JP5530458B2 - エポキシ樹脂のための金属安定剤 - Google Patents

Description

本明細書中に開示される実施形態は、電気用積層物において有用なエポキシ組成物に関する。より具体的には、本明細書中に開示される実施形態は、電気用積層物において有用な金属含有化合物を含む安定剤を有するエポキシ組成物に関する。

高性能な電気用途において有用な熱硬化性材料（例えば、高性能な回路基板など）は１組の厳しい特性要求を満たさなければならない。例えば、そのような材料は最適には、良好な高温特性、例えば、高いガラス転移温度（例えば、２００℃を超えるガラス転移温度）及び高い温度での低い吸湿（例えば、０．５％未満の吸湿）などを有する。熱硬化性樹脂配合物材料において使用される成分はまた、安定な溶解性を有機溶媒（例えば、アセトン、２−ブタノン又はシクロヘキサノンなど）において示さなければならない。これは、電気用積層物の調製では従来、繊維（例えば、ガラスなど）ウエブを、プレプレグを形成するために熱硬化性樹脂の溶液により含浸することが伴うからである。濡らされた繊維ウエブは、溶媒を除き、かつ、熱硬化性樹脂を部分的に硬化させる（「Ｂ段階」化）ために、処理装置と呼ばれる通風炉に通される。処理装置から出て来る含浸ウエブがプレプレグと呼ばれる。典型的には、処理装置の条件は、Ｂ段階樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）が室温を超え、その結果、プレプレグが粘着性でないように選ばれる。プレプレグから複合物部品への変換では、１つ又はそれ以上のプレプレグシートを積み重ね、その後、硬化プロセスを完了させるために加圧下で加熱すること（「Ｃ段階」）が要求される。Ｃ段階化の期間中、樹脂は、空隙を排除するために十分に流動しなければならず、しかし、多量の樹脂がウエブの端で失われるほどに多く流動してはならない。Ｃ段階プロセスの期間中における樹脂の流動は温度及び圧力の設定点により幾分か制御することができるが、理想的な樹脂は、加工可能な粘度の広い温度範囲（広い「加工域」）を有する。

エポキシ樹脂は、非常に広範囲に使用されているエンジニアリング樹脂の１つであり、電気用積層物を含めて、様々な複合物におけるその使用について周知である。様々なエポキシ樹脂がこれまで、耐熱性、化学的抵抗性、断熱性、寸法安定性及び接着性などにおいて優れているために、電気機器／電子機器のための材料として、例えば、電気用積層物のための材料などとして使用されている。

様々な用途のために、特に電気デバイス及び電子デバイスの構成材料のためには、難燃剤が、電気的不良の場合における火災の可能性を減らすために配合物に添加されなければならない。臭素化難燃剤が現在、市場で優位を占めている。

無鉛はんだ規制の出現により、電気用積層物がさらされる温度が約２０℃〜４０℃上がって、２３０℃〜２６０℃に達している。これらの温度において、典型的な臭素化樹脂は不安定であり、無鉛はんだ用途には適さない可能性がある。従って、靭性及び加工性を依然として維持しながら、熱安定性をエポキシ樹脂において達成することが求められている。

本発明の１つの実施形態において、ａ）エポキシ樹脂、ｂ）硬化剤、及び、ｃ）金属含有化合物を含む安定剤（但し、金属含有化合物は、第１１族〜第１３族の金属及びそれらの組合せからなる群より選択される金属を含む）を含むか、又は、上記のａ）、ｂ）及びｃ）からなるか、又は、上記のａ）、ｂ）及びｃ）から本質的になる組成物であって、ハロゲン含有化合物から調製される組成物が開示される。

ナノ酸化亜鉛配合物についての、Ｔ_ｄに対する酸化亜鉛のｐｈｒのプロットである。

本発明の１つの実施形態において、ａ）エポキシ樹脂、ｂ）硬化剤、及び、ｃ）金属含有化合物を含む安定剤（但し、前記金属含有化合物は、第１１族〜第１３族の金属及びそれらの組合せからなる群より選択される金属を含む）を含むか、又は、上記のａ）、ｂ）及びｃ）からなるか、又は、上記のａ）、ｂ）及びｃ）から本質的になる組成物であって、ハロゲン含有化合物から調製される組成物が開示される。

本明細書中に開示される実施形態において使用される様々なエポキシ樹脂は異なることができ、これらには、例えば、とりわけ、ノボラック樹脂及びイソシアナート修飾エポキシ樹脂を含めて、単独又は２つ以上の組合せで使用することができる従来の市販されているエポキシ樹脂が含まれる。エポキシ樹脂を本明細書中に開示される組成物のために選ぶことにおいて、最終製造物の特性に対してだけでなく、樹脂組成物の加工に影響を及ぼす可能性がある粘度及び他の特性に対しても考慮しなければならない。

エポキシ樹脂成分は、１つ又はそれ以上の反応性オキシラン基（これは本明細書中では「エポキシ基」又は「エポキシ官能性」として示される）を含有する任意の物質も含めて、組成物を成形することにおいて有用である任意のタイプのエポキシ樹脂も可能である。本明細書中に開示される実施形態において有用なエポキシ樹脂には、モノ官能性エポキシ樹脂、多官能性又はポリ官能性のエポキシ樹脂、及び、それらの組合せが含まれ得る。モノマー状エポキシ樹脂及びポリマー状エポキシ樹脂は、脂肪族、脂環式、芳香族又は複素環式のエポキシ樹脂が可能である。ポリマー状エポキシには、末端エポキシ基を有する線状ポリマー（例えば、ポリオキシアルキレングリコールのジグリシジルエーテル）、ポリマー骨格のオキシランユニット（例えば、ポリブタジエンポリエポキシド）、及び、ペンダント状エポキシ基を有するポリマー（例えば、グリシジルメタクリラートのポリマー又はコポリマーなど）が含まれる。これらのエポキシは純粋な化合物であってよく、しかし、一般には、分子あたり１つ又は２つ以上のエポキシ基を含有する化合物の混合物である。１つの実施形態において、エポキシ樹脂がハロゲン含有化合物から調製される。典型的には、ハロゲンは臭素である。いくつかの実施形態において、エポキシ樹脂はまた、さらなる架橋を生じさせるために、無水物、有機酸、アミノ樹脂、フェノール樹脂、又は、（触媒されるときには）エポキシ基と高い温度で反応し得る反応性の−ＯＨ基を含むことができる。１つの実施形態において、エポキシ樹脂が、グリシジルエーテルを、エポキシ末端オリゴマーを形成するためのビスフェノール化合物（例えば、ビスフェノールＡ又はテトラブロモビスフェノールＡなど）と接触させることによって製造される。別の実施形態において、エポキシ樹脂は、オキサゾリジノンを形成するためのイソシアヌラートとの反応によって改良することができる。好適なオキサゾリジノンはトルエンジイソシアナート及びメチレンジイソシアナート（ＭＤＩ又はメチレンビス（フェニレンイソシアナート））を含む。

本発明の組成物はまた、他の熱硬化性樹脂及び熱可塑性プラスチックの添加によって改質することができる。他の熱硬化性樹脂の例としては、シアナート系化合物、トリアジン系化合物、マレイミド系化合物、ベンゾキサジン系化合物、アリル化フェノール系化合物及びアセチレン性化合物が含まれるが、これらに限定されない。熱可塑性プラスチックの例としては、ポリ（アリールエーテル）（例えば、ポリフェニレンオキシドなど）、ポリ（エーテルスルホン）、ポリ（エーテルイミド）及び関連物質が挙げられる。

