JP7176945B2 - Curable resin composition, dry film, cured product, wiring board and electronic component - Google Patents

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Description

本発明は、セルロースナノファイバーを含む硬化性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、配線基板及び電子部品に関する。 The present invention relates to a curable resin composition containing cellulose nanofibers, a dry film, a cured product, a wiring board and an electronic component.

エポキシ樹脂は、これを硬化させることにより、接着性、機械特性、耐水性、耐薬品性、耐熱性、電気絶縁性等の諸特性に優れた硬化物が得られることから、塗料、接着剤、コンポジット材、成形材、注形材料、各種コーティング材、層間絶縁材やソルダーレジスト等のプリント配線板材料など、幅広い技術分野で使用されている。 Epoxy resins are used in paints, adhesives, It is used in a wide range of technical fields, including composite materials, molding materials, casting materials, various coating materials, interlayer insulation materials, and printed wiring board materials such as solder resists.

なかでも、プリント配線板材料では、このエポキシ樹脂を含む硬化性樹脂組成物は、配線板の多機能化にともない、より一層優れた特性が求められている。例えば、配線板への部品実装や配線の高密度化、薄型化が進むなか、このエポキシ樹脂を含む硬化性樹脂組成物には、高い電気絶縁性や高熱伝導性、低熱線膨張性(熱寸法安定性)、優れた難燃性などが求められている。
また、半導体パッケージ用のプリント配線板材料では、上記硬化性樹脂組成物は、膜厚制御の観点から支持フィルム上に成膜したドライフィルムの形態で用いられている。
In particular, in printed wiring board materials, curable resin compositions containing epoxy resins are required to have even more excellent properties as wiring boards become more multi-functional. For example, as component mounting on wiring boards and wiring become more dense and thinner, curable resin compositions containing this epoxy resin have high electrical insulation, high thermal conductivity, and low linear thermal expansion (thermal dimension stability) and excellent flame retardancy.
In printed wiring board materials for semiconductor packages, the curable resin composition is used in the form of a dry film formed on a support film from the viewpoint of film thickness control.

一方、微細なセルロース繊維をエポキシ樹脂などの樹脂中に分散した複合体を配線基板として用いた発明が提案されている(特許文献1参照)。
また、セルロースナノファイバーを含むエポキシ樹脂組成物は、その透明性という特徴から発光ダイオードの封止材としての用途が期待されている。
On the other hand, an invention has been proposed in which a composite in which fine cellulose fibers are dispersed in a resin such as an epoxy resin is used as a wiring substrate (see Patent Document 1).
Epoxy resin compositions containing cellulose nanofibers are also expected to be used as encapsulants for light-emitting diodes due to their transparency.

特開2012-119470号公報JP 2012-119470 A

確かに、特許文献1に記載された硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂等の樹脂中に、特定のセルロース繊維が分散しているので、軽量で、ガラスエポキシ基板(FR-4)のようなガラス繊維に起因した基板の割れが生じにくい。しかも、エポキシ樹脂本来の諸特性に優れた硬化物を得ることができる。
しかしながら、特許文献1に記載された硬化性樹脂組成物では、特にセルロースナノファイバーを含むエポキシ樹脂組成物をドライフィルムの形態で使用しようとすると、セルロースナノファイバーの疎水化処理の方法によっては、またエポキシ樹脂の硬化系によっては、硬化物の透明性を損ねたり、支持フィルム上への成膜(塗布、乾燥)時に塗膜にひび割れやスジが入りやすいという問題や、ラミネート後には硬化膜が脆くなるといった問題が生じやすくなるということに、発明者らは新たに気付いた。
Indeed, the curable resin composition described in Patent Document 1 has specific cellulose fibers dispersed in a resin such as an epoxy resin, so it is lightweight and can be used like a glass epoxy substrate (FR-4). The substrate is less likely to crack due to glass fibers. Moreover, it is possible to obtain a cured product which is excellent in various properties inherent to epoxy resins.
However, in the curable resin composition described in Patent Document 1, especially when an epoxy resin composition containing cellulose nanofibers is used in the form of a dry film, depending on the method of hydrophobization treatment of cellulose nanofibers, Depending on the epoxy resin curing system, there are problems such as impairing the transparency of the cured product, cracks and streaks in the coating film when forming (coating and drying) on the support film, and brittle cured films after lamination. The inventors have newly noticed that the problem of becoming more likely to occur.

そこで、本発明の目的は、エポキシ樹脂本来の接着性や機械特性、耐水性、耐薬品性、耐熱性、電気絶縁性等の優れた特性を保ちつつ、ドライフィルムとしての成膜性及び透明性に優れた硬化物を得るのに好適な硬化性樹脂組成物、前記硬化性組成物を用いたドライフィルム及び硬化物、硬化物を用いた配線板及び電子部品を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to provide a dry film having excellent film-forming properties and transparency while maintaining excellent properties inherent in epoxy resins such as adhesiveness, mechanical properties, water resistance, chemical resistance, heat resistance, and electrical insulation. It is an object of the present invention to provide a curable resin composition suitable for obtaining an excellent cured product, a dry film and cured product using the curable composition, and a wiring board and electronic component using the cured product.

本発明者らは、上記目的の実現に向け鋭意検討するなかで、エポキシ樹脂に対する微細セルロース繊維の分散性が低く樹脂組成物の流動性が悪化することや、化学修飾基によっては微細セルロース繊維から脱離して硬化成分と反応することで、成膜(塗布、乾燥)時にひび割れやスジが入ることに着目し、さらに検討を行った。その結果、エポキシ樹脂と酸無水物の硬化系を採用し、かつカルボキシル基に特定の疎水化修飾をしたセルロースナノファイバーとを併用することにより、樹脂組成物中で微細セルロース繊維の化学修飾基が脱離して硬化成分と反応することが抑制でき、樹脂組成物の流動性と優れた成膜性が得られ、着色や濁りなどの無い透明性に優れた硬化物が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。 The inventors of the present invention have made intensive studies to achieve the above object, and have found that the dispersibility of fine cellulose fibers in epoxy resin is low and the fluidity of the resin composition is deteriorated. We focused on cracks and streaks during film formation (coating and drying) due to detachment and reaction with the curing component, and conducted further investigations. As a result, by adopting a curing system of an epoxy resin and an acid anhydride, and by using together cellulose nanofibers in which the carboxyl group is specifically modified to be hydrophobic, the chemically modified groups of the fine cellulose fibers are formed in the resin composition. It was found that it is possible to suppress the detachment and reaction with the curing component, the fluidity of the resin composition and excellent film-forming properties can be obtained, and the cured product with excellent transparency without coloring or turbidity can be obtained. I have completed my invention.

すなわち、本発明は、エポキシ樹脂と、酸無水物と、セルロースナノファイバーと、を含む、硬化性樹脂組成物であって、
前記セルロースナノファイバーが下式1の構造を含むことを特徴とする、硬化性樹脂組成物を提供する。
下式1中のRは、飽和又は不飽和の、環状、直鎖状又は分岐状の炭化水素基であり、Rは、水素、又は、飽和若しくは不飽和の、環状、直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基である。
(式1)

Figure 0007176945000001
That is, the present invention is a curable resin composition containing an epoxy resin, an acid anhydride, and cellulose nanofibers,
A curable resin composition is provided, wherein the cellulose nanofibers have a structure represented by Formula 1 below.
R 1 in the following formula 1 is a saturated or unsaturated, cyclic, linear or branched hydrocarbon group, and R 2 is hydrogen or a saturated or unsaturated cyclic, linear or It is a branched hydrocarbon group.
(Formula 1)
Figure 0007176945000001

前記Rは、炭素数が3~18である炭化水素基であるとしてもよい。Rが水素であるとしてもよい。 R 1 may be a hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. R 2 may be hydrogen.

前記酸無水物は、脂環式化合物であるとしてもよい。 The acid anhydride may be an alicyclic compound.

前記エポキシ樹脂は、脂環式化合物であるとしてもよい。 The epoxy resin may be an alicyclic compound.

また、本発明は、前記硬化性樹脂組成物が、フィルム上に塗布又は含浸、乾燥されてなる樹脂層を有することを特徴とする、ドライフィルムを提供する。 The present invention also provides a dry film, characterized by having a resin layer formed by applying or impregnating the curable resin composition on the film and drying the film.

また、本発明は、前記硬化性樹脂組成物又は前記ドライフィルムが硬化して得られることを特徴とする、硬化物を提供する。 The present invention also provides a cured product obtained by curing the curable resin composition or the dry film.

また、本発明は、前記硬化物を備えることを特徴とする、配線板を提供する。 Moreover, this invention provides the wiring board characterized by including the said hardened|cured material.

また、本発明は、前記硬化物を備えることを特徴とする、電子部品を提供する。 Moreover, this invention provides the electronic component characterized by including the said hardened|cured material.

本発明によれば、エポキシ樹脂の硬化物としての接着性、機械特性、耐水性、耐薬品性、耐熱性、電気絶縁性等の優れた特性を保ちつつ、ドライフィルムとしての成膜性及び透明性に優れた硬化物を得るのに好適な硬化性樹脂組成物、前記硬化性組成物を用いたドライフィルム及び硬化物、硬化物を用いた配線板及び電子部品を提供することができる。 According to the present invention, while maintaining excellent properties such as adhesiveness, mechanical properties, water resistance, chemical resistance, heat resistance, and electrical insulation as a cured product of an epoxy resin, the film-forming properties and transparency as a dry film can be achieved. It is possible to provide a curable resin composition suitable for obtaining a cured product having excellent properties, a dry film and a cured product using the curable composition, and a wiring board and an electronic component using the cured product.

なお、説明した化合物に異性体が存在する場合、特に断らない限り、存在し得る全ての異性体が本発明において使用可能である。 In addition, when isomers exist in the described compounds, all possible isomers can be used in the present invention unless otherwise specified.

<<<硬化性樹脂組成物>>>
本発明にかかる硬化性樹脂組成物は、エポキシ樹脂と、酸無水物と、セルロースナノファイバー(CNFと略す場合がある)と、を含む。
<<<Curable Resin Composition>>>
A curable resin composition according to the present invention contains an epoxy resin, an acid anhydride, and cellulose nanofibers (sometimes abbreviated as CNF).

以下に、本発明にかかる硬化性樹脂組成物について詳述する。 The curable resin composition according to the present invention is described in detail below.

<<硬化性樹脂>>
本発明にかかる硬化性樹脂組成物は熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含む。
<<Curable Resin>>
The curable resin composition according to the present invention contains an epoxy resin as a thermosetting resin.

本発明にかかるエポキシ樹脂は、特に限定されない。エポキシ樹脂としては、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールE型エポキシ樹脂、ビスフェノールM型エポキシ樹脂、ビスフェノールP型エポキシ樹脂、ビスフェノールZ型エポキシ樹脂などのビスフェノール型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂などのノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、アリールアルキレン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、アントラセン型エポキシ樹脂、フェノキシ型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ノルボルネン型エポキシ樹脂、トリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂、ヒダントイン型エポキシ樹脂、テトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂、ブロム化エポキシ樹脂、水添(ビスフェノール)型樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ジグリシジルフタレート樹脂、テトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂、グリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂、シクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートとの共重合エポキシ樹脂、エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体、CTBN変性エポキシ樹脂、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、フェニル-1,3-ジグリシジルエーテル、1,6-ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコール又はプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリス(2,3-エポキシプロピル)イソシアヌレート、トリグリシジルトリス(2-ヒドロキシエチル)イソシアヌレートなどのエポキシ樹脂等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができ、硬化物の透明性の観点から、脂環式構造を有する又は脂肪族鎖状構造を有するエポキシ樹脂、脂環式構造を有する又は脂肪族鎖状構造を有するエポキシ基含有モノマーもしくはオリゴマーを用いることが好ましく、脂環式構造を有するエポキシ樹脂がさらに好ましい。 The epoxy resin according to the present invention is not particularly limited. Epoxy resins include bisphenol-type epoxy resins such as bisphenol A-type epoxy resin, bisphenol F-type epoxy resin, bisphenol S-type epoxy resin, bisphenol E-type epoxy resin, bisphenol M-type epoxy resin, bisphenol P-type epoxy resin, and bisphenol Z-type epoxy resin. Novolac epoxy resins such as epoxy resins, bisphenol A novolak epoxy resins, phenol novolak epoxy resins, cresol novolak epoxy resins, biphenyl epoxy resins, biphenyl aralkyl epoxy resins, arylalkylene epoxy resins, tetraphenylolethane epoxy resins resins, naphthalene-type epoxy resins, anthracene-type epoxy resins, phenoxy-type epoxy resins, dicyclopentadiene-type epoxy resins, norbornene-type epoxy resins, trihydroxyphenylmethane-type epoxy resins, hydantoin-type epoxy resins, tetraphenylolethane-type epoxy resins, Bromated epoxy resin, hydrogenated (bisphenol) type resin, glycidylamine type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, diglycidyl phthalate resin, tetraglycidyl xylenoyl ethane resin, glycidyl methacrylate copolymer epoxy resin, cyclohexylmaleimide and Copolymerized epoxy resin with glycidyl methacrylate, epoxy-modified polybutadiene rubber derivative, CTBN-modified epoxy resin, trimethylolpropane polyglycidyl ether, phenyl-1,3-diglycidyl ether, 1,6-hexanediol diglycidyl ether, ethylene Epoxy resins such as diglycidyl ether of glycol or propylene glycol, sorbitol polyglycidyl ether, tris(2,3-epoxypropyl)isocyanurate, and triglycidyltris(2-hydroxyethyl)isocyanurate. These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of the transparency of the cured product, epoxy resins having an alicyclic structure or an epoxy group-containing monomer or oligomer having an aliphatic chain structure, and more preferably an epoxy resin having an alicyclic structure.

