DE102015106267A1

DE102015106267A1 - Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz

Info

Publication number: DE102015106267A1
Application number: DE102015106267.4A
Authority: DE
Inventors: Naoki KOMIYA; Akira Inoue
Original assignee: SANKO CO Ltd; Sanko Co Ltd
Current assignee: SANKO CO Ltd
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2015-04-23
Publication date: 2015-10-29
Also published as: CN105017505A; JP2015209435A; US20150307648A1; TWI668268B; KR102263009B1; CN105017505B; KR20150122576A; JP6369892B2; US9394398B2; TW201540771A

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz bereit, das sich für Bauelemente von elektrischen oder elektronischen Einrichtungen mit einem geringen Wasserabsorptionsvermögen und einer hohen Wärmebeständigkeit eignet. Das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz wird erhalten, indem man ein Epoxyharz mit mindestens drei Epoxygruppen pro Molekül mit einer Organophosphorverbindung der Formel (I) umsetzt.

Description

Verweis auf eine verwandte Anmeldung
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung JP 2014-089503 (Anmeldetag: 23. April 2014), die hiermit in ihrer Gesamtheit Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist.
Hintergrund der Erfindung
1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz.
2. Beschreibung des Standes der Technik
Eine Reaktion eines Epoxyharzes mit einem Härtungsmittel ergibt über eine molekulare Verbindung eine dreidimensionale, vernetzte Struktur, wobei man letztlich ein gehärtetes Produkt von hoher mechanischer Festigkeit und chemischer Beständigkeit erhält. Das gehärtete Produkt des Epoxyharzes kann in Bezug auf seine Eigenschaften, einschließlich Zähigkeit, Wärmebeständigkeit, Wasserbeständigkeit, chemische Beständigkeit, Wetterbeständigkeit und dergleichen, je nach der Art des Härtungsmittels in weitem Umfang gesteuert werden. Das Epoxyharz mit diesen hervorragenden Eigenschaften wird auf dem Gebiet von Bauelementen für elektrische und elektronische Einrichtungen in verschiedenartiger Weise verwendet, einschließlich als Halbleiter-Dichtungsmittel, verschiedene Laminate, gedruckte Leiterplatten und dergleichen. Jedoch ist das Epoxyharz entzündbar und wird somit vorwiegend zusammen mit einem flammhemmenden Mittel verwendet, um die Sicherheit in Bezug auf Abbrand und Feuer zu gewährleisten.
Daher wurde bisher eine Halogenverbindung, die ein Halogenatom in einem Molekül davon enthält (ein flammhemmendes Mittel auf Halogenbasis) verwendet, was aber in Bezug auf die Erzeugung von Dioxin bei der Verbrennung problematisch ist. Um Umweltgesichtspunkten Rechnung zu tragen, wird heutzutage als flammhemmendes Mittel eine Phosphorverbindung verwendet, die ein Phosphoratom an Stelle des Halogenatoms im Molekül enthält.
Als flammhemmendes Mittel handelt es sich bei der Phosphorverbindung um eine Additiv-Phosphorverbindung, die mit einem Epoxyharz nicht reagiert, und um eine reaktive Phosphorverbindung, die mit einem Epoxyharz reagiert.
Zu Beispielen für Additiv-Phosphorverbindungen gehören Triphenylphosphat, Tricresylphosphat, Trixylenylphosphat und dergleichen. Da jedoch die Additiv-Phosphorverbindung nicht mit einem Epoxyharz reagiert, selbst wenn sie dem Epoxyharz zugesetzt wird, weist ein Formkörper, der durch Härten des Epoxyharzes erhalten worden ist, Schwierigkeiten in Bezug auf eine Absenkung der Glasübergangstemperatur (Tg) oder in Bezug auf eine Beeinträchtigung der Beständigkeit der Lötmittelbeschichtung nach Feuchtigkeitsabsorption auf (vergleiche Patentdokument 1).
Andererseits lässt sich als ein Beispiel für eine reaktive Phosphorverbindung 9,10-Dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid der nachstehenden Formel erwähnen, die kurz als "DOPO" bezeichnet wird und im Handel unter der Bezeichnung HCA erhältlich ist (nachstehend wird DOPO als "HCA" bezeichnet) (vergleiche Patentdokument 2). Es wird dargelegt, dass durch Verwendung von HCA das Problem mit der Senkung des Tg-Werts der Additiv-Phosphorverbindung gelöst wird und eine hochgradig flammhemmende Beschaffenheit erzielt wird.
Literaturverzeichnis
Patentliteratur

(Patentdokument 1) Japanische veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 1992-11662
(Patentdokument 2) Japanische veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 1999-124489

