JP2022025527A - Maleimide resin, curable resin composition and cured product of the same - Google Patents

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Abstract

To provide a maleimide resin, and a cured product which is obtained by curing a curable resin composition using the same and has excellent low hygroscopicity and dielectric characteristics.SOLUTION: A maleimide resin is represented by the following formula (1). In the formula (1), a plurality of R each independently represents an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, n is a repeating number, and its average value is 1<n<5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、新規なマレイミド樹脂、これを用いた硬化性樹脂組成物並びにその硬化物に関するものであり、半導体封止材、プリント配線板、ビルドアップ積層板などの電気・電子部品や、炭素繊維強化プラスティック、ガラス繊維強化プラスティックなどの軽量高強度材料に好適に使用される。 The present invention relates to a novel maleimide resin, a curable resin composition using the same, and a cured product thereof, and includes electric / electronic parts such as a semiconductor encapsulant, a printed wiring board, and a build-up laminated board, and carbon fiber. It is suitably used for lightweight and high-strength materials such as reinforced plastics and glass fiber reinforced plastics.

近年、電気・電子部品を搭載する積層板はその利用分野の拡大により、要求特性が広範かつ高度化している。例えば、従来、半導体チップは金属製のリードフレームに搭載することが主流であったが、CPUなどの高度な処理能力のある半導体チップは高分子材料で作られる積層板に搭載されることが多くなっている。CPU等の素子の高速化が進みクロック周波数が高くなるにつれて信号伝搬遅延や伝送損失が問題となり、配線板に低誘電率化、低誘電正接化が求められるようになってきている。同時に、素子の高速化に伴い、チップの発熱が大きくなっているため、耐熱性を高める必要性も生じている。また、近年携帯電話などのモバイル電子機器が普及してきており、精密電子機器が屋外環境や人体の極近傍で使用・携帯されるようになってきているため、外的環境(特に耐湿熱環境)に対する耐性が必要とされる。 In recent years, the required characteristics of laminated boards on which electrical and electronic components are mounted have become widespread and sophisticated due to the expansion of their fields of use. For example, in the past, semiconductor chips were mainly mounted on metal lead frames, but semiconductor chips with high processing power such as CPUs are often mounted on laminated plates made of polymer materials. It has become. As the speed of elements such as CPUs increases and the clock frequency increases, signal propagation delay and transmission loss become problems, and the wiring board is required to have a low dielectric constant and a low dielectric loss tangent. At the same time, as the speed of the element increases, the heat generated by the chip increases, so that it is necessary to improve the heat resistance. In recent years, mobile electronic devices such as mobile phones have become widespread, and precision electronic devices have come to be used and carried in outdoor environments and in the immediate vicinity of the human body, so that the external environment (especially moisture-resistant heat-resistant environment) Tolerance is required.

更に自動車分野においては急速に電子化が進み、エンジンの近くに精密電子機器が配置されることもあり、耐熱・耐湿性がより高いレベルで要求されるようになってきている。自動車用途や携帯機器などにおいては、難燃性等の安全性もよりいっそう重要となっているが、近年の環境問題意識の向上によりハロゲン系難燃剤の使用が忌避されているため、ハロゲンを使用しないで難燃性を付与する必要性が増している。 Furthermore, in the field of automobiles, digitization has progressed rapidly, and precision electronic devices may be placed near the engine, and heat resistance and moisture resistance are required at a higher level. Safety such as flame retardancy is becoming more important in automobile applications and mobile devices, but halogens are used because the use of halogen-based flame retardants has been avoided due to the recent increase in awareness of environmental issues. There is an increasing need to impart flame retardancy without doing so.

従来、特許文献1のようなビスフェノールA型シアネートエステル化合物とビスマレイミド化合物を併用した樹脂であるBTレジンを使用した配線板が耐熱性や耐薬品、電気特性などに優れていたため、高性能配線板として幅広く使用されてきたが、上記のような高性能を要求される状況下においては更なる改善が必要となっている。 Conventionally, a wiring board using BT resin, which is a resin in which a bisphenol A type cyanate ester compound and a bismaleimide compound are used in combination as in Patent Document 1, has excellent heat resistance, chemical resistance, electrical characteristics, etc., and therefore is a high-performance wiring board. However, in the situation where high performance is required as described above, further improvement is required.

また、近年は省エネルギーの観点から飛行機、自動車、列車、船舶等の軽量化が進んでおり、従来は金属材料を用いていたものを、軽量で高強度な炭素繊維複合材料に置き換える検討が行われている。例えばボーイング787においては複合材料の比率を上げることで軽量化を行い、燃費効率を大幅に改善している。航空分野ではさらなる軽量化のために、エンジン回りの部材にも炭素繊維複合材を導入する動きもあり、当然に高いレベルの耐熱性が要求されてきている。自動車分野では一部ではあるが複合材料製のプロペラシャフトを搭載しており、また高級車向けに車体を複合材料で作る動きもある。 In recent years, the weight of airplanes, automobiles, trains, ships, etc. has been reduced from the viewpoint of energy saving, and studies have been conducted to replace the conventional metal materials with lightweight and high-strength carbon fiber composite materials. ing. For example, in the Boeing 787, the weight is reduced by increasing the ratio of the composite material, and the fuel efficiency is greatly improved. In the aviation field, there is a movement to introduce carbon fiber composite materials to the parts around the engine in order to further reduce the weight, and naturally a high level of heat resistance is required. Although it is a part of the automobile field, it is equipped with a propeller shaft made of composite material, and there is also a movement to make the car body from composite material for luxury cars.

炭素繊維複合材の分野では、従来はエポキシ樹脂のビスフェノールA型ジグリシジルエーテルやテトラグリシジルジアミノジフェニルメタンなどと、硬化剤としてジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどを使用した複合材料が用いられてきたが、より軽量化・高耐熱化を進めるためには複合材料の適用を広げる必要があり、そのための材料としてマレイミド樹脂が一つの手段として検討されている。 In the field of carbon fiber composite materials, composite materials using epoxy resins such as bisphenol A type diglycidyl ether and tetraglycidyl diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylmethane and diaminodiphenyl sulfone as curing agents have been used. In order to promote weight reduction and high heat resistance, it is necessary to expand the application of composite materials, and maleimide resin is being studied as one means for that purpose.

