JP2002105174A - 難燃性エポキシ樹脂組成物およびその用途 - Google Patents
難燃性エポキシ樹脂組成物およびその用途Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ハロゲン、アンチモンなどの有害物質を含ま
ない難燃性エポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 本発明が難燃性エポキシ樹脂組成物に関
し、その特徴として下記の化合物を含む: (A) 少なくとも一種のエポキシ樹脂; (B) エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる下記の一般
式(I)で示される燐、窒素を含むヘテロ環化合物: 【化1】 式中、mは0〜2の整数を示し、nは3〜7の整数を示
す。但し、mは少なくとも一つは2を示さない。
ない難燃性エポキシ樹脂組成物を提供すること。 【解決手段】 本発明が難燃性エポキシ樹脂組成物に関
し、その特徴として下記の化合物を含む: (A) 少なくとも一種のエポキシ樹脂; (B) エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる下記の一般
式(I)で示される燐、窒素を含むヘテロ環化合物: 【化1】 式中、mは0〜2の整数を示し、nは3〜7の整数を示
す。但し、mは少なくとも一つは2を示さない。
Description
【0001】
【技術分野】本発明は難燃性エポキシ樹脂組成物および
その用途に関する。本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物
は、ハロゲン化合物と三酸化第二アンチモンなど一般に
常用される難燃性物質を含まずとも、UL94V-0に記載の
難燃性基準にかなった高度な難燃性を有し、電子製品、
電気製品、自動車部品などの関連分野における耐熱性や
難燃性を必要とする用途の材料として広く利用できる。
その用途に関する。本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物
は、ハロゲン化合物と三酸化第二アンチモンなど一般に
常用される難燃性物質を含まずとも、UL94V-0に記載の
難燃性基準にかなった高度な難燃性を有し、電子製品、
電気製品、自動車部品などの関連分野における耐熱性や
難燃性を必要とする用途の材料として広く利用できる。
【0002】
【背景技術】一般に常用されているエポキシ化合物は、
それ自身が有する燃性により、その用途が限定される。
このようなエポキシ化合物に、ハロゲンやハロゲン化ア
ルキル基などの官能基を有する樹脂を添加することによ
り、そのエポキシ化合物の難燃性の改良に役立つことが
知られている。現在、ポリマーやその組成物に難燃性を
付与するために、主にハロゲン化有機化合物、あるいは
アンチモン、バナジウムなどの酸化物を難燃剤物質とし
てなる高度耐熱性を有する樹脂組成物が一般に用いられ
ているが、求められている高度な難燃性を付与するため
には、非常に多くの上記ハロゲン化樹脂やポリマーまた
はアンチモンなどの金属酸化物を添加する必要があり、
問題がある。
それ自身が有する燃性により、その用途が限定される。
このようなエポキシ化合物に、ハロゲンやハロゲン化ア
ルキル基などの官能基を有する樹脂を添加することによ
り、そのエポキシ化合物の難燃性の改良に役立つことが
知られている。現在、ポリマーやその組成物に難燃性を
付与するために、主にハロゲン化有機化合物、あるいは
アンチモン、バナジウムなどの酸化物を難燃剤物質とし
てなる高度耐熱性を有する樹脂組成物が一般に用いられ
ているが、求められている高度な難燃性を付与するため
には、非常に多くの上記ハロゲン化樹脂やポリマーまた
はアンチモンなどの金属酸化物を添加する必要があり、
問題がある。
【0003】エポキシ樹脂は、簡単な加工特性、優れた
安全性、機械的特性と化学性質などを有するため、複合
材料分野や多くの領域で広く使用されている、例えば、
塗装、電気絶縁材料、土木建材、接着剤や積層品など用
途は多い。また、ガラス繊維などの補強材に対し、エポ
キシ樹脂は強い接着力を有し、且つ硬化する際に揮発性
成分を生せず、成形収縮性が比較的に小さいため、積層
板の製造用途にも利用されている。これらのエポキシ樹
脂を用いて製造された積層板は、電気、電子製品とその
部品の材料として大量に使用されている。
安全性、機械的特性と化学性質などを有するため、複合
材料分野や多くの領域で広く使用されている、例えば、
塗装、電気絶縁材料、土木建材、接着剤や積層品など用
途は多い。また、ガラス繊維などの補強材に対し、エポ
キシ樹脂は強い接着力を有し、且つ硬化する際に揮発性
成分を生せず、成形収縮性が比較的に小さいため、積層
板の製造用途にも利用されている。これらのエポキシ樹
脂を用いて製造された積層板は、電気、電子製品とその
部品の材料として大量に使用されている。
【0004】今日特に重視されているプリントボードの
製造において、プリントボード上の電気回路の精密性の
外、積層板にも優れた電気特性、機械的特性と加工耐熱
性を有することが求められている。通常、よくみられる
FR4積層板や増層用のゴム裏地銅箔など、その多くは、
硬化後の樹脂のガラス転移温度は約130℃であるため、
プリントボードの製造過程において、200℃を超えるカ
ット工程や穴あけ工程、および270℃以上での熔接作業
を行う際に、積層板を亀裂または破損する恐れが十分に
ある。このため、熱安定性やガラス転移温度の高い樹脂
が次々に研究開発されている。その他、プリントボード
用積層板にとって、重要な特性は難燃性であり、例えば
航空機、自動車や大量輸送手段などの用途には、プリン
トボードの難燃特性は絶対に欠かせないことである。
製造において、プリントボード上の電気回路の精密性の
外、積層板にも優れた電気特性、機械的特性と加工耐熱
性を有することが求められている。通常、よくみられる
FR4積層板や増層用のゴム裏地銅箔など、その多くは、
硬化後の樹脂のガラス転移温度は約130℃であるため、
プリントボードの製造過程において、200℃を超えるカ
ット工程や穴あけ工程、および270℃以上での熔接作業
を行う際に、積層板を亀裂または破損する恐れが十分に
ある。このため、熱安定性やガラス転移温度の高い樹脂
が次々に研究開発されている。その他、プリントボード
用積層板にとって、重要な特性は難燃性であり、例えば
航空機、自動車や大量輸送手段などの用途には、プリン
トボードの難燃特性は絶対に欠かせないことである。
【0005】積層板材料に難燃性を付与するには、耐炎
性を有し、燃性を低下させ得る物質を用いる必要があ
る。エポキシ樹脂/ガラス繊維系(あるいは有機繊維)
積層板、あるいは増層用絶縁材料に対しては、通常、ハ
ロゲン化合物、特に臭素含有のエポキシ樹脂と硬化剤の
添加および三酸化第二アンチモンなどの難燃助剤の使用
により、積層板に対する苛酷な難燃特性(例えば、UL94
V-0などの基準)の要求に達する。しかし、上記UL94V-0
の基準にかなうためには、通常、エポキシ樹脂中の難燃
物質としての臭素含量は21%以上にもなり、さらに三酸
化第二アンチモンまたはその他の難燃助剤を用いること
が必要である。しかし、このように臭素含量の高いエポ
キシ樹脂や三酸化第二アンチモンは、人間の健康に有害
である。一方、これらの材料は燃焼の際に腐蝕性を有す
る臭素のフリーラジカルと水素化臭素などの有毒性のガ
スを生じることや、臭素含量の高い芳香族化合物は、臭
素化フラン類と臭素化ダイオキシンなどの劇毒物質を発
生するなど、人類の健康と環境への悪影響がある。この
ような問題を改善できる新規な難燃性材料と難燃化法が
取り急ぎ求められている。特に、電子、電機製品やその
部品において、FR-4類のエポキシ樹脂ガラス繊維系積層
板が大量に使用されている現時点には、人間に危害を与
えず、環境に優しい難燃性エポキシ樹脂材料の積極的研
究開発がさらに必要である。
性を有し、燃性を低下させ得る物質を用いる必要があ
る。エポキシ樹脂/ガラス繊維系(あるいは有機繊維)
積層板、あるいは増層用絶縁材料に対しては、通常、ハ
ロゲン化合物、特に臭素含有のエポキシ樹脂と硬化剤の
添加および三酸化第二アンチモンなどの難燃助剤の使用
により、積層板に対する苛酷な難燃特性(例えば、UL94
V-0などの基準)の要求に達する。しかし、上記UL94V-0
の基準にかなうためには、通常、エポキシ樹脂中の難燃
物質としての臭素含量は21%以上にもなり、さらに三酸
化第二アンチモンまたはその他の難燃助剤を用いること
が必要である。しかし、このように臭素含量の高いエポ
キシ樹脂や三酸化第二アンチモンは、人間の健康に有害
である。一方、これらの材料は燃焼の際に腐蝕性を有す
る臭素のフリーラジカルと水素化臭素などの有毒性のガ
スを生じることや、臭素含量の高い芳香族化合物は、臭
素化フラン類と臭素化ダイオキシンなどの劇毒物質を発
生するなど、人類の健康と環境への悪影響がある。この
ような問題を改善できる新規な難燃性材料と難燃化法が
取り急ぎ求められている。特に、電子、電機製品やその
部品において、FR-4類のエポキシ樹脂ガラス繊維系積層
板が大量に使用されている現時点には、人間に危害を与
えず、環境に優しい難燃性エポキシ樹脂材料の積極的研
究開発がさらに必要である。
【0006】最近、人間の健康を維持するためや環境へ
の汚染源を少なくする目的で、多くの新規な難燃性材料
が開発されるに至った。この結果、非ハロゲン系の難燃
剤として燐化合物を、今迄使用されてきた臭素化合物の
代りに、難燃剤とする技術が広く受け入れられてきた。
現在、新しい時代の環境に優しい難燃性物質として燐化
合物が広く使用されている。例えば、赤燐や有機燐化合
物(例えば、トリフェルホスフェート、トリフェニルメ
チルホスフェートなど)などが従来から使用されている
臭素化合物に替わって難燃剤としてよく使用され、高分
子材料や硬化性樹脂材料の燃性の改善に役立っている
が、これらの化合物を樹脂中に添加する際、難燃性を付
与するためには、大量の上記難燃性物質を直接添加する
必要があり、この種の化合物は分子量が低いため、比較
的に高い移行性(migration)を生じ易く、直接樹脂素
材の性質への影響が問題となり、例えば、電気特性、接
着強度、耐熱性などの諸性質への悪影響を及ぼし、使用
上問題があった。
の汚染源を少なくする目的で、多くの新規な難燃性材料
が開発されるに至った。この結果、非ハロゲン系の難燃
剤として燐化合物を、今迄使用されてきた臭素化合物の
代りに、難燃剤とする技術が広く受け入れられてきた。
現在、新しい時代の環境に優しい難燃性物質として燐化
