JP2023060737A - Polyphenylene ether, curable composition containing polyphenylene ether, dry film, cured product, and electronic component - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンエーテルを含む硬化性組成物、ドライフィルム、硬化物および電子部品に関する。 The present invention relates to polyphenylene ethers, curable compositions containing polyphenylene ethers, dry films, cured products and electronic parts.
第5世代通信システム(5G)に代表される大容量高速通信や自動車のADAS(先進運転システム)向けミリ波レーダー等などの普及により、通信機器の信号の高周波化が進んできた。 With the spread of high-capacity high-speed communications represented by fifth-generation communication systems (5G) and millimeter-wave radars for ADAS (advanced driving systems) in automobiles, signals from communications equipment have become increasingly high-frequency.
しかし、配線板材料としてエポキシ樹脂などを使用した場合、比誘電率(Dk)や誘電正接(Df)が十分に低くないために、周波数が高くなるほど誘電損失に由来する伝送損失の増大が起こり、信号の減衰や発熱などの問題が生じていた。そのため、低誘電特性にすぐれたポリフェニレンエーテルが使用されてきた。 However, when epoxy resin or the like is used as a wiring board material, the dielectric constant (Dk) and dielectric loss tangent (Df) are not sufficiently low. Problems such as signal attenuation and heat generation occurred. Therefore, polyphenylene ether, which has excellent low dielectric properties, has been used.
また、非特許文献1には、ポリフェニレンエーテルの分子内にアリル基を導入させて、熱硬化性樹脂とすることで、耐熱性を向上させたポリフェニレンエーテルが提案されている。 In addition, Non-Patent Document 1 proposes a polyphenylene ether having improved heat resistance by introducing an allyl group into the molecule of the polyphenylene ether to form a thermosetting resin.
しかしながら、ポリフェニレンエーテルは可溶な溶媒が限られており、非特許文献1の手法で得られたポリフェニレンエーテルも、クロロホルムやトルエン等の非常に毒性が高い溶媒にしか溶解しない。そのため、樹脂ワニスの取り扱いや、配線板用途のような塗膜化して硬化させる工程における溶媒暴露の管理が難しいという問題があった。 However, polyphenylene ether is soluble in limited solvents, and the polyphenylene ether obtained by the method of Non-Patent Document 1 is only soluble in highly toxic solvents such as chloroform and toluene. Therefore, there is a problem that it is difficult to handle the resin varnish and control solvent exposure in the process of coating and curing such as wiring board applications.
このような状況下、本発明者らは、特定のフェノールを原料として合成された分岐構造を有するポリフェニレンエーテルが、高い溶媒溶解性を有することを見出した(特開2020-055999号公報)。 Under such circumstances, the present inventors have found that polyphenylene ether having a branched structure synthesized from a specific phenol as a raw material has high solvent solubility (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2020-055999).
しかしながら、上記文献に開示された分岐構造を有するポリフェニレンエーテルは、直鎖構造を有するポリフェニレンエーテルに比べ、重合反応性を有するポリマー末端を多く備えることから、成長したポリマー同士が更に重合(いわゆるカップリング)し、分子量が急激に増加するという問題があった。従って、得られるポリフェニレンエーテルの分子量を所望の範囲に制御するためには、原料の選定や製造条件の細かい調整等が求められ、大量生産には不向きな場合があった。 However, the polyphenylene ether having a branched structure disclosed in the above document has more polymer terminals having polymerization reactivity than the polyphenylene ether having a linear structure, so that the grown polymers are further polymerized (so-called coupling ), and there is a problem that the molecular weight increases rapidly. Therefore, in order to control the molecular weight of the polyphenylene ether to be obtained within a desired range, selection of raw materials, fine adjustment of production conditions, etc. are required, and in some cases it is unsuitable for mass production.
そこで本発明は、低誘電特性と優れた溶媒溶解性を有するのみならず、分子量の制御が容易であり大量生産するのに好適な、分岐構造を有するポリフェニレンエーテルの提供を課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a polyphenylene ether having a branched structure that not only has low dielectric properties and excellent solvent solubility, but also allows easy control of the molecular weight and is suitable for mass production.
本発明者らは、鋭意研究を行い、特定の構造を有する原料フェノール類からなるポリフェニレンエーテルによって、上記課題が解決されることを見出した。即ち、本発明は以下の通りである。 The present inventors have conducted extensive research and found that the above problems can be solved by a polyphenylene ether composed of raw material phenols having a specific structure. That is, the present invention is as follows.
本発明は、少なくとも下記条件1を満たすフェノール類と、少なくとも下記条件2を満たすフェノール類と、を含む原料フェノール類から得られ、
前記条件2を満たすフェノール類の含有率が、原料フェノール類全量に対して15mol%以下である、ポリフェニレンエーテル。
(条件1)
オルト位およびパラ位に水素原子を有する
(条件2)
パラ位に水素原子を有し、炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基を有する
The present invention is obtained from a raw material phenol containing at least a phenol satisfying the following condition 1 and a phenol satisfying at least the following condition 2,
A polyphenylene ether in which the content of phenols satisfying condition 2 is 15 mol % or less relative to the total amount of raw material phenols.
(Condition 1)
Having hydrogen atoms at the ortho and para positions (Condition 2)
having a hydrogen atom at the para position and having a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and/or a linear hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms
前記条件2を満たすフェノール類の炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基が、tert-ブチル基であることが好ましい。 The branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and/or the straight chain hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms in the phenols satisfying condition 2 above is preferably a tert-butyl group.
本発明は、前記ポリフェニレンエーテルを含む硬化性組成物であってもよい。 The present invention may be a curable composition containing the polyphenylene ether.
本発明は、前記硬化性組成物からなる樹脂層を有するドライフィルムであってもよい。 The present invention may also be a dry film having a resin layer comprising the curable composition.
本発明は、前記硬化性組成物又は前記硬化性樹脂からなる樹脂層の硬化物であってもよい。 The present invention may be a cured product of a resin layer comprising the curable composition or the curable resin.
本発明は、前記硬化物を有する電子部品であってもよい。 The present invention may be an electronic component having the cured product.
本発明によれば、低誘電特性と優れた溶媒溶解性を有するのみならず、分子量の制御が容易であり大量生産するのに好適な、分岐構造を有するポリフェニレンエーテルが提供される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, there is provided a polyphenylene ether having a branched structure that not only has low dielectric properties and excellent solvent solubility, but also facilitates control of molecular weight and is suitable for mass production.
以下、本発明のポリフェニレンエーテル及び当該ポリフェニレンエーテルを含む硬化性組成物について説明するが、本発明は以下には何ら限定されない。 The polyphenylene ether of the present invention and the curable composition containing the polyphenylene ether will be described below, but the present invention is not limited to the following.
