JP2022134185A - Mono-glycidyl ether having mesogenic skeleton and composition thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本件発明は、メソゲン骨格を有するモノグリシジルエーテルと、そのモノグリシジルエーテルが配合された組成物に関する。 The present invention relates to a monoglycidyl ether having a mesogenic skeleton and a composition containing the monoglycidyl ether.
従来、電気電子材料としてエポキシ樹脂組成物を設計する際に、基剤として汎用されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂が作業現場で取り扱いにくいほど粘度が高く又は固形であることから、硬化物に組み込まれる反応性の希釈剤として、単官能又は多官能のグリシジルエーテルが配合されることが知られている。また、そのような単官能のグリシジルエーテルのうち、電気電子材料として使用しうる放熱性を付与するために、芳香環を有するものも知られている。 Conventionally, when designing epoxy resin compositions as electrical and electronic materials, bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, and biphenyl type epoxy resins, which are widely used as bases, are so viscous or solid that they are difficult to handle at work sites. Therefore, it is known that a monofunctional or polyfunctional glycidyl ether is blended as a reactive diluent to be incorporated into the cured product. Moreover, among such monofunctional glycidyl ethers, those having an aromatic ring are also known in order to impart heat dissipation properties that can be used as electrical and electronic materials.
例えば、特許文献1には、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、ビフェニル型エポキシ樹脂などの芳香環を有する二官能のグリシジルエーテルに配合する単官能のグリシジルエーテルのうち、芳香環を有するものとして、フェニルグリシジルエーテルなどを配合しうることが開示されている。 For example, in Patent Document 1, among monofunctional glycidyl ethers having aromatic rings to be blended with bifunctional glycidyl ethers having aromatic rings such as bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, and biphenyl type epoxy resins, It is disclosed that phenylglycidyl ether or the like can be blended as a substance.
特許文献1に、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂など芳香環を有する二官能のグリシジルエーテルに対して配合しうる単官能のグリシジルエーテルである反応性希釈剤として、芳香環を有するフェニルグリシジルエーテルなどが開示されているが、さらに放熱性の優れた単官能のグリシジルエーテルが求められている。 Patent Document 1 describes phenylglycidyl having an aromatic ring as a reactive diluent that is a monofunctional glycidyl ether that can be blended with a bifunctional glycidyl ether having an aromatic ring such as a bisphenol A type epoxy resin and a biphenyl type epoxy resin. Ethers and the like are disclosed, but there is a demand for monofunctional glycidyl ethers with even better heat dissipation properties.
そこで、本件発明では、主剤として汎用されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂など芳香環を有する二官能のグリシジルエーテルに対して作業現場にて作業性を確保することができるとともに、より放熱性の優れた硬化物を与えることができる単官能のグリシジルエーテル及びそれを配合した組成物を提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, workability is ensured at work sites for bifunctional glycidyl ethers having aromatic rings such as bisphenol A type epoxy resins, bisphenol F type epoxy resins, and biphenyl type epoxy resins, which are widely used as main agents. It is an object of the present invention to provide a monofunctional glycidyl ether and a composition containing the same, which can give a cured product having excellent heat dissipation property.
〔1〕すなわち、本発明は、
で表されるメソゲン骨格を有することを特徴とするモノグリシジルエーテルである。
[1] That is, the present invention is
It is a monoglycidyl ether characterized by having a mesogenic skeleton represented by
〔2〕そして、
前記〔1〕に記載されたモノグリシジルエーテルと、
で表される芳香環を有するジグリシジルエーテルとを有し、前記モノグリシジルエーテルの配合割合が30重量%以上であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。
[2] and
The monoglycidyl ether described in [1] above;
and a diglycidyl ether having an aromatic ring represented by the formula, wherein the blending ratio of the monoglycidyl ether is 30% by weight or more.
〔3〕そして、前記〔2〕に記載のエポキシ樹脂組成物と、アミン類、酸無水物、フェノール類から選ばれる少なくとも1種の硬化剤とから硬化されたエポキシ樹脂硬化物である。 [3] A cured epoxy resin obtained by curing the epoxy resin composition described in [2] above and at least one curing agent selected from amines, acid anhydrides and phenols.
本件発明によれば、主剤として汎用されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂など芳香環を有する二官能のグリシジルエーテルに対して作業現場にて作業性を確保することができるとともに、より放熱性の優れた硬化物を与えることができる。 According to the present invention, it is possible to ensure workability at work sites for bifunctional glycidyl ethers having aromatic rings such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, etc., which are widely used as main agents. can be obtained, and a cured product having more excellent heat dissipation can be obtained.