また、市販のエポキシ樹脂としては、例えば、三菱ケミカル株式会社製のjER828、jER834、jER1001、jER1004、DIC株式会社製のエピクロン840、エピクロン850、エピクロン1050、エピクロン2055、新日鉄住金化学株式会社製のエポトートYD-011、YD-013、YD-127、YD-128、ダウ・ケミカル社製のD.E.R.317、D.E.R.331、D.E.R.661、D.E.R.664、住友化学工業株式会社製のスミ-エポキシESA-011、ESA-014、ELA-115、ELA-128、旭化成工業株式会社製のA.E.R.330、A.E.R.331、A.E.R.661、A.E.R.664等(いずれも商品名)のビスフェノールA型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjERYL903、DIC株式会社製のエピクロン152、エピクロン165、新日鉄住金化学株式会社製のエポトートYDB-400、YDB-500、ダウ・ケミカル社製のD.E.R.542、住友化学工業株式会社製のスミ-エポキシESB-400、ESB-700、旭化成工業株式会社製のA.E.R.711、A.E.R.714等(いずれも商品名)のブロム化エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjER152、jER154、ダウ・ケミカル社製のD.E.N.431、D.E.N.438、DIC株式会社製のエピクロンN-730、エピクロンN-770、エピクロンN-865、新日鉄住金化学株式会社社製のエポトートYDCN-701、YDCN-704、日本化薬株式会社製のEPPN-201、EOCN-1025、EOCN-1020、EOCN-104S、RE-306、住友化学工業株式会社製のスミ-エポキシESCN-195X、ESCN-220、旭化成工業株式会社製のA.E.R.ECN-235、ECN-299等(いずれも商品名)のノボラック型エポキシ樹脂;DIC株式会社製のエピクロン830、三菱ケミカル株式会社製jER807、新日鉄住金化学株式会社製のエポトートYDF-170、YDF-175、YDF-2004等(いずれも商品名)のビスフェノールF型エポキシ樹脂;新日鉄住金化学株式会社製のエポトートST-2004、ST-2007、ST-3000(商品名)等の水添ビスフェノールA型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjER604、新日鉄住金化学株式会社製のエポトートYH-434、住友化学工業株式会社製のスミ-エポキシELM-120等(いずれも商品名)のグリシジルアミン型エポキシ樹脂;ヒダントイン型エポキシ樹脂;株式会社ダイセル製のセロキサイド2021P等(商品名)の脂環式エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のYL-933、ダウ・ケミカル社製のT.E.N.、EPPN-501、EPPN-502等(いずれも商品名)のトリヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のYL-6056、YX-4000、YL-6121(いずれも商品名)等のビキシレノール型もしくはビフェノール型エポキシ樹脂又はそれらの混合物;日本化薬株式会社製EBPS-200、旭電化工業株式会社製EPX-30、DIC株式会社製のEXA-1514(商品名)等のビスフェノールS型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjER157S(商品名)等のビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂;三菱ケミカル株式会社製のjERYL-931等(いずれも商品名)のテトラフェニロールエタン型エポキシ樹脂;日産化学工業株式会社製のTEPIC等(商品名)の複素環式エポキシ樹脂;日本油脂株式会社製ブレンマーDGT等のジグリシジルフタレート樹脂;新日鉄住金化学株式会社製ZX-1063等のテトラグリシジルキシレノイルエタン樹脂;新日鉄化学株式会社製ESN-190、ESN-360、DIC株式会社製HP-4032、EXA-4750、EXA-4700等のナフタレン基含有エポキシ樹脂;DIC株式会社製HP-7200、HP-7200H等のジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂;日本油脂株式会社製CP-50S、CP-50M等のグリシジルメタアクリレート共重合系エポキシ樹脂;さらにシクロヘキシルマレイミドとグリシジルメタアクリレートの共重合エポキシ樹脂;エポキシ変性のポリブタジエンゴム誘導体(例えばダイセル化学工業製PB-3600等)、CTBN変性エポキシ樹脂(例えば東都化成株式会社製のYR-102、YR-450等)等が挙げられる。 Examples of commercially available epoxy resins include jER828, jER834, jER1001, and jER1004 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; Epiclon 840, Epiclon 850, Epiclon 1050, and Epiclon 2055 manufactured by DIC Corporation; YD-011, YD-013, YD-127, YD-128, Dow Chemical Company D.I. E. R. 317, D. E. R. 331, D. E. R. 661, D. E. R. 664, Sumitomo Chemical Co., Ltd. Sumie-epoxy ESA-011, ESA-014, ELA-115, ELA-128, Asahi Chemical Co., Ltd. A. E. R. 330, A. E. R. 331, A. E. R. 661, A. E. R. 664, etc. (both trade names); jERYL903 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; Epiclon 152 and Epiclon 165 manufactured by DIC Corporation; Dow Chemical Company's D.I. E. R. 542, Sumie-Epoxy ESB-400 and ESB-700 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd., A.M.D. manufactured by Asahi Chemical Industry Co., Ltd. E. R. 711, A. E. R. Brominated epoxy resins such as 714 (all trade names); jER152 and jER154 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; E. N. 431, D. E. N. 438, Epiclon N-730, Epiclon N-770, Epiclon N-865 manufactured by DIC Corporation, Epotote YDCN-701, YDCN-704 manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., EPPN-201 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EOCN-1025, EOCN-1020, EOCN-104S, RE-306, Sumitomo Chemical Co., Ltd. Sumie-Epoxy ESCN-195X, ESCN-220, Asahi Chemical Industry Co., Ltd. A. E. R. ECN-235, ECN-299, etc. (both trade names) novolac type epoxy resins; Epiclon 830 manufactured by DIC Corporation, jER807 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Epotote YDF-170 and YDF-175 manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. , YDF-2004, etc. (all trade names); Hydrogenated bisphenol A epoxy resins such as Epotato ST-2004, ST-2007, ST-3000 (trade names) manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. ; Mitsubishi Chemical Co., Ltd. jER604, Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Epototo YH-434, Sumitomo Chemical Co., Ltd. Sumi-Epoxy ELM-120, etc. (all trade names) glycidylamine type epoxy resin; hydantoin type Epoxy resin; alicyclic epoxy resin such as Celoxide 2021P (trade name) manufactured by Daicel Corporation; YL-933 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation; E. N. , EPPN-501, EPPN-502, etc. (all trade names); trihydroxyphenylmethane-type epoxy resins; Xylenol-type or biphenol-type epoxy resins or mixtures thereof; EBPS-200 manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., EPX-30 manufactured by Asahi Denka Kogyo Co., Ltd., and bisphenol S-type epoxy such as EXA-1514 (trade name) manufactured by DIC Corporation Resin; bisphenol A novolak type epoxy resin such as jER157S (trade name) manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.; tetraphenylol ethane type epoxy resin such as jERYL-931 (both trade names) manufactured by Mitsubishi Chemical Co.; Heterocyclic epoxy resins such as TEPIC (trade name) manufactured by Co., Ltd.; diglycidyl phthalate resins such as BLEMMER DGT manufactured by NOF Corporation; tetraglycidyl xylenoyl ethane resins such as ZX-1063 manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd.; ESN-190, ESN-360 manufactured by Nippon Steel Chemical Co., Ltd.; HP-4032, EXA-4750, EXA-4700 manufactured by DIC Corporation; naphthalene group-containing epoxy resins; Epoxy resins having a cyclopentadiene skeleton; Glycidyl methacrylate copolymer epoxy resins such as CP-50S and CP-50M manufactured by NOF Corporation; Copolymer epoxy resins of cyclohexylmaleimide and glycidyl methacrylate; Epoxy-modified polybutadiene rubber derivatives (eg, PB-3600 manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.), CTBN-modified epoxy resins (eg, YR-102, YR-450, etc. manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), and the like.

エポキシ樹脂の含有量としては、全熱硬化性樹脂に対して、例えば、50質量%以上、90質量%以上、95質量%以上、99質量%以上等としてもよい。あるいは、1質量%以上90質量%以下、10質量%以上85質量%以下、20質量%以上80質量%以下等としてもよい。 The content of the epoxy resin may be, for example, 50% by mass or more, 90% by mass or more, 95% by mass or more, or 99% by mass or more with respect to the total thermosetting resin. Alternatively, it may be 1% by mass or more and 90% by mass or less, 10% by mass or more and 85% by mass or less, or 20% by mass or more and 80% by mass or less.

<<硬化剤>>
本発明にかかる硬化性樹脂組成物は硬化剤として酸無水物を含む。
<<Curing agent>>
The curable resin composition according to the present invention contains an acid anhydride as a curing agent.

本発明にかかる酸無水物は、特に限定されない。酸無水物としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、無水ナジック酸、無水ヘット酸、ドデセニル無水コハク酸、無水グルタル酸、メチル無水ナジック酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルジヒドロ無水ナジック酸、シクロペンタンテトラカルボン酸ジアンヒドリド、ビシクロ(2.2.2)オクト-7-2,3,5,6-テトラカルボン酸ジアンヒドリド等が挙げられる。これらは単独でもしくは2種以上併せて用いることができる。酸無水物は、硬化物の耐熱性、機械的特性、透明性の観点から、脂環式構造を有する酸無水物が好ましい。 The acid anhydride according to the invention is not particularly limited. Examples of acid anhydrides include phthalic anhydride, maleic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, hexahydrophthalic anhydride, tetrahydrophthalic anhydride, methylnadic anhydride, nadic anhydride, hetic anhydride, and dodecenyl. succinic anhydride, glutaric anhydride, methyl nadic anhydride, methylhexahydrophthalic anhydride, methyltetrahydrophthalic anhydride, trialkyltetrahydrophthalic anhydride, methyldihydronadic anhydride, cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, bicyclo(2 2.2) octo-7-2,3,5,6-tetracarboxylic acid dianhydride and the like. These can be used alone or in combination of two or more. The acid anhydride is preferably an acid anhydride having an alicyclic structure from the viewpoint of heat resistance, mechanical properties and transparency of the cured product.

また、市販の酸無水物としては、例えば、メチルテトラヒドロ無水フタル酸としてはDIC株式会社製MT500;ヘキサヒドロ無水フタル酸としては新日本理化株式会社製リカシッドHH、丸善石油化学株式会社製HHPA;メチルヘキサヒドロ無水フタル酸としてはDIC株式会社製B-570、B-650;ヘキサヒドロ無水フタル酸とメチルヘキサヒドロフタル酸の混合物としては、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸:ヘキサヒドロ無水フタル酸=70:30で配合された新日本理化株式会社製リカシッドMH700;無水メチルナジック酸としては日本化薬株式会社製MCD;トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸としては三菱化学株式会社製YH-306;が挙げられる。 Examples of commercially available acid anhydrides include MT500 manufactured by DIC Corporation as methyltetrahydrophthalic anhydride; Rikacid HH manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd. as hexahydrophthalic anhydride; As hydrophthalic anhydride, B-570 and B-650 manufactured by DIC Corporation; as a mixture of hexahydrophthalic anhydride and methylhexahydrophthalic acid, methylhexahydrophthalic anhydride: hexahydrophthalic anhydride = 70:30. MCD manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. as methyl nadic anhydride; YH-306 manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation as trialkyltetrahydrophthalic anhydride;

酸無水物の含有量としては、酸無水物当量/エポキシ当量が、0.7~1.4であることが好ましく、0.8~1.2がより好ましい。かかる範囲にあることで、硬化物が優れた耐熱性、機械的特性、透明性を有することができる。 As for the content of acid anhydride, the ratio of acid anhydride equivalent/epoxy equivalent is preferably 0.7 to 1.4, more preferably 0.8 to 1.2. Within this range, the cured product can have excellent heat resistance, mechanical properties and transparency.

本発明にかかる硬化性樹脂組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲で、酸無水物以外のその他の硬化剤を含んでもよい。その他の硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールAノボラック樹脂、レゾール型フェノール樹脂などのフェノール樹脂;脂肪族ポリアミン、ポリアミノアミド(ポリアミド樹脂)、ケティミン、脂環族ジアミン、芳香族ジアミン、メラミン樹脂、ジシアンジアミド、その他のアミン系(イミダゾール、3級アミン)等のアミン系化合物;メルカプタン系化合物;シアネートエステル樹脂、活性エステル樹脂;ベンゾオキサジン環を有する樹脂;ルイス酸錯化合物等や、これらの変性物が挙げられる。 The curable resin composition according to the present invention may contain a curing agent other than the acid anhydride as long as the effects of the present invention are not impaired. Other curing agents include phenolic resins such as phenolic novolac resin, cresol novolac resin, bisphenol A novolak resin, and resol-type phenolic resin; , melamine resin, dicyandiamide, other amine-based (imidazole, tertiary amine) and other amine-based compounds; mercaptan-based compounds; cyanate ester resins, active ester resins; resins having a benzoxazine ring; Modified products of

<<セルロースナノファイバー>>
本発明にかかるCNFは、その構造中に下記式1の構造を含む。
<<Cellulose Nanofiber>>
CNF according to the present invention includes the structure of the following formula 1 in its structure.

(式1)

Figure 0007176945000002
(Formula 1)
Figure 0007176945000002

式1中のRは、飽和若しくは不飽和の、環状又は直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基であればよく、特に限定されない。また、式1中のRは、水素、又は、飽和若しくは不飽和の、環状又は直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基であればよく、特に限定されない。式1中のRは、炭素数1~30である炭化水素基が好ましく、炭素数が3~18である炭化水素基がより好ましい。式1中のRは水素であることが好ましい。かかる構造である場合には、成膜時に筋が入ったり、ひびが入ったりせずに、優れた成膜性を有することができる。 R 1 in Formula 1 is not particularly limited as long as it is a saturated or unsaturated, cyclic, linear or branched hydrocarbon group. R 2 in Formula 1 is not particularly limited as long as it is hydrogen or a saturated or unsaturated, cyclic, linear or branched hydrocarbon group. R 1 in Formula 1 is preferably a hydrocarbon group having 1 to 30 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms. Preferably, R 2 in Formula 1 is hydrogen. In the case of such a structure, excellent film-forming properties can be achieved without streaks or cracks during film formation.

炭素数1の炭化水素基、又は、炭素数2~30の飽和若しくは不飽和の環状、直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基が挙げられる。具体例としては、以下の炭化水素基が挙げられる。 A hydrocarbon group having 1 carbon atom, or a saturated or unsaturated cyclic, linear or branched hydrocarbon group having 2 to 30 carbon atoms can be mentioned. Specific examples include the following hydrocarbon groups.

炭素数1の炭化水素基としてはメチル基が挙げられる。 A methyl group is mentioned as a hydrocarbon group of carbon number 1.

炭素数2~30の飽和の、直鎖状の炭化水素基としては、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、ドコシル基、オクタコサニル基が挙げられる。 Saturated, linear hydrocarbon groups having 2 to 30 carbon atoms include ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, octyl, nonyl, decyl, dodecyl, octadecyl, and docosyl. and octacosanyl groups.