一般に、エポキシ樹脂は、グリシジル化樹脂、脂環式樹脂及びエポキシ化オイルなどが可能である。グリシジル化樹脂はしばしば、グリシジルエーテル（例えば、エピクロロヒドリンなど）と、ビスフェノール化合物（例えば、ビスフェノールＡなど）との反応生成物；Ｃ_４〜Ｃ_２８アルキルグリシジルエーテル；Ｃ_２〜Ｃ_２８アルキル−及びアルケニル−グリシジルエステル；Ｃ_１〜Ｃ_２８アルキル−モノフェノールグリシジルエーテル及びＣ_１〜Ｃ_２８アルキル−ポリフェノールグリシジルエーテル；多価フェノール（例えば、ピロカテコール、レゾルシノール、ヒドロキノン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメタン（すなわち、ビスフェノールＦ）、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルジメチルメタン（すなわち、ビスフェノールＡ）、４，４’−ジヒドロキシジフェニルメチルメタン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルシクロヘキサン、４，４’−ジヒドロキシ−３，３’−ジメチルジフェニルプロパン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン及びトリス（４−ヒドロキシフィニル）メタン（tris(4-hydroxyphynyl)methane）など）のポリグリシジルエーテル；上記ジフェノールの塩素化生成物及び臭素化生成物のポリグリシジルエーテル；ノボラックのポリグリシジルエーテル；芳香族ヒドロカルボン酸の塩をジハロアルカン又はジハロゲンジアルキルエーテルによりエステル化することによって得られるジフェノールのエーテルをエステル化することによって得られるジフェノールのポリグリシジルエーテル；フェノール系化合物と、少なくとも２個のハロゲン原子を含有する長鎖ハロゲンパラフィンとを縮合することによって得られるポリフェノールのポリグリシジルエーテルである。本明細書中に開示される実施形態において有用なエポキシ樹脂の他の例としては、ビス−４，４’−（１−メチルエチリデン）フェノールジグリシジルエーテル及び（クロロメチル）オキシランビスフェノールＡジグリシジルエーテルが挙げられる。

いくつかの実施形態において、エポキシ樹脂には、グリシジルエーテルタイプ、グリシジルエステルタイプ、脂環式タイプ、複素環式タイプ及びハロゲン化エポキシ樹脂などが含まれ得る。好適なエポキシ樹脂の限定されない例としては、クレゾールノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポキシ樹脂、ビフェニルエポキシ樹脂、ヒドロキノンエポキシ樹脂、スチルベンエポキシ樹脂、並びに、それらの混合物及び組合せを挙げることができる。

好適なポリエポキシ化合物には、レゾルシノールジグリシジルエーテル（１，３−ビス（２，３−エポキシプロポキシ）ベンゼン）、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（２，２−ビス（ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル）プロパン）、トリグリシジルｐ−アミノフェノール（４−（２，３−エポキシプロポキシ）−Ｎ，Ｎ−ビス（２，３−エポキシプロピル）アニリン）、ブロモビスフェノールＡのジグリシジルエーテル（２，２−ビス（４−（２，３−エポキシプロポキシ）３−ブロモ−フェニル）プロパン）、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル（２，２−ビス（ｐ−（２，３−エポキシプロポキシ）フェニル）メタン）、ｍｅｔａ−及び／又はｐａｒａ−アミノフェノールのトリグリシジルエーテル（３−（２，３−エポキシプロポキシ）Ｎ，Ｎ−ビス（２，３−エポキシプロピル）アニリン）、そして、テトラグリシジルメチレンジアニリン（Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラ（２，３−エポキシプロピル）４，４’−ジアミノジフェニルメタン）、並びに、２つ以上のポリエポキシ化合物の混合物が含まれ得る。見出される有用なエポキシ樹脂のより網羅的な列挙を、Ｌｅｅ，Ｈ．及びＮｅｖｉｌｌｅ，Ｋ．、Handbook of Epoxy Resins、McGraw-Hill Book Company（１９８２年再発行）において見出すことができる。

他の好適なエポキシ樹脂には、芳香族アミン及びエピクロロヒドリンに基づくポリエポキシ化合物が含まれ、例えば、Ｎ，Ｎ’−ジグリシジル−アニリン；Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−４，４’−ジアミノジフェニルメタン；Ｎ−ジグリシジル−４−アミノフェニルグリシジルエーテル；及びＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジル−１，３−プロピレンビス−４−アミノベンゾアートなどが含まれる。エポキシ樹脂にはまた、芳香族ジアミン、芳香族モノ第一級アミン、アミノフェノール、多価フェノール、多価アルコール、ポリカルボン酸の１つ又はそれ以上のグリシジル誘導体が含まれ得る。

有用なエポキシ樹脂には、例えば、多価ポリオール（例えば、エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、グリセロール及び２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンなど）のポリグリシジルエーテル；脂肪族ポリカルボン酸及び芳香族ポリカルボン酸（例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸及び二量化リノール酸など）のポリグリシジルエーテル；ポリフェノール（例えば、ビスフェノールＡ、ビス−フェノールＦ、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）イソブタン及び１，５−ジヒドロキシナフタレンなど）のポリグリシジルエーテル；アクリラート成分又はウレタン成分を有する修飾エポキシ樹脂；グリシジルアミンエポキシ樹脂；並びに、ノボラック樹脂が含まれる。

エポキシ化合物は脂環式（cycloaliphatic又はalicyclic）エポキシドが可能である。脂環式エポキシドの例としては、ジカルボン酸の脂環式エステルのジエポキシド、例えば、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）オキサラート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）アジパート、ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジパート、ビス（３，４−エポキシシクロヘキシルメチル）ピメラートなど；ビニルシクロヘキセンジエポキシド；リモネンジエポキシド；及びジシクロペンタジエンジエポキシドなどが挙げられる。ジカルボン酸の脂環式エステルの他の好適なジエポキシドが、例えば、米国特許第２，７５０，３９５号に記載される。

他の脂環式エポキシドには、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系化合物が含まれ、例えば、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；３，４−エポキシ−１−メチルシクロヘキシル−メチル−３，４−エポキシ−１−メチルシクロヘキサンカルボキシラート；６−メチル−３，４−エポキシシクロヘキシルメチルメチル−６−メチル−３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシラート；３，４−エポキシ−２−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−２−メチルシクロヘキサンカルボキシラート；３，４−エポキシ−３−メチルシクロヘキシル−メチル−３，４−エポキシ−３−メチルシクロヘキサンカルボキシラート；３，４−エポキシ−５−メチルシクロヘキシル−メチル−３，４−エポキシ−５−メチルシクロヘキサンカルボキシラートなどが含まれる。他の好適な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系化合物が、例えば、米国特許第２，８９０，１９４号に記載される。

有用であるさらなるエポキシ含有物質には、グリシジルエーテルモノマーに基づくものが含まれる。例が、多価フェノール（例えば、ビスフェノール化合物など）を過剰なクロロヒドリン（例えば、エピクロロヒドリンなど）と反応することによって得られる多価フェノールのジグリシジルエーテル又はポリグリシジルエーテルである。そのような多価フェノールには、レゾルシノール、ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン（これはビスフェノールＦとして公知である）、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（これはビスフェノールＡとして公知である）、２，２−ビス（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジブロモフェニル）プロパン、１，１，２，２−テトラキス（４’−ヒドロキシ−フェニル）エタン、又は、酸条件下で得られる、フェノール系化合物とホルムアルデヒドとの縮合物（例えば、フェノールノボラック及びクレゾールノボラックなど）が含まれる。このタイプのエポキシ樹脂の例が、米国特許第３，０１８，２６２号に記載される。他の例としては、多価アルコール（例えば、１，４−ブタンジオールなど）又はポリアルキレングリコール（例えば、ポリプロピレングリコールなど）のジグリシジルエーテル又はポリグリシジルエーテル、及び、脂環式ポリオール（例えば、２，２−ビス（４−ヒドロキシシクロヘキシル）プロパンなど）のジグリシジルエーテル又はポリグリシジルエーテルが挙げられる。他の例がモノ官能性樹脂であり、例えば、クレシルグリシジルエーテル又はブチルグリシジルエーテルなどである。

別の種類のエポキシ化合物が、多価カルボン酸（例えば、フタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸又はヘキサヒドロフタル酸など）のポリグリシジルエステル及びポリ（β−メチルグリシジル）エステルである。さらなる種類のエポキシ化合物が、アミン、アミド及び複素環式窒素塩基のＮ−グリシジル誘導体であり、例えば、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルアニリン、Ｎ，Ｎ−ジグリシジルトルイジン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラグリシジルビス（４−アミノフェニル）メタン、トリグリシジルイソシアヌラート、Ｎ，Ｎ’−ジグリシジルエチルウレア、Ｎ，Ｎ’−ジグリシジル−５，５−ジメチルヒダントイン及びＮ，Ｎ’−ジグリシジル−５−イソプロピルヒダントインなどである。

