JP3486934B2 - 熱硬化性樹脂組成物 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物

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JP3486934B2
JP3486934B2 JP29801093A JP29801093A JP3486934B2 JP 3486934 B2 JP3486934 B2 JP 3486934B2 JP 29801093 A JP29801093 A JP 29801093A JP 29801093 A JP29801093 A JP 29801093A JP 3486934 B2 JP3486934 B2 JP 3486934B2
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秀一 松浦
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、接着剤、積層材料、成
形材料等に有用で均一透明な被膜を与えることのできる
熱硬化性樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ポリイミドは耐熱性の優れた樹脂として
知られているが、ガラス転移温度が高いため成形性が劣
っていた。そこで成形性を改善するため軟化点の低いエ
ポキシ樹脂をブレンドすることが考えられる。しかし、
両者をブレンドした場合、しばしば相分離がおこり不均
一な被膜しか得られないことがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は均一透明な被
膜を与えることのできる熱硬化性樹脂組成物を提供する
ものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の熱硬化性樹脂組
成物は溶解性パラメータが13.5以下のポリイミド
と、分子量が400〜5000のエポキシ樹脂を用いる
ものである。又、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、溶解
性パラメータが12.0以上で13.5以下のポリイミ
ドと分子量が300以上で400未満のエポキシ樹脂を
用いるものである。
【0005】本発明において用いられるポリイミドは、
テトラカルボン酸二無水物またはトリカルボン酸無水物
と、ジアミンまたはジイソシアナートとの反応によって
得ることができる。
【0006】酸無水物としては、トリメッリット酸無水
物、ピロメッリット酸二無水物、3、3’、4、4’ー
ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物(BTD
A)、3、3’、4、4’ービフェニルテトラカルボン
酸二無水物、2、2’、3、3’ービフェニルテトラカ
ルボン酸二無水物、2、2ービスフタル酸ヘキサフルオ
ロイソプロピリデン二無水物、ビス(3、4ージカルボ
キシフェニル)エーテル二無水物、ビス(3、4ージカ
ルボキシフェニル)スルホン二無水物、4、4’ービス
(3、4ージカルボキシフェノキシ)ジフェニルスルホ
ン二無水物、2、2ービス[4ー(3、4ージカルボキ
シフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、エチレン
グリコールビストリメリテート二無水物(EBTA)、
デカメチレングリコールビストリメリテート二無水物
(DBTA)、ビスフェノールAビストリメリテート二
無水物(BABT),2、2ービス[4ー(3、4ージ
カルボキシフェニルベンゾイルオキシ)フェニル]ヘキ
サフルオロプロパン二無水物、4、4’ー[1、4ーフ
ェニレンビス(1ーメチルエチリデン)]ビスフェニル
ビストリメリテート二無水物等が挙げられる。
【0007】ジアミンとしては、パラフェニレンジアミ
ン、メタフェニレンジアミン、メタトルイレンジアミン
(MTDA)、4、4’ージアミノジフェニルエーテル
(DDE)、4、4’ージアミノジフェニルメタン、
4、4’ージアミノー3、3’、5、5’ーテトラメチ
ルジフェニルメタン、4、4’ージアミノー3、3’、
5、5’ーテトラエチルジフェニルメタン、4、4’ー
ジアミノー3、3’、5、5’ーテトライソプロピルジ
フェニルメタン(IPDDM)、4、4’ージアミノー
3、3’ージメチルー5、5’ージエチルジフェニルメ
タン、4、4’ージアミノー3、3’、5、5’ーテト
ラブチルジフェニルメタン、4、4’ージアミノジフェ
ニルスルホン、3、3’ージアミノジフェニルスルホ