炭素数2~30の不飽和の、直鎖状の炭化水素基としては、オレイル基、ミリストレイル基、パルミトレイル基、リノレイル基、リノレニル基、エイコサニル基が挙げられる。 Unsaturated straight chain hydrocarbon groups having 2 to 30 carbon atoms include oleyl, myristoleyl, palmitoleyl, linoleyl, linolenyl and eicosanyl groups.

炭素数2~30の飽和の、分岐状の炭化水素基としては、イソプロピル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、イソペンチル基、tert-ペンチル基、イソへキシル基、2-ヘキシル基、ジメチルブチル基、エチルブチル基が挙げられる。 Saturated, branched hydrocarbon groups having 2 to 30 carbon atoms include isopropyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, isopentyl, tert-pentyl, isohexyl and 2-hexyl. group, dimethylbutyl group, and ethylbutyl group.

炭素数2~30の不飽和の、分岐状の炭化水素基としては、イソプロピレン基、イソブチレン基、sec-ブチレン基、tert-ブチレン基、イソペンチレン基、tert-ペンチレン基、イソへキシレン基、2-ヘキシレン基、ジメチルブチレン基、エチルブチレン基が挙げられる。 Examples of unsaturated branched hydrocarbon groups having 2 to 30 carbon atoms include isopropylene group, isobutylene group, sec-butylene group, tert-butylene group, isopentylene group, tert-pentylene group, isohexylene group, 2 -hexylene group, dimethylbutylene group, and ethylbutylene group.

炭素数2~30の飽和の、環状の炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロへプシル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、シクロウンデシル基、シクロドデシル基、シクロトリデシル基、シクロテトラデシル基、シクロペンタデシル基、シクロヘキサデシル基、シクロヘプタデシル基、シクロオクタデシル基などの脂環式炭化水素基が挙げられる。 Examples of saturated cyclic hydrocarbon groups having 2 to 30 carbon atoms include cyclopentyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, cycloundecyl, and cyclo Alicyclic hydrocarbon groups such as dodecyl group, cyclotridecyl group, cyclotetradecyl group, cyclopentadecyl group, cyclohexadecyl group, cycloheptadecyl group and cyclooctadecyl group can be mentioned.

炭素数3~30の不飽和の、環状の炭化水素基としては、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロヘキシレン基、シクロへプシレン基、シクロオクチレン基、シクロノニレン基、シクロデシレン基、シクロウンデシレン基、シクロドデシレン基、シクロトリデシレン基、シクロテトラデシレン基、シクロペンタデシレン基、シクロヘキサデシレン基、シクロヘプタデシレン基、シクロオクタデシレン基などの不飽和の脂環式炭化水素基;ベンゼン基、ナフタレン基、アントラセン基等の芳香族炭化水素基;が挙げられ、これら環状炭化水素基にさらに炭化水素基が付加し不飽和の、環状の炭化水素基を挙げることができる。 The unsaturated cyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms includes a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cycloheptylene group, a cyclooctylene group, a cyclononylene group, and a cyclodecylene group. , cycloundecylene group, cyclododecylene group, cyclotridecylene group, cyclotetradecylene group, cyclopentadecylene group, cyclohexadecylene group, cycloheptadecylene group, cyclooctadecylene group, etc. Hydrogen group; Aromatic hydrocarbon group such as benzene group, naphthalene group, anthracene group; .

アリール基としては、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、トリフェニル基が挙げられ、これらは単独で又は2種以上結合していてもよい。なかでも、樹脂との相溶性の観点から、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。 Specific examples of the aryl group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, biphenyl group, and triphenyl group, and these may be used singly or in combination of two or more. Among them, phenyl group, naphthyl group, and biphenyl group are preferred, and phenyl group is more preferred, from the viewpoint of compatibility with the resin.

アラルキル基としては、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基、フェニルヘプチル基が挙げられ、これらは単独で又は2種以上結合していてもよい。中でも、樹脂との相溶性の観点から、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基が好ましく、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルペンチル基がより好ましい。 The aralkyl group specifically includes a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a phenylpentyl group, a phenylhexyl group, and a phenylheptyl group, and these may be used singly or in combination of two or more. Among them, benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, phenylpentyl group and phenylhexyl group are preferable, and benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group and phenylpentyl group are more preferable from the viewpoint of compatibility with the resin.

また、上記アリール基、アラルキル基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1~6のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、イソペンチルオキシカルボニル基等の炭素数1~6のアルコキシカルボニル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;炭素数1~6のアシル基、アラルキル基、アラルキルオキシ基が挙げられる。 In addition, the above aryl group and aralkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert- Alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as butyl, pentyl, isopentyl and hexyl; methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy and tert-butoxy , pentyloxy group, isopentyloxy group, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as hexyloxy group; methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, isobutoxycarbonyl group, alkoxycarbonyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as sec-butoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group and isopentyloxycarbonyl group; halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; Examples include acyl groups, aralkyl groups, and aralkyloxy groups having 1 to 6 carbon atoms.

飽和若しくは不飽和の環状、直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基の炭素数は、硬化性樹脂との組み合わせによって任意に選択されるが、1以上、特に3以上、とりわけ10以上であることが好ましく、また30以下、特に20以下、とりわけ18以下であることが好ましい。例えば、1以上30以下であることが好ましく、3以上20以下であることが好ましく、3以上18以下であることが特に好ましく、10以上18以下であることが一層好ましい。炭素数が上述の範囲にあることで、CNFと硬化性樹脂とが均一な混合状態となり、硬化性樹脂組成物は高い成膜性を有するとともに、その硬化物は優れた透明性を有することができる。 The number of carbon atoms in the saturated or unsaturated cyclic, linear or branched hydrocarbon group is arbitrarily selected depending on the combination with the curable resin, but is preferably 1 or more, especially 3 or more, especially 10 or more. It is preferably 30 or less, particularly 20 or less, especially 18 or less. For example, it is preferably from 1 to 30, preferably from 3 to 20, particularly preferably from 3 to 18, and even more preferably from 10 to 18. When the number of carbon atoms is within the above range, the CNF and the curable resin are in a uniform mixed state, the curable resin composition has high film-forming properties, and the cured product has excellent transparency. can.

本発明にかかる硬化性樹脂組成物における疎水化CNFの配合量は、硬化性樹脂の全量(固形分基準)100質量部に対して、好ましくは0.1質量部以上30質量部以下、より好ましくは1質量部以上20質量部以下、さらに好ましくは2質量部以上10質量部以下である。配合量を0.1質量部以上とすると、硬化性樹脂組成物の成膜性が高くなり、30質量部以下とすると、硬化性樹脂組成物の成膜性が高く、その硬化物は優れた透明性を有することができる。 The amount of hydrophobized CNF in the curable resin composition according to the present invention is preferably 0.1 parts by mass or more and 30 parts by mass or less, more preferably 100 parts by mass based on the total amount of the curable resin (based on solid content). is 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less, more preferably 2 parts by mass or more and 10 parts by mass or less. When the amount is 0.1 part by mass or more, the film-forming property of the curable resin composition is high, and when it is 30 parts by mass or less, the film-forming property of the curable resin composition is high, and the cured product is excellent. It can have transparency.

原材料の天然セルロース繊維としては、例えば、針葉樹系パルプ、広葉樹系パルプ等の木材パルプ;コットンリンター、コットンリントのような綿系パルプ;麦わらパルプ、バガスパルプ等の非木材系パルプ;バクテリアセルロース等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。 Natural cellulose fibers used as raw materials include, for example, wood pulp such as softwood pulp and hardwood pulp; cotton pulp such as cotton linter and cotton lint; non-wood pulp such as straw pulp and bagasse pulp; and bacterial cellulose. These can be used alone or in combination of two or more.

上記原材料は主としてセルロース、ヘミセルロース及びリグニンから構成され、このうちリグニンの含有量は通常0~40質量%程度、特には0~10質量%程度である。これらの原材料については、必要に応じ、リグニンの除去ないし漂白処理を行って、リグニン量の調整を行うことができる。なお、リグニン含有量の測定は、Klason法により行うことができる。 The raw material is mainly composed of cellulose, hemicellulose and lignin, and the content of lignin is usually about 0 to 40% by mass, particularly about 0 to 10% by mass. As for these raw materials, if necessary, lignin can be removed or bleached to adjust the amount of lignin. In addition, the measurement of lignin content can be performed by the Klason method.

植物の細胞壁の中では、セルロース分子が単分子ではなく規則的に凝集して数十本集まった結晶性を有するミクロフィブリルを形成しており、これが植物の基本骨格物質となっている。よって、上記原材料からCNFを製造するためには、上記原材料に対し、叩解ないし粉砕処理、高温高圧水蒸気処理、リン酸塩等による処理等を施すことにより、その繊維をナノサイズまで解きほぐすことができる。 In the cell walls of plants, cellulose molecules are not monomolecular but are regularly aggregated to form crystalline microfibrils consisting of dozens of microfibrils, which are the basic skeletal substance of plants. Therefore, in order to produce CNF from the raw material, the raw material is subjected to beating or crushing treatment, high-temperature and high-pressure steam treatment, treatment with phosphate, etc., so that the fibers can be unraveled to nanosize. .

また、天然セルロース繊維に対して、酸化処理(例えば、後述するTEMPOを用いた酸化処理)を行うことによって、天然セルロースのグルコピラノース環中のC6位の1級水酸基を選択的にカルボキシル基へと酸化することにより、カルボキシル基含有セルロース繊維を得ることができる。この処理を行うことにより、セルロース繊維を比較的弱いせん断力で、ナノサイズ(カルボキシル基含有CNF)まで解きほぐすことができる。 In addition, by subjecting the natural cellulose fiber to oxidation treatment (for example, oxidation treatment using TEMPO described later), the primary hydroxyl group at the C6 position in the glucopyranose ring of natural cellulose is selectively converted to a carboxyl group. A carboxyl group-containing cellulose fiber can be obtained by oxidation. By performing this treatment, the cellulose fibers can be unraveled to nano-size (carboxyl group-containing CNF) with a relatively weak shearing force.

さらに、カルボキシル基含有CNFのカルボキシル基を、アミン化合物で修飾して疎水化することで、疎水化CNFを得ることができる。 Furthermore, hydrophobized CNF can be obtained by modifying the carboxyl group of carboxyl group-containing CNF with an amine compound to make it hydrophobic.

(スラリー化工程)
まず、水中に天然セルロース繊維を分散させたスラリーを調製する。スラリーは、原料となる天然セルロース繊維(絶対乾燥基準:150℃にて30分間加熱乾燥させた後の天然セルロース繊維の質量)に対して約10~1000倍量(質量基準)の水を加え、ミキサー等で処理することにより得られる。天然セルロース繊維は、叩解等の表面積を高める処理が施されていてもよい。また、上記市販のパルプのセルロースI型結晶化度は、通常80%以上である。
(Slurry process)
First, a slurry is prepared by dispersing natural cellulose fibers in water. The slurry is prepared by adding about 10 to 1000 times the amount (based on mass) of water to the raw material natural cellulose fiber (absolute dry basis: mass of natural cellulose fiber after drying by heating at 150 ° C. for 30 minutes), It can be obtained by processing with a mixer or the like. The natural cellulose fibers may be subjected to a treatment such as beating to increase the surface area. Moreover, the cellulose type I crystallinity of the commercially available pulp is usually 80% or more.

(酸化処理工程)
次に、上記天然セルロース繊維を、N-オキシル化合物等の酸化剤の存在下で酸化処理して、カルボキシル基含有セルロース繊維を得る(以下、単に「酸化処理」と称する場合がある)。
(Oxidation treatment step)
Next, the natural cellulose fibers are oxidized in the presence of an oxidizing agent such as an N-oxyl compound to obtain carboxyl group-containing cellulose fibers (hereinafter sometimes simply referred to as "oxidation treatment").

N-オキシル化合物としては、炭素数1又は2のアルキル基を有するピペリジンオキシル化合物、ピロリジンオキシル化合物、イミダゾリンオキシル化合物、及び、アザアダマンタン化合物から選ばれる1種以上の複素環式のN-オキシル化合物が好ましい。これらの中では、反応性の観点から、炭素数1又は2のアルキル基を有するピペリジンオキシル化合物が好ましく、2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン-1-オキシル(TEMPO)、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン-1-オキシル、4-アルコキシ-2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン-1-オキシル、4-ベンゾイルオキシ-2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン-1-オキシル、4-アミノ-2,2,6,6-テトラアルキルピペリジン-1-オキシル等のジ-tert-アルキルニトロキシル化合物、4-アセトアミド-TEMPO、4-カルボキシ-TEMPO、4-ホスフォノキシ-TEMPO等が挙げられる。これらのピペリジンオキシル化合物の中では、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル(TEMPO)、4-ヒドロキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル、4-メトキシ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシルがより好ましく、2,2,6,6-テトラメチルピペリジン-1-オキシル(TEMPO)がさらに好ましい。 As the N-oxyl compound, one or more heterocyclic N-oxyl compounds selected from piperidineoxyl compounds having an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms, pyrrolidineoxyl compounds, imidazolineoxyl compounds, and azaadamantane compounds. preferable. Among these, piperidineoxyl compounds having an alkyl group having 1 or 2 carbon atoms are preferred from the viewpoint of reactivity, and 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine-1-oxyl (TEMPO), 4-hydroxy- 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine-1-oxyl, 4-alkoxy-2,2,6,6-tetraalkylpiperidine-1-oxyl, 4-benzoyloxy-2,2,6,6-tetra Alkylpiperidine-1-oxyl, di-tert-alkylnitroxyl compounds such as 4-amino-2,2,6,6-tetraalkylpiperidine-1-oxyl, 4-acetamido-TEMPO, 4-carboxy-TEMPO, 4 -Phosphonoxy-TEMPO and the like. Among these piperidineoxyl compounds are 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO), 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl, 4- Methoxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl is more preferred, and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl (TEMPO) is even more preferred.