さらに別のエポキシ含有物質が、グリシドールのアクリル酸エステル（例えば、グリシジルアクリラート及びグリシジルメタクリラートなど）と、１つ又はそれ以上の共重合可能なビニル化合物とのコポリマーである。そのようなコポリマーの例が、１：１のスチレン−グリシジルメタクリラート、１：１のメチル−メタクリラートグリシジルアクリラート、及び、６２．５：２４：１３．５のメチルメタクリラート−エチルアクリラート−グリシジルメタクリラートである。

容易に入手することができるエポキシ化合物には、オクタデシレンオキシド；グリシジルメタクリラート；ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル；Ｄ．Ｅ．Ｒ．（商標）３３１（ビスフェノールＡの液状エポキシ樹脂）及びＤ．Ｅ．Ｒ．（商標）３３２（ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル）（これらは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能である）；ビニルシクロヘキセンジオキシド；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；３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシル−メチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボキシラート；ビス（３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル）アジパート；ビス（２，３−エポキシシクロペンチル）エーテル；ポリプロピレングリコールで修飾された脂肪族エポキシ；ジペンテンジオキシド；エポキシ化ポリブタジエン；エポキシ官能性を含有するシリコーン樹脂；難燃性エポキシ樹脂（例えば、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能なＤ．Ｅ．Ｒ．（商標）５３０、同５３８、同５３９、同５６０、同５９２及び同５９３の商品名で入手可能な臭素化ビスフェノール型エポキシ樹脂など）；フェノールホルムアルデヒドノボラックのポリグリシジルエーテル（例えば、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能なＤ．Ｅ．Ｎ．（商標）４３１及びＤ．Ｅ．Ｎ．（商標）４３８の商品名で入手可能なものなど）；及びレゾルシノールジグリシジルエーテルが含まれる。具体的には示されないが、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＤ．Ｅ．Ｒ．（商標）及びＤ．Ｅ．Ｎ．（商標）の商品名名称での他のエポキシ樹脂もまた使用することができる。

１つの実施形態において、エポキシ樹脂は、グリシジルエーテルを、オキサゾリジノン成分を形成するためのビスフェノール化合物及びポリイソシアナート（例えば、トルエンジイソシアナート又は「メチレンジイソシアナート」（メチレンジアニリンのジイソシアナート）など）と接触させることによって製造することができる。これらの樹脂は、米国特許第５，１１２，９３２号に概略される方法を使用して調製することができる（これは参照により本明細書中に組み込まれる）。

他の好適なエポキシ樹脂が、例えば、米国特許第７，１６３，９７３号、同第６，６３２，８９３号、同第６，２４２，０８３号、同第７，０３７，９５８号、同第６，５７２，９７１号、同第６，１５３，７１９号及び同第５，４０５，６８８号、並びに、米国特許出願公開第２００６０２９３１７２号及び同第２００５０１７１２３７号に開示される（これらのそれぞれが本明細書によって参照により本明細書中に組み込まれる）。

他の好適なエポキシ樹脂には、フェノール樹脂、ベンゾキサジン樹脂、アリールシアナート樹脂、アリールトリアジン樹脂及びマレイミド樹脂が含まれる。

上記で列挙されたエポキシ樹脂の任意の混合物もまた、当然のことではあるが、使用することができる。

硬化剤（又はキュアリング剤）を、熱硬化組成物を形成するための組成物の架橋を促進させるために備えることができる。硬化剤は個別に使用することができ、又は、２つ以上の混合物として使用することができる。いくつかの実施形態において、硬化剤には、ジシアンジアミド（ｄｉｃｙ）又はフェノール系キュアリング剤（例えば、ノボラック、レゾール、ビスフェノールなど）が含まれ得る。他の硬化剤には、その一部が上記で開示されるが、改良された（オリゴマー状）エポキシ樹脂が含まれ得る。１つの実施形態において、硬化剤を、ハロゲンが典型的には臭素であるハロゲン含有化合物から調製することができる。改良されたエポキシ樹脂硬化剤の例としては、例えば、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル（又は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）及び過剰なビスフェノール又は（テトラブロモビスフェノール）から調製されるエポキシ樹脂を挙げることができる。ポリ（スチレン−ｃｏ−無水マレイン酸）などの無水物もまた使用することができる。

硬化剤にはまた、第一級ポリアミン及び第二級ポリアミン並びにそれらの付加物、無水物、そして、ポリアミドが含まれ得る。例えば、多官能性アミンには、脂肪族アミン化合物、例えば、ジエチレントリアミン（Ｄ．Ｅ．Ｈ．（商標）２０、これは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能である）、トリエチレンテトラミン（Ｄ．Ｅ．Ｈ．（商標）２４、これは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能である）、テトラエチレンペンタミン（Ｄ．Ｅ．Ｈ．（商標）２６、これは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ（Ｍｉｄｌａｎｄ、Ｍｉｃｈｉｇａｎ）から入手可能である）など、同様にまた、上記アミンと、エポキシ樹脂、希釈剤又は他のアミン反応性化合物との付加物が含まれ得る。芳香族アミン（例えば、メタフェニレンジアミン及びジアミンジフェニルスルホンなど）、脂肪族ポリアミン（例えば、アミノエチルピペラジン及びポリエチレンポリアミンなど）及び芳香族ポリアミン（例えば、メタフェニレンジアミン、ジアミンジフェニルスルホン及びジエチルトルエンジアミンなど）もまた使用することができる。

無水物硬化剤には、例えば、とりわけ、ナド酸メチル無水物（nadic methyl anhydride）、ヘキサヒドロフタル酸無水物、トリメリト酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、無水フタル酸、メチルヘキサヒドロフタル酸無水物、テトラヒドロフタル酸無水物及びメチルテトラヒドロフタル酸無水物が含まれ得る。

硬化剤には、フェノール由来ノボラック又は置換フェノール由来ノボラック、或いは、無水物が含まれ得る。好適な硬化剤の限定されない例としては、フェノールノボラック硬化剤、クレゾールノボラック硬化剤、ジシクロペンタジエンビスフェノール硬化剤、リモネン型硬化剤、無水物及びそれらの混合物が挙げられる。

いくつかの実施形態において、フェノールノボラック硬化剤はビフェニル成分又はナフチル成分を含有することができる。フェノール性ヒドロキシ基が化合物のビフェニル成分又はナフチル成分に結合することができる。このタイプの硬化剤は、例えば、欧州特許第９１５１１８Ａ１号に記載される方法に従って調製することができる。例えば、ビフェニル成分を含有する硬化剤を、フェノールをビスメトキシ−メチレンビフェニルと反応することによって調製することができる。

他の実施形態において、硬化剤には、ジシアンジアミド、三フッ化ホウ素モノエチルアミン及びジアミノシクロヘキサンが含まれ得る。硬化剤にはまた、イミダゾール系化合物、それらの塩及び付加物が含まれ得る。これらのエポキシ硬化剤は典型的には室温で固体である。好適なイミダゾール系硬化剤の例が欧州特許第９０６９２７Ａ１号に開示される。他の硬化剤には、フェノール系、ベンゾキサジン、芳香族アミン、アミドアミン、脂肪族アミン、無水物及びフェノール系化合物が含まれる。

いくつかの実施形態において、硬化剤は、アミノ基あたり５００までの分子量を有するポリアミド又はアミノ化合物、例えば、芳香族アミン又はグアニジン誘導体であり得る。アミノ系キュアリング剤の例としては、４−クロロフェニル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ウレア及び３，４−ジクロロフェニル−Ｎ，Ｎ−ジメチル−ウレアが挙げられる。

本明細書中に開示される実施形態において有用な硬化剤の他の例としては、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン及び４，４’−ジアミノジフェニルスルホン；メチレンジアニリン；ビス（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）−１，４−ジイソプロピルベンゼン（これは、Ｈｅｘｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．からＥＰＯＮ１０６２として入手可能である）；及びビス（４−アミノフェニル）−１，４−ジイソプロピルベンゼン（これは、Ｈｅｘｉｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．からＥＰＯＮ１０６１として入手可能である）が挙げられる。