合物が広く使用されている。例えば、赤燐や有機燐化合
物(例えば、トリフェルホスフェート、トリフェニルメ
チルホスフェートなど)などが従来から使用されている
臭素化合物に替わって難燃剤としてよく使用され、高分
子材料や硬化性樹脂材料の燃性の改善に役立っている
が、これらの化合物を樹脂中に添加する際、難燃性を付
与するためには、大量の上記難燃性物質を直接添加する
必要があり、この種の化合物は分子量が低いため、比較
的に高い移行性(migration)を生じ易く、直接樹脂素
材の性質への影響が問題となり、例えば、電気特性、接
着強度、耐熱性などの諸性質への悪影響を及ぼし、使用
上問題があった。
【0007】その後、一般に使用されている臭素含有ま
たは臭素化エポキシ樹脂の代りに反応型系の含燐エポキ
シ樹脂を難燃性組成物として用いる技術が開発されるに
至った。例えば、USP5,376,453号公報には、エポキシ基
を有する燐酸エステルと窒素を含む硬化剤の組成物を用
いた積層板が開示されている。但し、該組成物がUL94V-
0の燃性基準に達成し難いため、多くの燐酸エステルを
含有するエポキシ樹脂を添加することにより含燐量を増
やす必要がある。また、USP5,458,978号公報には、エポ
キシ燐酸エステル、含窒素エポキシ樹脂と金属複合物硬
化剤より形成された組成物が開示されている。この組成
物は、ガラス転移温度約175℃を示し、UL94V-0の難燃性
(42秒、臨界値は50秒)に近い成績を挙げている。さら
に、USP4,973,631号とUSP5,086,156号公報には、活性水
素を有する置換基(例えば、アミノ基)をもったトリア
ルキレンホスフィン酸化物を単独使用するか、あるいは
その他のアミノ類硬化剤を併用することでエポキシ樹脂
を硬化させ、このような硬化法で燐を樹脂中に加えてい
るが、含燐量が低いため、難燃性が期待できない、上記
の二つの特許には、難燃性について実測した結果は記載
されていない。上記に開示された特許に見られる如く、
難燃性を高める技術として、常に多種のまたは高含量の
燐化合物を添加することにより初めて難燃性の基準に達
成する結果が得られているが、このように多種または多
量の添加剤を用いることは、常に製品の加工条件のコン
トロールが難しくなり、また製品の品質を低下する問題
となる。
たは臭素化エポキシ樹脂の代りに反応型系の含燐エポキ
シ樹脂を難燃性組成物として用いる技術が開発されるに
至った。例えば、USP5,376,453号公報には、エポキシ基
を有する燐酸エステルと窒素を含む硬化剤の組成物を用
いた積層板が開示されている。但し、該組成物がUL94V-
0の燃性基準に達成し難いため、多くの燐酸エステルを
含有するエポキシ樹脂を添加することにより含燐量を増
やす必要がある。また、USP5,458,978号公報には、エポ
キシ燐酸エステル、含窒素エポキシ樹脂と金属複合物硬
化剤より形成された組成物が開示されている。この組成
物は、ガラス転移温度約175℃を示し、UL94V-0の難燃性
(42秒、臨界値は50秒)に近い成績を挙げている。さら
に、USP4,973,631号とUSP5,086,156号公報には、活性水
素を有する置換基(例えば、アミノ基)をもったトリア
ルキレンホスフィン酸化物を単独使用するか、あるいは
その他のアミノ類硬化剤を併用することでエポキシ樹脂
を硬化させ、このような硬化法で燐を樹脂中に加えてい
るが、含燐量が低いため、難燃性が期待できない、上記
の二つの特許には、難燃性について実測した結果は記載
されていない。上記に開示された特許に見られる如く、
難燃性を高める技術として、常に多種のまたは高含量の
燐化合物を添加することにより初めて難燃性の基準に達
成する結果が得られているが、このように多種または多
量の添加剤を用いることは、常に製品の加工条件のコン
トロールが難しくなり、また製品の品質を低下する問題
となる。
【0008】
【発明の開示】本発明の研究者らは、従来のハロゲンや
アンチモンなどを含む有害物質を添加した難燃性物質の
環境への悪影響に鑑み、これらの問題点を解決するため
に、鋭意検討を行なって、環境に優しい難燃性化合物を
見いだすことにより、本発明を完成するに至った。すな
わち、本発明の目的は、エポキシ樹脂のエポキシ基と反
応できる官能基を有し、エポキシ樹脂組成物の硬化剤成
分として用いられる燐と窒素を含むヘテロ環化合物を提
供する。
アンチモンなどを含む有害物質を添加した難燃性物質の
環境への悪影響に鑑み、これらの問題点を解決するため
に、鋭意検討を行なって、環境に優しい難燃性化合物を
見いだすことにより、本発明を完成するに至った。すな
わち、本発明の目的は、エポキシ樹脂のエポキシ基と反
応できる官能基を有し、エポキシ樹脂組成物の硬化剤成
分として用いられる燐と窒素を含むヘテロ環化合物を提
供する。
【0009】本発明によると、有効量の燐、窒素を含む
ヘテロ環化合物をエポキシ樹脂中に添加することによ
り、エポキシ樹脂組成物の耐燃性を高めることができ
る。上記の燐、窒素を含むヘテロ環化合物とエポキシ樹
脂から形成されたエポキシ樹脂組成物は、難燃性を改善
する他、さらに電気特性、機械的性質を高める効果と優
れた加工性を示し、また、難燃剤を大量に添加する必要
がなく、製造コストも安くなり、さらにガラス転移温度
が高く、優れた耐熱性を有するため、本発明の難燃性エ
ポキシ樹脂組成物は、難燃性を必要とするプリプレグ、
積層板、増層用絶縁材料とプリントボード用材料などに
有用である。
ヘテロ環化合物をエポキシ樹脂中に添加することによ
り、エポキシ樹脂組成物の耐燃性を高めることができ
る。上記の燐、窒素を含むヘテロ環化合物とエポキシ樹
脂から形成されたエポキシ樹脂組成物は、難燃性を改善
する他、さらに電気特性、機械的性質を高める効果と優
れた加工性を示し、また、難燃剤を大量に添加する必要
がなく、製造コストも安くなり、さらにガラス転移温度
が高く、優れた耐熱性を有するため、本発明の難燃性エ
ポキシ樹脂組成物は、難燃性を必要とするプリプレグ、
積層板、増層用絶縁材料とプリントボード用材料などに
有用である。
【0010】より詳しくは、本発明が難燃性エポキシ樹
脂組成物に関し、その特徴として下記の化合物を含む: (A) 少なくとも一種のエポキシ樹脂; (B) エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる下記の一般
式(I)で示される燐、窒素を含むヘテロ環化合物:
脂組成物に関し、その特徴として下記の化合物を含む: (A) 少なくとも一種のエポキシ樹脂; (B) エポキシ樹脂の硬化剤として用いられる下記の一般
式(I)で示される燐、窒素を含むヘテロ環化合物:
【0011】
【化3】
【0012】式中、mは0〜2の整数を示し、nは3〜7
の整数を示す。但し、mは少なくとも一つは2を示さな
い。上記成分(A)と(B)よりなる難燃性エポキシ樹脂組成
物が優れた難燃性を示し、複合材料、積層板、プリント
ボードと電子、電気製品などの部品に必要とされる難燃
性材料に用いられ、その用途に応じて、さらに燐を含ま
ない硬化剤、硬化促進剤や溶剤などその他の添加剤を選
択的に添加することが可能である。
の整数を示す。但し、mは少なくとも一つは2を示さな
い。上記成分(A)と(B)よりなる難燃性エポキシ樹脂組成
物が優れた難燃性を示し、複合材料、積層板、プリント
ボードと電子、電気製品などの部品に必要とされる難燃
性材料に用いられ、その用途に応じて、さらに燐を含ま
ない硬化剤、硬化促進剤や溶剤などその他の添加剤を選
択的に添加することが可能である。
【0013】本発明において、組成物の(A)成分として
のエポキシ樹脂は、一般のエポキシ化合物でよく、一種
または多種のエポキシ化合物よりなるエポキシ樹脂が含
まれる。これらのエポキシ樹脂は、好ましくはエポキシ
当量(EEW)が600以下である。本発明に用いられるエポキ
シ樹脂として、例えば、ビスフェノール、フェノール、
ベンゼンジフェノール、ビスジフェノール、ナフタレ
ン、アルキル基、オレフィン基、環式炭化水素、含窒素
へテロ環、クレゾール−アルデヒド、フェノール樹脂、
シロキサンあるいはポリシロキサンと芳香族燐酸エステ
ルなどの官能基により改質されたエポキシ基を有するエ
ポキシ化合物などが挙げられる。本発明の難燃性エポキ
シ樹脂組成物には、下記に示すエポキシ基を有するエポ
キシ樹脂成分が含まれる:グリシジルエーテル、グリシ
ジルアミン、グリシジルチオエーテルとグリシジルカル
ボン酸塩等。その中、ビスフェノール、ビスジフェノー
ル、ベンゼンジフェノール、ポリオールとシリコーンな
どで改質されたグリシジルエーテルがより好ましい。
のエポキシ樹脂は、一般のエポキシ化合物でよく、一種
または多種のエポキシ化合物よりなるエポキシ樹脂が含
まれる。これらのエポキシ樹脂は、好ましくはエポキシ
当量(EEW)が600以下である。本発明に用いられるエポキ
シ樹脂として、例えば、ビスフェノール、フェノール、
ベンゼンジフェノール、ビスジフェノール、ナフタレ
ン、アルキル基、オレフィン基、環式炭化水素、含窒素
へテロ環、クレゾール−アルデヒド、フェノール樹脂、
シロキサンあるいはポリシロキサンと芳香族燐酸エステ
ルなどの官能基により改質されたエポキシ基を有するエ
ポキシ化合物などが挙げられる。本発明の難燃性エポキ
シ樹脂組成物には、下記に示すエポキシ基を有するエポ
キシ樹脂成分が含まれる:グリシジルエーテル、グリシ
ジルアミン、グリシジルチオエーテルとグリシジルカル
ボン酸塩等。その中、ビスフェノール、ビスジフェノー
ル、ベンゼンジフェノール、ポリオールとシリコーンな
どで改質されたグリシジルエーテルがより好ましい。
【0014】本発明において、上記特定の官能基により
改質されたグリシジルエーテルの具体例としては、例え
ば、-Ph-X- Ph -基(式中、XはCH2、C(CH3)2、CH(C
H3)、O、S、C=O、SO2などを示す)を有するビスフェノ
ールにより改質されたジグリシジルエーテルが挙げら
れ、その具体例には、ビスフェノールAグリシジルエー
テル、ビスフェノールF グリシジルエーテル、ビスフェ
ノールAD グリシジルエーテル、ビスフェノールS グリ
シジルエーテル、テトラメチルビスフェノールAグリシ
ジルエーテル、テトラメチルビスフェノールFグリシジ
ルエーテル、テトラメチルビスフェノールADグリシジル
エーテル、テトラメチルビスフェノールSグリシジルエ
ーテルなどが含まれる。
改質されたグリシジルエーテルの具体例としては、例え
ば、-Ph-X- Ph -基(式中、XはCH2、C(CH3)2、CH(C
H3)、O、S、C=O、SO2などを示す)を有するビスフェノ
ールにより改質されたジグリシジルエーテルが挙げら