説明した化合物に異性体が存在する場合、特に断らない限り、存在し得る全ての異性体が本発明において使用可能である。 Where an illustrated compound exists in isomers, all possible isomers can be used in the present invention unless otherwise stated.
本発明において、「不飽和炭素結合」は、特に断らない限り、エチレン性またはアセチレン性の炭素間多重結合(二重結合または三重結合)を示す。本発明において、不飽和炭素結合を有する官能基としては、特に限定されないが、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基)、アルキニル基(例えば、エチニル基)、又は、(メタ)アクリルロイル基が挙げられる。なお、これらの不飽和炭素結合を有する官能基は、炭素数を、例えば15以下、10以下、8以下、5以下、3以下等とすることができる。 In the present invention, "unsaturated carbon bond" means an ethylenic or acetylenic multiple bond (double bond or triple bond) between carbon atoms unless otherwise specified. In the present invention, the functional group having an unsaturated carbon bond is not particularly limited. mentioned. These functional groups having unsaturated carbon bonds can have, for example, 15 or less, 10 or less, 8 or less, 5 or less, or 3 or less carbon atoms.
本発明において、ポリフェニレンエーテル(PPE)の原料として用いられ、ポリフェニレンエーテルの構成単位になり得るフェノール類を総称して、「原料フェノール類」とする。 In the present invention, phenols that are used as raw materials for polyphenylene ether (PPE) and that can be constituent units of polyphenylene ether are collectively referred to as "raw material phenols."
本発明において、原料フェノール類の説明を行う際に「オルト位」や「パラ位」等と表現した場合、特に断りがない限り、フェノール性水酸基の位置を基準(イプソ位)とする。 In the present invention, when "ortho-position", "para-position" and the like are used when describing raw material phenols, the position of the phenolic hydroxyl group is used as the reference (ipso-position) unless otherwise specified.
本発明において、単に「オルト位」等と表現した場合、「オルト位の少なくとも一方」等を示す。従って、特に矛盾が生じない限り、単に「オルト位」とした場合、オルト位のどちらか一方を示すと解釈してもよいし、オルト位の両方を示すと解釈してもよい。 In the present invention, simply expressing "ortho position" or the like means "at least one of the ortho positions" or the like. Therefore, as long as there is no particular contradiction, the simple expression "ortho position" may be interpreted as indicating either one of the ortho positions or both of the ortho positions.
本明細書において、原料フェノール類としては主に1価のフェノール類を開示しているが、本発明の効果を阻害しない範囲で、原料フェノール類として多価のフェノール類を使用してもよい。 In this specification, monohydric phenols are mainly disclosed as raw material phenols, but polyhydric phenols may be used as raw material phenols to the extent that the effects of the present invention are not impaired.
本明細書において、数値範囲の上限値と下限値とが別々に記載されている場合、矛盾しない範囲で、各下限値と各上限値との全ての組み合わせが実質的に記載されているものとする。 In this specification, when the upper and lower limits of a numerical range are stated separately, it is assumed that all combinations of each lower limit and each upper limit are substantially stated in a consistent range. do.
<<<ポリフェニレンエーテル>>>
本実施形態に係るポリフェニレンエーテルは、少なくとも下記条件1を満たすフェノール類と、少なくとも下記条件2を満たすフェノール類と、を含む原料フェノール類から得られるポリフェニレンエーテルである。
(条件1)
オルト位およびパラ位に水素原子を有する
(条件2)
パラ位に水素原子を有し、炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基を有する
<<<Polyphenylene ether>>>
The polyphenylene ether according to the present embodiment is a polyphenylene ether obtained from raw material phenols containing at least phenols satisfying condition 1 below and phenols satisfying at least condition 2 below.
(Condition 1)
Having hydrogen atoms at the ortho and para positions (Condition 2)
having a hydrogen atom at the para position and having a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and/or a linear hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms
原料フェノール類は、条件1及び条件2を満たさない、その他のフェノール類を含んでいてもよい。 The raw material phenols may contain other phenols that do not satisfy the conditions 1 and 2.
ここで、原料フェノール類が、少なくとも条件1を満たすフェノール類と少なくとも条件2を満たすフェノール類とを含むとは、以下の形態1、形態2の少なくとも一方に該当することを意味する。
(形態1)
原料フェノール類が、条件1及び条件2を共に満たすフェノール類を少なくとも含む。
(形態2)
原料フェノール類が、条件1を満たし条件2を満たさないフェノール類と、条件1を満たさず条件2を満たすフェノール類と、を少なくとも含む。
Here, that the raw material phenols include phenols satisfying at least condition 1 and phenols satisfying at least condition 2 means that at least one of the following forms 1 and 2 is applicable.
(Form 1)
Raw material phenols contain at least phenols satisfying both conditions 1 and 2.
(Form 2)
The raw material phenols include at least phenols that satisfy condition 1 but do not satisfy condition 2 and phenols that satisfy condition 1 but not condition 2.
形態1において、原料フェノール類が、条件1を満たし条件2を満たさないフェノール類、及び/又は、条件1を満たさず条件2を満たすフェノール類を更に含有してもよい。 In form 1, the raw material phenols may further contain phenols that meet condition 1 but do not meet condition 2 and/or phenols that meet condition 2 but do not meet condition 1.
以下、条件2を満たすフェノール類が有する炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基を、単に「所定の炭化水素基」と表現する場合がある。なお、所定の炭化水素基は、環状構造及び分岐構造の両方を有する炭化水素基であってもよい。 Hereinafter, a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and/or a linear hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms possessed by a phenol that satisfies condition 2 is simply referred to as a "predetermined hydrocarbon group". sometimes. The predetermined hydrocarbon group may be a hydrocarbon group having both a cyclic structure and a branched structure.
<<原料フェノール類>>
<条件1を満たすフェノール類>
条件1を満たすフェノール類は、オルト位およびパラ位に水素原子を有するフェノール類である。
<<Raw material phenols>>
<Phenols satisfying condition 1>
Phenols satisfying Condition 1 are phenols having hydrogen atoms at the ortho- and para-positions.
条件1を満たすフェノール類は、所定の炭化水素基を、1つ又は複数有していてもよい。この場合には、上述した形態1の原料フェノール類となる。 Phenols satisfying Condition 1 may have one or more predetermined hydrocarbon groups. In this case, it becomes the raw material phenols of form 1 mentioned above.
条件1を満たすフェノール類は、不飽和炭素結合を含む官能基を有していてもよい。 Phenols satisfying condition 1 may have a functional group containing an unsaturated carbon bond.
条件1を満たすフェノール類は、例えば、以下の式1で示される化合物である。 Phenols satisfying Condition 1 are, for example, compounds represented by Formula 1 below.