ン、4、4’ージアミノベンゾフェノン、3、3’ージ
アミノベンゾフェノン、1、4ービス(4ーアミノクミ
ル)ベンゼン(BAP)、1、3ービス(4ーアミノク
ミル)ベンゼン、1、3ービス(3ーアミノフェノキ
シ)ベンゼン、1、4ービス(3ーアミノフェノキシ)
ベンゼン、1、4ービス(4ーアミノフェノキシ)ベン
ゼン、2、2ービス[4ー(4ーアミノフェノキシ)フ
ェニル]プロパン(BAPP)、2、2ービス[4ー
(3ーアミノフェノキシ)フェニル]プロパン、ビス
[4ー(3ーアミノフェノキシ)フェニル]スルホン
(mーAPPS)、ビス[4ー(4ーアミノフェノキ
シ)フェニル]スルホン(pーAPPS)、2、2ービ
ス[4ー(4ーアミノフェノキシ)フェニル]ヘキサフ
ルオロプロパン、4、4’ービス[3ー(4ーアミノー
α、α’ージメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニル
スルホン、4、4’ービス[4ー(4ーアミノーα、
α’ージメチルベンジル)フェノキシ]ジフェニルスル
ホン、4、4’ービス[3ー(4ーアミノーα、α’ー
ジメチルベンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、4、
4’ービス[4ー(4ーアミノーα、α’ージメチルベ
ンジル)フェノキシ]ベンゾフェノン、および
【化1】で表されるシロキサンジアミンが使用される。
【化1】 [ただし、R1およびR4は2価の有機基、R2およびR3
は1価の有機基であり、mは1〜100の整数であ
る。] 上記
【化1】で表されるシロキサンジアミンにおいてR1
よびR4としてはそれぞれ独立にトリメチレン基、テト
ラメチレン基、フェニレン基、トルイレン基等があり、
2およびR3としてはそれぞれ独立にメチル基、エチル
基、フェニル基等があり、複数個のR2および複数個の
3はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
【0008】
【化1】において、R1およびR4がどちらもトリメチレ
ン基であり、R2およびR3がどちらもメチル基である場
合に、mが1のもの、平均10前後のもの、平均20前
後のもの、平均30前後のもの、平均50前後のものお
よび平均100前後のものは、それぞれLPー710
0、Xー22ー161AS,Xー22ー161A、Xー
22ー161B、Xー22ー161CおよびXー22ー
161E(いずれも信越化学工業株式会社商品名)とし
て市販されている。ジイソシアナートは上記ジアミンに
おいてアミノ基をイソシアナート基に代えたものを用い
ることができる。
【0009】これらの酸無水物、ジアミン、ジイソシア
ナートのなかから、得られるポリイミドの溶解性パラメ
ータが13.5以下になるようにモノマーを適宜選択す
ればよい。ポリイミドの溶解性パラメータはR.F.Fed
orsの方法[Polymer Engineering and Science,14(2)
147 (1974)]によって算出することができる。
【0010】本発明において用いられるエポキシ樹脂と
しては特に制限はなく、例えばビスフェノールAのジグ
リシジルエーテル、ビスフェノールFのジグリシジルエ
ーテル、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボ
ラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂、
ポリアミンのポリグリシジル化物、多価アルコールのポ
リグリシジルエステル、多塩基酸のポリグリシジルエス
テル、脂環式エポキシ樹脂、ヒダントイン系エポキシ樹
脂等である。これらのエポキシ樹脂は塩素、臭素等のハ
ロゲンで置換されていてもよい。特に好ましいのはビス
フェノールAのジグリシジルエーテルおよびその臭素化
物である。これらのエポキシ樹脂は単独で使用してもよ
いし、2種以上を混合して使用してもよい。
【0011】エポキシ樹脂の分子量は、一分子中のエポ
キシ基の数にエポキシ当量を乗じた数で表すことができ
る。例えばジグリシジルの場合はエポキシ当量の2倍、
トリグリシジルの場合は3倍となる。
【0012】ポリイミドとエポキシ樹脂の混合比は特に
制限はなく、目的に応じて決めればよい。 本発明の熱
硬化性樹脂組成物にはポリマレイミドを添加してもよ
い。ポリマレイミドを添加することによって硬化物の耐
溶剤性を向上することができる。ポリマレイミドの添加
量はポリイミドとエポキシ樹脂の合計の10wt%以上
が耐溶剤性向上の観点から好ましい。10wt%より少
