JP2699696B2 - シアン酸エステル樹脂組成物 - Google Patents

シアン酸エステル樹脂組成物

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JP2699696B2
JP2699696B2 JP3140490A JP14049091A JP2699696B2 JP 2699696 B2 JP2699696 B2 JP 2699696B2 JP 3140490 A JP3140490 A JP 3140490A JP 14049091 A JP14049091 A JP 14049091A JP 2699696 B2 JP2699696 B2 JP 2699696B2
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cyanate ester
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ester resin
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雅之 野田
憲一 刈屋
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  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接着、注型材料、積層
材料、成形材料、塗料などの用途に適した新規なシアン
酸エステル樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、シアン酸エステル樹脂としては、
ビスフェノールAのシアン酸エステル樹脂が、BTレジ
ンの名称で知られている。例えば、2,2−ビス(4−
シアナトフェニル)プロパン、ビス(4−シアナトフェ
ニル)メタン、1,3−ジシアナトベンゼン、1,4−ジ
シアナトベンゼン等であり、また、その多官能シアン酸
エステルを部分的に重合させて得たB−ステージ状態の
樹脂や、フェノール変性芳香族炭化水素ホルムアルデヒ
ド樹脂のシアン酸エステル化物等である(特開昭50−
116595、特開昭50−93000号、特開昭50
−129700号、特開昭50−132099号、特開
昭50−134050号、特開昭51−14995号公
報)。これらシアン酸エステル樹脂は、一般のエポキシ
樹脂に比較して耐熱性、誘電特性は高いが、耐湿特性は
劣っている。
【0003】ところで、近年の電子機器では、多量の情
報をより高速に演算処理する必要が求められている。そ
のため、電子機器に組み込んで使用するプリント配線板
は、信号回路そのものを短縮化するために、多層高密度
実装が行われている。また、機器に使用される周波数が
高くなるとともに、素子の高速化も進んでいる。このよ
うな状況から、プリント配線板の絶縁材料の低誘電率化
が望まれている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、こうした実状に鑑みて、シアン酸エステル
樹脂の耐湿性を向上させ、耐熱性や誘電特性もさらに優
れたものにすることである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係るシアン酸エステル樹脂組成物は、 (1)フェノール類付加ブタジエン(共)重合体のシア
ン酸エステル (2)前記(1)のプレポリマ (3)前記(1)とアミンとのプレポリマ の少なくとも1つを含有することを特徴とする。また、
上記樹脂組成物に、ビスマレイミド或はビスマレイミド
とアミンとのプレポリマかエポキシ樹脂のいずれか、ま
たは両方を配合してもよい。
【0006】
【作用】フェノール類付加ブタジエン(共)重合体は、
誘電特性、耐湿性が良好なブタジエン(共)重合体にフ
ェノール類を付加させたものである。また、そのシアン
酸エステルは、反応点となるフェノール性水酸基にハロ
ゲン化シアンを反応させシアン酸エステル基を導入した
ものである。分子骨格にブタジエンを有することにより
誘電特性、耐湿性が優れ、シアン酸エステル基は、硬化
時に耐熱性の良好なトリアジンを形成する。
【0007】本発明に係るシアン酸エステル樹脂組成物
は、ビスマレイミド或はビスマレイミドとアミンとのプ
レポリマを含有させると、相互に反応して硬化時間の短
縮が図られれるし、誘電特性に優れ、特に優れた耐熱性
