JP3404005B2 - エポキシ樹脂に使用するための硬化剤 - Google Patents
エポキシ樹脂に使用するための硬化剤Info
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- JP3404005B2 JP3404005B2 JP2000165854A JP2000165854A JP3404005B2 JP 3404005 B2 JP3404005 B2 JP 3404005B2 JP 2000165854 A JP2000165854 A JP 2000165854A JP 2000165854 A JP2000165854 A JP 2000165854A JP 3404005 B2 JP3404005 B2 JP 3404005B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規なマレイミド
（maleimide）コポリマーに関し、とくに、エポキシ樹
脂の硬化剤として使用でき、かつ硬化促進剤としての効
果をも有するオリゴマータイプの新規なマレイミドコポ
リマーに関する。本発明は、エポキシ樹脂に使用するた
めの硬化剤、熱硬化性のエポキシ樹脂組成物および硬化
エポキシ樹脂に関する。
（maleimide）コポリマーに関し、とくに、エポキシ樹
脂の硬化剤として使用でき、かつ硬化促進剤としての効
果をも有するオリゴマータイプの新規なマレイミドコポ
リマーに関する。本発明は、エポキシ樹脂に使用するた
めの硬化剤、熱硬化性のエポキシ樹脂組成物および硬化
エポキシ樹脂に関する。
【０００２】
【従来の技術】エポキシ樹脂は、耐溶剤性、機械的性
質、電気絶縁性、および寸法安定性に優れているうえ、
加工もしやすい。このため、コーティング、電気絶縁
物、プリント回路板、電気封入材料、土木工学、建築材
料、接着剤、および航空技術など、幅広い分野で利用さ
れている。
質、電気絶縁性、および寸法安定性に優れているうえ、
加工もしやすい。このため、コーティング、電気絶縁
物、プリント回路板、電気封入材料、土木工学、建築材
料、接着剤、および航空技術など、幅広い分野で利用さ
れている。
【０００３】現在では、主にエポキシ樹脂およびフェノ
ール樹脂の２種類が、プリント回路板（ＰＣＢ）基板用
の樹脂材料として使用されている。このうち、フェノー
ル樹脂は単一層基板に、エポキシ樹脂は多層基板に、そ
れぞれ使用される。電気回路技術は、小型化、高機能
化、高密度化、高信頼化、そして低コスト化に向かって
いるが、このようなニーズによりよく対応できるのは多
層基板であることから、今日では、プリント回路板の基
板は、主にエポキシ樹脂組成物により構成されている。
ール樹脂の２種類が、プリント回路板（ＰＣＢ）基板用
の樹脂材料として使用されている。このうち、フェノー
ル樹脂は単一層基板に、エポキシ樹脂は多層基板に、そ
れぞれ使用される。電気回路技術は、小型化、高機能
化、高密度化、高信頼化、そして低コスト化に向かって
いるが、このようなニーズによりよく対応できるのは多
層基板であることから、今日では、プリント回路板の基
板は、主にエポキシ樹脂組成物により構成されている。
【０００４】ＰＣＢ基板に最も一般的に使用されるエポ
キシ樹脂は、ＦＲ４基板である。ＦＲ４基板は、ビスフ
ェノールＡタイプのエポキシ樹脂、遅延剤としてのテト
ラブロモビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（Ｄ
ＧＥＴＢＡ）と、硬化剤としてのジシアンジアミド（Ｄ
ＩＣＹ）、および硬化促進剤としての２−メチルイミダ
ゾール（２−ＭＩ）を含有する。しかしながら、ＦＲ４
エポキシ樹脂システムにおける硬化樹脂のガラス転移温
度（Ｔｇ）は約１３０℃であり、これは、ＰＣＢ基板に
必要な温度水準より低い。また、コストおよび便宜的な
面を考慮すると、硬化促進剤を添加すべきか否かに関
し、なお検討の余地が残る。
キシ樹脂は、ＦＲ４基板である。ＦＲ４基板は、ビスフ
ェノールＡタイプのエポキシ樹脂、遅延剤としてのテト
ラブロモビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（Ｄ
ＧＥＴＢＡ）と、硬化剤としてのジシアンジアミド（Ｄ
ＩＣＹ）、および硬化促進剤としての２−メチルイミダ
ゾール（２−ＭＩ）を含有する。しかしながら、ＦＲ４
エポキシ樹脂システムにおける硬化樹脂のガラス転移温
度（Ｔｇ）は約１３０℃であり、これは、ＰＣＢ基板に
必要な温度水準より低い。また、コストおよび便宜的な
面を考慮すると、硬化促進剤を添加すべきか否かに関
し、なお検討の余地が残る。
【０００５】特開平１−３０４１１２号公報は、ポリ
（スチレン−無水マレイン酸）を、(ＣＨ3)2Ｎ(ＣＨ2)3
ＮＨ2などの第三アミンと反応させることにより得られ
るポリマータイプの硬化剤を開示している。しかしなが
ら、この種の硬化剤を使用してもなお、硬化エポキシ樹
脂のＴｇは、その構造からみて低すぎる水準にある。
（スチレン−無水マレイン酸）を、(ＣＨ3)2Ｎ(ＣＨ2)3
ＮＨ2などの第三アミンと反応させることにより得られ
るポリマータイプの硬化剤を開示している。しかしなが
ら、この種の硬化剤を使用してもなお、硬化エポキシ樹
脂のＴｇは、その構造からみて低すぎる水準にある。
【０００６】特開昭６３−０１７９５４号公報では、ポ
リ（ｐ−アクリロニトリルフェニルマレイミド−スチレ
ン−無水マレイン酸）をポリマータイプのエポキシ樹脂
と反応させ、耐熱性かつ耐衝撃性の熱可塑性樹脂組成物
を製造している。
リ（ｐ−アクリロニトリルフェニルマレイミド−スチレ
ン−無水マレイン酸）をポリマータイプのエポキシ樹脂
と反応させ、耐熱性かつ耐衝撃性の熱可塑性樹脂組成物
を製造している。
