JP6231067B2 - Curable composition - Google Patents

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本開示の実施形態は、硬化性組成物、特にターポリマーを含む硬化性組成物、および該硬化性組成物を製造する方法に関する。   Embodiments of the present disclosure relate to a curable composition, particularly a curable composition comprising a terpolymer, and a method of making the curable composition.

硬化性組成物は、架橋され得る熱硬化性モノマーを含む組成物である。硬化(curing)とも呼ばれる、架橋(crosslinking)は、硬化性組成物を、様々な分野、例えば、複合体、電気積層品、およびコーティングの分野で有用な架橋ポリマー(すなわち、硬化生成物)などに変換する。特定の用途に考慮され得る硬化性組成物および架橋ポリマーの一部の特性としては、他にも物理的特性はあるが、機械的特性、熱的特性、電気的特性、光学的特性、加工特性が挙げられる。   A curable composition is a composition comprising a thermosetting monomer that can be crosslinked. Crosslinking, also called curing, can be used to crosslink curable compositions into cross-linked polymers (ie, cured products) that are useful in various fields, such as composites, electrical laminates, and coatings. Convert. Some properties of curable compositions and cross-linked polymers that can be considered for a particular application include other physical properties, but mechanical, thermal, electrical, optical, processing properties Is mentioned.

例えば、ガラス転移温度、誘電率および散逸率は、電気積層品に使用される硬化性組成物にとって非常に関連すると考えられる特性であり得る。例えば、電気積層品にとって十分に高いガラス転移温度をもつことは、電気積層品を高温環境で有効に使用させることにおいて非常に重要であり得る。同様に、電気積層品の誘電率および散逸率の低下は、他の領域からの導電領域の分離を補助し得る。   For example, glass transition temperature, dielectric constant and dissipation factor can be properties that are considered to be very relevant for curable compositions used in electrical laminates. For example, having a sufficiently high glass transition temperature for an electrical laminate can be very important in making the electrical laminate effective for use in a high temperature environment. Similarly, the reduction in dielectric constant and dissipation factor of electrical laminates can assist in the separation of conductive regions from other regions.

ガラス転移温度、誘電率および散逸率の所望の変化を達成するために、以前の手法では、硬化性組成物に種々の材料が添加されてきた。例えば、誘電率および散逸率を低下させるために、硬化性組成物に材料が添加されてきた。硬化性組成物へのこれらの材料の添加は、誘電率および散逸率を低下させ得、これは望ましいが、これらの材料は、ガラス転移温度を低下させるなど、他の特性を不利に変えることもあり得、これは、望ましくない。したがって、ガラス転移温度を上昇させるために追加の材料が添加される。例えば、以前の手法では、ガラス転移温度を上昇させるためにシアネートが添加されてきた。しかしながら、シアネートは、高価であり、かつ電気積層品の製造コストを増加させ得る。したがって、望ましい熱的特性および電気的特性を有する手ごろな価格の電気積層品が有利である。   In order to achieve the desired changes in glass transition temperature, dielectric constant and dissipation factor, various materials have been added to the curable composition in previous approaches. For example, materials have been added to curable compositions to reduce the dielectric constant and dissipation factor. The addition of these materials to the curable composition can reduce the dielectric constant and dissipation factor, which is desirable, but these materials can also adversely alter other properties, such as lowering the glass transition temperature. It is possible and this is undesirable. Therefore, additional materials are added to increase the glass transition temperature. For example, in previous approaches, cyanate has been added to increase the glass transition temperature. However, cyanates are expensive and can increase the cost of manufacturing electrical laminates. Therefore, an affordable electrical laminate having desirable thermal and electrical properties is advantageous.

本開示の実施形態では、本明細書で検討されるように、硬化性エポキシ系で使用され得る硬化剤成分が提供される。具体的には、本開示の実施形態には、エポキシ樹脂、および該エポキシ樹脂と硬化するための硬化剤化合物を含む硬化性組成物であって、該硬化剤化合物は、式(I):   In embodiments of the present disclosure, a hardener component is provided that can be used in a curable epoxy system as discussed herein. Specifically, embodiments of the present disclosure include a curable composition comprising an epoxy resin and a curing agent compound for curing with the epoxy resin, the curing agent compound having the formula (I):


の第1の構成単位、式(II):

A first structural unit of formula (II):


の第2の構成単位、および式(III):

A second structural unit of formula (III):


の第3の構成単位を有するターポリマーを含み、
式中、それぞれのm、nおよびrは、独立して、該ターポリマー中のそれぞれの構成単位のモル分率を表す実数であり、それぞれのRは、独立して、水素、芳香族基または脂肪族基であり、Arは、芳香族基であり、かつエポキシ基対該第2の構成単位は、1.0:1.0から2.7:1.0の範囲のモル比を有する、硬化性組成物が含まれる。

A terpolymer having a third structural unit of
Wherein each m, n and r is independently a real number representing the mole fraction of each constituent unit in the terpolymer, and each R is independently hydrogen, an aromatic group or An aliphatic group, Ar is an aromatic group, and the epoxy group to the second building block has a molar ratio in the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0; A curable composition is included.