を確保できる。また、本発明に係るシアン酸エステル樹
脂組成物は、エポキシ樹脂を含有させると、誘電特性に
優れ、特に優れた耐湿特性を確保できる。さらに、ビス
マレイミド或はビスマレイミドとアミンとのプレポリマ
とエポキシ樹脂の両方の成分を含有させると、誘電特性
に優れ、耐熱性と耐湿特性をバランスよく確保すること
ができる。
【0008】
【実施例】本発明に係る樹脂組成物で原料として使用す
るフェノール類付加ブタジエン(共)重合体は、ブタジ
エンの単独重合体や、ブタジエンとスチレン等のビニル
モノマおよびイソプレン等のジオレフィンとを共重合さ
せたブタジエン共重合体を硫酸、過塩素酸、塩化アルミ
ニュウム、3フッ化ホウ素、3フッ化ホウ素・エーテル
錯体、3フッ化ホウ素・フェノール錯体を触媒とし、フ
ェノール類と反応させて製造できる。フェノール類と
は、1価フェノール、2価以上の多価フェノール、ハロ
ゲン化フェノールあるいはこれらのアルキル置換体のい
ずれでもよく特に限定するものではない。
【0009】上記フェノール類付加ブタジエン(共)重
合体に、室温より低い温度、好ましくは、0〜10℃の
範囲で、pH約5〜8の条件下で、シアンハライドと共
に第3級アミンを反応させてフェノール類付加ブタジエ
ン(共)重合体のシアン酸エステル樹脂を容易に得るこ
とができる。
【0010】尚、上述したフェノール類のブタジエン
(共)重合体への付加量は、付加生成物100g中のヒ
ドロキシ基が0.05〜1モルとなるように調整するの
が望ましい。フェノール類の付加量が少ないと、フェノ
ール類付加ブタジエン(共)重合体シアン酸エステル樹
脂を含有する樹脂組成物を硬化させたとき架橋密度が小
さくなり、耐熱性が不十分になりやすい。一方、フェノ
ール類の付加量が多すぎるとフェノール類付加ブタジエ
ン(共)重合体シアン酸エステル樹脂組成物の流動性が
低下するので、取扱性が悪くなる。
【0011】フェノール類付加ブタジエン(共)重合体
のシアン酸エステル樹脂に、ビスマレイミド或はビスマ
レイミドとアミンとのプレポリマーやエポキシ樹脂を配
合した組成物の硬化を促進するためには、触媒として、
イミダゾール類、トリエチレンジアミン、N,N−ジメ
チルアニリン、N,N−ジメチル−P−アニシジン、N,
N−ジメチルトルイジン、ピリジン、トリエタノールア
ミンなどのアミン類、フェノール、クレゾール、レゾル
シンなどのフェノール類、ナフテン酸鉛、ステアリン酸
鉛、ナフテン酸コバルト、オクチル酸亜鉛などの有機金
属塩、SnCl4、ZnCl2、AlCl3などの塩類等
を添加するとよい。
【0012】上記樹脂組成物には、必要に応じて、無機
もしくは有機の繊維補強材、充填材、着色剤などの慣用
の各種添加剤も配合できる。
【0013】次に、本発明に係る実施例を従来例ととも
に説明する。以下において、特に断わりのない限り、配
合量は全て重量部である。
【0014】フェノール付加ブタジエン重合体シアン酸
エステル樹脂の合成例(ポリマA)ブタジエン重合体
(数平均分子量:1000、1,2結合58%、日本石
油化学製B−1000)100g、フェノール250g、
3フツ化ホウ素・フェノール錯体3.4gを、還流冷却器
および撹拌機を付けた1リットルのフラスコに仕込み、
80℃で3時間反応させた。次いで、キシレン300
g、水酸化カルシウム8.6gおよび水0.9gを加え、9
0℃で20分間撹拌し濾過した。得られた濾液から未反
応フェノールおよびキシレン等を減圧下で除去し、フェ
ノール付加ブタジエン重合体を得た。5℃に冷却された
フラスコ中に、キシレン200ml、臭化シアン40gを
静かに加える。そしてトリエチルアミン0.15gを添加
した。これに、上記のフェノール付加ブタジエン重合体
31g、NaOH8g、キシレン200mlおよび蒸留水6
00mlからなる5℃に冷却された溶液を30分間にわた
って滴下した。その間不活性ガスとして窒素を送りなが
ら、温度を5℃に保って撹伴をした。乳濁した溶液は、
pH5〜6に保った。反応終了後、2層に分離した有機
層を200mlの蒸留水で3回洗浄し、溶剤を減圧除去
し、フェノール付加ブタジエン重合体シアン酸エステル
樹脂を合成した。
【0015】クレゾール付加ブタジエン共重合体シアン
酸エステル樹脂の合成例(ポリマB)ブタジエン重合体
に付加させるフェノール類をクレゾールに変更した以外
は、上記ポリマAの合成と同様にして、クレゾール付加
ブタジエン共重合体シアン酸エステル樹脂を合成した。
