JP2017190423A - ポリフェニレンエーテル変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂及びその使用 - Google Patents
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Abstract
Description
割合で100の数平均分子量Mn1500〜6000であるポリフェニレンエーテルPPE(アサヒ社の5202A)に150のトルエン溶媒を添加し、固体部分が40%になるように調節した。30の再結合剤「ビスフェノールA(BPA)」を添加し、30の過安息香酸(BPO)を各回7.5で4回添加し、クラッキング再結合反応を80℃で2時間に亘って行った。370のトルエン溶媒を添加して20%の固形分を有するポリフェニレンエーテルPPE樹脂溶媒を作り、100の水を添加してそれを水で洗浄し、水を除去するために30分間それを静置した。同じ工程を用いてそれを水で再び洗浄した。最後に、樹脂溶媒を濾過し、数平均分子量Mn=3791及び収率98%でポリフェニレンエーテルPPE(I)樹脂溶媒を得た。
割合で500のステップ(1)のポリフェニレンエーテルPPE(I)樹脂溶媒を、100の固体のポリフェニレンエーテルPPEに変え、400のフェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂(南亞塑膠工業股▲分▼有限公司の製品名:NPPN−433)を添加し、0.5(0.1%)のトリフェニルホスフィン(TTP)を添加し、温度を170℃に上昇させて2時間更に反応させた。それにより、ポリフェニレンエーテル変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂溶媒が得られた。収率は100%であった。得られたポリフェニレンエーテルPPE変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂I(20%PPE)の数平均分子量Mnは997であり、その重量平均分子量Mwは3851であり、そのエポキシ当量は309.5g/eqであった。
割合で150のトルエンに100の固体のポリフェニレンエーテルPPE(Sabic社のMX−90)を溶解し、369のフェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂(南亞塑膠工業股▲分▼有限公司の製品名:NPPN−433)を添加し、0.5(0.1%)のトリフェニルホスフィン(TTP)を添加し、温度を170℃に上昇させて2時間更に反応させた。それにより、ポリフェニレンエーテル変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂溶媒が得られた。収率は100%であった。得られたポリフェニレンエーテルPPE変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂II(21.3%PPE)の数平均分子量Mnは1258であり、その重量平均分子量Mwは5973であり、そのエポキシ当量は343g/eqであった。
割合で500のステップ(1)のポリフェニレンエーテルPPE(I)樹脂溶媒を、100の固体のポリフェニレンエーテルPPEに変え、233のフェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂(南亞塑膠工業股▲分▼有限公司の製品名:NPPN−433)を添加し、0.33(0.1%)のトリフェニルホスフィン(TTP)を添加し、温度を170℃に上昇させて2時間更に反応させた。それにより、ポリフェニレンエーテル変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂溶媒が得られた。収率は100%であった。得られたポリフェニレンエーテルPPE変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂III(30%PPE)の数平均分子量Mnは1152であり、その重量平均分子量Mwは5928であり、そのエポキシ当量は354.5g/eqであった。
本発明のポリフェニレンエーテル変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂をガラス繊維積層板に適用する。調合組成は表1に示されるとおりであり、それは65%の調節された固体部分での、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PM)、メチルエチルケトン、アセトンなどの溶媒、又は樹脂ワニスの調合組成を採用する。従来の方法を用いてガラス繊維積層板を製造し、7268ガラス繊維織物を上記の樹脂液に浸し、次にそれを170℃で数分間乾燥させた。その後で、先に含侵した本体の乾燥後の最低溶融粘度を、乾燥時間を調節することによって4000〜10000poiseに調節した。最後に、8つの先に含侵した本体を、2つの35μmの厚さの銅箔の間に置いて、そして25kg/cm2の圧力で次のとおり加熱工程を制御した。