Zusammenfassende Darstellung der Erfindung
Jedoch erweist sich das mit HCA umgesetzte Epoxyharz in Bezug auf sein hohes Wasserabsorptionsvermögen als problematisch. Als Grund hierfür wird angenommen, dass das mit HCA umgesetzte Epoxyharz ein Phosphoratom in seiner Struktur enthält, was die Absorption von Wasser erleichtert (hohes Wasserabsorptionsvermögen).
Neuerdings müssen Bauelemente von elektrischen und elektronischen Einrichtungen eine höhere Wärmebeständigkeit und ein geringeres Wasserabsorptionsvermögen aufweisen, und zwar aufgrund ihrer stark miniaturisierten Beschaffenheit. Insbesondere kann bei gedruckten Leiterplatten unter Verwendung eines mit HCA umgesetzten Epoxyharzes eine Ausdehnung eines Substrats und ein schlechtes Lötverhalten bei einem Lötvorgang unter einer hohen Temperatur durch das hohe Wasserabsorptionsvermögen verursacht werden.
Die vorliegende Erfindung wurde unter Berücksichtigung der vorgenannten Umstände gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz bereitzustellen, das Bauelemente für elektrische oder elektronische Einrichtungen mit einem geringen Wasserabsorptionsvermögen und einer hohen Wärmebeständigkeit ergeben kann.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz bereitgestellt, das durch Umsetzung eines Epoxyharzes mit mindestens drei Epoxygruppen pro Molekül mit einer Organophosphorverbindung der nachstehenden Formel (I) erhalten worden ist. Formel (I)
(wobei Y¹ eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeutet). Beim erfindungsgemäßen phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharz ergibt sich der Vorteil, dass es sich bei der durch die Formel (I) wiedergegebenen Phosphorverbindung um eine Organophosphorverbindung handelt, die durch die nachstehenden Formeln (I)-101 oder (I)-201 wiedergegeben wird. Formel (I)-101
Formel (I)-201
Günstigerweise wird das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz gemäß der vorliegenden Erfindung erhalten, indem man 100 Masseteile des Epoxyharzes mit 1~100 Masseteilen der Organophosphorverbindung der Formel (I) vermischt und umsetzt.
Erfindungsgemäß wird ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz bereitgestellt, das sich als Material für Bauelemente elektrischer oder elektronischer Einrichtungen mit geringem Wasserabsorptionsvermögen und hoher Wärmebeständigkeit eignet.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz
Erfindungsgemäß wird ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz erhalten, indem man ein Epoxyharz mit mindestens drei Epoxygruppen pro Molekül (nachstehend kurz als "Epoxyharz" bezeichnet) mit einer Organophosphorverbindung der nachstehenden Formel (I) (nachstehend kurz als "Verbindung I" bezeichnet) umsetzt.
Das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz weist eine Struktur auf, die sich von der Verbindung (I) ableitet und somit hervorragende Eigenschaften in Bezug auf geringes Wasserabsorptionsvermögen und hohe flammhemmende Wirkung aufweist.
Der hier verwendete Ausdruck "Epoxyharz" bezieht sich nicht auf ein "phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz", sondern auf ein "Epoxyharz mit mindestens drei Epoxygruppen pro Molekül", das zur Herstellung des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes verwendet wird, sofern nichts anderes angegeben ist. Formel (I)
(wobei Y¹ eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeutet).
Epoxyharz
Das Epoxyharz unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, sofern es mindestens drei Epoxygruppen pro Molekül aufweist. Zu bevorzugten Beispielen hierfür gehören Phenol-Novolak-Epoxyharze, Cresol-Novolak-Epoxyharze, Triglycidyl-p-aminophenol, Tetraglycidyldiaminodiphenylmethan, Triglycidylisocyanurat, Tetrakis-(glycidyloxyphenyl)-ethan und dergleichen.
Das Epoxyharz kann allein oder als Kombination von zwei oder mehr Bestandteilen verwendet werden. Wenn das Epoxyharz in einer Kombination aus zwei oder mehr Bestandteilen verwendet wird, können die Zusammensetzung und das Verhältnis der Bestandteile in beliebiger Weise eingestellt werden.
Bei Umsetzung der Verbindung (I) mit einem Epoxyharz reagiert 1 Mol der Verbindung (I) typischerweise mit 1 Mol der Epoxygruppe. Wenn somit ein Epoxyharz mit mindestens drei Epoxygruppen pro Molekül verwendet wird, wird die Verbindung (I) in stabiler Weise in ein Epoxyharz-Gerüst eingebaut und ferner werden die Epoxyharz-Moleküle miteinander verbunden, wodurch eine Verringerung der Vernetzungsdichte des sich ergebenden phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes unterdrückt wird. Infolgedessen kann das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz eine starke flammhemmende Beschaffenheit auch in Abwesenheit einer Halogenverbindung erreichen, und besitzt ferner eine hohe Wärmebeständigkeit und ein geringes Wasserabsorptionsvermögen.
Erfindungsgemäß kann das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz nicht nur das Reaktionsprodukt von 1 Molekül der Verbindung (I), bezogen auf 1 Molekül des Epoxyharzes, umfassen, sondern auch das Reaktionsprodukt von mindestens zwei Molekülen der Verbindung (I), bezogen auf 1 Molekül des Epoxyharzes.
Besonders bevorzugt wird als Epoxyharz ein Phenol-Novolak-Harz oder ein Cresol-Novolak-Harz, da dabei die Vernetzungsdichte nicht verringert wird und die Verbindung (I) in stabilerer Weise in das Epoxyharz-Gerüst eingeführt wird.
Verbindung (I)
Bei der Verbindung (I) handelt es sich um eine Organophosphorverbindung der Formel (I), insbesondere um eine reaktive Organophosphorverbindung, die mit dem Epoxyharz reagiert.
Die Verbindung (I) weist ein geringes Wasserabsorptionsvermögen auf und lässt sich leicht in das Epoxyharz-Gerüst durch Umsetzung mit der Epoxygruppe einführen.
In der Formel (I) bedeutet Y¹ eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe.
Die Arylgruppe im Rahmen von Y¹ kann entweder monocyclisch oder polycyclisch sein.
Die Arylgruppe weist vorzugsweise 6 bis 12 Kohlenstoffatome auf. Als Beispiele hierfür lassen sich Phenyl, 1-Naphthyl, 2-Naphthyl, o-Tolyl, m-Tolyl, p-Tolyl, Xylyl (eine Dimethylphenylgruppe) und dergleichen erwähnen. Zu weiteren Beispielen für die Arylgruppe gehören Gruppen, bei denen mindestens ein Wasserstoffatom durch eine lineare, verzweigte oder cyclische Alkylgruppe oder eine Arylgruppe substituiert ist. Als Beispiele für die lineare, verzweigte oder cyclische Alkylgruppe, die das Wasserstoffatom ersetzt, lassen sich solche Reste erwähnen, die nachstehend im Rahmen einer Alkylengruppe aufgeführt sind. Die Arylgruppe kann die vorstehend aufgeführten Gruppen umfassen.
Bei der Arylgruppe handelt es sich vorzugsweise um eine Phenylgruppe.
Wenn die Aralkylgruppe im Rahmen von Y¹ als eine einwertige Gruppe angesehen wird, bei der eine Arylgruppe mit einer Alkylengruppe verbunden ist, kann die Arylgruppe entweder monocyclisch oder polycyclisch sein, wobei als Beispiele hierfür die gleichen Gruppen dienen, die vorstehend in Bezug auf die Arylgruppe im Rahmen von Y¹ erwähnt wurden. Die Alkylengruppe kann linear, verzweigt oder cyclisch sein. Bei der cyclischen Alkylengruppe kann es sich entweder um eine monocyclische oder polycyclische Gruppe handeln und sie kann eine Kombination einer Kettenstruktur und einer cyclischen Struktur umfassen. Die Alkylengruppe ist vorzugsweise linear oder verzweigt.
Zu Beispielen für die Alkylengruppe gehören zweiwertige Gruppen, die durch Entfernen eines einzigen Wasserstoffatoms von linearen oder verzweigten Alkylgruppen mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-Butyl, Isobutyl, sec-Butyl, tert.-Butyl, n-Pentyl, Isopentyl, Neopentyl, tert.-Pentyl, 1-Methylbutyl, n-Hexyl, 2-Methylpentyl, 3-Methylpentyl, 2,2-Dimethylbutyl, 2,3-Dimethylbutyl, n-Heptyl, 2-Methylhexyl, 3-Methylhexyl, 2,2-Dimethylpentyl, 2,3-Dimethylpentyl, 2,4-Dimethylpentyl, 3,3-Dimethylpentyl, 3-Ethylpentyl, 2,2,3-Trimethylbutyl, n-Octyl, Isooctyl, Nonyl, Decyl und dergleichen, von cyclischen Alkylgruppen mit 3 bis 10 Kohlenstoffatomen, wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclooctyl, Cyclononyl, Cyclodecyl, Norbornyl, Isobornyl, 1-Adamantyl, 2-Adamantyl, Tricyclodecyl und dergleichen; und von Alkylgruppen, bei denen mindestens ein Wasserstoffatom der cyclischen Alkylgruppe durch eine lineare, verzweigte oder cyclische Alkylgruppe ersetzt ist (zu Beispielen für die lineare, verzweigte oder cyclische Alkylgruppe, die ein Wasserstoffatom ersetzt, gehören die vorstehend aufgeführten Gruppen), erhalten werden.
Die Aralkylgruppe weist vorzugsweise 7 bis 20 Kohlenstoffatome auf. Zu Beispielen hierfür gehören Benzyl (eine Phenylmethylgruppe), o-Methylbenzyl, m-Methylbenzyl, p-Methylbenzyl, Phenethyl (eine Phenylethylgruppe) und dergleichen. Besonders geeignet ist eine Benzylgruppe.
Als Grund für das geringe Wasserabsorptionsvermögen des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes wird angenommen, dass dieses eine Struktur aufweist, die sich von der Verbindung (I) ableitet, und dass ferner die darin enthaltene Aralkylgruppe oder Arylgruppe die Annäherung von Wasser verhindert und die Wanderung von Wasser in die von der Verbindung (I) abgeleiteten Struktur unterdrückt.
Als Grund für die starke flammhemmende Beschaffenheit des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes wird angenommen, dass dieses eine von der Verbindung (I) abgeleitete Struktur aufweist.
Wenn es sich bei Y¹ um eine Aralkylgruppe handelt, wird angenommen, dass die Aralkylgruppe bei Verbrennung gespalten wird, wobei Radikale entstehen, die eine Ergänzung zu anderen Radikalen, die bei Verbrennung durch eine Radikalkettenreaktion erzeugt werden, darstellen können, wodurch eine Verbrennungsreaktion gehemmt wird und sich eine stark flammhemmende Beschaffenheit ergibt. Beispielsweise beschreibt die japanische veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 2001-19835 Verbindungen, die eine verbesserte Wärmebeständigkeit aufweisen, und zwar aufgrund der Verknüpfung einer Radikalspezies, die durch Erwärmen entsteht, mit einem Polyesterharz.
Wenn es sich andererseits bei Y¹ um eine Arylgruppe handelt, wird ein Benzolringgerüst mit einer benachbarten Gruppe über eine Einfachbindung verknüpft, wodurch das restliche Produkt bei Verbrennung zunimmt, wodurch der für die Verbrennung notwendige Sauerstoff blockiert wird, was zu einer starken flammhemmenden Beschaffenheit führt.