【０００７】ポリマーコンポジションズ（Polym.Compo
s.）(1997),18(2),237〜241では、リャン（Liang）ら
が、ｐ−カルボキシフェニルマレイミドをエポキシ樹脂
と反応させ、エポキシ樹脂の主鎖を有するマレイミドを
製造している。この種のマレイミドは軟化点および硬化
温度が比較的低いため、靭性および熱安定性に優れた硬
化材料を得ることができる。
s.）(1997),18(2),237〜241では、リャン（Liang）ら
が、ｐ−カルボキシフェニルマレイミドをエポキシ樹脂
と反応させ、エポキシ樹脂の主鎖を有するマレイミドを
製造している。この種のマレイミドは軟化点および硬化
温度が比較的低いため、靭性および熱安定性に優れた硬
化材料を得ることができる。
【０００８】ピリペンコ（Pilipenko）らは、マレイミ
ドを使用してＥＤ−２０エポキシ樹脂を改良し、エポキ
シ樹脂のゲル化時間を短縮している（ケミカルアブスト
ラクツ（Chem.Abs.）109:632060）。
ドを使用してＥＤ−２０エポキシ樹脂を改良し、エポキ
シ樹脂のゲル化時間を短縮している（ケミカルアブスト
ラクツ（Chem.Abs.）109:632060）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した問題点を解決し、エポキシ樹脂の硬化剤として使用
できる新規なマレイミドコポリマーを提供することにあ
る。
した問題点を解決し、エポキシ樹脂の硬化剤として使用
できる新規なマレイミドコポリマーを提供することにあ
る。
【００１０】本発明のもう１つの目的は、熱硬化性のエ
ポキシ樹脂組成物を提供することにある。
ポキシ樹脂組成物を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、ガラス転移温度が高
い硬化エポキシ樹脂組成物を提供することにある。
い硬化エポキシ樹脂組成物を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、下記式（Ｉ）
で表わされるマレイミド誘導体、スチレン、および下記
式（III）で表わされる無水マレイン酸誘導体を共重合
させて得られるマレイミドコポリマーにかかわる。
で表わされるマレイミド誘導体、スチレン、および下記
式（III）で表わされる無水マレイン酸誘導体を共重合
させて得られるマレイミドコポリマーにかかわる。
【００１３】
【化３】
【００１４】式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は互いに同一ま
たは異なることができる。式（III）中、Ｒ3およびＲ4
は互いに同一または異なることができる。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ
3、およびＲ4は、水素、炭素数が１〜８のアルキル、炭
素数が２〜８のアルケニル、炭素数が６〜１０のアリー
ル、炭素数が７〜１５のアルキルアリール、炭素数が７
〜１５のアリールアルキル、および炭素数が３〜８のシ
クロアルキルよりなる群から独立して選択される。Ｒ5
は、フェニレンである。Ｒ6は、水素、または炭素数が
１〜８のアルキルである。
たは異なることができる。式（III）中、Ｒ3およびＲ4
は互いに同一または異なることができる。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ
3、およびＲ4は、水素、炭素数が１〜８のアルキル、炭
素数が２〜８のアルケニル、炭素数が６〜１０のアリー
ル、炭素数が７〜１５のアルキルアリール、炭素数が７
〜１５のアリールアルキル、および炭素数が３〜８のシ
クロアルキルよりなる群から独立して選択される。Ｒ5
は、フェニレンである。Ｒ6は、水素、または炭素数が
１〜８のアルキルである。
【００１５】本発明は、前記マレイミドコポリマーから
なるエポキシ樹脂に使用するための硬化剤にかかわる。
なるエポキシ樹脂に使用するための硬化剤にかかわる。
【００１６】本発明は、エポキシ樹脂と前記の硬化剤と
を、エポキシ樹脂のエポキシ基に対する硬化剤の官能基
の当量比が０．５〜１．５となる割合で含有する熱硬化
性のエポキシ樹脂組成物にかかわる。
を、エポキシ樹脂のエポキシ基に対する硬化剤の官能基
の当量比が０．５〜１．５となる割合で含有する熱硬化
性のエポキシ樹脂組成物にかかわる。
【００１７】本発明は、前記のエポキシ樹脂組成物を硬
化して得られる硬化エポキシ樹脂にかかわる。
化して得られる硬化エポキシ樹脂にかかわる。
【００１８】
【発明の実施の形態】マレイミドコポリマー（硬化剤）
本発明のマレイミドコポリマーは、上述した目的を達成
することができる新規なマレイミドコポリマーである。
本発明のマレイミドコポリマーは、前記式（Ｉ）で表わ
されるマレイミド誘導体、スチレン、および前記式（II
I）で表わされる無水マレイン酸誘導体を共重合させる
ことにより、調製することができる。本発明のマレイミ
ドコポリマーは、エポキシ樹脂の硬化剤として使用する
ことができる。
することができる新規なマレイミドコポリマーである。
本発明のマレイミドコポリマーは、前記式（Ｉ）で表わ
されるマレイミド誘導体、スチレン、および前記式（II
I）で表わされる無水マレイン酸誘導体を共重合させる
ことにより、調製することができる。本発明のマレイミ
ドコポリマーは、エポキシ樹脂の硬化剤として使用する
ことができる。
【００１９】本発明では、マレイミド誘導体として、前
記式（Ｉ）で表わされるマレイミド誘導体を使用し、無
水マレイン酸誘導体として、前記式（III）で表わされ
る無水マレイン酸誘導体を使用する。
記式（Ｉ）で表わされるマレイミド誘導体を使用し、無
水マレイン酸誘導体として、前記式（III）で表わされ
る無水マレイン酸誘導体を使用する。
