JP2014521824A - 硬化型樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
以下の実施例は、更に、本発明を詳細に説明するが、その範囲を制限すると解釈されるべきではない。
示差走査熱量測定(DSC)を、TA機器DSC Q200、DSC Q2000、DSC 2920の機器を使用し、以下のプロセスを用いて行う。
DVBDO、DETA、及びDETDAを含有する溶媒フリーの2重の硬化組成物を調製した。この実施例1において、異なる温度で生じる2つの別々の反応は、(1)低温を適用した際に生じる、DVBDOとDETAとの間の反応、及び(2)高温で生じる、DVBDOとDETDAとの間の反応である。
DETA、DETDA、及びDVBDOを含有する組成物を、以下の手法に従い調製した。全ての材料は、周囲温度(20℃〜30℃)で完全に可溶性であったので、均質な混合物を得るために、組成物の加熱は必要なかった。DETDA1.47g(33mmol)をまず加え、次に、DVBDO3.35g(41mmol)をガラスバイアルに加えることにより、組成物総量5gを4mLのガラスバイアルにおいて調製した。得られた混合物を撹拌して、完全に混合した。次に、DETA0.17g(8mmol)を、ガラスバイアル中の混合物に加え、得られた混合物を撹拌して、粘度0.1Pa・sを有する低粘度組成物を得た。
上で調製した低粘度組成物をBステージ化するために、低粘度組成物2gを、アルミニウム直径2インチ(5センチメーター(cm))の使い捨ての受け皿に置いた。組成物試料2gを、乾燥器において110℃で1時間、Bステージ化した。
この実施例1のプロセスの各ステージを、DSCにより特徴付けした。A−ステージ物質のDSCスキャン(周囲温度で全成分混合した後、正確に測定した)は、各硬化剤のDVBDOとの反応のデカップリングに対応する反応熱の著しい分配を示した。DETAとDVBDOの反応に対応する111℃で最大の発熱ピークを見出した。DETDAのDVBDOとの反応に対応する196℃での第2の発熱ピークも見出した。
以下は、「手書き」技術ラミネートについての組成物80gの調製の詳細な記載である。まず、DVBDO40g(0.50mol)を55℃まで温め、粉末ビスフェノールA28g(0.25mol)を、複数分割で40分かけて加えた。ビスフェノールAを加えている間、温度を95℃まで徐々に上げて、フェノール系硬化剤をエポキシド中に溶解するのを助けた。反応混合物を、機械的撹拌器を用いてしっかり撹拌して、均質な混合物を得た。次に、得られた混合物を周囲温度まで冷却し、DETDA11g(0.25mol)を混合物に加えた。
この実施例Aで用いたエポキシ樹脂は、DER 383(液体エポキシ樹脂)であった。選択したアミン硬化剤は、DETA及びDETDAであった。この実施例Aにおいて従った実験の調製法は、本発明の実施例1に記載の通りである。溶媒を含まない組成物を、比1:1のDER 383エポキシとアミン硬化剤を用いて調製した。DER 383 1.7g(9.4mmol)を、周囲温度でDETDA0.21g(4.7mmol)、続いて、DETA0.097g(4.7mmol)と混合した。
この実施例3において、1種のエポキシ樹脂及び2種のアミン硬化剤を含む組成物を調べた。用いたエポキシ樹脂は、D.E.R.383であり、用いた2種の硬化剤は、第1の硬化剤としてDETA、及び第2の硬化剤として1−(o−トリル)−ビグアニドであった。モル比1:1のエポキシと硬化剤を用いた。硬化剤DETAと1−(o−トリル)−ビグアニドのモル比は、それぞれ1:3であった。1−(o−トリル)−ビグアニド0.06g(4mmol)を、DER 383 0.91g(5mmol)中、75℃で40分かけて溶解した。混合物温度を周囲温度まで冷却し、DETA0.03g(1mmol)を、混合物に加えた。得られた組成物を徹底的に混合した。
この実施例4の組成物を、1つのエポキシ樹脂DEN 438、及び2種の異なる硬化剤DETA及びDETDAを用いて調製した。DEN 438 1.39g(7.40mmol)を70〜80℃まで温め、DETDA0.26g(5.91mmol)と合わせた。混合物が均質になるまで、混合物をしっかり混合した。得られた混合物を周囲温度まで冷却し、DETA0.031g(1.48mmol)を加えた。