種々の実施形態について、硬化性組成物は、シアネート基を含まない。種々の実施形態について、硬化性組成物の硬化生成物は、少なくとも150摂氏温度(℃)のガラス転移温度を有する。種々の実施形態について、硬化性組成物の硬化生成物は、1ギガヘルツ(GHz)の周波数で3.1以下の誘電率(D)および1GHzの周波数で0.01以下の散逸率(D)を有する。 For the various embodiments, the curable composition does not contain cyanate groups. For various embodiments, the cured product of the curable composition has a glass transition temperature of at least 150 degrees Celsius (° C.). For various embodiments, the cured product of the curable composition has a dielectric constant (D k ) of 3.1 or less at a frequency of 1 gigahertz (GHz) and a dissipation factor (D f of 0.01 or less at a frequency of 1 GHz). ).

本開示の実施形態にはまた、本明細書に記載されるように、強化成分および硬化性組成物を含むプリプレグが含まれる。   Embodiments of the present disclosure also include a prepreg that includes a reinforcing component and a curable composition, as described herein.

本開示の実施形態にはさらに、本明細書に記載されるように、硬化性組成物の反応生成物を含む電気積層品構造が含まれる。   Embodiments of the present disclosure further include an electrical laminate structure that includes a reaction product of the curable composition, as described herein.

さらに、本開示の実施形態にはまた、エポキシ樹脂を準備する工程、および該エポキシ樹脂を硬化剤化合物と反応させる工程を含む、硬化性組成物を調製する方法であって、該硬化剤化合物は、式(I):   Furthermore, embodiments of the present disclosure also include a method of preparing a curable composition comprising the steps of preparing an epoxy resin and reacting the epoxy resin with a curing agent compound, the curing agent compound comprising: Formula (I):


の第1の構成単位、式(II):

A first structural unit of formula (II):


の第2の構成単位、および式(III):

A second structural unit of formula (III):


の第3の構成単位を有するターポリマーを含み、
式中、それぞれのm、nおよびrは、独立して、該ターポリマー中のそれぞれの構成単位のモル分率を表す実数であり、それぞれのRは、独立して、水素、芳香族基または脂肪族基であり、Arは、芳香族基であり、かつエポキシ基対該第2の構成単位は、1.0:1.0から2.7:1.0の範囲のモル比を有する、方法が含まれる。

A terpolymer having a third structural unit of
Wherein each m, n and r is independently a real number representing the mole fraction of each constituent unit in the terpolymer, and each R is independently hydrogen, an aromatic group or An aliphatic group, Ar is an aromatic group, and the epoxy group to the second building block has a molar ratio in the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0; Methods are included.

本開示の上記概要は、本開示のそれぞれ開示される実施形態またはあらゆる実施を説明することは意図されない。次ぎに続く説明は、具体的な実施形態をより詳細に例示する。本出願を通していくつかの個所で、指針が実施例のリストによって提供され、これらの実施例は、種々の組合せで使用され得る。それぞれの場合、列挙されたリストは、代表的群として役立つだけであり、排他的リストと解釈されるべきではない。   The above summary of the present disclosure is not intended to describe each disclosed embodiment or every implementation of the present disclosure. The description that follows illustrates specific embodiments in more detail. In several places throughout the application, guidance is provided through lists of examples, which examples can be used in various combinations. In each case, the enumerated list serves only as a representative group and should not be interpreted as an exclusive list.

本開示の実施形態では、硬化性組成物が提供される。種々の実施形態について、本開示の硬化性組成物は、ターポリマーを含む硬化剤成分を有する。本明細書で検討されるように、ターポリマーは、アニリンなどの芳香族アミンで変性されたスチレン無水マレイン酸(SMA)コポリマーである。本開示の硬化性組成物は、望ましい熱的特性および電気的特性を有する硬化生成物を与える。望ましい熱的特性としては、ガラス転移温度および分解温度を挙げることができ、望ましい電気的特性としては、誘電率および散逸率を挙げることができる。本開示の硬化性組成物の硬化生成物は、電気カプセル化材、複合体、電気積層品、接着剤、プリプレグおよび/または粉末コーティングに有用であり得る。   In an embodiment of the present disclosure, a curable composition is provided. For various embodiments, the curable composition of the present disclosure has a hardener component that includes a terpolymer. As discussed herein, the terpolymer is a styrene maleic anhydride (SMA) copolymer modified with an aromatic amine such as aniline. The curable composition of the present disclosure provides a cured product having desirable thermal and electrical properties. Desirable thermal properties can include glass transition temperature and decomposition temperature, and desirable electrical properties can include dielectric constant and dissipation factor. The cured product of the curable composition of the present disclosure may be useful for electroencapsulation materials, composites, electrolaminates, adhesives, prepregs and / or powder coatings.