ないと耐溶剤性改善が十分でない。
【0013】ポリマレイミドとしては、N,N’−
(4、4’ージフェニルメタン)ビスマレイミド、N,
N’-(4、4’ージフェニルオキシ)ビスマレイミ
ド、N,N’−pーフェニレンビスマレイミド、N,
N’−mーフェニレンビスマレイミド、N,N’−2、
4ートリレンビスマレイミド、N,N’−2、6ートリ
レンビスマレイミド、N,N’−エチレンビスマレイミ
ド、N,N’−[4、4’−[2、2’ービス[4ー
(4ーフェノキシ)フェニル]プロパン]]ビスマレイ
ミド、N,N’−[4、4’−[2、2’ービス[4ー
(4ーフェノキシ)フェニル]ヘキサフルオルプロパ
ン]]ビスマレイミド、N,N’−ヘキサメチレンビス
マレイミド、N,N’−[4、4’ービス(3、5ージ
メチルフェニル)メタン]ビスマレイミド、N,N’−
[4、4’ービス(3、5ージエチルフェニル)メタ
ン]ビスマレイミド、N,N’−[4、4’ー(3ーメ
チルー5ーエチルフェニル)メタン]ビスマレイミド、
N,N’−[4、4’ービス(3、5ージイソプロピル
フェニル)メタン]ビスマレイミド、下記式
【化2】〜
【化7】で表される化合物があり、単一でまたは二種以
上混合して使用される。
【化2】
【化3】
【化4】
【化5】
【化6】
【化7】
【0014】本発明の熱硬化性樹脂組成物には必要に応
じて硬化剤、硬化促進剤などを添加して用いてもよい。
硬化剤としてはアミン類、酸無水物類、アミド類、ジシ
アンジアミド類、多価フェノール類等が用いられる。好
ましくはジシアンジアミド類、多価フェノール類で、特
に好ましくはジシアンジアミド類である。硬化促進剤と
しては三級アミン、三級アミンとフェノール類等とのコ
ンプレックス、イミダゾール類、イミダゾール類とフェ
ノール類あるいはエポキシ樹脂等とのコンプレックス、
三フッ化ホウ素コンプレックス類、サリチル酸誘導体、
過酸化物等である。好ましくは三級アミン、イミダゾー
ル類、イミダゾール類コンプレックス、過酸化物であ
る。過酸化物を用いる場合は活性化エネルギーが140
kJ/mol以上のものが耐溶剤性向上の点から特に好
ましい。また、以上の他にセラミック粉、ガラス粉など
のフィラーやカップリング剤、変性剤、充填材、顔料等
を添加してもよい。
【0015】
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの範囲に限定されるものではない。
【0016】実施例1 BABT(100モル%)、IPDDM(75モル%)、BAPP(25モル
%)からなる溶解性パラメータ 11.8のポリイミド70g
と分子量900のビスフェノールAのジグリシジルエーテ
ル30gとをDMF中で混合してワニスを作製した。こ
のワニスをガラス板上に流延した。100℃で10分乾
燥した後、剥離し、鉄枠にとめて150℃で30分乾燥
してフィルムを得た。このフィルムは均一透明であっ
た。
【0017】実施例2 分子量900のビスフェノールAのジグリシジルエーテル
の代りに分子量2900のビスフェノールAのジグリシジル
エーテルを用いる以外は実施例1と同様にしてフィルム
を得た。このフィルムは均一透明であった。
【0018】比較例1 分子量900のビスフェノールAのジグリシジルエーテル
の代りに分子量380のビスフェノールAのジグリシジル
エーテルを用いる以外は実施例1と同様にしてフィルム
を得た。このフィルムは不均一不透明であった。
【0019】実施例3 分子量900のビスフェノールAのジグリシジルエーテル
の代りに分子量440のo-クレゾールノボラック型エポキ
シ樹脂を用いる以外は実施例1と同様にしてフィルムを
得た。このフィルムは均一透明であった。
【0020】実施例4 BTDA(100モル%)、IPDDM(50モル%)、m-APPS(50
モル%)からなる溶解性パラメータ12.6のポリイミド70g
と分子量900のビスフェノールAのジグリシジルエーテ
ル30gとを用いる以外は実施例1と同様にしてフィル
ムを得た。このフィルムは均一透明であった。
【0021】実施例5 実施例4のポリイミド50gと分子量2900のビスフェノ
ールAのジグリシジルエーテル50gとを用いる以外は
実施例4と同様にしてフィルムを得た。このフィルムは
均一透明であった。
【0022】実施例6 BTDA(100モル%)、IPDDM(15モル%)、m-APPS(85
モル%)からなる溶解性パラメータ13.1のポリイミドと分子
量960の20%臭素化ビスフェノールAのジグリシジルエー
テルを用いる以外は実施例1と同様にしてフィルムを得
た。このフィルムは均一透明であった。
