JP7136261B2 - Organic-inorganic composite and method for producing same - Google Patents

Organic-inorganic composite and method for producing same Download PDF

Info

Publication number
JP7136261B2
JP7136261B2 JP2021073761A JP2021073761A JP7136261B2 JP 7136261 B2 JP7136261 B2 JP 7136261B2 JP 2021073761 A JP2021073761 A JP 2021073761A JP 2021073761 A JP2021073761 A JP 2021073761A JP 7136261 B2 JP7136261 B2 JP 7136261B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
meth
polymer
acrylate
inorganic filler
inorganic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021073761A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021105191A (en
Inventor
じゆん ▲高▼田
勇悟 宮田
洋輔 小出
昭憲 北村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toagosei Co Ltd filed Critical Toagosei Co Ltd
Priority to JP2021073761A priority Critical patent/JP7136261B2/en
Publication of JP2021105191A publication Critical patent/JP2021105191A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7136261B2 publication Critical patent/JP7136261B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)

Description

本発明は、2成分以上のポリマーブレンドの特定のポリマー相に無機フィラーを優先的に偏在させ、無機フィラーが偏在するポリマー成分が連続相を形成する有機-無機複合物およびその製造方法に関し、詳しくは、反応誘起相分離により形成されたポリマーブレンドのある特定のポリマー相に無機フィラーを優先的に偏在させることにより得られる有機-無機複合物およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an organic-inorganic composite in which an inorganic filler is preferentially unevenly distributed in a specific polymer phase of a polymer blend of two or more components, and the polymer component in which the inorganic filler is unevenly distributed forms a continuous phase, and a method for producing the same. relates to an organic-inorganic composite obtained by preferentially distributing an inorganic filler in a specific polymer phase of a polymer blend formed by reaction-induced phase separation, and a method for producing the same.

有機-無機複合物は、有機物の長所(成型性、軽量性、柔軟性、官能基導入など)と無機物の長所(耐熱性、機械的強度、熱伝導性、導電性など)を両立することが期待される材料である。 Organic-inorganic composites can combine the advantages of organic materials (moldability, light weight, flexibility, introduction of functional groups, etc.) with the advantages of inorganic materials (heat resistance, mechanical strength, thermal conductivity, electrical conductivity, etc.). It is a promising material.

有機物であるポリマーの特性を改質するための手法として、ポリマーに無機物である無機フィラーを添加して有機-無機複合物とする手法が採られており、さらに有機-無機複合物の特性を制御する手法として、ポリマーブレンドの特定のポリマー相に優先的に無機フィラーを偏在させる手法が知られている。 As a method for modifying the properties of polymers, which are organic substances, a method has been adopted in which inorganic fillers, which are inorganic substances, are added to polymers to form organic-inorganic composites, and the properties of organic-inorganic composites are also controlled. As a method for doing so, a method of preferentially unevenly distributing an inorganic filler in a specific polymer phase of a polymer blend is known.

例えば、特許文献1には、2種以上のポリマー成分と無機フィラー前駆体を有機溶剤に溶解し、この溶液を塗布して成膜し、有機溶剤を除去した後、加熱することにより特定のポリマー相に無機フィラーを偏在させることにより得られる熱伝導性材料およびその製造方法が記載されている。 For example, Patent Document 1 discloses that two or more polymer components and an inorganic filler precursor are dissolved in an organic solvent, the solution is applied to form a film, the organic solvent is removed, and then a specific polymer is heated. A thermally conductive material obtained by unevenly distributing an inorganic filler in a phase and a method for producing the same are described.

また、特許文献2には、2種のポリマー成分と硬化剤を有機溶剤に溶解し、さらに表面が化学修飾された無機フィラーを添加して調製した混合液を塗布して成膜し、有機溶剤を除去した後、加熱することにより形成される共連続相分離構造の2相の界面に、無機フィラーを偏在させることにより得られる有機-無機複合物およびその製造方法が記載されている。
また、特許文献3には、熱硬化性ポリマーを含む2種以上のポリマー成分から成るポリマーブレンドと、少なくとも1つのポリマー成分に対して親和性の高い表面修飾された無機フィラーを混合し、これを特定の温度で加熱することによりミクロ相分離構造を形成させ、ある特定のポリマー相に無機フィラーを偏在させる方法が記載されている。
In addition, in Patent Document 2, two kinds of polymer components and a curing agent are dissolved in an organic solvent, and a mixed solution prepared by adding an inorganic filler whose surface is chemically modified is applied to form a film. An organic-inorganic composite obtained by unevenly distributing an inorganic filler at the two-phase interface of a co-continuous phase-separated structure formed by heating after removing is described, and a method for producing the same.
Further, in Patent Document 3, a polymer blend composed of two or more polymer components including a thermosetting polymer is mixed with a surface-modified inorganic filler having a high affinity for at least one polymer component, A method of forming a microphase-separated structure by heating at a specific temperature and unevenly distributing an inorganic filler in a specific polymer phase is described.

また、特許文献4には、三次元的に連続する第1樹脂相と、これと異なる第2樹脂相を有する相分離構造を有するポリマーブレンドで、第1樹脂相に小径無機フィラーが偏在し、第1樹脂相と第2樹脂相にまたがり、前記小径フィラー同士を熱的に接続する大径無機フィラーを有する絶縁熱伝導性樹脂組成物が記載されている。 Further, in Patent Document 4, a polymer blend having a phase separation structure having a three-dimensionally continuous first resin phase and a second resin phase different from this, in which small-diameter inorganic fillers are unevenly distributed in the first resin phase, An insulating thermally conductive resin composition is described which has a large-diameter inorganic filler that spans a first resin phase and a second resin phase and thermally connects the small-diameter fillers.

さらに、特許文献5には、第1樹脂相と、これと異なる第2樹脂相を有する相分離構造を有するポリマーブレンドで、第1樹脂相に無機フィラーが偏在し、かつ第1樹脂相および無機フィラーにより形成された硬化層を表面に備える樹脂組成物が記載されている。 Furthermore, in Patent Document 5, a polymer blend having a phase separation structure having a first resin phase and a second resin phase different from this, an inorganic filler is unevenly distributed in the first resin phase, and the first resin phase and the inorganic A resin composition having a cured layer formed by a filler on its surface is described.

特開2010-65064号公報JP 2010-65064 A 特開2010-132894号公報JP 2010-132894 A 特開2012-77233号公報JP 2012-77233 A 国際公開2014/155975号公報International Publication No. 2014/155975 特開2016-113607号公報JP 2016-113607 A

しかしながら、特許文献1では、ポリマーブレンドを溶解する溶剤を必要としており、薄膜を作製することには適しているが、厚膜の物品を作製することは困難である。また、このような溶剤を用いたキャスト法によりポリマーブレンドに相分離構造を形成する場合には、多量成分が連続相となった海島構造を形成することが一般的である。
そのため、連続相に熱伝導性フィラーを充填して効率的な熱伝導経路を形成するためには、大量の熱伝導性フィラーが必要となり、コスト面から工業的に不利である。さらに、多量成分に無機フィラーを充填することになるため、得られる有機-無機複合物が、有機物の特長である柔軟性等を両立することは困難である。
However, Patent Literature 1 requires a solvent that dissolves the polymer blend, and although it is suitable for producing thin films, it is difficult to produce thick-film articles. Moreover, when forming a phase-separated structure in a polymer blend by a casting method using such a solvent, it is common to form a sea-island structure in which major components are a continuous phase.
Therefore, in order to fill the continuous phase with the thermally conductive filler to form an efficient thermal conduction path, a large amount of the thermally conductive filler is required, which is industrially disadvantageous in terms of cost. Furthermore, since a large amount of the component is filled with the inorganic filler, it is difficult for the resulting organic-inorganic composite to have both flexibility and the like, which are characteristics of organic materials.

また、特許文献2では、ポリマーブレンドに共連続相分離構造を形成する必要があり、かつ、その界面に無機フィラーを偏在させるものであるため、無機フィラーの添加量はごく少量に限定され、例えば、熱伝導性フィラーを偏在させた場合には、十分な熱伝導性を有する有機-無機複合物を得ることは困難である。 Further, in Patent Document 2, it is necessary to form a co-continuous phase separation structure in the polymer blend, and the inorganic filler is unevenly distributed at the interface, so the amount of the inorganic filler added is limited to a very small amount. If the thermally conductive filler is unevenly distributed, it is difficult to obtain an organic-inorganic composite with sufficient thermal conductivity.

また、特許文献3では、加熱によりポリマーブレンドにミクロ相分離構造を形成させつつ、所望のポリマー相に無機フィラーを偏在させるため、無機フィラーの表面を偏在先のポリマーとの親和性を高めるように化学修飾する必要がある。そのため、無機フィラーは偏在先のポリマー相内では、均一に分散し易い性質となることから、例えば、熱伝導性フィラーをポリマー連続相に偏在させて熱伝導材料を作製する場合には、熱伝導経路を形成するために必要なフィラー同士の連結を効率的に形成することには不利となり、十分な熱伝導性を発現させることは困難である。
さらに、より高い熱伝導性を発現させるためにはポリマー連続相を多量成分とし、かつ大量の熱伝導性フィラーを添加する必要があることから、コストがかさみ工業的に不利である上に、有機物の特長である柔軟性等を両立することは困難である。
Further, in Patent Document 3, while forming a microphase separation structure in the polymer blend by heating, in order to unevenly distribute the inorganic filler in the desired polymer phase, the surface of the inorganic filler is made to increase the affinity with the polymer in which it is unevenly distributed. need to be chemically modified. Therefore, the inorganic filler tends to disperse uniformly in the polymer phase where it is unevenly distributed. This is disadvantageous in efficiently forming connections between fillers necessary for forming paths, and it is difficult to develop sufficient thermal conductivity.
Furthermore, in order to develop higher thermal conductivity, it is necessary to make the continuous polymer phase a large amount and add a large amount of thermally conductive filler, which is industrially disadvantageous because of the increase in cost. It is difficult to achieve both the flexibility and the like, which are the features of

また、特許文献4では、第1樹脂相に偏在した小径無機フィラー同士を熱的に接続するために、第1樹脂相と第2樹脂相にまたがる大径無機フィラーを添加する必要がある。そのため、第2樹脂相にも無機フィラーを充填することが必須であり、得られる有機-無機複合物が有機物の特長である柔軟性等を両立することは困難である。 Further, in Patent Document 4, it is necessary to add a large-diameter inorganic filler across the first resin phase and the second resin phase in order to thermally connect the small-diameter inorganic fillers unevenly distributed in the first resin phase. Therefore, it is essential to fill the inorganic filler in the second resin phase as well, and it is difficult for the resulting organic-inorganic composite to have both flexibility and the like, which are characteristics of organic substances.