エポキシ化合物のためのチオール系硬化剤もまた使用することができ、これらが、例えば、米国特許第５，３７４，６６８号に記載される。本明細書中で使用されるように、「チオール」にはまた、ポリチオール系又はポリメルカプタン系のキュアリング剤が含まれる。例示的なチオールには、脂肪族チオール、例えば、メタンジチオール、プロパンジチオール、シクロヘキサンジチオール、２−メルカプトエチル−２，３−ジメルカプトスクシナート、２，３−ジメルカプト−１−プロパノール（２−メルカプトアセタート）、ジエチレングリコールビス（２−メルカプトアセタート）、１，２−ジメルカプトプロピルメチルエーテル、ビス（２−メルカプトエチル）エーテル、トリメチロールプロパントリス（チオグリコラート）、ペンタエリトリトールテトラ（メルカプトプロピオナート）、ペンタエリトリトールテトラ（チオグリコラート）、エチレングリコールジチオグリコラート、トリメチロールプロパントリス（β−チオプロピオナート）、プロポキシル化アルカンのトリ−グリシジルエーテルのトリス−メルカプタン誘導体、及び、ジペンタエリトリトールポリ（β−チオプロピオナート）など；脂肪族チオールのハロゲン置換された誘導体；芳香族チオール、例えば、ジメルカプトベンゼン、トリメルカプトベンゼン又はテトラメルカプトベンゼン、ビス（メルカプトアルキル）ベンゼン、トリス（メルカプトアルキル）ベンゼン又はテトラキス（メルカプトアルキル）ベンゼン、ジメルカプトビフェニル、トルエンジチオール及びナフタレンジチオールなど；芳香族チオールのハロゲン置換された誘導体；複素環含有チオール、例えば、アミノ−４，６−ジチオール−ｓｙｍ−トリアジン、アルコキシ−４，６−ジチオール−ｓｙｍ−トリアジン、アリールオキシ−４，６−ジチオール−ｓｙｍ−トリアジン及び１，３，５−トリス（３−メルカプトプロピル）イソシアヌラートなど；複素環含有チオールのハロゲン置換された誘導体；少なくとも２つのメルカプト基を有し、かつ、メルカプト基に加えてイオウ原子を含有するチオール化合物、例えば、ビス（メルカプトアルキルチオ）ベンゼン、トリス（メルカプトアルキルチオ）ベンゼン又はテトラ（メルカプトアルキルチオ）ベンゼン、ビス（メルカプトアルキルチオ）アルカン、トリス（メルカプトアルキルチオ）アルカン又はテトラ（メルカプトアルキルチオ）アルカン、ビス（メルカプトアルキル）ジスルフィド、ヒドロキシアルキルスルフィドビス（メルカプトプロピオナート）、ヒドロキシアルキルスルフィドビス（メルカプトアセタート）、メルカプトエチルエーテルビス（メルカプトプロピオナート）、１，４−ジチアン−２，５−ジオールビス（メルカプトアセタート）、チオジグリコール酸ビス（メルカプトアルキルエステル）、チオジプロピオン酸ビス（２−メルカプトアルキルエステル）、４，４−チオ酪酸ビス（２−メルカプトアルキルエステル）、３，４−チオフェンジチオール、ビスムチオール（bismuththiol）及び２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾールなどが含まれる。

硬化剤はまた、求核性物質が可能であり、例えば、アミン、第三級ホスフィン、求核性アニオンを伴う第四級アンモニウム塩、求核性アニオンを伴う第四級ホスホニウム塩、イミダゾール系化合物、求核性アニオンを伴う第三級アルセニウム（arsenium）塩、及び、求核性アニオンを伴う第三級スルホニウム塩などが可能である。

エポキシ樹脂、アクリロニトリル又はメタクリラートとの付加物形成によって修飾される脂肪族ポリアミンもまた、場合により、キュアリング剤として利用される。加えて、様々なマンニッヒ塩基を使用することができる。アミン基が芳香族環に直接に結合する芳香族アミンもまた、場合により使用される。

本明細書中に開示される実施形態において硬化剤として有用である、求核性アニオンを伴う第四級アンモニウム塩には、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラプロピルアンモニウムアセタート、ヘキシルトリメチルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムシアニド、セチルトリエチルアンモニウムアジド、Ｎ，Ｎ−ジメチルピロリジニウムイソシアナート、Ｎ−メチルピリジニウムフェノラート、Ｎ−メチル−ｏ−クロロピリジニウムクロリド及びメチルビオロゲンジクロリドなどが含まれ得る。

本明細書中における使用のための硬化剤の好適性を、製造者の仕様書を参照することによって、又は、日常的な実験によって求めることができる。製造者の仕様書を、キュアリング剤が、液状又は固体のエポキシと混合するための所望される温度で非晶質固体又は結晶性固体であるかを明らかにするために使用することができる。代替では、固体のキュアリング剤を、固体キュアリング剤の非晶質性又は結晶性、及び、液体形態又は固体形態のどちらかで樹脂組成物と混合するためのキュアリング剤の好適性を求めるために、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）を使用して試験することができる。

上記で記載されるエポキシ硬化剤（又はキュアリング剤）の１つ又はそれ以上の混合物もまた使用することができる。

好適な金属含有化合物はどれも、本明細書中に開示される実施形態において安定剤として使用することができる。一般に、金属含有化合物における金属は、元素周期表の第１１族〜第１３族の金属及びそれらの組合せからなる群より選択される。これらの金属には、銅、銀、金、レントゲニウム、亜鉛、カドミウム、水銀、ウンウンビウム、ホウ素、アルミニウム、ガリウム、インジウム、タリウム及びウンウントリウムが含まれる。第１１族〜第１３族の金属に加えて、鉛及びスズもまた使用することができる。１つの実施形態において、金属は亜鉛である。

本明細書中に開示される実施形態において、金属含有化合物は一般に、金属塩、金属水酸化物、金属酸化物、金属アセチルアセトナート、有機金属化合物及びそれらの任意の２つ以上の組合せであり得る。金属が亜鉛である１つの実施形態において、金属含有化合物が、亜鉛塩、水酸化亜鉛、酸化亜鉛、亜鉛アセチルアセトナート、有機亜鉛化合物及びそれらの任意の２つ以上の組合せからなる群より選択される。１つの実施形態において、金属含有化合物は酸化亜鉛であり得る。１つの実施形態において、金属含有化合物はジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（これはまた、「ジラム」として公知である）である。酸化亜鉛が金属含有化合物として使用される１つの実施形態において、酸化亜鉛が、酸化亜鉛前駆体をエポキシ樹脂に加えることによってその場で形成され得る。１つの実施形態において、酸化亜鉛前駆体が、亜鉛フェナート（フェノキシド）及びその誘導体からなる群より選択され得る。１つの実施形態において、酸化亜鉛前駆体は亜鉛フェナートである。

安定剤は、任意の好適な粒子サイズを有することができる。１つの実施形態において、粒子はミクロスケール又はナノスケールであり得る。

理論によってとらわれることを望まないが、金属含有化合物は組成物における求核性窒素の供給源との供与結合を形成することが考えられる。供与結合（これはまた、配位共有結合として公知である）は、結合において共有される両方の電子が同じ原子に由来する、２個の原子（すなわち、金属及び配位子）の間における結合形成を表すものである。臭素化された熱硬化樹脂の分解温度（Ｔｄ）が、（触媒として使用される）イミダゾール、ｄｉｃｙ（硬化剤として使用されるジシアンジアミド）及びオキサゾリジノン（いくつかの樹脂の骨格）の濃度に対する負の二乗関数（逆放物線）である。ジシアンジアミドをフェノール性キュアリング剤により置き換えることは臭素／ＨＢｒ喪失のより遅い速度をもたらし、従って、より高いＴｄをもたらす。開示された実施形態の金属化合物はｄｉｃｙとの錯体を形成し、従って、ｄｉｃｙにより硬化させられた臭素化エポキシの分解速度を遅くする。求核性窒素源の例としては、イミダゾール系化合物、オキサゾリジノン系化合物、ジシアンジアミド及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定されない。