式1中、R11~R13は、各々独立して、水素原子、又は、炭素数1~15(好ましくは、炭素数1~4)の炭化水素基である。 In Formula 1, R 11 to R 13 are each independently a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 15 carbon atoms (preferably 1 to 4 carbon atoms).
条件1を満たすフェノール類としては、具体的には、フェノール、o-クレゾール、m-クレゾール、2-エチルフェノール、3-エチルフェノール、2,3-キシレノール、2,5-キシレノール、3,5-キシレノール、2-n-ブチルフェノール、3-nーブチルフェノール、2-イソブチルフェノール、3-イソブチルフェノール、2-s-ブチルフェノール、3-s-ブチルフェノール、2-tert-ブチルフェノール、3-tert-ブチルフェノール、2-フェニルフェノール、3-フェニルフェノール、2-ドデシルフェノール、2-ビニルフェノール、3-ビニルフェノール、2-アリルフェノール、3-アリルフェノール、3-ビニル-6-メチルフェノール、3-ビニル-6-エチルフェノール、3-ビニル-5-メチルフェノール、3-ビニル-5-エチルフェノール、3-アリル-6-メチルフェノール、3-アリル-6-エチルフェノール、3-アリル-5-メチルフェノール、3-アリル-5-エチルフェノール等が挙げられる。 Specific examples of phenols satisfying condition 1 include phenol, o-cresol, m-cresol, 2-ethylphenol, 3-ethylphenol, 2,3-xylenol, 2,5-xylenol, 3,5- xylenol, 2-n-butylphenol, 3-n-butylphenol, 2-isobutylphenol, 3-isobutylphenol, 2-s-butylphenol, 3-s-butylphenol, 2-tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 2- Phenylphenol, 3-phenylphenol, 2-dodecylphenol, 2-vinylphenol, 3-vinylphenol, 2-allylphenol, 3-allylphenol, 3-vinyl-6-methylphenol, 3-vinyl-6-ethylphenol , 3-vinyl-5-methylphenol, 3-vinyl-5-ethylphenol, 3-allyl-6-methylphenol, 3-allyl-6-ethylphenol, 3-allyl-5-methylphenol, 3-allyl- 5-ethylphenol and the like can be mentioned.
条件1を満たすフェノール類は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。 Phenols satisfying condition 1 may be used alone or in combination of two or more.
条件1を満たすフェノール類は、オルト位に水素原子を有するため、フェノール類と酸化重合される際に、イプソ位及びパラ位のみならず、オルト位においてもエーテル結合が形成され得る。そのため、かかるフェノール類を原料フェノール類として用いて得られるポリフェニレンエーテルは分岐鎖状の構造を形成することが可能となる。 Phenols that satisfy condition 1 have a hydrogen atom at the ortho position, so that an ether bond can be formed not only at the ipso and para positions but also at the ortho position when oxidatively polymerized with phenols. Therefore, polyphenylene ether obtained by using such phenols as raw material phenols can form a branched chain structure.
具体的には、条件1を満たすフェノール類から得られるポリフェニレンエーテルは、その構造の一部が、少なくともイプソ位、オルト位、パラ位の3か所がエーテル結合されたベンゼン環により分岐することとなる。 Specifically, polyphenylene ethers obtained from phenols that satisfy Condition 1 are partly branched by benzene rings ether-bonded at at least three positions, ipso-position, ortho-position, and para-position. Become.
このように、その骨格内に分岐構造を有するポリフェニレンエーテルを、分岐ポリフェニレンエーテルと称する。かかる分岐ポリフェニレンエーテルによれば、有機溶媒への優れた溶解性が得られる。 A polyphenylene ether having such a branched structure in its skeleton is called a branched polyphenylene ether. Such branched polyphenylene ethers provide excellent solubility in organic solvents.
条件1を満たすフェノール類の含有率は、原料フェノール類全量に対して、1mol%以上、2mol%以上、5mol%以上、又は、8mol%以上であることが好ましく、また、40mol%以下、30mol%以下、20mol%以下、又は、15mol%以下であることが好ましい。 The content of phenols satisfying condition 1 is preferably 1 mol% or more, 2 mol% or more, 5 mol% or more, or 8 mol% or more, and is 40 mol% or less and 30 mol% with respect to the total amount of raw material phenols. Below, it is preferably 20 mol % or less, or 15 mol % or less.
条件1を満たすフェノール類の含有率とは、分岐ポリフェニレンエーテルの合成に用いる原料フェノール類の全量に基づき計算されたものである。 The content of phenols that satisfies Condition 1 is calculated based on the total amount of raw material phenols used in the synthesis of the branched polyphenylene ether.
<条件2を満たすフェノール類>
条件2を満たすフェノール類は、パラ位に水素原子を有し、炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基を1つ又は複数(好ましくは、1つ又は2つ)有するフェノール類である。
<Phenols satisfying condition 2>
Phenols that satisfy condition 2 have a hydrogen atom at the para position and have one or more branched or cyclic hydrocarbon groups having 3 to 15 carbon atoms and/or linear hydrocarbon groups having 4 to 15 carbon atoms. It is a phenol having (preferably one or two).
条件2を満たすフェノール類は、所定の炭化水素基以外に炭素数1~3の直鎖炭化水素基を、1つ又は複数有していてもよい。 Phenols satisfying condition 2 may have one or more straight-chain hydrocarbon groups having 1 to 3 carbon atoms in addition to the predetermined hydrocarbon group.
条件2を満たすフェノール類は、不飽和炭素結合を含む官能基を有していてもよい。 Phenols satisfying condition 2 may have a functional group containing an unsaturated carbon bond.
条件2を満たすフェノール類は、例えば、以下の式2で示される化合物である。 Phenols satisfying condition 2 are, for example, compounds represented by formula 2 below.
式2中、R21~R24は、少なくとも1つが炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基であり、残りは、各々独立して、水素原子、又は、炭素数1~3の直鎖炭化水素基である。 In Formula 2, at least one of R 21 to R 24 is a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and/or a linear hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms, and the rest are each independently is a hydrogen atom or a straight-chain hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基は、低誘電特性の観点から飽和している(不飽和炭素結合を有しない)ことが好ましい。 The branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and/or the linear hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms should be saturated (having no unsaturated carbon bonds) from the viewpoint of low dielectric properties. is preferred.
炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基は、炭素数の増加に伴ってポリフェニレンエーテルの分子量増加を抑制する効果が強くなる。そのため、ポリフェニレンエーテルの重合反応性及び分子量をバランスよく制御するには、炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基は、炭素数3~10の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~10の直鎖炭化水素基が好ましく、炭素数3~6の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~6の直鎖炭化水素基であることがより好ましく、炭素数3~4の分岐炭化水素基が更に好ましく、炭素数4の分岐炭化水素基であることが特に好ましい。より具体的には、tert-ブチル基であることが好ましい。 A branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and/or a linear hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms has a stronger effect of suppressing an increase in the molecular weight of the polyphenylene ether as the number of carbon atoms increases. Therefore, in order to control the polymerization reactivity and molecular weight of polyphenylene ether in a well-balanced manner, a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and/or a linear hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms is A branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon atoms and/or a linear hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms is preferred, and a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 6 carbon atoms and/or a 4 to 10 carbon atoms A straight chain hydrocarbon group of 6 is more preferred, a branched hydrocarbon group of 3 to 4 carbon atoms is even more preferred, and a branched hydrocarbon group of 4 carbon atoms is particularly preferred. More specifically, it is preferably a tert-butyl group.
条件2を満たすフェノール類としては、具体的には、
炭素数3~15の分岐炭化水素基を有するフェノール類として、2-イソブチルフェノール、3-イソブチルフェノール、2-s-ブチルフェノール、3-s-ブチルフェノール、2-tert-ブチルフェノール、3-tert-ブチルフェノール、2-メチル-6-tert-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、2,6-ジブテニルフェノール、2,6-ジイソブテニルフェノール、2,6-ジイソペンテニルフェノール等;
炭素数3~15の環状炭化水素基を有するフェノール類として、2-フェニルフェノール、3-フェニルフェノール、2,6-ジフェニルフェノール、2,6-ジトリルフェノール、2-アリル-6-フェニルフェノール、2-アリル-6-スチリルフェノール、2-メチル-6-スチリルフェノール等;
炭素数4~15の直鎖炭化水素基を有するフェノール類として、2-n-ブチルフェノール、3-n-ブチルフェノール、2-ドデシルフェノール等;
が挙げられる。
Specific examples of phenols that satisfy condition 2 include:
Phenols having a branched hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms include 2-isobutylphenol, 3-isobutylphenol, 2-s-butylphenol, 3-s-butylphenol, 2-tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 2-methyl-6-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,6-dibutenylphenol, 2,6-diisobutenylphenol, 2,6-diisopentenylphenol and the like;
Phenols having a cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms include 2-phenylphenol, 3-phenylphenol, 2,6-diphenylphenol, 2,6-ditolylphenol, 2-allyl-6-phenylphenol, 2-allyl-6-styrylphenol, 2-methyl-6-styrylphenol and the like;
2-n-butylphenol, 3-n-butylphenol, 2-dodecylphenol and the like as phenols having a linear hydrocarbon group with 4 to 15 carbon atoms;
is mentioned.
条件2を満たすフェノール類は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。 Only one kind of phenols satisfying condition 2 may be used, or two or more kinds thereof may be used.
条件2を満たすフェノール類の含有率は、原料フェノール類全量に対して、好ましくは15mol%以下である。 The content of phenols satisfying condition 2 is preferably 15 mol % or less with respect to the total amount of raw material phenols.
また、条件2を満たすフェノール類の含有率は、原料フェノール類全量に対して、0mol%超であればよく、より具体的には、0.1mol%以上、0.5mol%以上、1mol%以上、又は、2mol%以上等とすることができる。 In addition, the content of phenols satisfying condition 2 may be more than 0 mol%, more specifically, 0.1 mol% or more, 0.5 mol% or more, 1 mol% or more with respect to the total amount of raw material phenols. , or 2 mol % or more.
なお、条件2を満たすフェノール類の含有率とは、分岐ポリフェニレンエーテルの合成に用いる原料フェノール類の全量に基づき計算されたものである。 The content of phenols that satisfies condition 2 is calculated based on the total amount of raw material phenols used in the synthesis of the branched polyphenylene ether.
前述したように、本発明のポリフェニレンエーテルは、条件1を満たすフェノール類を原料フェノール類として含有することで、分岐構造を有することとなる。
分岐構造を有するポリフェニレンエーテルは、直鎖構造を有するポリフェニレンエーテルに比べ、重合反応性を有するポリマー末端を多く備えるため、成長したポリマー同士が更に重合(いわゆるカップリング)し、分子量が急激に増加することがあり、反応の制御が容易ではなかった。
このような知見に基づき、本発明では、原料フェノール類として、条件1を満たすフェノール類に、条件2を満たすフェノール類を特定の含有率で組合わせることで、所定の炭化水素基が適度な立体障害を生起させ、分岐構造を有するポリフェニレンエーテルの合成にて生じる急激な分子量増加を抑制し、反応の制御が容易となる。その結果として、分岐構造由来の優れた性能を維持したまま、所定の分子量のポリフェニレンエーテル(特に、工業的に有用な、数平均分子量5,000~30,000、及び/又は、重量平均分子量10,000~150,000を充足するポリフェニレンエーテル)が効率的に製造できるものと推測される。
As described above, the polyphenylene ether of the present invention has a branched structure by containing phenols satisfying condition 1 as raw material phenols.
Polyphenylene ether having a branched structure has more polymer terminals with polymerization reactivity than polyphenylene ether having a linear structure, so the grown polymers further polymerize (so-called coupling), resulting in a rapid increase in molecular weight. Therefore, it was not easy to control the reaction.
Based on these findings, in the present invention, as raw material phenols, a phenol satisfying condition 1 is combined with a phenol satisfying condition 2 at a specific content, so that a predetermined hydrocarbon group has an appropriate steric It causes obstacles, suppresses the rapid increase in molecular weight that occurs in the synthesis of polyphenylene ether having a branched structure, and facilitates control of the reaction. As a result, while maintaining the excellent performance derived from the branched structure, polyphenylene ether of a predetermined molecular weight (in particular, industrially useful number average molecular weight 5,000 to 30,000 and / or weight average molecular weight 10 ,000 to 150,000) can be efficiently produced.
一方、上述した分子量増加を抑制する効果は、本発明には及ばないながらも、2-アリル-6-メチルフェノール等のアリル基を有するフェノールによっても得られる。しかしながら、アリル基は誘電特性を悪化させ、かかる原料フェノールのコストも高い傾向がある。本発明によれば、アリル基を有するフェノールのみによって分子量の抑制を行った場合と比較して、低誘電特性と生産コストの観点において、より優れたポリフェニレンエーテルを得ることができる。 On the other hand, the above effect of suppressing the increase in molecular weight can also be obtained by phenol having an allyl group such as 2-allyl-6-methylphenol, although it is not as good as the present invention. However, allyl groups tend to degrade dielectric properties and the cost of such starting phenols is also high. According to the present invention, it is possible to obtain a polyphenylene ether that is more excellent in terms of low dielectric properties and production costs compared to the case where the molecular weight is suppressed only by phenol having an allyl group.
