DE3208007C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine härtbare Harzmasse, die nach
dem Härten ein gehärtetes Harz hoher Wärme-, Lösungsmittel-
und Feuchtigkeitsbeständigkeit und ausgezeichneter
Haftungseigenschaften liefert.
Da man seit kurzem auf gedruckten Schaltungsplatinen
Schaltungs- oder Stromkreise hoher Dichte herstellen
kann, besteht ein erheblicher Bedarf nach Materialien
besserer Wärmebeständigkeit, Dimensionsstabilität und
elektrischer Eigenschaften. Üblicherweise werden zur Herstellung
gedruckter Schaltungsplatinen mit Kupfer
kaschierte Verbundplatten auf der Basis wärmehärtbarer
Harze, z. B. von Phenol- oder Epoxyharzen, oder wärmebeständiger thermoplastischer Harze verwendet.
Die bisher verwendeten wärmehärtbaren Harze zeigen jedoch
schlechte elektrische Eigenschaften, insbesondere
im Hochfrequenzbereich.
Thermoplastische Harze sind
wärmehärtbaren Harzen in der Regel in den elektrischen Eigenschaften überlegen, jedoch in ihrer Wärme- und
Lösungsmittelbeständigkeit, Dimensionsstabilität u. dgl.
unterlegen. Darüber hinaus hängen ihre mechanischen
Eigenschaften weitgehend von der jeweils herrschenden
Temperatur ab.
Polyphenylenätherharze sind thermoplastische Harze hervorragender
mechanischer und elektrischer Eigenschaften.
Darüber hinaus zeigen sie eine für thermoplastische Harze
ausgesprochen hohe Wärmebeständigkeit.
Es wurde nun
bereits versucht, unter Ausnutzung dieser Eigenschaften
ein mit Kupfer kaschiertes Verbundmaterial mit einem
Substrat aus einem Polyphenylenätherharz herzustellen
(vgl. JP-OS 25 394/1976). Wird jedoch dieses mit Kupfer
kaschierte Verbundgebilde hohen Temperaturen ausgesetzt,
wird das Harz abgebaut und verliert rasch seine Schlagfähigkeit
oder -zähigkeit. Darüber hinaus verliert es
auch mit steigender Temperatur seine mechanische
Festigkeit, so daß es eine Verformung erfährt. Schließlich
sinkt auch bei steigender Temperatur die Haftfestigkeit
der Kupferfolie, wobei das Verbundgebilde
in unerwünschter Weise quillt oder sich auflöst. Aufgrund
dieser Nachteile haben mit Kupfer kaschierte
Verbundgebilde auf der Basis von Polyphenylenätherharzen
keinen Eingang in die Praxis gefunden.
Polyphenylenätherharze gelangen in großem Umfang auch
auf Gebieten zum Einsatz, auf denen sie mit städtischen,
ländlichen und industriellen Abwässern in Berührung gelangen.
Hierbei wird ihre Beständigkeit gegen
Säuren, Alkalien und heißes Wasser ausgenutzt. Die
Polyphenylenätherharze sind jedoch gegenüber aromatischen
Kohlenwasserstoffen und halogenierten Kohlenwasserstoffen
nur sehr wenig beständig, so daß bereits
die verschiedensten Versuche unternommen wurden, ihre
Beständigkeit gegenüber organischen Lösungsmitteln zu
erhöhen.
So ist es beispielsweise aus der JP-OS
29 752/1969 bekannt, Polyphenylenätherharze mit Metallalkoholaten
als Katalysatoren zu härten. Aus der
US-PS 33 96 146 ist es bekannt, einem Polyphenylenätherharz
zur Ausbildung einer dreidimensionalen Netzwerkstruktur
ein Vernetzungsmittel zuzusetzen. Aus der
JP-OS 15 519/1975 ist es bekannt, Polyphenylenätherharz
mit wärmehärtbaren Harzen zu vermischen und die Gemische
zu härten. Bei Durchführung dieser Maßnahmen zersetzen
sich jedoch die verwendeten Katalysatoren, Vernetzungsmittel
oder wärmehärtbaren Harze bei den zur
Forgebung benötigten Temperaturen, die nahe am Fließpunkt
von Polyphenylenätherharzen liegen. Dies führt
dazu, daß die erhaltenen Formlinge verfärbt oder verformt
sind oder Blasen enthalten. Somit haben auch
letztere Maßnahmen keinen Eingang in die Praxis gefunden.
Der Erfindung lag demgegenüber die Aufgabe zugrunde,
eine härtbare Harzmasse auf der Basis eines Polyphenylenätherharzes
zum Einsatz bei der Herstellung
elektrischer und elektronischer Bauteile und Geräte
zu schaffen, in der die Polyphenylenätherharzen innewohnenden
Eigenschaften, insbesondere elektrische
Eigenschaften, erhalten bleiben und die nach dem Härten
ein gehärtetes Harz verbesserter Lösungsmittelbeständigkeit
und ausgezeichneter Haftung an einer Metall-,
z. B. Kupferfolie liefert.
Der Erfindung lag die Erkenntnis zugrunde, daß sich die
gestellte Aufgabe lösen läßt, wenn man das Polyphenylenätherharz
durch Zusatz einer polyfunktionellen Cyanatesterverbindung
und/oder einer polyfunktionellen
Maleinimidverbindung und mindestens einer Verbindung
mit mindestens einer Acryloyl-, Methacryloyl-,
Acryloyloxy- und/oder Methacryloyloxygruppe modifiziert.
Gegenstand der Erfindung ist somit eine härtbare Harzmasse
gemäß einem der Patentansprüche.
Eine härtbare Harzmasse gemäß der Erfindung zeigt die
meisten der ausgezeichneten Eigenschaften von Polyphenylenätherharzen.
Insbesondere zeigt die Masse eine
hervorragende Haftung und Be- oder Verarbeitbarkeit.
Eine härtbare Harzmasse gemäß der Erfindung läßt sich
in üblicher bekannter Weise härten. Das beim Härten
einer solchen Harzmasse erhaltene gehärtete Harz besteht
nicht nur aus einem bloßen Gemisch der Komponenten
(a), (b) und (c), sondern aus einem Vernetzungsprodukt
der verschiedenen Komponenten. Dies wird durch
folgenden Test belegt.
80 Gew.-% eines Polyphenylenätherharzes, 10 Gew.-%
einer polyfunktionellen Maleimidverbindung, 5 Gew.-%
einer Acrylverbindung, wie 2,2-Bis-[4-(methacryloxypoly-(ethylenoxy)-phenyl)]-propan
und 5 Gew.-% einer
Epoxyverbindung werden miteinander gemischt, worauf die
erhaltene Mischung zur Herstellung eines Prüflings 2 h
lang bei einer Temperatur von 240°C formgepreßt wird.
Der erhaltene Prüfling wird 24 h lang in einem Soxhlet-Extraktor
extrahiert. Bezogen auf das Gewicht des Prüflings
vor Durchführung der Extraktion beträgt der
Extraktionsrückstand (des Prüflings) in Chloroform
65 Gew.-%.
Bei einem anderen Test wird eine Masse aus 50 Gew.-%
eines Polyphenylenätherharzes, 30 Gew.-% einer polyfunktionellen
Maleimidverbindung, 10 Gew.-% einer
polyfunktionellen Cyanatesterverbindung und 10 Gew.-%
einer Acrylverbindung, wie Trimethylolpropantrimethacrylat,
2 h lang bei einer Temperatur von 240°C
zu einem Prüfling formgepreßt. Wird der erhaltene
Prüfling 24 h lang in einem Soxhlet-Extraktor extrahiert,
lassen sich aus ihm kaum irgendwelche Substanzen
extrahieren. Wenn andererseits ein Polyphenylenätherharz
unter den angegebenen Bedingungen (bei 240°C,
2 h, Chloroform-Extraktionsmittel) extrahiert wird,
beträgt der Extraktionsrückstand des Harzes, d. h., das
nicht-extrahierte Material, weniger als 1 Gew.-%.