さらに、特許文献5では、第1樹脂相および無機フィラーにより形成された硬化層を表面一面に備えることを必須とする有機-無機複合物であることから、有機物の特長である柔軟性等を両立することは困難である。 Furthermore, in Patent Document 5, since it is an organic-inorganic composite that essentially has a cured layer formed of the first resin phase and an inorganic filler on the entire surface, it is compatible with flexibility, which is a feature of organic materials. It is difficult to

本発明は、上記の状況を鑑み、特定のポリマー相に無機フィラーを効率的に偏在させ、当該無機フィラーが偏在するポリマー成分が連続相を形成した有機-無機複合物およびその製造方法を提供することを目的とする。
さらに当該無機フィラー同士が偏在先で効率的に連結した有機-無機複合物およびその製造方法を提供することを目的とする。
In view of the above situation, the present invention provides an organic-inorganic composite in which an inorganic filler is efficiently unevenly distributed in a specific polymer phase, and the polymer component in which the inorganic filler is unevenly distributed forms a continuous phase, and a method for producing the same. for the purpose.
Further, another object of the present invention is to provide an organic-inorganic composite in which the inorganic fillers are efficiently connected to each other at locations where they are unevenly distributed, and a method for producing the same.

本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、比誘電率の異なるポリマー成分とモノマー成分を均一に相溶し、無機フィラーを混合した後、反応誘起相分離を進行させると、無機フィラーの表面が親水性や疎水性などの性質に関わらず、最も比誘電率が高いポリマー相に偏在すること、さらに、無機フィラーの表面の性質が、偏在先のポリマーとの親和性を低くすることにより、フィラー同士が効率的に連結することを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a polymer component and a monomer component having different dielectric constants are uniformly dissolved, mixed with an inorganic filler, and then allowed to undergo reaction-induced phase separation. , regardless of whether the surface of the inorganic filler is hydrophilic or hydrophobic, it is unevenly distributed in the polymer phase with the highest relative dielectric constant. The inventors have found that the fillers are efficiently connected to each other by lowering the particle size, and have completed the present invention.

前記特許文献では、無機フィラーの偏在先を制御するために、無機フィラーの表面を偏在先のポリマーとの親和性、すなわち偏在先での分散性を高めるために化学修飾することが開示されているが、表面の化学修飾の性質に関わらず、無機フィラーが反応誘起相分離により形成されたポリマーブレンド中の比誘電率の高いポリマー相に優先的に偏在することに関する記載も示唆もない。
また、相分離構造を有するポリマーブレンドに無機フィラーを偏在させて、有機物と無機物の特長の両立を目指した有機-無機複合物の製造方法において、特許文献では、無機フィラーの表面を偏在先のポリマーとの親和性、すなわち偏在先での分散性を高めるために化学修飾することが好ましいことが開示されているが、偏在先でのフィラー同士の効率的な連結方法について開示されたものはなく、本発明のように無機フィラーの表面の化学修飾により、偏在先との親和性を低下させることは記載も示唆もない。
The above-mentioned patent document discloses that in order to control the uneven distribution of the inorganic filler, the surface of the inorganic filler is chemically modified to increase the affinity with the polymer of the uneven distribution, that is, the dispersibility at the uneven distribution. However, there is no description or suggestion regarding the uneven distribution of inorganic fillers preferentially in polymer phases with high dielectric constants in polymer blends formed by reaction-induced phase separation, regardless of the nature of surface chemical modification.
In addition, in a method for producing an organic-inorganic composite that aims to achieve both the characteristics of an organic substance and an inorganic substance by unevenly distributing an inorganic filler in a polymer blend having a phase separation structure, in the patent document, the surface of the inorganic filler is unevenly distributed in the polymer It is disclosed that it is preferable to chemically modify in order to increase the affinity with, that is, the dispersibility at the unevenly distributed destination, but there is no disclosure of an efficient connection method between fillers at the unevenly distributed destination. There is neither description nor suggestion that the chemical modification of the surface of the inorganic filler lowers the affinity with the uneven distribution site as in the present invention.

すなわち、本発明の第1発明は、比誘電率が異なる2成分以上のポリマー成分と無機フィラーとを含む有機-無機複合物において、無機フィラーが最も比誘電率の高いポリマー成分中に偏在し、無機フィラーが偏在するポリマー成分が連続相を形成する有機-無機複合物である。 That is, the first aspect of the present invention is an organic-inorganic composite containing two or more polymer components having different relative dielectric constants and an inorganic filler, wherein the inorganic filler is unevenly distributed in the polymer component having the highest relative dielectric constant, It is an organic-inorganic composite in which a polymer component in which inorganic fillers are unevenly distributed forms a continuous phase.

また、本発明の第2発明~第5発明は、ポリマー成分の比誘電率の差を特定、無機フィラーを特定して無機フィラー同士が連結する、またはポリマー成分を特定した第1発明に記載の有機-無機複合物である。 Further, the second to fifth inventions of the present invention specify the difference in dielectric constant of the polymer component, specify the inorganic filler and connect the inorganic fillers to each other, or specify the polymer component according to the first invention. It is an organic-inorganic composite.

さらに、本発明の第6発明は、重合性モノマー中にポリマーを溶解させた後、前記重合性モノマーを重合させてポリマー成分にすることで、ポリマー成分が相分離する反応誘起相分離を起こし、無機フィラーが最も比誘電率の高いポリマー成分に偏在し、無機フィラーが偏在するポリマー成分が連続相を形成する第1発明に記載の有機-無機複合物の製造方法である。 Furthermore, in the sixth invention of the present invention, after dissolving a polymer in a polymerizable monomer, the polymer component is polymerized to form a polymer component, thereby causing a reaction-induced phase separation in which the polymer component phase separates, The method for producing an organic-inorganic composite according to the first invention, wherein the inorganic filler is unevenly distributed in the polymer component having the highest dielectric constant, and the polymer component in which the inorganic filler is unevenly distributed forms a continuous phase.

また、本発明の第7発明~第11発明は、ポリマー成分の比誘電率の差を特定、無機フィラーを特定して無機フィラー同士が連結する、またはポリマー成分を特定した第6発明に記載の有機-無機複合物の製造方法である。 Further, according to the seventh invention to the eleventh invention of the present invention, the difference in the dielectric constant of the polymer component is specified, the inorganic filler is specified and the inorganic fillers are connected to each other, or the polymer component is specified. A method for producing an organic-inorganic composite.

本発明における有機-無機複合物は、連続相を形成するポリマー成分の組成比を任意に設計できるうえ、相対的に高い比誘電率を有するポリマー相に容易に無機フィラーを偏在させることができ、さらに特定な条件により、偏在先で効率的に無機フィラー同士を連結することができる。
そのため、有機と無機の特長を両立した有機-無機複合物として、熱伝導性材料および導電性材料などへの利用が可能であり、電子材料、センサ材料、医療・介護材料、構造材料、自動車材料および航空宇宙材料等の用途への利用が可能である。
In the organic-inorganic composite in the present invention, the composition ratio of the polymer components forming the continuous phase can be arbitrarily designed, and the inorganic filler can be easily unevenly distributed in the polymer phase having a relatively high dielectric constant, Furthermore, by specific conditions, the inorganic fillers can be efficiently connected to each other at unevenly distributed locations.
Therefore, as an organic-inorganic composite that combines the features of organic and inorganic, it can be used for thermally conductive materials and conductive materials, such as electronic materials, sensor materials, medical and nursing care materials, structural materials, and automotive materials. And it can be used for applications such as aerospace materials.

図1は実施例3で得られた有機-無機複合物の走査型電子顕微鏡での断面写真(SEM)を示す。FIG. 1 shows a cross-sectional photograph (SEM) of the organic-inorganic composite obtained in Example 3, taken with a scanning electron microscope. 図2は実施例4で得られた有機-無機複合物の走査型電子顕微鏡での断面写真(SEM)を示す。FIG. 2 shows a cross-sectional photograph (SEM) of the organic-inorganic composite obtained in Example 4, taken with a scanning electron microscope. 図3は実施例5で得られた有機-無機複合物の走査型電子顕微鏡での断面写真(SEM)を示す。FIG. 3 shows a cross-sectional photograph (SEM) of the organic-inorganic composite obtained in Example 5, taken with a scanning electron microscope. 図4は実施例6で得られた有機-無機複合物の走査型電子顕微鏡での断面写真(SEM)を示す。FIG. 4 shows a cross-sectional photograph (SEM) of the organic-inorganic composite obtained in Example 6, taken with a scanning electron microscope.

以下、本発明について詳しく説明する。なお、特にことわりのない限り、「部数」は質量部、「%」は質量%を表す。
また、「(メタ)アクリレート」はアクリレートおよびメタクリレートを意味し、「(メタ)アクリル」はアクリルおよびメタクリルを意味する。
The present invention will be described in detail below. Unless otherwise specified, "parts" means parts by mass, and "%" means % by mass.
"(Meth)acrylate" means acrylate and methacrylate, and "(meth)acryl" means acrylic and methacrylic.

本発明の有機-無機複合物における有機成分は2成分以上のポリマー成分であり、無機成分は無機フィラーである。2成分以上のポリマー成分と無機フィラーを混合させて、無機フィラーが最も比誘電率の高いポリマー成分中に偏在し、無機フィラーが偏在したポリマー成分が連続相を形成したものが本発明の有機-無機複合物である。 The organic component in the organic-inorganic composite of the present invention is two or more polymer components, and the inorganic component is an inorganic filler. Two or more polymer components and an inorganic filler are mixed so that the inorganic filler is unevenly distributed in the polymer component having the highest dielectric constant, and the polymer component in which the inorganic filler is unevenly distributed forms a continuous phase. It is an inorganic compound.

本発明における各ポリマー成分の比誘電率は、そのポリマーの原料であるモノマーの誘電率(ε)を真空の誘電率(ε0)で除した比誘電率(ε/ε0)で示す。 In the present invention, the relative dielectric constant of each polymer component is indicated by the dielectric constant (ε/ε 0 ) obtained by dividing the dielectric constant (ε) of the monomer, which is the raw material of the polymer, by the vacuum dielectric constant (ε 0 ).