この実施例5の組成物を、1種のエポキシ樹脂DER 354(ビスフェノールFベースのエポキシ樹脂)、及び2種の異なる硬化剤DETA及びDETDAを用いて調製した。組成物を周囲温度で混合し、調製した。DER 354 0.50g(2.99mmol)を、DETDA0.11g(2.40mmol)と周囲温度で混合した。得られた混合物を、均質になるまで混合し、続いて、周囲温度でDETA0.012g(0.60mmol)を加えた。
この実施例6の組成物を、シクロ脂肪族エポキシ樹脂(Unoxol Diolのジグリシジルエーテル)、及び2種の異なる硬化剤DETA及びDETDAを用いて調製した。組成物を周囲温度で混合した。Unoxol Diol DGE0.50g(3.9mmol)を、周囲温度でDETDA0.14g(3.11mmol)と混合した。混合物が均質になるまで、混合物を混合した。次に、DETA0.016g(0.78mmol)を混合物に加え、得られた混合物を、徹底的に混合した。
この実施例Bにおいて、FR−4ラミネート産生について、典型的な組成物を調べた。溶媒含有組成物はXZ92530で構成され、樹脂溶液をフェノール系ノボラック硬化剤溶液XZ92535で硬化した。この組成物は、促進剤2−PIを含有する。XZ92530:XZ92535:2−PIの比は、77.1:22.9:0.4であった。組成物の調製に用いた物質の実際の量は、XZ92530 314.9g、XZ92535 128.7g、及び2−PI6.31gであった。
Claims (15)
- (a)少なくとも1種のエポキシ樹脂、及び(b)少なくとも1種の硬化剤を含む硬化型エポキシ樹脂組成物であって、前記硬化型エポキシ樹脂組成物は少なくとも2種の異なる化学反応物を表す少なくとも2種の発熱ピークを有し、2つの発熱ピークの発熱ピーク差は、硬化型エポキシ樹脂組成物のBステージ化を可能にするのに十分である、硬化型エポキシ樹脂組成物。
- 少なくとも1種のエポキシ樹脂(a)が、(a1)少なくとも第1のエポキシ樹脂、及び(a2)第1のエポキシ樹脂と異なる少なくとも第2のエポキシ樹脂を含む、請求項1記載の組成物。
- 少なくとも1種の硬化剤(b)が、(b1)少なくとも第1の硬化剤、及び(b2)少なくとも、第1の硬化剤と異なる第2の硬化剤を含む、請求項1記載の組成物。
- 第1の硬化剤の第2の硬化剤に対するモル比が、0.001〜1,000である、請求項3記載の組成物。
- 示差走査熱量測定により、加熱速度10℃/分で測定したときの発熱ピーク差が、少なくとも20℃以上である、請求項1記載の組成物。
- 第1及び第2の硬化剤それぞれが、反応性アミン水素を含有し、組成物が、示差走査熱量測定により、加熱速度10℃/分で測定したときの、少なくとも20℃以上の発熱ピーク差を含有する、請求項3記載の組成物。
- 第1の硬化剤が、反応性アミン水素を含有し、及び第2の硬化剤が、反応性フェノール水素を含有し、組成物が、示差走査熱量測定により、加熱速度10℃/分で測定したときの、少なくとも20℃以上の発熱ピーク差を含有する、請求項3記載の組成物。
- 組成物が、Bステージ化可能な組成物の処理条件下で、50,000mPa・s未満の粘度を有する、請求項1記載の組成物。
- 第1のエポキシ樹脂及び第2のエポキシ樹脂それぞれが、別々かつ個々に、ジビニルアレーンジオキシド、ポリグリシジルエーテル、又はその組み合わせを含み得る、請求項2記載の組成物。
- 第1及び第2の硬化剤それぞれが、別々かつ個別に、脂肪族アミン、芳香族アミン、シクロ脂肪族アミン、カルボジイミド、尿素、グアニジン、フェノール、脂肪族アルコール、メルカプタン、無水物、及びその混合物を含み得る、請求項3記載の組成物。
- 組成物が、Bステージ化反応、及びCステージ化反応を受ける能力があり、Bステージ化反応及びCステージ化反応が、2つの異なる化学反応である、請求項1記載の組成物。
- Bステージ化が第1の温度T1で生じ、Cステージ化が第2の温度T2で生じ、T2がT1と異なり、T2がT1より高い温度である、請求項10記載の組成物。
- T1が20℃以上であり、T2が、20℃より高いが、300℃未満である、請求項12記載の組成物。
- (i)強化用繊維を請求項1記載の組成物でコーティングする段階と、段階(i)(i)の強化用繊維をコーティングする組成物を部分硬化して、プリプレグを形成することと、を含むプロセス。
- (iii)段階(ii)のプリプレグを完全に硬化して、ラミネートを形成する段階を含む、請求項14記載のプロセス。
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