Es ist vollständig unerwartet, daß ein aus einer härtbaren
Harzmasse gemäß der Erfindung erhaltenes gehärtetes
Harz eine derart gute Lösungsmittelbeständigkeit
aufweist. Im Hinblick darauf, daß Polyphenylenätherharze
relativ wenig reaktionsfähig sind, kann man sich kaum
vorstellen, daß das Polyphenylenätherharz an der Härtungsreaktion
teilnimmt. Wenn das Polyphenylenätherharz
tatsächlich an der Härtungsreaktion nicht teilnimmt,
bereitet eine Erklärung, warum die Lösungsmittelextrahierbarkeit
der Harzmasse gemäß der Erfindung nach dem
Härten so weit sinkt, Schwierigkeiten. Vermutlich stellt
die Härtungsreaktion der erfindungsgemäßen Masse eine
Art Ausbildung einer vernetzten Netzwerkstruktur, an der
das polyfunktionelle Maleinimid und/oder der polyfunktionelle
Cyanatester, die Acrylverbindung und gegebenenfalls
eine Epoxyverbindung teilnehmen, dar. Die Einzelheiten
des Reaktionsmechanismus sind jedoch noch nicht
vollständig geklärt.
Erfindungsgemäß einsetzbare Polyphenylenätherharze bestehen
beispielsweise aus Phenylenäthern, die man durch
Polykondensieren eines Phenols der Formel:
erhält.
In der Formel bedeuten:
R² eine kurzkettige Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatom(en) und
R³ und R⁴, die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom oder eine kurzkettige Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatom(en), wobei gilt, daß mindestens einer der Reste R³ und R⁴ für eine kurzkettige Alkylgruppe steht.
R² eine kurzkettige Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatom(en) und
R³ und R⁴, die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoffatom oder eine kurzkettige Alkylgruppe mit 1 bis 3 Kohlenstoffatom(en), wobei gilt, daß mindestens einer der Reste R³ und R⁴ für eine kurzkettige Alkylgruppe steht.
Weitere geeignete Polyphenylenätherharze sind Pfropfmischpolymerisate,
die man durch Aufpfropfen aromatischer
Vinylverbindungen auf die genannten Polyphenylenäther
erhält. Bei den Polyphenylenäthern kann es sich
um Homo- oder Mischpolymerisate handeln.
Beispiele für Phenole der Formel (4) sind 2,6-Dimethylphenol,
2,6-Diethylphenol, 2,6-Dipropylphenol,
2-Methyl-6-ethylphenol, 2-Methyl-6-propylphenol, 2-Ethyl-6-propylphenol,
M-Cresol, 2,3-Dimethylphenol, 2,3-Diethylphenol,
2,3-Dipropylphenol, 2-Methyl-3-ethylphenol,
2-Methyl-3-propylphenol, 2-Ethyl-3-methylphenol, 2-Ethyl-3-propylphenol,
2-Propyl-3-methylphenol, 2-Propyl-3-ethylphenol,
2,3,6-Trimethylphenol, 2,3,6-Triethylphenol,
2,3,6-Tripropylphenol, 2,6-Dimethyl-3-ethylphenol
und 2,6-Dimethyl-3-propylphenol.
Beispiele für durch Polykondensation mindestens eines
der genannten Phenole erhaltene Polyphenylenäther sind
Poly-(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)-äther, Poly-(2,6-di-ethyl-1,4-phenylen)-äther,
Poly-(2,6-dipropyl-1,4-phenylen)-äther,
Poly-(2-methyl-6-ethyl-1,4-phenylen)-äther,
Poly-(2-methyl-6-propyl-1,4-phenylen)-äther,
Poly-(2-ethyl-6-propyl-1,4-phenylen)-äther, 2,6-Dimethylphenol/
2,3,6-Trimethylphenol-Mischpolymerisate,
2,6-Dimethylphenol/2,3,6-Triethylphenol-Mischpolymerisate,
2,6-Diethylphenol/2,3,6-Trimethylphenol-Mischpolymerisate,
2,6-Diprophylphenol/2,3,6-Trimethylphenol-Mischpolymerisate,
Styrol/2,6-Dimethyl-1,4-phenylenäther-Pfropfmischpolymerisate,
bei denen Polystyrol
auf Poly-(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)-äther aufgepfropft
ist, und styrolgepfropfte 2,6-Dimethylphenol/2,3,6-Trimethylphenol-Mischpolymerisate.
Bevorzugt werden Poly-(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)-äther, 2,6-Dimethylphenol/-2,3,6-Trimethylphenol-Mischpolymerisate
-und Pfropfmischpolymerisate, bei denen Polystyrol auf das Polymerisat
bzw. Mischpolymerisat aufgepfropft ist. Zweckmäßigerweise
sollten diese Polyphenylenätherharze ein Zahlenmittelmolekulargewicht
von 1000 bis 30 000
aufweisen. Polyphenylenätherharze relativ geringen Molekulargewichts
besitzen eine gute Löslichkeit und lassen
sich gut verarbeiten. Andererseits verbessern Polyphenylenätherharze
relativ hohen Molekulargewichts die
mechanischen Eigenschaften der Harzmasse. Somit sollte
man je nach dem speziellen Einsatzgebiet der Harzmasse
gemäß der Erfindung das Polyphenylenätherharz unter Berücksichtigung
seiner speziellen Eigenschaften auswählen.
Bei den erfindungsgemäßen einsetzbaren polyfunktionellen
Maleimidverbindungen handelt es sich um von Maleinsäureanhydrid
und einem Polyamin abgeleitete organische Verbindungen
mit zwei oder mehreren Maleimidgruppen der
allgemeinen Formel:
worin bedeuten:
R⁵ eine zwei- bis zehnwertige aromatische oder alicyclische organische Gruppe;
X¹ und X², die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Alkylgruppe und
m eine ganze Zahl von 2 bis 10.
R⁵ eine zwei- bis zehnwertige aromatische oder alicyclische organische Gruppe;
X¹ und X², die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Alkylgruppe und
m eine ganze Zahl von 2 bis 10.
Die der angegebenen Formel entsprechende Maleimide
erhält man in üblicher bekannter Weise durch Umsetzen
von Maleinsäureanhydrid mit einem zwei- oder mehrwertigen
Polyamin unter Bildung einer Maleamidsäure und dehydrierende
Cyclisierung der Maleamidsäure. Als Ausgangspolyamine
werden vorzugsweise aromatische Amine
verwendet, da das letztlich erhaltene Harz hervorragende
Eigenschaften, insbesondere eine hohe Wärmebeständigkeit,
erhält. Wenn jedoch das letztlich erhaltene Harz lediglich
flexibel und biegsam sein soll, kann man auch alicyclische
Amine allein oder Kombinationen alicyclischer
Amine mit anderen Aminen verwenden. Obwohl auch sekundäre
Amine als Ausgangsamin verwendet werden können, werden
die primären Amine bevorzugt.