本発明において無機フィラーが偏在するとは、最も比誘電率の高いポリマー成分に存在する無機フィラーの複合物全体に占める割合が70体積%以上であることを意味し、その割合は80体積%以上であることが好ましく、90体積%以上であることがより好ましい。
無機フィラーが偏在している割合の測定は、特に限定なく公知の方法を用いることができる。例えば、走査型電子顕微鏡を用いて観察した試料の断面をX線マイクロアナライザ(XMA、堀場製作所製、X-max80)を用いて解析し、添加した無機フィラー成分の元素マッピングをすることにより測定できる。その他、原子間力顕微鏡を用いたタッピングによる解析などの方法も利用可能である。
In the present invention, the uneven distribution of the inorganic filler means that the ratio of the inorganic filler present in the polymer component with the highest relative dielectric constant to the entire composite is 70% by volume or more, and the ratio is 80% by volume or more. It is preferably 90% by volume or more, more preferably 90% by volume or more.
A well-known method can be used for the measurement of the ratio of uneven distribution of the inorganic filler without particular limitation. For example, the cross section of the sample observed using a scanning electron microscope is analyzed using an X-ray microanalyzer (XMA, manufactured by Horiba, Ltd., X-max80), and the added inorganic filler component can be measured by element mapping. . In addition, a method such as analysis by tapping using an atomic force microscope can also be used.

また、本発明においてポリマー成分が連続相を形成することは、例えば、複合物の断面を走査型電子顕微鏡で観察することにより、連続相を形成していることが確認できる。 Further, in the present invention, the fact that the polymer component forms a continuous phase can be confirmed, for example, by observing the cross section of the composite with a scanning electron microscope.

本発明の有機-無機複合物の製造方法は特に限定されないが、重合性モノマー中にポリマーを溶解させ、無機フィラーを含む状態で、重合性モノマーを重合させてポリマー成分にする時に起こる反応誘起相分離を利用した方法で製造することが好ましい。以下、反応誘起相分離を利用した方法で製造する有機-無機複合物について説明する。 The method for producing the organic-inorganic composite of the present invention is not particularly limited, but the polymer is dissolved in the polymerizable monomer, and the polymerizable monomer is polymerized in a state containing an inorganic filler to form a polymer component. It is preferably manufactured by a method utilizing separation. An organic-inorganic composite produced by a method utilizing reaction-induced phase separation will be described below.

本発明における重合性モノマーとしては、特に限定されないが、(メタ)アクリレートおよびスチレンなどのビニルモノマー、エポキシおよびオキセタンなどの環状エーテルモノマー、ならびにシリコンモノマーなどが挙げられるが、柔軟性の制御のしやすさから、(メタ)アクリレートモノマーが好ましい。 Polymerizable monomers in the present invention include, but are not particularly limited to, vinyl monomers such as (meth)acrylates and styrene, cyclic ether monomers such as epoxy and oxetane, and silicone monomers. Therefore, (meth)acrylate monomers are preferred.

前記(メタ)アクリレートには、単官能(メタ)アクリレートおよび多官能(メタ)アクリレートが含まれる。
単官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、単官能脂肪族(脂環式を含む)(メタ)アクリレートモノマーおよび単官能芳香族(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。
多官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、2官能(メタ)アクリレートモノマーおよび3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーが挙げられ、2官能(メタ)アクリレートモノマーとしては、2官能脂肪族(メタ)アクリレートモノマーおよび2官能芳香族(メタ)アクリレートモノマーが挙げられ、3官能以上の(メタ)アクリレートモノマーとしては、多官能脂肪族(メタ)アクリレートモノマーおよび多官能芳香族(メタ)アクリレートモノマーが挙げられる。
これらのモノマーは、1種または2種以上用いることができる。
The (meth)acrylates include monofunctional (meth)acrylates and polyfunctional (meth)acrylates.
Monofunctional (meth)acrylate monomers include monofunctional aliphatic (including cycloaliphatic) (meth)acrylate monomers and monofunctional aromatic (meth)acrylate monomers.
Polyfunctional (meth)acrylate monomers include bifunctional (meth)acrylate monomers and trifunctional or higher (meth)acrylate monomers, and bifunctional (meth)acrylate monomers include bifunctional aliphatic (meth)acrylate monomers. and difunctional aromatic (meth)acrylate monomers, and trifunctional or higher (meth)acrylate monomers include polyfunctional aliphatic (meth)acrylate monomers and polyfunctional aromatic (meth)acrylate monomers.
One or more of these monomers can be used.

前記モノマーとして、具体的には次のようなものが挙げられる。
<単官能脂肪族(脂環式を含む)(メタ)アクリレートモノマー>
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、n-ブチル(メタ)アクリレート、i-ブチル(メタ)アクリレート、t-ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、アリル(メタ)アクリレート、メタリル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジエチルアミノプロピル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノアルキルエーテル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、ノルボルニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、2-ブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、n-ステアリル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレート、アダマンチル(メタ)アクリレート、アクリロニトリル、2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、ポリテトラメチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタル酸、グリセリンモノ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシプロピルフタレート、末端水酸基ポリエステルモノ(メタ)アクリレート、3-クロロ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリシジル(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール-ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェート、モノ(2-メタクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート、モノ(2-アクリロイルオキシエチル)アシッドホスフェート、アリル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートモノエステル、(メタ)アクリル酸、カルビトール(メタ)アクリレート、ブトキシエチル(メタ)アクリレート、単官能ウレタン(メタ)アクリレート、単官能エポキシ(メタ)アクリレート、単官能ポリエステル(メタ)アクリレート、(メタ)アクリロイルモルホリン、シアノアクリレートなどが挙げられる。
Specific examples of the monomer include the following.
<Monofunctional Aliphatic (Including Alicyclic) (Meth)acrylate Monomer>
methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, propyl (meth) acrylate, n-butyl (meth) acrylate, i-butyl (meth) acrylate, t-butyl (meth) acrylate, pentyl (meth) acrylate, hexyl ( meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, heptyl (meth)acrylate, octyl (meth)acrylate, allyl (meth)acrylate, methallyl (meth)acrylate, N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N, N-dimethylaminopropyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-diethylaminopropyl (meth)acrylate, polyethylene glycol monoalkyl ether (meth)acrylate, polypropylene glycol monoalkyl ether (meth)acrylate Acrylate, nonyl (meth)acrylate, norbornyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, 2-bromophenoxyethyl (meth)acrylate, isodecyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, lauryl (meth)acrylate, tetrahydrofuran Furyl (meth)acrylate, n-stearyl (meth)acrylate, cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, tricyclodecanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, adamantyl (meth)acrylate, acrylonitrile , 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 2-hydroxypropyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxybutyl (meth) acrylate, polytetramethylene glycol mono (meth) acrylate, 2-( meth)acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalate, glycerin mono(meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethyl-2-hydroxypropyl phthalate, hydroxyl-terminated polyester mono(meth)acrylate, 3-chloro- 2-hydroxypropyl (meth)acrylate, glycidyl (meth)acrylate, polypropylene glycol mono(meth)acrylate, polyethylene glycol mono(meth)acrylate, polyethylene glycol-polypropylene glycol mono(meth)acrylate, methoxypolyethylene glycol mono(meth)acrylate octoxypolyethylene glycol-polypropylene glycol mono(meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethyl acid phosphate, mono(2-methacryloyloxyethyl) acid phosphate, mono(2-acryloyloxyethyl) acid phosphate, allyl (meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethyl acid phosphate monoester, (meth)acrylic acid, carbitol (meth)acrylate, butoxyethyl (meth)acrylate, monofunctional urethane (meth)acrylate, monofunctional epoxy ( meth)acrylate, monofunctional polyester (meth)acrylate, (meth)acryloylmorpholine, cyanoacrylate and the like.

<単官能芳香族(メタ)アクリレートモノマー>
フェニル(メタ)アクリレート、フェノキシ-2-メチルエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエトキシエチル(メタ)アクリレート、3-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、4-フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、3-(2-フェニルフェニル)-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性p-クミルフェノールの(メタ)アクリレート、2-ブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4-ジブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、2,4,6-トリブロモフェノキシエチル(メタ)アクリレート、フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2-フェノキシ-2-ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、フェノールエチレンオキサイド変性(n=2)(メタ)アクリレート、ノニルフェノールプロピレンオキサイド変性(n=2.5)(メタ)アクリレート、ジフェニル-2-(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート、o-フェニルフェノールグリシジルエーテル(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイルオキシ-2-ヒドロキシプロピルフタレート等のフタル酸誘導体のハーフ(メタ)アクリレート、フルオレン骨格含有単官能性(メタ)アクリレート、ヒドロキシエチル化o-フェニルフェノール(メタ)アクリレート、フルフリル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
<Monofunctional aromatic (meth)acrylate monomer>
Phenyl (meth)acrylate, phenoxy-2-methylethyl (meth)acrylate, phenoxyethoxyethyl (meth)acrylate, 3-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-phenylphenoxyethyl (meth)acrylate, 4- phenylphenoxyethyl (meth)acrylate, 3-(2-phenylphenyl)-2-hydroxypropyl (meth)acrylate, ethylene oxide-modified p-cumylphenol (meth)acrylate, 2-bromophenoxyethyl (meth)acrylate, 2 ,4-dibromophenoxyethyl (meth)acrylate, 2,4,6-tribromophenoxyethyl (meth)acrylate, phenoxyethyl (meth)acrylate, 2-phenoxy-2-hydroxypropyl (meth)acrylate, 2-hydroxy- 3-phenoxypropyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, phenol ethylene oxide-modified (n = 2) (meth) acrylate, nonylphenol propylene oxide-modified (n = 2.5) (meth) acrylate, diphenyl-2-( Half (meth) acrylates of phthalic acid derivatives such as meth) acryloyloxyethyl phosphate, o-phenylphenol glycidyl ether (meth) acrylate, 2-(meth) acryloyloxy-2-hydroxypropyl phthalate, fluorene skeleton-containing monofunctional ( meth)acrylate, hydroxyethylated o-phenylphenol (meth)acrylate, furfuryl (meth)acrylate and the like.