れ、その具体例には、ビスフェノールAグリシジルエー
テル、ビスフェノールF グリシジルエーテル、ビスフェ
ノールAD グリシジルエーテル、ビスフェノールS グリ
シジルエーテル、テトラメチルビスフェノールAグリシ
ジルエーテル、テトラメチルビスフェノールFグリシジ
ルエーテル、テトラメチルビスフェノールADグリシジル
エーテル、テトラメチルビスフェノールSグリシジルエ
ーテルなどが含まれる。
【0015】ビスジフェノールにより改質されたグリシ
ジルエーテルの具体例としては、例えば、4,4'-ジフェ
ノールグリシジルエーテル、3,3'-ジメチル-4,4'-ジフ
ェノールグリシジルエーテルと3,3',5,5'-テトラメチル
-4,4'-ジフェノールグリシジルエーテルなどが挙げられ
る。また、ベンゼンジフェノールグリシジルエーテルの
具体例としては、例えば、レゾルシングリシジルエーテ
ル、ヒドロキノングリシジルエーテルとイソブチルヒド
ロキノングリシジルエーテルなどが挙げられる。
ジルエーテルの具体例としては、例えば、4,4'-ジフェ
ノールグリシジルエーテル、3,3'-ジメチル-4,4'-ジフ
ェノールグリシジルエーテルと3,3',5,5'-テトラメチル
-4,4'-ジフェノールグリシジルエーテルなどが挙げられ
る。また、ベンゼンジフェノールグリシジルエーテルの
具体例としては、例えば、レゾルシングリシジルエーテ
ル、ヒドロキノングリシジルエーテルとイソブチルヒド
ロキノングリシジルエーテルなどが挙げられる。
【0016】フェノール・アルデヒドポリグリシジルエ
ーテルの具体例としては、例えば、フェノール・アルデ
ヒドポリグリシジルエーテル、クレゾールフェノールア
ルデヒドポリグリシジルエーテルとビスフェノールAフ
ェノールアルデヒドポリグリシジルエーテルなどが挙げ
られる。ポリヒドロキシル基により改質されたポリグリ
シジルエーテルの具体例としては、例えば、トリス(4-
ヒドロキシフェニル)メタンポリグリシジルエーテル、
トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタンポリグリシジル
エーテル、トリス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンポ
リグリシジルエーテル、トリス(4-ヒドロキシフェニ
ル)ブタンポリグリシジルエーテル、トリス(3-メチル
-4-ヒドロキシフェニル)メタンポリグリシジルエーテ
ル、トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)メ
タンポリグリシジルエーテル、テトラキス(4-ヒドロキ
シフェニル)エタンポリグリシジルエーテル、テトラキ
ス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタンポリ
グリシジルエーテルなどが挙げられる。
ーテルの具体例としては、例えば、フェノール・アルデ
ヒドポリグリシジルエーテル、クレゾールフェノールア
ルデヒドポリグリシジルエーテルとビスフェノールAフ
ェノールアルデヒドポリグリシジルエーテルなどが挙げ
られる。ポリヒドロキシル基により改質されたポリグリ
シジルエーテルの具体例としては、例えば、トリス(4-
ヒドロキシフェニル)メタンポリグリシジルエーテル、
トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタンポリグリシジル
エーテル、トリス(4-ヒドロキシフェニル)プロパンポ
リグリシジルエーテル、トリス(4-ヒドロキシフェニ
ル)ブタンポリグリシジルエーテル、トリス(3-メチル
-4-ヒドロキシフェニル)メタンポリグリシジルエーテ
ル、トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)メ
タンポリグリシジルエーテル、テトラキス(4-ヒドロキ
シフェニル)エタンポリグリシジルエーテル、テトラキ
ス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタンポリ
グリシジルエーテルなどが挙げられる。
【0017】上記エポキシ樹脂は一種または多種のエポ
キシ樹脂を混合して用いてもよい。本発明において、上
記エポキシ樹脂成分としては、ビスフェノールA ポリグ
リシジルエーテル、レゾルシングリシジルエーテルのよ
うな官能基が二つあるものや、トリス(4-ヒドロキシフ
ェニル)メタンポリグリシジルエーテルのような官能基
が三つ有るものや、さらにテトラキス(4-ヒドロキシ
フェニル)エタンポリグリシジルエーテルのような官能
基が四つあるもの、または、クレゾールフェノールポリ
グリシジルエーテルなどが好ましく、上記の成分は単独
または多くのエポキシ樹脂が混合した形で使用される。
キシ樹脂を混合して用いてもよい。本発明において、上
記エポキシ樹脂成分としては、ビスフェノールA ポリグ
リシジルエーテル、レゾルシングリシジルエーテルのよ
うな官能基が二つあるものや、トリス(4-ヒドロキシフ
ェニル)メタンポリグリシジルエーテルのような官能基
が三つ有るものや、さらにテトラキス(4-ヒドロキシ
フェニル)エタンポリグリシジルエーテルのような官能
基が四つあるもの、または、クレゾールフェノールポリ
グリシジルエーテルなどが好ましく、上記の成分は単独
または多くのエポキシ樹脂が混合した形で使用される。
【0018】また、本発明において用いられるエポキシ
樹脂成分は、シリコーン類やゴム共重合物などによって
改質してもよい。上記シリコーン類の化合物としては、
例えば、末端にアミノ基を有するシロキサン(例えば、
日本信越会社製品の商品名SF-8012など)等挙げられ、
上記ゴム共重合物としては、例えば、ブタジェンとアク
リロニトリルの末端にカルポキシル基を有する共重合物
(例えば、アメリカグッドリッチ会社製品の商品名CTBN
など)やブタジェンとアクリロニトリルの末端にアミノ
基を有する共重合物(例えば、アメリカのグッドリッチ
会社製品の商品名ATBNなど)などが挙げられる。
樹脂成分は、シリコーン類やゴム共重合物などによって
改質してもよい。上記シリコーン類の化合物としては、
例えば、末端にアミノ基を有するシロキサン(例えば、
日本信越会社製品の商品名SF-8012など)等挙げられ、
上記ゴム共重合物としては、例えば、ブタジェンとアク
リロニトリルの末端にカルポキシル基を有する共重合物
(例えば、アメリカグッドリッチ会社製品の商品名CTBN
など)やブタジェンとアクリロニトリルの末端にアミノ
基を有する共重合物(例えば、アメリカのグッドリッチ
会社製品の商品名ATBNなど)などが挙げられる。
【0019】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物におい
て、難燃性と耐熱性を高めるために、成分(B)の燐、窒
素を含むヘテロ環化合物が用いられ、その化合物にはエ
ポキシ樹脂のエポキシ基と反応する官能基を有し、エポ
キシ樹脂硬化剤として用いられ、その構造は下記式(I)
で示される。
て、難燃性と耐熱性を高めるために、成分(B)の燐、窒
素を含むヘテロ環化合物が用いられ、その化合物にはエ
ポキシ樹脂のエポキシ基と反応する官能基を有し、エポ
キシ樹脂硬化剤として用いられ、その構造は下記式(I)
で示される。
【0020】
【化4】
【0021】式中、mは0〜2の整数を示し、nは3〜7の
整数を示す。但し、mの少なくとも一つは2を示さな
い。本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物において、(A)
成分のエポキシ樹脂と(B)成分の燐、窒素を含むヘテロ
環化合物の使用率は、エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量
とエポキシ基と反応できる官能基を有する燐、窒素を含
むヘテロ環化合物硬化剤(B)の反応活性水素当量によっ
て決められ、エポキシ当量を基準として、これを100%
とした場合に、硬化剤(B)の反応活性水素は20〜95%当
量が通常用いられ、さらに、硬化剤(B)の反応活性水素
当量は40〜90%を用いるのが好ましく、特に50〜90%を
用いるのが最も好ましい。
整数を示す。但し、mの少なくとも一つは2を示さな
い。本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物において、(A)
成分のエポキシ樹脂と(B)成分の燐、窒素を含むヘテロ
環化合物の使用率は、エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量
とエポキシ基と反応できる官能基を有する燐、窒素を含
むヘテロ環化合物硬化剤(B)の反応活性水素当量によっ
て決められ、エポキシ当量を基準として、これを100%
とした場合に、硬化剤(B)の反応活性水素は20〜95%当
量が通常用いられ、さらに、硬化剤(B)の反応活性水素
当量は40〜90%を用いるのが好ましく、特に50〜90%を
用いるのが最も好ましい。
【0022】一方、本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物
において、各種高耐熱材料分野における用途、例えば積
層体、IC封止材料、高耐熱性粉末塗装などの用途に適用
するために、さらに燐を含まない硬化剤(C)、硬化促進
剤(D)、溶剤(E)およびその他の添加剤(F)などを添加す
ることもできる。また、溶剤を添加することにより粘度
を調整してワニスを調合し、難燃性効果を有するフィル
ム、積層板、増層用絶縁材料などを製造する用途に使用
される。
において、各種高耐熱材料分野における用途、例えば積
層体、IC封止材料、高耐熱性粉末塗装などの用途に適用
するために、さらに燐を含まない硬化剤(C)、硬化促進
剤(D)、溶剤(E)およびその他の添加剤(F)などを添加す
ることもできる。また、溶剤を添加することにより粘度
を調整してワニスを調合し、難燃性効果を有するフィル
ム、積層板、増層用絶縁材料などを製造する用途に使用
される。
【0023】上記燐を含まない硬化剤としては、例え
ば、ビスフェノール、ベンゼンジオール、フェノール、
ナフタレン、アルキレン系炭化水素、環状炭化水素、窒
素へテロ環化合物、フェノール樹脂、シロキサン、ポリ
シロキサン、Ph-X-Ph-基(式中、XはCH2、C(CH3)2、CH
(CH3)、O、S、C=O、SO2などを示す)を有するポリオー
ル、ポリアミン、ポリチオールやポリカルボナートが挙
げられ、また、燐を含まない硬化剤としては、アミン
類、ポリヒドロキシフェノールとフェノール・アルデヒ
ドなどが挙げられる。上記アミン類の具体例としては、
