxide 0.50 parts sodium dodecylbenzenesulfonate 0.19 parts deionized water 7.5 parts Then, the remainder of the pre-emulsion of the monomer (a2) and the initiator mixture was added dropwise over 1.5 hours, and held for 1 hour after the completion of the addition, to obtain a poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2- The polymerization of 2) was terminated, and a latex of composite rubber (A-2) was obtained.
Catalyst aqueous solution:
Ferrous sulfate 0.003 parts Sodium formaldehyde sulfoxylate 0.2 parts Ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt 0.01 parts Deionized water 5.0 parts
次いで、実施例1と同様にして、グラフト重合並びに粉体回収を行い、グラフト共重合体(G−2)のラテックス並びに粉体100部を得た。グラフト共重合体(G−2)のラテックス体積平均粒子径、粉体の5%重量減少温度、線膨張率を表1に示す。 Next, in the same manner as in Example 1, graft polymerization and powder recovery were performed to obtain 100 parts of latex of the graft copolymer (G-2) and powder. Table 1 shows the latex volume average particle diameter of the graft copolymer (G-2), the 5% weight reduction temperature of the powder, and the linear expansion coefficient.
<実施例3〜8><比較例1〜5> グラフト共重合体(G−3〜G−13)の製造
製造例1〜4で得られたポリオルガノシロキサン(A1−1〜4)を用いて実施例1に示す方法と同様にしてグラフト共重合体(G−3〜G−13)のラテックス並びに粉末を得た。
グラフト共重合体(G−3〜G−13)の組成、ラテックス体積平均粒子径、粉体の5%重量減少温度、線膨張率を表1に示す。
<Examples 3 to 8><Comparative Examples 1 to 5> Production of Graft Copolymer (G-3 to G-13) Using the polyorganosiloxane (A1-1 to 4) obtained in Production Examples 1 to 4 In the same manner as in Example 1, latex and powder of graft copolymer (G-3 to G-13) were obtained.
Table 1 shows the composition of the graft copolymer (G-3 to G-13), the latex volume average particle diameter, the 5% weight reduction temperature of the powder, and the linear expansion coefficient.
表中の略号は以下の通り。
n−BA: n−ブチルアクリレート
2−EHA: 2−エチルヘキシルアクリレート
AMA: アリルメタクリレート
MMA: メチルメタクリレート
St: スチレン
Abbreviations in the table are as follows.
n-BA: n-butyl acrylate 2-EHA: 2-ethylhexyl acrylate AMA: allyl methacrylate MMA: methyl methacrylate St: styrene
<実施例9〜16><比較例6〜11>
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、三菱化学(株)製)、及び上記のグラフト共重合体(G−1〜G−13)を、表2に記載した組成で配合し、非接触式遊星運動式真空ミキサー(シンキー(株)製 泡取り練太郎 ARV−200)で自転1000rpm、公転2000rpmの条件で2分間混練を行った。この混合物をさらに3本ロールミル(EXAKT社製 M−80E)を用いて200rpmで混練して、エポキシ樹脂組成物を得た。
以下に記載の方法により、グラフト共重合体の分散性並びに樹脂組成物の貯蔵安定性の評価を行った。
<Examples 9 to 16><Comparative Examples 6 to 11>
A bisphenol A type epoxy resin (JER828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and the above graft copolymer (G-1 to G-13) are blended in the composition described in Table 2, and a non-contact planetary motion type The mixture was kneaded for 2 minutes with a vacuum mixer (Shinky Co., Ltd., Awatake Nertaro ARV-200) under conditions of rotation of 1000 rpm and revolution of 2000 rpm. This mixture was further kneaded at 200 rpm using a three roll mill (M-80E manufactured by EXAKT) to obtain an epoxy resin composition.
By the method described below, the dispersibility of the graft copolymer and the storage stability of the resin composition were evaluated.