【００２０】式（Ｉ）中、Ｒ1およびＲ2は、互いに同一
または異なることができる。Ｒ1およびＲ2は、水素、炭
素数が１〜８、好ましくは１〜４のアルキル、炭素数が
２〜８、好ましくは２〜４のアルケニル、炭素数が６〜
１０、好ましくは６〜８のアリール、炭素数が７〜１
５、好ましくは７〜１０のアルキルアリール、炭素数が
７〜１５、好ましくは７〜１０のアリールアルキル、お
よび炭素数が３〜８、好ましくは３〜５のシクロアルキ
ルよりなる群から独立して選択されることができる。Ｒ
1およびＲ2が、ともに水素であるマレイミド誘導体が好
ましい。
または異なることができる。Ｒ1およびＲ2は、水素、炭
素数が１〜８、好ましくは１〜４のアルキル、炭素数が
２〜８、好ましくは２〜４のアルケニル、炭素数が６〜
１０、好ましくは６〜８のアリール、炭素数が７〜１
５、好ましくは７〜１０のアルキルアリール、炭素数が
７〜１５、好ましくは７〜１０のアリールアルキル、お
よび炭素数が３〜８、好ましくは３〜５のシクロアルキ
ルよりなる群から独立して選択されることができる。Ｒ
1およびＲ2が、ともに水素であるマレイミド誘導体が好
ましい。
【００２１】式（Ｉ）中、Ｒ5は、フェニレンである。
【００２２】式（Ｉ）中、Ｒ6は、水素、または炭素数
が１〜８、好ましくは１〜４のアルキルであることがで
きる。Ｒ6が、水素、メチル、またはエチルであるマレ
イミド誘導体が好ましい。
が１〜８、好ましくは１〜４のアルキルであることがで
きる。Ｒ6が、水素、メチル、またはエチルであるマレ
イミド誘導体が好ましい。
【００２３】式（Ｉ）において、Ｒ1およびＲ2がともに
水素であり、Ｒ5がフェニレンであるマレイミド誘導体
は、下記式（Ｉ’）で表わすことができる。
水素であり、Ｒ5がフェニレンであるマレイミド誘導体
は、下記式（Ｉ’）で表わすことができる。
【００２４】
【化４】
【００２５】式（Ｉ’）で表わされるマレイミド誘導体
としては、たとえば、カルボキシフェニルマレイミド、
メチルカルボキシレートフェニルマレイミド、エチルカ
ルボキシレートフェニルマレイミドなどをあげることが
できる。
としては、たとえば、カルボキシフェニルマレイミド、
メチルカルボキシレートフェニルマレイミド、エチルカ
ルボキシレートフェニルマレイミドなどをあげることが
できる。
【００２６】式（Ｉ）で表わされるマレイミド誘導体
は、１種を単独で、または、２種以上を混合して使用す
ることができる。
は、１種を単独で、または、２種以上を混合して使用す
ることができる。
【００２７】式（III）中、Ｒ3およびＲ4は、互いに同
一または異なることができる。Ｒ3およびＲ4は、水素、
炭素数が１〜８、好ましくは１〜４のアルキル、炭素数
が２〜８、好ましくは２〜４のアルケニル、炭素数が６
〜１０、好ましくは６〜８のアリール、炭素数が７〜１
５、好ましくは７〜１０のアルキルアリール、炭素数が
７〜１５、好ましくは７〜１０のアリールアルキル、お
よび炭素数が３〜８、好ましくは３〜５のシクロアルキ
ルよりなる群から独立して選択されることができる。Ｒ
1およびＲ2が、ともに水素である無水マレイン酸誘導体
が好ましい。
一または異なることができる。Ｒ3およびＲ4は、水素、
炭素数が１〜８、好ましくは１〜４のアルキル、炭素数
が２〜８、好ましくは２〜４のアルケニル、炭素数が６
〜１０、好ましくは６〜８のアリール、炭素数が７〜１
５、好ましくは７〜１０のアルキルアリール、炭素数が
７〜１５、好ましくは７〜１０のアリールアルキル、お
よび炭素数が３〜８、好ましくは３〜５のシクロアルキ
ルよりなる群から独立して選択されることができる。Ｒ
1およびＲ2が、ともに水素である無水マレイン酸誘導体
が好ましい。
【００２８】本発明においては、式（Ｉ）のマレイミド
誘導体、スチレン、および式（III）の無水マレイン酸
誘導体の使用量に、特別な制限はないが、マレイミド誘
導体が１〜３０モル％、スチレンが３０〜６５モル％、
無水マレイン酸が２０〜６０モル％、ことにマレイミド
誘導体が５〜２５モル％、スチレンが３５〜６０モル
％、無水マレイン酸が２０〜４０モル％であることが好
ましい。本発明のマレイミドコポリマーは、好ましくは
１０００〜１００００、より好ましくは２０００〜７０
００の数平均分子量を有することができる。
誘導体、スチレン、および式（III）の無水マレイン酸
誘導体の使用量に、特別な制限はないが、マレイミド誘
導体が１〜３０モル％、スチレンが３０〜６５モル％、
無水マレイン酸が２０〜６０モル％、ことにマレイミド
誘導体が５〜２５モル％、スチレンが３５〜６０モル
％、無水マレイン酸が２０〜４０モル％であることが好
ましい。本発明のマレイミドコポリマーは、好ましくは
１０００〜１００００、より好ましくは２０００〜７０
００の数平均分子量を有することができる。
【００２９】マレイミド誘導体、スチレンおよび無水マ
レイン酸誘導体は、たとえば、有機溶媒に溶解させ、重
合開始剤を添加して、加熱することによって、重合させ
ることができる。有機溶媒としては、たとえば、メチル
エチルケトン、ジメチルアセトアミド、アセトン、テト
ラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジオキサンな
どの１種を単独で、または、２種以上を混合して使用す
ることができる。
レイン酸誘導体は、たとえば、有機溶媒に溶解させ、重
合開始剤を添加して、加熱することによって、重合させ
ることができる。有機溶媒としては、たとえば、メチル
エチルケトン、ジメチルアセトアミド、アセトン、テト
ラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、ジオキサンな
どの１種を単独で、または、２種以上を混合して使用す
ることができる。
【００３０】重合開始剤としては、たとえば、アゾビス
イソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチ
ル（acetyl peroxide）、過酸化ラウリルなどの１種を
単独で使用することができ、また、２種以上を併用する
ことができる。連鎖移動剤（chain transfer agent）と
しては、たとえば、ドデシルメルカプタン、第３ドデシ
ルメルカプタン（tert-dodecyl mercaptan）、ラウリル
メルカプタン、炭素数が１２〜１６のメルカプタン、４
−メチルイソプロピルベンゼン（4-methyl isopropyl b
enzene）などの１種を単独で使用することができ、ま
た、２種以上を併用することができる。
イソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル、過酸化アセチ
ル（acetyl peroxide）、過酸化ラウリルなどの１種を
単独で使用することができ、また、２種以上を併用する
ことができる。連鎖移動剤（chain transfer agent）と
しては、たとえば、ドデシルメルカプタン、第３ドデシ
ルメルカプタン（tert-dodecyl mercaptan）、ラウリル
メルカプタン、炭素数が１２〜１６のメルカプタン、４
−メチルイソプロピルベンゼン（4-methyl isopropyl b
enzene）などの１種を単独で使用することができ、ま
た、２種以上を併用することができる。
【００３１】エポキシ樹脂組成物
本発明の熱硬化性のエポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹
脂、および上述した本発明のマレイミドコポリマーを含
有する。本発明のエポキシ樹脂組成物において、本発明
のマレイミドコポリマーは、エポキシ樹脂の硬化剤とし
て作用する。本発明のマレイミドコポリマーは、硬化促
進剤としての効果をも有する。すなわち、本発明のマレ
イミドコポリマーを含有するエポキシ樹脂組成は、硬化
促進剤を別途に加えることがなくても、効果的に硬化す
ることができる。本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化さ
せることによって得られて硬化エポキシ樹脂は、１５０
℃よりも高い水準に達するガラス転移温度を有する。。
脂、および上述した本発明のマレイミドコポリマーを含
有する。本発明のエポキシ樹脂組成物において、本発明
のマレイミドコポリマーは、エポキシ樹脂の硬化剤とし
て作用する。本発明のマレイミドコポリマーは、硬化促
進剤としての効果をも有する。すなわち、本発明のマレ
イミドコポリマーを含有するエポキシ樹脂組成は、硬化
促進剤を別途に加えることがなくても、効果的に硬化す
ることができる。本発明のエポキシ樹脂組成物を硬化さ
せることによって得られて硬化エポキシ樹脂は、１５０
℃よりも高い水準に達するガラス転移温度を有する。。
【００３２】本発明のエポキシ樹脂組成物は、本発明の
マレイミドコポリマー（硬化剤）を、エポキシ樹脂のエ
ポキシ基に対する硬化剤の官能基の当量比が０．５〜
１．５となる割合で含有することができる。硬化剤の官
能基の当量は、式（Ｉ）のマレイミド誘導体に由来する
カルボキシ基（−ＣＯＯＲ 6 ）の当量と、式（III）の無
水マレイン酸誘導体に由来する酸無水物基の当量とを合
計したものである。酸無水物基は２価の官能基として作
用する。
マレイミドコポリマー（硬化剤）を、エポキシ樹脂のエ
ポキシ基に対する硬化剤の官能基の当量比が０．５〜
１．５となる割合で含有することができる。硬化剤の官
能基の当量は、式（Ｉ）のマレイミド誘導体に由来する
カルボキシ基（−ＣＯＯＲ 6 ）の当量と、式（III）の無
水マレイン酸誘導体に由来する酸無水物基の当量とを合
計したものである。酸無水物基は２価の官能基として作
用する。
【００３３】本発明への使用に適したエポキシ樹脂は、
本発明による硬化剤を使用して硬化され得るいずれのエ
ポキシ樹脂でもよく、特別な制限はない。エポキシ樹脂
としては、たとえば、フェノールエポキシ樹脂、ビスフ
ェノールＡエポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂など
をあげることができる。
本発明による硬化剤を使用して硬化され得るいずれのエ
ポキシ樹脂でもよく、特別な制限はない。エポキシ樹脂
としては、たとえば、フェノールエポキシ樹脂、ビスフ
ェノールＡエポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂など
をあげることができる。
【００３４】本発明による硬化剤（マレイミドコポリマ
ー）を使用すれば、硬化促進剤を別途に加えることがな
くても、エポキシ樹脂組成物を硬化させることができ
る。しかしながら、硬化反応をより加速させる目的で、
好ましくはエポキシ樹脂に対して、たとえば、０．０１
〜３重量％の硬化促進剤を、別途エポキシ樹脂組成物に
加えることができる。本発明への使用に適した硬化促進
剤の代表例としては、たとえば、イミダゾール化合物、
第三アミン化合物、ホスフィン化合物、シクロアミジン
化合物などをあげることができる。
ー）を使用すれば、硬化促進剤を別途に加えることがな
くても、エポキシ樹脂組成物を硬化させることができ
る。しかしながら、硬化反応をより加速させる目的で、
好ましくはエポキシ樹脂に対して、たとえば、０．０１
〜３重量％の硬化促進剤を、別途エポキシ樹脂組成物に
加えることができる。本発明への使用に適した硬化促進
剤の代表例としては、たとえば、イミダゾール化合物、
第三アミン化合物、ホスフィン化合物、シクロアミジン
化合物などをあげることができる。
【００３５】本発明の硬化剤（マレイミドコポリマー）