N-オキシル化合物の量は、触媒量であればよく、天然セルロース繊維(絶対乾燥基準)100質量部に対して、好ましくは0.001~10質量部であり、より好ましくは0.01~9質量部であり、さらに好ましくは0.1~8質量部であり、よりさらに好ましくは0.5~5質量部である。 The amount of the N-oxyl compound may be a catalytic amount, and is preferably 0.001 to 10 parts by mass, more preferably 0.01 to 9 parts by mass, relative to 100 parts by mass of natural cellulose fiber (absolute dry basis). parts by mass, more preferably 0.1 to 8 parts by mass, and even more preferably 0.5 to 5 parts by mass.

天然セルロース繊維の酸化処理においては、N-オキシル化合物以外の酸化剤を使用することができる。酸化剤としては、溶媒をアルカリ性域に調整した場合の溶解度や反応速度等の観点から、酸素又は空気、過酸化物;ハロゲン、次亜ハロゲン酸、亜ハロゲン酸、過ハロゲン酸及びそれらのアルカリ金属塩又はアルカリ土類金属塩;ハロゲン酸化物、窒素酸化物等が挙げられる。これらの中でも、アルカリ金属次亜ハロゲン酸塩が好ましく、具体的には、次亜塩素酸ナトリウムや次亜臭素酸ナトリウムが例示される。酸化剤の使用量は、天然セルロース繊維のカルボキシル基置換度(酸化度)に応じて選択すればよく、また、反応条件によって酸化反応収率が異なるため一概には決められないが、原材料である天然セルロース繊維(絶対乾燥基準)100質量部に対し、好ましくは約1~100質量部となる範囲である。 Oxidizing agents other than N-oxyl compounds can be used in the oxidation treatment of natural cellulose fibers. As the oxidizing agent, oxygen or air, peroxides; halogens, hypohalous acids, halogenous acids, perhalogenates and their alkali metals are selected from the viewpoint of solubility and reaction rate when the solvent is adjusted to an alkaline range. salts or alkaline earth metal salts; halogen oxides, nitrogen oxides and the like. Among these, alkali metal hypohalites are preferred, and specific examples include sodium hypochlorite and sodium hypobromite. The amount of the oxidizing agent to be used may be selected according to the degree of carboxyl group substitution (oxidation degree) of the natural cellulose fiber. It is preferably in the range of about 1 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of natural cellulose fiber (absolute dry basis).

また、酸化反応をより一層効率よく行うため、助触媒として、臭化ナトリウム、臭化カ
リウム等の臭化物や、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム等のヨウ化物等を用いることが
できる。助触媒の量は、その機能を発揮できる有効量であればよく、特に制限はない。
In addition, bromide such as sodium bromide and potassium bromide, iodide such as sodium iodide and potassium iodide, and the like can be used as a co-catalyst in order to perform the oxidation reaction more efficiently. The amount of co-catalyst is not particularly limited as long as it is an effective amount capable of exhibiting its function.

酸化処理における反応温度は、反応の選択性、副反応の抑制の観点から、好ましくは50℃以下であり、より好ましくは40℃以下であり、さらに好ましくは20℃以下であり、その下限は、好ましくは-5℃以上である。 The reaction temperature in the oxidation treatment is preferably 50° C. or lower, more preferably 40° C. or lower, and still more preferably 20° C. or lower, from the viewpoint of reaction selectivity and suppression of side reactions. It is preferably -5°C or higher.

また、反応系のpHは酸化剤の性質に合わせることが好ましく、例えば、酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを用いる場合、反応系のpHはアルカリ性とすることが好ましく、pH7~13が好ましく、pH10~13がより好ましい。さらに、反応時間は1~240分間が望ましい。 Further, the pH of the reaction system is preferably adjusted to the properties of the oxidizing agent. For example, when sodium hypochlorite is used as the oxidizing agent, the pH of the reaction system is preferably alkaline, preferably pH 7 to 13, and pH 10. ~13 is more preferred. Furthermore, the reaction time is desirably 1 to 240 minutes.

上記酸化処理を行うことにより、カルボキシル基含有量が好ましくは0.1mmol/
g以上の、カルボキシル基含有セルロース繊維が得られる。
By performing the oxidation treatment, the carboxyl group content is preferably 0.1 mmol/
A carboxyl group-containing cellulose fiber having a weight of more than g is obtained.

(精製工程)
上記酸化処理工程で得られるカルボキシル基含有セルロース繊維は、触媒として用いるTEMPO等のN-オキシル化合物や副生塩を含む。そのまま次工程を行ってもよいが、精製を行って純度の高いカルボキシル基含有セルロース繊維を得ることもできる。精製方法としては、酸化反応における溶媒の種類、生成物の酸化の程度、精製の程度により最適な方法を採用することができる。例えば、良溶媒として水、貧溶媒としてメタノール、エタノール、アセトン等を用いた再沈殿、ヘキサン等の水と相分離する溶媒へのTEMPO等の抽出、及び、塩のイオン交換、透析等による精製等が挙げられる。
(Refining process)
The carboxyl group-containing cellulose fibers obtained in the oxidation treatment step contain N-oxyl compounds such as TEMPO used as catalysts and by-product salts. Although the next step may be performed as it is, it is also possible to obtain carboxyl group-containing cellulose fibers with high purity by performing purification. As the purification method, an optimum method can be adopted depending on the kind of solvent in the oxidation reaction, the degree of oxidation of the product, and the degree of purification. For example, reprecipitation using water as a good solvent, methanol, ethanol, acetone, etc. as a poor solvent, extraction of TEMPO into a solvent such as hexane that phase separates from water, ion exchange of salts, purification by dialysis, etc. is mentioned.

(微細化工程)
次に、上記精製工程後に得られたカルボキシル基含有セルロース繊維を微細化する工程を行う。微細化工程では、上記精製工程を経たカルボキシル基含有セルロース繊維を溶媒中に分散させ、微細化処理を行うことが好ましい。この微細化工程を行うことにより、平均アスペクト比が上記範囲にあるカルボキシル基含有CNFが得られる。
(Miniaturization process)
Next, a step of refining the carboxyl group-containing cellulose fibers obtained after the purification step is performed. In the micronization step, it is preferable to disperse the carboxyl group-containing cellulose fibers that have undergone the purification step in a solvent and perform a micronization treatment. By performing this refinement step, carboxyl group-containing CNF having an average aspect ratio within the above range can be obtained.

分散媒としての溶媒は、水の他、メタノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1~6、好ましくは炭素数1~3のアルコール;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等の炭素数3~6のケトン;直鎖又は分岐状の炭素数1~6の飽和炭化水素又は不飽和炭化水素;ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン化炭化水素;炭素数2~5の低級アルキルエーテル;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステル等の極性溶媒等が例示される。これらは、単独で又は2種以上を混合して用いることができるが、微細化処理の操作性の観点から、水、炭素数1~6のアルコール、炭素数3~6のケトン、炭素数2~5の低級アルキルエーテル、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、コハク酸メチルトリグリコールジエステル等の極性溶媒が好ましく、環境負荷低減の観点から、水がより好ましい。溶媒の使用量は、カルボキシル基含有セルロース繊維を分散できる有効量であればよく、特に制限はないが、カルボキシル基含有セルロース繊維に対して、好ましくは1~500質量倍、より好ましくは2~200質量倍で使用することができる。 Solvents as dispersion media include water, alcohols having 1 to 6 carbon atoms, preferably 1 to 3 carbon atoms such as methanol, ethanol and propanol; ketones having 3 to 6 carbon atoms such as acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone. linear or branched saturated or unsaturated hydrocarbons having 1 to 6 carbon atoms; aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene; halogenated hydrocarbons such as methylene chloride and chloroform; lower hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms Alkyl ethers; polar solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, and diesters of succinic acid and triethylene glycol monomethyl ether; These can be used alone or in combination of two or more. A polar solvent such as a lower alkyl ether of 1 to 5, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, and methyl triglycol diester succinate is preferred, and water is more preferred from the viewpoint of reducing environmental load. The amount of the solvent to be used is not particularly limited as long as it is an effective amount capable of dispersing the carboxyl group-containing cellulose fibers. It can be used in multiples of mass.

微細化処理で使用する装置としては、公知の分散機が好適に使用される。例えば、離解機、叩解機、低圧ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、グラインダー、カッターミル、ボールミル、ジェットミル、単軸押出機、2軸押出機、超音波攪拌機、家庭用ジューサーミキサー等を用いることができる。また、微細化処理における反応物繊維の固形分濃度は50質量%以下が好ましい。 A known dispersing machine is preferably used as a device used in the fine processing. For example, a disaggregator, a beater, a low-pressure homogenizer, a high-pressure homogenizer, a grinder, a cutter mill, a ball mill, a jet mill, a single-screw extruder, a twin-screw extruder, an ultrasonic stirrer, a household juicer mixer, and the like can be used. In addition, the solid content concentration of the reactant fiber in the pulverization treatment is preferably 50% by mass or less.

また、本発明では、上記微細化処理を行う前に、生化学的処理、化学処理、及び、機械処理から選ばれる少なくとも1つの処理を、さらに行うことができる。具体的には、酸加水分解、熱水分解、酸化分解、粉砕、酵素処理、UV処理、電子線処理等の処理方法が挙げられるが、これらの処理によりセルロース繊維の短繊維化が図られて、微細化処理をより効率的に行うことができ、ひいては、平均アスペクト比が上記範囲内に含まれるものとなる。上記処理内容としては、例えば、精製工程を経たカルボキシル基含有セルロース繊維を酸で還流する方法が挙げられる。酸の種類及びその濃度は特に限定されない。例えば、濃塩酸を添加して、塩酸濃度が0.1~10Mであるカルボキシル基含有セルロース繊維の水分散液を加熱する方法が例示される。 Moreover, in the present invention, at least one treatment selected from biochemical treatment, chemical treatment, and mechanical treatment can be further performed before performing the above-described miniaturization treatment. Specific examples include acid hydrolysis, hydrothermal decomposition, oxidative decomposition, pulverization, enzymatic treatment, UV treatment, electron beam treatment, and the like. , the miniaturization process can be performed more efficiently, and the average aspect ratio is within the above range. Examples of the treatment include a method of refluxing the carboxyl group-containing cellulose fibers that have undergone the refining step with an acid. The type and concentration of acid are not particularly limited. For example, a method of adding concentrated hydrochloric acid and heating an aqueous dispersion of carboxyl group-containing cellulose fibers having a hydrochloric acid concentration of 0.1 to 10M is exemplified.

得られたカルボキシル基含有CNFの形態としては、必要に応じ、固形分濃度を調整した懸濁液状(目視的に無色透明又は不透明な液)、あるいは乾燥処理した粉末状(但し、CNFが凝集した粉末状であり、セルロース粒子を意味するものではない)とすることもできる。なお、懸濁液状にする場合、分散媒として水のみを使用してもよく、水と他の有機溶媒(例えば、エタノール等のアルコール類)や界面活性剤、酸、塩基等との混合溶媒を使用してもよい。 As the form of the obtained carboxyl group-containing CNF, if necessary, the solid content concentration is adjusted suspension form (visually colorless transparent or opaque liquid), or dried powder form (however, CNF aggregated powder, which does not mean cellulose particles). When making a suspension, only water may be used as a dispersion medium, and a mixed solvent of water and other organic solvents (e.g., alcohols such as ethanol), surfactants, acids, bases, etc. may be used. may be used.

上記のようにして、セルロース構成単位のC6位の水酸基がアルデヒド基を経由してカルボキシル基へと選択的に酸化され、上記カルボキシル基含有量が0.1mmol/g以上で、かつ、平均繊維径が0.1~200nm、平均繊維長が600nm以下、平均アスペクト比が1以上200以下の微細化されたセルロース、好ましくは30%以上の結晶化度を有するCNFを得ることができる。 As described above, the hydroxyl group at the C6 position of the cellulose structural unit is selectively oxidized to a carboxyl group via an aldehyde group, and the carboxyl group content is 0.1 mmol/g or more, and the average fiber diameter is of 0.1 to 200 nm, an average fiber length of 600 nm or less, and an average aspect ratio of 1 to 200, preferably CNF having a crystallinity of 30% or more.

〔CNFの平均繊維径、平均繊維長及び平均アスペクト比〕
カルボキシル基含有CNFの平均繊維径、平均繊維長及び平均アスペクト比は、以下のようにして測定することができる。
[Average fiber diameter, average fiber length and average aspect ratio of CNF]
The average fiber diameter, average fiber length and average aspect ratio of carboxyl group-containing CNF can be measured as follows.

カルボキシル基含有CNFに水を加えて、その濃度が0.0001質量%の分散液を調製し、この分散液をマイカ(雲母)上に滴下して乾燥したものを観察試料として、原子間力顕微鏡(AFM、Nanoscope III Tapping mode AFM、Digital instrument社製、プローブはナノセンサーズ社製Point Probe(NCH)を使用)を用いて、観察試料中のCNFの繊維高さを測定する。その際、CNFが確認できる顕微鏡画像において、CNFを5本以上抽出し、それらの繊維高さから平均繊維径を算出する。また、繊維方向の距離より、平均繊維長を算出する。平均アスペクト比は平均繊維長/平均繊維径より算出される。 Water is added to carboxyl group-containing CNF to prepare a dispersion having a concentration of 0.0001% by mass, and the dispersion is dropped on mica (mica) and dried as an observation sample, using an atomic force microscope. (AFM, Nanoscope III Tapping mode AFM, manufactured by Digital Instruments, using Point Probe (NCH) manufactured by Nanosensors) is used to measure the fiber height of CNF in the observation sample. At that time, 5 or more CNFs are extracted from a microscope image in which CNFs can be confirmed, and the average fiber diameter is calculated from the fiber heights thereof. Also, the average fiber length is calculated from the distance in the fiber direction. The average aspect ratio is calculated from average fiber length/average fiber diameter.

本発明において、カルボキシル基含有CNFの平均繊維径は、例えば、0.1nm以上200nm以下であり、好ましくは1nm以上100nm以下、より好ましくは2nm以上50nm以下、さらに好ましくは2.5nm以上20nm以下である。平均繊維径0.1nm未満のものは製造が困難であり、また、平均繊維径が200nm以下とすることで、プリント配線板の導体と密着性が良好な硬化物を得ることができる。 In the present invention, the average fiber diameter of the carboxyl group-containing CNF is, for example, 0.1 nm or more and 200 nm or less, preferably 1 nm or more and 100 nm or less, more preferably 2 nm or more and 50 nm or less, still more preferably 2.5 nm or more and 20 nm or less. be. If the average fiber diameter is less than 0.1 nm, it is difficult to produce, and by setting the average fiber diameter to 200 nm or less, it is possible to obtain a cured product that has good adhesion to the conductor of the printed wiring board.