以下、本件発明のメソゲン骨格を有するモノグリシジルエーテル及びその組成物に関する実施形態について詳しく説明する。なお、説明中における範囲を示す表記のある場合は、上限と下限を含有するものである。 Hereinafter, embodiments of the monoglycidyl ether having a mesogenic skeleton and the composition thereof of the present invention will be described in detail. In addition, when there is a notation indicating a range in the description, it includes the upper limit and the lower limit.
本件発明において、液晶性を発現するような剛直な部位であるメソゲン骨格を有するモノグリシジルエーテルは、化1の化学式で表されるモノグリシジルエーテルである。化1の化学式で表されるモノグリシジルエーテルを用いることにより、主剤として汎用されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂など芳香環を有する二官能のグリシジルエーテルと配合したときに、主剤のエポキシ樹脂に含まれる芳香環と相互作用して積み重ねたような配置で安定化して放熱性の優れた硬化物を与えることができる。また、主剤のエポキシ樹脂がビフェニル型エポキシ樹脂であるときには、ビフェニル型エポキシ樹脂の融点が156℃程度と高いことから作業性が好ましくないが、化1の化学式で表される化合物がモノグリシジルエーテルであることから対称性の高いビフェニル型エポキシ樹脂に比べて融点がかなり低いことから、化1の化学式で表される化合物を数十重量%となるように配合することにより、エポキシ樹脂組成物としての融点を数十度程度下げることができるために、作業性を向上することができる。
また、化1の化学式で表されるモノグリシジルエーテルにおいて、窒素原子は芳香環のオルト位、メタ位又はパラ位のいずれかに結合していると記載しているとおり、化1の化学式で表されるモノグリシジルエーテルは、窒素原子が芳香環のパラ位に結合している化3の化学式で表されるモノグリシジルエーテル、窒素原子が芳香環のメタ位に結合している化4の化学式で表されるモノグリシジルエーテル、窒素原子が芳香環のオルト位に結合している化5の化学式で表されるモノグリシジルエーテルを含んでいる。なお、化3、化4、化5の化学式で表されるモノグリシジルエーテルにおいて、Xについては化1と同様である。
化3において、具体的には、4-ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、4-4’-シアノベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、4-4’-フッ化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、4-4’-塩化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、4-4’-臭化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、4-4’-ヨウ化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、4-4’-メトキシベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、4-4’-エトキシベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテルが好ましい。 In Chemical formula 3, specifically, 4-benzylideneaminophenol glycidyl ether, 4-4′-cyanobenzylideneaminophenol glycidyl ether, 4-4′-benzylidene fluorideaminophenol glycidyl ether, 4-4′-benzylideneamino chloride Phenol glycidyl ether, 4-4′-benzylidene bromide aminophenol glycidyl ether, 4-4′-benzylidene iodide aminophenol glycidyl ether, 4-4′-methoxybenzylidene aminophenol glycidyl ether, 4-4′-ethoxybenzylideneamino Phenol glycidyl ether is preferred.
化4において、具体的には、3-ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、3-4’-シアノベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、3-4’-フッ化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、3-4’-塩化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、3-4’-臭化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、3-4’-ヨウ化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、3-4’-メトキシベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、3-4’-エトキシベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテルが好ましい。 In Chemical formula 4, specifically, 3-benzylideneaminophenol glycidyl ether, 3-4′-cyanobenzylideneaminophenol glycidyl ether, 3-4′-benzylidene fluorideaminophenol glycidyl ether, 3-4′-benzylideneamino chloride Phenol glycidyl ether, 3-4′-benzylidene bromide aminophenol glycidyl ether, 3-4′-benzylidene iodide aminophenol glycidyl ether, 3-4′-methoxybenzylidene aminophenol glycidyl ether, 3-4′-ethoxybenzylidene amino Phenol glycidyl ether is preferred.