このような中、市場で入手可能なマレイミド化合物はビスマレイミドであることが多く、その硬化物は、耐熱性は良好であるが、吸湿性が高いという欠点を有する。 Under these circumstances, the maleimide compound available on the market is often bismaleimide, and the cured product thereof has a drawback of high heat resistance but high hygroscopicity.

特開昭50-129700号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 50-129700 特開昭61-000044号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-0000041

本発明の目的は、低吸湿性、低誘電性、低誘電正接性を実現できる新規なマレイミド樹脂及びその硬化物を提供することである。 An object of the present invention is to provide a novel maleimide resin and a cured product thereof that can realize low hygroscopicity, low dielectric property, and low dielectric loss tangent property.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究した結果、本発明を完成させるに到った。
すなわち本発明は以下の[1]~[7]に関する。
[1]
下記式(1)であらわされるマレイミド樹脂。
As a result of diligent research to solve the above problems, the present inventors have completed the present invention.
That is, the present invention relates to the following [1] to [7].
[1]
Maleimide resin represented by the following formula (1).

Figure 2022025527000002
Figure 2022025527000002

(式(1)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
[2]
前記式(1)のnが1<n<3である前項[1]に記載のマレイミド樹脂。
[3]
前記式(1)においてn=1で表されるビスマレイミドの含有量が98%以下である前項[1]又は[2]に記載のマレイミド樹脂。
[4]
下記式(2)で表されるアミン樹脂と、マレイン酸または無水マレイン酸とを反応して得られる前項[1]乃至[3]のいずれか一項に記載のマレイミド樹脂。
(In equation (1), n is the average value of the number of repetitions, and 1 <n <5.)
[2]
The maleimide resin according to the preceding item [1], wherein n in the formula (1) is 1 <n <3.
[3]
The maleimide resin according to the preceding item [1] or [2], wherein the content of bismaleimide represented by n = 1 in the formula (1) is 98% or less.
[4]
The maleimide resin according to any one of the above items [1] to [3], which is obtained by reacting an amine resin represented by the following formula (2) with maleic acid or maleic anhydride.

Figure 2022025527000003
Figure 2022025527000003

(式(2)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
[5]
前項[1]乃至[4]のいずれか一項に記載のマレイミド樹脂を含有する硬化性樹脂組成物。
[6]
前項[5]に記載の硬化性樹脂組成物を硬化した硬化物。
[7]
下記式(2)で表されるアミン樹脂。
(In equation (2), n is the average value of the number of repetitions, and 1 <n <5.)
[5]
The curable resin composition containing the maleimide resin according to any one of the above items [1] to [4].
[6]
A cured product obtained by curing the curable resin composition according to the preceding item [5].
[7]
Amine resin represented by the following formula (2).

Figure 2022025527000004
Figure 2022025527000004

(式(2)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。) (In equation (2), n is the average value of the number of repetitions, and 1 <n <5.)

本発明のマレイミド樹脂から得られる硬化物は低吸湿性、低誘電性、低誘電正接性を実現できる。 The cured product obtained from the maleimide resin of the present invention can realize low hygroscopicity, low dielectric property, and low dielectric loss tangent property.

実施例1のマレイミド樹脂のGPCチャートを示す。The GPC chart of the maleimide resin of Example 1 is shown.

本発明のマレイミド樹脂は、下記式(1)で表される。 The maleimide resin of the present invention is represented by the following formula (1).

Figure 2022025527000005
Figure 2022025527000005

(式(1)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。) (In equation (1), n is the average value of the number of repetitions, and 1 <n <5.)

式(1)中、nの値はマレイミド樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、検出器:RI)の測定により求められた数平均分子量の値から算出することが出来るが、近似的には原料であるアミン樹脂のGPCの測定結果から算出したnの値とほぼ同等と考えることができる。 In the formula (1), the value of n can be calculated from the value of the number average molecular weight obtained by the measurement of gel permeation chromatography (GPC, detector: RI) of the maleimide resin, but it is approximately a raw material. It can be considered that the value of n calculated from the measurement result of GPC of the amine resin is almost the same.

本発明において、式(1)におけるn=1成分の含有量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、検出器:RI)分析により求めることができる。 In the present invention, the content of the n = 1 component in the formula (1) can be determined by gel permeation chromatography (GPC, detector: RI) analysis.

本発明のマレイミド樹脂中の前記式(1)においてn=1で表されるビスマレイミドのGPC分析(RI)による含有量は98面積%以下であることが好ましく、より好ましくは20~95面積%、さらに好ましくは30~90面積%、特に好ましくは50~90面積%の範囲である。式(1)においてn=1のビスマレイミドの含有量が98面積%以下であると、耐熱性が良好となり、溶解性も向上する。式(1)においてn=1のビスマレイミドの下限値は0面積%でもよいが、20面積%以上であると、樹脂の粘度が高すぎないため、作業性が良好となる。 The content of the maleimide resin represented by n = 1 in the maleimide resin of the present invention by GPC analysis (RI) is preferably 98 area% or less, more preferably 20 to 95 area%. It is more preferably in the range of 30 to 90 area%, and particularly preferably in the range of 50 to 90 area%. When the content of n = 1 bismaleimide in the formula (1) is 98 area% or less, the heat resistance is good and the solubility is also improved. In the formula (1), the lower limit of n = 1 bismaleimide may be 0 area%, but if it is 20 area% or more, the viscosity of the resin is not too high and the workability is good.

前記式(1)で表されるマレイミド樹脂は下記式(2)で表されるアミン樹脂と、マレイン酸または無水マレイン酸(以下、「マレイン酸無水物」ともいう。)を溶剤、触媒の存在下に付加もしくは脱水縮合反応させることで得られる。 The maleimide resin represented by the formula (1) is an amine resin represented by the following formula (2), maleic acid or maleic anhydride (hereinafter, also referred to as "maleic anhydride") as a solvent, and the presence of a catalyst. It is obtained by adding or dehydrating and condensing the reaction underneath.

Figure 2022025527000006
Figure 2022025527000006

反応で使用する溶剤は反応中に生成する水を系内から除去する必要があるため、非水溶性の溶剤を使用する。例えばトルエン、キシレンなどの芳香族溶剤、シクロヘキサン、n-ヘキサンなどの脂肪族溶剤、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノンなどのケトン系溶剤などが挙げられるがこれらに限定されるものではなく、2種以上を併用しても良い。 As the solvent used in the reaction, it is necessary to remove the water generated during the reaction from the system, so a water-insoluble solvent is used. For example, aromatic solvents such as toluene and xylene, aliphatic solvents such as cyclohexane and n-hexane, ethers such as diethyl ether and diisopropyl ether, ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, methylisobutyl ketones and cyclopentanones and the like. However, the present invention is not limited to these, and two or more of them may be used in combination.