【0023】実施例7 ポリイミド90gとエポキシ樹脂10gとを用いる以外
は実施例6と同様にしてフィルムを得た。このフィルム
は均一透明であった。
【0024】比較例2 分子量960の20%臭素化ビスフェノールAのジグリシジル
エーテルの代りに分子量5500のビスフェノールAのジグ
リシジルエーテルを用いる以外は実施例6と同様にして
フィルムを得た。このフィルムは不均一不透明であっ
た。
【0025】比較例3 BTDA(100モル%)、m-APPS(50モル%)、MTDA(50モル
%)からなる溶解性パラメータ 13.8のポリイミドと分子
量960の20%臭素化ビスフェノールAのジグリシジルエー
テルを用いる以外は実施例1と同様にしてフィルムを得
た。このフィルムは不均一不透明であった。
【0026】比較例4 比較例3のポリイミド50gと分子量2900のビスフェノ
ールAのジグリシジルエーテル50gを用いる以外は実
施例1と同様にしてフィルムを得た。このフィルムは不
均一不透明であった。
【0027】実施例8 実施例6のポリイミド80gと分子量960の20%臭素化ビ
スフェノールAのジグリシジルエーテル20gとN,
N’−(4、4’−ジフェニルメタン)ビスマレイミド
(BMI)30g、ジシアンジアミド1.7g、イミダ
ゾールエポキシコンプレックス0.1g、ジクミルパー
オキシド2.4gを用いる以外は実施例1と同様にして
フィルムを得た。このフィルムは均一透明であった。ペ
ネトレーション法により荷重25kg/cm2、昇温速
度10℃/分の条件で測定したフィルムの軟化点は13
8℃であった。このフィルムを180℃,3MPa,1
時間の条件で硬化した。軟化点と同様にして測定した硬
化フィルムのガラス転移温度(Tg)は205℃であっ
た。硬化フィルムを塩化メチレンに室温で30分浸漬し
ても外観に変化はなかった。また溶出量は2.2wt%
であった。上記未硬化のフィルムを2枚の35μm厚片
面粗化銅箔の間にはさんで上記条件でプレスして銅張り
基板を得た。この基板の90度引きはがし強さ(引張り
速度50mm/min)は1.2kg/cmであった。
【0028】実施例9 ポリイミド70gとエポキシ樹脂30gおよびBMI5
0gを用いる以外は実施例8と同様にしてフィルムを得
た。このフィルムは均一透明であった。軟化点は134
℃であった。実施例8と同様にして硬化したフィルムの
Tgは196℃であり、硬化フィルムを塩化メチレンに
室温で30分浸漬しても外観に変化はなかった。また溶
出量は4.5wt%であった。銅張り基板の90度引き
はがし強さは1.5kg/cmであった。
【0029】実施例10 ポリイミド50gとエポキシ樹脂50gおよびBMI3
0g、ジシアンジアミド3.5g、イミダゾールエポキ
シコンプレックス0.3g、t-ブチルパーオキシベンゾ
エート1.5gを用いる以外は実施例8と同様にしてフ
ィルムを得た。このフィルムは均一透明であった。軟化
点は131℃であった。実施例8と同様にして硬化した
フィルムのTgは202℃であり、硬化フィルムを塩化
メチレンに室温で30分浸漬しても外観に変化はなかっ
た。また溶出量は3.5wt%であった。銅張り基板の
90度引きはがし強さは1.7kg/cmであった。
【0030】実施例11 BMIとt-ブチルパーオキシベンゾエートを用いない以
外は実施例10と同様にしてフィルムを得た。このフィ
ルムは均一透明であった。軟化点は145℃であった。
実施例8と同様にして硬化したフィルムのTgは161
℃であり、銅張り基板の90度引きはがし強さは1.2
kg/cmであった。硬化フィルムを塩化メチレンに室
温で30分浸漬したところしわ状に変形した。また溶出
量は65wt%であった。
【0031】実施例12 実施例1のポリイミド70gと分子量960の20%臭素化ビ
スフェノールAのジグリシジルエーテル30gとBMI
50g、ジシアンジアミド2.0g、イミダゾールエポ
キシコンプレックス0.15g、2,5−ジメチル−
2,5−ジー(t−ブチルパーオキシ)ヘキシンー3
2.1gを用いる以外は実施例8と同様にしてフィルム
を得た。このフィルムは均一透明であった。軟化点は1
21℃であった。実施例8と同様にして硬化したフィル
ムのTgは196℃であり、硬化フィルムを塩化メチレ
ンに室温で30分浸漬しても外観に変化はなかった。ま
た溶出量は23wt%であった。
【0032】実施例13 BMIと2,5−ジメチル−2,5−ジー(t−ブチル
パーオキシ)ヘキシンー3を用いない以外は実施例12
と同様にしてフィルムを得た。このフィルムは均一透明
であった。軟化点は130℃で、実施例8と同様にして