安定剤は一般に、組成物の総重量に基づいて約０．１重量パーセント〜約２０重量パーセントの範囲における量で存在させることができる。

必要な場合には、触媒を、上記で記載される組成物に加えることができる。触媒には、分子あたり１つのイミダゾール環を有する化合物（例えば、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、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、２−ヘプタデシルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−イソプロピルイミダゾール、２−フェニル−４−ベンジルイミダゾール、１−シアノエチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノエチル−２−イソプロピルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１）’］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４−メチルイミダゾリル−（１）’］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−ウンデシルイミダゾリル−（１）’］−エチル−ｓ−トリアジン、２−メチルイミダゾリウム−イソシアヌル酸付加物、２−フェニルイミダゾリウム−イソシアヌル酸付加物、１−アミノエチル−２−メチルイミダゾール、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール及び２−フェニル−４−ベンジル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールなど）、及び、上記で名前が挙げられたヒドロキシメチル含有イミダゾール化合物（例えば、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール及び２−フェニル−４−ベンジル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールなど）を脱水することによって、また、それらをホルムアルデヒドと縮合することによって得られる、分子あたり２つ以上のイミダゾール環を有する化合物（例えば、４，４’−メチレン−ビス−（２−エチル−５−メチルイミダゾールなど）を含めて、様々なイミダゾール化合物が含まれ得るが、これらに限定されない。

他の実施形態において、好適な触媒には、アミン系触媒、例えば、Ｎ−アルキルモルホリン、Ｎ−アルキルアルカノールアミン、Ｎ，Ｎ−ジアルキルシクロヘキシルアミン及びアルキルアミン（但し、アルキル基は、メチル、エチル、プロピル、ブチル及びそれらの異性形態である）、及び、複素環式アミンなどが含まれ得る。

非アミン系触媒もまた使用することができる。ビスマス、鉛、スズ、チタン、鉄、アンチモン、ウラン、カドミウム、コバルト、トリウム、アルミニウム、水銀、亜鉛、ニッケル、セリウム、モリブデン、バナジウム、銅、マンガン及びジルコニウムの有機金属化合物を使用することができる。例示的な例としては、硝酸ビスマス、２−エチルヘキサン酸鉛、安息香酸鉛、塩化第二鉄、三塩化アンチモン、酢酸第一スズ、オクタン酸第一スズ及び２−エチルヘキサン酸第一スズが挙げられる。使用することができる他の触媒が、例えば、ＰＣＴ公開番号国際公開第００／１５６９０号に開示される（これはその全体が参照により組み込まれる）。

いくつかの実施形態において、好適な触媒には、求核性のアミン及びホスフィン、とりわけ、窒素複素環化合物、例えば、アルキル化イミダゾール（例えば、２−フェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、１−メチルイミダゾール、２−メチル−４−エチルイミダゾール）及び他の複素環化合物（例えば、ジアザビシクロウンデセン（ＤＢＵ）、ジアザビシクロオクテン、ヘキサメチレンテトラミン、モルホリン、ピペリジンなど）など；トリアルキルアミン（例えば、トリエチルアミン、トリメチルアミン、ベンジルジメチルアミンなど）；ホスフィン（例えば、トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリエチルホスフィンなど）；第四級塩（例えば、トリエチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラエチルアンモニウムアセタート、トリフェニルホスホニウムアセタート及びトリフェニルホスホニウムヨージドなど）が含まれ得る。上記で記載された触媒の１つ又はそれ以上の混合物もまた使用することができる。

組成物に加えることができる別の成分が溶媒又は溶媒のブレンド混合物である。エポキシ樹脂組成物において使用される溶媒は、樹脂組成物における他の成分との混和性を有し得る。使用される溶媒を、電気用積層物を作製することにおいて典型的に使用される溶媒から選択することができる。本発明において用いられる好適な溶媒の例としては、例えば、ケトン、エーテル、アセタート、芳香族炭化水素、シクロヘキサノン、ジメチルホルムアミド、グリコールエーテル及びそれらの組合せが挙げられる。

触媒及び阻害剤のための溶媒には、場合により、極性溶媒が含まれる。１個〜２０個の炭素原子を有する低級アルコール（例えば、メタノールなど）は、プレプレグが形成されるとき、良好な溶解性、及び、樹脂マトリックスから除くための良好な揮発性をもたらす。他の有用な溶媒には、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、ＤＯＷＡＮＯＬ（商標）ＰＭＡ、ＤＯＷＡＮＯＬ（商標）ＰＭ、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルスルスルホキシド（dimethylsulsulfoxide）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、１，２−プロパンジオール、エチレングリコール及びグリセリンが含まれ得る。

組成物において使用される溶媒の総量は一般に、いくつかの実施形態において約０．５重量パーセントから約９５重量パーセントにまで及ぶ。他の実施形態において、溶媒の総量は２重量パーセントから６０重量パーセントにまで及ぶことができ、他の実施形態では３重量パーセントから５０重量パーセントにまで及ぶことができ、さらに他の実施形態では５重量パーセントから４０重量パーセントにまで及ぶことができる。上記で記載される溶媒の１つ又はそれ以上の混合物もまた使用することができる。

組成物はまた、ハロゲン含有化合物を含有する。一般に、ハロゲン含有化合物は、臭素化難燃剤を含めて、ハロゲン化難燃剤である。臭素された添加物の具体的な例としては、臭素化ポリフェノール、例えば、テトラブロモビスフェノールＡ（ＴＢＢＡ）及びテトラブロモビスフェノールＦ、並びに、それらに由来する物質（例えば、ＴＢＢＡ−ジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ又はＴＢＢＡと、ＴＢＢＡ−ジグリシジルエーテルとの反応生成物、及び、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルと、ＴＢＢＡとの反応生成物）が挙げられる。上記で記載される難燃剤添加物の１つ又はそれ以上の混合物もまた使用することができる。

本明細書中に開示される組成物は、必要な場合には、相乗剤、並びに、従来の添加物及び不活性なフィラーを含むことができる。相乗剤には、例えば、水酸化マグネシウム、ホウ酸亜鉛及びメタロセン、溶媒（例えば、アセトン、メチルエチルケトン及びＤＯＷＡＮＯＬ（商標）ＰＭＡ）が含まれ得る。添加物及び不活性なフィラーには、場合により、例えば、シリカ、アルミナ、ガラス、タルク、金属粉、二酸化チタン、浸潤化剤、顔料、着色剤、離型剤、カップリング剤、イオン捕捉剤、ＵＶ安定剤、軟化剤及び粘着性付与剤が含まれる。添加物及びフィラーにはまた、とりわけ、フュームドシリカ、骨材（例えば、ガラスビーズなど）、ポリテトラフルオロエチレン、ポリオール樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、グラファイト、二硫化モリブデン、研磨顔料、粘度降下剤、窒化ホウ素、雲母、核剤及び安定剤が含まれ得る。フィラーには、０．５ｎｍから１００ミクロンにまで及ぶ粒子サイズを有し得る機能性又は非機能性の粒子状フィラーが含まれることがあり、場合により、例えば、アルミナ三水和物、酸化アルミニウム、水酸化酸化アルミニウム、金属酸化物及びナノチューブが含まれる。フィラー及び改質剤は、エポキシ樹脂組成物への添加に先立って、水分を追い出すために予熱することができる。加えて、必要に応じて使用されるこれらの添加物は、硬化前及び／又は硬化後において組成物の特性に対する影響を有する可能性があり、組成物及び所望される反応生成物を配合するときには考慮に入れなければならない。シラン処理されたフィラーを使用することができる。

他の実施形態において、本明細書中に開示される組成物は強化剤を含むことができる。強化剤は、二次的な相をポリマーマトリックスの内部に形成することによって機能する。この二次的な相はゴム様であり、従って、亀裂成長を止めることができ、これにより、改善された衝撃靭性を提供することができる。強化剤には、当分野では公知であるポリスルホン、ケイ素含有エラストマーポリマー、ポリシロキサン及び他のゴム強化剤が含まれ得る。