カルボキシル基含有CNFの平均繊維長は、例えば、600nm以下であり、好ましくは50nm以上600nm以下、より好ましくは100nm以上500nm以下、さらに好ましくは100nm以上400nm以下である。平均繊維長がかかる範囲にある場合には、組成物にしたときの分散が容易になる。 The average fiber length of the carboxyl group-containing CNF is, for example, 600 nm or less, preferably 50 nm or more and 600 nm or less, more preferably 100 nm or more and 500 nm or less, still more preferably 100 nm or more and 400 nm or less. When the average fiber length is within such a range, the composition can be easily dispersed.

カルボキシル基含有CNFの平均アスペクト比は、例えば、1以上200以下であり、好ましくは5以上180以下、より好ましくは9以上170以下、特に好ましくは9以上100未満である。平均アスペクト比が1未満のものは製造が困難であり、平均アスペクト比が200以下であると、金属導体と硬化物との密着性が良好となり、平均アスペクト比が小さくなるほど金属導体と硬化物との密着性に優れ、組成物の粘度を下げることができる。 The average aspect ratio of the carboxyl group-containing CNF is, for example, 1 or more and 200 or less, preferably 5 or more and 180 or less, more preferably 9 or more and 170 or less, and particularly preferably 9 or more and less than 100. If the average aspect ratio is less than 1, it is difficult to manufacture. If the average aspect ratio is 200 or less, the adhesion between the metal conductor and the cured product is good, and the smaller the average aspect ratio, the better the adhesion between the metal conductor and the cured product. The adhesiveness of the composition is excellent, and the viscosity of the composition can be lowered.

なお、後述するカルボキシル基の修飾方法では、これら平均繊維径、平均繊維長及び平均アスペクト比は修飾後においても維持される。 In addition, in the method for modifying a carboxyl group described later, these average fiber diameter, average fiber length and average aspect ratio are maintained even after modification.

(CNFのカルボキシル基の修飾方法)
式1の構造を有するセルロースナノファイバーは、上述のカルボキシル基を有するCNFのカルボキシル基を所定の化合物によって修飾することで得られる。本発明におけるCNFのカルボキシル基の修飾方法としては、カルボキシル基を有するCNFと修飾基(式1におけるR1及びR2)を有するアミン化合物とを溶媒中でアミド化反応させる方法が挙げられる。カルボキシル基を有するCNFは、親水性が高いため、本発明の様な樹脂組成物に添加する際には、このような修飾によって樹脂との親和性を高めることが好ましい。
(Method for modifying carboxyl group of CNF)
Cellulose nanofibers having the structure of Formula 1 can be obtained by modifying the carboxyl groups of the CNFs having the carboxyl groups described above with a predetermined compound. Examples of the method for modifying the carboxyl group of CNF in the present invention include a method of amidating CNF having a carboxyl group and an amine compound having a modifying group (R1 and R2 in Formula 1) in a solvent. Since CNF having a carboxyl group is highly hydrophilic, when it is added to a resin composition such as that of the present invention, it is preferable to enhance affinity with the resin by such modification.

上記修飾基を有するアミン化合物の使用量は、疎水化CNFにおける所望の結合量により決めることができるが、反応性の観点から、カルボキシル基含有微細セルロース繊維に含有されるカルボキシル基1molに対して、アミノ基が、好ましくは0.1mol以上、より好ましくは0.5mol以上、さらに好ましくは0.7mol以上、よりさらに好ましくは1mol以上であり、製品純度の観点から、好ましくは50mol以下、より好ましくは20mol以下、さらに好ましくは10mol以下となる量を用いる。なお、上記範囲に含まれる量のアミンを一度に反応に供しても、分割して反応に供してもよい。 The amount of the amine compound having the modifying group to be used can be determined depending on the desired binding amount in the hydrophobized CNF. The amino group is preferably 0.1 mol or more, more preferably 0.5 mol or more, still more preferably 0.7 mol or more, still more preferably 1 mol or more, and from the viewpoint of product purity, preferably 50 mol or less, more preferably The amount used is 20 mol or less, more preferably 10 mol or less. In addition, the amount of amine included in the above range may be subjected to the reaction all at once, or may be divided and subjected to the reaction.

上記カルボキシル基含有CNFと、修飾基を有するアミン化合物との反応においては、公知の縮合剤を用いることもできる。
縮合剤としては、特には限定されないが、合成化学シリーズ ペプチド合成(丸善社)P116記載、又は、Tetrahedron,57,1551(2001)記載の縮合剤などが挙げられ、例えば、4-(4,6-ジメトキシ-1,3,5-トリアジン-2-イル)-4-メチルモルホリニウムクロライド(以下、「DMT-MM」と称する場合がある)等が挙げられる。
A known condensing agent can also be used in the reaction between the carboxyl group-containing CNF and the amine compound having a modifying group.
The condensing agent is not particularly limited. -dimethoxy-1,3,5-triazin-2-yl)-4-methylmorpholinium chloride (hereinafter sometimes referred to as "DMT-MM") and the like.

上記縮合反応においては、溶媒としては、用いるアミン化合物が溶解する溶媒を選択することが好ましく、例えば、エタノール、イソプロパノール(IPA)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N,N-ジメチルアセトアミド、テトラヒドロフラン(THF)、コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステル、アセトン、メチルエチルケトン(MEK)、アセトニトリル、ジクロロメタン、クロロホルム、トルエン、酢酸等が挙げられ、これらの1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの極性溶媒の中でも、コハク酸とトリエチレングリコールモノメチルエーテルとのジエステル、エタノール、DMFが好ましい。 In the above condensation reaction, it is preferable to select a solvent in which the amine compound to be used is dissolved. , N-dimethylacetamide, tetrahydrofuran (THF), diester of succinic acid and triethylene glycol monomethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone (MEK), acetonitrile, dichloromethane, chloroform, toluene, acetic acid, etc., and one of these alone or in combination of two or more. Among these polar solvents, diesters of succinic acid and triethylene glycol monomethyl ether, ethanol and DMF are preferred.

上記縮合反応における反応時間及び反応温度は、用いるアミン及び溶媒の種類等に応じて適宜選択することができるが、反応率及び生産性の観点から、好ましくは1~24時間、より好ましくは10~20時間である。また、反応温度は、反応性の観点から、好ましくは0℃以上、より好ましくは5℃以上、さらに好ましくは10℃以上である。また、疎水化CNFの着色の観点から、好ましくは200℃以下、より好ましくは80℃以下、さらに好ましくは30℃以下である。 The reaction time and reaction temperature in the above condensation reaction can be appropriately selected according to the type of amine and solvent used, etc., but from the viewpoint of reaction rate and productivity, it is preferably 1 to 24 hours, more preferably 10 to 10 hours. 20 hours. From the viewpoint of reactivity, the reaction temperature is preferably 0° C. or higher, more preferably 5° C. or higher, and even more preferably 10° C. or higher. In addition, from the viewpoint of coloring of hydrophobized CNF, the temperature is preferably 200° C. or lower, more preferably 80° C. or lower, and still more preferably 30° C. or lower.

上記混合後及び反応後においては、未反応のアミン化合物や縮合剤等を除去するために、後処理を適宜行ってもよい。この後処理の方法としては、例えば、ろ過、遠心分離、透析等を用いることができる。 After the above mixing and after the reaction, a post-treatment may be appropriately carried out in order to remove unreacted amine compounds, condensing agents, and the like. As a post-treatment method, for example, filtration, centrifugation, dialysis, or the like can be used.

上記飽和若しくは不飽和の環状又は直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基を有するアミンとしては、具体的には、第1級アミンとしては、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、オレイルアミン等のモノアルキルアミンが挙げられる。第2級アミンとしては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジオクタデシルアミン等のジアルキルアミンが挙げられる。 Specific examples of the amine having a saturated or unsaturated cyclic or linear or branched hydrocarbon group include primary amines such as methylamine, ethylamine, propylamine, isopropylamine, and butylamine. , hexylamine, octylamine, decylamine, dodecylamine, octadecylamine and oleylamine. Examples of secondary amines include dialkylamines such as dimethylamine, diethylamine, dibutylamine and dioctadecylamine.

また、芳香族炭化水素基を有するアミンとしては、総炭素数が6~20であればよく、第1級アミン、第2級アミンのいずれでもよいが、カルボキシル基との反応性の観点からは、第1級アミンが好ましい。また、アミンにおける芳香族炭化水素基の数は、総炭素数が6~20となるのであれば、1個、2個のいずれでもよいが、1個が好ましい。 In addition, the amine having an aromatic hydrocarbon group may have a total carbon number of 6 to 20, and may be either a primary amine or a secondary amine. , primary amines are preferred. Also, the number of aromatic hydrocarbon groups in the amine may be either one or two as long as the total number of carbon atoms is 6-20, but one is preferred.

芳香族炭化水素基を有するアミンとしては、アリール基を有するアミン、アラルキル基を有するアミンが挙げられ、樹脂との相溶性の観点から、アリール基を有するアミンが好ましい。 Amines having an aromatic hydrocarbon group include amines having an aryl group and amines having an aralkyl group, and amines having an aryl group are preferred from the viewpoint of compatibility with resins.

アリール基としては、具体的には、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ビフェニル基、トリフェニル基が挙げられ、これらは単独で又は2種以上結合していてもよい。なかでも、樹脂との相溶性の観点から、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。 Specific examples of the aryl group include phenyl group, naphthyl group, anthryl group, phenanthryl group, biphenyl group, and triphenyl group, and these may be used singly or in combination of two or more. Among them, phenyl group, naphthyl group, and biphenyl group are preferred, and phenyl group is more preferred, from the viewpoint of compatibility with the resin.

アラルキル基としては、具体的には、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基、フェニルヘプチル基が挙げられ、これらは単独で又は2種以上結合していてもよい。中でも、樹脂との相溶性の観点から、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基が好ましく、ベンジル基、フェネチル基、フェニルプロピル基、フェニルペンチル基がより好ましい。 The aralkyl group specifically includes a benzyl group, a phenethyl group, a phenylpropyl group, a phenylpentyl group, a phenylhexyl group, and a phenylheptyl group, and these may be used singly or in combination of two or more. Among them, benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group, phenylpentyl group and phenylhexyl group are preferable, and benzyl group, phenethyl group, phenylpropyl group and phenylpentyl group are more preferable from the viewpoint of compatibility with the resin.

また、上記アリール基、アラルキル基は置換基を有してもよく、置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ヘキシル基等の炭素数1~6のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、sec-ブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基等の炭素数1~6のアルコキシ基;メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、sec-ブトキシカルボニル基、tert-ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、イソペンチルオキシカルボニル基等の炭素数1~6のアルコキシカルボニル基;フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;炭素数1~6のアシル基、アラルキル基、アラルキルオキシ基が挙げられる。 In addition, the above aryl group and aralkyl group may have a substituent, and examples of the substituent include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert- Alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as butyl, pentyl, isopentyl and hexyl; methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, isobutoxy, sec-butoxy and tert-butoxy , pentyloxy group, isopentyloxy group, alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms such as hexyloxy group; methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, isobutoxycarbonyl group, alkoxycarbonyl groups having 1 to 6 carbon atoms such as sec-butoxycarbonyl group, tert-butoxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group and isopentyloxycarbonyl group; halogen atoms such as fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom; Examples include acyl groups, aralkyl groups, and aralkyloxy groups having 1 to 6 carbon atoms.

上記芳香族炭化水素基を有するアミンとしては、具体的には、アリール基を有するアミンとしては、アニリン、トルイルアミン、4-ビフェニリルアミン、ジフェニルアミン、2-アミノナフタレン、p-テルフェニルアミン、2-アミノアントラセン、2-アミノアントラキノンが挙げられる。中でも、樹脂との相溶性の観点からアニリン、トルイルアミン、4-ビフェニリルアミン、ジフェニルアミン、2-アミノナフタレンが好ましく、アニリンがより好ましい。アラルキル基を有するアミンとしては、ベンジルアミン、フェネチルアミン、3-フェニルプロピルアミン、5-フェニルペンチルアミン、6-フェニルヘキシルアミン、7-フェニルヘプチルアミン、8-フェニルオクチルアミンが挙げられる。中でも、同様の観点からベンジルアミン、フェネチルアミン、3-フェニルプロピルアミン、5-フェニルペンチルアミン、6-フェニルヘキシルアミン、7-フェニルヘプチルアミンが好ましく、ベンジルアミン、フェネチルアミン、3-フェニルプロピルアミン、5-フェニルペンチルアミン、6-フェニルヘキシルアミンがより好ましく、ベンジルアミン、フェネチルアミン、3-フェニルプロピルアミン、5-フェニルペンチルアミンがさらに好ましい。本発明において用いる芳香族炭化水素基を有するアミンは、公知の方法に従って調製してもよく、市販品であってもよい。 Specific examples of the amines having an aromatic hydrocarbon group include aniline, toluylamine, 4-biphenylylamine, diphenylamine, 2-aminonaphthalene, p-terphenylamine, 2 -aminoanthracene, 2-aminoanthraquinone. Among them, aniline, toluylamine, 4-biphenylylamine, diphenylamine, and 2-aminonaphthalene are preferred, and aniline is more preferred, from the viewpoint of compatibility with the resin. Amines having an aralkyl group include benzylamine, phenethylamine, 3-phenylpropylamine, 5-phenylpentylamine, 6-phenylhexylamine, 7-phenylheptylamine and 8-phenyloctylamine. Among them, benzylamine, phenethylamine, 3-phenylpropylamine, 5-phenylpentylamine, 6-phenylhexylamine and 7-phenylheptylamine are preferred from the same viewpoint, and benzylamine, phenethylamine, 3-phenylpropylamine and 5-phenylpentyl. More preferred are amines and 6-phenylhexylamine, and more preferred are benzylamine, phenethylamine, 3-phenylpropylamine and 5-phenylpentylamine. The aromatic hydrocarbon group-containing amine used in the present invention may be prepared according to a known method, or may be a commercial product.