(分散性)
樹脂組成物をペーストセルに挟み、レーザー回折式粒子径分布測定装置(SALD−7100、(株)島津製作所製)を用い、50%体積平均粒子径を測定した。ペースト中の体積平均粒子径が、表1に記載のラテックスの体積平均粒子径と同程度であれば一次粒子径にまで分散している、また、ラテックスの体積平均粒子径より大きい場合、分散残りが存在すると判断できる。つまり、ペースト中の体積平均粒子径がラテックスの体積平均粒子径に近いほど、分散性が高いと言えるため、以下の指標で評価した。測定結果を表2に示す。
◎:ラテックスの体積平均粒子径と同程度
○:ラテックスの体積平均粒子径の2〜5倍
△:ラテックスの体積平均粒子径の5〜30倍
×:ラテックスの体積平均粒子径の30倍を超える
(Dispersibility)
The resin composition was sandwiched between paste cells, and a 50% volume average particle size was measured using a laser diffraction particle size distribution analyzer (SALD-7100, manufactured by Shimadzu Corporation). If the volume average particle size in the paste is approximately the same as the volume average particle size of the latex described in Table 1, it is dispersed to the primary particle size. Can be determined to exist. That is, the closer the volume average particle diameter in the paste is to the latex volume average particle diameter, the higher the dispersibility. The measurement results are shown in Table 2.
◎: Same as the volume average particle diameter of latex ○: 2 to 5 times the volume average particle diameter of latex Δ: 5 to 30 times the volume average particle diameter of latex ×: More than 30 times the volume average particle diameter of latex
(貯蔵安定性)
得られた樹脂組成物を40℃に調温した恒温水槽に48時間保管した後、25℃に調温し、B型粘度計(VISCOMETER TVB−10(ローターNo.4)、東機産業(株)社製)を用いて粘度を測定した。粘度が低いほど、取扱い性に優れる。
(Storage stability)
The obtained resin composition was stored in a constant temperature water bath adjusted to 40 ° C. for 48 hours, and then adjusted to 25 ° C. to obtain a B-type viscometer (VISCOMETER TVB-10 (rotor No. 4)), Toki Sangyo Co., Ltd. The viscosity was measured using a). The lower the viscosity, the better the handleability.
<実施例17〜24><比較例12〜17>
ビスフェノールA型エポキシ樹脂(JER828、三菱化学(株)製)、及びグラフト共重合体を混練し分散後、得られた樹脂組成物に、表3に記載の配合の酸無水物系硬化剤(リカシッドMH−700、新日本理化(株)製)及び硬化促進剤(N−ベンジル−2−メチルイミダゾール)を添加して撹拌混合した。得られた樹脂組成物を金型に充填し、80℃で2時間、さらに120℃で6時間加熱して硬化させた。さらに180℃にて6時間アニール処理を行い、厚さ3mmのシート状の成形体を得た。
この成形体について、以下の評価を行なった。
<Examples 17 to 24><Comparative Examples 12 to 17>
After kneading and dispersing the bisphenol A type epoxy resin (JER828, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and the graft copolymer, the resulting resin composition is mixed with an acid anhydride curing agent (Ricacid) as shown in Table 3. MH-700 (manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd.) and a curing accelerator (N-benzyl-2-methylimidazole) were added and mixed with stirring. The obtained resin composition was filled in a mold and cured by heating at 80 ° C. for 2 hours and further at 120 ° C. for 6 hours. Furthermore, annealing treatment was performed at 180 ° C. for 6 hours to obtain a sheet-like molded body having a thickness of 3 mm.
The molded body was evaluated as follows.
(ヒートサイクル性)
応力緩和能の評価として、ヒートサイクル性試験を実施した。
金属製のワッシャーを封止した樹脂組成物を硬化して得られる成形体を6個作成し、JISC−2105に準じた7種の温度条件の恒温槽に入れ、各温度条件にて3サイクル実施し、最も過酷な温度条件にてさらに9サイクル(計30サイクル)行った。試験終了後、成形体に生じたクラックの発生頻度を調査した。値が小さいほど、クラックが発生しにくく、応力緩和能が高いと判断できる。
以下の指標で評価し、結果を表3に示す。括弧内にクラックが発生した成形体の個数を示す。
○:クラックが発生した成形体の個数が0〜3個
△:クラックが発生した成形体の個数が4〜5個
×:クラックが発生した成形体の個数が6個
(Heat cycle properties)
As an evaluation of the stress relaxation ability, a heat cycle test was performed.