<2官能脂肪族(脂環式を含む)(メタ)アクリレートモノマー>
ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、1,3-アダマンタンジオールジ(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2-ブチル-2-エチル-1,3-プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、2官能ウレタン(メタ)アクリレート、2官能エポキシ(メタ)アクリレート、2官能ポリエステル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールエステルのカプロラクトン変性ジ(メタ)アクリレート、トリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパンジ(メタ)アクリレート、トリメチロールメタンジ(メタ)アクリレート、2-(メタ)アクリロイロキシエチル-2-ヒドロキシエチルフタル酸グリセリンモノ(メタ)アクリレート、3-(メタ)アクリロイロキシグリセリンモノ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
<Bifunctional Aliphatic (Including Alicyclic) (Meth)acrylate Monomer>
neopentyl glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, tripropylene glycol di(meth)acrylate, tricyclodecanedimethanol di(meth)acrylate, 1, 3-adamantanediol di(meth)acrylate, glycerine di(meth)acrylate, neopentylglycol hydroxypivalate di(meth)acrylate, 2-butyl-2-ethyl-1,3-propanediol di(meth)acrylate, 2 Functional urethane (meth)acrylate, bifunctional epoxy (meth)acrylate, bifunctional polyester (meth)acrylate, polyethylene glycol diacrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, neopentyl glycol hydroxypivalate di(meth)acrylate, neopentyl Glycol-modified trimethylolpropane di(meth)acrylate, caprolactone-modified di(meth)acrylate of neopentylglycol hydroxypivalate, tris(2-hydroxyethyl)isocyanurate di(meth)acrylate, trimethylolpropane di(meth)acrylate , trimethylolmethane di(meth)acrylate, 2-(meth)acryloyloxyethyl-2-hydroxyethyl phthalate glycerol mono(meth)acrylate, 3-(meth)acryloyloxyglycerol mono(meth)acrylate, etc. be done.

<2官能芳香族(メタ)アクリレートモノマー>
ビスフェノールAのEO(エポキシ)付加物ジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパン(メタ)アクリル酸安息香酸エステル、9,9-ビス[4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル]フルオレン、フルオレン骨格含有二官能性(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのジ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAの(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性ビスフェノールAの(メタ)アクリレート、ビスフェノールAとグリシジル(メタ)アクリレートとの反応で得られるエポキシ(メタ)アクリレート、エチレンオキシド変性ビスフェノールAとグリシジル(メタ)アクリレートとの反応で得られるエポキシ(メタ)アクリレート、プロピレンオキシド変性ビスフェノールAとグリシジル(メタ)アクリレートとの反応で得られるエポキシ(メタ)アクリレートなどが挙げられる。
<Bifunctional aromatic (meth)acrylate monomer>
EO (epoxy) adduct of bisphenol A di(meth)acrylate, trimethylolpropane (meth)acrylic acid benzoate, 9,9-bis[4-(2-(meth)acryloyloxyethoxy)phenyl]fluorene, fluorene Skeleton-containing bifunctional (meth)acrylate, bisphenol A di(meth)acrylate, ethylene oxide-modified bisphenol A (meth)acrylate, propylene oxide-modified bisphenol A (meth)acrylate, bisphenol A and glycidyl (meth)acrylate Epoxy (meth)acrylate obtained by reaction, Epoxy (meth)acrylate obtained by reaction of ethylene oxide-modified bisphenol A and glycidyl (meth)acrylate, Epoxy obtained by reaction of propylene oxide-modified bisphenol A and glycidyl (meth)acrylate (Meth)acrylate and the like.

<3官能以上の脂肪族(メタ)アクリレートモノマー>
ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、多官能ウレタン(メタ)アクリレート、多官能エポキシ(メタ)アクリレート、多官能ポリエステル(メタ)アクリレート、トリス[2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル]イソシアヌレート、トリス[2-((メタ)アクリロイルオキシ)プロピル]イソシアヌレート、2,4,6-トリス((メタ)アクリロイルオキシエトキシ)-1,3,5-トリアジンなどが挙げられる。
<Trifunctional or higher aliphatic (meth)acrylate monomer>
Dipentaerythritol monohydroxy penta(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, trimethylolpropane tri( meth)acrylate, polyfunctional urethane (meth)acrylate, polyfunctional epoxy (meth)acrylate, polyfunctional polyester (meth)acrylate, tris[2-((meth)acryloyloxy)ethyl]isocyanurate, tris[2-(( meth)acryloyloxy)propyl]isocyanurate, 2,4,6-tris((meth)acryloyloxyethoxy)-1,3,5-triazine and the like.

<3官能以上の芳香族(メタ)アクリレートモノマー>
フルオレン骨格含有多官能性(メタ)アクリレートおよび2,4,6-トリス((メタ)アクリロイルオキシプロポキシ)-1,3,5-トリアジンなどが挙げられる。
<Trifunctional or higher aromatic (meth)acrylate monomer>
Examples include polyfunctional (meth)acrylates containing a fluorene skeleton and 2,4,6-tris((meth)acryloyloxypropoxy)-1,3,5-triazine.

上記の中で、好ましいモノマーおよびその比誘電率は以下のとおりである。
なお、比誘電率は、誘電率計(日本ルフト株式会社製Model871)で測定した誘電率の値(23℃、周波数:10kHz)である。
イソボルニルメタクリレート(4.4)、シクロヘキシルメタクリレート(4.9)、ブチルアクリレート(5.1)、メチルメタクリレート(6.1)、2-メトキシエチルアクリレート(7.9)、グリシジルメタクリレート(8.0)、テトラヒドロフルフリルメタクリレート(8.7)、2-アセトアセトキシエチルメタクリレート(13.5)、2-ヒドロキシエチルメタクリレート(14.2)、アクリロイルモルホリン(15.5)、2-(2-オキソ-1、3-ジオキソラン-4-イル)エチルメタクリレート(30.2)、2-(2-オキソ-3-オキサゾリジニル)エチルアクリレート(46.5)。
Among the above, preferable monomers and their dielectric constants are as follows.
The dielectric constant is a dielectric constant value (23° C., frequency: 10 kHz) measured with a dielectric constant meter (Model 871 manufactured by Nihon Luft Co., Ltd.).
isobornyl methacrylate (4.4), cyclohexyl methacrylate (4.9), butyl acrylate (5.1), methyl methacrylate (6.1), 2-methoxyethyl acrylate (7.9), glycidyl methacrylate (8. 0), tetrahydrofurfuryl methacrylate (8.7), 2-acetoacetoxyethyl methacrylate (13.5), 2-hydroxyethyl methacrylate (14.2), acryloylmorpholine (15.5), 2-(2-oxo -1,3-dioxolan-4-yl)ethyl methacrylate (30.2), 2-(2-oxo-3-oxazolidinyl)ethyl acrylate (46.5).

また、上記のモノマーを重合させて、本発明におけるポリマー成分として使用することができる。 Moreover, the above monomers can be polymerized and used as the polymer component in the present invention.

本発明において上記モノマーに溶解させるポリマー成分としては、特に限定はされないが、上記モノマーを重合して得られるポリマーの他に、次のような熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂などが挙げられる。 In the present invention, the polymer component to be dissolved in the above monomer is not particularly limited, but in addition to polymers obtained by polymerizing the above monomers, the following thermoplastic resins and thermosetting resins can be used.

<熱可塑性樹脂>
(メタ)アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン-プロピレン共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、フッ化樹脂、液晶ポリマー、オレフィン-ビニルアルコール共重合体、アイオノマー樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリロニトリル-エチレン-スチレン共重合体、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合体およびアクリロニトリル-スチレン共重合体などが挙げられる。
これらの中でも、柔軟性の制御のしやすさから、(メタ)アクリル樹脂を用いるのが好ましい。
<Thermoplastic resin>
(Meth) acrylic resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyvinyl acetate resin, ethylene-propylene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride resin, polystyrene resin, polyacrylonitrile resin, polyamide resin, polyimide resin, Polycarbonate resin, polyacetal resin, polyethylene terephthalate resin, polyphenylene oxide resin, polyphenylene sulfide resin, polysulfone resin, polyethersulfone resin, polyetheretherketone resin, polyarylsulfone resin, thermoplastic urethane resin, polymethylpentene resin, fluorinated resin , liquid crystal polymers, olefin-vinyl alcohol copolymers, ionomer resins, polyarylate resins, acrylonitrile-ethylene-styrene copolymers, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymers and acrylonitrile-styrene copolymers.
Among these, it is preferable to use a (meth)acrylic resin because it is easy to control the flexibility.

<熱硬化性樹脂>
エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂および熱硬化性ウレタン樹脂などが挙げられる。
<Thermosetting resin>
Epoxy resins, thermosetting polyimide resins, phenolic resins, urea resins, melamine resins, unsaturated polyester resins, diallyl phthalate resins, silicone resins and thermosetting urethane resins.

本発明において前記のモノマーを重合するための重合開始剤の種類としては、重合反応を開始し得るものであれば特に制限はない。例えば、アセトフェノン類、ベンゾフェノン類、ベンゾインエーテル類、ヒドロキシケトン類、アシルホスフィンオキシド類、ジアゾニウムカチオンオニウム塩、ヨードニウムカチオンオニウム塩およびスルホニウムカチオンオニウム塩などを、使用するモノマーの種類に応じて適宜用いることができる。 In the present invention, the type of polymerization initiator for polymerizing the above monomers is not particularly limited as long as it can initiate the polymerization reaction. For example, acetophenones, benzophenones, benzoin ethers, hydroxyketones, acylphosphine oxides, diazonium cation onium salts, iodonium cation onium salts, sulfonium cation onium salts and the like can be used as appropriate depending on the type of monomer used. can.

前記のモノマーとポリマー成分の配合割合は任意に決めることができるが、ポリマー成分の割合は、好ましくは5~90質量%であり、より好ましくは10~70質量%であり、さらに好ましくは15~50質量%である。
また、モノマーとポリマー成分の比誘電率差は、好ましくは0.01~50であり、より好ましくは0.01~30であり、さらに好ましくは0.01~20ある。比誘電率差が50以上であるとモノマーにポリマーが溶解しないおそれがある。
The blending ratio of the monomer and the polymer component can be arbitrarily determined, but the ratio of the polymer component is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, and still more preferably 15 to 90% by mass. 50% by mass.
Also, the relative dielectric constant difference between the monomer and the polymer component is preferably 0.01-50, more preferably 0.01-30, still more preferably 0.01-20. If the dielectric constant difference is 50 or more, the polymer may not dissolve in the monomer.