化5において、具体的には、2-ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、2-4’-シアノベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、2-4’-フッ化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、2-4’-塩化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、2-4’-臭化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、2-4’-ヨウ化ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、2-4’-メトキシベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル、2-4’-エトキシベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテルが好ましい。 In Chemical formula 5, specifically, 2-benzylideneaminophenol glycidyl ether, 2-4′-cyanobenzylideneaminophenol glycidyl ether, 2-4′-benzylidene fluorideaminophenol glycidyl ether, 2-4′-benzylideneamino chloride Phenol glycidyl ether, 2-4′-benzylidene bromide aminophenol glycidyl ether, 2-4′-benzylidene iodide aminophenol glycidyl ether, 2-4′-methoxybenzylidene aminophenol glycidyl ether, 2-4′-ethoxybenzylidene amino Phenol glycidyl ether is preferred.
化1に含まれる化3、化4、化5のモノグリシジルエーテルは単独又は複数組み合わせて用いることができる。また、化3、化4、化5のモノグリシジルエーテルに含まれる具体的な各化合物も単独又は複数組み合わせて用いることができる。例えば、化3における、4-ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテルと、4-4’-シアノベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテルを組み合わせて用いることもできる。 The monoglycidyl ethers of chemical formulas 3, 4 and 5 contained in chemical formula 1 can be used singly or in combination. Moreover, each specific compound contained in the monoglycidyl ethers of chemical formulas 3, 4, and 5 can be used singly or in combination. For example, 4-benzylideneaminophenol glycidyl ether and 4-4'-cyanobenzylideneaminophenol glycidyl ether in chemical formula 3 can be used in combination.
化2の化学式で表されるジグリシジルエーテルは、主剤として汎用されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂など芳香環を有する二官能のグリシジルエーテルである。 The diglycidyl ether represented by the chemical formula of Formula 2 is a bifunctional glycidyl ether having an aromatic ring, such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, etc., which are widely used as main ingredients.
化2の化学式で表されるジグリシジルエーテルとして、具体的には、ビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ビスフェノールSジグリシジルエーテル、ハロゲン化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビスフェノールFジグリシジルエーテル、ハロゲン化ビスフェノールSジグリシジルエーテル、4,4’-ビフェニルジイルビス(グリシジルエーテル)<以下、4,4’-ビフェニルジグリシジルエーテルという>、3,3’,5,5’-テトラメチルビフェニル-4,4’-ジイルビス(グリシジルエーテル)などが好ましい。これらの中でも、放熱性の優れた硬化物を与えることができるため4,4’-ビフェニルジイルビス(グリシジルエーテル)がより好ましい。 Specific examples of the diglycidyl ether represented by the chemical formula of Formula 2 include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, bisphenol S diglycidyl ether, halogenated bisphenol A epoxy resin, and halogenated bisphenol F diglycidyl. ether, halogenated bisphenol S diglycidyl ether, 4,4'-biphenyldiylbis(glycidyl ether) <hereinafter referred to as 4,4'-biphenyldiglycidyl ether>, 3,3',5,5'-tetramethylbiphenyl -4,4'-Diylbis(glycidyl ether) and the like are preferred. Among these, 4,4'-biphenyldiylbis(glycidyl ether) is more preferable because it can give a cured product having excellent heat dissipation properties.
本発明におけるエポキシ樹脂組成物は、化1の化学式で表されるモノグリシジルエーテルと、化2の化学式で表されるジグリシジルエーテルなどが配合された組成物である。化1の化学式で表されるモノグリシジルエーテルは、当該エポキシ樹脂組成物中に、30重量%以上配合されることが好ましく、35~65重量%配合されることがより好ましく、40~60重量%配合されることが最も好ましい。化1の化学式で表されるモノグリシジルエーテルの配合割合がこの範囲であると、作業現場にて作業性を確保させられるとともに、エポキシ樹脂組成物として液晶性を示す温度領域を有することで、より放熱性の優れた硬化物を与えることができる。 The epoxy resin composition of the present invention is a composition in which a monoglycidyl ether represented by the chemical formula of Chemical Formula 1 and a diglycidyl ether represented by the chemical formula of Chemical Formula 2 are blended. The monoglycidyl ether represented by the chemical formula of Formula 1 is preferably blended in the epoxy resin composition at 30% by weight or more, more preferably 35 to 65% by weight, and 40 to 60% by weight. Most preferably blended. When the blending ratio of the monoglycidyl ether represented by the chemical formula of Chemical Formula 1 is within this range, workability can be ensured at the work site, and the epoxy resin composition has a temperature range that exhibits liquid crystallinity, so that A cured product with excellent heat dissipation can be obtained.