いくつかの実施形態において、より高分子量の比較的不揮発性のモノアルコール、ポリオール、及び、他のエポキシ反応性又はイソシアナト反応性の希釈剤の少量を、本明細書中に開示される硬化性組成物又は熱硬化性樹脂組成物において可塑剤として役立たせるために、所望される場合、使用することができる。例えば、イソシアナート、イソシアヌラート、シアナートエステル、アリル含有分子又は他のエチレン性不飽和化合物、及び、アクリラートをいくつかの実施形態では使用することができる。例示的な非反応性の熱可塑性樹脂には、ポリフェニルスルホン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニリデンフルオリド、ポリエーテルイミド、ポリフタルイミド、ポリベンゾイミダゾール、アクリル、フェノキシ及びウレタンが含まれる。他の実施形態において、本明細書中に開示される組成物はまた、定着剤を含むことができ、例えば、修飾オルガノシラン（エポキシ化、メタクリル、アミノ）、アセチルアセトナート系化合物及びイオウ含有分子などを含むことができる。

さらに他の実施形態において、本明細書中に開示される組成物は、湿潤化助剤及び分散化助剤を含むことができ、例えば、修飾オルガノシラン、ＢＹＫ Ｗ９００シリーズ及びＢＹＫ Ｗ９０１０、並びに、修飾フルオロカーボンを含むことができる。なおさらに他の実施形態において、本明細書中に開示される組成物は脱泡添加物を場合により含み、例えば、ＢＹＫ Ａ５３０、ＢＹＫ Ａ５２５、ＢＹＫ Ａ５５５及びＢＹＫ Ａ５６０を場合により含む。本明細書中に開示される組成物はまた、場合により、ポリマー特性を改善するために、表面改質剤（例えば、スリップ添加物及び光沢添加物）及び離型剤（例えば、ワックス）、並びに、他の機能的な添加物又は予備反応製造物を含む。

いくつかの実施形態は、場合により、本明細書中に開示される硬化性組成物及び電気用積層体組成物の特定の性質を得るために配合され得る他の共反応物を含む。共反応物、及び／或いは、上記で記載される添加物の１つ又はそれ以上の混合物もまた使用することができる。

他の実施形態において、本明細書中に開示される熱硬化性組成物は繊維状強化材を含むことができ、例えば、連続繊維及び／又はチョップドファイバーなどを含むことができる。繊維状強化材には、ガラス繊維、炭素繊維又は有機繊維（例えば、ポリアミド、ポリイミド及びポリエステルなど）が含まれ得る。熱硬化性組成物の実施形態において使用される繊維状強化剤の濃度は、組成物の総重量に基づいて約１重量パーセント〜約９５重量パーセントの間であり得る；他の実施形態では約５重量パーセント〜９０重量パーセントの間であり得る；他の実施形態では約１０パーセント〜８０パーセントの間であり得る；他の実施形態では約２０パーセント〜７０パーセントの間であり得る；さらに他の実施形態では３０パーセント〜６０パーセントの間であり得る。

他の実施形態において、本明細書中に開示される組成物はナノフィラーを含むことができる。ナノフィラーには、無機又は有機又は金属のものが含まれてもよく、また、ナノフィラーは、粉末、ウィスカー、繊維、プレート又はフィルムの形態であってもよい。ナノフィラーは一般に、少なくとも１つの大きさ（長さ、幅又は厚さ）が約０．１ナノメートル〜約１００ナノメートルである任意のフィラーであってもよく、又は、そのようなフィラーの任意の組合せであってもよい。例えば、粉末については、少なくとも１つの大きさが粒度として特徴付けられ得る；ウィスカー及び繊維については、少なくとも１つの大きさが直径である；プレート及びフィルムについては、少なくとも１つの大きさが厚さである。例えば、粘土を、エポキシ樹脂に基づくマトリックスに分散させることができ、また、粘土は、剪断下でエポキシ樹脂に分散されるときには、非常に薄い成分層に砕くことができる。ナノフィラーには、粘土、有機粘土、カーボンナノチューブ、ナノウィスカー（例えば、ＳｉＣなど）、ＳｉＯ_２、周期表のｓ群、ｐ群、ｄ群及びｆ群から選択される元素、そのように選択される１つ又はそれ以上の元素のアニオン又は塩、金属、金属酸化物及びセラミックスが含まれ得る。

上記で記載される添加物の任意の濃度は、本明細書中に開示される熱硬化性組成物において使用されるとき、組成物の総重量に基づいて約１パーセント〜９５パーセントの間であり得る；他の実施形態では２パーセント〜９０パーセントの間であり得る；他の実施形態では５パーセント〜８０パーセントの間であり得る；他の実施形態では１０パーセント〜６０パーセントの間であり得る；さらに他の実施形態では１５パーセント〜５０パーセントの間であり得る。

組成物における成分の割合は、部分的には、製造されるべき電気用積層体組成物又は被覆又は他の最終使用製造物において所望される特性、組成物の所望される硬化応答、及び、組成物の所望される貯蔵安定性（所望される貯蔵寿命）に依存し得る。上記で記載される実施形態における組成物は、ワニスを製造するために使用することができる。エポキシ樹脂に加えて、ワニスはまた、キュアリング剤、硬化剤及び触媒を含有することができる。その後、ワニスは、プレプレグ、電気用積層物、被覆、複合物、注入成形物及び接着剤を含めて、様々な製造物を製造するために使用することができる。

いくつかの実施形態において、エポキシ樹脂を組成物の総重量に基づいて０．１重量パーセント〜９９重量パーセントの範囲における量で存在させることができる。他の実施形態において、エポキシ樹脂を組成物の総重量に基づいて５重量パーセント〜９０重量パーセントの範囲で存在させることができる；他の実施形態では１０重量パーセント〜８０重量パーセントの範囲で存在させることができる；さらに他の実施形態では１０重量パーセント〜５０重量パーセントの範囲で存在させることができる。他の実施形態において、エポキシ樹脂を組成物の１０重量パーセント〜４０重量パーセントの範囲における量で使用することができる；さらに他の実施形態では２０重量パーセント〜３０重量パーセントの範囲における量で使用することができる。

他の成分の割合もまた、部分的には、製造されるべき熱硬化樹脂、電気用積層物又は被覆において所望される特性に依存し得る。例えば、硬化剤及び硬化剤の量を選択する際に考慮すべき変数には、エポキシ組成（ブレンド混合物ならば）、電気用積層体組成物の所望される特性（Ｔ_ｇ、Ｔ_ｄ、柔軟性、電気的特性など）、所望される硬化速度、及び、触媒分子あたりの反応性基の数（例えば、アミンにおける活性水素の数など）が含まれ得る。いくつかの実施形態において、使用される硬化剤の量は、重量比で１００部のエポキシ樹脂あたり０．１部から１５０部にまで変化し得る。他の実施形態において、硬化剤を、重量比で１００部のエポキシ樹脂あたり５部から９５部にまで及ぶ量で使用することができる；硬化剤を、さらに他の実施形態では重量比で１００部のエポキシ樹脂あたり１０部から９０部にまで及ぶ量で使用することができる。さらに他の実施形態において、硬化剤の量は、エポキシ樹脂以外の成分に依存し得る。

いくつかの実施形態において、上記で記載される組成物から形成される熱硬化樹脂は、示差走査熱量測定法を使用して測定されるとき、少なくとも１９０℃のガラス転移温度を有し得る。他の実施形態において、上記で記載される硬化性組成物から形成される熱硬化樹脂は、示差走査熱量測定法を使用して測定されるとき、少なくとも２００℃のガラス転移温度を有し得る；他の実施形態では少なくとも２１０℃のガラス転移温度を有し得る；他の実施形態では少なくとも２２０℃のガラス転移温度を有し得る；さらに他の実施形態では少なくとも２３０℃のガラス転移温度を有し得る。