また他にも、プロピレングリコールアルキルエーテルにエチレンオキシド、プロピレンオキシドを所望量付加させた後、水酸基末端をアミノ化したアミン、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基など親水基を有するアミンや、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのポリエーテル鎖や、ラクチド、カプロラクトンなどのポリエステル鎖を有する、ポリエーテルアミンやポリエステルアミン、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの脂環式炭化水素を有するアミンも、本発明で用いる疎水化CNFにおいてアミド結合を介して結合する化合物として、好適に用いられる。 In addition, amines obtained by adding a desired amount of ethylene oxide or propylene oxide to propylene glycol alkyl ether and aminated at the hydroxyl group end, amines having hydrophilic groups such as hydroxyethyl group and hydroxypropyl group, ethylene glycol and propylene glycol. and polyether chains such as lactide and caprolactone. It is preferably used as a compound that binds through a bond.

カルボキシル基の修飾方法としては、アミン化合物によるもの以外には、第4級アンモニウム化合物を用いたものが挙げられる。本発明にかかるCNFのように、アミン化合物による修飾方法を実施した場合、前記炭化水素基である修飾基が、アミド結合(共有結合)を介してセルロース主鎖に結合するのに対し、第4級アンモニウム化合物による修飾方法を実施した場合、修飾基がアミン塩(イオン結合)を介してセルロース主鎖に結合する点で異なる。 Methods for modifying carboxyl groups include methods using quaternary ammonium compounds in addition to methods using amine compounds. Like CNF according to the present invention, when a modification method with an amine compound is carried out, the modification group, which is the hydrocarbon group, binds to the cellulose main chain via an amide bond (covalent bond), whereas the fourth When the modification method with a class ammonium compound is carried out, it differs in that the modification group binds to the cellulose main chain via an amine salt (ionic bond).

<その他の成分>
本発明にかかる硬化性樹脂組成物は、用途に応じて、上述した必須成分以外のその他の成分、例えば、慣用の添加物を添加することができる。その他の慣用の添加物としては、特に限定されないが、例えば、樹脂及びエラストマー、無機フィラー、硬化触媒、着色剤、分散剤、消泡剤・レベリング剤、揺変剤、カップリング剤、難燃剤などが挙げられる。また、本発明にかかる硬化性樹脂組成物は、必要に応じて、有機溶剤などを含んでいてもよい。
<Other ingredients>
The curable resin composition according to the present invention may contain other components other than the essential components described above, such as commonly used additives, depending on the application. Other commonly used additives include, but are not limited to, resins and elastomers, inorganic fillers, curing catalysts, colorants, dispersants, defoaming agents/leveling agents, thixotropic agents, coupling agents, flame retardants, and the like. is mentioned. Moreover, the curable resin composition according to the present invention may contain an organic solvent or the like, if necessary.

(樹脂及びエラストマー)
樹脂及びエラストマーとしては上述の硬化性樹脂及び硬化剤以外の樹脂成分であり、不飽和ポリエステル樹脂、アクリレート樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ノルボルネン系樹脂、イソシアネート樹脂、ウレタン樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリアゾメチン樹脂、ブロック共重合体、天然ゴム、ジエン系ゴム、非ジエン系ゴム、熱可塑性エラストマー等が挙げられる。
(resin and elastomer)
Resins and elastomers are resin components other than the curable resins and curing agents described above, and include unsaturated polyester resins, acrylate resins, diallyl phthalate resins, silicone resins, norbornene-based resins, isocyanate resins, urethane resins, benzocyclobutene resins, Examples include polyazomethine resins, block copolymers, natural rubbers, diene rubbers, non-diene rubbers, thermoplastic elastomers, and the like.

(無機フィラー)
無機フィラーとしては、硫酸バリウム、チタン酸バリウム、無定形シリカ、結晶性シリカ、溶融シリカ、球状シリカ、タルク、クレー、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、アルミナ、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム等が挙げられる。これらの無機フィラーは、単独又は混合して用いることができる。これらの無機フィラーの中でも、比重が小さく、組成物中に高い割合で配合可能であり、低熱膨張性に優れる点から、シリカ、中でも、球状シリカが好ましい。無機フィラーの平均粒径は3μm以下であることが好ましく、1μm以下がさらに好ましい。なお、無機フィラーの平均粒径は、レーザ回折式粒子径分布測定装置により求めることができる。
(Inorganic filler)
Inorganic fillers include barium sulfate, barium titanate, amorphous silica, crystalline silica, fused silica, spherical silica, talc, clay, magnesium carbonate, calcium carbonate, aluminum oxide, aluminum hydroxide, alumina, silicon nitride, and boron nitride. , aluminum nitride and the like. These inorganic fillers can be used singly or in combination. Among these inorganic fillers, silica, especially spherical silica, is preferable because it has a small specific gravity, can be blended in a composition at a high proportion, and is excellent in low thermal expansion properties. The average particle size of the inorganic filler is preferably 3 μm or less, more preferably 1 μm or less. The average particle size of the inorganic filler can be determined using a laser diffraction particle size distribution analyzer.

無機フィラーの配合量は、組成物の固形分に対して、例えば、25~90質量%、好ましくは30~90質量%、より好ましくは35~85質量%である。無機フィラーの配合量を上記範囲内とすることで、硬化後の硬化物の塗膜性能を良好に確保することができる。 The amount of the inorganic filler compounded is, for example, 25 to 90% by mass, preferably 30 to 90% by mass, more preferably 35 to 85% by mass, based on the solid content of the composition. By setting the blending amount of the inorganic filler within the above range, it is possible to ensure favorable coating performance of the cured product after curing.

(硬化触媒)
硬化触媒は、硬化性樹脂のうち、主に熱硬化性樹脂を硬化させるためのものであり、例えば、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、4-フェニルイミダゾール、1-シアノエチル-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等のイミダゾール誘導体;ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、4-(ジメチルアミノ)-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メトキシ-N,N-ジメチルベンジルアミン、4-メチル-N,N-ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物;トリフェニルホスフィン等のリン化合物、ジメチルアミノピリジンなどが挙げられる。また、市販品としては、例えば、2MZ-A、2MZ-OK、2PHZ、2P4BHZ、2P4MHZ(四国化成工業(株)製)、U-CAT3503N、U-CAT3502T、DBU、DBN、U-CATSA102、U-CAT5002(サンアプロ(株)製)などが挙げられ、単独で、又は2種以上を混合して使用してもかまわない。また同様に、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メラミン、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン、2-ビニル-2,4-ジアミノ-S-トリアジン、2-ビニル-4,6-ジアミノ-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物、2,4-ジアミノ-6-メタクリロイルオキシエチル-S-トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のS-トリアジン誘導体を用いることもできる。これらの硬化触媒は、単独又は混合して用いることができる。
(Curing catalyst)
Curing catalysts are mainly for curing thermosetting resins among curable resins. Imidazole derivatives such as phenylimidazole, 4-phenylimidazole, 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole, 1-(2-cyanoethyl)-2-ethyl-4-methylimidazole; dicyandiamide, benzyldimethylamine, 4-(dimethylamino) -N,N-dimethylbenzylamine, 4-methoxy-N,N-dimethylbenzylamine, 4-methyl-N,N-dimethylbenzylamine and other amine compounds; adipic acid dihydrazide, sebacate dihydrazide and other hydrazine compounds; Phosphorus compounds such as phenylphosphine, dimethylaminopyridine and the like. In addition, commercially available products include, for example, 2MZ-A, 2MZ-OK, 2PHZ, 2P4BHZ, 2P4MHZ (manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.), U-CAT3503N, U-CAT3502T, DBU, DBN, U-CATSA102, U- CAT5002 (manufactured by San-Apro Co., Ltd.), etc., may be used alone or in combination of two or more. Similarly, guanamine, acetoguanamine, benzoguanamine, melamine, 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine, 2-vinyl-2,4-diamino-S-triazine, 2-vinyl-4,6 S-triazine derivatives such as -diamino-S-triazine/isocyanuric acid adduct and 2,4-diamino-6-methacryloyloxyethyl-S-triazine/isocyanuric acid adduct can also be used. These curing catalysts can be used alone or in combination.

硬化触媒としては、透明性の観点からは、リン化合物が望ましく、特にトリフェニルホスフィンが望ましい。また、塗膜特性の観点からは、塩基性触媒が望ましい。特にイミダゾール類が望ましく、イミダゾール類を使用することにより、組成物の硬化性と安定性とを両立でき、耐熱性を向上することができる。 From the viewpoint of transparency, the curing catalyst is preferably a phosphorus compound, particularly triphenylphosphine. Also, from the viewpoint of coating film properties, a basic catalyst is desirable. In particular, imidazoles are desirable, and by using imidazoles, both curability and stability of the composition can be achieved, and heat resistance can be improved.

硬化触媒の含有量は、全熱硬化性樹脂100質量部に対して、例えば、0.01質量部以上20質量部以下、好ましくは0.05質量部以上15質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上15質量部以下である。 The content of the curing catalyst is, for example, 0.01 to 20 parts by mass, preferably 0.05 to 15 parts by mass, more preferably 0.01 to 20 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of the total thermosetting resin. It is 1 part by mass or more and 15 parts by mass or less.

(着色剤)
着色剤としては、着色顔料や染料等としてカラーインデックス(C.I.;ザ ソサイエティ オブ ダイヤーズ アンド カラリスツ(The Society of Dyers and Colourists)発行)番号が付されているものを挙げることができる。例えば、赤色着色剤としては、モノアゾ系、ジズアゾ系、アゾレーキ系、ベンズイミダゾロン系、ペリレン系、ジケトピロロピロール系、縮合アゾ系、アントラキノン系、キナクリドン系などがある。青色着色剤としては、フタロシアニン系、アントラキノン系などがあり、顔料系はピグメント(Pigment)に分類されている化合物を使用することができる。これら以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。緑色着色剤としては、同様にフタロシアニン系、アントラキノン系、ペリレン系がある。これら以外にも、金属置換もしくは無置換のフタロシアニン化合物も使用することができる。黄色着色剤としてはモノアゾ系、ジスアゾ系、縮合アゾ系、ベンズイミダゾロン系、イソインドリノン系、アントラキノン系等がある。白色着色剤としては、ルチル型又はアナターゼ型酸化チタンなどが挙げられる。黒色着色剤としては、カーボンブラック系、黒鉛系、酸化鉄系、チタンブラック、酸化鉄、アンスラキノン系、酸化コバルト系、酸化銅系、マンガン系、酸化アンチモン系、酸化ニッケル系、ペリレン系、アニリン系、硫化モリブデン、硫化ビスマスなどがある。その他、色調を調整する目的で紫、オレンジ、茶色などの着色剤を加えてもよい。
(coloring agent)
Examples of the coloring agent include coloring pigments, dyes, and the like to which a Color Index (C.I.; published by The Society of Dyers and Colorists) number is assigned. For example, red colorants include monoazo, disazo, azo lake, benzimidazolone, perylene, diketopyrrolopyrrole, condensed azo, anthraquinone, and quinacridone colorants. Blue colorants include phthalocyanine-based, anthraquinone-based, and the like, and pigment-based compounds classified as pigments can be used. In addition to these, metal-substituted or unsubstituted phthalocyanine compounds can also be used. Green coloring agents include phthalocyanines, anthraquinones, and perylenes. In addition to these, metal-substituted or unsubstituted phthalocyanine compounds can also be used. Yellow colorants include monoazo, disazo, condensed azo, benzimidazolone, isoindolinone, and anthraquinone colorants. Examples of white colorants include rutile-type and anatase-type titanium oxide. Black colorants include carbon black, graphite, iron oxide, titanium black, iron oxide, anthraquinone, cobalt oxide, copper oxide, manganese, antimony oxide, nickel oxide, perylene, and aniline. Molybdenum sulfide, bismuth sulfide, etc. In addition, coloring agents such as purple, orange, and brown may be added for the purpose of adjusting the color tone.

着色剤の含有量は、全組成物中に、例えば、0.01質量%以上3質量%以下、好ましくは0.05質量%以上1質量%以下、より好ましくは0.1質量%以上0.5質量%以下である。また、酸化チタン等を用いて白色の硬化膜を得る場合は、全組成物中に、例えば、1質量%以上65質量%以下、好ましくは3質量%以上60質量%以下、より好ましくは5質量%以上50質量%以下である。 The content of the coloring agent in the entire composition is, for example, 0.01% by mass or more and 3% by mass or less, preferably 0.05% by mass or more and 1% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or more and 0.1% by mass or less. It is 5% by mass or less. Further, when obtaining a white cured film using titanium oxide or the like, the total composition contains, for example, 1% by mass or more and 65% by mass or less, preferably 3% by mass or more and 60% by mass or less, more preferably 5% by mass. % or more and 50 mass % or less.

(分散剤)
分散剤としては、ポリカルボン酸系、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合系、ポリエチレングリコール、ポリカルボン酸部分アルキルエステル系、ポリエーテル系、ポリアルキレンポリアミン系等の高分子型分散剤、アルキルスルホン酸系、四級アンモニウム系、高級アルコールアルキレンオキサイド系、多価アルコールエステル系、アルキルポリアミン系等の低分子型分散剤等が使用でき、十分な分散効果が得られ、さらに硬化物の良好な塗膜特性を得ることができる。
(dispersant)
Dispersants include polycarboxylic acid, naphthalenesulfonic acid formalin condensation, polyethylene glycol, polycarboxylic acid partial alkyl ester, polyether, polyalkylenepolyamine, and other polymeric dispersants; alkylsulfonic acid; Low-molecular-weight dispersants such as higher ammonium, higher alcohol alkylene oxide, polyhydric alcohol ester, and alkyl polyamine can be used, and sufficient dispersing effect is obtained, and good coating properties of the cured product can be obtained. be able to.

(消泡剤・レベリング剤)
消泡剤・レベリング剤としては、シリコーン、変性シリコーン、鉱物油、植物油、脂肪族アルコール、脂肪酸、金属石鹸、脂肪酸アミド、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル等の化合物等が使用でき、ボイドの発生を防止することができ、また、被着体との密着性がより良好となる。
(Antifoaming agent/leveling agent)
Compounds such as silicones, modified silicones, mineral oils, vegetable oils, fatty alcohols, fatty acids, metallic soaps, fatty acid amides, polyoxyalkylene glycols, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene fatty acid esters, etc. as antifoaming agents and leveling agents. etc. can be used, the generation of voids can be prevented, and the adhesion to the adherend is improved.