さらに、本発明におけるポリマー成分は架橋されていても良い。架橋はカルボキシル基、スルホン酸基、水酸基、アミノ基およびカルボニル基などの反応性官能基が導入された重合体と架橋性官能基を有する架橋剤との間の架橋反応により行われる。
この他にも1分子中に2個以上のビニル基を有する、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレートおよびジビニルベンゼン等の架橋性モノマーの共重合、またはメチロール基含有モノマーおよび加水分解性シリル基含有モノマー等の自己架橋可能な官能基を有するモノマーを導入することによっても架橋は可能である。
Furthermore, the polymer component in the present invention may be crosslinked. Cross-linking is performed by a cross-linking reaction between a polymer into which a reactive functional group such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, a hydroxyl group, an amino group and a carbonyl group has been introduced and a cross-linking agent having a cross-linkable functional group.
In addition, methylenebis(meth)acrylamide, ethylenebis(meth)acrylamide, ethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate and divinylbenzene having two or more vinyl groups in one molecule. Crosslinking is also possible by copolymerizing crosslinkable monomers or by introducing monomers having self-crosslinkable functional groups such as methylol group-containing monomers and hydrolyzable silyl group-containing monomers.

架橋剤の種類としては、前記の反応性官能基と架橋反応し得るものであれば特に制限はない。例えば、エポキシ系、イソシアネート系、ヒドラジド系、カルボジイミド系、オキサゾリン系および金属架橋系等の架橋剤から選ばれる1種または2種以上を用いることができる。架橋剤の添加量は目的とする用途および性能により適宜調整されるものであるが、重合組成物に対し、0.05~10質量%が好ましく、0.1~5質量%がさらに好ましい。 The type of the cross-linking agent is not particularly limited as long as it can undergo a cross-linking reaction with the reactive functional group. For example, one or more selected from epoxy-based, isocyanate-based, hydrazide-based, carbodiimide-based, oxazoline-based and metal cross-linking agents can be used. The amount of the cross-linking agent to be added is appropriately adjusted according to the intended use and performance, but is preferably 0.05 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, based on the polymer composition.

架橋の方法としては、ポリマーを溶解させた重合性モノマーが重合する際に、重合性モノマー自体に架橋反応を起こす方法、およびポリマーを溶解させたあとの重合性モノマーが重合した後のポリマー二成分の両方またはどちらか一方に架橋反応を起こす方法がある。 As a method of cross-linking, when the polymerizable monomer in which the polymer is dissolved is polymerized, a method in which the polymerizable monomer itself undergoes a cross-linking reaction; There is a method of causing a cross-linking reaction in both or either one of

本発明における無機フィラーとしては、特に限定されないが、酸化物、窒化物、炭化物、金属および炭素系材料などが挙げられる。酸化物としては、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタンおよび酸化鉄などが挙げられる。窒化物としては、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化クロム、窒化タングステンおよび窒化マグネシウムなどが挙げられる。炭化物としては、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化チタンおよび炭化タングステンなどが挙げられる。金属としては、銀、銅、金、ニッケル、錫、鉄およびそれらの合金などが挙げられる。炭素系材料としては、カーボンブラック、黒鉛、ダイヤモンド、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーおよびグラフェンなどが挙げられる。
これらの中でも、熱伝導性絶縁材料としての効果の発現の観点から、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、窒化ホウ素および窒化アルミニウムが好ましく、導電性材料としての効果の発現の観点から、銀、銅、カーボンナノチューブおよびカーボンナノファイバーが好ましい。
Inorganic fillers in the present invention include, but are not limited to, oxides, nitrides, carbides, metals and carbonaceous materials. The oxides include zinc oxide, silicon oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, titanium oxide and iron oxide. Nitrides include silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, gallium nitride, chromium nitride, tungsten nitride and magnesium nitride. Carbides include silicon carbide, boron carbide, aluminum carbide, titanium carbide and tungsten carbide. Metals include silver, copper, gold, nickel, tin, iron and alloys thereof. Carbon-based materials include carbon black, graphite, diamond, fullerene, carbon nanotubes, carbon nanofibers and graphene.
Among these, zinc oxide, aluminum oxide, boron nitride, and aluminum nitride are preferable from the viewpoint of exhibiting effects as thermally conductive insulating materials, and silver, copper, and carbon nanotubes are preferred from the viewpoint of exhibiting effects as conductive materials. and carbon nanofibers are preferred.

無機フィラーの平均一次粒子径は、5nm~50μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは10nm~10μmであり、さらに好ましくは20nm~5μmである。
これらの無機フィラーの形状は特に制限はなく、球状、棒状、針状、柱状、繊維状、板状、フレーク状、ナノシートおよびナノファイバーなどが挙げられ、結晶でも非結晶でも良い。
The average primary particle size of the inorganic filler is preferably in the range of 5 nm to 50 µm, more preferably 10 nm to 10 µm, still more preferably 20 nm to 5 µm.
The shape of these inorganic fillers is not particularly limited, and includes spherical, rod-like, needle-like, columnar, fiber-like, plate-like, flake-like, nanosheet and nanofiber shapes, and may be crystalline or amorphous.

これら無機フィラーは表面処理が施されていても良く、特定のポリマー相に偏在した無機フィラーが効率的に連結させるために、偏在先のポリマー相との親和性を低くする表面処理が好ましい。
表面処理方法は特に制限なく公知の方法を使用することができる。例えば、表面処理剤を気化させて蒸気とし、その蒸気を無機フィラー表面に接触させる方法、表面処理剤に無機フィラーを浸漬させる方法、刷毛などの塗工手段により表面処理剤を無機フィラーの表面に塗工する方法などが挙げられる。
また、無機フィラーの表面に表面処理剤を暴露する場合の温度、撹拌の有無、浸漬時間などは特に制限されることはない。これらの方法の中でも、簡易な方法でありその効果も確実な点から、表面処理剤に無機フィラーを浸漬させる方法が好ましい。
These inorganic fillers may be subjected to a surface treatment, and in order to efficiently connect the inorganic filler unevenly distributed to a specific polymer phase, a surface treatment that lowers the affinity for the unevenly distributed polymer phase is preferred.
Any known surface treatment method can be used without any particular limitation. For example, a method of evaporating the surface treatment agent into vapor and bringing the vapor into contact with the surface of the inorganic filler, a method of immersing the inorganic filler in the surface treatment agent, and applying the surface treatment agent to the surface of the inorganic filler by a coating means such as a brush. The method of coating, etc. are mentioned.
Moreover, the temperature, the presence or absence of stirring, the immersion time, etc. when exposing the surface of the inorganic filler to the surface treatment agent are not particularly limited. Among these methods, the method of immersing the inorganic filler in the surface treatment agent is preferable because it is a simple method and the effect is certain.

本発明において無機フィラーの配合割合とは、無機フィラーの体積を混合溶液(モノマーとポリマーが溶解した液に無機フィラーを加えたもの)の体積で除し100を掛けた数値である。無機フィラーの体積は、用いた無機フィラーの重量をその真比重で除した値とした。無機フィラーの配合割合は5~80体積%であることが望ましく、5~60体積%であることがさらに好ましい。無機フィラーの特長を発現させ、かつ成形性を保つためには、10~50体積%であることがさらに好ましい。 In the present invention, the mixing ratio of the inorganic filler is a numerical value obtained by dividing the volume of the inorganic filler by the volume of the mixed solution (a liquid in which the monomer and polymer are dissolved and the inorganic filler added) and multiplying by 100. The volume of the inorganic filler was obtained by dividing the weight of the inorganic filler used by its true specific gravity. The mixing ratio of the inorganic filler is desirably 5 to 80% by volume, more preferably 5 to 60% by volume. It is more preferably 10 to 50% by volume in order to develop the features of the inorganic filler and maintain moldability.

上記モノマー中にポリマーを溶解させ、無機フィラーを配合した後、モノマーを重合反応させてポリマー成分にする時に、2つ以上のポリマー成分が反応誘起相分離を起こす。該重合反応は公知の方法が適用できる。 After the polymer is dissolved in the monomer and the inorganic filler is blended, two or more polymer components undergo reaction-induced phase separation when the monomer is polymerized to form a polymer component. A known method can be applied to the polymerization reaction.

無機フィラーの性質(熱伝導性や導電性など)を効率良く発現させるため、反応誘起相分離によって形成した連続相に無機フィラーを偏在させる。ポリマー成分をモノマーに溶解させて反応誘起相分離を行なう場合は、はじめに配合したポリマー成分が連続相を形成する。
無機フィラーは一般にポリマーやモノマーなどの有機化合物よりも比誘電率(極性)が高く、本発明において無機フィラーは、その表面処理方法に関わらず、相対的に高い比誘電率を有するポリマー相に優先的に偏在する。
配合するポリマーとモノマーの組み合わせにおいては、ポリマーの比誘電率がモノマーの比誘電率よりも高いことが好ましい。
In order to efficiently express the properties of the inorganic filler (thermal conductivity, electrical conductivity, etc.), the inorganic filler is unevenly distributed in the continuous phase formed by the reaction-induced phase separation. When the polymer component is dissolved in the monomer to effect reaction-induced phase separation, the polymer component that is first blended forms the continuous phase.
Inorganic fillers generally have a higher relative dielectric constant (polarity) than organic compounds such as polymers and monomers, and in the present invention, inorganic fillers have a relatively high relative dielectric constant, regardless of the surface treatment method. unevenly distributed.
In the combination of the polymer and the monomer to be blended, it is preferable that the specific dielectric constant of the polymer is higher than the specific dielectric constant of the monomer.

本発明において、無機フィラーは、その表面の極性、非極性の性質に関わらず、相分離したポリマーの高誘電率成分に偏在するので、偏在した無機フィラー同士が偏在先で効率的に熱伝導性や導電性を発現するように連結するには、偏在先ポリマーとの親和性を下げることが望ましい。
偏在先ポリマーとの親和性を高めると、偏在先でフィラー同士よりもフィラーと偏在先ポリマーの親和性が高まるため、フィラー間に偏在先ポリマーが挿入してしまい、効率的な無機フィラー同士の連結を阻害する恐れがある。
In the present invention, the inorganic filler is unevenly distributed in the high-dielectric-constant component of the phase-separated polymer, regardless of the polar or non-polar nature of the surface. It is desirable to lower the affinity with the localized polymer in order to link so as to develop the conductivity.
If the affinity with the polymer of the unevenly distributed site is increased, the affinity between the filler and the polymer of the unevenly distributed site becomes higher than that between the fillers at the site of the unevenly distributed site, so the polymer of the unevenly distributed site is inserted between the fillers, resulting in efficient connection between the inorganic fillers. may hinder

無機フィラーとポリマー成分との親和性の評価は、公知の方法を用いて確認することができる。例えば、モノマー液に無機フィラーを分散させたスラリーの粘度を測定する方法や、そのスラリーの外観を目視確認してフィラーが分散していれば親和性が高く、沈殿していれば親和性が低いと判断する方法がある。 Evaluation of affinity between the inorganic filler and the polymer component can be confirmed using a known method. For example, a method of measuring the viscosity of a slurry in which an inorganic filler is dispersed in a monomer liquid, or by visually checking the appearance of the slurry, if the filler is dispersed, the affinity is high, and if it is precipitated, the affinity is low. There is a way to judge

以下、実施例および比較例により、本発明を具体的に説明する。
なお、ポリマー成分の比誘電率は、誘電率計(日本ルフト株式会社製Model871)で測定した(23℃、周波数:10kHz)該モノマーの比誘電率である。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples.
The dielectric constant of the polymer component is the dielectric constant of the monomer measured (23° C., frequency: 10 kHz) with a dielectric constant meter (Model 871 manufactured by Nippon Luft Co., Ltd.).