いくつかの実施形態において、上記で記載される組成物から形成される熱硬化樹脂は、熱重量分析（ＴＧＡ）を使用して測定されるとき、少なくとも３００℃の５％分解温度（Ｔ_ｄ）を有し得る。他の実施形態において、上記で記載される硬化性組成物から形成される熱硬化樹脂は、ＴＧＡを使用して測定されるとき、少なくとも３２０℃のＴ_ｄを有し得る；他の実施形態では少なくとも３３０℃のＴ_ｄを有し得る；他の実施形態では少なくとも３４０℃のＴ_ｄを有し得る；さらに他の実施形態では少なくとも３５０℃のＴ_ｄを有し得る。

他の実施形態において、硬化性組成物は、改善された均一性安定性を伴って、実質的に粒状物非含有であり得る。例えば、いくつかの実施形態において、硬化性組成物は、下記でさらに詳述されるように、ガードナー気泡粘度管を使用する実験分析によって測定されるとき、いくつかの実施形態では少なくとも２８日間にわたって、また、他の実施形態では少なくとも３５日間にわたって透明かつ均一のままであり得る。

いくつかの実施形態において、複合物を、本明細書中に開示される組成物を硬化させることによって形成することができる。他の実施形態において、複合物を、硬化性エポキシ樹脂組成物を基体又は強化材に適用することによって形成することができ、例えば、基体又は強化材に含浸して、或いは、基体又は強化材を被覆して、プレプレグを形成し、そのプレプレグを圧力下で硬化させて、電気用積層体組成物を形成することなどによって形成することができる。

組成物が、上記で記載されるように製造された後、組成物を、電気用積層体組成物の硬化前、硬化中又は硬化後において上記基体の表面、内部又は間に配置することができる。例えば、複合物を、基体を硬化性組成物により被覆することによって形成することができる。被覆を、スプレーコーティング、カーテンフローコーティング、ロールコーター又はグラビアコーターによるコーティング、はけ塗り、及び、ディッピングコーティング又は浸漬コーティンを含めて、様々な手順によって行うことができる。

様々な実施形態において、基体は単層又は多層が可能である。例えば、基体は、とりわけ、例えば、２つの合金の複合物、多層ポリマー品及び金属被覆ポリマーであり得る。他の様々な実施形態において、硬化性組成物の１つ又はそれ以上の層を基体に配置することができる。基体層及び電気用積層体組成物層の様々な組合せによって形成される他の多層複合物もまた、本明細書中では想定される。

いくつかの実施形態において、組成物の加熱を、例えば、温度感受性基体の過熱を避けるように限局的に行うことができる。他の実施形態において、加熱には、基体及び組成物を加熱することが含まれ得る。

本明細書中に開示される組成物の硬化は、エポキシ樹脂、硬化剤、及び、（使用されるならば）触媒に依存して、数分から数時間に至るまでの期間、少なくとも約３０℃から約２５０℃に至るまでの温度を必要とし得る。他の実施形態において、硬化を、数分から数時間に至るまでの期間、少なくとも１００℃の温度で行うことができる。後処理も同様に使用することができ、そのような後処理は通常、約１００℃〜２５０℃の間の温度においてである。

いくつかの実施形態において、硬化を、発熱を防止するために段階的に行うことができる。段階化では、例えば、ある温度で所定の期間硬化させ、その後、より高い温度で所定の期間硬化させることが含まれる。段階化された硬化は２つ以上の硬化段階を含むことができ、いくつかの実施形態では約１８０℃よりも低い温度で開始することができ、他の実施形態では約１５０℃よりも低い温度で開始することができる。

いくつかの実施形態において、硬化温度は、３０℃、４０℃、５０℃、６０℃、７０℃、８０℃、９０℃、１００℃、１１０℃、１２０℃、１３０℃、１４０℃、１５０℃、１６０℃、１７０℃又は１８０℃の下限から、２５０℃、２４０℃、２３０℃、２２０℃、２１０℃、２００℃、１９０℃、１８０℃、１７０℃、１６０℃の上限にまで及ぶことができる（但し、範囲は任意の下限から任意の上限までであり得る）。

本明細書中に開示される硬化性組成物は、高強度のフィラメント又は繊維（例えば、炭素（グラファイト）、ガラス及びホウ素など）を含有する複合物において有用であり得る。複合物は、複合物の総体積に基づいて、いくつかの実施形態では約３０％〜約７０％のこれらの繊維を含有することができ、他の実施形態では４０％〜７０％のこれらの繊維を含有することができる。

例えば、繊維強化複合物をホット・メルト・プレプレギングによって形成することができる。プレプレギング法は、繊維及びエポキシ樹脂の複合物を提供するために積み上げられ、硬化させられるプレプレグを得るために、連続繊維の帯又は織物に溶融形態での本明細書中に記載されるような熱硬化性組成物を含浸することによって特徴づけられる。

他の加工技術を、本明細書中に開示される組成物を含有する電気用積層体複合物を形成するために使用することができる。例えば、フィラメント巻き、溶媒プレプレギング及び引抜きが、硬化性組成物が使用され得る典型的な加工技術である。その上、束の形態での繊維を硬化性組成物により被覆し、例えば、フィラメント巻きなどによって積み上げ、硬化させて、複合物を形成することができる。

本明細書中に記載される硬化性組成物及び複合物は、接着剤、構造用及び電気用の積層物、被覆、海洋用の被覆、複合物、粉末被覆、接着剤、注入成形物、航空宇宙産業用の構造物として、また、エレクトロニクス産業用の回路基板などとして有用であり得る。

いくつかの実施形態において、硬化性組成物及び生じた熱硬化樹脂は、様々な基体の表面、内部又は間に配置され得る複合物、注入成形物、被覆、接着剤又はシーラントにおいて使用することができる。他の実施形態において、硬化性組成物は、エポキシに基づくプレプレグを得るために基体に適用することができる。本明細書中で使用されるように、基体には、例えば、ガラス布、ガラス繊維、ガラス紙、紙、並びに、ポリエチレン及びポリプロピレンの類似する基体が含まれる。得られたプレプレグは所望のサイズに切断することができる。電気伝導層を電気伝導性材料により積層物／プレプレグの表面に形成することができる。本明細書中で使用されるように、好適な電気伝導性材料には、電気伝導性金属、例えば、銅、金、銀、白金及びアルミニウムなどが含まれる。そのような電気用積層物は、例えば、電気機器又はエレクトロニクス機器のための多層印刷回路基板として使用することができる。マレイミド−トリアジン−エポキシポリマーのブレンド混合物から作製される積層物は、ＨＤＩ（高密度相互接続）基板の製造のためにとりわけ有用である。ＨＤＩ基板の例としては、携帯電話において使用される基板、又は、相互接続（ＩＣ）基体のために使用される基板が挙げられる。

下記の実施例は、本発明を例示するために、また、本発明がどのようにしてなされ、使用されるかを当業者に教示するために意図される。これらの実施例は、本発明を限定することがいかなる点においても意図されない。

試験方法
ガラス転移温度（Ｔ_ｇ）は、非晶質の固体が硬いガラス様状態からゴム様状態に移行する温度である。Ｔ_ｇが示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）によって求められる（ＩＰＣ方法ＩＰＣ−ＴＭ−６５０ ２．４．２５）。

熱分解温度（Ｔ_ｄ）を、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ熱分析−ＴＧＡ１０００を使用して、４０℃から４００℃まで１０°／分の加熱速度を用いて、窒素下での熱重量分析（ＴＧＡ）によって測定した。Ｔ_ｄを、ホットプレートからの、完全に硬化させた樹脂フィルム（２００℃＠９０分、良好な通風を伴うオーブンにおいて）についての５％重量減少において求めた（２５０秒〜３００秒で１７１℃）。Ｔ_ｄ（５％重量減少）の測定は、サンプルの５重量パーセントが分解生成物に失われる温度である。Ｔ_ｄ（１０％重量減少）は、サンプルの１０重量パーセントが分解生成物に失われる温度である。

組成物についての安定性データが、ガードナー気泡粘度計を使用して測定される。安定性データには、粘度及び外観が含まれる；それぞれが、硬化性組成物のサンプルをガードナー気泡管に封じ込むことによって測定され得る。安定性データが、ＡＯＣ方法Ｋａ６−６３、ＡＳＴＭ Ｄ１１３１、Ｄ１５４５、Ｄ１７２５、及び、ＦＴＭＳ１４１ａ方法４２７２に従って測定される。粘度データが、気泡がガードナー気泡管におけるサンプルの中を通って上昇するのに要する時間を使用して測定される。粘度が、＜Ａ、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの尺度で分類される（＜Ａは、粘性がＤよりも小さい）。