(揺変剤)
揺変剤としては、微粒子シリカ、シリカゲル、不定形無機粒子、ポリアミド系添加剤、変性ウレア系添加剤、ワックス系添加剤などが使用でき、硬化性樹脂組成物の成膜性が良好となり、塗膜の被着体への密着性が優れたものとなる。
(thixotropic agent)
As the thixotropic agent, fine silica particles, silica gel, amorphous inorganic particles, polyamide additives, modified urea additives, wax additives, etc. can be used. The adhesion of the film to the adherend is excellent.

(カップリング剤)
カップリング剤としては、アルコキシ基としてメトキシ基、エトキシ基、アセチル等であり、反応性官能基としてビニル、メタクリル、アクリル、エポキシ、環状エポキシ、メルカプト、アミノ、ジアミノ、酸無水物、ウレイド、スルフィド、イソシアネート等である、例えば、ビニルエトキシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル・トリス(β-メトキシエトキシ)シラン、γ-メタクリロキシプロピルトリメトキシラン等のビニル系シラン化合物、γ-アミノプロピルトリメトキシラン、N-β-(アミノエチル)γ-アミノプロピルトリメトキシシラン、N-β-(アミノエチル)γ-アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ-ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系シラン化合物、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β-(3,4-エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシラン、γ-グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシ系シラン化合物、γ-メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト系シラン化合物、N-フェニル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン等のフェニルアミノ系シラン化合物等のシランカップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイル化チタネート、テトラオクチルビス(ジトリデシルホスファイト)チタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)オキシアセテートチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェート)チタネート、テトライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネート、テトラ(1,1-ジアリルオキシメチル-1-ブチル)ビス-(ジトリデシル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネート等のチタネート系カップリング剤、エチレン性不飽和ジルコネート含有化合物、ネオアルコキシジルコネート含有化合物、ネオアルコキシトリスネオデカノイルジルコネート、ネオアルコキシトリス(ドデシル)ベンゼンスルホニルジルコネート、ネオアルコキシトリス(ジオクチル)ホスフェートジルコネート、ネオアルコキシトリス(ジオクチル)ピロホスフェートジルコネート、ネオアルコキシトリス(エチレンジアミノ)エチルジルコネート、ネオアルコキシトリス(m-アミノ)フェニルジルコネート、テトラ(2,2-ジアリルオキシメチル)ブチル,ジ(ジトリデシル)ホスフィトジルコネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ,トリネオデカノイルジルコネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ,トリ(ドデシル)ベンゼン-スルホニルジルコネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ,トリ(ジオクチル)ホスファトジルコネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ,トリ(ジオクチル)ピロ-ホスファトジルコネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ,トリ(N-エチレンジアミノ)エチルジルコネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ,トリ(m-アミノ)フェニルジルコネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ,トリメタクリルジルコネート、ネオペンチル(ジアリル)オキシ,トリアクリルジルコネート、ジネオペンチル(ジアリル)オキシ,ジパラアミノベンゾイルジルコネート、ジネオペンチル(ジアリル)オキシ,ジ(3-メルカプト)プロピオニックジルコネート、ジルコニウム(IV)2,2-ビス(2-プロペノラトメチル)ブタノラト,シクロジ[2,2-(ビス2-プロペノラトメチル)ブタノラト]ピロホスファト-O,O等のジルコネート系カップリング剤、ジイソブチル(オレイル)アセトアセチルアルミネート、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミネート系カップリング剤等が使用でき、基材との密着性の向上や、硬化物の硬度の向上が見込める。
(coupling agent)
Coupling agents include alkoxy groups such as methoxy, ethoxy, and acetyl, and reactive functional groups such as vinyl, methacryl, acryl, epoxy, cyclic epoxy, mercapto, amino, diamino, acid anhydride, ureide, sulfide, vinyl silane compounds such as vinylethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, vinyl-tris(β-methoxyethoxy)silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltrimethoxysilane, etc., which are isocyanates, Amino silane compounds such as N-β-(aminoethyl)γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β-(aminoethyl)γ-aminopropylmethyldimethoxysilane, γ-ureidopropyltriethoxysilane, γ-glycides Epoxy silane compounds such as xypropyltrimethoxysilane, β-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, and mercapto silanes such as γ-mercaptopropyltrimethoxysilane compounds, silane coupling agents such as phenylamino silane compounds such as N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane, isopropyl triisostearoyl titanate, tetraoctylbis(ditridecylphosphite) titanate, bis(dioctylpyrophosphate ) oxyacetate titanate, isopropyltridodecylbenzenesulfonyltitanate, isopropyltris(dioctylpyrophosphate)titanate, tetraisopropylbis(dioctylphosphite)titanate, tetra(1,1-diallyloxymethyl-1-butyl)bis-(ditridecyl) Phosphite titanate, bis(dioctyl pyrophosphate) ethylene titanate, isopropyl trioctanoyl titanate, isopropyl dimethacryl isostearoyl titanate, isopropyl tristearoyl diacryl titanate, isopropyl tri(dioctyl phosphate) titanate, isopropyl tricumylphenyl titanate, dicumylphenyl Titanate coupling agents such as oxyacetate titanate and diisostearoyl ethylene titanate, ethylenically unsaturated zirconate-containing compounds, neoalkoxyzirconate-containing compounds, neoalkoxytris neodecanoyl zirconate, neoalkoxytris (dodecyl) benzenesulfonyl zirconate, neoalkoxytris(dioctyl)phosphate zirconate, neoalkoxytris(dioctyl)pyrophosphate zirconate, neoalkoxytris(ethylenediamino)ethylzirconate, neoalkoxytris(m-amino)phenylzirconate, tetra (2,2-diallyloxymethyl)butyl, di(ditridecyl)phosphitozirconate, neopentyl(diallyl)oxy, trineodecanoylzirconate, neopentyl(diallyl)oxy, tri(dodecyl)benzene-sulfonylzirconate, neopentyl (diallyl)oxy, tri(dioctyl)phosphatozirconate, neopentyl(diallyl)oxy, tri(dioctyl)pyro-phosphatozirconate, neopentyl(diallyl)oxy, tri(N-ethylenediamino)ethylzirconate, neopentyl ( diallyl)oxy, tri(m-amino)phenylzirconate, neopentyl(diallyl)oxy, trimethacrylzirconate, neopentyl(diallyl)oxy, triacrylzirconate, dineopentyl(diallyl)oxy, di-para-aminobenzoylzirconate, dineopentyl ( diallyl)oxy, di(3-mercapto)propionic zirconate, zirconium (IV) 2,2-bis(2-propenolatomethyl)butanolate, cyclodi[2,2-(bis-2-propenolatomethyl) Zirconate coupling agents such as butanolate]pyrophosphato-O, O, etc., aluminate coupling agents such as diisobutyl (oleyl) acetoacetylaluminate, alkylacetoacetate aluminum diisopropylate, etc. can be used, and adhesion to the substrate can be improved. can be expected to be improved and the hardness of the cured product can be improved.

(難燃剤)
難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水和金属系、赤燐、燐酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛、錫酸亜鉛、モリブデン化合物系、臭素化合物系、塩素化合物系、燐酸エステル、含燐ポリオール、含燐アミン、メラミンシアヌレート、メラミン化合物、トリアジン化合物、グアニジン化合物、シリコンポリマー等が使用でき、硬化物の自己消火性、耐熱性を高いレベルでバランスよく達成できる。
(Flame retardants)
Flame retardants include hydrated metals such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, red phosphorus, ammonium phosphate, ammonium carbonate, zinc borate, zinc stannate, molybdenum compounds, bromine compounds, chlorine compounds, and phosphate esters. , phosphorus-containing polyols, phosphorus-containing amines, melamine cyanurate, melamine compounds, triazine compounds, guanidine compounds, silicone polymers, etc. can be used, and the self-extinguishing property and heat resistance of the cured product can be achieved at a high level in a well-balanced manner.

(有機溶剤)
有機溶剤としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類;メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類;酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート及び上記グリコールエーテル類のエステル化物などのエステル類;エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどのアミド類、オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素類;石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤等を挙げることができる。
(Organic solvent)
Examples of organic solvents include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene, xylene and tetramethylbenzene; methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl carbitol, butyl carbitol, propylene glycol monomethyl ether, and diethylene glycol. Glycol ethers such as monoethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether and triethylene glycol monoethyl ether; Esters such as ethyl acetate, butyl acetate, cellosolve acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate and esters of the above glycol ethers; alcohols such as ethanol, propanol, ethylene glycol and propylene glycol; amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide; aliphatic hydrocarbons such as octane and decane; A petroleum solvent etc. can be mentioned.

有機溶剤の含有量は特に限定されず、硬化性樹脂組成物の用途に応じて適宜調整可能である。 The content of the organic solvent is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to the application of the curable resin composition.

なお、このような硬化性樹脂組成物は、各原料を混合及び分散することにより得られる。 In addition, such a curable resin composition is obtained by mixing and dispersing each raw material.

<<<ドライフィルム>>>
本発明のドライフィルムは、上述した硬化性組成物を基材に塗布又は含浸し、乾燥して得られる樹脂層である。
<<<Dry Film>>>
The dry film of the present invention is a resin layer obtained by coating or impregnating a substrate with the curable composition described above and drying the substrate.

ここで基材とは、銅箔等の金属箔、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム等のフィルム、ガラスクロス、アラミド繊維等の繊維が挙げられる。 Here, the substrate includes metal foil such as copper foil, film such as polyimide film, polyester film and polyethylene naphthalate (PEN) film, glass cloth, fiber such as aramid fiber.

ドライフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に硬化性組成物を塗布乾燥させ、必要に応じてポリプロピレンフィルムを積層することにより得られる。 A dry film is obtained, for example, by coating a curable composition on a polyethylene terephthalate film, drying it, and laminating a polypropylene film as necessary.

<<<硬化物>>>
硬化物は、上述した硬化性組成物(ドライフィルムに含まれる樹脂層を含む)を硬化することで得られる。
<<<cured product>>>
A cured product is obtained by curing the above-described curable composition (including the resin layer contained in the dry film).

硬化性組成物から硬化物を得るための方法は、特に限定されるものではなく、硬化性組成物の組成に応じて適宜変更可能である。一例として、上述したような基材上に硬化性組成物の塗工(例えば、アプリケーター等による塗工)を行う工程を実施した後、必要に応じて硬化性組成物を乾燥させる乾燥工程を実施し、加熱(例えば、イナートガスオーブン、ホットプレート、真空オーブン、真空プレス機等による加熱)により硬化性樹脂硬化と硬化剤を熱架橋させる熱硬化工程を実施すればよい。なお、各工程における実施の条件(例えば、塗工厚、乾燥温度及び時間、加熱温度及び時間等)は、硬化性組成物の組成や用途等に応じて適宜変更すればよい。 The method for obtaining a cured product from the curable composition is not particularly limited, and can be changed as appropriate according to the composition of the curable composition. As an example, after performing the step of applying the curable composition onto the substrate as described above (for example, coating with an applicator or the like), a drying step of drying the curable composition is performed as necessary. Then, a thermosetting step of thermally cross-linking the curable resin and the curing agent by heating (for example, heating by an inert gas oven, a hot plate, a vacuum oven, a vacuum press, etc.) may be performed. The implementation conditions (for example, coating thickness, drying temperature and time, heating temperature and time, etc.) in each step may be appropriately changed according to the composition, application, etc. of the curable composition.

<<<配線基板>>>
本発明においては、上述のドライフィルムを用いた配線基板を作製することができる。
<<<Wiring board>>>
In the present invention, a wiring substrate can be produced using the dry film described above.

<<<電子部品>>>
このような硬化物は、優れた機械特性、耐熱性、透明性を有するため、電子部品用等に使用可能である。特に、ドライフィルムとしてプリント基板に用いたり、発光ダイオードの封止剤等として、光学電子部品に用いられる。
<<<Electronic Components>>>
Since such a cured product has excellent mechanical properties, heat resistance and transparency, it can be used for electronic parts and the like. In particular, it is used as a dry film for printed circuit boards, and as a sealant for light-emitting diodes for optical electronic parts.

<酸化パルプ1の調製>
ユーカリ由来の広葉樹漂白クラフトパルプ(CENIBRA社製)を天然セルロース繊維として用いた。TEMPOとしては、市販品(ALDRICH社製、Free radical、98質量%)を用いた。次亜塩素酸ナトリウムとしては、市販品(和光純薬工業社製)を用いた。臭化ナトリウムとしては、市販品(和光純薬工業社製)を用いた。
<Preparation of oxidized pulp 1>
Eucalyptus-derived hardwood bleached kraft pulp (manufactured by CENIBRA) was used as the natural cellulose fiber. As TEMPO, a commercial product (manufactured by ALDRICH, Free radical, 98% by mass) was used. As sodium hypochlorite, a commercial product (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used. As sodium bromide, a commercial product (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was used.

まず、広葉樹の漂白クラフトパルプ繊維100gを9900gのイオン交換水で十分に攪拌した後、このパルプ質量100gに対し、TEMPO1.25質量%、臭化ナトリウム12.5質量%、次亜塩素酸ナトリウム28.4質量%をこの順で添加した。pHスタッドを用い、0.5M水酸化ナトリウムを滴下してpHを10.5に保持した。反応を120分(20℃)行った後、水酸化ナトリウムの滴下を停止し、酸化パルプを得た。イオン交換水を用いて得られた酸化パルプを十分に洗浄し、次いで脱水処理を行い固形分30.4質量%の酸化パルプ1を得た。 First, 100 g of bleached hardwood kraft pulp fiber is sufficiently stirred with 9900 g of ion-exchanged water, and then 1.25% by mass of TEMPO, 12.5% by mass of sodium bromide, and 28% by mass of sodium hypochlorite are added to 100 g of this pulp mass. .4% by weight were added in this order. Using a pH stud, the pH was maintained at 10.5 by dropwise addition of 0.5M sodium hydroxide. After the reaction was carried out for 120 minutes (20° C.), the dropwise addition of sodium hydroxide was stopped to obtain oxidized pulp. The obtained oxidized pulp was thoroughly washed with ion-exchanged water and then dehydrated to obtain oxidized pulp 1 having a solid content of 30.4% by mass.