Bei der Verbindung (I) handelt es sich vorzugsweise um eine Organophosphorverbindung der folgenden Formel (I)-101 (8-Benzyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid, die nachstehend kurz als "Verbindung (I)-101" bezeichnet wird) oder um eine Organophosphorverbindung der folgenden Formel (I)-201 (8-Phenyl-9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthren-10-oxid, das nachstehend als "Verbindung (I)-201" bezeichnet wird), die ein geringeres Wasserabsorptionsvermögen und eine stärkere flammhemmende Beschaffenheit aufweisen. Als Grund für die verbesserte flammhemmende Beschaffenheit der Verbindung (I)-101 wird angenommen, dass eine Komponente, die durch Verbrennung erzeugt wird, Sauerstoff zusammen mit Phosphor (P) blockiert, wodurch die flammhemmende Beschaffenheit weiter verstärkt wird. Formel (I)-101
Formel (I)-201
Die Verbindung (I)-101 kann beispielsweise "Bz-HCA", Produkt der Firma Sanko, umfassen, und als Beispiel für die Verbindung (I)-201 lässt sich "Ph-HCA", Produkt der Firma Sanko, erwähnen.
Die Verbindung (I) kann allein oder in einer Kombination von zwei oder mehr Verbindungen verwendet werden. Wenn die Verbindung (I) in einer Kombination aus zwei oder mehr Verbindungen verwendet wird, können die Zusammensetzung und das Verhältnis der Bestandteile in individueller Weise eingestellt werden.
Die Verbindung (I) lässt sich nach einem bekannten Verfahren herstellen. Beispielsweise kann eine Verbindung (I), die sich von der Verbindung (I)-101 und der Verbindung (I)-201 unterscheidet, auf die gleiche Weise synthetisiert werden, wie es beim Herstellungsverfahren der handelsüblichen Verbindung (I)-101 oder der Verbindung (I)-201, der Fall ist, mit der Ausnahme, dass die Art von Y¹ des verwendeten Reaktionsteilnehmers unterschiedlich ist.
Erfindungsgemäß wird die Verbindung (I) als reaktive Organophosphorverbindung verwendet. Bei der reaktiven Organophosphorverbindung, bei der Y¹ der Verbindung der Formel (I) ein Wasserstoffatom darstellt und mindestens eines der sieben Wasserstoffatome des Benzolringgerüsts durch eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe ersetzt ist, wird angenommen, dass die gleichen Wirkungen wie bei der Verbindung (I) erzielt werden.
Das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz wird durch Umsetzung des Epoxyharzes mit der Verbindung (I) erhalten.
Das Mischungsverhältnis der reagierenden Verbindungen, die umzusetzen sind, unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, wobei aber die Verbindung (I) in einer Menge von 1~100 Masseteilen, vorzugsweise von 2~85 Masseteilen und insbesondere von 3~75 Masseteilen, bezogen auf 100 Masseteile des Epoxyharzes, verwendet wird. Wenn die Menge der Verbindung (I) der Untergrenze entspricht oder über der Untergrenze liegt, kann die Menge der Verbindung (I), die mit dem Epoxyharz reagiert, erhöht werden, wodurch die flammhemmende Beschaffenheit des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes weiter verstärkt wird. Wenn die Menge der Verbindung (I) andererseits der Obergrenze entspricht oder unter dieser liegt, wird eine Überreaktion zwischen der Verbindung (I) und dem Epoxyharz gehemmt und somit wird die restliche Menge von nicht-umgesetzten Epoxygruppen in entsprechender Weise erhöht, was die Vernetzungsdichte des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes weiter erhöht.
Die Umsetzung zwischen dem Epoxyharz und der Verbindung (I) wird vorzugsweise unter Verwendung eines Katalysators, wie Triphenylphosphin und dergleichen, durchgeführt.
Obgleich die Menge des verwendeten Katalysators keinen speziellen Beschränkungen unterliegt, wird sie vorzugsweise auf 0,01~1 Masse-% und insbesondere auf 0,02~0,5 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Epoxyharzes und der Verbindung (I), festgesetzt.
Obgleich die Bedingungen bei der Umsetzung des Epoxyharzes mit der Verbindung (I) keinen speziellen Beschränkungen unterliegen, beträgt die Reaktionstemperatur vorzugsweise 130~230°C und insbesondere 150~200°C. Die Reaktionszeit wird im Hinblick auf die Reaktionstemperatur in geeigneter Weise gesteuert und beträgt vorzugsweise 3~20 Stunden und insbesondere 5~12 Stunden.
Das Reaktionsprodukt aus dem Epoxyharz und der Verbindung (I) kann in unveränderter Weise als phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz verwendet werden oder es kann alternativ einer bekannten Nachbehandlung unterzogen werden, so dass das erhaltene Produkt als phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz verwendet werden kann.
Der Phosphorgehalt des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes beträgt vorzugsweise 1~10 Masse-%, insbesondere 2~6 Masse-%. Auf der Grundlage des vorstehenden Bereichs des Phosphorgehalts lässt sich ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz mit überlegener Beschaffenheit in Bezug auf flammhemmende Wirkung und wirtschaftlichen Vorteilen leichter herstellen.
Der hier verwendete Ausdruck "Phosphorgehalt des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes" bezeichnet das Masseverhältnis von Phosphor (P) des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes in Bezug auf die Gesamtmasse des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes und lässt sich beispielsweise gemäß dem in den nachstehenden Beispielen angegebenen Verfahren berechnen.
Flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung
Erfindungsgemäß enthält eine flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz gemäß den vorstehenden Ausführungen und wird beispielsweise als eine Verbindung oder als Lack verwendet.
Die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung besitzt ein geringes Wasserabsorptionsvermögen und eine starke flammhemmende Beschaffenheit, und zwar aufgrund der Verwendung des vorstehend beschriebenen phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes.
Die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung kann zusätzlich zum phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharz eine weitere Komponente (nachstehend als "weitere Komponente" abgekürzt) innerhalb eines Bereiches enthalten, der die Wirkungen der vorliegenden Erfindung nicht beeinträchtigt.
Bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung beträgt die Menge des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes vorzugsweise 20 Masse-% oder mehr und insbesondere 30 Masse-% oder mehr. Die Obergrenze für die Menge des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, kann aber je nach Bedarf in geeigneter Weise eingestellt werden und kann auf 100 Masse-% festgelegt werden. Wenn die weitere Komponente verwendet wird, wird eine Obergrenze vorzugsweise auf 80 Masse-% und insbesondere auf 60 Masse-% festgelegt.
Als Beispiele für die weitere Komponente lassen sich vorzugsweise ein Härtungsmittel, ein Härtungsbeschleuniger, ein vom phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharz abweichendes Epoxyharz, ein Füllstoff, ein Additiv und ein Lösungsmittel erwähnen.
Die weitere Komponente kann allein oder in einer Kombination aus zwei oder mehr Bestandteilen eingesetzt werden. Wenn die weitere Komponente in einer Kombination aus zwei oder mehr Bestandteilen verwendet wird, können die Zusammensetzung und die Verhältnisse in beliebiger Weise festgelegt werden.
Als weitere Komponente ist ein Härtungsmittel (ein Epoxyharz-Härtungsmittel) erforderlich, um ein gehärtetes Produkt, einen Film, ein Prepreg, ein metallplattiertes Laminat, eine gedruckte Leiterplatte und dergleichen, zu bilden, wobei man die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung verwendet.
Das Härtungsmittel unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, sofern es dazu in der Lage ist, das Epoxyharz zu härten. Zu Beispielen hierfür gehören ein Amin, ein Säureanhydrid, ein Komplex aus einer Lewis-Säure und einem Amin, ein Oniumsalz, ein Imidazolderivat, ein Novolak-Harz, Phenole und dergleichen.
Zu Beispielen für das Amin gehören aromatische Amine, wie Diaminodiphenylmethan, Diaminodiphenylsulfon und dergleichen; aliphatische Amine; Dicyandiamid; 1,1,3,3-Tetramethylguanidin; mit Thioharnstoff versetztes Amin; und Isomere und modifizierte Produkte dieser Verbindungen (aromatische Amine ~ mit Thioharnstoff versetztes Amin) und dergleichen.
Zu Beispielen für das Säureanhydrid gehören Phthalsäureanhydrid, Maleinsäureanhydrid, Bernsteinsäureanhydrid und dergleichen.
Zu Beispielen für den Komplex einer Lewis-Säure und einem Amin gehören ein Bortrichlorid(BF₃)-Amin-Komplex, ein Zinkchlorid (ZnCl₂)-Amin-Komplex, ein Zinn (IV)-chlorid (SnCl₄)-Amin-Komplex, ein Eisen (III)-chlorid (FeCl₃)-Amin-Komplex, ein Aluminiumchlorid (AlCl₃)-Amin-Komplex und dergleichen.
Zu Beispielen für das Oniumsalz gehören Diphenyliodonium-hexafluorophosphat, Triphenylsulfonium-hexafluorophosphat und dergleichen.
Der Ausdruck "Imidazolderivat" bedeutet, dass mindestens ein Wasserstoffatom von Imidazol durch eine von einem Wasserstoffatom abweichende Gruppe ersetzt ist, z.B. eine Alkylgruppe und dergleichen. Zu Beispielen für das Imidazolderivat gehören 2-Methylimidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol und dergleichen.
Zu Beispielen für das Novolak-Harz gehören Phenol-Novolak-Harze, Cresol-Novolak-Harze, Bisphenol A-Novolak-Harze und dergleichen.
Der Ausdruck "Phenole" bedeutet, dass mindestens ein Wasserstoffatom des Phenols durch eine sich von einem Wasserstoffatom unterscheidende Gruppe ersetzt ist. Zu Beispielen für Phenole gehören Cresol, Bisphenol A und dergleichen.
Wenn beispielsweise ein Prepreg unter Verwendung der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung hergestellt wird, wird das Härtungsmittel, wie Dicyandiamid, ein Phenol-Novolak-Harz oder ein Cresol-Novolak-Harz, vorzugsweise in der Weise verwendet, dass die Haltbarkeitseigenschaften des erhaltenen Prepregs verbessert werden.
Die Menge des Härtungsmittels wird so festgelegt, dass das Verhältnis eines Äquivalents von aktivem Wasserstoff des Härtungsmittels relativ zum Epoxyäqualent von Komponenten der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung, ausgenommen das Härtungsmittel, vorzugsweise 0,3~1,0 und insbesondere 0,5~0,8 beträgt. Wenn das vorstehende Verhältnis der Untergrenze entspricht oder darüber liegt, wird die Härtung des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes weiter verbessert. Wenn andererseits das vorstehende Verhältnis der Obergrenze entspricht oder darunter liegt, wird eine übermäßige Verwendung von Härtungsmittel unterdrückt.