例えば、ジシアノジアミド(NH2C(NH)(NHCN))、ジアミ
ノジフェニルメタン(DDM)などが挙げられる。ポリヒド
ロキシフェノールとしては、例えば、トリス(4-ヒドロ
キシフェニル)メタン、トリス(4-ヒドロキシフェニ
ル)エタン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、トリス
(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)メタン、トリス
(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)メタン、テト
ラキス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、テトラキス
(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタンなどが
挙げられる。フェノール・アルデヒドの具体例として
は、例えば、フェノール・ホルムアルデヒド縮合物、ク
レゾール・フェノールアルデヒド縮合物、ビスフェノー
ルA フェノールアルデヒド縮合物などが挙げれられる。
ば、ビスフェノール、ベンゼンジオール、フェノール、
ナフタレン、アルキレン系炭化水素、環状炭化水素、窒
素へテロ環化合物、フェノール樹脂、シロキサン、ポリ
シロキサン、Ph-X-Ph-基(式中、XはCH2、C(CH3)2、CH
(CH3)、O、S、C=O、SO2などを示す)を有するポリオー
ル、ポリアミン、ポリチオールやポリカルボナートが挙
げられ、また、燐を含まない硬化剤としては、アミン
類、ポリヒドロキシフェノールとフェノール・アルデヒ
ドなどが挙げられる。上記アミン類の具体例としては、
例えば、ジシアノジアミド(NH2C(NH)(NHCN))、ジアミ
ノジフェニルメタン(DDM)などが挙げられる。ポリヒド
ロキシフェノールとしては、例えば、トリス(4-ヒドロ
キシフェニル)メタン、トリス(4-ヒドロキシフェニ
ル)エタン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)プロパ
ン、トリス(4-ヒドロキシフェニル)ブタン、トリス
(3-メチル-4-ヒドロキシフェニル)メタン、トリス
(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)メタン、テト
ラキス(4-ヒドロキシフェニル)エタン、テトラキス
(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタンなどが
挙げられる。フェノール・アルデヒドの具体例として
は、例えば、フェノール・ホルムアルデヒド縮合物、ク
レゾール・フェノールアルデヒド縮合物、ビスフェノー
ルA フェノールアルデヒド縮合物などが挙げれられる。
【0024】上記燐を含まない硬化剤として、よく用い
られるものは、例えば、ジシアノジアミド(NH2C(NH)
(NHCN))、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、ジエチ
ルトリアミン(DETA)、ジアミノジベンゼンスルホン
(DDS)、メタフェニルジアミン(MPDA)、メチルジア
ニリン(MDA)、マレイン酸(MA)、フタル酸無水物(P
A)、ヘキサヒドロフタル酸無水物(HHPA)、テトラヒ
ドロフタル酸無水物(THPA)などが挙げられる。
られるものは、例えば、ジシアノジアミド(NH2C(NH)
(NHCN))、ジアミノジフェニルメタン(DDM)、ジエチ
ルトリアミン(DETA)、ジアミノジベンゼンスルホン
(DDS)、メタフェニルジアミン(MPDA)、メチルジア
ニリン(MDA)、マレイン酸(MA)、フタル酸無水物(P
A)、ヘキサヒドロフタル酸無水物(HHPA)、テトラヒ
ドロフタル酸無水物(THPA)などが挙げられる。
【0025】上記燐を含まない硬化剤の含有量は、その
反応活性水素当量とエポキシ樹脂のエポキシ当量により
決定され、エポキシ樹脂のエポキシ当量を100%とし
て、燐を含まない硬化剤の反応活性水素当量は通常20〜
95%であり、好ましくは40〜90%、特に50〜90%が最も
好ましい。本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物中、必要
に応じて硬化促進剤を添加することができる。このよう
な硬化促進剤として、例えば、第三アミン、第三ホスフ
ィン、第四アンモニウム塩、第四ホスホニウム塩とイミ
ダゾール化合物あるいはそれらの混合物が用いられる。
第三アミンの具体例として、例えば、トリエチルアミ
ン、トリブチルアミン、ジメチルアミノエタノール、ト
リス(N,N-ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N-
ジメチルアミノメチルフェノールなどが挙げられる;第
三ホスフィンの具体例として、例えば、トリフェニルホ
スフィンなどが挙げられる;第四アンモニウム塩の具体
例として、例えば、テトラメチルアンモニウムクロライ
ド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラメチ
ルアンモニウムヨーダイド、トリエチルフェニルメチル
アンモニウムクロライド、トリエチルフェニルメチルア
ンモニウムブロマイド、トリエチルフェニルメチルアン
モニウムヨーダイドなどが挙げられる;第四ホスホニウ
ム塩の具体例として、例えば、テトラブチルホスホニウ
ムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、
テトラブチルホスホニウムヨーダイド、テトラブチルホ
スホニウムリピン酸塩酢酸錯体、テトラフェニルホスホ
ニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマ
イド、テトラフェニルホスホニウムヨーダイド、エチル
トリフェニルホスホニウムクロライド、エチルトリフェ
ニルホスホニウムブロマイド、エチルトリフェニルホス
ホニウムヨーダイド、エチルトリフェニルホスホニウム
リピン酸塩酢酸錯体、エチルトリフェニルホスホニウム
リピン酸塩リン酸錯体、プロピルトリフェニルホスホニ
ウムクロライド、プロピルトリフェニルホスホニウムブ
ロマイド、プロピルトリフェニルホスホニウムヨーダイ
ド、ブチルトリフェニルホスホニウムクロライド、ブチ
ルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ブチルトリフ
ェニルホスホニウムヨーダイドなどが挙げられる;イミ
ダゾール化合物として、例えば、2-メチルイミダゾー
ル、2-フェニルイミダゾール、2-エチルー4-メチルイ
ミダゾール、2-ドデシルーイミダゾール、2-へプタデシ
ルイミダゾールなどが挙げられる。より好ましい硬化促
進剤としては、第四ホスホニウム塩とイミダゾール化合
物が挙げられ、さらに好ましくは、2-メチルイミダゾー
ル、2-フェニルイミダゾール、エチルトリフェニルホニ
ウムリピン酸塩酢酸錯体、ブチルトリフェニルホニウム
ブロマイドが挙げられる。上記硬化促進剤は単独または
これらを混合物として用いることができる。
反応活性水素当量とエポキシ樹脂のエポキシ当量により
決定され、エポキシ樹脂のエポキシ当量を100%とし
て、燐を含まない硬化剤の反応活性水素当量は通常20〜
95%であり、好ましくは40〜90%、特に50〜90%が最も
好ましい。本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物中、必要
に応じて硬化促進剤を添加することができる。このよう
な硬化促進剤として、例えば、第三アミン、第三ホスフ
ィン、第四アンモニウム塩、第四ホスホニウム塩とイミ
ダゾール化合物あるいはそれらの混合物が用いられる。
第三アミンの具体例として、例えば、トリエチルアミ
ン、トリブチルアミン、ジメチルアミノエタノール、ト
リス(N,N-ジメチルアミノメチル)フェノール、N,N-
ジメチルアミノメチルフェノールなどが挙げられる;第
三ホスフィンの具体例として、例えば、トリフェニルホ
スフィンなどが挙げられる;第四アンモニウム塩の具体
例として、例えば、テトラメチルアンモニウムクロライ
ド、テトラメチルアンモニウムブロマイド、テトラメチ
ルアンモニウムヨーダイド、トリエチルフェニルメチル
アンモニウムクロライド、トリエチルフェニルメチルア
ンモニウムブロマイド、トリエチルフェニルメチルアン
モニウムヨーダイドなどが挙げられる;第四ホスホニウ
ム塩の具体例として、例えば、テトラブチルホスホニウ
ムクロライド、テトラブチルホスホニウムブロマイド、
テトラブチルホスホニウムヨーダイド、テトラブチルホ
スホニウムリピン酸塩酢酸錯体、テトラフェニルホスホ
ニウムクロライド、テトラフェニルホスホニウムブロマ
イド、テトラフェニルホスホニウムヨーダイド、エチル
トリフェニルホスホニウムクロライド、エチルトリフェ
ニルホスホニウムブロマイド、エチルトリフェニルホス
ホニウムヨーダイド、エチルトリフェニルホスホニウム
リピン酸塩酢酸錯体、エチルトリフェニルホスホニウム
リピン酸塩リン酸錯体、プロピルトリフェニルホスホニ
ウムクロライド、プロピルトリフェニルホスホニウムブ
ロマイド、プロピルトリフェニルホスホニウムヨーダイ
ド、ブチルトリフェニルホスホニウムクロライド、ブチ
ルトリフェニルホスホニウムブロマイド、ブチルトリフ
ェニルホスホニウムヨーダイドなどが挙げられる;イミ
ダゾール化合物として、例えば、2-メチルイミダゾー
ル、2-フェニルイミダゾール、2-エチルー4-メチルイ
ミダゾール、2-ドデシルーイミダゾール、2-へプタデシ
ルイミダゾールなどが挙げられる。より好ましい硬化促
進剤としては、第四ホスホニウム塩とイミダゾール化合
物が挙げられ、さらに好ましくは、2-メチルイミダゾー
ル、2-フェニルイミダゾール、エチルトリフェニルホニ
ウムリピン酸塩酢酸錯体、ブチルトリフェニルホニウム
ブロマイドが挙げられる。上記硬化促進剤は単独または
これらを混合物として用いることができる。
【0026】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物におい
て、必要に応じて使用される硬化促進剤の含量は、組成
物の総重量に対して、0.005〜5.0重量%が用いられ、よ
り好ましくは、0.05〜4.5重量%、さらに好ましくは0.1
〜4.0重量%、最も好ましくは、0.15〜3.0重量%が用い
られる。本発明の組成物において、添加した硬化促進剤
の含量が5.0重量%を超えた場合は、反応時間を短縮す
る事ができるが、反応副生成物が生じたり、硬化反応の