そして、上述のエポキシ樹脂組成物に対する硬化剤として、アミン類、酸無水物、フェノール類から選ばれる少なくとも1種を用いることができる。これら硬化剤は、エポキシ樹脂組成物と加熱状況下などにおいて化学反応を起こし、立体的網目構造を有する硬化物を形成する。 At least one selected from amines, acid anhydrides, and phenols can be used as a curing agent for the above epoxy resin composition. These curing agents chemically react with the epoxy resin composition under heating to form a cured product having a three-dimensional network structure.
硬化剤として使用することのできるアミン類として、具体的には、ジエチレントリアミン<DETA>、トリエチレンテトラミン<TETA>、テトラエチレンペンタミン<TEPA>、m- キシレンジアミン<MXDA>、トリメチルヘキサメチレンジアミン<TMD>、2-メチルペンタメチレンジアミン<2-MPMDA>、ジエチルアミノプロピルアミン<DEAPA>、イソフォロンジアミン<IPDA>、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン<1,3-BAC>、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン<PACM>、ノルボルネンジアミン<NBDA>、1,2-ジアミノシクロヘキサン<1,2-DCH>、4,4’-ジアミノジフェニルメタン<DDM>、メタフェニレンジアミン<MPDA>、ジアミノジフェニルスルフォン<DDS>、N-アミノエチルピペラジン<N-AEP>などが好ましい。これらの中でも、放熱性の優れた硬化物を与えることができるため4,4’-ジアミノジフェニルメタン<DDM>がより好ましい。 Specific examples of amines that can be used as curing agents include diethylenetriamine <DETA>, triethylenetetramine <TETA>, tetraethylenepentamine <TEPA>, m-xylenediamine <MXDA>, and trimethylhexamethylenediamine < TMD>, 2-methylpentamethylenediamine <2-MPMDA>, diethylaminopropylamine <DEAPA>, isophoronediamine <IPDA>, 1,3-bisaminomethylcyclohexane <1,3-BAC>, bis(4-amino cyclohexyl)methane <PACM>, norbornenediamine <NBDA>, 1,2-diaminocyclohexane <1,2-DCH>, 4,4′-diaminodiphenylmethane <DDM>, metaphenylenediamine <MPDA>, diaminodiphenylsulfone <DDS >, N-aminoethylpiperazine <N-AEP>, and the like. Among these, 4,4'-diaminodiphenylmethane <DDM> is more preferable because it can give a cured product with excellent heat dissipation.
硬化剤として使用することのできる酸無水物として、具体的には、無水フタル酸<PA>、ヘキサヒドロ無水フタル酸<HHPA>、テトラヒドロ無水フタル酸<THPA>、メチルテトラヒドロ無水フタル酸<Me-THPA>、無水マレイン酸、無水コハク酸<SA>、無水ドデシニルコハク酸<DDSA>、無水メチルナジック酸<NMA>、無水ピロメリット酸<PMDA>、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸<Me-HHPA>、無水トリメリット酸<TMA>などが好ましい。これらの中でも、放熱性の優れた硬化物を与えることができるためが無水フタル酸<PA>がより好ましい。 Specific examples of acid anhydrides that can be used as curing agents include phthalic anhydride <PA>, hexahydrophthalic anhydride <HHPA>, tetrahydrophthalic anhydride <THPA>, and methyltetrahydrophthalic anhydride <Me-THPA. >, maleic anhydride, succinic anhydride <SA>, dodecynylsuccinic anhydride <DDSA>, methylnadic anhydride <NMA>, pyromellitic anhydride <PMDA>, methylhexahydrophthalic anhydride <Me-HHPA>, trianhydride Melitic acid <TMA> and the like are preferred. Among these, phthalic anhydride <PA> is more preferable because it can give a cured product having excellent heat dissipation properties.
硬化剤として使用することのできるフェノール類として、具体的には、ビスフェノールA<BPA>、ヒドロキノン<HQ>、レゾルシノール<RES>、ビスフェノールF<BPF>、ビフェノール<BIP>、テトラブロモビスフェノールA<TBBA>、ナフタレンジオール、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂などが好ましい。 Specific examples of phenols that can be used as curing agents include bisphenol A <BPA>, hydroquinone <HQ>, resorcinol <RES>, bisphenol F <BPF>, biphenol <BIP>, tetrabromobisphenol A <TBBA >, naphthalenediol, phenol novolak resin, cresol novolak resin, and the like.