(使用したポリマー)
・pTHFMA(ポリテトラヒドロフルフリルメタクリレート)、下記合成例1の方法で得られたポリマー、比誘電率:8.7。
・pAAEM(ポリ2-アセトアセトキシエチルメタクリレート)、下記合成例2の方法で得られたポリマー、比誘電率:13.5。
(Polymer used)
• pTHFMA (polytetrahydrofurfuryl methacrylate), a polymer obtained by the method of Synthesis Example 1 below, relative permittivity: 8.7.
• pAAEM (poly 2-acetoacetoxyethyl methacrylate), a polymer obtained by the method of Synthesis Example 2 below, dielectric constant: 13.5.

(合成例1)
<pTHFMA:ポリテトラヒドロフルフリルメタクリレートの合成>
THFMA(テトラヒドロフルフリルメタクリレート、和光純薬工業株式会社製、比誘電率:8.7)20.0gとABN-E(2,2'-アゾビス(2-メチルブチロニトリル)、和光純薬工業株式会社製)4.52gとを酢酸n-ブチル(和光純薬工業株式会社製、一級試薬)46.8gに溶解し、これを窒素雰囲気下で、60℃で6時間撹拌した。この反応液をn-ヘキサン(和光純薬工業株式会社製、一級試薬)に滴下し、白色沈殿を生じさせ、デカンテーションにより上澄み液を除き、n-ヘキサンで白色沈殿を洗浄した。
白色沈殿を60℃で減圧乾燥してpTHFMA45gを収率90%で得た。この分子量を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、東ソー株式会社製、HLC-8320)により求めた結果、数平均分子量(Mn)14,000、重量平均分子量(Mw)55,000であり、プロトン核磁気共鳴(1HNMR)スペクトルより、生成物が目的物であると同定した。
(Synthesis example 1)
<pTHFMA: Synthesis of polytetrahydrofurfuryl methacrylate>
THFMA (tetrahydrofurfuryl methacrylate, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., dielectric constant: 8.7) 20.0 g and ABN-E (2,2'-azobis (2-methylbutyronitrile), Wako Pure Chemical Industries, Ltd. Co., Ltd.) was dissolved in 46.8 g of n-butyl acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., first grade reagent), and the mixture was stirred at 60° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere. This reaction solution was added dropwise to n-hexane (first grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to produce a white precipitate, the supernatant was removed by decantation, and the white precipitate was washed with n-hexane.
The white precipitate was dried under reduced pressure at 60° C. to obtain 45 g of pTHFMA with a yield of 90%. As a result of determining this molecular weight by gel permeation chromatography (GPC, manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8320), the number average molecular weight (Mn) is 14,000, the weight average molecular weight (Mw) is 55,000, and the proton nucleus The product was identified as the desired product from the magnetic resonance (1H NMR) spectrum.

(合成例2)
<pAAEM:ポリ2-アセトアセトキシエチルメタクリレートの合成>
AAEM(2-アセトアセトキシエチルメタクリレート、日本合成化学工業株式会社製、比誘電率:13.5)20.0gとパーブチルO(t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート、日油株式会社製)0.808gとを酢酸n-ブチル(和光純薬工業株式会社製、一級試薬)80.0gに溶解し、これを窒素雰囲気下、80℃で2時間撹拌した。この反応液をn-ヘキサン(和光純薬工業株式会社製、一級試薬)に滴下し、白色沈殿を生じさせ、デカンテーションにより上澄み液を除き、n-ヘキサンで白色沈殿を洗浄した。
白色沈殿を60℃で減圧乾燥してpAAEM15.8gを収率79%で得た。この分子量を、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、東ソー株式会社製、HLC-8320)により求めた結果、数平均分子量(Mn)19,000、重量平均分子量(Mw)47,000であり、プロトン核磁気共鳴(1HNMR)スペクトルより、生成物が目的物であると同定した。
(Synthesis example 2)
<pAAEM: Synthesis of poly 2-acetoacetoxyethyl methacrylate>
AAEM (2-acetoacetoxyethyl methacrylate, manufactured by Nippon Synthetic Chemical Industry Co., Ltd., dielectric constant: 13.5) 20.0 g and Perbutyl O (t-butyl peroxy 2-ethylhexanoate, manufactured by NOF Corporation) 0.808 g of this was dissolved in 80.0 g of n-butyl acetate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., first grade reagent), and the mixture was stirred at 80° C. for 2 hours under a nitrogen atmosphere. This reaction solution was added dropwise to n-hexane (first grade reagent manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) to produce a white precipitate, the supernatant was removed by decantation, and the white precipitate was washed with n-hexane.
The white precipitate was dried under reduced pressure at 60° C. to obtain 15.8 g of pAAEM with a yield of 79%. This molecular weight was determined by gel permeation chromatography (GPC, manufactured by Tosoh Corporation, HLC-8320), resulting in a number average molecular weight (Mn) of 19,000 and a weight average molecular weight (Mw) of 47,000. The product was identified as the desired product from the magnetic resonance (1H NMR) spectrum.

(使用したモノマー)
CHMA(シクロヘキシルメタクリレート)、三菱レイヨン株式会社製、比誘電率:4.9。
THFMA(テトラヒドロフルフリルメタクリレート)、和光純薬工業株式会社製、比誘電率:8.7。
(monomers used)
CHMA (cyclohexyl methacrylate), manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., dielectric constant: 4.9.
THFMA (tetrahydrofurfuryl methacrylate), manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., dielectric constant: 8.7.

(使用した開始剤)
パーブチルO(t-ブチルパーオキシ2-エチルヘキサノエート)、日油株式会社製。
(使用した無機フィラー)
・親水性ZnO:表面がシリカ処理された酸化亜鉛、堺化学工業株式会社製、商品目:FINEX-30W、平均一次粒径35nm。
・疎水性ZnO:表面がハイドロジメチコン処理された酸化亜鉛、堺化学工業株式会社製、商品名:FINEX-30W-LP2、平均一次粒径35nm。
・AlN:窒化アルミニウム、株式会社トクヤマ製、商品名:HF-01(SK)メジアン径1μm。
・Ag:銀、福田金属箔粉工業株式会社製、商品名:AgC-271B、メジアン径2.1μm。
(initiator used)
Perbutyl O (t-butylperoxy 2-ethylhexanoate), manufactured by NOF Corporation.
(Inorganic filler used)
Hydrophilic ZnO: Zinc oxide with a silica-treated surface, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., product name: FINEX-30W, average primary particle size 35 nm.
Hydrophobic ZnO: Zinc oxide whose surface is treated with hydrodimethicone, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd., trade name: FINEX-30W-LP2, average primary particle size 35 nm.
・AlN: Aluminum nitride, manufactured by Tokuyama Corporation, trade name: HF-01 (SK) median diameter 1 μm.
・Ag: silver, manufactured by Fukuda Metal Foil & Powder Co., Ltd., product name: AgC-271B, median diameter 2.1 μm.

<実施例1>
ポリマー(pTHFMA)0.4gをモノマー(CHMA)1.6gに溶解した液に、開始剤(パーブチルO)10.3mgおよび親水性ZnO微粒子1.25gを加えた後、ボルテックスミキサーで5分間混合した。
得られた混合液をシリコーン製型枠に流し込みPETフィルムで密閉し、乾燥機を用いて90℃で1時間、続いて120℃で1時間加熱することで所望の試験片を得た。
<Example 1>
10.3 mg of initiator (perbutyl O) and 1.25 g of hydrophilic ZnO fine particles were added to a solution obtained by dissolving 0.4 g of polymer (pTHFMA) in 1.6 g of monomer (CHMA), followed by mixing with a vortex mixer for 5 minutes. .
The resulting mixture was poured into a silicone mold, sealed with a PET film, and heated at 90° C. for 1 hour and then at 120° C. for 1 hour using a dryer to obtain a desired test piece.

<実施例2~8、実施例10および比較例1~7>
ポリマー、モノマーおよび無機フィラーの種類、これらの配合量を表1のように変更した以外は、実施例1と同じ方法で試験片を得た。
<Examples 2 to 8, Example 10 and Comparative Examples 1 to 7>
A test piece was obtained in the same manner as in Example 1, except that the types of the polymer, monomer and inorganic filler and the blending amounts thereof were changed as shown in Table 1.

<実施例9>
ポリマー、モノマーおよび無機フィラーの種類、これらの配合量を表1のように変更したことと、それらの配合の際にボルテックスミキサーの代わりにプラネタリミキサー(株式会社シンキー、あわとり錬太郎)を使って1800rpmで1分間撹拌した以外は、実施例1と同じ方法で試験片を得た。
<Example 9>
The types of polymers, monomers and inorganic fillers, and their blending amounts were changed as shown in Table 1, and a planetary mixer (Thinky Co., Ltd., Awatori Rentaro) was used instead of a vortex mixer when blending them. A test piece was obtained in the same manner as in Example 1, except that the mixture was stirred at 1800 rpm for 1 minute.

実施例および比較例の各試験片の断面観察および熱拡散率測定による相分離構造解析を次の方法で実施し、結果を表1に示す。 Cross-sectional observation and thermal diffusivity measurement of each test piece of Examples and Comparative Examples were carried out for phase separation structure analysis by the following method, and the results are shown in Table 1.