下記の実施例において、Ｄ．Ｅ．Ｒ．（商標）５９２−Ａ８０は、アセトンにおいて８０ｗｔ％の固形分の、オキサゾリジノン複素環を含有する臭素化エポキシ樹脂である。それ以外の材料のすべてを、Ａｌｄｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ．から購入した。「ｎａｎｏ−ＺｎＯ」（これもまたＡｌｄｒｉｃｈから購入した）は、平均粒子サイズが１００ｎｍ未満である。従来（「普通」）のＺｎＯ粉末もまた、比較のためにスクリーニングした。「２−ＭＩ」は２−メチルイミダゾールを表す。

実施例１
１２５部量のＤ．Ｅ．Ｒ．（商標）５９２−Ａ８０（アセトンにおいて８０重量パーセントの固形分の、オキサゾリジノン複素環を含有する臭素化エポキシ樹脂、１００部の固形分）、３６．２５部のジシアンジアミド（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）／Ｄｏｗａｎｏｌ（商標）ＰＭ＝５０ｗｔ％／５０ｗｔ％において８重量パーセントの固形分）を混合し、３０分間振とうして、均一な溶液を得た。その後、この溶液に、様々な亜鉛含有安定剤を加えた。これらの安定剤が表Ｉに示される。安定剤を加えた後、混合物を振とう機により１０分間激しく振とうした。不透明な懸濁物が、Ｚｎ（ａｃａｃ）_２（濁った溶液）及びＺｎ（ステアラート）_２（可溶性）を除いて、これらの安定剤について得られた。

表ＩＩは、様々な量の酸化亜鉛を樹脂を加えることの結果を示す。

表ＩＩＩは、ｎａｎｏ−ＺｎＯを使用する結果を示す。

図１は、ｎａｎｏ−酸化亜鉛配合物についての、Ｔｄに対する酸化亜鉛のｐｈｒのプロットを示す。

表ＩＶは、ステアリン酸亜鉛の配合物についての結果を示す。

表Ｖは、様々な金属安定剤に関する結果を示す。

実施例２
ワニスを下記のように調製した：１２５部量のＤ．Ｅ．Ｒ．（商標）５３９−Ａ８０（アセトンにおいて８０重量パーセントの固形分、１００部の固形分）及び３７．５部のジシアンジアミド溶液（ＤＭＦ／ＰＭ＝５０ｗｔ％／５０ｗｔ％において８重量パーセントの固形分）を混合し、３０分間振とうして、均一な溶液を得た。この溶液に４部のジメチルジチオカルバミン酸亜鉛（ジラム）粉末を加え、混合物を振とう機により１０分間激しく振とうして、澄んだ透明な溶液を得た。このワニスから得られる硬化樹脂のＴ_ｄが３０９℃である。

７３部量のＤ．Ｅ．Ｎ．（商標）４３８−ＥＫ８５（メチルエチルケトン（ＭＥＫ）において８５重量パーセントの固形分、６２部の固形分）及び３０部のジシアンジアミド溶液（前記実施例の場合と同じ）を混合し、３０分間振とうして、均一な溶液を得た。その後、０．８部量のジラムを加え、混合物を、すべての固形物が溶解するまで激しく振とうして、均一かつ透明なワニスを得た。このワニスから得られる硬化樹脂のＴ_ｄが３５２℃であった。

実施例３
本手順をドライボックス中で行った。手順は下記の通りである：２０ｍＬのシンチレーションバイアルに、１．０２グラムの事前に乾燥したフェノールノボラック（ＲｅｚｉＣｕｒｅ（登録商標）３０２６、ＳＩ Ｇｒｏｕｐ，Ｉｎｃ．から得られる）及び５ｍＬの無水テトラヒドロフランを加えた。サンプルは、溶解するまで撹拌することができ、溶解したとき、ジエチル亜鉛のヘキサン（hexanes）における１．２Ｍ溶液の１．５ｍＬを、絶え間ない撹拌とともに滴下により加えた。白色の固体が１分後に形成し、反応混合物は、完全な反応を保証するためにさらに９０分間撹拌し続けることができた。溶媒を減圧下で除いて、１．７４グラムの白色固体（亜鉛フェナート）を得た。ワニスの配合では、それぞれの成分を混合し、生じた混合物を示されるような期間にわたって振とうすることが伴った。ワニスの特性を試験した。３つの別個の温浸物（反応が確実に生じるために与えられた時間の量）を試験した。結果が下記の表ＶＩに示される。

本発明が例示目的のために詳細に記載されているが、本発明は、それによって限定されるように解釈してはならず、その精神及び範囲に含まれるすべての変化及び改変を包含することが意図されるものとする。

Claims (24)

1. ａ）エポキシ樹脂、
   ｂ）硬化剤、及び
   ｃ）酸化亜鉛および、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛からなる群から選択される金属含有化合物を含む安定剤
   を含み、前記安定剤が、前記組成物の総重量に基づいて１重量パーセント〜２０重量パーセントの範囲における量で前記組成物に存在する組成物であって、ハロゲン含有化合物から調製される組成物。
2. 溶媒を０．５ｗｔ％〜９５ｗｔ％の範囲における量でさらに含む、請求項１に記載の組成物。
3. タルク、シリカ、アルミナ及びそれらの組合せからなる群より選択される不活性なフィラーをさらに含む、請求項１に記載の組成物。
4. 前記ハロゲン含有化合物が臭素含有化合物である、請求項１に記載の組成物。
5. 前記臭素含有化合物が臭素化ポリフェノールである、請求項４に記載の組成物。
6. 前記臭素化ポリフェノールが、テトラブロモビスフェノール−Ａ（ＴＢＢＡ）及びテトラブロモビスフェノールＦからなる群より選択される、請求項５に記載の組成物。
7. 前記エポキシ樹脂が、グリシジルエーテルを、オキサゾリジノン成分を形成するためのビスフェノール化合物と接触させることによって製造される、請求項１に記載の組成物。
8. 前記エポキシ樹脂が、グリシジルエーテルをビスフェノール化合物及びポリイソシアナートと接触させることによって製造される、請求項７に記載の組成物。
9. 前記ビスフェノール化合物がビスフェノールＡである、請求項７に記載の組成物。
10. 前記ビスフェノール化合物がテトラブロモビスフェノールＡである、請求項７に記載の組成物。
11. 前記金属含有化合物が酸化亜鉛である、請求項１に記載の組成物。
12. 前記酸化亜鉛が、前記エポキシ樹脂への酸化亜鉛前駆体の添加によって形成される、請求項１１に記載の組成物。
13. 前記酸化亜鉛前駆体が亜鉛フェナートである、請求項１２に記載の組成物。
14. 前記金属含有化合物がジメチルジチオカルバミン酸亜鉛である、請求項１３に記載の組成物。
15. 前記エポキシ樹脂が、フェノール樹脂、ベンゾキサジン樹脂、アリールシアナート樹脂、アリールトリアジン樹脂、マレイミド樹脂及びそれらの任意の２つ以上の組合せからなる群より選択される、請求項１に記載の組成物。
16. 少なくとも１つの求核性窒素源を有し、供与結合が、前記金属と、前記求核性窒素源との間に形成される、請求項１に記載の組成物。
17. 前記少なくとも１つの求核性窒素源が、イミダゾール系化合物、オキサゾリジノン系化合物、ジシアンジアミド及びそれらの組合せからなる群より選択される、請求項１６に記載の組成物。
18. 請求項１に記載される組成物から製造されるワニス。
19. 請求項１８に記載されるワニスから調製されるプレプレグ。
20. 請求項１８に記載されるワニスから調製される電気用積層物。
21. 請求項１８に記載されるワニスから調製される被覆。
22. 請求項１８に記載されるワニスから調製される複合物。
23. 請求項１８に記載されるワニスから調製される注入成形物。
24. 請求項１８に記載されるワニスから調製される接着剤。

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