Beispiele für verwendbare Amine ind m- oder p-Phenylendiamin,
m- oder p-Xylylendiamin, 1,4- oder 1,3-Cyclohexandiamin,
Hexahydroxylylendiamin, 4,4′-Diaminobiphenyl,
Bis-(4-aminophenyl)-methan, Bis-(4-aminophenyl)-äther,
Bis(4-aminophenyl)-sulfon, Bis-(4-amino-3-methylphenyl)-methan,
Bis-(3-chlor-4-aminophenyl)-methan,
Bis-(4-amino-3,5-dimethylphenyl)-methan, Bis-(4-aminophenyl)-cyclohexan,
2,2-Bis-(4-aminophenyl)-propan,
2,2-Bis-(4-amino-3-methylphenyl)-propan, Bis-(4-amino-3-chlorphenyl)-methan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-aminophenyl)-propan,
Bis-(4-aminophenyl)-phenylmethan,
3,4-Diaminophenyl-4′-aminophenylmethan und 1,1-Bis-(4-aminophenyl)-1-phenylethan,
Melamine mit s-Triazinring
und Additionsprodukte von Formaldehyd und Anilin, bei
denen zwei oder mehrere Anilinbenzolringe durch
Methylengruppen gebunden sind.
Beispiele für verwendbare polyfunktionelle Maleimide
sind 1,3- oder 1,4-Dimaleimidobenzol, 1,3- oder 1,4-Bis-(maleimidomethylen)-benzol,
1,3- oder 1,4-Dimaleimidocyclohexan,
1,3- oder 1,4-Bis-(maleimidomethylen)-cyclohexan,
4,4′-Dimaleimidobiphenyl, Bis-(4-maleimidophenyl)-methan,
Bis-(4-maleimidophenyl)-äther, Bis-(4-maleimidophenyl)-sulfon,
Bis-(4-maleimido-3-methylphenyl)-methan,
Bis-(4-maleimido-3-chlorphenyl)-methan, Bis-(4-maleimido-3,5-dimethylphenyl)-methan, 2,2-Bis-(4-maleimido-3-methylphenyl)-propan,
2,2-Bis-(4-maleimido-3,5-dibromphenyl)-propan,
Bis-(4-maleimidophenyl)-phenylmethan,
3,4-Dimaleimidophenyl-4′-maleimidophenylethan,
1,1-Bis-(4-maleimidophenyl)-1-phenylmethan und
von Melamin und Additionsprodukten von Formaldehyd und
Anilin, bei denen zwei oder mehrere Anilinbenzolringe
durch Methylengruppen gebunden sind, abgeleitete
Maleimide.
Die genannten polyfunktionellen Maleimide können allein
oder in Mischung zum Einsatz gelangen. Ferner können
sie als durch Erwärmen des jeweiligen Maleimids in Gegenwart
oder Abwesenheit eines Katalysators herstellbare
Vorpolymerisate zum Einsatz gelangen. Schließlich
eignen sich auch noch Mischvorpolymerisate aus dem
Maleimid und dem zur Herstellung des polyfunktionellen
Maleimids verwendeten Amin. Die Vorpolymerisation und
Mischvorpolymerisation sollten nicht so weit getrieben
werden, daß eine Gelbildung der Komponenten erfolgt.
Unter "polyfunktionellen Maleimidverbindungen" sollen
1. polyfunktionelle Maleimide,
2. Vorpolymerisate solcher polyfunktioneller Maleimide und/oder
3. Mischvorpolymerisate solcher polyfunktioneller Maleimide mit Aminen
2. Vorpolymerisate solcher polyfunktioneller Maleimide und/oder
3. Mischvorpolymerisate solcher polyfunktioneller Maleimide mit Aminen
zu verstehen sein.
Unter einem polyfunktionellen Cyanatester ist eine Verbindung
mit mindestens zwei Cyanatgruppen in ihrem Molekül
zu verstehen. Die erfindungsgemäß einsetzbaren
polyfunktionellen Cyanatester lassen sich durch die
Formel:
R⁶ O-C≡N) l (6)
wiedergeben. In der Formel steht R⁶ für einen einen
aromatischen Kern enthaltenden Rest mit 1 bis 10 Benzolring(en),
z. B. einen Rest eines aromatischen Kohlenwasserstoffs,
wie Benzol, Biphenyl und Naphtalin, oder
einen Rest einer Verbindung, bei der mindestens zwei
Benzolringe über ein Brückenglied der Formel:
worin R₇ und R₈, die gleich oder verschieden sein
können, jeweils ein Wasserstoffatom oder eine Alkylgruppe
mit 1 bis 4 Kohlenstoffatom(en) darstellen,
oder der Formeln:
aneinander gebunden sind. Gegebenenfalls ist der
aromatische Kern durch eine Alkylgruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatom(en), eine Alkoxygruppe mit 1 bis 4
Kohlenstoffatom(en) oder ein Chlor- oder Bromatom
substituiert. Ferner bedeutet in der Cyanatesterformel
l eine ganze Zahl von mindestens 2, vorzugsweise
von 2 bis 10. Die Cyanatgruppe ist immer direkt an
den aromatischen Kern gebunden.
Beispiele für polyfunktionelle Cyanatester sind 1,3-
oder 1,4-Dicyanatobenzol, 1,3,5-Tricyanatobenzol, 1,3-,
1,4-, 1,6-, 1,8-, 2,6- oder 2,7-Dicyanatonaphthalin,
1,3,6-Tricyanatonaphthalin, 4,4′-Dicyanatobiphenyl,
Bis-(4-cyanatophenyl)-methan, 2,2-Bis-(4-cyanatophenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-cyanatophenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-cyanatophenyl)-propan,
Bis-(4-cyanatophenyl)-äther, Bis-(4-cyanatophenyl)-thioäther,
Bis-(4-cyanotophenyl)-sulfon, Tris-(4-cyanatophenyl)-phosphit, Tris-(4-cyanatophenyl)-phosphat,
Bis-(3-chlor-4-cyanatophenyl)-methan, von Novolakharzen
abgeleitete cyanatgruppenhaltige Novolake,
von bisphenolartigen Polycarbonatoligomeren abgeleitete
cyanatgruppenhaltige bisphenolartige Polycarbonatoligomere,
Mischungen der genannten Verbindungen und
mehrkernige Benzolverbindungen als Reaktionsprodukte
von Phenolharzen mit halogenierten Cyaniden (vgl.
JP-OS 9433/1980 und US-PS 34 48 079). Andere verwendbare
Cyanatester sind aus den US-PS 35 53 244,
37 40 348, 37 55 402 und 35 62 214, der GB-PS
10 60 933 und den JP-OS 18 468/1968, 15 516/1971,
26 853/1972 und 63 149/1976 bekannt. Von den genannten
Cyanatestern werden von zweiwertigen Phenolen abgeleitete
zweiwertige Cyanatesterverbindungen symmetrischer
Struktur ohne kondensierten Ring im Brückenteil, z. B.
2,2-Bis-(4-hydroxyphenyl)-propan, bevorzugt, da sie im
Handel erhältlich sind und Härtungsprodukte hervorragender
Eigenschaften liefern. Es eignen sich auch
Polycyanatverbindungen, die durch Umsetzen von Phenol/-Formaldehyd-Vorkondensat
mit halogenierten Cyaniden
erhalten wurden. Die genannten Cyanatester können
selbstverständlich auch in Form von Mischungen zum
Einsatz gelangen.