転化率の均一性に悪い影響を与えることがある。逆に硬
化促進剤の含量が0.005重量%未満である場合、反応速
度が低くなり、効果が悪くなることがある。
て、必要に応じて使用される硬化促進剤の含量は、組成
物の総重量に対して、0.005〜5.0重量%が用いられ、よ
り好ましくは、0.05〜4.5重量%、さらに好ましくは0.1
〜4.0重量%、最も好ましくは、0.15〜3.0重量%が用い
られる。本発明の組成物において、添加した硬化促進剤
の含量が5.0重量%を超えた場合は、反応時間を短縮す
る事ができるが、反応副生成物が生じたり、硬化反応の
転化率の均一性に悪い影響を与えることがある。逆に硬
化促進剤の含量が0.005重量%未満である場合、反応速
度が低くなり、効果が悪くなることがある。
【0027】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物に溶剤
を加えてワニスを調製することができる。溶剤を本発明
のエポキシ樹脂組成物に添加することで、その粘度を20
〜500cps/25℃に調整し、含浸、乾燥形式でフィルムを
製造するのに用いられるか、または増層用絶縁層(diel
ectric layer build-up process)の塗装に用いられ
る。
を加えてワニスを調製することができる。溶剤を本発明
のエポキシ樹脂組成物に添加することで、その粘度を20
〜500cps/25℃に調整し、含浸、乾燥形式でフィルムを
製造するのに用いられるか、または増層用絶縁層(diel
ectric layer build-up process)の塗装に用いられ
る。
【0028】上記ワニスの調製に適用する溶剤として、
例えば、有機ベンゼン類、ケトン類、非プロトン系溶
剤、エーテル類やエステル類などが用いられる。有機ベ
ンゼン類として、例えば、トルエン、ジメチルベンゼン
などが挙げられ、ケトン類として、例えば、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙
げられ;非プロトン系溶剤としては、例えば、N,N-ジメ
チルホルムアミド 、N,N-ジェチルホルムアミドが挙げ
られ;エーテル類としては、例えば、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテルが挙げられ;エステル類として、例えば、エ
チル酢酸エステル、エチルイソプロピオン酸エステルな
どがあげられる。
例えば、有機ベンゼン類、ケトン類、非プロトン系溶
剤、エーテル類やエステル類などが用いられる。有機ベ
ンゼン類として、例えば、トルエン、ジメチルベンゼン
などが挙げられ、ケトン類として、例えば、アセトン、
メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどが挙
げられ;非プロトン系溶剤としては、例えば、N,N-ジメ
チルホルムアミド 、N,N-ジェチルホルムアミドが挙げ
られ;エーテル類としては、例えば、エチレングリコー
ルモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチ
ルエーテルが挙げられ;エステル類として、例えば、エ
チル酢酸エステル、エチルイソプロピオン酸エステルな
どがあげられる。
【0029】通常、本発明においてエポキシ樹脂組成物
を調製してワニスにする際、硬化促進剤を添加したり、
選択的に溶剤を添加して、その粘度を20〜500cps/25℃
の範囲に維持し、また、そのゲル化時間を30〜500秒/1
71℃の範囲にコントロールすることができる。さらに、
使用する目的と特殊な用途のために、本発明の難燃性エ
ポキシ樹脂組成物に、通常市販されている添加剤や改質
剤を添加することがある。このように添加剤として、例
えば、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤や無
機充填剤などが挙げられる。なお、添加剤や改質剤とし
て、ハロゲン系や三酸化第二アンチモンなどを用いるこ
とも可能であるが、環境保全と安全性の問題から、本発
明の組成物ではこのような添加物や改質剤を用いないよ
うに注意している。
を調製してワニスにする際、硬化促進剤を添加したり、
選択的に溶剤を添加して、その粘度を20〜500cps/25℃
の範囲に維持し、また、そのゲル化時間を30〜500秒/1
71℃の範囲にコントロールすることができる。さらに、
使用する目的と特殊な用途のために、本発明の難燃性エ
ポキシ樹脂組成物に、通常市販されている添加剤や改質
剤を添加することがある。このように添加剤として、例
えば、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤や無
機充填剤などが挙げられる。なお、添加剤や改質剤とし
て、ハロゲン系や三酸化第二アンチモンなどを用いるこ
とも可能であるが、環境保全と安全性の問題から、本発
明の組成物ではこのような添加物や改質剤を用いないよ
うに注意している。
【0030】本発明に開示された難燃性エポキシ樹脂組
成物は、ワニスに調製した後、公知の方法より、銅箔、
繊維性支持体と燐、窒素含有の化合物との難燃性エポキ
シ樹脂組成物の積層体を製造される。本発明の難燃性エ
ポキシ樹脂組成物は、例えば、有機または無機の材料
(例えば、ガラス、金属、カーボン繊維、無機性繊維
(例えば、ボロン繊維)、セロハン、人造繊維や有機高
分子材料など)などの繊維素材に含浸させることができ
る。その例として、本発明のエポキシ樹脂組成物で調製
したワニスにガラス繊維布地を含浸させ、さらにこの含
浸ガラス繊維布地を加熱乾燥してフィルムが得られる。
このようなフィルムは、室温で数ヶ月保存しても性質が
変わらず、優れた保存安定性を有するものである。さら
に、上記フィルムは、複合材料積層板の製造に用いられ
るか、あるいはその他のフィルムの接着層用途に単独用
いられる。さらに1種または多くの組み合せ方式を用
い、フィルムの片面、あるいは上下の両面に銅箔をお
き、加圧下、上記フィルムまたは組み合わせ物体を加熱
することにより、サイズ安定性、耐薬品性、耐腐蝕性、
吸湿性と電気特性とも著しく改良され、従来の製品に比
べ非常に優れた性質を有する積層板複合材料を得ること
ができる。このような複合材料は、電子、電気、宇宙科
学、交通などの分野で用いられる製品やその部品の製造
に適用される。
成物は、ワニスに調製した後、公知の方法より、銅箔、
繊維性支持体と燐、窒素含有の化合物との難燃性エポキ
シ樹脂組成物の積層体を製造される。本発明の難燃性エ
ポキシ樹脂組成物は、例えば、有機または無機の材料
(例えば、ガラス、金属、カーボン繊維、無機性繊維
(例えば、ボロン繊維)、セロハン、人造繊維や有機高
分子材料など)などの繊維素材に含浸させることができ
る。その例として、本発明のエポキシ樹脂組成物で調製
したワニスにガラス繊維布地を含浸させ、さらにこの含
浸ガラス繊維布地を加熱乾燥してフィルムが得られる。
このようなフィルムは、室温で数ヶ月保存しても性質が
変わらず、優れた保存安定性を有するものである。さら
に、上記フィルムは、複合材料積層板の製造に用いられ
るか、あるいはその他のフィルムの接着層用途に単独用
いられる。さらに1種または多くの組み合せ方式を用
い、フィルムの片面、あるいは上下の両面に銅箔をお
き、加圧下、上記フィルムまたは組み合わせ物体を加熱
することにより、サイズ安定性、耐薬品性、耐腐蝕性、
吸湿性と電気特性とも著しく改良され、従来の製品に比
べ非常に優れた性質を有する積層板複合材料を得ること
ができる。このような複合材料は、電子、電気、宇宙科
学、交通などの分野で用いられる製品やその部品の製造
に適用される。
【0031】具体的には、例えば、プリントボードと多
層回路ボードなどに用いられたり;精密塗装により銅箔
上に増層用ゴム裏張り銅箔(例えば、樹脂を塗装した銅
箔(Resin coated copper foil))の製造に使用された
り;離型用のフィルムに塗装して増層用の絶縁膜の製造
されたり;あるいは含燐エポキシ樹脂組成物により調製
されたワニスを用いてガラス繊維布地を含浸したり、ま
たは、そのエポキシ樹脂組成物ワニス銅箔上に塗布した
後、乾燥することにより、増層用裏ゴム張りの銅箔を製
造するのに用いられたりする。
層回路ボードなどに用いられたり;精密塗装により銅箔
上に増層用ゴム裏張り銅箔(例えば、樹脂を塗装した銅
箔(Resin coated copper foil))の製造に使用された
り;離型用のフィルムに塗装して増層用の絶縁膜の製造
されたり;あるいは含燐エポキシ樹脂組成物により調製
されたワニスを用いてガラス繊維布地を含浸したり、ま
たは、そのエポキシ樹脂組成物ワニス銅箔上に塗布した
後、乾燥することにより、増層用裏ゴム張りの銅箔を製
造するのに用いられたりする。
【0032】このような増層用の裏ゴム張り銅箔は保存
安定性に優れたものであり、室温で数ヶ月保存すること
ができる。さらに、熱圧工程を利用して薄くて密度の高
いプリントボードを製造することができる。本発明の燐
を含む難燃性エポキシ樹脂組成物の硬化方法は、通常20
〜350℃の反応温度でその組成物を硬化させるが、50〜3
00℃の温度で硬化させるのが好ましく、さらに、100〜2
50℃の温度で硬化させるのがより好ましく、特に120〜2
20℃の温度で硬化させるのが最も好ましい。
安定性に優れたものであり、室温で数ヶ月保存すること
ができる。さらに、熱圧工程を利用して薄くて密度の高
いプリントボードを製造することができる。本発明の燐
を含む難燃性エポキシ樹脂組成物の硬化方法は、通常20
〜350℃の反応温度でその組成物を硬化させるが、50〜3
00℃の温度で硬化させるのが好ましく、さらに、100〜2
50℃の温度で硬化させるのがより好ましく、特に120〜2
20℃の温度で硬化させるのが最も好ましい。
【0033】上記硬化反応温度を注意してコントロール
する必要があり、反応温度が350℃を超えると、副反応
が生じ易く、しかも反応速度のコントロールが難しくな
る。また、樹脂の劣化速度が早くなる恐れもある。反応
温度が20℃より低くなると、効率が悪くなる外、生じた
樹脂の特性も高温下に使用する要求に耐え難いものとな
る。
する必要があり、反応温度が350℃を超えると、副反応
が生じ易く、しかも反応速度のコントロールが難しくな
る。また、樹脂の劣化速度が早くなる恐れもある。反応
温度が20℃より低くなると、効率が悪くなる外、生じた
樹脂の特性も高温下に使用する要求に耐え難いものとな
る。
【0034】本発明の燐を含む難燃性エポキシ樹脂組成
物は、その他の加工助剤と難燃性添加剤を加えずとも、
同時にエポキシ樹脂の難燃性と耐熱性を改善することが