ここで、条件2を満たすフェノール類は、両方又は一方のオルト位(好ましくは、どちらか一方のオルト位)に、炭素数3以下の直鎖の炭化水素基(好ましくは、メチル基又はエチル基、より好ましくはメチル基)を有することが好ましい。条件2を満たすフェノール類がこのような構造とすることで、諸物性等に影響が出難い範囲で立体障害をより促進させ、分子量抑制効果をより向上させることができると考えられる。 Here, phenols that satisfy condition 2 have a linear hydrocarbon group with 3 or less carbon atoms (preferably a methyl group or an ethyl group) at both or one ortho position (preferably, either one ortho position). , more preferably a methyl group). When the phenols satisfying condition 2 have such a structure, it is believed that steric hindrance can be further promoted within a range in which physical properties are not likely to be affected, and the effect of suppressing the molecular weight can be further improved.
<その他のフェノール類>
本発明では、発明の効果を阻害しない範囲で、上述した原料フェノール類以外のその他のフェノール類を含有することができる。例えば、パラ位に水素原子を有し、オルト位に水素原子を有さず、所定の炭化水素基を有しないフェノール類(追加用フェノール類)を好適に用いることができる。
<Other phenols>
In the present invention, phenols other than the raw material phenols described above can be contained within a range that does not impair the effects of the invention. For example, phenols (additional phenols) having a hydrogen atom at the para position, no hydrogen atom at the ortho position, and no predetermined hydrocarbon group can be preferably used.
追加用フェノール類は、炭素数3以下の炭化水素基として、不飽和炭素結合を含む官能基を有していてもよい。 The phenol for addition may have a functional group containing an unsaturated carbon bond as a hydrocarbon group having 3 or less carbon atoms.
追加用フェノール類は、例えば、以下の式で示される化合物である。 The additional phenols are, for example, compounds represented by the following formulas.
式3中、R31、R34は、各々独立して、炭素数1~3の直鎖炭化水素基であり、R32、R33は、各々独立して、水素原子、又は、炭素数1~3の炭化水素基である。 In Formula 3, R 31 and R 34 are each independently a linear hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms, and R 32 and R 33 are each independently a hydrogen atom or 1 carbon atom. ∼3 hydrocarbon groups.
追加用フェノール類としては、具体的には、2,6-ジメチルフェノール、2,3,6-トリメチルフェノール、2-メチル-6-エチルフェノール、2-アリル-6-メチルフェノール、2-アリル-6-エチルフェノール、2,6-ジビニルフェノール、2,6-ジアリルフェノール、2-ビニル-6-メチルフェノール、2-ビニル-6-エチルフェノール等が挙げられる。 Specific examples of additional phenols include 2,6-dimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 2-methyl-6-ethylphenol, 2-allyl-6-methylphenol, 2-allyl- 6-ethylphenol, 2,6-divinylphenol, 2,6-diallylphenol, 2-vinyl-6-methylphenol, 2-vinyl-6-ethylphenol and the like.
追加用フェノール類の含有率は、原料フェノール類全量に対して、50mol%以上、60mol%以上、70mol%以上、又は、80mol%以上とすることができる。 The content of the additional phenols can be 50 mol % or more, 60 mol % or more, 70 mol % or more, or 80 mol % or more with respect to the total amount of raw material phenols.
条件1を満たすフェノール類や条件2を満たすフェノール類と共に、追加用フェノール類を適当量含有することで、ポリフェニレンエーテルを合成する際の反応を制御し易くなる。 By containing an appropriate amount of additional phenols together with the phenols satisfying condition 1 and the phenols satisfying condition 2, the reaction during synthesis of polyphenylene ether can be easily controlled.
ただし、低誘電特性と生産コストの観点からは、アリル基を有する追加用フェノール類の含有率は、原料フェノール類全量に対して、20mol%未満、10mol%未満、5mol%未満、又は、1mol%未満とすることが好ましい。 However, from the viewpoint of low dielectric properties and production costs, the content of the additional phenols having allyl groups is less than 20 mol%, less than 10 mol%, less than 5 mol%, or 1 mol% with respect to the total amount of raw material phenols. It is preferably less than
更に、その他のフェノール類は、追加用フェノール類以外のフェノール類(例えば、パラ位に水素原子を有しないフェノール類等)を含んでいてもよい。 Furthermore, the other phenols may contain phenols other than the additional phenols (for example, phenols having no hydrogen atom at the para-position, etc.).
<不飽和炭素結合を含む官能基を有するフェノール類>
原料フェノール類(条件1を満たすフェノール類、条件2を満たすフェノール類、及び、その他のフェノール類)は、不飽和炭素結合を含む官能基を有していてもよい。
<Phenols Having a Functional Group Containing an Unsaturated Carbon Bond>
Raw material phenols (phenols satisfying condition 1, phenols satisfying condition 2, and other phenols) may have a functional group containing an unsaturated carbon bond.
原料フェノール類が、不飽和炭素結合を有する官能基を含むフェノール類を含むことで、得られるポリフェニレンエーテルの側鎖に不飽和炭素結合が導入される。このようなポリフェニレンエーテルは、かかる不飽和炭素結合の硬化反応によって3次元的な架橋が可能となり、硬化性ポリフェニレンエーテルとして利用することが可能となる。 The unsaturated carbon bond is introduced into the side chain of the polyphenylene ether obtained by the raw material phenol containing a phenol containing a functional group having an unsaturated carbon bond. Such a polyphenylene ether can be three-dimensionally crosslinked by the curing reaction of the unsaturated carbon bonds, and can be used as a curable polyphenylene ether.
不飽和炭素結合を有する官能基を含む原料フェノール類の含有率は、用途等に応じて適宜設定可能であるが、低誘電特性の観点から、例えば、原料フェノール類全量に対して、0mol%、1mol%以上、2mol%以上、3mol%以上、又は、5mol%以上とすることができ、また、99mol%以下、50mol%以下、30mol%以下、又は、20mol%以下とすることができる。 The content of the raw material phenol containing a functional group having an unsaturated carbon bond can be appropriately set according to the application, etc., but from the viewpoint of low dielectric properties, for example, 0 mol%, It can be 1 mol % or more, 2 mol % or more, 3 mol % or more, or 5 mol % or more, and can be 99 mol % or less, 50 mol % or less, 30 mol % or less, or 20 mol % or less.
なお、不飽和炭素結合を有する官能基を含む原料フェノール類の含有率とは、分岐ポリフェニレンエーテルの合成に用いる原料フェノール類の全量に基づき計算されたものである。 The content of raw material phenols containing a functional group having an unsaturated carbon bond is calculated based on the total amount of raw material phenols used in the synthesis of the branched polyphenylene ether.