Weiterhin eignen sich Vorpolymerisate mit einem s-Triazinring,
die man durch Trimerisieren der Cyanatgruppen
des Cyanatesters erhält und die ein Zahlenmittelmolekulargewicht
von mindestens 400, jedoch
nicht mehr als 6000 aufweisen. Solche Vorpolymerisate
erhält man durch Polymerisieren der genannten Cyanatester
in Gegenwart oder Abwesenheit von Katalysatoren,
z. B. von Mineral- oder Lewissäuren, von Basen, wie
Natriumhydroxid, Natriumalkoholaten oder tertiären
Aminen, von Salzen, wie Natriumcarbonat oder Lithiumchlorid,
oder von Phosphatestern, wie Tributylphosphin.
Die polyfunktionellen Cyanatester können auch in Form
von Mischungen aus dem Monomeren und dem Vorpolymerisat
zum Einsatz gelangen. So liegen beispielsweise
zahlreiche handelsübliche Cyanatester auf der Basis
von Bisphenol A und halogenierten Cyaniden in Form von
Mischungen aus den Cyanatmonomeren und Vorpolymerisaten
vor. Auch solche Mischungen können erfindungsgemäß
zum Einsatz gelangen.
Als Cyanatesterkomponente eignen sich auch Mischpolymerisate
des Cyanatesters mit Aminen.
Als Amine zur Umsetzung mit der Cyanatesterverbindung
eignen sich dieselben Amine, wie sie auch zur Herstellung
von Mischpolymerisaten der Maleimidverbindung
verwendet werden können.
Bei den erfindungsgemäß als Komponente (c) verwendbaren
Acrylverbindungen handelt es sich um Verbindungen
mit mindestens einer Acryloyl- oder Methacryloyl- oder
Acryloxy- oder Methacryloxygruppe der Formeln:
worin X für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe
steht; oder
worin X die angegebene Definition besitzt, und
worin X die angegebene Definition besitzt, R¹ für
einen Rest einer organischen Polyhydroxyverbindung
mit 2 bis 70 Kohlenstoffatomen steht und n einer
ganzen Zahl von 2 bis 10 entspricht.
Die Verbindungen der Formel (1) sind
Glycidylacrylat und Glycidylmethacrylat.
Die Verbindungen der Formel (2) sind Hexahydro-1,3,5-triacryloyl-S-triazin
und Hexahydro-1,3,5-trimethacryloyl-S-triazin.
Beispiele für Reste organischer Polyhydroxyverbindungen
R¹ in Formel (3) sind:
- 1. Reste von Alkanpolyolen, wie Ethylenglykol, Propylenglykol, Butandiol, Neopentylglykol, Hexandiol, Glycerin, Trimethylolethan, Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Sorbit, Bis-(hydroxymethyl)-cyclohexan und hydrogeniertes Bisphenol A;
- 2. Reste von Polyätherpolyolen, wie Diethylenglykol, Triethylenglykol, Tetraethylenglykol, Polyethylenglykol und Polypropylenglykol;
- 3. Reste aromatischer Polyole, wie Xylylenglykol, Bisphenol A, bei dem zwei oder mehrere Benzolringe durch ein Brückenglied aneinander gebunden sind, sowie Additionsprodukte von Polyolen und Alkylenoxiden;
- 4. Reste mehrkerniger Benzolprodukte, die man durch umsetzen von Phenol mit Formaldehyd erhält, in der Regel zwei- bis zehnkernige Benzolprodukte;
- 5. Reste von Epoxyharzen mit zwei oder mehreren Epoxygruppen und
- 6. Reste von Polyesterharzen mit zwei oder mehreren endständigen Hydroxygruppen.
Beispiele für Verbindungen der Formel (3) sind
Ethylenglykoldiacrylat oder -dimethacrylat, Propylenglykoldiacrylat
oder -dimethacrylat, 1,3-Propandioldiacrylat
oder -dimethacrylat, 1,4-Butandioldiacrylat
oder -dimethacrylat, 1,3-Butandioldiacrylat oder -dimethacrylat,
1,5-Pentandioldiacrylat oder -dimethacrylat,
Neopentylglykoldiacrylat oder -dimethacrylat,
1,6-Hexandioldiacrylat oder -dimethacrylat, Glycerintriacrylat
oder -trimethacrylat, 1,1,1-Trimethylolethandiacrylat
oder -dimethacrylat, 1,1,1-Trimethylolethantriacrylat
oder -trimethacrylat, 1,1,1-Trimethylolpropandiacrylat
oder -dimethacrylat, 1,1,1-Trimethylolpropantriacrylat oder -trimethacrylat,
Pentaerythritdiacrylat oder -dimethacrylat, Pentaerythrittriacrylat
oder -trimethacrylat, Pentaerythrittetraacrylat
oder -tetramethacrylat, Sorbittetraacrylat
oder -tetramethacrylat, Sorbithexaacrylat oder -hexamethacrylat,
Sorbitpentaacrylat oder -pentamethacrylat,
1,4-Hexandioldiacrylat oder -dimethacrylat, 2,2-Bis-(acryloyloxycyclohexan)-propan,
2,2-Bis-(methacryloyloxycyclohexan)-propan,
Diethylenglykoldiacrylat oder
-dimethacrylat, Triethylenglykoldiacrylat oder -dimethacrylat,
Tetraethylenglykoldiacrylat oder -dimethacrylat,
Polyethylenglykoldiacrylat oder -dimethacrylat,
Polypropylenglykoldiacrylat oder -dimethacrylat,
Bisphenol-A-diacrylat oder -dimethacrylat,
2,2-Bis-[4-(2-acryloyloxyethoxy)-phenyl]-propan, 2,2-Bis-[4-(2-methacryloyloxyethoxy)-phenyl]-propan,
-2,2-Bis-{4-[acryloyloxy-di-(ethylenoxy)-phenyl}-propan, 2,2-Bis-{4-[methacryloyloxy-di-(ethylenoxy)-phenyl]}-propan,
2,2-Bis-{4-[acryloyloxypoly-(ethylenoxy)-phenyl]}-propan, 2,2-Bis-{4-methacryloyloxypoly-(ethylenoxy)-phenyl]}-propan,
mehrwertige Acrylate oder Methacrylate von Phenolharzvorkondensaten,
Epoxypolyacrylate oder -polymethacrylate,
die man durch Umsetzen von Acryl- oder Methacrylsäure
mit Bisphenol-A-artigen Epoxyharzen, Novolakepoxyharzen,
alicyclischen Epoxyharzen, Diglycidylestern
der Phthalsäure oder Reaktionsprodukten von
Bisphenol-A-artigen Epoxyharzen und Polycarbonsäuren
erhält, oder Acrylate oder Methacrylate, die man durch
Umsetzen von Polyestern mit mindestens zwei endständigen
Hydroxygruppen mit Acryl- und/oder Methacrylsäure
erhält, sowie deren Halogensubstituenten, wie 2,2-Dibrommethyl-1,3-propandioldiacrylat
oder -dimethacrylat,
sowie Mischungen der genannten Verbindungen.
Als Komponente (c) können auch Vorpolymerisate der
genannten Acrylverbindungen, die man durch Vorpolymerisieren
dieser Monomeren mit Hilfe organischer
Peroxide, UV-Licht oder Wärme erhält, verwendet werden.
Die Mengenanteile der verschiedenen Komponenten in
einer härtbaren Harzmasse gemäß der Erfindung sind
nicht kritisch und bestimmen sich hauptsächlich nach
dem Einsatzgebiet der Masse. Zwecksmäßigerweise enthält
eine Masse gemäß der Erfindung die Komponente (a) in
einer Menge von 2 bis 98 Gew.-%, die Komponente (b)
in einer Menge von 1 bis 97 Gew.-% und die Komponente
(c) in einer Menge von 1 bis 60 Gew.-%.
