JP7182772B2 - 硬化性樹脂組成物、硬化物及びその製造方法、並びに物品 - Google Patents
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Description
(項目1)
液状エポキシ樹脂(A)100質量部に対して、エポキシ樹脂、及び硬化剤を含む組成物の部分硬化物からなる粒子であるエポキシ樹脂(B)1~300質量部、及び硬化剤(C)1~300質量部を含む、硬化性樹脂組成物。
(項目2)
前記硬化性樹脂組成物が、前記液状エポキシ樹脂(A)100質量部に対して充填剤(D)1~8000質量部を含む、上記項目に記載の硬化性樹脂組成物。
(項目3)
前記エポキシ樹脂(B)が平均粒径0.1~1000μmの一次粒子である、上記項目のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
(項目4)
前記エポキシ樹脂(B)の部分硬化率が0.1~95%である、上記項目のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
(項目5)
前記充填剤(D)が導電性充填剤又は熱伝導性充填剤である、上記項目のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物。
(項目6)
上記項目のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物。
(項目7)
前記硬化物中に含まれる前記エポキシ樹脂(B)の膨潤率が150~500%である、上記項目に記載の硬化物。
(項目8)
上記項目のいずれか1項に記載の硬化物を含む物品。
(項目9)
液状エポキシ樹脂(A)100質量部に対して、エポキシ樹脂、及び硬化剤を含む組成物の部分硬化物からなる粒子であるエポキシ樹脂(B)1~300質量部、及び硬化剤(C)1~300質量部を含む硬化性樹脂組成物を加熱する工程を含む、硬化物の製造方法。
(項目10)
前記硬化性樹脂組成物が、前記液状エポキシ樹脂(A)100質量部に対して充填剤(D)1~8000質量部を含む、上記項目に記載の硬化物の製造方法。
本開示は、液状エポキシ樹脂(A)100質量部に対して、エポキシ樹脂、及び硬化剤を含む組成物からなる部分硬化物の粒子であるエポキシ樹脂(B)1~300質量部、及び硬化剤(C)1~300質量部を含む、硬化性樹脂組成物を提供する。
本開示において、「液状」は、例えば、室温(25℃)において、流動性を有する状態、例えばE型粘度計を用いて測定した粘度が1000000mPa・s以下である状態を意味する。
これらのエポキシ樹脂の中でもエポキシ基を一分子中に少なくとも2個有するものが、硬化に際し、反応性が高く硬化物が3次元的網目を作りやすい等の点から好ましい。
(B)成分は、エポキシ樹脂、及び硬化剤を含む組成物の部分硬化物からなる粒子である。(B)成分は、単独又は二種以上で使用され得る。
(A)成分と(B)成分との混合により、部分硬化物の粒子である(B)成分自身でも反応するとともに(A)成分とも反応し、均一ではなく、組成勾配を持ったマトリックスを形成される。その結果、エポキシ樹脂の硬化性が十分に発揮される。なお、上記はあくまでも1つの説であり、本発明が上記説に拘束されることを意図するものではない。
式:[1-((B)成分の反応発熱量/(B)成分組成物の全反応発熱量)]×100(%)
手法:硬化性樹脂組成物をガラス板の上に適量滴下し、160μmのスペーサーをかませてもう1枚のガラスを被せ、上下2枚のガラス板で挟み、150℃で2時間硬化後、光学顕微鏡下で観測した。そのときの硬化性樹脂硬化物中に点在する(B)成分の平均粒径を測定する。測定は、点在する50個の粒子の直径を測り、統計的な計算から平均直径を平均粒径とし、またその標準偏差を求めた。また、同様な方法で硬化前の50個の(B)成分粒子の平均粒径を求め、その値から平均粒径が何倍に膨潤したかを算出した。その算出値から下記式により体積増加率に換算し、硬化前の体積を100としたときの膨潤率とした。
式:(硬化後の(B)成分の平均粒径/硬化前の(B)成分の平均粒径)3×100(%)
(C)成分は、単独又は二種以上で使用され得る。硬化剤は、上述のもの等が例示される。
1つの実施形態において、上記硬化性樹脂組成物には、(D)成分が含まれ得る。(D)成分は、単独又は二種以上で使用され得る。(D)成分は、導電性充填剤、熱伝導性充填剤等が例示される。
上記硬化性樹脂組成物には、上記(A)~(D)成分以外の剤が添加剤として含まれ得る。(E)成分は、(B)成分組成物用添加剤の欄で記載したもの等が例示される。(E)成分は硬化性樹脂組成物中に単独又は2種以上で含まれ得る。
本開示は、上記硬化性樹脂組成物の硬化物を提供する。硬化物の製造方法は下記の方法等が例示される。
本開示は、上記硬化物を含む物品を提供する。
(A)成分として、jER-828(三菱ケミカル(株)製)を90質量部、下記組成の(B)成分10質量部、(C)成分として、イミダゾール(四国化成(株)製、商品名「2MZ-A」)10質量部を混合させた硬化性樹脂組成物を得た。