<<合成方法>>
本実施形態に係るポリフェニレンエーテルは、前述した原料フェノール類を使用すること以外は従来公知のポリフェニレンエーテルの合成方法(重合条件、触媒の有無および触媒の種類等)を適用して合成することが可能である。
<<Synthesis Method>>
The polyphenylene ether according to the present embodiment can be synthesized by applying a conventionally known polyphenylene ether synthesis method (polymerization conditions, presence or absence of catalyst, type of catalyst, etc.) except for using the raw material phenols described above. is.
次に、ポリフェニレンエーテルの合成方法の一例について説明する。 Next, an example of a method for synthesizing polyphenylene ether will be described.
ポリフェニレンエーテルは、例えば、原料フェノール類、触媒および溶媒を含む重合溶液を調製すること(重合溶液調製工程)、少なくとも前記溶媒に酸素を通気させること(酸素供給工程)、酸素を含む前記重合溶液内で、フェノール類を酸化重合させること(重合工程)で合成することができる。 Polyphenylene ether is prepared, for example, by preparing a polymerization solution containing a raw material phenol, a catalyst and a solvent (polymerization solution preparation step), at least passing oxygen through the solvent (oxygen supply step), and adding oxygen to the polymerization solution containing can be synthesized by oxidatively polymerizing phenols (polymerization step).
以下、重合溶液調製工程、酸素供給工程および重合工程について説明する。なお、各工程を連続的に実施してもよいし、ある工程の一部または全部と、別の工程の一部または全部と、を同時に実施してもよいし、ある工程を中断し、その間に別の工程を実施してもよい。例えば、重合溶液調製工程中や重合工程中に酸素供給工程を実施してもよい。また、このポリフェニレンエーテルの合成方法は、必要に応じてその他の工程を含んでいてもよい。その他の工程としては、例えば、重合工程により得られるポリフェニレンエーテルを抽出する工程(例えば、再沈殿、ろ過および乾燥を行う工程)、上述した変性工程等が挙げられる。 The polymerization solution preparation step, oxygen supply step and polymerization step will be described below. In addition, each step may be performed continuously, a part or all of a certain step and a part or all of another step may be performed simultaneously, or a step may be interrupted and another step may be performed. For example, the oxygen supply step may be performed during the polymerization solution preparation step or during the polymerization step. In addition, this method for synthesizing polyphenylene ether may include other steps as necessary. Other steps include, for example, a step of extracting the polyphenylene ether obtained by the polymerization step (for example, a step of performing reprecipitation, filtration and drying), the modification step described above, and the like.
<重合溶液調製工程>
重合溶液調製工程は、後述する重合工程において重合されるフェノール類を含む各原料を混合し、重合溶液を調製する工程である。重合溶液の原料としては、原料フェノール類、触媒、溶媒が挙げられる。
<Polymerization solution preparation step>
The polymerization solution preparation step is a step of mixing raw materials containing phenols to be polymerized in the polymerization step described below to prepare a polymerization solution. Raw materials for the polymerization solution include raw material phenols, catalysts, and solvents.
(触媒)
触媒は特に限定されず、ポリフェニレンエーテルの酸化重合において使用される適宜の触媒とすればよい。
(catalyst)
The catalyst is not particularly limited, and may be an appropriate catalyst used in oxidative polymerization of polyphenylene ether.
触媒としては、例えば、アミン化合物や、銅、マンガン、コバルト等の重金属化合物とテトラメチルエチレンジアミンなどのアミン化合物とからなる金属アミン化合物が挙げられ、特に、十分な分子量の共重合体を得るためには、アミン化合物に銅化合物を配位させた銅-アミン化合物を用いることが好ましい。触媒は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。 Examples of catalysts include amine compounds and metal amine compounds composed of heavy metal compounds such as copper, manganese and cobalt and amine compounds such as tetramethylethylenediamine. It is preferable to use a copper-amine compound in which a copper compound is coordinated to an amine compound. Only one kind of catalyst may be used, or two or more kinds thereof may be used.
触媒の含有量は特に限定されないが、重合溶液中、原料フェノール類の合計に対し0.1~0.6mol%等とすればよい。 The content of the catalyst is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 to 0.6 mol % with respect to the total amount of raw material phenols in the polymerization solution.
このような触媒は、予め適宜の溶媒に溶解させてもよい。 Such a catalyst may be preliminarily dissolved in an appropriate solvent.
(溶媒)
溶媒は特に限定されず、ポリフェニレンエーテルの酸化重合において使用される適宜の溶媒とすればよい。溶媒としては、フェノール性化合物および触媒を溶解または分散可能なものを用いることが好ましい。
(solvent)
The solvent is not particularly limited, and may be an appropriate solvent used in oxidative polymerization of polyphenylene ether. As the solvent, it is preferable to use one capable of dissolving or dispersing the phenolic compound and the catalyst.
溶媒としては、具体的には、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素、クロロホルム、塩化メチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素、ニトロベンゼン等のニトロ化合物、メチルエチルケトン(MEK)、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン、酢酸エチル、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(CA)等が挙げられる。溶媒は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を用いてもよい。 Specific examples of the solvent include aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene and ethylbenzene; halogenated aromatic hydrocarbons such as chloroform, methylene chloride, chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene; nitro compounds such as nitrobenzene; Methyl ethyl ketone (MEK), cyclohexanone, tetrahydrofuran, ethyl acetate, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N,N-dimethylformamide (DMF), propylene glycol monomethyl ether acetate (PMA), diethylene glycol monoethyl ether acetate (CA) etc. Only one solvent may be used, or two or more solvents may be used.
なお、溶媒として、水や水と相溶可能な溶媒等を含んでいてもよい。 The solvent may contain water, a solvent compatible with water, or the like.
重合溶液中の溶媒の含有量は特に限定されず、適宜調整可能である。 The content of the solvent in the polymerization solution is not particularly limited and can be adjusted as appropriate.
(その他の原料)
重合溶液は、本実施形態の効果を阻害しない範囲でその他の原料を含んでいてもよい。
(Other raw materials)
The polymerization solution may contain other raw materials as long as the effects of the present embodiment are not impaired.
<酸素供給工程>
酸素供給工程は、重合溶液中に酸素含有ガスを通気させる工程である。
<Oxygen supply step>
The oxygen supply step is a step of passing an oxygen-containing gas into the polymerization solution.
酸素ガスの通気時間や使用する酸素含有ガス中の酸素濃度は、気圧や気温等に応じて適宜変更可能である。 The ventilation time of the oxygen gas and the oxygen concentration in the oxygen-containing gas to be used can be appropriately changed according to atmospheric pressure, temperature, and the like.
<重合工程>
重合工程は、重合溶液中に酸素が供給された状況下、重合溶液中のフェノール類を酸化重合させる工程である。
<Polymerization process>
The polymerization step is a step of oxidative polymerization of phenols in the polymerization solution under the condition that oxygen is supplied to the polymerization solution.