上述の硬化剤は、1種単独でまたは2種以上のものを組み合わせて用いることができる。硬化物の配合割合は、化1の化学式で表されるモノグリシジルエーテルおよび化2の化学式で表されるジモノグリシジルエーテルを配合したエポキシ樹脂のエポキシ基1当量に対して、0.3~1.2当量配合することが好ましい。さらに好ましくは0.5当量~1.1当量である。これにより、未硬化部分が生じにくく、適切な機械的強度を有する硬化物を得ることができる。 The above curing agents can be used singly or in combination of two or more. The blending ratio of the cured product is 0.3 to 1 equivalent of the epoxy group of the epoxy resin containing the monoglycidyl ether represented by the chemical formula of Chemical Formula 1 and the dimonoglycidyl ether represented by the chemical formula of Chemical Formula 2. It is preferable to add 0.2 equivalents. More preferably, it is 0.5 equivalents to 1.1 equivalents. As a result, uncured portions are less likely to occur, and a cured product having appropriate mechanical strength can be obtained.
本発明のエポキシ樹脂硬化物には、硬化物の物性を損なわない範囲において、上記の成分以外にあらかじめ硬化促進剤を配合しておくことができる。この硬化促進剤を加えることにより、硬化速度を早くすることができ生産性の向上を図ることができる。 The epoxy resin cured product of the present invention can be blended with a curing accelerator in advance in addition to the above components within a range that does not impair the physical properties of the cured product. By adding this curing accelerator, the curing speed can be increased and the productivity can be improved.
硬化促進剤として使用することのできる化合物としては特に限定されないが、2-エチル-4-メチルイミダゾール<2E4MZ>、2-フェニルイミダゾール、1-(2- シアノエチル)-2-エチル-4-メチルイミダゾール<2E4MZ-CN>、2,4-ジアミノ-6-[2-メチルイミダゾリル-(1)]エチル-s-トリアジン<2MZ-A>、2-フェニルイミダゾリン<2PZL>2,3-ジヒドロ-1H-ピロロ[1,2-a]ベンズイミダゾール<TBZ>等のイミダゾール類、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール<DMP-30>、ベンジルジメチルアミン<BDMA>、1,8-ジアザビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7<DBU>等の3級アミン、トリフェニルホスフィン等の有機ホスフィン化合物、三級アミン塩、四級アンモニウム塩、ホスホニウム塩、オクチル酸スズ等の金属塩等の公知の化合物が挙げられる。これら促進剤は硬化に要する時間やポットライフなど樹脂組成物に対する要求に対して適切に選択される。 Compounds that can be used as curing accelerators are not particularly limited, but 2-ethyl-4-methylimidazole <2E4MZ>, 2-phenylimidazole, 1-(2-cyanoethyl)-2-ethyl-4-methylimidazole <2E4MZ-CN>, 2,4-diamino-6-[2-methylimidazolyl-(1)]ethyl-s-triazine <2MZ-A>, 2-phenylimidazoline <2PZL> 2,3-dihydro-1H- imidazoles such as pyrrolo[1,2-a]benzimidazole <TBZ>, tris(dimethylaminomethyl)phenol <DMP-30>, benzyldimethylamine <BDMA>, 1,8-diazabicyclo(5,4,0) Known compounds include tertiary amines such as undecene-7 <DBU>, organic phosphine compounds such as triphenylphosphine, tertiary amine salts, quaternary ammonium salts, phosphonium salts, and metal salts such as tin octylate. These accelerators are appropriately selected according to the requirements for the resin composition, such as the time required for curing and pot life.
硬化促進剤にも必要に応じて、着色剤、酸化防止剤、レベリング剤、界面活性剤、紫外線吸収剤、シランカップリング剤、無機充填剤、樹脂粒子、濡れ性改良剤などをあらかじめエポキシ樹脂組成物又は硬化剤に添加しておくことができる。 For the curing accelerator, if necessary, colorants, antioxidants, leveling agents, surfactants, ultraviolet absorbers, silane coupling agents, inorganic fillers, resin particles, wettability improvers, etc. are added in advance to the epoxy resin composition. It can be added to the product or curing agent.
以下、本発明の詳細を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はその要旨を越
えない限り、以下の実施例に制約されるものではない。
Hereinafter, the details of the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.