は、単独で、または、その他の硬化剤とブレンドした状
態で、使用することができる。本発明のエポキシ樹脂組
成物は、本発明の新規な硬化剤（マレイミドコポリマ
ー）とは異なる第２の硬化剤を、さらに含有することが
できる。第２の硬化剤は、エポキシ樹脂のエポキシ基に
対する第２の硬化剤の官能基の当量比が、たとえば、
０．５〜１．５である割合で存在することができる。第
２の硬化剤の代表例としては、たとえば、アミンタイプ
の硬化剤、無水物タイプの硬化剤、フェノールノボラッ
クタイプの硬化剤などをあげることができる。
は、単独で、または、その他の硬化剤とブレンドした状
態で、使用することができる。本発明のエポキシ樹脂組
成物は、本発明の新規な硬化剤（マレイミドコポリマ
ー）とは異なる第２の硬化剤を、さらに含有することが
できる。第２の硬化剤は、エポキシ樹脂のエポキシ基に
対する第２の硬化剤の官能基の当量比が、たとえば、
０．５〜１．５である割合で存在することができる。第
２の硬化剤の代表例としては、たとえば、アミンタイプ
の硬化剤、無水物タイプの硬化剤、フェノールノボラッ
クタイプの硬化剤などをあげることができる。
【００３６】硬化エポキシ樹脂
本発明の硬化エポキシ樹脂は、上述した本発明のエポキ
シ樹脂組成物を硬化させることによって得られる生成物
である。本発明のエポキシ樹脂組成物は、たとえば、１
３０〜２００℃程度の温度に加熱することによって、硬
化させることができる。本発明の硬化エポキシ樹脂は、
本発明の特殊な硬化剤（マレイミドコポリマー）を使用
することにより、１５０℃より高い水準、たとえば１５
０〜１９０℃に達するガラス転移温度を有することがで
きる。本発明の硬化エポキシ樹脂は、たとえば、電気封
入材料、積層プレート、各種塗料材料などに使用するこ
とができる。
シ樹脂組成物を硬化させることによって得られる生成物
である。本発明のエポキシ樹脂組成物は、たとえば、１
３０〜２００℃程度の温度に加熱することによって、硬
化させることができる。本発明の硬化エポキシ樹脂は、
本発明の特殊な硬化剤（マレイミドコポリマー）を使用
することにより、１５０℃より高い水準、たとえば１５
０〜１９０℃に達するガラス転移温度を有することがで
きる。本発明の硬化エポキシ樹脂は、たとえば、電気封
入材料、積層プレート、各種塗料材料などに使用するこ
とができる。
【００３７】
【実施例】本発明の上述およびその他の目的、特徴、お
よび長所をいっそう明瞭にするため、以下に好ましい実
施例をあげ、さらに詳しい説明を行なう。
よび長所をいっそう明瞭にするため、以下に好ましい実
施例をあげ、さらに詳しい説明を行なう。
【００３８】以下の実施例では、エポキシ樹脂として、
エポキシ当量が４１０〜４６０である２，２’−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの臭素化ジグリシ
ジルエーテル（長春人造樹脂公司製ＢＥＢ−５３０−Ａ
−８０（商品名））を使用する。
エポキシ当量が４１０〜４６０である２，２’−ビス
（４−ヒドロキシフェニル）プロパンの臭素化ジグリシ
ジルエーテル（長春人造樹脂公司製ＢＥＢ−５３０−Ａ
−８０（商品名））を使用する。
【００３９】実施例１（マレイミドコポリマーの製造）
２０．８ｇ（０．２モル）のスチレン、９．８ｇ（０．
１モル）の無水マレイン酸、および２１．７ｇ（０．１
モル）のｐ−カルボキシルフェニルマレイミドを、１２
０ｍｌのメチルエチルケトンとジメチルアセトアミドと
の混合溶媒（体積比は５／１）に溶解させ、得られた混
合溶液を、電磁攪拌機、凝縮管、および窒素引入れ口を
備えた５００ｍｌの四つ口反応器に入れた。
１モル）の無水マレイン酸、および２１．７ｇ（０．１
モル）のｐ−カルボキシルフェニルマレイミドを、１２
０ｍｌのメチルエチルケトンとジメチルアセトアミドと
の混合溶媒（体積比は５／１）に溶解させ、得られた混
合溶液を、電磁攪拌機、凝縮管、および窒素引入れ口を
備えた５００ｍｌの四つ口反応器に入れた。
【００４０】内容物を７５℃に加熱したのち、３．２ｇ
のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を含有する
メチルエチルケトン溶液を加え、内容物を溶解させた。
温度は、７０〜８０℃に維持した。５時間反応させたの
ち、大量の水を加えて沈殿を誘発させた。得られた沈殿
物を洗浄し、真空オーブンで６０℃で乾燥させた。こう
して得られた生成物は、ゲル透過クロマトグラフィ（Ｇ
ＰＣ）により数平均分子量（Ｍｎ）が６０００であり、
示差走査熱分析（ＤＳＣ）（加熱速度：２０℃／分）に
よりガラス転移温度（Ｔｇ）が２２５℃であると、決定
された。
のアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）を含有する
メチルエチルケトン溶液を加え、内容物を溶解させた。
温度は、７０〜８０℃に維持した。５時間反応させたの
ち、大量の水を加えて沈殿を誘発させた。得られた沈殿
物を洗浄し、真空オーブンで６０℃で乾燥させた。こう
して得られた生成物は、ゲル透過クロマトグラフィ（Ｇ
ＰＣ）により数平均分子量（Ｍｎ）が６０００であり、
示差走査熱分析（ＤＳＣ）（加熱速度：２０℃／分）に
よりガラス転移温度（Ｔｇ）が２２５℃であると、決定
された。
【００４１】実施例２（マレイミドコポリマーの製造）
ＡＩＢＮを含有するメチルエチルケトン溶液に０．４ｇ
のドデシルメルカプタンを加えること以外は、すべて実
施例１と同様の手順で実験を行なった。得られた生成物
は、ＧＰＣによりＭｎが３０００であり、ＤＳＣ（加熱
速度：２０℃／分）によりＴｇが１９８℃であると、決
定された。
のドデシルメルカプタンを加えること以外は、すべて実
施例１と同様の手順で実験を行なった。得られた生成物