また、前記非水溶性溶剤に加えて非プロトン性極性溶剤を併用することもできる。例えば、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N-メチル-2-ピロリドンなどが挙げられ、2種以上を併用しても良い。非プロトン性極性溶剤を使用する場合は、併用する非水溶性溶剤よりも沸点の高いものを使用することが好ましい。 In addition to the water-insoluble solvent, an aprotic polar solvent can also be used in combination. For example, dimethyl sulfone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be mentioned, and two or more thereof may be used in combination. When an aprotic polar solvent is used, it is preferable to use a solvent having a boiling point higher than that of the water-insoluble solvent used in combination.

また、反応で使用する触媒は酸性触媒であり、特に限定されないが、例えば、p-トルエンスルホン酸、ヒドロキシ-p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸、リン酸等が挙げられる。酸触媒の使用量は、芳香族アミン樹脂に対して通常0.1~10重量%、好ましくは1~5重量%である。 The catalyst used in the reaction is an acidic catalyst, and is not particularly limited, and examples thereof include p-toluenesulfonic acid, hydroxy-p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, sulfuric acid, and phosphoric acid. The amount of the acid catalyst used is usually 0.1 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, based on the aromatic amine resin.

例えば、トルエンに前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂を溶解し、そこへマレイン酸無水物を添加してアミック酸を生成し、その後p-トルエンスルホン酸を加えて、還流条件下で生成する水を系内から除去しながら反応を行う。 For example, an aromatic amine resin represented by the above formula (2) is dissolved in toluene, maleic anhydride is added thereto to produce amic acid, and then p-toluenesulfonic acid is added to carry out reflux conditions. The reaction is carried out while removing the water generated in the above system from the system.

または、マレイン酸無水物をトルエンに溶解し、撹拌下にて前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂のトルエン溶液を添加してアミック酸を生成し、その後p-トルエンスルホン酸を加えて、還流条件下で生成する水を系内から除去しながら反応を行う。 Alternatively, maleic anhydride is dissolved in toluene, and a toluene solution of the aromatic amine resin represented by the above formula (2) is added under stirring to generate amic acid, and then p-toluenesulfonic acid is added. Then, the reaction is carried out while removing the water generated under reflux conditions from the system.

または、マレイン酸無水物をトルエンに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加え、撹拌・還流状態において前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂のトルエン溶液を滴下しながら、途中で共沸してくる水は系外へ除き、トルエンは系内へ戻しながら反応を行う(以上、第一段反応)。 Alternatively, the maleic acid anhydride is dissolved in toluene, p-toluenesulfonic acid is added, and the toluene solution of the aromatic amine resin represented by the above formula (2) is dropped in a stirred / refluxed state while azeotropically boiling in the middle. The reaction is carried out while the incoming water is removed from the system and the toluene is returned to the inside of the system (the above is the first stage reaction).

いずれの方法においても、マレイン酸無水物は前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂のアミノ基に対して、通常1~3倍当量、好ましくは1.2~2.0倍当量使用する。 In either method, maleic anhydride is usually used in an amount of 1 to 3 times, preferably 1.2 to 2.0 times the amino group of the aromatic amine resin represented by the above formula (2). do.

未閉環のアミック酸を少なくするためには、上記に列記したマレイミド化反応後に反応溶液に水を加え、樹脂溶液層と水層に分離させ、過剰のマレイン酸や無水マレイン酸、非プロトン性極性溶媒、触媒などは水層側に溶解しているので、これを分液除去し、さらに同様の操作を繰り返して過剰のマレイン酸や無水マレイン酸、非プロトン性極性溶媒、触媒の除去を徹底する。過剰のマレイン酸や無水マレイン酸、非プロトン性極性溶媒、触媒が除去された有機層のマレイミド樹脂溶液に触媒を再度添加して加熱還流条件下での残存アミック酸の脱水閉環反応を再度行うことにより酸価が低いマレイミド樹脂溶液が得られる(以上、第二段反応)。 In order to reduce the amount of unclosed ring amic acid, water is added to the reaction solution after the maleimidization reaction listed above to separate the resin solution layer and the aqueous layer, and excess maleic acid, maleic anhydride, and aprotic polarity. Since the solvent, catalyst, etc. are dissolved on the aqueous layer side, separate and remove them, and repeat the same operation to thoroughly remove excess maleic acid, maleic anhydride, aprotic polar solvent, and catalyst. .. The catalyst is added again to the maleimide resin solution of the organic layer from which excess maleic acid, maleic anhydride, aprotic polar solvent, and catalyst have been removed, and the dehydration ring closure reaction of the residual amic acid under heated reflux conditions is performed again. A maleic anhydride solution having a low acid value can be obtained (the above is the second stage reaction).

再脱水閉環反応の時間は通常1~5時間、好ましくは1~3時間であり、必要により前述の非プロトン性極性溶剤を添加しても良い。反応終了後、冷却して、水洗水が中性になるまで水洗を繰り返す。その後、加熱減圧下において水を共沸脱水で除いてから、溶剤を留去したり、別の溶剤を加えたりして所望の濃度の樹脂溶液に調整しても良いし、溶剤を完全に留去して固形の樹脂として取り出しても良い。 The time of the re-dehydration ring closure reaction is usually 1 to 5 hours, preferably 1 to 3 hours, and the above-mentioned aprotic polar solvent may be added if necessary. After the reaction is completed, the mixture is cooled and washed with water until the water is neutral. After that, water may be removed by azeotropic dehydration under heating and reduced pressure, and then the solvent may be distilled off or another solvent may be added to adjust the resin solution to a desired concentration, or the solvent may be completely retained. It may be removed and taken out as a solid resin.