Die Maßnahmen zum Härten einer härtbaren Harzmasse
gemäß der Erfindung sind nicht kritisch. Die Härtung
kann in Anwesenheit oder Abwesenheit eines Lösungsmittels
bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur stattfinden.
Die Masse erhält man durch bloßes Vermischen
der Komponenten (a), (b) und (c). Andererseits können
die genannten Komponenten auch vorumgesetzt werden.
Ferner kann man eine erfindungsgemäße Masse durch
Vorumsetzen eines Teils der Komponenten und Zugabe
der restlichen Komponenten zu dem erhaltenen Vorreaktionsprodukt
zubereiten.
Eine härtbare Harzmasse gemäß der Erfindung kann aus
einem Gemisch der Komponenten (a), (b) und (c) und/oder
einem Vorreaktionsprodukt der Komponenten (a), (b)
und (c), einer Mischung aus der Komponente (a) und
dem Vorreaktionsprodukt der Komponenten (b) und (c)
oder einer Mischung aus der Komponente (b) und einem
Vorreaktionsprodukt der Komponenten (a) und (c) bestehen.
Eine erfindungsgemäße Harzmasse läßt sich in üblicher
bekannter Weise, in der Regel durch Erwärmen, härten.
Die Härtung erfolgt zweckmäßigerweise bei einer
Temperatur von etwa 50° bis etwa 400°, vorzugsweise
von etwa 100° bis etwa 330°C. Die zum Härten erforderliche
Zeit hängt von der Einsatzart der erfindungsgemäßen
Harzmasse, d. h. davon, ob ein dünner Film oder
ein relativ dicker Formling oder ein Verbundgebilde
gehärtet werden soll, ab. In der Regel dauert die
Härtung einer Harzmasse gemäß der Erfindung 30 s bis
10 h. Wird eine Harzmasse gemäß der Erfindung zu einem
Formling, einem Verbundgebilde oder einer komplizierten
Form verarbeitet, ist es zweckmäßig, während der
Wärmehärtung Druck auszuüben.
Eine Harzmasse gemäß der Erfindung kann zur Steuerung
ihrer Wärmehärtbarkeit, zur Modifizierung der Eigenschaften
des Harzes oder um dem gehärteten Harzprodukt
die gewünschten Eigenschaften zu verleihen, die verschiedensten
Zusätze enthalten. Da eine Harzmasse gemäß
der Erfindung unter Wärme- oder Druckeinfluß eine
Reaktion unter Bildung einer vernetzten Netzwerkstruktur
eingeht, kann ihr zur Begünstigung der Bildung
der vernetzten Netzwerkstruktur ein Katalysator
einverleibt werden. Beispiele für verwendbare Katalysatoren
sind Metallsalze organischer Säuren, wie
Bleinaphthenat, Bleistearat, Zinkoctoat, Zinknaphthenat,
Zinnoleat, Dibutylzinnmaleat, Mangannaphthenat,
Kobaltnaphthenat oder Bleisalze von Harzsäuren,
Metallchloride, wie SnCl₄, ZnCl₂ und AlCl₃,
und organische Basen, wie Triethylendiamin, und Anspringmittel
für eine Radikalkettenpolymerisation, wie Diatert.
Butyl-, Benzoyl-, Lauroyl- oder Dicumylperoxid.
Die Menge an verwendetem Katalysator hängt vornehmlich
von der Art des Katalysators, den Härtungsbedingungen
und dem Einsatzgebiet des letztlich erhaltenen Härtungsprodukts
ab. In der Regel beträgt die Katalysatormenge,
bezogen auf den Gesamtharzfeststoffgehalt, höchstens
5 Gew.-%.
Andere Härtungsmaßnahmen sind der Einsatz ionisierender
Strahlung, der Einsatz von Elektronenstrahlen unter
Verwendung der verschiedensten Arten von Beschleunigern,
Gammastrahlen aus Isotopen, wie Kobalt 60,
Sonnenlicht und aktiver Energie, beispielsweise von
einer Lichtquelle, wie einer Wolframlampe oder einer
Nieder- oder Hochdruckquecksilberlampe, abgestrahlten
Lichts. Im Falle der Photohärtung können der Harzmasse
gemäß der Erfindung, bezogen auf ihren Harzfeststoffgehalt,
bis zu 5 Gew.-% eines bekannten Photosensibilisators,
z. B. einer organischen Carbonylverbindung,
wie Benzoin, Benzoinmethyläther, Benzanthron,
Anthrachinon oder Benzophenon, oder eine Kombination
eines Sensibilisierungsfarbstoffs, wie Eosin,
Erythrosin oder Acridin, mit einem Amin einverleibt
werden. Eine einen Photosensibilisator enthaltende
photohärtbare Harzmasse gemäß der Erfindung eignet
sich zur Durchführung von Beschichtungsmaßnahmen.
Einer härtbaren Harzmasse gemäß der Erfindung können
natürlich vorkommende, halbsynthetische oder
synthetische Harze zugesetzt werden, um die chemischen
oder physikalischen Eigenschaften der aus der Masse
hergestellten Überzüge, Verbundgebilde oder Formlinge
zu verbessern. Beispiele für solche Harze sind Ölharze,
z. B. trocknende Öle und nicht-trocknende Öle,
Kolophonium, Schellack, Kopal, ölmodifiziertes Kolophonium,
Phenolharze, Alkydharze, Epoxyharze, Harnstoffharze,
Melaminharze, Polyesterharze, Vinylbutyralharze,
Vinylacetatharze, Vinylchloridharze, Acrylharze,
Silikonharze und Kautschuke. Diese Harze können
allein oder in Mischung aus zwei oder mehreren zum
Einsatz gelangen. Die Menge an den betreffenden Harzen
muß so gewählt werden, daß sie die der Masse innewohnenden
Eigenschaften nicht beeinträchtigt.
Einer härtbaren Harzmasse gemäß der Erfindung können
die verschiedensten Verstärkungsmittel oder Füllstoffe
in Faser- oder Pulverform einverleibt werden. Beispiele
für pulverförmige Verstärkungsmaterialien oder Füllstoffe
sind Ruß, feinteilige Kieselsäure, gebrannter
Ton, basisches Magnesiumsilikat, pulverförmige Diatomeenerde,
Aluminiumoxid, Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat,
Magnesiumoxid, Kaolin, Sericit und Bornitrid.
Beispiele für faserartige Verstärkungsmittel sind anorganische
Fasern, wie keramische Fasern, Asbest, Steinwolle,
Glasfasern, Schlackenwolle und Kohlenstoffasern,
natürlich vorkommende und synthetische Fasern, wie
Papier, Pulpe, Holzmehl, Baumwolle, Baumwoll-Linters
und Polyimidfasern. Die faserartigen Verstärkungsmittel
können in Form zerschnittener Fasern, von
Stapelfasern, von Tauen, von Bändern, Geweben, von
Gewirken oder Gespinsten oder in Folienform zum Einsatz
gelangen. Die Menge an Verstärkungsmittel oder
Füllstoff hängt vom Einsatzgebiet des Endprodukts ab.
Wenn es als Verbundgebilde oder Formling eingesetzt
werden soll, kann das Verstärkungsmittel bzw. der
Füllstoff in einer Menge bis zu 400 Gew.-Teilen pro
100 Gew.-Teile Harzfeststoffe Verwendung finden.
Zur Verbesserung der Flammfestigkeit können einer
Harzmasse gemäß der Erfindung für Polyphenylenätherharze
bekannter Flammhemmittel, beispielsweise Phosphatester,
halogenierte organische Verbindungen und Kombinationen
halogenierter Verbindungen mit Antimonverbindungen,
einverleibt werden.