【0016】実施例1〜6 上記の新規シアン酸エステル樹脂(ポリマA,ポリマ
B)とビスマレイミド−ジアミンプレポリマ(日本ポリ
イミド製ケルイミド601)、臭素化ビスフェノール型
エポキシ樹脂(エポキシ当量:400、臭素含率:48
%)、4,4'−ジアミノジフェニルメタン(ポリマAと
のプレポリマとして)および2−エチル−4−メチルイ
ミダゾール(触媒として)を表1に示す割合で混合し
た。表1に示した各配合組成物を100℃2時間−17
0℃2時間−200℃3時間減圧下で加熱を行い硬化さ
せた。この硬化させた試験片の特性試験結果を表1に併
せて示す。
【0017】従来のシアン酸エステル樹脂の合成例(ポ
リマC) 5℃に冷却されたフラスコ中に、トルエン400ml、シ
アン化塩素20gを静かに加える。そしてトリエチルア
ミン0.1gを添加した。これに、ビスフェノールA20
g、NaOH7gおよび蒸留水500mlからなる5℃に
冷却された溶液を30分間にわたって滴下した。その間
不活性ガスとして窒素を送りながら、温度を5℃に保ち
撹伴を行った。乳濁した溶液は、pH5〜6に保った。
反応終了後、2層に分離した有機層を200mlの蒸留水
で3回洗浄し、溶剤を減圧除去し、2,2−ビス−(4
−シアナトフェニル)−プロパンを合成した。
【0018】比較例1〜4 上記従来のシアン酸エステル樹脂(ポリマC)とビスマ
レイミド−ジアミンプレポリマ(日本ポリイミド製ケル
イミド601)、臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂
(エポキシ当量:400、臭素含率:48%)、4,4'
−ジアミノジフェニールメタン(ポリマCとのプレポリ
マとして)および2−エチル−4−メチルイミダゾール
(触媒として)を表2に示す割合で混合した。表2に示
した各配合組成物を100℃2時間−170℃2時間−
200℃3時間減圧下で加熱を行い硬化させた。この硬
化させた試験片の特性試験結果を表2に併せて示す。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】表1および表2中の配合物1〜4は、次の
とおりである。 配合物1:ビスマレイミド−ジアミンプレポリマ 配合物2:臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂 配合物3:4,4'−ジアミノジフェニールメタン 配合物4:2−エチル−4−メチルイミダゾール また、各特性の測定方法は、次のとおりである。 吸水率,誘電率,誘電正接:JIS−C−6481に準
拠 Tg(ガラス転移)温度:熱機械分析装置を使用 耐燃性:UL−94
【0022】
【発明の効果】表1、表2の比較から明らかなように、
本発明に係るシアン酸エステル樹脂組成物は、耐熱性、
誘電特性、耐湿性に優れた硬化物を生成する。ビスマレ
イミド或はビスマレイミドとアミンとのプレポリマを含
有させると、特に優れた耐熱性を確保できる。また、エ
ポキシ樹脂を含有させると、特に優れた耐湿特性を確保
できる。さらに、ビスマレイミド或はビスマレイミドと
アミンとのプレポリマとエポキシ樹脂の両方の成分を含
有させると、誘電特性に優れ、耐熱性と耐湿特性をバラ
ンスよく確保することができる。本発明に係るシアン酸
エステル樹脂組成物は、成形材料、注型材料、積層材
料、塗料、接着剤などの広範囲の用途にきわめて有効で
ある。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(1)フェノール類付加ブタジエン(共)
    重合体のシアン酸エステル、(2)前記(1)のプレポ
    リマ、(3)前記(1)とアミンとのプレポリマの少な
    くとも1つを含有してなることを特徴とするシアン酸エ
    ステル樹脂組成物。
  2. 【請求項2】請求項1に記載された樹脂組成物に、ビス
    マレイミド或はビスマレイミドとアミンとのプレポリマ
    が含有されるシアン酸エステル樹脂組成物。
  3. 【請求項3】請求項1に記載される樹脂組成物に、エポ
    キシ樹脂が含有されるシアン酸エステル樹脂組成物。
  4. 【請求項4】請求項2に記載される樹脂組成物に、エポ
    キシ樹脂が含有されるシアン酸エステル樹脂組成物。
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