Als weitere Komponente wird der Härtungsbeschleuniger separat vom Härtungsmittel verwendet und zur Beschleunigung der Härtungsreaktion zugesetzt.
Zu Beispielen für den Härtungsbeschleuniger gehören ein Härtungsbeschleuniger auf Aminbasis, ein Härtungsbeschleuniger auf Phosphorbasis und dergleichen.
Zu Beispielen für den Härtungsbeschleuniger auf Aminbasis gehören 2-Methylimidazol, 2-Ethyl-4-methylimidazol und dergleichen.
Zu Beispielen für den Härtungsbeschleuniger auf Phosphorbasis gehören Triphenylphosphin, Tricyclohexylphosphin und dergleichen.
Die Menge des Härtungsbeschleunigers beträgt vorzugsweise 0,01~3 Masse-% und insbesondere 0,03~1 Masse-%, bezogen auf den gesamten Feststoffgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung.
Als weitere Komponente kann das Epoxyharz, das sich vom phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharz unterscheidet (nachstehend als "weiteres Epoxyharz" bezeichnet) beispielsweise eine Rolle bei der Steuerung der Phosphorkonzentration, der Viskosität, der Wärmebeständigkeit, der flammhemmenden Beschaffenheit und des UV-Absorptionsvermögens der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung spielen, wenn die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung als Vormischung verwendet wird.
Zu Beispielen für das weitere Epoxyharz gehören (ohne Beschränkung hierauf) Phenol-Novolak-Epoxyharz, Cresol-Novolak-Epoxyharz, Triglycidyl-p-aminophenol, Tetraglycidyldiaminodiphenylmethan, Triglycidyl-isocyanurat, Tetrakis-(glycidyloxyphenyl)-ethan, Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ, Epoxyharz vom Bisphenol F-Typ, Epoxyharz vom Bisphenol-Typ, Epoxyharz vom Bisphenol-fluoren-Typ, Phenylglycidylether, o-Phenylphenolglycidylether und dergleichen.
Das weitere Epoxyharz kann so ausgebildet sein, dass es mindestens drei Epoxygruppen pro Molekül oder zwei oder weniger (eins oder zwei) Epoxygruppen pro Molekül enthält.
In der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung unterliegt die Menge des weiteren Epoxyharzes keinen besonderen Beschränkungen. Beispielsweise beträgt in der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung die Menge des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes vorzugsweise 1 Masse-% oder mehr, insbesondere 5 Masse-% oder mehr und ganz besonders 10 Masse-% oder mehr, bezogen auf die Gesamtmenge des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes und des weiteren Epoxyharzes.
Als weitere Komponente wird ein Füllstoff verwendet, um den Tg-Wert, die flammhemmende Beschaffenheit oder die Steifheit der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung zu verstärken.
Beim Füllstoff handelt es sich vorzugsweise um einen anorganischen Füllstoff. Zu Beispielen für den anorganischen Füllstoff gehören Siliciumdioxidpulver, Pulver eines Metallhydrats, wie Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid und dergleichen, und Pulver eines Tonminerals, wie Talkum, Ton und dergleichen.
Die Menge des Füllstoffs beträgt vorzugsweise 0~800 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmenge der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung, den Füllstoff ausgenommen.
Als weitere Komponente lässt sich beispielsweise ein Additiv, wie ein Reaktionshilfsmittel, ein flammhemmendes Mittel, ein Hilfsmittel für das flammhemmende Mittel, ein Verlaufmittel, ein farbgebendes Mittel und dergleichen, aufführen.
Die Menge des Additivs der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung wird je nach Art des Additivs entsprechend angepasst und unterliegt keinen speziellen Beschränkungen.
Als weitere Komponente ist ein Lösungsmittel erforderlich, um die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung zu einem Lack auszubilden.
Beim Lösungsmittel handelt es sich vorzugsweise um ein organisches Lösungsmittel, z.B. um aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und dergleichen; Amide, wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid und dergleichen; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon und dergleichen; Alkohole, wie Methanol, Ethanol und dergleichen; und Ether, wie Dimethylether, Diethylether und dergleichen.
Die Menge des Lösungsmittels in der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung wird in geeigneter Weise unter Berücksichtigung einer angestrebten Viskosität oder dergleichen eingestellt und unterliegt keinen speziellen Beschränkungen.
Der Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung beträgt vorzugsweise 0,1~8 Masse-% und insbesondere 0,3~3 Masse-%. Wenn der Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung der Untergrenze entspricht oder darüber liegt, wird die flammhemmende Beschaffenheit weiter verbessert. Wenn andererseits der Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung der Obergrenze entspricht oder darunter liegt, wird die flammhemmende Beschaffenheit nicht beeinträchtigt. Eine übermäßige Verwendung der Verbindung (I) oder des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes wird vermieden, wodurch sich die Wirtschaftlichkeit weiter erhöht. Der hier verwendete Ausdruck "Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung" bezieht sich auf das Verhältnis der Masse des Phosphors (P) der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung zur Gesamtmasse der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung und kann beispielsweise durch ein in den nachstehenden Beispielen dargelegtes Verfahren berechnet werden.
Die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung wird durch Vermischen des phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes und gegebenenfalls der übrigen Komponenten erhalten. Das erhaltene Gemisch kann in unveränderter Weise als eine flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung verwendet werden und kann gegebenenfalls einer bekannten Nachbehandlung unterzogen werden, so dass das erhaltene Produkt als flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung verwendet werden kann.
Die einzelnen Komponenten können so vermischt werden, dass alle Komponenten zugegeben werden und sodann ein Mischvorgang durchgeführt wird, wobei einige Komponenten unter sequentieller Zugabe vermischt werden können oder sämtliche Komponenten unter sequentieller Zugabe vermischt werden können.
Der Mischvorgang unterliegt keinen speziellen Beschränkungen und wird in geeigneter Weise aus bekannten Verfahren unter Verwendung einer Kugelmühle, einer Perlmühle, eines Mischers oder eines Mengers ausgewählt. Die einzelnen Komponenten können beim Vermischen gleichmäßig gelöst oder dispergiert werden.
Die Mischtemperatur und die Mischzeit unterliegen keinen besonderen Beschränkungen, sofern die Mischkomponenten nicht abgebaut werden. Vorzugsweise betragen die Mischtemperatur 15~30°C und die Mischzeit 0,5~24 Stunden.
Gehärtetes Produkt
Ein flammhemmendes gehärtetes Produkt kann verwendet werden, indem man die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung härtet, und das gehärtete Produkt eignet sich beispielsweise als Bestandteil für elektrische und elektronische Einrichtungen, insbesondere als Dichtmittel und dergleichen.
Das gehärtete Produkt ergibt sich durch Erwärmen der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung. Insbesondere wird beispielsweise die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in einer flüssigen Phase in einen Becher, einen Hohlraum oder eine Packungsausnehmung gegeben, wobei man sich eines Dosiervorgangs oder anderer Verfahren bedient, erwärmt und somit gehärtet. Alternativ kann die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in einer festen Phase oder einer flüssigen Phase mit hoher Viskosität erwärmt und somit fluidisiert werden und sodann in einen Becher, einen Hohlraum oder eine Packungsausnehmung gemäß den vorstehenden Ausführungen gegeben werden, ferner erwärmt und somit gehärtet werden.
Film
Ein flammhemmender Film kann aus der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung gebildet werden.
Der Film wird beispielsweise erhalten, indem man die vorerwähnte flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in Lackform auf einen Träger aufbringt und anschließend trocknet.
Die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung kann unter Anwendung eines bekannten Verfahrens, z.B. durch Drucken, Beschichten oder Tauchen, aufgebracht werden.
Die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung kann beispielsweise durch Entfernen des Lösungsmittels unter Erwärmen getrocknet werden. Eine Erwärmung kann unter Blasen mit Luft, Heißluftsprühen und dergleichen durchgeführt werden.
Das Material für den Schichtträger unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, wobei als Beispiele Polyolefine, wie Polystyrol, Polypropylen, Polyvinylchlorid und dergleichen, Polyester, wie Polyethylenterephthalat, Polyethylennaphthalat und dergleichen, Polycarbonat, Polyimid, Papier und Metalle, wie Kupfer, Aluminium und dergleichen, erwähnt werden können.
Die beschichtete Oberfläche des Schichtträgers kann einer Oberflächenbehandlung unterzogen werden, z.B. einem MAD-Vorgang (Modifikation durch beschleunigte Diffusion), Corona-Behandlung, Freisetzungsbehandlung und dergleichen, unterworfen werden.
Die Dicke des Schichtträgers unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, beträgt aber vorzugsweise 10~150 µm. Der Schichtträger kann in Form eines Films bereitgestellt werden. Als Beispiele hierfür lassen sich eine Metallfolie, wie eine Kupferfolie, eine Aluminiumfolie und dergleichen, solange sie aus einem Metall gefertigt ist, erwähnen.
Prepreg
Die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung eignet sich zur Herstellung eines flammhemmenden Prepregs.
Das Prepreg wird beispielsweise durch Imprägnieren eines faserigen Schichtträgers mit der vorerwähnten flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung in Lackform und anschließende Erwärmung erhalten.
Der faserige Schichtträger unterliegt keinen speziellen Beschränkungen. Zu Beispielen hierfür gehören gewebte oder ungewebte textile Werkstoffe aus anorganischen Fasern, wie Glas und dergleichen, Aramidfasern, Polyesterfasern, Kohlenstofffasern, Papier und dergleichen.
Die Dicke des faserigen Schichtträgers unterliegt keinen speziellen Beschränkungen, kann aber 20~200 µm betragen. Der faserige Schichtträger wird vorzugsweise in Form einer Folie bereitgestellt.