Eine härtbare Harzmasse gemäß der Erfindung kann auch
durch Zusatz weißer Pigmente, wie Titandioxid, oder
farbiger Pigmente oder organischer Farbstoffe, wie
Blei, Ruß, Eisenschwarz, Molybdän, Preußischblau,
Marineblau, Kadmiumgelb und Kadmiumrot, gefärbt werden.
Wird eine härtbare Harzmasse gemäß der Erfindung als
Lack zum Einsatz gebracht, kann sie übliche bekannte
Lackzusätze, z. B. rostverhindernde Pigmente, wie
Zinkchromat, Bleirot und Mennige, Zink- und Strontiumchromat,
das Einsacken verhindernde Mittel, wie
Aluminiumstearat, Dispergiermittel, Dickungsmittel,
Filmbildner, Streckpigmente und Feuerhemmittel, enthalten.
Eine Harzmasse gemäß der Erfindung kann unter Beachtung
des jeweiligen Einsatzgebietes des Härtungsprodukts
auf verschiedene Weise zum Einsatz gelangen.
So kann beispielsweise eine Harzmasse gemäß der Erfindung
zur Herstellung von Formlingen verwendet oder
als Lack oder Klebstoff auf ein Substrat aufgetragen
werden. Weiterhin kann eine Harzmasse gemäß der Erfindung
zum Tränken eines pulverförmigen Substrats
verwendet und das Ganze in einer Form zu einem Formling
verarbeitet werden. Schließlich kann mit einer
härtbaren Harzmasse gemäß der Erfindung ein faserförmiges
Verstärkungsmaterial imprägniert und das dabei
erhaltene Formmaterial zu einem Verbundgebilde
verarbeitet werden.
Eine härtbare Harzmasse gemäß der Erfindung besitzt
die meisten der Polyphenylenätherharzen eigenen Eigenschaften,
z. B. eine hervorragende Haftung, Feuchtigkeitsbeständigkeit
und Ver- oder Bearbeitbarkeit. Die
Masse läßt sich in Form von Pellets, Pulvern, lösungsmittelfreien
viskosen Harzen oder Lacken zum Einsatz
bringen. Eine Harzmasse gemäß der Erfindung findet auf
den verschiedensten Einsatzgebieten Verwendung. Beispiele
für solche Einsatzgebiete sind Lacke oder Anstriche
zum Rostschutz, zur Feuer- und Flammhemmung
und dergleichen. Weitere Beispiele für die Einsatzgebiete
sind elektrische Isolierlacke, Klebstoffe, Formmassen,
als Kaschiermaterialien zur Herstellung von
beispielsweise faserverstärkten Verbundgebilden und
als Materialien für gedruckte Schaltplatinen oder
Schaltungskarten.
Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung näher veranschaulichen.
Sofern nicht anders angegeben, bedeuten
sämtliche Angaben "Prozente" und "Teile" - "Gewichtsprozente"
und "Gewichtsteile".
13 Teile eines willkürlichen Polyphenylenäther-Mischpolymerisats
aus 95 Mol-% 2,6-Dimethylphenol und
5 Mol-% 2,3,6-Trimethylphenol (auf Monomerenbasis)
einer bei 25°C in Chloroform gemessenen Intrinsicviskosität
von 0,30 dl/g, 2 Teile 1,1,1-Trimethylolpropantriacrylat
und 85 Teile Bis-(4-maleimidophenyl)-methan
werden in einen Henschel-Mischer gefüllt und
darin gleichmäßig gemischt. Die erhaltene Masse wird
zwischen zwei voneinander 1,5-1,6 mm entfernte
Kupferfolien gefüllt, worauf das Ganze zur Herstellung
eines beidseitig mit Kupfer kaschierten Prüflings
2 h lang bei einer Temperatur von 240°C unter einem
Druck von 9810 kPa formgepreßt wird. Der erhaltene
Prüfling wird verschiedenen Test unterworfen. Die
hierbei erzielten Ergebnisse finden sich in der
folgenden Tabelle I.
Zu Vergleichszwecken werden die geschilderten Maßnahmen
ohne Mitverwendung der Maleimidverbindung und der
Acrylverbindung wiederholt. Die mit dem Vergleichsprüfling
erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in
Tabelle I aufgeführt.
80 Teile eines Poly-(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)-äthers
einer bei 25°C in Chloroform gemessenen Intrinsicviskosität
von 0,50 dl/g, 10 Teile der in Beispiel 1
verwendeten Bismaleimidverbindung, 5 Teile 2,2 Bis-{4-[methacryloyloxypoly-(ethylenoxy)-phenyl]}-propan
mit durchschnittlich 2,6 Ethylenoxygruppen in seinem Molekül
der Formel
und 5 Teile eines handelsüblichen Epoxyharzes werden
in einem Henschel-Mischer gleichmäßig miteinander
gemischt. Die hierbei erhaltene Masse wird zwischen
zwei voneinander 1,5-1,6 mm entfernte Kupferfolien
gefüllt, worauf das Ganze zur Herstellung eines beidseitig
mit Kupfer kaschierten Prüflings 2 h lang bei
einer Temperatur von 250°C und einem Druck von
9810 kPa formgepreßt wird. Mit dem erhaltenen Prüfling
werden die verschiedensten Tests durchgeführt.
Deren Ergebnisse finden sich in Tabelle I.
50 Teile eines willkürlichen Polyphenylenäther-Mischpolymerisats
aus 95 Mol-% 2,6-Dimethylphenol und
5 Mol-% 2,3,6-Trimethylphenol (auf Monomerenbasis)
einer bei 25°C in Chloroform bestimmten Intrinsicviskosität
von 0,34 dl/g, 45 Teile 2,2-Bis-(4-cyanatophenyl)-propan
und 5 Teile einer Mischung aus
Pentaerythrittriacrylat und Pentaerythrittetraacrylat
werden in einem Henschel-Mischer gefüllt und
darin gleichmäßig vermischt. Die erhaltene Masse wird
zwischen zwei 1,5-1,6 mm voneinander entfernte
Kupferfolien gefüllt, worauf das Ganze zur Herstellung
eines beidseitig mit Kupfer kaschierten Prüflings
2 h lang bei einer Temperatur von 240°C und einem
Druck von 9810 kPa formgepreßt wird. Mit dem erhaltenen
Prüfling werden die verschiedensten Tests durchgeführt.
Hierbei werden folgende Ergebnisse erhalten:
Abziehfestigkeit der Kupferfolie in kg/cm:2,3
Einfriertemperatur in °C:232°
Extraktionsrückstand bei der Chloroformextraktion in %:95
Ein Autoklav wird mit 100 Teilen Ethylbenzol und 165
Teilen Poly-(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)-äther einer
bei 25°C in Chloroform bestimmten Intrinsicviskosität
von 0,55 dl/g beschickt, worauf der Autoklaveninhalt
auf 125°C erhitzt und zur Auflösung des Polyphenylenäthers
in dem Ethylbenzol gerührt wird. Danach wird
die erhaltene Lösung mit 7 Teilen Di-tert.-butylperoxid
und 60 Teilen Styrol beschickt, worauf das Polyphenylenätherharz
2 h lang mit dem Styrol bei 155°C reagieren
gelassen wird. Das erhaltene Reaktionsgemisch wird aus
dem Autoklaven abgezogen und unter vermindertem Druck
2 h lang zur Entfernung des Ethylbenzols und von nichtumgesetztem
Styrol bei 200°C getrocknet. Bei dem erhaltenen
Reaktionsprodukt handelt es sich um ein Pfropfmischpolymerisat,
bei welchem Polystyrol auf den Polyphenylenäther
aufgepfropft ist. Der Polystyrolgehalt
des Mischpolymerisats beträgt etwa 21%.