<組成物の断面観察>
得られた試験片はイオンミリング装置(日立ハイテクノロジーズ社製IM-4000)で断面出しを行った後、走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ社製S-4800)で断面観察を行った。
観察像(SEM像)から、目視により、相分離の有無、偏在した無機フィラーの割合および無機フィラーの連結性を下記基準により評価した。
・相分離の有無
○:目視により判断し、相分離構造が確認された。
×:目視により判断し、相分離構造が確認出来なかった。
-:相分離が起こり得ない単一成分の系であるもの。
<Cross-section observation of composition>
The obtained test piece was sectioned with an ion milling apparatus (IM-4000, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation), and then subjected to cross-sectional observation with a scanning electron microscope (S-4800, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
Based on the observed image (SEM image), the presence or absence of phase separation, the ratio of the unevenly distributed inorganic filler, and the connectivity of the inorganic filler were visually evaluated according to the following criteria.
Presence or absence of phase separation ◯: A phase separation structure was confirmed by visual observation.
x: A phase separation structure could not be confirmed by visual observation.
-: A single-component system in which phase separation cannot occur.

・偏在した無機フィラーの割合
◎:最も比誘電率の高いポリマー成分に存在する無機フィラーの複合物全体に占める割合が90体積%以上である。
○:最も比誘電率の高いポリマー成分に存在する無機フィラーの複合物全体に占める割合が70体積%以上90体積%未満である。
×:最も比誘電率の高いポリマー成分に存在する無機フィラーの複合物全体に占める割合が70体積%未満である。
-:フィラーを添加していない系、または偏在が起こり得ない単一成分の系。
- Proportion of unevenly distributed inorganic filler A: The proportion of the inorganic filler present in the polymer component with the highest dielectric constant in the entire composite is 90% by volume or more.
◯: The ratio of the inorganic filler present in the polymer component with the highest dielectric constant to the entire composite is 70% by volume or more and less than 90% by volume.
x: The ratio of the inorganic filler present in the polymer component with the highest dielectric constant to the entire composite is less than 70% by volume.
-: A system with no added filler, or a single-component system in which uneven distribution cannot occur.

・無機フィラーの連結性
◎:フィラーが連続的な経路を形成し、フィラー同士の連結性が極めて高い。
○:フィラーが連続的な経路を形成し、フィラー同士の連結性が高い。
×:フィラーが均一に分散し、フィラー同士の連結性が低い。
- Connectivity of inorganic filler A: The filler forms a continuous path, and the connectivity between the fillers is extremely high.
◯: The filler forms a continuous path, and the connectivity between the fillers is high.
x: The filler is uniformly dispersed, and the connectivity between the fillers is low.

<組成物の断面観察の詳細>
図1に実施例3のSEM像を、図2に実施例4のSEM像を、図3に実施例5のSEM像を、図4に実施例6のSEM像を示した。それぞれについて、少量ポリマー成分が海を、多量ポリマー成分が島を成す相分離が観察された。加えて、ZnOフィラーが海に相当する成分に偏在することが観察された。
図1(実施例3)に示した親水性ZnOフィラーを添加した場合のSEM像では、図2(実施例4)に示した疎水性ZnOフィラーを添加した場合に比べ、ZnOフィラー同士が連結する様子が観察された。
また、図3(実施例5)に示した親水性ZnOフィラーを添加した場合のSEM像でも、図4(実施例6)に示した疎水性ZnOフィラーを添加した場合に比べ、ZnOフィラー同士が連結する様子が観察された。
なお、実施例3および4の断面をX線マイクロアナライザ(XMA、堀場製作所製、X-max80)を用いて分析した結果、Zn元素が島の成分からは検出されず、もっぱら海の成分に検出されることから、ZnOフィラーが海に相当する成分に偏在することを確認した。
<Details of cross-sectional observation of the composition>
The SEM image of Example 3 is shown in FIG. 1, the SEM image of Example 4 is shown in FIG. 2, the SEM image of Example 5 is shown in FIG. 3, and the SEM image of Example 6 is shown in FIG. For each, phase separation was observed with the minor polymer component forming a sea and the major polymer component forming islands. In addition, it was observed that the ZnO filler was unevenly distributed in the component corresponding to the sea.
In the SEM image when the hydrophilic ZnO filler shown in FIG. 1 (Example 3) is added, the ZnO fillers are connected to each other compared to the case where the hydrophobic ZnO filler shown in FIG. 2 (Example 4) is added. situation was observed.
In addition, even in the SEM image when the hydrophilic ZnO filler shown in FIG. 3 (Example 5) is added, compared to the case where the hydrophobic ZnO filler shown in FIG. 4 (Example 6) is added, the ZnO fillers are A connection was observed.
As a result of analyzing the cross-sections of Examples 3 and 4 using an X-ray microanalyzer (XMA, manufactured by Horiba, Ltd., X-max80), the Zn element was not detected in the island component, but was detected exclusively in the sea component. Therefore, it was confirmed that the ZnO filler was unevenly distributed in the component corresponding to the sea.

<熱拡散率の増加率測定>
熱拡散率測定装置(ネッチ・ジャパン株式会社製LFA-467)で各複合物の熱拡散率(単位:mm2/s)を測定した。熱拡散率の数値が高いほど、熱を伝えやすいことを示す。
表1における熱拡散率の増加率(α/α0)とは、当該熱拡散率(αとする)を、フィラーを添加しない場合(ポリマーのみの場合)の熱拡散率(α0とする)で除した値であり、熱拡散率の増加率が高いほど、伝熱経路を形成していることを示す。
<Measurement of increase rate of thermal diffusivity>
The thermal diffusivity (unit: mm 2 /s) of each composite was measured with a thermal diffusivity measuring device (LFA-467 manufactured by Netsch Japan Co., Ltd.). The higher the thermal diffusivity, the easier it is to conduct heat.
The rate of increase in thermal diffusivity (α/α 0 ) in Table 1 means that the thermal diffusivity (α) is the thermal diffusivity (α 0 ) when no filler is added (polymer only) It is a value divided by , and indicates that the higher the increase rate of the thermal diffusivity, the more heat transfer paths are formed.

表1における比誘電率の差(Δεr)は、ポリマーの比誘電率からモノマーの比誘電率を差し引いた値であり、この値は本発明における最も比誘電率が高いポリマー成分と他のポリマー成分との比誘電率の差に相当する。 The difference in dielectric constant (Δε r ) in Table 1 is the value obtained by subtracting the dielectric constant of the monomer from the dielectric constant of the polymer. It corresponds to the difference in dielectric constant from the component.

Figure 0007136261000001
Figure 0007136261000001

表1によれば、無機フィラーの添加率が同じであるにも関わらず、相分離する系(実施例1、2)は、相分離しない系(比較例2、3)に比べて熱拡散率の増加率が大きくなった。これは、相分離構造中でZnOが偏在し、伝熱経路を形成したためと言える。 According to Table 1, although the addition rate of the inorganic filler is the same, the systems that phase separate (Examples 1 and 2) have a thermal diffusivity compared to the systems that do not phase separate (Comparative Examples 2 and 3) increased. It can be said that this is because ZnO is unevenly distributed in the phase separation structure and forms a heat transfer path.

ポリマー成分が相分離した場合、添加した無機フィラーは、実施例1~10において比誘電率の高いポリマー相に偏在した。
さらに、偏在先のポリマー相の中で、無機フィラーの表面状態によってフィラー同士の連結/分散の仕方が異なることが明らかになった。すなわち、親水性の表面処理がなされたZnOの場合は、ZnO同士が連結し(実施例1、3、5)、疎水性の表面処理がなされたZnOの場合はZnO同士が分散した(実施例2、4、6)。
このように親水処理ZnOが連結するように振る舞うのは、偏在先のポリマー相との親和性が、親水処理ZnOの方が疎水性処理ZnOよりも低いためである。
When the polymer component phase-separated, the added inorganic filler was unevenly distributed in the polymer phase with a high dielectric constant in Examples 1-10.
Furthermore, it was clarified that in the polymer phase in which the inorganic fillers are unevenly distributed, the manner of connection/dispersion of the fillers differs depending on the surface state of the inorganic fillers. That is, in the case of ZnO subjected to hydrophilic surface treatment, ZnO was linked (Examples 1, 3, 5), and in the case of ZnO subjected to hydrophobic surface treatment, ZnO was dispersed (Example 2, 4, 6).
The reason why the hydrophilically treated ZnO behaves like this is that the hydrophilically treated ZnO has a lower affinity for the polymer phase in which it is unevenly distributed than the hydrophobically treated ZnO.

フィラー同士が連結することは熱の伝導が起こる上で有利であり、SEM観察でフィラー同士が連結している親水性ZnOの場合(実施例1、3、5)の方が、疎水性ZnOの場合(実施例2、4、6)よりも熱拡散率の増加率は高まり、熱がより伝わりやすくなった。 It is advantageous for heat conduction to occur that the fillers are connected to each other, and in the case of hydrophilic ZnO in which the fillers are connected to each other by SEM observation (Examples 1, 3, and 5), the hydrophobic ZnO is better. The rate of increase in thermal diffusivity was higher than in the cases (Examples 2, 4, and 6), and heat was more easily transmitted.

本発明の有機-無機複合物は、有機と無機の特長を両立した複合物として、熱伝導性材料および導電性材料などへの利用が可能であり、電子材料、センサ材料、医療・介護材料、構造材料、自動車材料および航空宇宙材料等の用途への利用が可能である。 The organic-inorganic composite of the present invention, as a composite having both organic and inorganic features, can be used for thermally conductive materials, conductive materials, etc., electronic materials, sensor materials, medical / nursing care materials, It can be used for applications such as structural materials, automotive materials and aerospace materials.