Die Imprägnierung mit der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung kann unter Anwendung eines bekannten Verfahrens, z.B. eines Tauchverfahrens, Beschichtungsverfahrens und dergleichen, durchgeführt werden.
Eine Imprägnierung mit der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung kann auf einmal durchgeführt werden oder sie kann durch zweifache oder mehrfache Behandlung vorgenommen werden. Wenn dieses Verfahren zweimal oder öfters wiederholt wird, kann die gleiche Art der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung verwendet werden, oder es kann eine abweichende Art der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung auf einige oder sämtliche der durch Wiederholungsvorgänge erhaltenen Schichten eingesetzt werden. Unter dem Ausdruck "unterschiedliche Art der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung" ist zu verstehen, dass bei mindestens einem der Parameter Art und Konzentration der Komponenten der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung eine Abweichung besteht. Wenn beispielsweise die Imprägnierung mehrmals unter Verwendung unterschiedlicher Arten von flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzungen durchgeführt wird, können die Zusammensetzung und die Menge des erhaltenen Prepreg-Harzes eingestellt werden.
Das Erwärmen der imprägnierten flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung umfasst dessen Trocknung zur Entfernung des Lösungsmittels und die Halbtrocknung der Harzkomponente (zu einer B-Stufe). Eine derartige Erwärmung wird beispielsweise bei 100~180°C für 3~15 Minuten durchgeführt.
Das Prepreg kann 20~90 Masse-% eines Harzes enthalten. Der hier verwendete Ausdruck "Harz" bezieht sich auf eine beliebige Harzkomponente, die nicht nur ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz und ein daraus erhaltenes gehärtetes Produkt, sondern beispielsweise auch das weitere Epoxyharz und dergleichen umfasst.
Metallplattierungslaminat
Das Prepreg eignet sich in günstiger Weise zur Herstellung eines Metallplattierungslaminats.
Das Metallplattierungslaminat lässt sich beispielsweise unter Verwendung eines einzigen Prepregs oder eines Prepreg-Stapels, der eine Mehrzahl von Prepregs, die auf einer Hauptebene über einer weiteren Hauptebene übereinander gestapelt sind, gemäß dem folgenden Verfahren erhalten. Speziell wird eine Metallfolie, wie eine Kupferfolie und dergleichen, auf der oberen und/oder der unteren Seite eines einzelnen Prepregs oder eines Prepreg-Stapels platziert. Der erhaltene Stapel kann erwärmt und zur Formgebung gepresst und somit integriert werden. Demzufolge werden ein einseitiges Metallfolien-Plattierungslaminat, das durch Bilden einer Metallfolie auf beiden Seiten (obere oder untere Seite) eines einzelnen Prepregs oder eines Prepreg-Stapels erhalten worden ist, oder ein doppelseitiges Metallfolien-Plattierungslaminat, das durch Bilden einer Metallfolie auf beiden Seiten (obere und untere Seite) eines einzelnen Prepregs oder eines Prepreg-Stapels erhalten worden ist, bereitgestellt.
Die Formgebungsbedingungen unterliegen keinen speziellen Beschränkungen und können je nach der Dicke des angestrebten Metallplattierungslaminats oder der Art des Harzes des Prepregs festgelegt werden. Vorzugsweise erfolgt eine Erwärmung auf 50~190°C und ein Pressvorgang wird bei 1~5000 kPa durchgeführt, und die Zeitspanne, die zur Durchführung des Erwärmungs- und Pressvorgangs erforderlich ist, wird vorzugsweise auf 5~180 Minuten festgelegt.
Gedruckte Leiterplatte
Das Metallplattierungslaminat eignet sich sehr gut zur Herstellung einer gedruckten Leiterplatte.
Die gedruckte Leiterplatte wird beispielsweise erhalten, indem man die Metallfolie auf der Oberfläche des Metallplattierungslaminats unter Bildung eines Schaltungsmusters ätzt. Ferner lässt sich die gedruckte Leiterplatte erhalten, indem man direkt durch Plattierung und dergleichen ein Schaltungsmuster ausbildet, wobei man ein leitfähiges Material auf der Oberfläche des Metallplattierungslaminats, von dem die Metallfolie entfernt worden ist, verwendet.
Das gehärtete Produkt, der Film, das Prepreg, das Metallplattierungslaminat und die gedruckte Leiterplatte (nachstehend als "gehärtetes Produkt oder dergleichen" abgekürzt) bedienen sich alle der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung und besitzen daher eine stark flammhemmende Wirkung, selbst in Abwesenheit eines flammhemmenden Mittels auf Halogenbasis. Der Teil des gehärteten Produkts, Films, Prepregs, Metallplattierungslaminats und der gedruckten Leiterplatte, der unter Verwendung der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung gebildet worden ist, weist ein geringes Wasserabsorptionsvermögen und eine hohe Wärmebeständigkeit bei hohem Tg-Wert auf. Bei einem derartigen gehärteten Produkt oder dergleichen werden die Ausdehnung eines Substrats oder ein schlechtes Lötverhalten bei einem Lötverfahren, bei dem es einer hohen Temperatur ausgesetzt wird, unterdrückt, wodurch eine Beeinträchtigung der Qualität verhindert wird, was zu Bauteilen einer elektrischen oder elektronischen Einrichtung mit guter Qualität führt.
Beispielsweise kann der Teil des gehärteten Produkts, Films, Prepregs, Metallplattierungslaminats oder der gedruckten Leiterplatte, der unter Verwendung der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung gebildet wird, einen Tg-Wert von 140°C oder mehr aufweisen.
Beispiele
Ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung ergibt sich durch die folgenden speziellen Beispiele, die der Erläuterung dienen, aber den Schutzumfang der Erfindung nicht beschränken.
Beispiel 1
Herstellung eines phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes
In einem 2000 ml fassenden Vierhalskolben wurden die Verbindung (I)-101 (519,4 g, 1,70 mol), ein Phenol-Novolak-Epoxyharz ("YDPN-638", Produkt der Firma Nippon Steel & Sumikin Chemical, Epoxyäquivalent 177 g/äq) (731,3 g) und ein Triphenylphosphin-Katalysator (0,52 g, 0,0020 mol) vorgelegt, erwärmt, gelöst und 9 Stunden unter Rühren bei 180°C umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsprodukt in eine Metallschale ausgegossen und abgekühlt. Man erhielt ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (C-1) (1213,6 g) in einer Glasphase. Das Epoxyäquivalent des erhaltenen phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes (C-1) betrug 496 g/äq, und der Phosphorgehalt betrug 4,1% (theoretischer Phosphorgehalt: 4,2%), wie in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt ist. Der Phosphorgehalt wurde gemäß JIS K 0102 46.3.1 und JIS K 0102 46.1.1. gemessen.
Herstellung einer flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung
Wie in der nachstehenden Tabelle 2 dargelegt, wurde das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz (C-1) (100 Masseteile) mit einem o-Cresol-Novolak-Epoxyharz (40,7 Masseteile), einem Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ (26,8 Masseteile), Tetrakis-(glycidyloxyphenyl)-ethan (10,1 Masseteile), Dicyandiamid (Produkt der Firma Wako Pure Chemical Industries) (5,3 Masseteile) als Härtungsmittel, 2-Methylimidazol (Produkt der Firma Wako Pure Chemical Industries) (0,24 Masseteile) als Härtungsbeschleuniger und als Füllstoffe mit Siliciumoxid (Produkt der Firma Guangdong Zhongshan Jiali Photoelectric Material) (35,3 Masseteile) und Aluminiumhydroxid (Produkt der Firma Jinan Jinyingtai Chemical) (44,1 Masseteile) versetzt und gleichmäßig 60 Minuten bei 25°C vermischt, wodurch man eine Harzzusammensetzung (eine flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung) erhielt. Das in Tabelle 2 auftretende Symbol "-" bei der Mischkomponente (Masseteile) bedeutet, dass die entsprechende Komponente nicht zugemischt wurde.
Anschließend wurde die Gesamtmenge der auf diese Weise erhaltenen Harzzusammensetzung mit Methylethylketon (76,1 Masseteile) und N,N-Dimethylformamid (68,4 Masseteile) versetzt und 60 Minuten bei 25°C unter Verwendung einer Mischvorrichtung vermischt, wodurch man eine flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in Lackform erhielt. Der Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung in Lackform betrug 2,5% (theoretischer Phosphorgehalt: 2,4%), wie in der nachstehenden Tabelle 2 dargelegt ist. Der Phosphorgehalt wurde auf die gleiche Weise wie beim phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharz gemessen.
Herstellung einer gedruckten Leiterplatte
In die auf diese Weise erhaltene flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in Lackform wurde ein Glasgewebe ("7628 Fiberglass Fabric", Produkt der Firma Jushi Group Jiujiang) getaucht, wobei die flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in Lackform in einer Menge von 20~90 Masse-%, bezogen auf die Gesamtmenge des Glasgewebes, imprägniert wurde. Anschließend wurde 4 Minuten auf 175°C erwärmt, um das Lösungsmittel zu entfernen und die Harzkomponente einer Teilhärtung zu unterziehen. Auf diese Weise erhielt man ein Prepreg. Das Prepreg enthielt 66 Masse-% des Harzes.
Anschließend wurden fünf der auf diese Weise erhaltenen Prepregs gestapelt und eine Kupferfolie ("Electrolytic Copper Foil", Produkt der Firma Jiangtong Yezi Tongbo) mit einer Dicke von 35 µm wurde auf beide Seiten (obere und untere Seite) des Prepreg-Stapels aufgebracht. Der erhaltene Stapel wurde insgesamt 155 Minuten erwärmt und gepresst, und zwar unter Verarbeitungsbedingungen mit einer Temperatur von 50~185°C und einem Druck von 1450~3900 kPa. Dadurch wurde die Kupferfolie zum Haften am Prepreg-Stapel gebracht, wodurch man ein Kupferplattierungslaminat von 1,0 mm Dicke erhielt.
Anschließend wurde die Kupferfolie des Kupferplattierungslaminats geätzt, wodurch ein Schaltungsmuster gebildet wurde, was eine gedruckte Leiterplatte ergab.
Bewertung der gedruckten Leiterplatte
Die auf diese Weise erhaltene gedruckte Leiterplatte wurde einer Messung in Bezug auf die Glasübergangstemperatur (Tg), die Wärmebeständigkeit, das Wasserabsorptionsvermögen und die flammhemmende Beschaffenheit gemäß folgenden Verfahren unterzogen. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt.
Glasübergangstemperatur (Tg)