次に、本発明の硬化性樹脂組成物について説明する。
本発明の硬化性樹脂組成物には、本発明のマレイミド樹脂と架橋反応可能な化合物を含有することができる。当該化合物としては、アミノ基、シアネート基、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アリル基、メタリル基、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、共役ジエン基などのマレイミド樹脂と架橋反応し得る官能基(或いは構造)を有する化合物であれば特に限定されない
アミン化合物とマレイミド化合物は架橋反応するので、前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂を用いても良い。マレイミド樹脂は自己重合も可能なので単独使用も可能である。また、前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂以外のアミン化合物または前記式(1)で表される本発明のマレイミド樹脂以外のマレイミド化合物を併用してもかまわない。
Next, the curable resin composition of the present invention will be described.
The curable resin composition of the present invention can contain a compound capable of cross-linking with the maleimide resin of the present invention. Examples of the compound include functional groups (or functional groups) capable of cross-linking with a maleimide resin such as an amino group, a cyanate group, a phenolic hydroxyl group, an alcoholic hydroxyl group, an allyl group, a metallicyl group, an acrylic group, a methacrylic group, a vinyl group and a conjugated diene group. The amine compound and the maleimide compound are not particularly limited as long as they have a structure), and therefore, an aromatic amine resin represented by the above formula (2) may be used. Since the maleimide resin can be self-polymerized, it can be used alone. Further, an amine compound other than the aromatic amine resin represented by the formula (2) or a maleimide compound other than the maleimide resin represented by the formula (1) may be used in combination.

本発明の硬化性樹脂組成物中のマレイミド樹脂の含有量は、10重量%以上であることが好ましく、より好ましくは15重量%以上、さらに好ましくは20重量%である。上記範囲の場合、硬化物の物性において機械強度が高く、ピール強度も高く、さらに耐熱性も高くなる傾向がある。 The content of the maleimide resin in the curable resin composition of the present invention is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, still more preferably 20% by weight. In the above range, the mechanical strength of the cured product tends to be high, the peel strength is high, and the heat resistance tends to be high.

本発明の硬化性樹脂組成物に配合し得るアミン化合物としては従来公知のアミン化合物を使用することができる。アミン化合物の具体例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、m-キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-メチルペンタメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、イソホロンジアミン、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタン、ノルボルネンジアミン、1,2-ジアミノシクロヘキサン、ジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、N-アミノエチルピペラジン、アニリン・ホルマリン樹脂などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。 As the amine compound that can be blended in the curable resin composition of the present invention, a conventionally known amine compound can be used. Specific examples of the amine compound include diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, m-xylene diamine, trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylaminopropylamine, isophoronediamine, and 1,3-bisaminomethyl. Cyclohexane, bis (4-aminocyclohexyl) methane, bis (4-amino-3-methylcyclohexyl) methane, norbornene diamine, 1,2-diaminocyclohexane, diaminodiphenylmethane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, dicyandiamide, polyoxypropylene Examples thereof include, but are not limited to, diamines, polyoxypropylene triamines, N-aminoethylpiperazines, and aniline / formarin resins. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の硬化性樹脂組成物に配合し得るマレイミド化合物としては従来公知のマレイミド化合物を使用することができる。マレイミド化合物の具体例としては、4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド、ポリフェニルメタンマレイミド、m-フェニレンビスマレイミド、2,2’-ビス〔4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、3,3’-ジメチル-5,5’-ジエチル-4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド、4-メチル-1,3-フェニレンビスマレイミド、4,4’-ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4’-ジフェニルスルフォンビスマレイミド、1,3-ビス(3-マレイミドフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-マレイミドフェノキシ)ベンゼンなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。マレイミド化合物の配合量は、重量比で本発明のマレイミド樹脂の好ましくは5倍以下、より好ましくは2倍以下の範囲である。 As the maleimide compound that can be blended in the curable resin composition of the present invention, a conventionally known maleimide compound can be used. Specific examples of the maleimide compound include 4,4'-diphenylmethanebismaleimide, polyphenylmethanemaleimide, m-phenylenebismaleimide, 2,2'-bis [4- (4-maleimidephenoxy) phenyl] propane, 3,3. '-Dimethyl-5,5'-diethyl-4,4'-diphenylmethanebismaleimide, 4-methyl-1,3-phenylene bismaleimide, 4,4'-diphenylether bismaleimide, 4,4'-diphenylsulphon bismaleimide , 1,3-Bis (3-maleimidephenoxy) benzene, 1,3-bis (4-maleimidephenoxy) benzene and the like, but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more. The blending amount of the maleimide compound is preferably in the range of 5 times or less, more preferably 2 times or less of the maleimide resin of the present invention in terms of weight ratio.

本発明の硬化性樹脂組成物に配合し得るシアネートエステル化合物としては従来公知のシアネートエステル化合物を使用することができる。シアネートエステル化合物の具体例としては、フェノール類と各種アルデヒドとの重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物との重合物、フェノール類とケトン類との重縮合物及びビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物などをハロゲン化シアンと反応させることにより得られるシアネートエステル化合物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく2種以上を用いてもよい。
上記フェノール類としては、フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。
上記各種アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等が挙げられる。
上記各種ジエン化合物としては、ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。
上記ケトン類としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等が挙げられる。
また、特開2005-264154号公報に合成方法が記載されているシアネートエステル化合物は、低吸湿性、難燃性、誘電特性に優れているためシアネートエステル化合物として特に好ましい。
As the cyanate ester compound that can be blended in the curable resin composition of the present invention, a conventionally known cyanate ester compound can be used. Specific examples of cyanate ester compounds include polycondensates of phenols and various aldehydes, polymers of phenols and various diene compounds, polycondensates of phenols and ketones, and polycondensations of bisphenols and various aldehydes. Examples thereof include cyanate ester compounds obtained by reacting a substance with cyanogen halide, but the present invention is not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the phenols include phenol, alkyl-substituted phenol, aromatic-substituted phenol, naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, alkyl-substituted dihydroxybenzene, and dihydroxynaphthalene.
Examples of the various aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, alkylaldehyde, benzaldehyde, alkyl-substituted benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, naphthoaldehyde, glutaraldehyde, phthalaldehyde, crotonaldehyde, and cinnamaldehyde.
Examples of the various diene compounds include dicyclopentadiene, terpenes, vinylcyclohexene, norbornadiene, vinylnorbornene, tetrahydroindene, divinylbenzene, divinylbiphenyl, diisopropenylbiphenyl, butadiene, and isoprene.
Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, benzophenone and the like.
Further, the cyanate ester compound whose synthesis method is described in JP-A-2005-264154 is particularly preferable as a cyanate ester compound because it is excellent in low hygroscopicity, flame retardancy and dielectric properties.