具体的な重合の条件としては特に限定されないが、例えば、25~100℃、2~24時間の条件で攪拌すればよい。攪拌手段として特に限定されず、公知のもの(例えば、パドル翼等)を使用することができる。 Specific polymerization conditions are not particularly limited, but for example, stirring may be performed at 25 to 100° C. for 2 to 24 hours. The stirring means is not particularly limited, and known means (for example, paddle blades, etc.) can be used.
<<<ポリフェニレンエーテルの分子量>>>
本実施形態に係るポリフェニレンエーテルは、数平均分子量が5,000~30,000であることが好ましい。また、本実施形態に係るポリフェニレンエーテルは、重量平均分子量が10,000~150,000であることが好ましい。さらに、本実施形態に係るポリフェニレンエーテルは、多分散指数(PDI:重量平均分子量/数平均分子量)が、1.1~20であることが好ましく、1.2~15であることがより好ましく、1.3~10であることが特に好ましい。
<<<molecular weight of polyphenylene ether>>>
The polyphenylene ether according to this embodiment preferably has a number average molecular weight of 5,000 to 30,000. Further, the polyphenylene ether according to the present embodiment preferably has a weight average molecular weight of 10,000 to 150,000. Furthermore, the polyphenylene ether according to the present embodiment preferably has a polydispersity index (PDI: weight average molecular weight/number average molecular weight) of 1.1 to 20, more preferably 1.2 to 15. 1.3 to 10 are particularly preferred.
分子量をこのような範囲とすることで、溶媒への溶解性を維持しつつ、硬化性組成物の成膜性を向上させることができる。 By setting the molecular weight to such a range, the film formability of the curable composition can be improved while maintaining the solubility in the solvent.
本実施形態において、数平均分子量および重量平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定を行い、標準ポリスチレンを用いて作成した検量線により換算して得られたものである。 In the present embodiment, the number average molecular weight and weight average molecular weight are obtained by measuring by gel permeation chromatography (GPC) and converting from a calibration curve prepared using standard polystyrene.
<<<硬化性組成物>>>
本実施形態に係る分岐構造を有するポリフェニレンエーテルは、公知の成分と組み合わせて、硬化性組成物とすることができる。
<<<Curable Composition>>>
The polyphenylene ether having a branched structure according to this embodiment can be combined with known components to form a curable composition.
公知の成分としては、例えば、シリカ、過酸化物、架橋型硬化剤、マレイミド化合物、エラストマー等が挙げられる。また、その他の公知の成分として、難燃性向上剤(リン系化合物等)、セルロースナノファイバー、ポリマー成分(シアネートエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノ-ルノボラック樹脂等の樹脂成分、ポリイミド、ポリアミド等の有機ポリマー)、分散剤、熱硬化触媒、増粘剤、消泡剤、酸化防止剤、防錆剤、密着性付与剤、溶媒等が挙げられる。
これらは、1種のみが使用されてもよいし、2種以上が使用されてもよい。
Examples of known components include silica, peroxides, cross-linking curing agents, maleimide compounds, elastomers, and the like. In addition, other known components include flame retardant improvers (phosphorus compounds, etc.), cellulose nanofibers, polymer components (cyanate ester resins, epoxy resins, phenolic novolac resins and other resin components, polyimides, polyamides and other organic compounds). polymer), dispersants, thermosetting catalysts, thickeners, antifoaming agents, antioxidants, rust preventives, adhesion imparting agents, solvents and the like.
Only one type of these may be used, or two or more types may be used.
上述した硬化性組成物は、基材に塗布して用いられるものである。 The curable composition described above is used by applying it to a substrate.
ここで基材とは、あらかじめ銅等により回路形成されたプリント配線板やフレキシブルプリント配線板、金属基板、ガラス基板、セラミック基板、ウエハ板、銅箔等の金属箔、ポリイミドフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム等のフィルム、ガラスクロス、アラミド繊維等の繊維が挙げられる。 Here, the base material means a printed wiring board or flexible printed wiring board on which a circuit is formed in advance with copper or the like, a metal substrate, a glass substrate, a ceramic substrate, a wafer plate, a metal foil such as copper foil, a polyimide film, a polyester film, and polyethylene. Examples include films such as naphthalate (PEN) films, glass cloth, and fibers such as aramid fibers.
<<<ドライフィルム>>>
ドライフィルムは、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム上に硬化性組成物を塗布乾燥させた樹脂層を形成し、必要に応じてポリプロピレンフィルムを積層することにより得られる。
<<<Dry Film>>>
A dry film can be obtained, for example, by forming a resin layer by coating a curable composition on a polyethylene terephthalate film, drying the resin layer, and laminating a polypropylene film as necessary.
<<<硬化物>>>
硬化物は、前述したドライフィルムの樹脂層を硬化することで得られる。
<<<cured product>>>
A cured product is obtained by curing the resin layer of the dry film described above.
硬化性組成物から硬化物を得るための方法は、特に限定されるものではなく、硬化性組成物の組成に応じて適宜変更可能である。一例として、上述したような基材上に硬化性組成物の塗工(例えば、アプリケーター等による塗工)を行う工程を実施した後、必要に応じて硬化性組成物を乾燥させる乾燥工程を実施し、加熱(例えば、イナートガスオーブン、ホットプレート、真空オーブン、真空プレス機等による加熱)によりポリフェニレンエーテルを熱架橋させる熱硬化工程を実施すればよい。なお、各工程における実施の条件(例えば、塗工厚、乾燥温度および時間、加熱温度および時間等)は、硬化性組成物の組成や用途等に応じて適宜変更すればよい。 The method for obtaining a cured product from the curable composition is not particularly limited, and can be changed as appropriate according to the composition of the curable composition. As an example, after performing the step of applying the curable composition onto the substrate as described above (for example, coating with an applicator or the like), a drying step of drying the curable composition is performed as necessary. Then, a thermosetting step of thermally cross-linking the polyphenylene ether by heating (for example, heating with an inert gas oven, hot plate, vacuum oven, vacuum press, etc.) may be performed. The implementation conditions (for example, coating thickness, drying temperature and time, heating temperature and time, etc.) in each step may be appropriately changed according to the composition, application, etc. of the curable composition.
<<<電子部品>>>
電子部品は、前述した本実施形態の硬化物を有するものであり、優れた誘電特性や耐熱性を有することから、種々の用途に使用可能である。
<<<Electronic Components>>>
The electronic component has the cured product of the present embodiment described above, and has excellent dielectric properties and heat resistance, so that it can be used for various purposes.
その用途は特に限定されないが、好ましくは、第5世代通信システム(5G)に代表される大容量高速通信や自動車のADAS(先進運転システム)向けミリ波レーダー等が挙げられる。 Its use is not particularly limited, but preferred examples include large-capacity high-speed communication represented by fifth-generation communication systems (5G), millimeter-wave radar for automobile ADAS (advanced driving system), and the like.