Die Kupferfolie wurde von der Oberfläche des Kupferplattierungslaminats entfernt und der Tg-Wert des erhaltenen Laminats wurde unter Verwendung einer "DSC Q-20"-Vorrichtung der Firma TA Instruments gemessen. Bei Erwärmung des Laminats von Raumtemperatur auf 180°C mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 20°C/min wurde die Temperatur am Wendepunkt als Tg-Wert bestimmt.
Wärmbeständigkeit
Die Kupferfolie wurde von der Oberfläche des Kupferplattierungslaminats entfernt, wonach das erhaltenen Laminat von Raumtemperatur auf 288°C mit einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 10°C/min erwärmt wurde. Dazu wurde ein thermomechanischer Analysator (TMA) ("TMA-400-Typ" der Firma TA Instrument-Waters LLC) verwendet. Die Temperatur wurde auf 288°C gehalten und die Zeitspanne, die für eine Delaminierung notwendig war, wurde geprüft.
Wasserabsorptionsvermögen (Wasserabsorptionsrate)
Die Kupferfolie wurde vom Kupferplattierungslaminat entfernt, wonach das erhaltene Laminat zu einer Testprobe mit einer Länge von 50 mm und einer Breite von 50 mm zugeschnitten wurde (nachstehend abgekürzt als "Testprobe (1)"). Diese Testprobe (1) wurde 24 Stunden in Wasser unter Raumtemperatur und bei Normaldruck getaucht, wonach das Wasser von der Oberfläche der Testprobe (1) abgewischt wurde. Anschließend wurde die Masse der Testprobe (1) nach Eintauchen gemessen. Ferner wurde der prozentuale Anteil des Masseinkrements der Testprobe (1) durch Tauchbehandlung ({[Masse der Testprobe (1) nach Eintauchen] – [Masse der Testprobe (1) vor dem Eintauchen]}/[Masse der Testprobe (1) vor dem Eintauchen] × 100) berechnet und als Wasserabsorptionsrate zur Bewertung des Wasserabsorptionsvermögens bestimmt.
Flammhemmende Beschaffenheit
Die Kupferfolie wurde von der Oberfläche des Kupferplattierungslaminats entfernt, wonach das erhaltene Laminat zu einer Testprobe mit einer Länge von 127 mm und einer Breite von 12,7 mm zugeschnitten wurde (nachstehend abgekürzt als "Testprobe (2)"). Diese Testprobe (2) wurde einem Verbrennungstest gemäß einem Verbrennungstestverfahren gemäß "Test for Flammability of Plastic Materials UL94" der Firma Underwriters Laboratories unterzogen, um die flammhemmende Beschaffenheit zu bestimmen.
Beispiel 2
Herstellung eines phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes
In einem 2000 ml fassenden Vierhalskolben wurden die Verbindung (I)-101 (368,2 g, 1,21 mol), ein Phenol-Novolak-Epoxyharz ("YDPN-638" der Firma Nippon Steel & Sumikin Chemical, Epoxyäquivalent 177 g/äq) (884,1 g) und ein Triphenylphosphin-Katalysator (0,37 g, 0,0014 mol) vorgelegt, erwärmt, gelöst und 7,5 Stunden unter Rühren bei 180°C umgesetzt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde das Reaktionsprodukt in eine Metallschale gegossen und abgekühlt. Man erhielt ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (C-2) (1233,0 g) in einer Glasphase. Das Epoxyäquivalent des erhaltenen phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes (C-2) betrug 327 g/äq. Der Phosphorgehalt, der auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen wurde, betrug 3,0% (theoretischer Phosphorgehalt: 3,0%), wie sich aus der nachstehenden Tabelle 1 ergibt.
Herstellung einer flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung
Das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz (C-2) (100 Masseteile) wurde mit einem o-Cresol-Novolak-Epoxyharz (40,7 Masseteile), einem Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ (26,8 Masseteile), Tetrakis-(glycidyloxyphenyl)-ethan (10,1 Masseteile), Dicyandiamid (Produkt der Firma Wako Pure Chemical Industries) (4,7 Masseteile) als Härtungsmittel, 2-Methylimidazol (Produkt der Firma Wako Pure Chemical Industries) (0,44 Masseteile) als Härtungsbeschleuniger und als Füllstoffe Siliciumoxid (Produkt der Firma Guangdong Zhongshan Jiali Photoelectric Material) (35,3 Masseteile) und Aluminiumhydroxid (Produkt der Firma Jinan Jinyingtai Chemical) (44,1 Masseteile) versetzt und 60 Minuten gleichmäßig bei 25°C vermischt. Man erhielt eine Harzzusammensetzung (flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung).
Anschließend wurde die gesamte Menge der auf diese Weise erhaltenen Harzzusammensetzung mit Methylethylketon (76,1 Masseteile) und N,N-Dimethylformamid (68,4 Masseteile) versetzt und 60 Minuten unter Verwendung einer Mischvorrichtung bei 25°C vermischt, wodurch man eine flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in Lackform erhielt. Der Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung in Lackform wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Der Wert betrug 1,8% (theoretischer Phosphorgehalt 1,7%), wie in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt ist.
Herstellung und Bewertung der gedruckten Leiterplatte
Eine gedruckte Leiterplatte wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und bewertet, mit der Ausnahme, dass die flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung in Lackform gemäß den vorstehenden Ausführungen verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt. Das auf diese Weise erhaltene Prepreg enthielt 66 Masse-% des Harzes.
Beispiel 3
Herstellung eines phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes
In einem 2000 ml fassenden Vierhalskolben wurden die Verbindung (I)-201 (362,4 g, 1,24 mol), ein Phenol-Novolak-Epoxyharz ("YDPN-638", Produkt der Firma Nippon Steel & Sumikin Chemical, Epoxyäquivalent 177 g/äq) (870,4 g) und ein Triphenylphosphin-Katalysator (0,35 g, 0,0013 mol) vorgelegt, erwärmt, gelöst und 7,5 Stunden unter Rühren bei 180°C umgesetzt. Nach beendeter Umsetzung wurde das Reaktionsgemisch in eine Metallschale ausgegossen und abgekühlt. Man erhielt ein phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (C-3) (1220,0 g) in einer Glasphase. Das Epoxy-Äquivalent des erhaltenen phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes (C-3) betrug 337 g/äq und der auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessene Phosphorgehalt des Produkts betrug 3,0% (theoretischer Phosphorgehalt 3,1%), wie in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt ist.
Herstellung einer flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung
Das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz (C-3) (100 Masseteile) wurde mit einem o-Cresol-Novolak-Epoxyharz (40,7 Masseteile), einem Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ (26,8 Masseteile), Tetrakis-(glycidyloxyphenyl)-ethan (10,1 Masseteile), Dicyandiamid (Produkt der Firma Wako Pure Chemical Industries) (4,5 Masseteile) als Härtungsmittel, 2-Methylimidazol (Produkt der Firma Wako Pure Chemical Industries) (0,38 Masseteile) als Härtungsbeschleuniger und als Füllstoffe mit Siliciumoxid (Produkt der Firma Guangdong Zhongshan Jiali Photoelectric Material) (35,3 Masseteile) und Aluminiumhydroxid (Produkt der Firma Jinan Jinyingtai Chemical) (44,1 Masseteile) versetzt und 60 Minuten gleichmäßig bei 25°C vermischt. Man erhielt eine Harzzusammensetzung (flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung).
Anschließend wurde die Gesamtmenge der auf diese Weise erhaltenen Harzzusammensetzung mit Methylethylketon (76,1 Masseteile) und N,N-Dimethylformamid (68,4 Masseteile) versetzt und 60 Minuten bei 25°C unter Verwendung einer Mischvorrichtung vermischt. Man erhielt eine flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in Lackform. Der Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung in Lackform wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen. Es ergab sich ein Wert von 1,7% (theoretischer Phosphorgehalt: 1,7%), wie er in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt ist.
Herstellung und Bewertung der gedruckten Leiterplatte
Eine gedruckte Leiterplatte wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und bewertet, mit der Ausnahme, dass die vorstehend beschriebene flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in Lackform verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt. Das auf diese Weise erhaltene Prepreg enthielt 66 Masse-% des Harzes.
Vergleichsbeispiel 1
Herstellung eines phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes
In einem 2000 ml fassenden Vierhalskolben wurden HCA (363,0 g, 1,68 mol), ein Phenol-Novolak-Epoxyharz ("YDPN-638", Produkt der Firma Nippon Steel & Sumikin Chemical, Epoxy-Äquivalent 177 g/äq) (871,8 g) und ein Triphenylphosphin-Katalysator (0,37 g, 0,0014 mol) vorgelegt, erwärmt, gelöst und 4 Stunden unter Rühren bei 180°C umgesetzt. Nach beendeter Umsetzung wurde das Reaktionsprodukt in eine Metallschale gegossen und gekühlt. Man erhielt ein phosphorhaltiges flammhemmendes Epoxyharz (CR-1) (1201,2 g) in einer Glasphase. Das Epoxy-Äquivalent des auf diese Weise erhaltenen phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes (CR-1) betrug 390 g/äq und der Phosphorgehalt, der auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen wurde, betrug 4,1% (theoretischer Phosphorgehalt: 4,2%), wie er in der nachstehenden Tabelle 1 aufgeführt ist.
Herstellung einer flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung
Das phosphorhaltige, flammhemmende Epoxyharz (CR-1) (100 Masseteile) wurde mit einem o-Cresol-Novolak-Epoxyharz (40,7 Masseteile), einem Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ (26,8 Masseteile), Tetrakis-(glycidyloxyphenyl)-ethan (10,1 Masseteile), Dicyandiamid (Produkt der Firma Wako Pure Chemical Industries) (5,8 Masseteile) als Härtungsmittel, 2-Methylimidazol (Produkt der Firma Wako Pure Chemical Industries) (0,16 Masseteile) als Härtungsbeschleuniger und als Füllstoffe mit Siliciumoxid (Produkt der Firma Guangdong Zhongshan Jiali Photoelectric Material) (35,3 Masseteile) und Aluminiumhydroxid (Produkt der Firma Jinan Jinyingtai Chemical) (44,1 Masseteile) vermischt. Man erhielt eine Harzzusammensetzung (eine flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung).
Anschließend wurde die Gesamtmenge der auf diese Weise erhaltenen Harzzusammensetzung mit Methylethylketon (76,1 Masseteile) und N,N-Dimethylformamid (68,4 Masseteile) versetzt und bei 25°C 60 Minuten unter Verwendung einer Mischvorrichtung gemischt. Man erhielt eine flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in Lackform. Der Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung in Lackform wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 gemessen und betrug 2,5% (theoretischer Phosphorgehalt: 2,4%), wie in der nachstehenden Tabelle 2 dargelegt ist.
Herstellung und Bewertung der gedruckten Leiterplatte