<実施例1>
モノグリシジルエーテルとして、4-ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル(表1におけるA1成分)を8.90g(32mmol)、4-4’-シアノベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル(表1におけるA2成分)を4.05g(16mmol)用いて、ジグリシジルエーテルとして、4,4’-ビフェニルジグリシジルエーテルを15.51g(52mmol)用いて、それらをメノウ乳鉢で粉砕して均一に分散し、135℃のホットプレート上にて融解及び5分の脱気を行い、エポキシ樹脂組成物を得た。そして、そのエポキシ樹脂組成物に、4,4’-ジアミノジフェニルメタンを7.48g(エポキシ樹脂組成物のエポキシ当量の0.5倍のアミン当量数に相当)混合して、135℃のホットプレート上にて均一に混合した。その後、そのエポキシ樹脂組成物に、4,4’-ジアミノジフェニルメタンを配合した混合物を、加熱装置に入れ、70℃で2時間加熱し、80℃で2時間加熱し、90℃で2時間加熱し、100℃で2時間加熱し、110℃で2時間加熱することで、最終の硬化物を得た。
<Example 1>
As monoglycidyl ethers, 8.90 g (32 mmol) of 4-benzylideneaminophenol glycidyl ether (component A1 in Table 1) and 4.05 g (component A2 in Table 1) of 4-4′-cyanobenzylideneaminophenol glycidyl ether ( 16 mmol) was used, and 15.51 g (52 mmol) of 4,4'-biphenyl diglycidyl ether was used as diglycidyl ether. After melting and degassing for 5 minutes, an epoxy resin composition was obtained. Then, 7.48 g of 4,4′-diaminodiphenylmethane (equivalent to 0.5 times the epoxy equivalent of the epoxy resin composition) of 4,4′-diaminodiphenylmethane was mixed with the epoxy resin composition and heated on a hot plate at 135° C. and mixed uniformly. After that, a mixture of the epoxy resin composition and 4,4′-diaminodiphenylmethane was placed in a heating device, heated at 70° C. for 2 hours, heated at 80° C. for 2 hours, and heated at 90° C. for 2 hours. , 100° C. for 2 hours, and 110° C. for 2 hours to obtain a final cured product.
<比較例1>
モノグリシジルエーテルとして、m-クレジルグリシジルエーテル及びp-クレジルグリシジルの混合物であるm,p-クレジルグリシジルエーテルを7.87g(48mmol)用いた以外は、実施例1と同様にして最終の硬化物を得た。
<Comparative Example 1>
The final final product was obtained in the same manner as in Example 1 except that 7.87 g (48 mmol) of m,p-cresyl glycidyl ether, which is a mixture of m-cresyl glycidyl ether and p-cresyl glycidyl, was used as the monoglycidyl ether. A cured product was obtained.
これらの硬化物を用いて、硬化物の放熱性を調べるために、熱伝導率を測定した。熱伝導率は、物質内の熱の流れやすさを示す値であり、対象材料中に定常的な一方向の熱流を作り測定する定常法、または対象材料を非定常的に加熱して温度の時間変化を測定し得られた熱拡散率等の値から算出される非定常法により測定される。このうち、レーザーフラッシュ法などの種々の測定方法がある非定常法が好ましい。非定常法であるレーザーフラッシュ法を用いて、硬化物の熱拡散率、比熱容量、密度から熱伝導率を算出する熱伝導率測定装置(NETZSCH製、品番:LFA447NanoFlash)にて、熱伝導率(W/m・k)をそれぞれ2回測定し、平均の熱伝導率を算出した。この熱伝導率の値が高い方が、熱を伝えやすく放熱性に優れることを意味している。 Using these cured products, the thermal conductivity was measured in order to investigate the heat dissipation properties of the cured products. Thermal conductivity is a value that indicates the ease with which heat flows through a substance. It is measured by an unsteady method calculated from values such as thermal diffusivity obtained by measuring changes over time. Among these, the unsteady method, which has various measurement methods such as the laser flash method, is preferable. Using the laser flash method, which is an unsteady method, the thermal conductivity ( W/m·k) was measured twice, and the average thermal conductivity was calculated. A higher value of this thermal conductivity means that the heat is more easily transferred and the heat dissipation is superior.
実施例1及び比較例1に関する配合組成及び性能について、表1に示す。 Table 1 shows the formulation and performance for Example 1 and Comparative Example 1.
また、実施例1及び比較例1の硬化物について、偏光顕微鏡による写真を図1に示す。縮尺はそれぞれの写真に示されたとおりである。 1 shows photographs of the cured products of Example 1 and Comparative Example 1 taken with a polarizing microscope. The scale is as shown in each photograph.