以下、実施例及び比較例により、本実施形態をより詳細に説明するが、本実施形態は以下には何ら限定されない。 EXAMPLES Hereinafter, the present embodiment will be described in more detail with examples and comparative examples, but the present embodiment is not limited to the following.
<<<ポリフェニレンエーテルの合成>>>
<<実施例1>>
4Lのセパラブルフラスコに、2,6-ジメチルフェノール86.6g、2-アリルフェノール10.8g、2-メチル-6-tert-ブチルフェノール2.64gを加え、トルエン1175gで溶解させた。さらにジ-μ-ヒドロキソ-ビス[(N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン)銅(II)]クロリド(Cu/TMEDA)が0.18wt%、テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)が0.16wt%となるように調整し、攪拌翼(径12cmのパドル翼)にて攪拌し、反応液中に乾燥空気を110mL/minの流量で吹込みながら40℃で22時間反応させた。
反応終了後、ジ-μ-ヒドロキソ-ビス[(N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン)銅(II)]クロリド(Cu/TMEDA)を濾過にて取り除き、メタノール5.4L:濃塩酸21mL、H2O122mLの混合液で再沈殿させて減圧濾過にて取り出し、メタノールで洗浄後、80℃で24時間乾燥させ、実施例1に係るポリフェニレンエーテルを得た。
<<<Synthesis of Polyphenylene Ether>>>
<<Example 1>>
86.6 g of 2,6-dimethylphenol, 10.8 g of 2-allylphenol and 2.64 g of 2-methyl-6-tert-butylphenol were added to a 4 L separable flask and dissolved in 1175 g of toluene. Furthermore, 0.18 wt % of di-μ-hydroxo-bis[(N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine)copper(II)]chloride (Cu/TMEDA) and 0.18 wt % of tetramethylethylenediamine (TMEDA) were added. The mixture was adjusted to 16 wt %, stirred with a stirring blade (paddle blade having a diameter of 12 cm), and reacted at 40° C. for 22 hours while blowing dry air into the reaction solution at a flow rate of 110 mL/min.
After completion of the reaction, di-μ-hydroxo-bis[(N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine)copper (II)] chloride (Cu/TMEDA) was removed by filtration, and 5.4 L of methanol: concentrated After reprecipitation with a mixed solution of 21 mL of hydrochloric acid and 122 mL of H 2 O, the precipitate was filtered under reduced pressure, washed with methanol, and dried at 80° C. for 24 hours to obtain a polyphenylene ether according to Example 1.
<<実施例2-9、比較例1-3、参考例1-5>>
使用する原料フェノール類を表に示す内容に変更した以外は、実施例1と同様にして、各実施例、比較例、参考例に係るポリフェニレンエーテルを得た。
<<Example 2-9, Comparative Example 1-3, Reference Example 1-5>>
Polyphenylene ethers according to Examples, Comparative Examples, and Reference Examples were obtained in the same manner as in Example 1, except that the raw material phenols used were changed to those shown in the table.
<<<評価>>>
各ポリフェニレンエーテルについて、以下の評価を行った。評価結果を表に示す。
<<<evaluation>>>
Each polyphenylene ether was evaluated as follows. The evaluation results are shown in the table.
<<分子量>>
各ポリフェニレンエーテルの数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)を測定した。
<<molecular weight>>
The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of each polyphenylene ether were measured.
なお、ポリフェニレンエーテルの数平均分子量(Mn)と重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により求めたものである。GPCにおいては、Shodex K-805Lをカラムとして使用し、カラム温度を40℃、流量を1mL/min、溶離液をクロロホルム、標準物質をポリスチレンとした。 The number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw) of polyphenylene ether are determined by gel permeation chromatography (GPC). In GPC, Shodex K-805L was used as a column, the column temperature was 40° C., the flow rate was 1 mL/min, the eluent was chloroform, and the standard substance was polystyrene.
<<誘電特性>>
各ポリフェニレンエーテル2gをシクロヘキサノン7gに溶解してワニス化した。次いで、厚さ18μm銅箔のシャイン面に、各ポリフェニレンエーテルのワニスを乾燥後の膜厚が30μmになるように塗布し、熱風式循環式乾燥炉で90℃30分乾燥した。次いで、イナートオーブンで200℃、1h硬化した後、銅箔をエッチングすることで各組成物からなる塗膜(測定サンプル)を得た。
<<dielectric properties>>
2 g of each polyphenylene ether was dissolved in 7 g of cyclohexanone to form a varnish. Then, each polyphenylene ether varnish was applied to the shiny surface of a copper foil having a thickness of 18 μm so that the film thickness after drying was 30 μm, and dried in a hot air circulation drying oven at 90° C. for 30 minutes. Then, after curing in an inert oven at 200° C. for 1 hour, the copper foil was etched to obtain a coating film (measurement sample) of each composition.
作製した測定サンプルを長さ80mm、幅45mmに切断したものを試験片として、SPDR(Split Post Dielectric Resonator)共振器法により比誘電率Dkおよび誘電正接Df測定した。測定器には、キーサイトテクノロジー合同会社製のベクトル型ネットワークアナライザE5071C、SPDR共振器、計算プログラムはQWED社製のものを用いた。条件は、周波数10GHz、測定温度25℃とした。 The relative dielectric constant Dk and the dielectric loss tangent Df were measured by a SPDR (Split Post Dielectric Resonator) resonator method using a test piece obtained by cutting the prepared measurement sample into a length of 80 mm and a width of 45 mm. A vector-type network analyzer E5071C and an SPDR resonator manufactured by Keysight Technologies LLC were used as measuring instruments, and a calculation program manufactured by QWED was used. The conditions were a frequency of 10 GHz and a measurement temperature of 25°C.
Claims (6)
前記条件2を満たすフェノール類の含有率が、原料フェノール類全量に対して15mol%以下である、ポリフェニレンエーテル。
(条件1)
オルト位およびパラ位に水素原子を有する
(条件2)
パラ位に水素原子を有し、炭素数3~15の分岐若しくは環状炭化水素基、及び/又は、炭素数4~15の直鎖炭化水素基を有する Obtained from a raw material phenol containing at least a phenol that satisfies the following condition 1 and a phenol that satisfies at least the following condition 2,
A polyphenylene ether in which the content of phenols satisfying condition 2 is 15 mol % or less relative to the total amount of raw material phenols.
(Condition 1)
Having hydrogen atoms at the ortho and para positions (Condition 2)
having a hydrogen atom at the para position and having a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 15 carbon atoms and/or a linear hydrocarbon group having 4 to 15 carbon atoms
An electronic component comprising the cured product according to claim 5 .
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