Eine gedruckte Leiterplatte wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 hergestellt und bewertet, mit der Ausnahme, dass die vorstehend aufgeführte flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung in Lackform verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle 2 aufgeführt. Das auf diese Weise erhaltene Prepreg enthielt 66 Masse-% des Harzes. Tabelle 1

	Phosphorgehalt (%)
	Gemessen	Theoretisch
Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (C-1)	4,1	4,2
Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (C-2)	3,0	3,0
Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (C-3)	3,0	3,1
Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (CR-1)	4,1	4,2

Tabelle 2

			Beispiel 1	Beispiel 2	Beispiel 3	Vergleichsbeispiel 1
Mischkomponenten (Masseteile) der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung	Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (C-1)		100	-	-	-
	Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (C-2)		-	100	-	-
	Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (C-3)		-	-	100	-
	Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz (CR-1)		-	-	-	100
	o-Cresol-Novolak-Epoxyharz		40,7	40,7	40,7	40,7
	Epoxyharz vom Bisphenol A-Typ		26,8	26,8	26,8	26,8
	Tetrakis(-glycidyloxyphenyl)-ethan		10,1	10,1	10,1	10,1
	Dicyandiamid		5,3	4,7	4,5	5,8
	2-Methylimidazol		0,24	0,44	0,38	0,16
	Siliciumoxid		35,3	35,3	35,3	35,3
	Aluminiumhydroxid		44,1	44,1	44,1	44,1
Bewertungsergebnisse	Phosphorgehalt	Gemessen	2,5	1,8	1,7	2,5
	Phosphorgehalt	Theoretisch	2,4	1,7	1,7	2,4
	Tg (°C)		144	161	165	157
	Wärmebeständigkeit (min)		> 30,0	12,3	13,4	5,1
	Wasserabsorption (%)		0,22	0,16	0,17	0,27
	Flammhemmende Beschaffenheit (UL 94)		V-0	V-0	V-0	V-0