<微細セルロース繊維水分散液の調製>
(調製例1)
105.3gの酸化パルプ1を、1000gのイオン交換水で希釈し、濃塩酸を346g加えて、酸化パルプ固形分濃度2.34wt%、塩酸濃度2.5Mの分散液に調製し、10分間還流させた。得られた酸化パルプを十分に洗浄し、固形分41質量%の酸加水分解TEMPO酸化パルプを得た。その後、酸化パルプ0.88gとイオン交換水35.12gを高圧ホモジナイザーを用いて150MPaで微細化処理を10回行い、カルボキシル基含有微細セルロース繊維分散液(固形分濃度5.0質量%)を得た。この微細セルロース繊維の平均繊維径は11.0nm、平均繊維長は187nm、平均アスペクト比は17、カルボキシル基含有量は1.1mmol/gであった。
<Preparation of fine cellulose fiber aqueous dispersion>
(Preparation Example 1)
105.3 g of oxidized pulp 1 was diluted with 1000 g of deionized water, and 346 g of concentrated hydrochloric acid was added to prepare a dispersion having an oxidized pulp solid content concentration of 2.34 wt % and a hydrochloric acid concentration of 2.5 M, followed by refluxing for 10 minutes. let me The obtained oxidized pulp was thoroughly washed to obtain an acid-hydrolyzed TEMPO oxidized pulp having a solid content of 41% by mass. After that, 0.88 g of oxidized pulp and 35.12 g of ion-exchanged water were subjected to a micronization treatment 10 times at 150 MPa using a high-pressure homogenizer to obtain a carboxyl group-containing fine cellulose fiber dispersion (solid concentration: 5.0% by mass). rice field. The fine cellulose fibers had an average fiber diameter of 11.0 nm, an average fiber length of 187 nm, an average aspect ratio of 17, and a carboxyl group content of 1.1 mmol/g.

<修飾基を有する微細セルロース繊維分散液の作製>
(CNF1)
マグネティックスターラー、攪拌子を備えたビーカーに、調製例1で得られた微細セルロース繊維40g(固形分濃度5.0質量%)を仕込んだ。続いて、ドデシルアミンを、CNFのカルボキシル基1molに対してアミノ基1.2molに相当する量、4-メチルモルホリン0.34g、縮合剤であるDMT-MMを1.98g仕込み、DMF300g中に溶解させた。反応液を室温(25℃)で14時間反応させた。反応終了後ろ過し、エタノールにて洗浄、DMT-MM塩を除去し、DMFで洗浄及び溶媒置換することで、CNFに、脂肪族炭化水素基がアミド結合を介して連結したCNF・DMF分散液を得た。得られたCNF・DMF分散液の固形分濃度は2.2質量%であった。
<Preparation of fine cellulose fiber dispersion having modifying group>
(CNF1)
A beaker equipped with a magnetic stirrer and stirrer was charged with 40 g of the fine cellulose fibers obtained in Preparation Example 1 (solid concentration: 5.0% by mass). Subsequently, an amount of dodecylamine corresponding to 1.2 mol of amino groups per 1 mol of carboxyl groups of CNF, 0.34 g of 4-methylmorpholine, and 1.98 g of DMT-MM as a condensing agent were charged and dissolved in 300 g of DMF. let me The reaction solution was reacted at room temperature (25° C.) for 14 hours. After completion of the reaction, the mixture is filtered, washed with ethanol, DMT-MM salt is removed, washed with DMF, and the solvent is replaced to obtain a CNF/DMF dispersion in which an aliphatic hydrocarbon group is linked to CNF via an amide bond. got The solid content concentration of the obtained CNF/DMF dispersion was 2.2% by mass.

(CNF2)
マグネティックスターラー、攪拌子を備えたビーカーに、調製例1で得られた微細セルロース繊維35g(固形分濃度5質量%)を仕込んだ。続いて、テトラブチルアンモニウムヒドロキシドを、CNFのカルボキシル基1molに対してアミノ基1molに相当する量を仕込み、DMF300gで溶解させた。反応液を室温(25℃)で1時間反応させた。反応終了後ろ過し、DMFで洗浄することで、CNFに、アミン塩が結合したCNFを得た。得られた、CNF・DMF分散液の固形分濃度は4.0質量%であった。
(CNF2)
A beaker equipped with a magnetic stirrer and stirrer was charged with 35 g of the fine cellulose fibers obtained in Preparation Example 1 (solid concentration: 5% by mass). Subsequently, tetrabutylammonium hydroxide was charged in an amount corresponding to 1 mol of amino group per 1 mol of carboxyl group of CNF, and dissolved in 300 g of DMF. The reaction solution was reacted at room temperature (25° C.) for 1 hour. After completion of the reaction, the reaction mixture was filtered and washed with DMF to obtain CNF in which an amine salt was bound to CNF. The obtained CNF/DMF dispersion had a solid content concentration of 4.0% by mass.

(CNF3)
繊維状の微細セルロース粉体(スギノマシン社製 BiNFi-s、平均繊維径80nm)10質量%を脱水濾過し、濾物質量の10倍量のカルビトールアセテートを加えて、30分間攪拌した後に濾過した。この置換操作を3回繰返して、濾物質量の20倍量のカルビトールアセテートを加え、微細セルロース粉体の分散液(固形分濃度5.0質量%)を作製した。
(CNF3)
10% by mass of fibrous fine cellulose powder (BiNFi-s manufactured by Sugino Machine, average fiber diameter 80 nm) is dehydrated and filtered, 10 times the amount of carbitol acetate is added to the filtered material, stirred for 30 minutes, and filtered. did. This replacement operation was repeated three times, and carbitol acetate was added in an amount 20 times the amount of the filter material to prepare a fine cellulose powder dispersion (solid concentration: 5.0% by mass).

<硬化性樹脂組成物の調製>
下記の表1中の記載に従って、各成分を配合撹拌後、吉田機械興業製高圧ホモジナイザーNanovater NVL-ES008を使用し、6回繰り返して分散させて各組成物を調製した。なお、表1中の数値は、固形分(揮発成分を除く)の質量部を示す。
<Preparation of curable resin composition>
According to the description in Table 1 below, after blending and stirring each component, a high-pressure homogenizer Nanovater NVL-ES008 manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd. was used to repeat dispersion six times to prepare each composition. In addition, the numerical value in Table 1 shows the mass part of solid content (excluding a volatile component).

<成膜性の評価>
厚さ38μmのPETフィルムに、ギャップ120μmのアプリケーターで各組成物を塗布し、熱風循環式乾燥炉にて90℃10分間乾燥させて、各組成物の樹脂層を有するドライフィルムを得た。その後、厚さ18μmの銅箔に真空ラミネーターにて60℃、圧力0.5MPaの条件で60秒間圧着して各組成物の樹脂層をラミネートして、PETフィルムを剥がした。次いで、熱風循環式乾燥炉にて180℃30分加熱・硬化して硬化膜を備える銅箔サンプルを得た。
前記ドライフィルムを作製した際の乾燥後の樹脂層の表面状態を目視にて観察した。また、前記硬化膜を備える銅箔サンプルから硬化膜を剥離する際に自立膜(欠損が生じない膜)が採取できるかを評価した。評価基準を下記に示す。また結果を表1に示した。
○:乾燥後の樹脂層の表面状態が良好であり、銅箔から自立膜を剥離することができる
×1:乾燥後の樹脂層にひび割れが見られる
×2:硬化後の塗膜が脆く、銅箔からの剥離にて硬化膜が破損する
<Evaluation of film formability>
Each composition was applied to a PET film having a thickness of 38 μm using an applicator with a gap of 120 μm, and dried in a hot air circulating drying oven at 90° C. for 10 minutes to obtain a dry film having a resin layer of each composition. Thereafter, the resin layer of each composition was laminated by pressure bonding with a vacuum laminator at 60° C. and a pressure of 0.5 MPa for 60 seconds to a copper foil having a thickness of 18 μm, and the PET film was peeled off. Then, it was heated and cured at 180° C. for 30 minutes in a hot air circulating drying oven to obtain a copper foil sample having a cured film.
The surface condition of the resin layer after drying when the dry film was produced was visually observed. In addition, it was evaluated whether a self-supporting film (a film without defects) could be obtained when the cured film was peeled off from the copper foil sample provided with the cured film. Evaluation criteria are shown below. The results are also shown in Table 1.
○: The surface condition of the resin layer after drying is good, and the self-supporting film can be peeled off from the copper foil. The cured film is damaged when peeled off from the copper foil.

<透明度の評価>
前記ドライフィルムを厚さ1mmのガラス基板に真空ラミネーターにて60℃、圧力0.5MPaの条件で60秒間圧着して各組成物の樹脂層をラミネートして、PETフィルムを剥がした。次いで、熱風循環式乾燥炉にて180℃30分加熱して硬化して透明度評価用サンプルを得た。得られた透明度評価用サンプルを、可視光/紫外線光吸収測定器(日本分光株式会社製:型式V-570)に設置して、波長450nmの光の透過率を測定した。評価基準を下記に示した。また結果を表1に示した。
◎:透過率85%以上
○:透過率80%以上85%未満
△:透過率75%以上80%未満
×:透過率75%未満
<Evaluation of transparency>
The dry film was pressure-bonded to a glass substrate having a thickness of 1 mm using a vacuum laminator at 60° C. and a pressure of 0.5 MPa for 60 seconds to laminate a resin layer of each composition, and the PET film was peeled off. Then, it was cured by heating at 180° C. for 30 minutes in a hot air circulating drying oven to obtain a sample for transparency evaluation. The obtained sample for transparency evaluation was placed in a visible light/ultraviolet light absorption measuring instrument (manufactured by JASCO Corporation: model V-570) to measure the transmittance of light with a wavelength of 450 nm. Evaluation criteria are shown below. The results are also shown in Table 1.
◎: transmittance of 85% or more ○: transmittance of 80% or more and less than 85% △: transmittance of 75% or more and less than 80% ×: transmittance of less than 75%

Figure 0007176945000003
Figure 0007176945000003

エポキシ樹脂1:セロキサイド2021P(脂環式エポキシ樹脂) ダイセル(株)製

エポキシ樹脂2:HP4032(ナフタレン型エポキシ樹脂) DIC(株)製
酸無水物1:リカシッドMH700 新日本理化(株)製
酸無水物2:リカシッドHH 新日本理化(株)製
フェノール化合物:HF4M(フェノールノボラック樹脂) 明和化成(株)製
活性エステル化合物:ビスフェノールAジアセテート
硬化触媒1:トリフェニルホスフィン(TPP)
硬化触媒2:2E4MZ(2-エチル-4-メチルイミダゾール) 四国化成工業(株)
Epoxy resin 1: Celoxide 2021P (alicyclic epoxy resin) Epoxy resin 2 manufactured by Daicel Corporation: HP4032 (naphthalene type epoxy resin) Acid anhydride 1 manufactured by DIC Corporation: Rikashid MH700 Acid manufactured by Shin Nippon Rika Co., Ltd. Anhydride 2: Rikashid HH Shin Nippon Rika Co., Ltd. Phenol compound: HF4M (phenol novolac resin) Meiwa Kasei Co., Ltd. active ester compound: Bisphenol A diacetate Curing catalyst 1: Triphenylphosphine (TPP)
Curing catalyst 2: 2E4MZ (2-ethyl-4-methylimidazole) Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.
Made

以上詳述した通り、エポキシ樹脂と、酸無水物と、カルボキシル基がアミン化合物により修飾されたCNFとを含む硬化性樹脂組成物を用いることにより、優れた成膜性及び透明性をもつ優れた硬化物を得ることができることが確認された。

As described in detail above, by using a curable resin composition containing an epoxy resin, an acid anhydride, and CNF whose carboxyl group is modified with an amine compound, excellent film-forming properties and transparency can be obtained. It was confirmed that a cured product could be obtained.

Claims (8)

エポキシ樹脂と、酸無水物と、セルロースナノファイバーと、硬化触媒と、を含む、硬化性樹脂組成物であって、
前記酸無水物の含有量が、酸無水物当量/エポキシ当量が0.7~1.4となる含有量であり、
前記セルロースナノファイバーは、下式1の構造を含み、
前記硬化触媒は、リン化合物を含むことを特徴とする、硬化性樹脂組成物。
(式1)
Figure 0007176945000004
(式1中のRは、飽和又は不飽和の、環状、直鎖状又は分岐状の炭化水素基であり、Rは、水素、又は、飽和若しくは不飽和の、環状、直鎖状若しくは分岐状の炭化水素基である。)
A curable resin composition comprising an epoxy resin, an acid anhydride, cellulose nanofibers, and a curing catalyst ,
The content of the acid anhydride is such that the acid anhydride equivalent/epoxy equivalent is 0.7 to 1.4,
The cellulose nanofibers include the structure of formula 1 below,
A curable resin composition , wherein the curing catalyst contains a phosphorus compound.
(Formula 1)
Figure 0007176945000004
(R 1 in Formula 1 is a saturated or unsaturated, cyclic, linear or branched hydrocarbon group, and R 2 is hydrogen or a saturated or unsaturated, cyclic, linear or It is a branched hydrocarbon group.)
前記Rは、炭素数が3~18である炭化水素基であり、Rが水素であることを特徴とする、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。 2. The curable resin composition according to claim 1 , wherein R 1 is a hydrocarbon group having 3 to 18 carbon atoms, and R 2 is hydrogen. 前記酸無水物が、脂環式化合物であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の硬化性樹脂組成物。 3. The curable resin composition according to claim 1, wherein said acid anhydride is an alicyclic compound. 前記エポキシ樹脂が、脂環式化合物であることを特徴とする、請求項1~3のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。 The curable resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the epoxy resin is an alicyclic compound. 請求項1~4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物を、フィルム上に塗布又は含浸、乾燥させてなる樹脂層を有することを特徴とするドライフィルム。 A dry film comprising a resin layer obtained by coating or impregnating a film with the curable resin composition according to any one of claims 1 to 4, followed by drying. 請求項1~4のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物、又は、請求項5に記載のドライフィルムの前記樹脂層が、硬化されてなることを特徴とする、硬化物。 A cured product obtained by curing the curable resin composition according to any one of claims 1 to 4 or the resin layer of the dry film according to claim 5. 請求項6に記載の硬化物を備えることを特徴とする、配線板。 A wiring board comprising the cured product according to claim 6 . 請求項6に記載の硬化物を備えることを特徴とする、電子部品。 An electronic component comprising the cured product according to claim 6 .
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