Six molded products obtained by curing a resin composition in which a metal washer is sealed are prepared and placed in a thermostat bath of seven kinds of temperature conditions according to JISC-2105, and three cycles are carried out at each temperature condition. Then, 9 cycles (30 cycles in total) were performed under the most severe temperature conditions. After the test was completed, the frequency of occurrence of cracks in the molded body was investigated. It can be determined that the smaller the value is, the less likely cracks are and the higher the stress relaxation ability.
Evaluation was performed using the following indices, and the results are shown in Table 3. The number of molded bodies in which cracks occurred in parentheses is shown.
○: The number of molded bodies where cracks occurred 0 to 3 Δ: The number of molded bodies where cracks occurred 4 to 5 ×: The number of molded bodies where cracks occurred 6
(曲げ弾性率)
成形体を、長さ60mm、幅10mmに切断して試験片とし、曲げ試験機(STROGRAPH−T、(株)東洋精機製作所製)を用いて、JIS K7171に準じて曲げ弾性率を測定した。測定は、23℃で実施した。この値が小さいほど、応力緩和剤の低弾性率化能が高いと判断できる。以下の指標で評価し、結果を表3に示す。
◎ :2460MPa以下
○ :2460MPaを超え、2700MPa未満
× :2700MPa以上
(Flexural modulus)
The molded body was cut into a length of 60 mm and a width of 10 mm to obtain a test piece, and the bending elastic modulus was measured according to JIS K7171 using a bending tester (STROGRAPH-T, manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.). The measurement was performed at 23 ° C. It can be determined that the smaller the value is, the higher the elastic modulus of the stress relaxation agent is. Evaluation was performed using the following indices, and the results are shown in Table 3.
◎: 2460 MPa or less ○: Over 2460 MPa and less than 2700 MPa ×: 2700 MPa or more
(ガラス転移温度)
成形体を長さ50mm、幅10mmに切断して試験片とし、動的機械的特性解析装置(EXSTARDMS6100、セイコーインスツル(株)製)により、両持ち曲げモード、昇温速度2℃/分、周波数10Hzの条件でtanδ 曲線を測定し、30〜180℃ におけるtanδ 曲線のピークトップの温度からガラス転移温度を求めた。この値が比較例17(グラフト共重合体未添加のもの)の値に近いほど、対象樹脂の高Tgを維持できていると判断でき、耐熱性の優れた硬化性樹脂が得られると判断できる。測定結果を表3に示す。
(Glass-transition temperature)
The molded body was cut to a length of 50 mm and a width of 10 mm to obtain a test piece. By a dynamic mechanical property analyzer (EXSTARDMS 6100, manufactured by Seiko Instruments Inc.), a double-end bending mode, a heating rate of 2 ° C./min, The tan δ curve was measured under a frequency of 10 Hz, and the glass transition temperature was determined from the temperature at the peak top of the tan δ curve at 30 to 180 ° C. The closer this value is to the value of Comparative Example 17 (without graft copolymer added), it can be determined that the high Tg of the target resin can be maintained, and it can be determined that a curable resin having excellent heat resistance can be obtained. . Table 3 shows the measurement results.
表1から明らかなように、実施例1〜実施例8のグラフト共重合体(G−1〜G−3、G−6〜G−9、G−11)は、5%質量減少温度が高く、耐熱分解性が良好であった。一方、ビニル単量体(b)に芳香族ビニル単量体(b2)を含有しない比較例2及び比較例5のグラフト重合体(G−5、G−13)は、5%質量減少温度が低く、耐熱分解性が劣っていた。 As is apparent from Table 1, the graft copolymers (G-1 to G-3, G-6 to G-9, G-11) of Examples 1 to 8 have a high 5% mass reduction temperature. The thermal decomposition resistance was good. On the other hand, the graft polymers (G-5 and G-13) of Comparative Example 2 and Comparative Example 5 that do not contain the aromatic vinyl monomer (b2) in the vinyl monomer (b) have a 5% mass reduction temperature. It was low and the thermal decomposition resistance was inferior.