本発明の硬化性樹脂組成物において、さらにエポキシ樹脂を配合することができる。配合し得るエポキシ樹脂としては、従来公知のエポキシ樹脂のいずれも使用することができる。エポキシ樹脂の具体例としては、フェノール類と各種アルデヒドとの重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物との重合物、フェノール類とケトン類との重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物及びアルコール類等をグリシジル化したグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、4-ビニル-1-シクロヘキセンジエポキシドや3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4’-エポキシシクロヘキサンカルボキシラートなどを代表とする脂環式エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(TGDDM)やトリグリシジル-p-アミノフェノールなどを代表とするグリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく2種以上を用いてもよい。
また、フェノール類とビスハロゲノメチルアラルキル誘導体またはアラルキルアルコール誘導体とを縮合反応させることにより得られるフェノールアラルキル樹脂を原料とし、エピクロルヒドリンと脱塩酸反応させることにより得られるエポキシ樹脂は、低吸湿性、難燃性、誘電特性に優れているためエポキシ樹脂として特に好ましい。
In the curable resin composition of the present invention, an epoxy resin can be further blended. As the epoxy resin that can be blended, any conventionally known epoxy resin can be used. Specific examples of the epoxy resin include a polycondensate of phenols and various aldehydes, a polymer of phenols and various diene compounds, a polycondensate of phenols and ketones, and a polycondensate of bisphenols and various aldehydes. Alicyclic epoxy represented by glycidyl ether-based epoxy resin obtained by glycidylizing alcohols, 4-vinyl-1-cyclohexene epoxide, 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4'-epoxycyclohexanecarboxylate, etc. Examples thereof include, but are not limited to, resins, glycidylamine-based epoxy resins typified by tetraglycidyldiaminodiphenylmethane (TGDDM) and triglycidyl-p-aminophenol, and glycidyl ester-based epoxy resins. These may be used alone or in combination of two or more.
Further, the epoxy resin obtained by subjecting a phenol aralkyl resin obtained by a condensation reaction of phenols with a bishalogenomethyl aralkyl derivative or an aralkyl alcohol derivative as a raw material and reacting with epichlorohydrin by dehydrolysis is a low moisture absorption and flame retardant. It is particularly preferable as an epoxy resin because it has excellent properties and dielectric properties.

エポキシ樹脂を配合する場合、配合量は特に限定されないが、好ましくは重量比でマレイミド樹脂の0.1~10倍であり、より好ましくは0.2~4倍の範囲である。エポキシ樹脂の配合量がマレイミド樹脂の0.1倍以下になると硬化物が脆くなるおそれがあり、10倍以上になると誘電特性が低下するおそれがある。 When the epoxy resin is blended, the blending amount is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 times, more preferably 0.2 to 4 times, the weight ratio of the maleimide resin. If the blending amount of the epoxy resin is 0.1 times or less of that of the maleimide resin, the cured product may become brittle, and if it is 10 times or more, the dielectric properties may deteriorate.

本発明の硬化性樹脂組成物において、さらにフェノール樹脂を有する化合物を配合することができる。
配合し得るフェノール樹脂としては、従来公知のフェノール樹脂のいずれも使用することができる。フェノール樹脂の具体例としてはビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビフェノール、ビスフェノールAD等)、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)と各種アルデヒド(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等)との重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物(ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等)との重合物、フェノール類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジメタノール類(ベンゼンジメタノール、α,α,α’,α’-ベンゼンジメタノール、ビフェニルジメタノール、α,α,α’,α’-ビフェニルジメタノール等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジクロロメチル類(α,α’-ジクロロキシレン、ビスクロロメチルビフェニル等)との重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物、及びこれらの変性物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく2種以上を用いてもよい。
また、フェノール類と前記のビスハロゲノメチルアラルキル誘導体またはアラルキルアルコール誘導体とを縮合反応させることにより得られるフェノールアラルキル樹脂は、低吸湿性、難燃性、誘電特性に優れているためフェノール樹脂として特に好ましい。
また、上記のフェノール樹脂がアリル基やメタリル基を有したものの場合は、マレイミド基に対する反応性が水酸基よりも良いため、硬化速度が速くなるとともに、架橋点が増えるため強度や耐熱性が高くなるため好ましい。
また、上記フェノール樹脂の水酸基をアリル化したアリルエーテル体やメタリル化したメタリルエーテル体も配合可能であり、水酸基がエーテル化されているため吸水性が低くなる。
In the curable resin composition of the present invention, a compound having a phenol resin can be further blended.
As the phenol resin that can be blended, any conventionally known phenol resin can be used. Specific examples of the phenol resin include bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, biphenol, bisphenol AD, etc.) and phenols (phenol, alkyl-substituted phenol, aromatic-substituted phenol, naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, alkyl. Polycondensate of substituted dihydroxybenzene, dihydroxynaphthalene, etc.) and various aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde, alkylaldehyde, benzaldehyde, alkyl substituted benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, naphthoaldehyde, glutaaldehyde, phthalaldehyde, crotonaldehyde, cinnamaldehyde, etc.), Polymers of phenols and various diene compounds (dicyclopentadiene, terpenes, vinylcyclohexene, norbornadiene, vinylnorbornene, tetrahydroinden, divinylbenzene, divinylbiphenyl, diisopropenylbiphenyl, butadiene, isoprene, etc.), phenols and ketones. Polycondensates with other species (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, benzophenone, etc.), phenols and aromatic dimethanols (benzenedimethanol, α, α, α', α'-benzenedimethanol, biphenyldi. Polycondensation with methanol, α, α, α', α'-biphenyldimethanol, etc., and polycondensation of phenols with aromatic dichloromethyls (α, α'-dichloroxylene, bischloromethylbiphenyl, etc.) Examples include, but are not limited to, bisphenols and polycondensates of various aldehydes, and modified products thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
Further, the phenol aralkyl resin obtained by subjecting phenols to a condensation reaction with the above-mentioned bishalogenomethyl aralkyl derivative or aralkyl alcohol derivative is particularly preferable as a phenol resin because it is excellent in low moisture absorption, flame retardancy and dielectric properties. ..
Further, when the above-mentioned phenol resin has an allyl group or a metalyl group, the reactivity with the maleimide group is better than that of the hydroxyl group, so that the curing rate is increased and the cross-linking points are increased, so that the strength and heat resistance are increased. Therefore, it is preferable.
Further, an allyl ether body obtained by allylating the hydroxyl group of the above-mentioned phenol resin or a metallyl ether body obtained by metallizing the hydroxyl group can also be blended, and the water absorption is lowered because the hydroxyl group is etherified.