Wie aus den vorstehenden Ergebnissen hervorgeht, wiesen die gedruckten Leiterplatten der Beispiele 1 bis 3 einen hohen Tg-Wert (144°C oder mehr), eine hohe Wärmebeständigkeit (12,3 min oder mehr), eine starke flammhemmende Beschaffenheit auch in Abwesenheit eines flammhemmenden Mittels auf Halogenbasis und ein geringes Wasserabsorptionsvermögen (Wasserabsorptionsrate: 0,22% oder weniger) auf. Die gedruckten Leiterplatten der Beispiele 1 bis 3 waren dazu in der Lage, in wirksamer Weise das Auftreten von Defekten, die beispielsweise bei einem Lötverfahren bei hoher Temperatur auftreten können, zu unterdrücken.
Im Gegensatz dazu wies die gedruckte Leiterplatte von Vergleichsbeispiel 1 eine geringe Wärmebeständigkeit und ein hohes Wasserabsorptionsvermögen auf.
Typischerweise hat der Phosphorgehalt eines phosphorhaltigen, flammhemmenden Epoxyharzes, nämlich der Phosphorgehalt einer flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung, einen starken Einfluss auf die flammhemmende Beschaffenheit der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung. Der Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung von Beispiel 1 wurde so eingestellt, dass er dem Wert der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 1 entsprach und die gedruckte Leiterplatte von Beispiel 1 den V-0-Standard beim UL94-Test wie die gedruckte Leiterplatte von Vergleichsbeispiel 1 aufwies. Da jedoch die Verbindung (I)-101 eine Benzylgruppe aufweist, ist ihr Molekulargewicht etwa 1,4-fach höher als das von HCA. Um den Phosphorgehalt der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung unter Verwendung der Verbindung (I)-101 so zu steuern, dass er dem Wert der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung unter Verwendung von HCA entsprach, musste die Menge der Verbindung (I)-101 1,4-fach höher als die Menge von HCA sein, was die Herstellungskosten erhöht. Andererseits wurde die Menge der Verbindung (I)-101 in der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung von Beispiel 2 so eingestellt, dass sie dem Wert der Menge von HCA in der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 1 entsprach. Obgleich der Phosphorgehalt geringer war als in der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung von Beispiel 1, erfüllte die gedruckte Leiterplatte von Beispiel 2 den V-0-Standard beim UL94-Test, ebenso wie die gedruckte Leiterplatte von Vergleichsbeispiel 1. Somit war die Verbindung (I)-101 sehr wirksam in Bezug auf die Verleihung einer flammhemmenden Beschaffenheit. Als Grund hierfür wird angesehen, dass aus der Benzylgruppe (Aralkylgruppe) der Verbindung (I)-101 bei der Verbrennung eine Radikalspezies gebildet wird, die eine verbrennungshemmende Wirkung besitzt. Gleichermaßen wurde die Menge der Verbindung (I)-201 in der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung von Beispiel 3 so eingestellt, dass sie der Menge von HCA in der flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung von Vergleichsbeispiel 1 entsprach. Die bedruckte Leiterplatte von Beispiel 3 erfüllte den V-0-Standard beim UL94-Test, ebenso wie die gedruckte Leiterplatte von Vergleichsbeispiel 1. Ferner war die Verbindung (I)-201 sehr wirksam in Bezug auf die Verleihung einer flammhemmenden Beschaffenheit, ebenso wie die Verbindung (I)-101. Als Grund hierfür wird angesehen, dass ein Restprodukt, dass sich bei der Verbrennung der Phenylgruppe (Arylgruppe) der Verbindung (I)-201 ergibt, gebildet wird, das den für die Verbrennung notwendigen Sauerstoff blockiert. Somit ist eine verbrennungshemmende Wirkung gegeben.
Obgleich der Tg-Wert in sämtlichen gedruckten Leiterplatten hoch war, war der Tg-Wert der gedruckten Leiterplatte von Beispiel 1 geringfügig kleiner als der der gedruckten Leiterplatten von Beispiel 2 und Vergleichsbeispiel 1. Als Grund hierfür wird angenommen, dass es aufgrund der Tatsache, dass die Verbindung (I)-101 ein im Vergleich zu HCA großes Molekülvolumen aufweist, dann, wenn die Verbindung (I)-101 und ein Teil der Epoxygruppen des Phenol-Novolak-Epoxyharzes umgesetzt werden und die nicht-umgesetzte Epoxygruppe mit dem Härtungsmittel (Härtungsreaktion) umgesetzt wird, schwierig wird, die Härtungsreaktion unter Verwendung der nicht-umgesetzten Epoxygruppe durchzuführen, was auf eine sterische Hinderung des von der Verbindung (I)-101 abgeleiteten Bereichs zurückzuführen ist. Bei Beispiel 2 war bei Verwendung der Verbindung (I)-101 in einer kleineren Menge als der Menge von Beispiel 1, der Tg-Wert höher als in Beispiel 1. Es wird angenommen, dass dies darauf zurückzuführen ist, dass eine sterische Hinderung entsprechend den vorstehenden Ausführungen in Beispiel 2 verringert wird und somit die Härtungsreaktion leicht mit der nicht-umgesetzten Epoxygruppe durchgeführt wird.
Die erfindungsgemäße flammhemmende Epoxyharzzusammensetzung weist ein hohes Flammhemmungsvermögen selbst bei geringem Phosphorgehalt auf. Sie ist somit nicht nur in Bezug auf das Wasserabsorptionsvermögen, die hohe Wärmebeständigkeit und die flammhemmende Wirkung überlegen, sondern erweist sich auch als wirtschaftlich vorteilhaft, verglichen mit der herkömmlichen flammhemmenden Epoxyharzzusammensetzung.
Wie vorstehend ausgeführt, ist die vorliegende Erfindung auf die Herstellung von Bauelementen von elektrischen und elektronischen Einrichtungen anwendbar.
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden nur zu Erläuterungszwecken beschrieben. Für den Fachmann ist es ersichtlich, dass verschiedene Modifikationen, Zusätze und Substitutionen möglich sind, ohne dass man vom Schutzumfang der Erfindung, wie er sich aus den beigefügten Ansprüchen ergibt, abweicht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2014-089503 [0001]
JP 2001-19835 [0034]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS K 0102 46.3.1 [0113]
JIS K 0102 46.1.1. [0113]

Claims

Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz, erhalten durch Umsetzung eines Epoxyharzes mit mindestens drei Epoxygruppen pro Molekül mit einer Organophosphorverbindung der nachstehenden Formel (I): Formel (I)
wobei Y1 eine Aralkylgruppe oder eine Arylgruppe bedeutet.
Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz nach Anspruch 1, wobei es sich bei der durch die Formel (I) wiedergegebenen Organophosphorverbindung um eine Organophosphorverbindung der nachstehenden Formeln (I)-101 oder (I)-201 handelt: Formel (I)-101
Formel (I)-201
Phosphorhaltiges, flammhemmendes Epoxyharz nach Anspruch 1 oder 2, das durch Vermischen und Umsetzen von 100 Masseteilen des Epoxyharzes mit 1~100 Masseteilen der durch die Formel (I) wiedergegebenen Organophosphorverbindung erhalten wird.