できる。本発明はエポキシ基と反応する官能基を有する
燐、窒素を含むヘテロ環化合物を提供するものであり、
本発明の含燐、窒素ヘテロ環化合物のエポキシ樹脂組成
物とその他の含燐、窒素化合物のエポキシ樹脂組成物に
より高い難燃性と熱安定性を付与し、機械的特性を良く
する効果を有する。
物は、その他の加工助剤と難燃性添加剤を加えずとも、
同時にエポキシ樹脂の難燃性と耐熱性を改善することが
できる。本発明はエポキシ基と反応する官能基を有する
燐、窒素を含むヘテロ環化合物を提供するものであり、
本発明の含燐、窒素ヘテロ環化合物のエポキシ樹脂組成
物とその他の含燐、窒素化合物のエポキシ樹脂組成物に
より高い難燃性と熱安定性を付与し、機械的特性を良く
する効果を有する。
【0035】
【実施例】本発明を以下の合成例と実施例によってさら
に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。実施例におけるエポキシ当量(EE
W、Epoxy Equivalent Weight)、ワニス粘度(Viscosit
y)、固形物含量(Solid content)などは下記の方法に
従って測定した。 (1)エポキシ当量(EEW): エポキシ樹脂をクロロ
ベンゼン:クロロホルム=1:1の溶剤に溶解し、HBr/
氷酢酸を用いて滴定し、ASTM D1652に準拠した方法でエ
ポキシ当量を測定した。なお、指示薬としてクリスタル
バイオレットを用いた。 (2)粘度: 含燐エポキシ樹脂ワニスを25℃の恒温槽
内に4時間放置し、ブルークフィルド粘度計(Brookfield
viscosimeter)を用いて25℃でその粘度を求めた。 (3)固形物含量: 本発明の含燐、窒素化合物のエポ
キシ樹脂組成物ワニスサンプルを1g取り、150℃の温度
で60分間乾燥して、非揮発性成分の重量%を測定して、
固形物含量を得る。
に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではない。実施例におけるエポキシ当量(EE
W、Epoxy Equivalent Weight)、ワニス粘度(Viscosit
y)、固形物含量(Solid content)などは下記の方法に
従って測定した。 (1)エポキシ当量(EEW): エポキシ樹脂をクロロ
ベンゼン:クロロホルム=1:1の溶剤に溶解し、HBr/
氷酢酸を用いて滴定し、ASTM D1652に準拠した方法でエ
ポキシ当量を測定した。なお、指示薬としてクリスタル
バイオレットを用いた。 (2)粘度: 含燐エポキシ樹脂ワニスを25℃の恒温槽
内に4時間放置し、ブルークフィルド粘度計(Brookfield
viscosimeter)を用いて25℃でその粘度を求めた。 (3)固形物含量: 本発明の含燐、窒素化合物のエポ
キシ樹脂組成物ワニスサンプルを1g取り、150℃の温度
で60分間乾燥して、非揮発性成分の重量%を測定して、
固形物含量を得る。
【0036】合成例と実施例において使用した各組成分
を下記に詳しく説明する。 エポキシ樹脂1: 長春人造樹脂会社製品のエポキシ樹
脂、商品名はBE188EL、ビスフェノールAのジグリシジル
エーテルであり、エポキシ当量は185〜195g/当量。加
水分解塩素含量は200ppm以下、粘度は11000〜15000cps
/25℃。 エポキシ樹脂2: 長春人造樹脂会社製品のエポキシ樹
脂、商品名はCNE200A80、クレゾールーアルデヒド縮合
体のポリグリシジルエーテルであり、エポキシ当量は20
0〜220g/当量、アセトンを溶剤に用い、固形物含量は
79.0〜81.0重量%。
を下記に詳しく説明する。 エポキシ樹脂1: 長春人造樹脂会社製品のエポキシ樹
脂、商品名はBE188EL、ビスフェノールAのジグリシジル
エーテルであり、エポキシ当量は185〜195g/当量。加
水分解塩素含量は200ppm以下、粘度は11000〜15000cps
/25℃。 エポキシ樹脂2: 長春人造樹脂会社製品のエポキシ樹
脂、商品名はCNE200A80、クレゾールーアルデヒド縮合
体のポリグリシジルエーテルであり、エポキシ当量は20
0〜220g/当量、アセトンを溶剤に用い、固形物含量は
79.0〜81.0重量%。
【0037】エポキシ樹脂3: 長春人造樹脂会社製品
のエポキシ樹脂、商品名はBEB530A80、テトラブロモビ
スフェノールAのジグリシジルエーテルであり、エポキ
シ当量は430〜450g/当量、臭素含量は18.5〜20.5重量
%。 エポキシ樹脂4: 長春人造樹脂会社製品のエポキシ樹
脂、商品名はBEB526A80、テトラブロモビスフェノール
Aのジグリシジルエーテルであり、エポキシ当量は410
〜430g/当量、臭素含量は19.0〜21.0重量%。
のエポキシ樹脂、商品名はBEB530A80、テトラブロモビ
スフェノールAのジグリシジルエーテルであり、エポキ
シ当量は430〜450g/当量、臭素含量は18.5〜20.5重量
%。 エポキシ樹脂4: 長春人造樹脂会社製品のエポキシ樹
脂、商品名はBEB526A80、テトラブロモビスフェノール
Aのジグリシジルエーテルであり、エポキシ当量は410
〜430g/当量、臭素含量は19.0〜21.0重量%。
【0038】硬化剤A: ジシアノジアミド、ジメチル
ホルムアミド(DMF)に溶解した10%溶液。 硬化促進剤: 2−メチルイミダゾール、DMF溶剤に溶解
した10%溶液。 〔合成例〕:燐、窒素を含むヘテロ環化合物の合成。温
度指示装置と冷却還流装置を備え、容積が1Lの高圧用
ガラス製反応器を用い、上記の還流装置の末端にガラス
管を通じて塩酸吸収槽に連結した。反応器中に300mlの
クロロベンゼン、150mlの三塩化燐と0.5gの塩化マグネ
シウムを加え、一方、塩酸吸収槽に50重量%の水酸化ナ
トリウム水溶液500mlを入れて、反応器を加熱した。131
℃でクロロベンゼンの還流が始まり、この時に、20ml/
minの速度で塩素ガスを通じて、1時間攪拌反応を続けた
あと、塩素ガスの導入を止め、代わりに20ml/minの速
度でアンモニアガスを導入した。この際、塩酸ガスが徐
々にガラス管を通じて塩酸吸収槽に入るのが見られた。
3時間攪拌反応を続けた後、還流経路にあるコントロー
ルバルブを閉め、同時に蒸留経路のコントロールバルブ
を開けて、クロロベンゼンを30分間蒸留することにより
除去した後、温度を30℃迄さげて、1,4-ジオキサン300m
l、フェノール450gとテトラ−n−ブチルアンモニウム
クロライド0.5gを加え、蒸留経路のコントロールバル
ブを閉め、還流経路のコントロールバルブを開けて、10
1℃迄加熱すること、1,4-ジオキサン溶液の還流が始ま
った。2時間反応を続けた後、還流経路のコントロール
バルブを閉めて、アンモニアガスを4Kg/cm2で加え、加
圧下で1時間攪拌反応した後、蒸留経路を開けて未反応
のアンモニアガスを系外に排出し、同時に温度を101℃
迄上げて、1,4−ジオキサンを蒸留で除去し、最後に下
記の一般式(I)に示す構造を有する燐、窒素を含むヘ
テロ環化合物の混合生成物を得られた。
ホルムアミド(DMF)に溶解した10%溶液。 硬化促進剤: 2−メチルイミダゾール、DMF溶剤に溶解
した10%溶液。 〔合成例〕:燐、窒素を含むヘテロ環化合物の合成。温
度指示装置と冷却還流装置を備え、容積が1Lの高圧用
ガラス製反応器を用い、上記の還流装置の末端にガラス
管を通じて塩酸吸収槽に連結した。反応器中に300mlの
クロロベンゼン、150mlの三塩化燐と0.5gの塩化マグネ
シウムを加え、一方、塩酸吸収槽に50重量%の水酸化ナ
トリウム水溶液500mlを入れて、反応器を加熱した。131
℃でクロロベンゼンの還流が始まり、この時に、20ml/
minの速度で塩素ガスを通じて、1時間攪拌反応を続けた
あと、塩素ガスの導入を止め、代わりに20ml/minの速
度でアンモニアガスを導入した。この際、塩酸ガスが徐
々にガラス管を通じて塩酸吸収槽に入るのが見られた。
3時間攪拌反応を続けた後、還流経路にあるコントロー
ルバルブを閉め、同時に蒸留経路のコントロールバルブ
を開けて、クロロベンゼンを30分間蒸留することにより
除去した後、温度を30℃迄さげて、1,4-ジオキサン300m
l、フェノール450gとテトラ−n−ブチルアンモニウム
クロライド0.5gを加え、蒸留経路のコントロールバル
ブを閉め、還流経路のコントロールバルブを開けて、10
1℃迄加熱すること、1,4-ジオキサン溶液の還流が始ま
った。2時間反応を続けた後、還流経路のコントロール
バルブを閉めて、アンモニアガスを4Kg/cm2で加え、加
圧下で1時間攪拌反応した後、蒸留経路を開けて未反応
のアンモニアガスを系外に排出し、同時に温度を101℃
迄上げて、1,4−ジオキサンを蒸留で除去し、最後に下
記の一般式(I)に示す構造を有する燐、窒素を含むヘ
テロ環化合物の混合生成物を得られた。
【0039】
【化5】
【0040】P31NMRで分析した結果、上記反応生成物
は、n=3で示す一般式(I)の化合物が57.1%を占め、
n=4のものは21.6%、n=5のものは1.9%、n=6のもの
は13.9%、n>7のものは5.5%をそれぞれ占めている。
エポキシ樹脂1(EEW=188)を200g取り、上記得られた
環状化合物200gとトリフェニルホスフィン2gを混合
し、攪拌しながら180℃に加熱して、2時間反応を続けた
後、室温になる迄温度をさげて、エポキシ当量(EEW)
が1228の反応生成物を得られた。この反応生成物のエポ
キシ当量値より推定すると、上記得られた燐、窒素を含
むヘテロ環化合物のアミン当量は271であった。
は、n=3で示す一般式(I)の化合物が57.1%を占め、
n=4のものは21.6%、n=5のものは1.9%、n=6のもの
は13.9%、n>7のものは5.5%をそれぞれ占めている。
エポキシ樹脂1(EEW=188)を200g取り、上記得られた
環状化合物200gとトリフェニルホスフィン2gを混合
し、攪拌しながら180℃に加熱して、2時間反応を続けた
後、室温になる迄温度をさげて、エポキシ当量(EEW)
が1228の反応生成物を得られた。この反応生成物のエポ
キシ当量値より推定すると、上記得られた燐、窒素を含
むヘテロ環化合物のアミン当量は271であった。
【0041】
【実施例1】攪拌装置と冷却凝縮装置を備えた容器中
に、室温で150.0gのエポキシ樹脂1と上記合成例により
製造された環状ホスフィンニトリル化合物(上記一般式
(I)で示されたもの)216.2gを混合し、さらに1.23
gの2-メチルイミダゾールからなる10%のDMF溶液(硬
化促進剤)とメチルエチルケトン(MEK)370gを添加し
て攪拌混合することにより燐、窒素を含むヘテロ環化合
物のエポキシ樹脂組成物のワニスを調製した。その固形