表1に示すように、モノグリシジルエーテルとして、4-ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル(表1におけるA1成分)、4-4’-シアノベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル(表1におけるA2成分)を用いることで、m,p-クレジルグリシジルエーテルを用いる系に比べて、エポキシ樹脂組成物の硬化物の熱伝導率が有意差をもって向上していることを確認し、放熱性により優れることが分かった。これは、モノグリシジルエーテルとして、4-ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル(表1におけるA1成分)、4-4’-シアノベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル(表1におけるA2成分)における芳香環が、モノグリシジルエーテルやアミン類の芳香環との相互作用を生じてそれぞれの芳香環が積み重なるようにしてより安定化しているためと考えられる。また、モノグリシジルエーテルであると熱が加えられている硬化の過程で動きやすくモノグリシジルエーテルやアミン類の芳香環と相互作用しやすくなっていることも大きな要因であると考えられる。これらのことは、図1の偏光顕微鏡による写真に示すように、実施例1の硬化物ではとりわけ部分的に結晶化された構造に起因する異方性が確認されることに対して、比較例1の硬化物では異方性が全く見られないことで支持されている。 As shown in Table 1, by using 4-benzylideneaminophenol glycidyl ether (component A1 in Table 1) and 4-4′-cyanobenzylideneaminophenol glycidyl ether (component A2 in Table 1) as monoglycidyl ethers, Compared to the system using m,p-cresyl glycidyl ether, it was confirmed that the thermal conductivity of the cured product of the epoxy resin composition was improved with a significant difference, and it was found that the heat dissipation was superior. As monoglycidyl ethers, 4-benzylideneaminophenolglycidyl ether (component A1 in Table 1) and 4-4′-cyanobenzylideneaminophenolglycidyl ether (component A2 in Table 1) have aromatic rings that are monoglycidyl ether and It is considered that the interaction with the aromatic rings of the amines is caused and the respective aromatic rings are piled up to be more stabilized. Another major factor is that the monoglycidyl ether is more likely to move during the curing process when heat is applied, and to interact more easily with the aromatic rings of the monoglycidyl ether and amines. As shown in the polarizing microscope photograph in FIG. 1, the cured product of Example 1 was confirmed to have anisotropy due to the partially crystallized structure, whereas the comparative example The cured product of No. 1 is supported by the fact that anisotropy is not observed at all.
このように、4-ベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル(表1におけるA1成分)、4-4’-シアノベンジリデンアミノフェノールグリシジルエーテル(表1におけるA2成分)などの化合物を含む化1の化学式で表されるモノグリシジルエーテルを用いることにより、主剤として汎用されるビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂など芳香環を有する二官能のグリシジルエーテルに対して作業現場にて作業性を確保することができるとともに、より放熱性の優れた硬化物を得られることが分かり、放熱性が求められる電気・電子材料などの分野で有用であることが分かった。 Thus, 4-benzylideneaminophenolglycidyl ether (component A1 in Table 1), 4-4'-cyanobenzylideneaminophenolglycidyl ether (component A2 in Table 1), etc. are represented by the chemical formula of Chemical Formula 1. By using monoglycidyl ether, workability is ensured at work sites for bifunctional glycidyl ethers with aromatic rings, such as bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and biphenyl type epoxy resin, which are widely used as base resins. In addition, it was found that a cured product with more excellent heat dissipation can be obtained, and it was found that it is useful in fields such as electrical and electronic materials that require heat dissipation.
Claims (3)
で表されるメソゲン骨格を有することを特徴とするモノグリシジルエーテル。
Monoglycidyl ether characterized by having a mesogenic skeleton represented by.
で表される芳香環を有するジグリシジルエーテルとを有し、
前記モノグリシジルエーテルの配合割合が30重量%以上であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 a monoglycidyl ether according to claim 1;
and a diglycidyl ether having an aromatic ring represented by
An epoxy resin composition, wherein the blending ratio of the monoglycidyl ether is 30% by weight or more.
アミン類、酸無水物、フェノール類から選ばれる少なくとも1種の硬化剤とから硬化されたエポキシ樹脂硬化物。 The epoxy resin composition according to claim 2;
A cured epoxy resin cured from at least one curing agent selected from amines, acid anhydrides and phenols.
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