硬化したフィルムのTgは158℃であった。硬化フィ
ルムを塩化メチレンに室温で30分浸漬したところしわ
状に変形した。また溶出量は92wt%であった。
【0033】実施例14 実施例6のポリイミド80gと分子量900のビスフェノ
ールAのジグリシジルエーテル20gとN,N’−
[4、4’−[2、2’ービス[4ー(4ーフェノキ
シ)フェニル]プロパン]]ビスマレイミド30g、ジ
シアンジアミド1.7g、イミダゾールエポキシコンプ
レックス0.1g、ジクミルパーオキシド2.4gを用
いる以外は実施例1と同様にしてフィルムを得た。この
フィルムは均一透明であった。軟化点は132℃であっ
た。実施例8と同様にして硬化したフィルムのTgは1
94℃であり、硬化フィルムを塩化メチレンに室温で3
0分浸漬しても外観に変化はなかった。また溶出量は
5.2wt%であった。 実施例15 実施例6のポリイミド50gと分子量340のビスフェノ
ールAのジグリシジルエーテル50gとを用いる以外は
実施例6と同様にしてフィルムを得た。このフィルムは
均一透明であった。 実施例16 実施例6のポリイミド80gと分子量340のビスフェノ
ールAのジグリシジルエーテル20gとN,N’−
(4、4’−ジフェニルメタン)ビスマレイミド(BM
I)30g、ジシアンジアミド1.7g、イミダゾール
エポキシコンプレックス0.1g、ジクミルパーオキシ
ド2.4gを用いる以外は実施例1と同様にしてフィル
ムを得た。このフィルムは均一透明であった。ペネトレ
ーション法により荷重25kg/cm2、昇温速度10
℃/分の条件で測定したフィルムの軟化点は80℃であ
った。このフィルムを180℃,3MPa,1時間の条
件で硬化した。軟化点と同様にして測定した硬化フィル
ムのガラス転移温度(Tg)は215℃であった。硬化
フィルムを塩化メチレンに室温で30分浸漬しても外観
に変化はなかった。また溶出量は1.8wt%であっ
た。上記未硬化のフィルムを2枚の35μm厚片面粗化
銅箔の間にはさんで上記条件でプレスして銅張り基板を
得た。この基板の90度引きはがし強さ(引張り速度5
0mm/min)は1.5kg/cmであった。
【0034】
【発明の効果】本発明の熱硬化性樹脂組成物は、均一透
明な被膜を与えることができ、特に、ポリマレイミドを
併用した場合には耐溶剤性に優れた硬化物を与えること
ができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−7384(JP,A) 特開 昭64−85247(JP,A) 特開 平5−9441(JP,A) 特開 昭63−270728(JP,A) 特開 昭60−229929(JP,A) 特開 平5−241291(JP,A) 特開 平5−148345(JP,A) 特開 平5−140526(JP,A) 特開 平5−32892(JP,A) 特開 平5−25453(JP,A) 特開 平5−32950(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C08L 63/00 - 63/10 C08L 79/08 C08L 35/00

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶解性パラメータ(Fedorsの方法
    により求められる値)が13.5以下のポリイミドと、
    分子量が400〜5000のエポキシ樹脂とより成るこ
    とを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
  2. 【請求項2】 溶解性パラメータ(Fedorsの方法
    により求められる値)が13.5以下のポリイミドと、
    分子量が400〜5000のエポキシ樹脂およびポリマ
    レイミドとより成ることを特徴とする熱硬化性樹脂組成
    物。
  3. 【請求項3】 溶解性パラメータ(Fedorsの方法
    により求められる値)が12.0以上で13.5以下の
    ポリイミドと、分子量が300以上で400未満のエポ
    キシ樹脂とより成ることを特徴とする熱硬化性樹脂組成
    物。
  4. 【請求項4】 溶解性パラメータ(Fedorsの方法
    により求められる値)が12.0以上で13.5以下の
    ポリイミドと、分子量が300以上で400未満のエポ
    キシ樹脂およびポリマレイミドとより成ることを特徴と
    する熱硬化性樹脂組成物。
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