#828:jER-828(三菱ケミカル(株)製、エポキシ当量184~194g/eq、分子量370)
キレート:キレート変性エポキシ樹脂(ADEKA(株)製、商品名アデカレジン「EP-49-10N」、エポキシ当量220g/eq)
ビスA型:ビスフェノールA型エポキシ樹脂(三菱ケミカル(株)製、商品名「jER1004」エポキシ当量875~975g/eq、分子量1650)
クレノボ:クレゾールノボラック型エポキシ樹脂(DIC(株)製、商品名「N-690」、エポキシ当量209~219g/eq)
DICY:ジシアンジアミド(三菱ケミカル(株)製、商品名「DICY#7」、活性温度約190℃)
ブチラール樹脂:ブチラール樹脂(積水化学(株)製、商品名「エスレックB BM-S」分子量約5.3×104
膨潤率は明細書中に記載の手法1により測定した。
クレノボ:クレゾールノボラック型固形エポキシ樹脂:(DIC(株)製、商品名「N-690」)
また、表1中の(B)成分「クレノボ」の組成は、エポキシ樹脂としてクレゾールノボラック型固形エポキシ樹脂のみを用いたものである。
硬化性樹脂組成物を150℃、2時間という硬化条件で硬化させた後、JIS K6850に準じ、接着面と平行な方向に引張りの荷重をかける。
材質:アルミ材A2024P 寸法:1.6×(25±0.5)×(100±0.5)mm
中央部で接着面積(25±0.5)×(5±0.5)mm、厚み0.16mmの接着部分を作り、接着面に平行に引張って破断した時の最大荷重を接着面積(せん断面積)で割った。
(A)成分として、jER-828(三菱ケミカル(株)製、商品名「jER-828」)を100質量部、(B)成分として上記「ビスA型/クレノボ」を10質量部、(D)成分として、銀粉(DOWAエレクトロニクス(株)製、商品名「銀コート銅亜鉛粉、「AO-SCX-1」及び徳力化学研究所製、商品名「E-20」)を20質量部(混合比率1:1)、(C)成分として、イミダゾール(四国化成(株)製、商品名「2MZ-A」)を10質量部混合させた硬化性樹脂組成物を得た。
実施例2-1において、(B)成分の量を10質量部から20質量部に変更したことを除き、実施例2-1と同様の手法により、硬化性樹脂組成物を得た。
実施例2-1において、(B)成分の量を10質量部から0質量部に変更したことを除き、実施例2-1と同様の手法により、硬化性樹脂組成物を得た。
銅フレームをガラス繊維補強エポキシ基板上に形成し、硬化性樹脂組成物をスクリーン印刷により1mm×3mmの面積で厚みが10μmになるように塗布し、120℃2時間硬化した。その後、上下基板の銅フレームを電極とし室温25℃の条件でデジタルマルチメーターを用いて抵抗値を測定した。抵抗値が20mΩ未満の場合を○、20mΩ以上の場合を×とした。結果を下記表に示す。
Claims (8)
- 液状エポキシ樹脂(A)100質量部に対して、エポキシ樹脂、及び(B)成分組成物用硬化剤を含む組成物の部分硬化物からなる粒子であるエポキシ樹脂(B)1~300質量部、及び硬化剤(C)1~300質量部を含み、
前記(B)成分組成物用硬化剤は、ビフェニルノボラック樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、ポリp-ビニルフェノール、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N-アミノエチルピペラジン、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3,6-エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサクロルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチル-3,6-エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル、三塩化ホウ素/アミン錯体、三フッ化ホウ素/アミン錯体、トリエチルアミン、N,N-ジメチルベンジルアミン、N,N-ジメチルアニリン、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、イミダゾールのトリアジン塩、2-メチルイミダゾールのトリアジン塩、2-フェニルイミダゾールのトリアジン塩、イミダゾールのシアノエチル塩、2-メチルイミダゾールのシアノエチル塩、2-フェニルイミダゾールのシアノエチル塩、イミダゾールのシアノエチルトリメリット酸塩、2-メチルイミダゾールのシアノエチルトリメリット酸塩、2-フェニルイミダゾールのシアノエチルトリメリット酸塩、酢酸亜鉛、酢酸ナトリウム、テトラアンモニウムブロマイド、ジシアンジアミド、シアノアセトアミド、メラミン、ジアリルメラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、3-アミノ-1,2,4-トリアゾール、アジピン酸ジヒドラジド、ステアリン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、セミカルバジド、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、m-キシレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジエチルジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン及び2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールからなる群から選択される1つ以上の硬化剤であり、
前記エポキシ樹脂(B)の平均粒径は25μm以上であり、
前記エポキシ樹脂(B)の部分硬化率が0.1~95%である、硬化性樹脂組成物。 - 前記硬化性樹脂組成物が、前記液状エポキシ樹脂(A)100質量部に対して充填剤(D)1~8000質量部を含む、請求項1に記載の硬化性樹脂組成物。
- 前記充填剤(D)が導電性充填剤又は熱伝導性充填剤である、請求項2に記載の硬化性樹脂組成物。
- 請求項1~3のいずれか1項に記載の硬化性樹脂組成物の硬化物。
- 前記硬化物中に含まれる前記エポキシ樹脂(B)の膨潤率が150~500%である、請求項4に記載の硬化物。
- 請求項4又は5に記載の硬化物を含む物品。
- 液状エポキシ樹脂(A)100質量部に対して、エポキシ樹脂、及び(B)成分組成物用硬化剤を含む組成物の部分硬化物からなる粒子であるエポキシ樹脂(B)1~300質量部、及び硬化剤(C)1~300質量部を含む硬化性樹脂組成物を加熱する工程を含み、
前記(B)成分組成物用硬化剤は、ビフェニルノボラック樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、ポリp-ビニルフェノール、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、イソホロンジアミン、1,3-ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、N-アミノエチルピペラジン、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3,6-エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサクロルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチル-3,6-エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル、三塩化ホウ素/アミン錯体、三フッ化ホウ素/アミン錯体、トリエチルアミン、N,N-ジメチルベンジルアミン、N,N-ジメチルアニリン、イミダゾール、2-メチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、イミダゾールのトリアジン塩、2-メチルイミダゾールのトリアジン塩、2-フェニルイミダゾールのトリアジン塩、イミダゾールのシアノエチル塩、2-メチルイミダゾールのシアノエチル塩、2-フェニルイミダゾールのシアノエチル塩、イミダゾールのシアノエチルトリメリット酸塩、2-メチルイミダゾールのシアノエチルトリメリット酸塩、2-フェニルイミダゾールのシアノエチルトリメリット酸塩、酢酸亜鉛、酢酸ナトリウム、テトラアンモニウムブロマイド、ジシアンジアミド、シアノアセトアミド、メラミン、ジアリルメラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、3-アミノ-1,2,4-トリアゾール、アジピン酸ジヒドラジド、ステアリン酸ジヒドラジド、イソフタル酸ジヒドラジド、セミカルバジド、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、m-キシレンジアミン、m-フェニレンジアミン、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジエチルジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン及び2,4,6-トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールからなる群から選択される1つ以上の硬化剤であり、
前記エポキシ樹脂(B)の平均粒径は25μm以上であり、
前記エポキシ樹脂(B)の部分硬化率が0.1~95%である、
硬化物の製造方法。 - 前記硬化性樹脂組成物が、前記液状エポキシ樹脂(A)100質量部に対して充填剤(D)1~8000質量部を含む、請求項7に記載の硬化物の製造方法。
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