15 Teile des erhaltenen Pfropfmischpolymerisats,
30 Teile der in Beispiel 1 verwendeten Bismaleimidverbindung,
100 Teile 2,2-Bis-(4-cyanatophenyl)-propan
und 0,2 Teile eines handelsüblichen Epoxyharzes werden
bei 160°C 5 h lang miteinander verrührt, wobei ein Vorpolymerisat
erhalten wird. 50 Teile des erhaltenen Vorpolymerisats
und 5 Teile 1,6-Hexandioldiacrylat werden
in einen Henschel-Mischer gefüllt und darin gleichmäßig
gemischt. Die hierbei erhaltene Masse wird zwischen
zwei 1,5-1,6 mm voneinander entfernte Kupferfolien
gefüllt, worauf das Ganze zur Herstellung eines beidseitig
mit Kupfer kaschierten Prüflings 2 h lang bei
240°C und einem Druck von 9810 kPa formgepreßt wird.
Mit dem erhaltenen Prüfling werden die verschiedensten
Tests durchgeführt. Deren Ergebnisse finden sich in
der später folgenden Tabelle II.
20 Teile Poly-(phenylmethylen)-polymaleimid mit durchschnittlich
fünf N-Phenylmaleimidgruppen pro Molekül,
das durch Umsetzen von Maleinsäureanhydrid mit einem
Poly-(phenylmethylen)-polyamin, das seinerseits durch
Reaktion zwischen Anilin und Formaldehyd erhalten wurde,
entstanden ist, und 80 Teile 2,2-Bis-(4-cyanatophenyl)-propan
werden in ein Becherglas gefüllt und darin 2 h
lang unter Rühren bei 110°C reagieren gelassen. Das
hierbei erhaltene Vorpolymerisat enthält Maleimid und
Cyanatester.
80 Teile des erhaltenen Vorpolymerisats und 10 Teile
eines willkürlichen Polyphenylenäther-Mischpolymerisats
aus 95 Mol-% 2,6-Dimethylphenol und 5 Mol-% 2,3,6-Trimethylphenol
(auf Monomerenbasis) einer bei 25°C
in Chloroform ermittelten Intrinsicviskosität von
0,20 dl/g und 10 Teile Glycidylmethacrylat werden in
einen Henschel-Mischer gefüllt und darin gleichmäßig
gemischt. Die hierbei erhaltene Masse wird zwischen
zwei voneinander 1,5-1,6 mm entfernte Kupferfolien
gefüllt, worauf das Ganze zur Herstellung eines beidseitig
mit Kupfer kaschierten Prüflings 2 h lang bei
einer Temperatur von 240°C und einem Druck von 9810 kPa
formgepreßt wird. Mit dem erhaltenen Prüfling werden
die verschiedensten Tests durchgeführt. Deren Ergebnisse
finden sich in der später folgenden Tabelle II.
25 Teile eines willkürlichen Polyphenylenäther-Mischpolymerisats
aus 95 Mol-% 2,6-Dimethylphenol und 5 Mol-%
2,3,6-Trimethylphenol (auf Monomerenbasis) einer bei
25°C in Chloroform ermittelten Intrinsicviskosität von
0,41 dl/g, 50 Teile des in Beispiel 1 verwendeten
Bismaleimids, 15 Teile 2,2-Bis-(4-cyanotophenyl)-propan,
1 Teil Hexahydro-1,3,5-triacryloyl-s-triazin
und 9 Teile eines handelsüblichen Epoxyharzes werden
in einen Henschel-Mischer gefüllt und darin gleichmäßig
gemischt. Die hierbei erhaltene Masse wird zwischen
zwei voneinander 1,5-1,6 mm entfernte Kupferfolien
gefüllt, worauf das Ganze zur Herstellung eines
beidseitig mit Kupfer kaschierten Prüflings 2 h lang
bei einer Temperatur von 240°C und einem Druck von
9810 kPa formgepreßt wird. Mit dem erhaltenen Prüfling
werden die verschiedensten Tests durchgeführt.
Deren Ergebnisse finden sich in der später folgenden
Tabelle II.
10 Teile des in Beispiel 1 verwendeten Bismaleimids,
90 Teile 2,2-Bis-(4-cyanatophenyl)-propan, 10 Teile
eines handelsüblichen Epoxyharzes, 5 Teile 1,1,1-Trimethylolpropantriacrylat
des Beispiels 1 und
0,02 Teil Zinkoctoat (8%Zn) als Katalysator werden
in einen Reaktor gefüllt und darin 2 h lang bei 100°C
gerührt. Hierbei erhält man ein Vorpolymerisat mit
dem Maleimid, dem Cyanatester, der Acrylverbindung
und der Epoxyverbindung.
60 Teile des erhaltenen Vorpolymerisats und 40 Teile
des in Beispiel 3 verwendeten Polyphenylenätherharzes
werden in einen Henschel-Mischer gefüllt und darin
gleichmäßig miteinander gemischt. Die hierbei erhaltene
Masse wird zwischen zwei voneinander 1,5-1,6 mm
entfernte Kupferfolien gefüllt, worauf das Ganze zur
Herstellung eines beidseitig mit Kupfer kaschierten
Prüflings 2 h lang bei 240°C und einem Druck von
9810 kPa formgepreßt wird. Mit dem erhaltenen Prüfling
werden die verschiedensten Tests durchgeführt. Die
hierbei erhaltenen Ergebnisse finden sich in der später
folgenden Tabelle II.
50 Teile des in Beispiel 3 verwendeten Polyphenylenätherharzes,
30 Teile Poly-(phenylmethylen)-polymaleimid
mit durchschnittlich drei N-Phenylmaleimidgruppen
pro Molekül, das durch Umsetzen von Maleinsäureanhydrid
mit einem Poly-(phenylmethylen)-polyamin,
das seinerseits durch Reaktion von Anilin und Formaldehyd
erhalten wurde, entstanden ist, 10 Teile eines
durch 3stündiges Erhitzen von 2,2-Bis-(4-cyanatophenyl)-propan
auf 150°C erhaltenen Vorpolymerisats,
10 Teile 1,1,1-Trimethylolpropantrimethacrylat und
0,1 Teil Dicumylperoxid als Katalysator werden in einem
Henschel-Mischer gefüllt und darin gleichmäßig gemischt.
Die hierbei erhaltene Masse wird zwischen zwei
voneinander 1,5-1,6 mm entfernte Kupferfolien gefüllt,
worauf das Ganze zur Herstellung eines beidseitig mit
Kupfer kaschierten Prüflings 2 h lang bei 240°C und
einem Druck von 9810 kPa formgepreßt wird. Mit dem
erhaltenen Prüfling werden die verschiedensten Tests
durchgeführt. Die hierbei erhaltenen Ergebnisse finden
sich in der folgenden Tabelle II.