物含量は約40〜50重量%、粘度は約500cps/25℃にコン
トロールされた。
に、室温で150.0gのエポキシ樹脂1と上記合成例により
製造された環状ホスフィンニトリル化合物(上記一般式
(I)で示されたもの)216.2gを混合し、さらに1.23
gの2-メチルイミダゾールからなる10%のDMF溶液(硬
化促進剤)とメチルエチルケトン(MEK)370gを添加し
て攪拌混合することにより燐、窒素を含むヘテロ環化合
物のエポキシ樹脂組成物のワニスを調製した。その固形
物含量は約40〜50重量%、粘度は約500cps/25℃にコン
トロールされた。
【0042】上記により調製された燐、窒素を含むヘテ
ロ環化合物のエポキシ樹脂ワニスでガラス繊維布地を含
浸し、150℃で乾燥してフィルム状にした後、さらに180
℃で120分間加熱してフィルムを得た。上記フィルムを
示差走査熱量計(DSC,Differential Scan Calorimete
r、TA2910型)によりガラス転移温度を測定した。ま
た、アメリカの電気実験室のUL-94燃焼試験方法に基き
燃焼試験を行って、その難燃性を評価した。その結果を
表1に示す。
ロ環化合物のエポキシ樹脂ワニスでガラス繊維布地を含
浸し、150℃で乾燥してフィルム状にした後、さらに180
℃で120分間加熱してフィルムを得た。上記フィルムを
示差走査熱量計(DSC,Differential Scan Calorimete
r、TA2910型)によりガラス転移温度を測定した。ま
た、アメリカの電気実験室のUL-94燃焼試験方法に基き
燃焼試験を行って、その難燃性を評価した。その結果を
表1に示す。
【0043】
【実施例2】攪拌装置と冷却凝縮装置を備えた容器中
に、室温で150.0gのエポキシ樹脂1と上記合成例により
調製された燐、窒素を含むヘテロ環化合物(上記一般式
(I)で示されたもの)132.8gを混合し、さらに燐を
含まない硬化剤A12.6gと0.89gの2-メチルイミダゾー
ルからなる10%DMF溶液(硬化剤促進剤)およびメチル
エチルケトン(MEK)370gを添加して攪拌混合すること
により燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエポキシ樹脂組
成物ワニスが得られた。
に、室温で150.0gのエポキシ樹脂1と上記合成例により
調製された燐、窒素を含むヘテロ環化合物(上記一般式
(I)で示されたもの)132.8gを混合し、さらに燐を
含まない硬化剤A12.6gと0.89gの2-メチルイミダゾー
ルからなる10%DMF溶液(硬化剤促進剤)およびメチル
エチルケトン(MEK)370gを添加して攪拌混合すること
により燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエポキシ樹脂組
成物ワニスが得られた。
【0044】上記実施例1に用いた試験方法に準拠し
て、上記調製された燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエ
ポキシ樹脂組成物ワニスのガラス転移温度と難燃性を測
定した。その結果を合わせて表1に示す。
て、上記調製された燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエ
ポキシ樹脂組成物ワニスのガラス転移温度と難燃性を測
定した。その結果を合わせて表1に示す。
【0045】
【実施例3】攪拌装置と冷却凝縮装置を備えた容器中
に、室温で150.0gのエポキシ樹脂2と上記合成例に製造
された燐、窒素を含むヘテロ環化合物(上記一般式
(I)で示されたもの)184.8g、1.30gの2-メチルイ
ミダゾールからなる10%DMF溶液(硬化促進剤)とメチ
ルエチルケトン(MEK)370gを添加し、攪拌混合して、
燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエポキシ樹脂組成物ワ
ニスが調製された。
に、室温で150.0gのエポキシ樹脂2と上記合成例に製造
された燐、窒素を含むヘテロ環化合物(上記一般式
(I)で示されたもの)184.8g、1.30gの2-メチルイ
ミダゾールからなる10%DMF溶液(硬化促進剤)とメチ
ルエチルケトン(MEK)370gを添加し、攪拌混合して、
燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエポキシ樹脂組成物ワ
ニスが調製された。
【0046】上記実施例1に用いた試験方法に準拠し
て、上記調製された燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエ
ポキシ樹脂組成物ワニスのガラス転移温度と難燃性を測
定した。その結果を表1に示す。
て、上記調製された燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエ
ポキシ樹脂組成物ワニスのガラス転移温度と難燃性を測
定した。その結果を表1に示す。
【0047】
【実施例4】攪拌装置と冷却凝縮装置を備えた容器中
に、室温で150.0gのエポキシ樹脂2と、上記合成例に製
造された燐、窒素を含むヘテロ環化合物(上記一般式
(I)で示されたもの)130.6gを混合し、さらに燐を
含まない硬化剤A30.8g、2.1gの2−メチルイミダゾー
ルからなる10%DMF溶液(硬化促進剤)とメチルエチル
ケトン(MEK)370gを添加し、攪拌混合して、燐、窒素を
含むヘテロ環化合物のエポキシ樹脂組成物ワニスが調製
された。
に、室温で150.0gのエポキシ樹脂2と、上記合成例に製
造された燐、窒素を含むヘテロ環化合物(上記一般式
(I)で示されたもの)130.6gを混合し、さらに燐を
含まない硬化剤A30.8g、2.1gの2−メチルイミダゾー
ルからなる10%DMF溶液(硬化促進剤)とメチルエチル
ケトン(MEK)370gを添加し、攪拌混合して、燐、窒素を
含むヘテロ環化合物のエポキシ樹脂組成物ワニスが調製
された。
【0048】上記実施例1に用いた試験方法に準拠し
て、上記調製された燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエ
ポキシ樹脂組成物ワニスのガラス転移温度と難燃性を測
定した。その結果を表1に示す。
て、上記調製された燐、窒素を含むヘテロ環化合物のエ
ポキシ樹脂組成物ワニスのガラス転移温度と難燃性を測
定した。その結果を表1に示す。
【0049】
【比較例1】攪拌装置と冷却凝縮装置を備えた容器中
に、室温で125.0gのエポキシ樹脂3と、燐を含まない硬
化剤A250gを混合し、さらに0.625gの2-メチルイミダ
ゾールからなる10%DMF溶液(硬化促進剤)とメチルエ
チルケトン(MEK)370gを添加し、攪拌混合して、エポ
キシ樹脂組成物ワニスを調製された。
に、室温で125.0gのエポキシ樹脂3と、燐を含まない硬
化剤A250gを混合し、さらに0.625gの2-メチルイミダ
ゾールからなる10%DMF溶液(硬化促進剤)とメチルエ
チルケトン(MEK)370gを添加し、攪拌混合して、エポ
キシ樹脂組成物ワニスを調製された。
【0050】上記実施例1に用いた試験方法に準拠し
て、上記調製されたエポキシ樹脂ワニスのガラス転移温
度と難燃性を測定評価した。その結果を表1に示す。
て、上記調製されたエポキシ樹脂ワニスのガラス転移温
度と難燃性を測定評価した。その結果を表1に示す。
【0051】
【比較例2】攪拌装置と冷却凝縮装置を備えた容器中
に、室温で125.0gのエポキシ樹脂4と、燐を含まない硬
化剤A260gを混合し、さらに0.625gの2−メチルイミダ
ゾールからなる10%DMF溶液(硬化促進剤)とメチルエ
チルケトン(MEK)370gを添加し、攪拌混合して、エポ
キシ樹脂組成物ワニスが調製された。
に、室温で125.0gのエポキシ樹脂4と、燐を含まない硬
化剤A260gを混合し、さらに0.625gの2−メチルイミダ
ゾールからなる10%DMF溶液(硬化促進剤)とメチルエ
チルケトン(MEK)370gを添加し、攪拌混合して、エポ
キシ樹脂組成物ワニスが調製された。
【0052】上記実施例1に用いた同様な試験方法に準
拠して、上記調製されたエポキシ樹脂ワニスのガラス転
移温度と難燃性を測定評価した。その結果を表1に示
す。
拠して、上記調製されたエポキシ樹脂ワニスのガラス転
移温度と難燃性を測定評価した。その結果を表1に示
す。
【0053】
【表1】
【0054】
【実施例5、6および比較例3、4】フィルムA(実施
例1)、フィルムC(実施例3)、フィルムE(比較例
1)とフィルムF(比較例2)の各試験シート8枚を用い
て積層作成し、その上下におのおの35ミクロンの銅箔一
枚を載置し、185℃の温度で、25Kg/cm2の圧力により積
層体と銅箔をプレスしてガラス繊維布地層合体を作成
し、これらの層合物(層合体A、C、EとF)の物性を測定
した。分析結果を表2に詳しく示す。
例1)、フィルムC(実施例3)、フィルムE(比較例
1)とフィルムF(比較例2)の各試験シート8枚を用い
て積層作成し、その上下におのおの35ミクロンの銅箔一
枚を載置し、185℃の温度で、25Kg/cm2の圧力により積
層体と銅箔をプレスしてガラス繊維布地層合体を作成
し、これらの層合物(層合体A、C、EとF)の物性を測定
した。分析結果を表2に詳しく示す。
【0055】
【実施例7、8および比較例5、6】実施例1と3、比較例1
と2の方法により調製されたエポキシ樹脂組成物ワニス
で、溶剤にメチルエチルケトン170gを用い、ワニスの
固形物含量が約70〜80重量%、粘度は約2000cps/25℃
にコントロールされるように調製したワニスを18ミクロ
ンの銅箔の内側に厚さ約80ミクロン塗布し、175℃で3分
間乾燥した後、上記のシート(フィルムA、C、Eと
F)と約180℃の温度にて、25Kg/cm2の圧力で2時間プレ
スして、増層板(A、C、EとF)を得られた。またその耐
熱性、電気特性、接着強度などが測定された。その結果
を表3に示す。
と2の方法により調製されたエポキシ樹脂組成物ワニス
で、溶剤にメチルエチルケトン170gを用い、ワニスの
固形物含量が約70〜80重量%、粘度は約2000cps/25℃
にコントロールされるように調製したワニスを18ミクロ
ンの銅箔の内側に厚さ約80ミクロン塗布し、175℃で3分
間乾燥した後、上記のシート(フィルムA、C、Eと
F)と約180℃の温度にて、25Kg/cm2の圧力で2時間プレ
スして、増層板(A、C、EとF)を得られた。またその耐
熱性、電気特性、接着強度などが測定された。その結果
を表3に示す。
【0056】
【表2】
【0057】