は、ＧＰＣによりＭｎが３０００であり、ＤＳＣ（加熱
速度：２０℃／分）によりＴｇが１９８℃であると、決
定された。
【００４２】実施例３（マレイミドコポリマーの製造）
出発原料のモル比を変えること以外は、すべて実施例１
と同様の手順で実験を行なった。すなわち、出発原料と
して、３１．２ｇ（０．３モル）のスチレン、１９．６
ｇ（０．２モル）の無水マレイン酸、および２１．７ｇ
（０．１モル）のｐ−カルボキシフェニルマレイミド
を、それぞれ使用した。得られた生成物は、ＧＰＣによ
りＭｎが２７５０であり、ＤＳＣ（加熱速度：２０℃／
分）によりＴｇが１７７℃であると、決定された。
と同様の手順で実験を行なった。すなわち、出発原料と
して、３１．２ｇ（０．３モル）のスチレン、１９．６
ｇ（０．２モル）の無水マレイン酸、および２１．７ｇ
（０．１モル）のｐ−カルボキシフェニルマレイミド
を、それぞれ使用した。得られた生成物は、ＧＰＣによ
りＭｎが２７５０であり、ＤＳＣ（加熱速度：２０℃／
分）によりＴｇが１７７℃であると、決定された。
【００４３】実施例４（硬化エポキシ樹脂の製造）
３ｇのエポキシ樹脂と実施例１で得られたポリ（スチレ
ン−無水マレイン酸−ｐ−カルボキシフェニルマレイミ
ド）溶液とを、同一の当量だけ混合して充分に攪拌し、
均質な透明溶液を得た。ついで、得られた溶液をアルミ
ニウム板上に注ぎ、真空オーブンで６０℃で乾燥させ、
溶媒を除去した。得られたフィルムをオーブンに入れ、
１５０℃で２時間硬化させ、さらに１８０℃で２時間硬
化させた。こうして得られた硬化材料は、ＤＳＣ（加熱
速度：２０℃／分）により、Ｔｇが１６１℃であると決
定された。
ン−無水マレイン酸−ｐ−カルボキシフェニルマレイミ
ド）溶液とを、同一の当量だけ混合して充分に攪拌し、
均質な透明溶液を得た。ついで、得られた溶液をアルミ
ニウム板上に注ぎ、真空オーブンで６０℃で乾燥させ、
溶媒を除去した。得られたフィルムをオーブンに入れ、
１５０℃で２時間硬化させ、さらに１８０℃で２時間硬
化させた。こうして得られた硬化材料は、ＤＳＣ（加熱
速度：２０℃／分）により、Ｔｇが１６１℃であると決
定された。
【００４４】実施例５（硬化エポキシ樹脂の製造）
硬化剤として、実施例３で得られたポリ（スチレン−無
水マレイン酸−ｐ−カルボキシフェニルマレイミド）溶
液を使用すること以外は、すべて実施例４と同様の手順
で実験を行なった。こうして得られた硬化材料は、ＤＳ
Ｃ（加熱速度：２０℃／分）により、Ｔｇが１６５℃で
あると決定された。
水マレイン酸−ｐ−カルボキシフェニルマレイミド）溶
液を使用すること以外は、すべて実施例４と同様の手順
で実験を行なった。こうして得られた硬化材料は、ＤＳ
Ｃ（加熱速度：２０℃／分）により、Ｔｇが１６５℃で
あると決定された。
【００４５】実施例６（エポキシ樹脂組成物のゲル化時
間） ３ｇのエポキシ樹脂と実施例１で得られたポリ（スチレ
ン−無水マレイン酸−ｐ−カルボキシフェニルマレイミ
ド）溶液とを、同一の当量だけ混合して充分に攪拌し、
均質な透明溶液を得た。この溶液の１１０℃、１３０
℃、および１５０℃におけるゲル化時間をそれぞれ測定
し、結果を表１に示した。
間） ３ｇのエポキシ樹脂と実施例１で得られたポリ（スチレ
ン−無水マレイン酸−ｐ−カルボキシフェニルマレイミ
ド）溶液とを、同一の当量だけ混合して充分に攪拌し、
均質な透明溶液を得た。この溶液の１１０℃、１３０
℃、および１５０℃におけるゲル化時間をそれぞれ測定
し、結果を表１に示した。
【００４６】実施例７（エポキシ樹脂組成物のゲル化時
間） ０．０５ｇの２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）を
溶液に加えること以外は、すべて実施例６と同様の手順
で実験を行なった。この溶液の１１０℃、１３０℃、お
よび１５０℃におけるゲル化時間をそれぞれ測定し、結
果を表１に示した。
間） ０．０５ｇの２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）を
溶液に加えること以外は、すべて実施例６と同様の手順
で実験を行なった。この溶液の１１０℃、１３０℃、お
よび１５０℃におけるゲル化時間をそれぞれ測定し、結
果を表１に示した。
【００４７】実施例８（エポキシ樹脂組成物のゲル化時
間） ３ｇのエポキシ樹脂と実施例３で得られたポリ（スチレ
ン−無水マレイン酸−ｐ−カルボキシフェニルマレイミ
ド）溶液とを、同一の当量だけ混合して充分に攪拌し、
均質な透明溶液を得た。この溶液の１１０℃、１３０
℃、および１５０℃におけるゲル化時間をそれぞれ測定
し、結果を表１に示した。
間） ３ｇのエポキシ樹脂と実施例３で得られたポリ（スチレ
ン−無水マレイン酸−ｐ−カルボキシフェニルマレイミ
ド）溶液とを、同一の当量だけ混合して充分に攪拌し、
均質な透明溶液を得た。この溶液の１１０℃、１３０
℃、および１５０℃におけるゲル化時間をそれぞれ測定
し、結果を表１に示した。
【００４８】実施例９（エポキシ樹脂組成物のゲル化時
間） ０．０５ｇの２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）を
溶液に加えること以外は、すべて実施例８と同様の手順
で実験を行なった。この溶液の１１０℃、１３０℃、お
よび１５０℃におけるゲル化時間をそれぞれ測定し、結
果を表１に示した。
間） ０．０５ｇの２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）を
溶液に加えること以外は、すべて実施例８と同様の手順
で実験を行なった。この溶液の１１０℃、１３０℃、お
よび１５０℃におけるゲル化時間をそれぞれ測定し、結
果を表１に示した。
【００４９】比較例１
３ｇのエポキシ樹脂と市販の硬化剤（東京化成品（株）