25 Teile Poly-(2,6-dimethyl-1,4-phenylen)-äther einer
bei 25°C in Chloroform bestimmten Intrinsicviskosität
von 0,33 dl/g, 20 Teile der in Beispiel 1 verwendeten
Bismaleimidverbindung, 30 Teile des Cyanatestervorpolymerisats
von Beispiel 8, 5 Teile des in Beispiel
2 verwendeten 2,2-Bis-{4-[methacryloyloxypoly-(ethylenoxy)-phenyl]}-propans
mit durchschnittlich 2,6
Ethylenoxygruppen pro Molekül und 20 Teile einer bromierten
Cresolnovolakepoxyverbindung eines Bromgehalts
von 36% werden in einen Henschel-Mischer gefüllt und
darin gleichmäßig miteinander gemischt. Die erhaltene
Masse wird zwischen zwei voneinander 1,5-1,6 mm entfernte
Kupferfolien gefüllt, worauf das Ganze zur Herstellung
eines beidseitig mit Kupfer kaschierten Prüflings
1 h lang bei 200°C und einem Druck von 9810 kPA
formgepreßt wird. Mit dem erhaltenen Prüfling werden
die verschiedensten Tests durchgeführt. Hierbei werden
folgende Ergebnisse erhalten:
Abziehfestigkeit der Kupferfolie in kg/cm:1,8
Flammhemmvermögen (bestimmt nach einer US-Standardvorschrift):94V-1
70 Teile des in Beispiel 3 verwendeten Polyphenylenätherharzes,
15 Teile der in Beispiel 1 verwendeten
Bismaleimidverbindung,
10 Teile des in Beispiel 8
verwendeten Cyanatestervorpolymerisats und 5 Teile
Pentaerythrittetraeacrylat werden in einen Henschel-Mischer
gefüllt und darin gleichmäßig miteinander gemischt.
Die erhaltene Masse wird zur Herstellung von
Pellets aus einem handelsüblichen Biaxialextruder
extrudiert, worauf die erhaltenen Pellets während 2 h
bei 250°C und einem Druck von 9810 kPa formgepreßt
werden. Der hierbei erhaltene Prüfling wird zu
Würfeln einer Kantenlänge von 3 mm zerschnitten.
Danach wird der eine Kantenlänge von 3 mm aufweisende
Würfel in einem Soxhlet-Extraktor 24 h lang mit
Chloroform extrahiert. Der hierbei ermittelte Extraktionsrückstand
beträgt 90%.
Claims (5)
1. Härtbare Harzmasse, enthaltend im wesentlichen
- (a) ein Polyphenylenätherharz
- (b) mindestens einen der folgenden Bestandteile:
- 1. polyfunktionelles Cyanatestermonomeres der Formel
R⁶ O-C≡N) l worin bedeuten:
l eine ganze Zahl von mindestens 2 und R⁶ eine aromatische organische Gruppe der Valenz l, wobei gilt, daß die Gruppen O-C≡N) l direkt an den aromatischen Ring der organischen Gruppe gebunden sind; - 2. Vorpolymerisat eines solchen polyfunktionellen Cyanatestermonomeren;
- 3. Mischvorpolymerisat eines solchen polyfunktionellen Cyanatestermonomeren mit einem Amin;
- 4. polyfunktionelles Maleinsäureimid der Formel
worin bedeuten:
R⁵ eine zwei- bis zehnwertige aromatische oder alicyclische organische Gruppe;
X¹ und X², die gleich oder verschieden sein können, jeweils ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder eine Alkylgruppe und
m eine ganze Zahl von 2 bis 10; - 5. Vorpolymerisat eines solchen polyfunktionellen Maleinsäureimids;
- 6. Mischvorpolymerisat eines solchen polyfunktionellen Maleinsäureimids mit einem Amin;
- 7. Mischvorpolymerisat eines polyfunktionellen Cyanatestermonomeren (1) und eines polyfunktionellen Maleinsäureimids (4), und
- 1. polyfunktionelles Cyanatestermonomeres der Formel
R⁶ O-C≡N) l worin bedeuten:
- (c) mindestens eine Verbindung mit mindestens einer Acryloyl-, Methacryloyl-, Acryloyloxy- und/oder Methacryloyloxygruppe der Formeln worin X für ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe steht; worin X die angegebene Bedeutung besitzt, und worin X die angegebene Bedeutung besitzt, R¹ für einen Rest einer organischen Polyhydroxyverbindung mit 2 bis 70 Kohlenstoffatomen steht und n eine ganze Zahl von 2 bis 10 bedeutet, wobei die Masse aus einem Gemisch der Komponenten (a), (b) und (c), einem Vorreaktionsprodukt der Komponenten (a), (b) und (c), einem Gemisch aus den Komponenten (a), (b) und (c) und einem Vorreaktionsprodukt der Komponenten (a), (b) und (c), einer Mischung aus der Komponente (a) und einem Vorreaktionsprodukt der Komponenten (b) und (c) oder einer Mischung aus der Komponente (b) und einem Vorreaktionsprodukt der Komponente (a) und (c) besteht.
2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Komponente (b) aus dem polyfunktionellen
Maleinsäureimid besteht.
3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Komponente (b) aus dem polyfunktionellen
Cyanatestermonomeren besteht.
4. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das darin enthaltene polyfunktionelle Maleinsäureimid
1,3- oder 1,4-Dimaleimidobenzol, 1,3- oder
1,4-Bis-(maleimidomethylen)-benzol, 1,3- oder 1,4-Dimaleimidocyclohexan,
1,3- oder 1,4-Bis-(maleimido-methylen)-cyclohexan,
4,4′Dimaleimidobiphenyl,
Bis-(4-maleimidophenyl)-methan, Bis-(4-maleimidophenyl)-äther,
Bis-(4-maleimidophenyl)-sulfon,
Bis-(4-maleimido-3-methylphenyl)-methan, Bis-(4-maleimido-3-chlorphenyl)-methan,
Bis-(4-maleimido-3,5-dimethylphenyl)-methan,
2,2-Bis-(4-maleimido-3-methylphenyl)-propan,
2,2-Bis-(4-maleimido-3,5-dibromphenyl)-propan,
Bis-(4-maleimidophenyl)-phenylmethan,
3,4-Dimaleimidophenyl-4′-maleimidophenylmethan,
1,1-Bis-(4-maleimidophenyl)-1-phenylethan
und/oder ein von Melamin oder dem Additionsprodukt
von Formaldehyd und Anilin, bei dem
zwei oder mehrere Anilinbenzolringe über Methylengruppen
gebunden sind, abgeleitetes Maleinsäureimid
ist.
5. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der darin enthaltene polyfunktionelle Cyanatester
1,3- oder 1,4-Dicyanatobenzol, 1,3,5-Tricyanatobenzol,
1,3-, 1,4-, 1,6-, 1,8-, 2,6- oder 2,7-Dicyanatonaphthalin,
1,3,6-Tricyanatonaphthalin, 4,4′-Dicyanatobiphenyl,
Bis-(4-cyanotophenyl)-methan,
2,2-Bis-(4-cyanatophenyl)-propan, 2,2-Bis-(3,5-dichlor-4-cyanatophenyl)-propan,
2,2-Bis-(3,5-dibrom-4-cyanatophenyl)-propan,
Bis-(4-cyanatophenyl)-äther,
Bis-(4-cyanatophenyl)-thioäther, Bis-(4-cyanatophenyl)-sulfon,
Tris-(4-cyanatophenyl)-phosphit,
Tris-(4-cyanatophenyl)-phosphat, Bis-(4-chlor-4-cyanatophenyl)-methan,
ein von einem
Novolakharz abgeleitetes cyanatgruppenhaltiges
Novolak und/oder ein von einem bisphenolartigen
Polycarbonatoligomeren abgeleitetes, cyanatgruppenhaltiges,
bisphenolartiges Polycarbonatoligomeres
ist.
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