1:THFMAポリマー相
2:CHMAポリマー相
3:親水性ZnOフィラー
4:疎水性ZnOフィラー
5:AAEMポリマー相
1: THFMA polymer phase 2: CHMA polymer phase 3: hydrophilic ZnO filler 4: hydrophobic ZnO filler 5: AAEM polymer phase

Claims (7)

比誘電率が異なる2成分以上のポリマー成分と、無機フィラーとを含む有機-無機複合物において、無機フィラーが最も比誘電率の高いポリマー成分中に偏在し、無機フィラーが偏在するポリマー成分が連続相を形成する有機-無機複合物の製造方法であって、
重合性モノマー中にポリマーを溶解させた後、前記重合性モノマーを重合させてポリマー成分にすることで、ポリマー成分が相分離する反応誘起相分離を起こし、無機フィラーが最も比誘電率の高いポリマー成分に偏在し、無機フィラーが偏在するポリマー成分が連続相を形成し、無機フィラーが偏在したポリマー相において無機フィラー同士が連結した構造を形成する、製造方法。
In an organic-inorganic composite containing two or more polymer components with different dielectric constants and an inorganic filler, the inorganic filler is unevenly distributed in the polymer component with the highest dielectric constant, and the polymer component in which the inorganic filler is unevenly distributed is continuous. A method for producing a phase-forming organic-inorganic composite comprising:
After dissolving a polymer in a polymerizable monomer, polymerizing the polymerizable monomer to form a polymer component causes reaction-induced phase separation in which the polymer component phase separates, and the inorganic filler is a polymer with the highest relative dielectric constant. A production method in which a polymer component in which the inorganic filler is unevenly distributed forms a continuous phase, and a structure in which the inorganic fillers are connected to each other in the polymer phase in which the inorganic filler is unevenly distributed is formed .
最も比誘電率の高いポリマー成分と他のポリマー成分との比誘電率の差が0.01~50である請求項1に記載の有機-無機複合物の製造方法。 2. The method for producing an organic-inorganic composite according to claim 1, wherein the difference in dielectric constant between the polymer component having the highest dielectric constant and the other polymer components is 0.01 to 50. 偏在先のポリマー成分との親和性を低くする表面処理を施した無機フィラーを使用して、無機フィラーが偏在したポリマー相において無機フィラー同士が連結した構造を形成する請求項1または請求項2に記載の有機-無機複合物の製造方法。 In claim 1 or claim 2, a structure in which the inorganic fillers are connected to each other in the polymer phase in which the inorganic filler is unevenly distributed is formed by using the inorganic filler that has been surface-treated to reduce the affinity with the polymer component in which the inorganic filler is unevenly distributed. A method for producing the described organic-inorganic composite. ポリマー成分の少なくとも1つが(メタ)アクリル樹脂である請求項1~請求項3のいずれかに記載の有機-無機複合物の製造方法。 4. The method for producing an organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one of the polymer components is a (meth)acrylic resin. 重合性モノマーが、(メタ)アクリレート化合物である請求項1~請求項4のいずれかに記載の有機-無機複合物の製造方法。 The method for producing an organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 4, wherein the polymerizable monomer is a (meth)acrylate compound. ポリマー成分の少なくとも1つが架橋したポリマー成分である請求項1~請求項5のいずれかに記載の有機-無機複合物の製造方法。 6. The method for producing an organic-inorganic composite according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the polymer components is a crosslinked polymer component. 比誘電率が異なる2成分以上のポリマー成分と、無機フィラーとを含む有機-無機複合物において、無機フィラーが最も比誘電率の高いポリマー成分中に偏在し、無機フィラーが偏在するポリマー成分が連続相を形成する有機-無機複合物の製造方法であって、In an organic-inorganic composite containing two or more polymer components with different dielectric constants and an inorganic filler, the inorganic filler is unevenly distributed in the polymer component with the highest dielectric constant, and the polymer component in which the inorganic filler is unevenly distributed is continuous. A method for producing a phase-forming organic-inorganic composite comprising:
重合性モノマー中にポリマーを溶解させた後、前記重合性モノマーを重合させてポリマー成分にすることで、ポリマー成分が相分離する反応誘起相分離を起こし、無機フィラーが最も比誘電率の高いポリマー成分に偏在し、無機フィラーが偏在するポリマー成分が連続相を形成し、無機フィラーが偏在したポリマー相において無機フィラー同士が連結した構造を形成し、 After dissolving a polymer in a polymerizable monomer, polymerizing the polymerizable monomer to form a polymer component causes reaction-induced phase separation in which the polymer component phase separates, and the inorganic filler is a polymer with the highest relative dielectric constant. The polymer component unevenly distributed in the components and the inorganic filler unevenly distributed forms a continuous phase, and the inorganic filler forms a structure in which the inorganic fillers are connected to each other in the polymer phase unevenly distributed,
ポリマー成分の少なくとも1つが、(メタ)アクリル樹脂であり、 at least one of the polymer components is a (meth)acrylic resin;
重合性モノマーが、(メタ)アクリレート化合物である、 The polymerizable monomer is a (meth)acrylate compound,
製造方法。Production method.
JP2021073761A 2017-01-19 2021-04-26 Organic-inorganic composite and method for producing same Active JP7136261B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021073761A JP7136261B2 (en) 2017-01-19 2021-04-26 Organic-inorganic composite and method for producing same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017007746A JP6880764B2 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Organic-inorganic composite and its manufacturing method
JP2021073761A JP7136261B2 (en) 2017-01-19 2021-04-26 Organic-inorganic composite and method for producing same

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017007746A Division JP6880764B2 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Organic-inorganic composite and its manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021105191A JP2021105191A (en) 2021-07-26
JP7136261B2 true JP7136261B2 (en) 2022-09-13

Family

ID=62985086

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017007746A Active JP6880764B2 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Organic-inorganic composite and its manufacturing method
JP2021073761A Active JP7136261B2 (en) 2017-01-19 2021-04-26 Organic-inorganic composite and method for producing same

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017007746A Active JP6880764B2 (en) 2017-01-19 2017-01-19 Organic-inorganic composite and its manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (2) JP6880764B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7144718B2 (en) * 2018-04-06 2022-09-30 東亞合成株式会社 Conductive composition and manufacturing method thereof
JP7281179B2 (en) * 2019-05-30 2023-05-25 化研テック株式会社 Conductive adhesive and method of using conductive adhesive
US20240228855A9 (en) * 2021-03-09 2024-07-11 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Thermally conductive resin composition and thermally conductive resin material
CN113690483A (en) * 2021-08-24 2021-11-23 昆明理工大学 Method for modifying sodium super-ion conductor type solid electrolyte by plasma

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005255867A (en) 2004-03-12 2005-09-22 Mitsuboshi Belting Ltd Heat conductive material and its manufacturing method
JP2009263476A (en) 2008-04-24 2009-11-12 Otsuka Chem Co Ltd Highly heat conductive resin composition
JP2012077233A (en) 2010-10-05 2012-04-19 Hitachi Chemical Co Ltd Method for unevenly distributing inorganic filler
WO2014155975A1 (en) 2013-03-28 2014-10-02 パナソニック株式会社 Insulating thermally conductive resin composition
WO2015075906A1 (en) 2013-11-20 2015-05-28 パナソニック株式会社 Insulating resin composition and article comprising same
JP2016102153A (en) 2014-11-28 2016-06-02 東洋ゴム工業株式会社 Multiphase high polymer material and manufacturing method of multiphase high polymer material
WO2016181591A1 (en) 2015-05-13 2016-11-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 Epoxy resin composition
JP2017179315A (en) 2016-03-31 2017-10-05 古河電気工業株式会社 Conductive resin molded body

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004123897A (en) * 2002-10-02 2004-04-22 Japan U-Pica Co Ltd Impact resistant molding material composition
US9997274B2 (en) * 2014-05-15 2018-06-12 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Insulating thermally conductive resin composition

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005255867A (en) 2004-03-12 2005-09-22 Mitsuboshi Belting Ltd Heat conductive material and its manufacturing method
JP2009263476A (en) 2008-04-24 2009-11-12 Otsuka Chem Co Ltd Highly heat conductive resin composition
JP2012077233A (en) 2010-10-05 2012-04-19 Hitachi Chemical Co Ltd Method for unevenly distributing inorganic filler
WO2014155975A1 (en) 2013-03-28 2014-10-02 パナソニック株式会社 Insulating thermally conductive resin composition
WO2015075906A1 (en) 2013-11-20 2015-05-28 パナソニック株式会社 Insulating resin composition and article comprising same
JP2016102153A (en) 2014-11-28 2016-06-02 東洋ゴム工業株式会社 Multiphase high polymer material and manufacturing method of multiphase high polymer material
WO2016181591A1 (en) 2015-05-13 2016-11-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 Epoxy resin composition
JP2017179315A (en) 2016-03-31 2017-10-05 古河電気工業株式会社 Conductive resin molded body

Also Published As

Publication number Publication date
JP6880764B2 (en) 2021-06-02
JP2021105191A (en) 2021-07-26
JP2018115276A (en) 2018-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7136261B2 (en) Organic-inorganic composite and method for producing same
Guo et al. CuO nanoparticle filled vinyl-ester resin nanocomposites: Fabrication, characterization and property analysis
Xu et al. Enhanced dielectric properties and positive temperature coefficient effect in the binary polymer composites with surface modified carbon black
KR101432995B1 (en) Formation of high electrical conductive polymer composites with multiple fillers
Mishra et al. Enhancing the mechanical properties of an epoxy resin using polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) as nano-reinforcement
TWI453762B (en) Silver coated flaky material filled conductive curable composition and the application in die attach
KR101722069B1 (en) Thermoconductive thin layer sheet and preparation method thereof
EP3502054A1 (en) Functionalized graphene oxide curable formulations
TWI405801B (en) Method of preparation of a mwcnt/polymer composite having electromagnetic interference shielding effectiveness
JP2002121393A (en) Thermally conductive resin composition and thermally conductive sheet
Akbari et al. Synthesis of high dispersible hydrophilic poly (ethylene glycol)/vinyl silane grafted silica nanoparticles to fabricate protein repellent polyethylene nanocomposite
CN107250266B (en) Polymer composition, method for the production thereof, use thereof and composition comprising the same
Spasevska et al. Crosslinked reduced graphene oxide/polymer composites via in situ synthesis by semicontinuous emulsion polymerization
Ali et al. TiO2 reinforced high-performance epoxy-co-polyamide composite coatings
JP7484203B2 (en) Thermally conductive composition and method for producing same
TWI535738B (en) (methyl)acrylate polymer, resin composition and molded article
KR20150070106A (en) Method for manufacturing flaked graphite derivative, and method for manufacturing flaked graphite derivative and resin composite material
CN102971370A (en) Polyolefin resin composition and process for producing same
Jiao et al. Studies on mechanical properties of epoxy composites filled with the grafted particles PGMA/Al2O3
JP5845044B2 (en) Curing agent and / or curing accelerator encapsulating capsule, and thermosetting resin composition
JP7144718B2 (en) Conductive composition and manufacturing method thereof
Zhang et al. Synthesis and characterization of gibbsite nanoplatelet brushes by surface-initiated atom transfer radical polymerization
Qiu et al. Effect of hyperbranched polyethyleneimine grafting functionalization of carbon nanotubes on mechanical, thermal stability and electrical properties of carbon nanotubes/bismaleimide composites
KR101040728B1 (en) Method for manufacturing cross-linked carbon nanotube balls and complex of polystyrene/cross-linked carbon nanotube balls
Deng et al. A novel approach for the preparation of PMMA–PDMS core–shell particles with PDMS in the shell

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210427

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210427

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220315

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220516

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220802

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220815

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7136261

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150