比較例として、本発明のポリフェニレンエーテル変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂を適用せずに、他の多官能性エポキシ樹脂を用いた。比較例1はフェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂NPPN−433であり、比較例2はビスフェノールA型フェノールエポキシ樹脂である。その調合組成は表2に示されるとおりである。
ワニス反応試験は、ワニス混合液を調製するために、エポキシ樹脂溶媒、硬化剤「ジシジアミド(dicydiamide)溶媒」(溶媒DMFに溶解。溶媒濃度13.3%)、及び促進剤「2−フェニルイミダゾール」又は「2−メチルイミダゾール」(溶媒DMFに溶解。溶媒濃度14.28%)を使用した。ワニス混合液0.3mlを熱板上に加え、熱板を170℃にした。その後にゲル化時間を記録した。
先に含侵した本体の試験方法は、先に含侵した本体の粉末0.2mgを熱板上に載せ、熱板を170℃にした。その後にゲル化時間を記録した。
水吸収率の試験方法は、エッチングされた基板を5cm×5cmの正方形試験プレートに切り、それを105℃のオーブンに入れて2時間焼いた。次に、試験プレートをプレッシャークッカーに入れた。プレッシャークッカーの条件は、2atm、120℃である。120分後にプレッシャークッカーによって処理される前後の重量差を記録し、それを試験プレートの最初の重量で除して、水吸収率を得た。
この試験の方法は、プレッシャークッカーによって処理された上記の試験プレートを288℃の錫ストーブに浸し、試験プレートの層間剥離の時間を記録した。
この試験の方法は、ガラス繊維積層板の5cm×5cm正方形試験プレートの銅箔を除去し、次にそれを105℃のオーブンに入れて2時間焼いた。その後で厚さ測定器を使用して厚さを測定し、次に試験プレートをインピーダンスアナライザ(Agilent社のE4991A)に入れて3点の誘電率(Dk)データを測定した。最後に、それらの値の平均を計算した。
この試験の方法は、ガラス繊維積層板の5cm×5cm正方形試験プレートの銅箔を除去し、次にそれを105℃のオーブンに入れて2時間焼いた。その後で厚さ測定器を使用して厚さを測定し、次に試験プレートをインピーダンスアナライザ(Agilent社のE4991A)に入れて3点の誘電正接(Df)データを測定した。最後に、それらの値の平均を計算した。
示差走査熱量計(DSC)を使用し、加熱速度は20℃/分とした。
UL−94の標準方法に従って試料の難燃性を試験した。
Claims (4)
- 次の式(I)を有するポリフェニレンエーテル変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂の製造方法であって、
- 次の(1)〜(6)を含むガラス繊維積層板に適用可能なエポキシ樹脂のワニス組成物であって、
(1)請求項1に記載のポリフェニレンエーテル変性フェノールベンズアルデヒド多官能性エポキシ樹脂の使用量は、全樹脂量の40〜80%であり、該全樹脂量は(1)〜(4)の合計量に等しく、
(2)2,6−ジメチルフェノール二官能性エポキシ樹脂の使用量は、前記全樹脂量の0〜20%であり、
(3)硬化剤1:フェノール樹脂硬化剤又はビスフェノールA型フェノール樹脂硬化剤の使用量は、前記全樹脂量の0〜30%であり、
(4)難燃剤:難燃剤は、9.2〜9.5%のリン含有量のリン含有ビスフェノールA型ノボラック硬化剤などのリン含有難燃剤、メラミンフェノール樹脂などの窒素含有難燃剤、及びテトラブロモビスフェノールAなどの臭素含有難燃剤を含み、その使用量は、前記全樹脂量の10〜40%であり、
(5)充填剤:充填剤は、SiO2、Al(OH)3などにすることができ、その使用量は、全ワニス含有量の0〜45%であり、
(6)適切な硬化促進剤及び溶媒を添加し、前記硬化促進剤は、イミダゾール、第4級アミン、第4級リン塩にすることができ、最もよく使われる前記促進剤は、2−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾールであり、前記促進剤の適切な使用量は、前記硬化剤を含まない全ての主要なエポキシ樹脂と比較して0.01〜0.2phrであり、前記溶媒は、アセトン、ブタノン、シクロヘキサノン、2−メトキシエタノール(MCS)、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのケトン、グリコールエーテルにすることができ、適切な固体分は55〜70%である、
エポキシ樹脂のワニス組成物。
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