製ＤＩＣＹ（商品名））とを同一の当量だけ取り、ジメ
チルアセトアミド溶液に溶解させた。得られた溶液に
０．１重量％の２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）
を加えて充分に攪拌し、均質な透明溶液を得た。この溶
液の１１０℃、１３０℃、および１５０℃におけるゲル
化時間をそれぞれ測定し、結果を表１に示した。
製ＤＩＣＹ（商品名））とを同一の当量だけ取り、ジメ
チルアセトアミド溶液に溶解させた。得られた溶液に
０．１重量％の２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）
を加えて充分に攪拌し、均質な透明溶液を得た。この溶
液の１１０℃、１３０℃、および１５０℃におけるゲル
化時間をそれぞれ測定し、結果を表１に示した。
【００５０】さらに、得られた溶液をアルミニウム板上
に注ぎ、真空オーブンで６０℃で乾燥させ、溶媒を除去
した。得られたフィルムをオーブンに入れ、１５０℃で
２時間硬化させ、さらに１８０℃で２時間硬化させた。
こうして得られた硬化材料は、ＤＳＣ（加熱速度：２０
℃／分）により、Ｔｇが１３０℃であると決定された。
に注ぎ、真空オーブンで６０℃で乾燥させ、溶媒を除去
した。得られたフィルムをオーブンに入れ、１５０℃で
２時間硬化させ、さらに１８０℃で２時間硬化させた。
こうして得られた硬化材料は、ＤＳＣ（加熱速度：２０
℃／分）により、Ｔｇが１３０℃であると決定された。
【００５１】比較例２
３ｇのエポキシ樹脂と市販のＳＭＡ（スチレン−コマレ
イミド）硬化剤（エルフアトケム（Elf Atochem）製Ｅ
Ｆ３０（商品名））とを同一の当量だけ取り、ジメチル
アセトアミドに溶解させた。得られた溶液に０．１重量
％の２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）を加えて充
分に攪拌し、均質な透明溶液を得た。この溶液の１１０
℃、１３０℃、および１５０℃におけるゲル化時間をそ
れぞれ測定し、結果を表１に示した。
イミド）硬化剤（エルフアトケム（Elf Atochem）製Ｅ
Ｆ３０（商品名））とを同一の当量だけ取り、ジメチル
アセトアミドに溶解させた。得られた溶液に０．１重量
％の２−メチルイミダゾール（硬化促進剤）を加えて充
分に攪拌し、均質な透明溶液を得た。この溶液の１１０
℃、１３０℃、および１５０℃におけるゲル化時間をそ
れぞれ測定し、結果を表１に示した。
【００５２】
【表１】
【００５３】以上の結果から、本発明の硬化剤（マレイ
ミドコポリマー）を使用して硬化された硬化生成物（硬
化エポキシ樹脂）は、従来の硬化剤（ＤＩＣＹやＳＭＡ
など）を使用した場合に比べ、より高いガラス転移温度
を得られることがわかる。また、本発明の硬化剤を使用
すると、硬化促進剤を加えたか否かにかかわらず、エポ
キシ樹脂組成物が、好ましいゲル化時間を示すことがわ
かる。これは、硬化促進剤を別途加えなくとも、本発明
による硬化剤を使用するだけで、エポキシ樹脂を効果的
に硬化させることができることを示している。反対に、
従来の硬化剤を使用した場合には、硬化促進剤を加えな
いと、ゲル化時間が非常に長くなってしまう。
ミドコポリマー）を使用して硬化された硬化生成物（硬
化エポキシ樹脂）は、従来の硬化剤（ＤＩＣＹやＳＭＡ
など）を使用した場合に比べ、より高いガラス転移温度
を得られることがわかる。また、本発明の硬化剤を使用
すると、硬化促進剤を加えたか否かにかかわらず、エポ
キシ樹脂組成物が、好ましいゲル化時間を示すことがわ
かる。これは、硬化促進剤を別途加えなくとも、本発明
による硬化剤を使用するだけで、エポキシ樹脂を効果的
に硬化させることができることを示している。反対に、
従来の硬化剤を使用した場合には、硬化促進剤を加えな
いと、ゲル化時間が非常に長くなってしまう。
【００５４】以上に好ましい実施例を開示したが、これ
らは決して本発明の範囲を限定するものではなく、当該
技術に熟知した者ならば誰でも、本発明の精神と領域を
脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えられるべきで
あって、したがって本発明の保護範囲は特許請求の範囲
で指定した内容を基準とする。
らは決して本発明の範囲を限定するものではなく、当該
技術に熟知した者ならば誰でも、本発明の精神と領域を
脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えられるべきで
あって、したがって本発明の保護範囲は特許請求の範囲
で指定した内容を基準とする。
【００５５】
【発明の効果】本発明のマレイミドコポリマーは、エポ
キシ樹脂の硬化剤として優れた特性を有する。本発明の
硬化剤によれば、適度なゲル化時間を有するエポキシ樹
脂組成物を得ることができ、ガラス転移温度が高い硬化
エポキシ樹脂を得ることができる。本発明のエポキシ樹
脂組成物は、適度なゲル化時間を有する。本発明の硬化
エポキシ樹脂は、ガラス転移温度が高い。
キシ樹脂の硬化剤として優れた特性を有する。本発明の
硬化剤によれば、適度なゲル化時間を有するエポキシ樹
脂組成物を得ることができ、ガラス転移温度が高い硬化
エポキシ樹脂を得ることができる。本発明のエポキシ樹
脂組成物は、適度なゲル化時間を有する。本発明の硬化
エポキシ樹脂は、ガラス転移温度が高い。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 呉 鳳美
台湾新竹市明湖路169号
(72)発明者 ▲とう▼ 宛容
台湾新竹縣竹北市竹義村華興街251号
(72)発明者 周 文賢
台湾新竹縣新豐郷信義街18巷27号
(72)発明者 楊 福多
台湾桃園縣楊梅鎭興南街61号
(56)参考文献 特開 平６−116460（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−9476（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−53833（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−266960（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−17954（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−304112（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08G 59/40 - 59/42
C08G 59/62 - 59/64
C08F 212/08
C08F 222/06
C08F 222/40
Claims (15)
- 【請求項１】 式（Ｉ）で表わされるマレイミド誘導
体、スチレンおよび式（III）で表わされる無水マレイ
ン酸誘導体を共重合させて得られるマレイミドコポリマ
ーからなるエポキシ樹脂に使用するための硬化剤： 【化１】 （ここで、 Ｒ1およびＲ2は互いに同一または異なり、Ｒ3およびＲ4
は互いに同一または異なり、 Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、およびＲ4は、水素、炭素数が１〜８の
アルキル、炭素数が２〜８のアルケニル、炭素数が６〜
１０のアリール、炭素数が７〜１５のアルキルアリー
ル、炭素数が７〜１５のアリールアルキル、および炭素
数が３〜８のシクロアルキルよりなる群から独立して選
択され、 Ｒ5は、フェニレンであり、 Ｒ6は、水素、または炭素数が１〜８のアルキルであ
る）。 - 【請求項２】 Ｒ1およびＲ2がともに水素である請求項
１記載の硬化剤。 - 【請求項３】 マレイミド誘導体が、カルボキシフェニ
ルマレイミド、メチルカルボキシレートフェニルマレイ
ミドおよびエチルカルボキシレートフェニルマレイミド
よりなる群から選択された１種または２種以上である請
求項１記載の硬化剤。 - 【請求項４】 マレイミド誘導体が、カルボキシフェニ
ルマレイミドである請求項３記載の硬化剤。 - 【請求項５】 マレイミドコポリマーが、１〜３０モル
％のマレイミド誘導体、３０〜６５モル％のスチレン、
および２０〜６０モル％の無水マレイン酸誘導体を反応
させて得られる請求項１記載の硬化剤。 - 【請求項６】 Ｒ3およびＲ4がともに水素である請求項
１記載の硬化剤。 - 【請求項７】 マレイミドコポリマーが１０００〜１０
０００の数平均分子量を有する請求項１記載の硬化剤。 - 【請求項８】 エポキシ樹脂と請求項１記載の硬化剤と
を、エポキシ樹脂のエポキシ基に対する硬化剤の官能基
の当量比が０．５〜１．５となる割合で含有する熱硬化
性のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項９】 エポキシ樹脂が、フェノールエポキシ樹
脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、およびノボラック
エポキシ樹脂よりなる群から選択される請求項８記載の
エポキシ樹脂組成物。 - 【請求項１０】 硬化促進剤をエポキシ樹脂に対して
０．０１〜３重量％の割合で含有する請求項８記載のエ
ポキシ樹脂組成物。 - 【請求項１１】 硬化促進剤が、イミダゾール化合物、
第三アミン化合物、ホスフィン化合物、およびシクロア
ミジン化合物よりなる群から選択される請求項１０記載
のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項１２】 請求項１記載の硬化剤とは異なる第２
の硬化剤を、エポキシ樹脂のエポキシ基に対する第２の
硬化剤の官能基の当量比が０．５〜１．５となる割合で
含有する請求項８記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項１３】 前記第２の硬化剤が、アミンタイプの
硬化剤、無水物タイプの硬化剤、およびフェノールノボ
ラックタイプの硬化剤よりなる群から選択される請求項
１２記載のエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項１４】 請求項８記載のエポキシ樹脂組成物を
硬化して得られる硬化エポキシ樹脂。 - 【請求項１５】 １５０℃より高いガラス転移温度を有
する請求項１４記載の硬化エポキシ樹脂。
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|---|---|
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| JP3404005B2 true JP3404005B2 (ja) | 2003-05-06 |
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ID=21641335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Country | Link |
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2000
- 2000-06-02 JP JP2000165854A patent/JP3404005B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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