本発明の硬化性樹脂組成物において、さらに酸無水物基を有する化合物を配合することができる。
配合し得る酸無水物基を有する化合物としては、従来公知のいずれも使用することができる。酸無水物基を有する化合物の具体例としては1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸無水物等が挙げられる。
酸無水物基を有する化合物は単独又は2種以上混合して用いることができる。また、酸無水物基とアミンが反応した結果、アミック酸となるが、さらに200℃~300℃で加熱すると脱水反応によりイミド構造となり、耐熱性に非常に優れた材料となる。
In the curable resin composition of the present invention, a compound having an acid anhydride group can be further blended.
As the compound having an acid anhydride group that can be blended, any conventionally known compound can be used. Specific examples of the compound having an acid anhydride group include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,3. 4-Cyclopentanetetracarboxylic acid dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic acid dianhydride, pyromellitic acid anhydride, 5- (2,5-dioxotetrahydrofuryl) -3-methyl- 3-Cyclohexene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, 4- (2,5-dioxotetratetra-3-yl) -1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic acid anhydride, etc. Can be mentioned.
The compound having an acid anhydride group can be used alone or in combination of two or more. Further, as a result of the reaction between the acid anhydride group and the amine, it becomes an amic acid, but when it is further heated at 200 ° C. to 300 ° C., it becomes an imide structure by a dehydration reaction, and becomes a material having very excellent heat resistance.

本発明の硬化性樹脂組成物には必要に応じて硬化用の触媒(硬化促進剤)を配合することができる。例えば2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、2-(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8-ジアザ-ビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ベンジルジメチルアミン等のアミン類、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィンなどのホスフィン類、オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛、ジブチルスズジマレエート、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オレイン酸スズ等の有機金属塩、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化スズなどの金属塩化物、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物、塩酸、硫酸、リン酸などの鉱酸、三フッ化ホウ素などのルイス酸、炭酸ナトリウムや塩化リチウム等の塩類などが挙げられる。硬化用の触媒の配合量は、硬化性樹脂組成物の合計100重量部に対して好ましくは10重量部以下、より好ましくは5重量部以下の範囲である。 A catalyst for curing (curing accelerator) can be added to the curable resin composition of the present invention, if necessary. For example, imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethyl imidazole, 2-phenyl imidazole, 2-ethyl-4-methyl imidazole, 2-undecyl imidazole, 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methyl imidazole, triethylamine, Amines such as triethylenediamine, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7, tris (dimethylaminomethyl) phenol, benzyldimethylamine, triphenylphosphine, Hosphins such as tributylphosphine and trioctylphosphine, organic metal salts such as tin octylate, zinc octylate, dibutyltin dimaleate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, tin oleate, zinc chloride, aluminum chloride, tin chloride, etc. Metal chlorides, organic peroxides such as di-tert-butyl peroxide and dicumyl peroxide, azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisdimethylvaleronitrile, ores such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid. Examples thereof include acids, Lewis acids such as boron trifluoride, and salts such as sodium carbonate and lithium chloride. The blending amount of the curing catalyst is preferably in the range of 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total of the curable resin composition.

本発明の硬化性樹脂組成物に有機溶剤を添加してワニス状の組成物(以下、単にワニスという)とすることができる。用いられる溶剤としては、例えばγ-ブチロラクトン類、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルイミダゾリジノン等のアミド系溶剤、テトラメチレンスルフォン等のスルフォン類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピ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モノアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤が挙げられる。溶剤は、得られたワニス中の溶剤を除く固形分濃度が通常10~80重量%、好ましくは20~70重量%となる範囲で使用する。 An organic solvent can be added to the curable resin composition of the present invention to obtain a varnish-like composition (hereinafter, simply referred to as varnish). Examples of the solvent used include γ-butyrolactones, N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylimidazolidinone and other amide solvents, tetramethylene sulfone and the like. Ethereal solvents such as sulfones, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether monoacetate, propylene glycol monobutyl ether, and ketones such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, and cyclohexanone. Examples include solvents, aromatic solvents such as toluene and xylene. The solvent is used in a range in which the solid content concentration of the obtained varnish excluding the solvent is usually 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight.

更に本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて公知の添加剤を配合することが出来る。用いうる添加剤の具体例としては、エポキシ樹脂用硬化剤、ポリブタジエン及びこの変性物、アクリロニトリル共重合体の変性物、ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリイミド、フッ素樹脂、マレイミド系化合物、シアネートエステル系化合物、シリコーンゲル、シリコーンオイル、並びにシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、石英粉、アルミニウム粉末、グラファイト、タルク、クレー、酸化鉄、酸化チタン、窒化アルミニウム、アスベスト、マイカ、ガラス粉末等の無機充填材、シランカップリング剤のような充填材の表面処理剤、離型剤、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の着色剤が挙げられる。これら添加剤の配合量は、硬化性樹脂組成物100重量部に対して好ましくは1,000重量部以下、より好ましくは700重量部以下の範囲である。 Further, a known additive can be added to the curable resin composition of the present invention, if necessary. Specific examples of the additives that can be used include curing agents for epoxy resins, polybutadienes and modified products thereof, modified products of acrylonitrile copolymers, polyphenylene ethers, polystyrenes, polyethylenes, polyimides, fluororesins, maleimide compounds, and cyanate ester compounds. , Silicone gel, silicone oil, and inorganic fillers such as silica, alumina, calcium carbonate, quartz powder, aluminum powder, graphite, talc, clay, iron oxide, titanium oxide, aluminum nitride, asbestos, mica, glass powder, silane cups, Examples thereof include surface treatment agents for fillers such as ring agents, mold release agents, and colorants such as carbon black, phthalocyanine blue, and phthalocyanine green. The blending amount of these additives is preferably in the range of 1,000 parts by weight or less, more preferably 700 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the curable resin composition.

本発明の硬化性樹脂組成物の調製方法は特に限定されないが、各成分を均一に混合するだけでも、あるいはプレポリマー化してもよい。例えばマレイミド樹脂とシアネートエステル化合物を触媒の存在下または不存在下、溶剤の存在下または不存在下において加熱することによりプレポリマー化する。同様に、本発明のマレイミド樹脂と、必要によりエポキシ樹脂、アミン化合物、マレイミド系化合物、シアネートエステル化合物、フェノール樹脂、酸無水物化合物及びその他添加剤を追加してプレポリマー化してもよい。各成分の混合またはプレポリマー化は溶剤の不存在下では例えば押出機、ニーダ、ロールなどを用い、溶剤の存在下では攪拌装置つきの反応釜などを使用する。 The method for preparing the curable resin composition of the present invention is not particularly limited, but each component may be uniformly mixed or prepolymerized. For example, the maleimide resin and the cyanate ester compound are prepolymerized by heating in the presence or absence of a catalyst and in the presence or absence of a solvent. Similarly, the maleimide resin of the present invention and, if necessary, an epoxy resin, an amine compound, a maleimide-based compound, a cyanate ester compound, a phenol resin, an acid anhydride compound and other additives may be added to form a prepolymer. For mixing or prepolymerizing each component, for example, an extruder, kneader, roll or the like is used in the absence of a solvent, and a reaction kettle with a stirrer is used in the presence of a solvent.