表2から明らかなように、実施例9〜16のエポキシ樹脂組成物(H−1〜H−3、H−6〜H−9、H−11)は、用いたグラフト共重合体のビニル重合体(B)が(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)単位及び芳香族ビニル単量体(b2)単位を含有しているため、分散性及び貯蔵安定性の両方が良好であった。一方、ビニル重合体(B)が(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)単位を含有しないグラフト重合体(G−4、G−10、G−12)を用いた比較例6、比較例8及び比較例9のエポキシ樹脂組成物(H−4、H−10、H−12)は、分散性及び貯蔵安定性が劣っていた。 As is clear from Table 2, the epoxy resin compositions (H-1 to H-3, H-6 to H-9, H-11) of Examples 9 to 16 are vinyl weights of the graft copolymers used. Since the combination (B) contains the (meth) acrylic acid ester monomer (b1) unit and the aromatic vinyl monomer (b2) unit, both dispersibility and storage stability were good. On the other hand, Comparative Example 6 and Comparative Example using a graft polymer (G-4, G-10, G-12) in which the vinyl polymer (B) does not contain a (meth) acrylic acid ester monomer (b1) unit. The epoxy resin compositions (H-4, H-10, H-12) of No. 8 and Comparative Example 9 were inferior in dispersibility and storage stability.
表3から明らかなように、実施例17〜24の成形体(I−1〜I−3、I−6〜I−9、I−11)は、用いたグラフト共重合体のビニル重合体(B)が(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)単位及び芳香族ビニル単量体(b2)単位を含有しているため、対象樹脂が有する高いTgを悪化させることなく、得られる樹脂組成物並びに成形体の弾性率を低下させ、ヒートサイクル性を向上させることができた。一方、ビニル重合体(B)が(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)単位を含有しないグラフト重合体(G−4、G−10、G−12)を用いた比較例12、比較例14及び比較例15の成形体(I−4、I−10、I−12)では、成形体のヒートサイクル性が劣っていた。 As is apparent from Table 3, the molded products (I-1 to I-3, I-6 to I-9, I-11) of Examples 17 to 24 are vinyl polymers of the graft copolymer used ( Since B) contains (meth) acrylic acid ester monomer (b1) units and aromatic vinyl monomer (b2) units, the resin composition obtained without deteriorating the high Tg of the target resin It was possible to reduce the elastic modulus of the product and the molded body and to improve the heat cycle property. On the other hand, Comparative Example 12 and Comparative Example using a graft polymer (G-4, G-10, G-12) in which the vinyl polymer (B) does not contain a (meth) acrylic acid ester monomer (b1) unit In the molded body (I-4, I-10, I-12) of 14 and Comparative Example 15, the heat cycle property of the molded body was inferior.
本発明の硬化性樹脂用応力緩和剤は優れた耐熱分解性を有し、該応力緩和剤を含有する硬化性樹脂組成物、及び該樹脂組成物を硬化した成形体の耐熱分解性と応力緩和能の性能バランスを向上できるため、電子材料用途をはじめとする各種用途に用いることができ、硬化性樹脂組成物は接着剤用途として、成形体は半導体封止材として、特に好適である。 The stress relieving agent for curable resins of the present invention has excellent heat decomposability, the curable resin composition containing the stress relieving agent, and the heat decomposing property and stress relaxation of the molded body obtained by curing the resin composition. Since the performance balance of performance can be improved, it can be used in various applications including electronic materials. The curable resin composition is particularly suitable as an adhesive and the molded body is particularly suitable as a semiconductor encapsulant.
Claims (9)
ビニル重合体(B)が、(メタ)アクリル酸エステル単量体(b1)単位及び芳香族ビニル単量体(b2)単位を含有する硬化性樹脂用応力緩和剤。 Curability comprising a graft copolymer (G) obtained by grafting a vinyl polymer (B) to a polymer (A) containing a polyorganosiloxane (A1) and / or a poly (meth) acrylic acid alkyl ester (A2). A stress relieving agent for resin,
The stress relaxation agent for curable resin in which a vinyl polymer (B) contains a (meth) acrylic acid ester monomer (b1) unit and an aromatic vinyl monomer (b2) unit.
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