【表3】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C09K 21/12 C09K 21/12 21/14 21/14 Fターム(参考) 4F071 AA42 AC15 AE02 AE03 BC01 4H028 AA38 AA48 BA06 4J002 CD001 CD041 CD051 CD201 EW156 FD019 FD029 FD048 FD058 FD067 FD146 FD157 4J036 AA01 AC01 AC05 AD01 AD08 DA04 DC05 DC41 DC48 DD07 GA02 JA08
Claims (32)
- 【請求項1】 (A)少なくとも1種のエポキシ樹脂; (B)下記一般式(I)で表わされる、燐、窒素を含むヘ
テロ環化合物からなるエポキシ樹脂硬化剤 【化1】 (式中、mは0〜2の整数を示し、nは3〜7の整数を示
す。但し、mの少なくとも一つは2を示さない。);を
含むことを特徴とする難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項2】 (A)少なくとも1種のエポキシ樹脂; (B)下記一般式(I)で表わされる、燐、窒素を含むヘ
テロ環化合物からなるエポキシ樹脂硬化剤 【化2】 (式中、mは0〜2の整数を示し、nは3〜7の整数を示
す。但し、mの少なくとも一つは2を示さない。); (C)燐を含まない硬化剤; および、下記(D)〜(F)の何
れかを含む難燃性エポキシ樹脂組成物; (D) 硬化促進剤; (E)溶剤; (F)その他の添加剤。 - 【請求項3】 エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量(EEW)
が、600以下である請求項1または2に記載の難燃性エポ
キシ樹脂組成物。 - 【請求項4】 エポキシ樹脂(A)が、ビスフェノール、
フェノール、ベンゼンジフェノール、ビスジフェノー
ル、ナフタレン、アルキル基、オレフィン基、環式炭化
水素、含窒素へテロ環、クレゾールーアルデヒド、シロ
キサンあるいはポリシロキサンと芳香族リン酸エステル
などの官能基により改質されたエポキシ基を有する化合
物である請求項1または2に記載の難燃性エポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項5】 エポキシ基を有する化合物が、グリシジ
ルエーテル、グリシジルアミン、グリシジルチオエーテ
ルまたはグリシジルカルボン酸塩である請求項4に記載
の難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項6】 エポキシ樹脂(A)が、ビスフェノール、
ビスジフェノール、ベンゼンジフェノール、ポリオール
またはシリコーンにより改質されたグリシジルエーテル
である請求項1または2に記載の難燃性エポキシ樹脂組成
物。 - 【請求項7】 改質されたグリシジルエーテルが、下記
の何れかである請求項6に記載の難燃性エポキシ樹脂組
成物:-Ph-Z-Ph-基を有するビスフェノールにより改質
されたジグリシジルエーテル(式中、ZはCH2、C(CH3)
2、CH(CH3)、O、S、C=O、SO2を示す);4,4'-ジフェノ
ールグリシジルエーテル、3,3'-ジメチル-4,4’-ジフェ
ノールグリシジルエーテルおよび3,3',5,5’-テトラメ
チル-4,4'-ジフェノールグリシジルエーテルから選択さ
れるビスジフェノールにより改質されたグリシジルエー
テル;レゾルシングリシジルエーテル、ヒドロキノング
リシジルエーテルおよびイソブチルヒドロキノングリシ
ジルエーテルから選択されるベンゼンジフェノールグリ
シジルエーテル;フェノール−アルヒデヒドポリグリシ
ジルエーテル、クレゾールフェノール−アルデヒドポリ
グリシジルエーテルと、ビスフェノールAフェノール−
アルデヒドポリグリシジルエーテルから選択されるフェ
ノール−アルデヒドポリグリシジルエーテル;トリス
(4-ヒドロキシフェニル)メタンポリグリシジルエーテ
ル、トリス(4-ヒドロキシフェニル)エタンポリグリシ
ジルエーテル、トリス(4-ヒドロキシフェニル)プロパ
ンポリグリシジルエーテル、トリス(4-ヒドロキシフェ
ニル)ブタンポリグリシジルエーテル、トリス(3-メチ
ル-4-ヒドロキシフェニル)メタンポリグリシジルエー
テル、トリス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)
メタンポリグリシジルエーテル、テトラキス(4-ヒドロ
キシフェニル)エタンポリグリシジルエーテル、テトラ
キス(3,5-ジメチル-4-ヒドロキシフェニル)エタンポ
リグリシジルエーテルから選択されるポリヒドロキシフ
ェニルフェノールポリグリシジルエーテル;あるいはこ
れらの混合物。 - 【請求項8】 エポキシ樹脂(A)が、ビスフェノールA
ポリグリシジルエーテル、レゾルシングリシジルエーテ
ル、トリス(4-ヒドロキシフェニル)メタンポリグリシ
ジルエーテル、テトラキス(4-ヒドロキシフェニル)エ
タンポリグリシジル エーテルまたはクレゾールフェノ
ール−アルデヒドポリグリシジルエーテルまたはそれら
の混合物である請求項7に記載の難燃性エポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項9】 エポキシ樹脂(A)が、シリコーン類化合
物やゴム共重合物により改質されたものである請求項1
または2に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項10】 シリコーン類化合物が末端にアミノ基
を有するシロキサンであり、ゴム共重合物が末端カルボ
キシ基またはアミノ基を有するブタジエンとアクリロニ
トリルの共重合物である請求項9に記載の難燃性エポキ
シ樹脂組成物。 - 【請求項11】 エポキシ樹脂(A)と燐、窒素を含むヘ
テロ環化合物(B)の含有量が、その反応活性水素当量と
エポキシ樹脂のエポキシ基当量により決定され、エポキ
シ当量を100%とした時、硬化剤の反応活性水素当量が2
0〜95%である請求項1または2に記載の難燃性エポキシ
樹脂組成物。 - 【請求項12】 エポキシ樹脂(A)と燐、窒素を含むヘ
テロ環化合物(B)の含有量が、エポキシ当量を100%とし
た時、硬化剤の反応活性水素当量が40〜90%である請求
項11に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項13】 エポキシ樹脂(A)と燐、窒素を含むヘ
テロ環化合物(B)の含有量が、エポキシ当量を100%とし
た時、硬化剤の反応活性水素当量が50〜90%である請求
項12に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項14】 燐を含まない硬化剤(C)が、ジシアノ
ジアミド、ジアミノジフェニルメタン、ジエチルトリア
ミン、ジアミノジベンゼンスルホン、メタフェニルジア
ミン、メチルジアニリン、マレイン酸、フタル酸無水
物、ヘキサヒドロフタル酸無水物またはテトラヒドロフ
タル酸無水物である請求項2に記載の難燃性エポキシ樹
脂組成物。 - 【請求項15】 燐を含まない硬化剤(C)が、第三級ア
ミン、第四級アンモニウム塩、第三級ホスフィン、第四
級ホスホニウム塩またはイミダゾール化合物である請求
項2に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項16】 燐を含まない硬化剤(C)の含有量が、
その反応活性水素当量とエポキシ樹脂のエポキシ当量よ
り決定され、エポキシ当量を100%とした時、反応活性
水素当量が20〜95%である請求項2に記載の難燃性エポ
キシ樹脂組成物。 - 【請求項17】 燐を含まない硬化剤(C)の含有量が、
エポキシ当量を100%とした時、反応活性水素当量が40
〜90%である請求項16に記載の難燃性エポキシ樹脂組成
物。 - 【請求項18】 燐を含まない硬化剤(C)の含有量が、
エポキシ当量を100%とした時、反応活性水素当量が50
〜90%である請求項17に記載の難燃性エポキシ樹脂組成
物 - 【請求項19】 硬化促進剤(D)の含有量が、組成物の
総重量あたり0.005〜5.0重量%である請求項2に記載の
難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項20】 硬化促進剤(D)の含有量が、組成物の
総重量あたり0.05〜4.5重量%である請求項19に記載の
難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項21】 硬化促進剤(D)の含有量が、組成物の
総重量あたり0.1〜4.0重量%である請求項20に記載の難
燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項22】 硬化促進剤(D)の含有量が、組成物の
総重量あたり0.15〜3.0重量%である請求項21に記載の
難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項23】 溶剤(E)が、有機ベンゼン類、ケトン
類、非プロトン系溶剤、エーテル類またはエステル類で
ある請求項2に記載の難燃性エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項24】 その他の添加剤(F)として、熱安定
剤、光安定剤、紫外線吸収剤、可塑剤あるいは無機充填
剤が用いられる請求項2に記載の難燃性エポキシ樹脂組
成物。 - 【請求項25】 強化素材と請求項1または2に記載の難
燃性エポキシ樹脂組成物より作成されるフィルム。 - 【請求項26】 請求項25に記載のフィルムを積層する
ことにより形成された難燃性かつ高耐熱性の積層体また
は積層板。 - 【請求項27】 請求項1または2に記載の難燃性エポキ
シ樹脂組成物を基材に塗布して得られた増層用絶縁材
料。 - 【請求項28】 請求項1または2に記載の難燃性エポキ
シ樹脂組成物より調製されたフィルムと銅箔とを熱圧加
工により得られたプリントボード用積層板材料。 - 【請求項29】 強化素材が繊維性材料である請求項25
に記載のフィルム。 - 【請求項30】 強化材料が繊維性材料である請求項26
に記載の難燃性かつ高耐熱性の積層体または積層板。 - 【請求項31】 基材が銅箔または離型膜である請求項
27に記載の増層用絶縁材料。 - 【請求項32】 請求項1または2に記載の難燃性エポキ
シ樹脂を硬化して得られた硬化性組成物。
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