本発明の硬化性樹脂組成物を加熱溶融し、低粘度化してガラス繊維、カ-ボン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アルミナ繊維などの強化繊維に含浸させることによりプリプレグを得ることができる。
また、前記ワニスを、強化繊維に含浸させて加熱乾燥させることによりプリプレグを得ることもできる。
上記のプリプレグを所望の形に裁断、必要により銅箔などと積層後、積層物にプレス成形法やオートクレーブ成形法、シートワインディング成形法などで圧力をかけながら硬化性樹脂組成物を加熱硬化させることにより電気電子用積層板(プリント配線板)や、炭素繊維強化材を得ることができる。
A prepreg can be obtained by heating and melting the curable resin composition of the present invention to reduce the viscosity and impregnating it with reinforcing fibers such as glass fiber, carbon fiber, polyester fiber, polyamide fiber and alumina fiber.
Further, the prepreg can also be obtained by impregnating the reinforcing fibers with the varnish and heating and drying the varnish.
The above prepreg is cut into a desired shape, laminated with copper foil or the like if necessary, and then the curable resin composition is heat-cured while applying pressure to the laminate by a press molding method, an autoclave molding method, a sheet winding molding method, or the like. This makes it possible to obtain a laminated board for electrical and electronic use (printed wiring board) and a carbon fiber reinforced material.

以下、実施例、比較例により本発明を具体的に説明する。尚、本文中「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及び「重量%」を表す。軟化点及び溶融粘度は下記の方法で測定した。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. In the text, "part" and "%" represent "parts by weight" and "% by weight", respectively. The softening point and the melt viscosity were measured by the following methods.

[分析手法]
・融点:DSCで測定
・GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)分析
メーカー:Waters
カラム:ガードカラム SHODEX GPC KF-601(2本)、KF-602、KF-602.5、KF-603
流速:0.5ml/min.
カラム温度:25℃
使用溶剤:THF(テトラヒドロフラン)
検出器:RI(示差屈折検出器)
[Analysis method]
・ Melting point: Measured by DSC ・ GPC (Gel Permeation Chromatography) Analysis Manufacturer: Waters
Column: Guard column SHODEX GPC KF-601 (2), KF-602, KF-602.5, KF-603
Flow rate: 0.5 ml / min.
Column temperature: 25 ° C
Solvent used: THF (tetrahydrofuran)
Detector: RI (Differential Refractometer)

[実施例1]
温度計、冷却管、ディーンスターク共沸蒸留トラップ、撹拌機を取り付けたフラスコに無水マレイン酸73.6部とトルエン100部、N-メチル-2-ピロリドン10部、メタンスルホン酸1.2部を仕込み、加熱還流状態とした。次に、式(1)で表される芳香族アミン樹脂(A1)(日本化薬株式会社製 カヤハードA-A)63.6部をトルエン50部に溶解した樹脂溶液を、還流状態を保ちながら2時間かけて滴下した。この間、還流条件で共沸してくる縮合水とトルエンをディーンスターク共沸蒸留トラップ内で冷却・分液した後、有機層であるトルエンは系内に戻し、水は系外へ排出した。樹脂溶液の滴下終了後、還流状態を保ち、脱水操作をしながら4時間反応を行った。
反応終了後、水洗を3回繰り返してメタンスルホン酸及び過剰の無水マレイン酸を除去し、70℃以下の加熱減圧下においてトルエンと水の共沸により、水を系内から除去した。次いで、70℃以下の加熱減圧下においてトルエンを徐々に留去したところ、結晶が析出してきた。この結晶をろ過により濾別し、加熱減圧下で乾燥することで、式(1)で表されるマレイミド樹脂(M1)68部を得た。得られたマレイミド樹脂(M1)の融点は212℃であった。GPC分析(RI)により、式(1)におけるn=1のビスマレイミドは93%であった。マレイミド樹脂(M1)のGPCチャートは図1に示す。
[Example 1]
73.6 parts of maleic anhydride and 100 parts of toluene, 10 parts of N-methyl-2-pyrrolidone, 1.2 parts of methanesulfonic acid in a flask equipped with a thermometer, a cooling tube, a Dean-Stark azeotropic distillation trap, and a stirrer. It was charged and heated to reflux. Next, a resin solution prepared by dissolving 63.6 parts of the aromatic amine resin (A1) (Kayahard AA manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) represented by the formula (1) in 50 parts of toluene was added while maintaining a reflux state. It was dropped over 2 hours. During this period, the condensed water and toluene that azeotrope under reflux conditions were cooled and separated in the Dean-Stark azeotropic distillation trap, then the toluene, which is an organic layer, was returned to the inside of the system, and the water was discharged to the outside of the system. After the completion of the dropping of the resin solution, the reaction was carried out for 4 hours while maintaining the reflux state and performing the dehydration operation.
After completion of the reaction, washing with water was repeated 3 times to remove methanesulfonic acid and excess maleic anhydride, and water was removed from the system by azeotropic distillation of toluene and water under heating and reduced pressure of 70 ° C. or lower. Then, when toluene was gradually distilled off under heating and reduced pressure of 70 ° C. or lower, crystals were precipitated. The crystals were filtered off by filtration and dried under heating and reduced pressure to obtain 68 parts of a maleimide resin (M1) represented by the formula (1). The melting point of the obtained maleimide resin (M1) was 212 ° C. By GPC analysis (RI), n = 1 bismaleimide in formula (1) was 93%. The GPC chart of the maleimide resin (M1) is shown in FIG.

[実施例2]
実施例1と同様に反応を行い、反応終了後、水洗を3回繰り返してメタンスルホン酸及び過剰の無水マレイン酸を除去した。その後ロータリーエバポレーターで油層からトルエンを留去することで式(1)で表される樹脂状のマレイミド樹脂(M2)101部を得た。GPC分析(RI)により、式(1)におけるn=1のビスマレイミドは76%であった。
[Example 2]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1, and after the reaction was completed, washing with water was repeated 3 times to remove methanesulfonic acid and excess maleic anhydride. Then, toluene was distilled off from the oil layer with a rotary evaporator to obtain 101 parts of a resin-like maleimide resin (M2) represented by the formula (1). By GPC analysis (RI), n = 1 bismaleimide in formula (1) was 76%.

[実施例3、比較例1]
実施例1で得られたマレイミド樹脂(M1)、およびアニリンノボラックのマレイミド樹脂(M3)(大和化成工業製 BMI-2300)を使用して、各種のエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤を表1の割合(重量部)で配合し、ミキシングロールで混練、タブレット化後、トランスファー成形で樹脂成形体を調製し、200℃で2時間硬化させた。このようにして得られた硬化物の物性を以下の項目について測定した結果を表1に示す。
[Example 3, Comparative Example 1]
Using the maleimide resin (M1) obtained in Example 1 and the maleimide resin (M3) of aniline novolac (BMI-2300 manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.), various epoxy resins, curing agents, and curing accelerators are listed in Table 1. (Part by weight), kneaded with a mixing roll, made into a tablet, and then a resin molded product was prepared by transfer molding and cured at 200 ° C. for 2 hours. Table 1 shows the results of measuring the physical characteristics of the cured product thus obtained for the following items.

[評価]
・Td5(5%熱重量減少温度):得られた硬化物を粉砕し粉状にしたものを100メッシュパス、200メッシュオンのサンプルを用い、TG-DTAにより熱分解温度を測定。サンプル量10mg、昇温速度10℃/min、空気量200ml/hrで測定し、重量が5%減少した温度。
・吸水率:直径5cm×厚み4mmの円盤状の試験片を100℃の水中で24時間煮沸した前後の重量増加率(%)。
・吸湿率:85℃/85%および121℃/100%での24時間後の重量増加率。試験片は直径50mm×厚み4mmの円盤。
・誘電率及び誘電正接:(空洞共振機 Agilent Technologies社製)K6991に準拠して1GHzにおいて測定。
[evaluation]
-Td5 (5% thermogravimetric reduction temperature): The obtained cured product was crushed into powder, and the thermal decomposition temperature was measured by TG-DTA using a sample of 100 mesh pass and 200 mesh on. The temperature at which the weight was reduced by 5% as measured at a sample amount of 10 mg, a heating rate of 10 ° C./min, and an air amount of 200 ml / hr.
Water absorption rate: Weight increase rate (%) before and after boiling a disk-shaped test piece having a diameter of 5 cm and a thickness of 4 mm in water at 100 ° C. for 24 hours.
Hygroscopicity: Weight gain after 24 hours at 85 ° C / 85% and 121 ° C / 100%. The test piece is a disk with a diameter of 50 mm and a thickness of 4 mm.
Permittivity and dielectric loss tangent: Measured at 1 GHz according to K6991 (Cavity Resonator Agilent Technologies).

Figure 2022025527000007
Figure 2022025527000007

E1:NC-3000-L(日本化薬製 エポキシ当量270g/eq)
P1:カヤハードGPH-65(日本化薬製 水酸基当量200g/eq)
2E4MZ:2-エチル-4-メチルイミダゾール(東京化成工業社製)
E1: NC-3000-L (Nippon Kayaku Epoxy Equivalent 270g / eq)
P1: Kayahard GPH-65 (Nippon Kayaku Co., Ltd. hydroxyl group equivalent 200 g / eq)
2E4MZ: 2-Ethyl-4-methylimidazole (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

表1の結果より、実施例3は、比較例1と比較して、耐熱性、低吸湿性、誘電特性と多くの特性で良好な結果となった。 From the results in Table 1, Example 3 showed better results in many properties such as heat resistance, low hygroscopicity, and dielectric properties as compared with Comparative Example 1.

本発明のマレイミド樹脂は、溶液安定性に優れるため作業性が高く、耐熱性、低吸湿性、誘電特性に優れるため、半導体封止材、プリント配線板、ビルドアップ積層板などの電気・電子部品や、炭素繊維強化プラスティック、ガラス繊維強化プラスティックなどの軽量高強度材料に好適に使用される。
The maleimide resin of the present invention has high workability due to its excellent solution stability, and has excellent heat resistance, low moisture absorption, and dielectric properties. Therefore, it is an electrical / electronic component such as a semiconductor encapsulant, a printed wiring board, and a build-up laminated board. It is suitably used for lightweight and high-strength materials such as carbon fiber reinforced plastic and glass fiber reinforced plastic.

Claims (7)

下記式(1)であらわされるマレイミド樹脂。
Figure 2022025527000008
(式(1)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
Maleimide resin represented by the following formula (1).
Figure 2022025527000008
(In equation (1), n is the average value of the number of repetitions, and 1 <n <5.)
前記式(1)のnが1<n<3である請求項1に記載のマレイミド樹脂。 The maleimide resin according to claim 1, wherein n in the formula (1) is 1 <n <3. 前記式(1)においてn=1で表されるビスマレイミドの含有量が98%以下である請求項1又は2に記載のマレイミド樹脂。 The maleimide resin according to claim 1 or 2, wherein the content of bismaleimide represented by n = 1 in the formula (1) is 98% or less. 下記式(2)で表されるアミン樹脂と、マレイン酸または無水マレイン酸とを反応して得られる請求項1乃至3のいずれか一項に記載のマレイミド樹脂。
Figure 2022025527000009
(式(2)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
The maleimide resin according to any one of claims 1 to 3, which is obtained by reacting an amine resin represented by the following formula (2) with maleic acid or maleic anhydride.
Figure 2022025527000009
(In equation (2), n is the average value of the number of repetitions, and 1 <n <5.)
請求項1乃至4のいずれか一項に記載のマレイミド樹脂を含有する硬化性樹脂組成物。 A curable resin composition containing the maleimide resin according to any one of claims 1 to 4. 請求項5に記載の硬化性樹脂組成物を硬化した硬化物。 A cured product obtained by curing the curable resin composition according to claim 5. 下記式(2)で表されるアミン樹脂。
Figure 2022025527000010
(式(2)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
Amine resin represented by the following formula (2).
Figure 2022025527000010
(In equation (2), n is the average value of the number of repetitions, and 1 <n <5.)
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