スチレンと無水マレイン酸とから誘導されるコポリマーは、コポリマーがマトリックス成分として用いられる電気用途(例えば、プリント基板)における使用を含めて、エポキシ系のための硬化剤として使用されてきた。スチレンと無水マレイン酸とのコポリマーは、低い誘電率または高いガラス転移温度を含み得る、許容できる特性の組合せを与え得る。スチレン対無水マレイン酸の比は、硬化生成物の特性を変えるために調整され得る。一般に、スチレン対無水マレイン酸の比が増加するにつれて、誘電率は低下し、これは望ましいが、ガラス転移温度が同時に低下し、これは望ましくない。   Copolymers derived from styrene and maleic anhydride have been used as curing agents for epoxy systems, including use in electrical applications where the copolymer is used as a matrix component (eg, printed circuit boards). Copolymers of styrene and maleic anhydride can provide an acceptable combination of properties that can include low dielectric constants or high glass transition temperatures. The ratio of styrene to maleic anhydride can be adjusted to change the properties of the cured product. In general, as the ratio of styrene to maleic anhydride increases, the dielectric constant decreases, which is desirable, but the glass transition temperature decreases simultaneously, which is undesirable.

本明細書で検討されるように、ガラス転移温度を上昇させるために材料が硬化性組成物に添加されてきた。例えば、以前の手法は、ガラス転移温度の低下に対抗するために、スチレンと無水マレイン酸とから誘導されるコポリマーを含む硬化性組成物中にシアネートを含んでいた。しかしながら、シアネートは、高価であり、硬化性組成物から形成される生成物(例えば、電気積層品)を製造するコストを増加させ得る。   As discussed herein, materials have been added to curable compositions to increase the glass transition temperature. For example, previous approaches have included cyanate in a curable composition comprising a copolymer derived from styrene and maleic anhydride to combat the reduction in glass transition temperature. However, cyanates are expensive and can increase the cost of producing products (eg, electrical laminates) formed from curable compositions.

しかしながら、以前の手法とは違って、本開示の硬化性組成物は、シアネート基を含まないが、望ましい熱的特性および電気的特性を有する硬化生成物を依然として与える。言い換えれば、本開示の硬化性組成物は、シアネート基を含むものと同様の熱的および電気的特性を与えることができるが、それらがシアネートを含まないのであまり高価ではない。   However, unlike previous approaches, the curable compositions of the present disclosure do not contain cyanate groups, but still provide cured products that have desirable thermal and electrical properties. In other words, the curable compositions of the present disclosure can provide similar thermal and electrical properties as those containing cyanate groups, but are less expensive because they do not contain cyanate.

種々の実施形態について、スチレン無水マレイン酸コポリマーは、芳香族アミン化合物(例えば、アニリン)を含むように変性される。芳香族アミン化合物(例えば、アニリン)は、スチレン無水マレイン酸コポリマー中の無水マレイン酸基の一部と反応させるために使用され得る。変性されたスチレン無水マレイン酸コポリマー(本明細書で「ターポリマー」とも称される)は、硬化性組成物中に組み入れられて、望ましい熱的特性および電気的特性を与え得る。種々の実施形態について、本開示の硬化性組成物は、エポキシ基対ターポリマーの第2の構成単位が、1.0:1.0から2.7:1.0の範囲、好ましくは1.1:1.0から1.9:1.0の範囲、より好ましくは1.3:1.0から1.7:1.0の範囲のモル比を有するように形成される。明本細書で提供される場合、1.0:1.0から2.7:1.0の範囲内のエポキシ基対第2の構成単位のモル比を有する硬化性組成物の形成は、望ましい熱的特性および電気的特性を有する硬化生成物を与える。本明細書で使用される場合、「構成単位」は、その繰り返しが巨大分子、例えば、ポリマーを構成する、最小構成単位(巨大分子の本質的な構造の一部を構成する原子の群)、またはモノマーを指す。   For various embodiments, the styrene maleic anhydride copolymer is modified to include an aromatic amine compound (eg, aniline). Aromatic amine compounds (eg, aniline) can be used to react with some of the maleic anhydride groups in the styrene maleic anhydride copolymer. Modified styrene maleic anhydride copolymers (also referred to herein as “terpolymers”) can be incorporated into curable compositions to provide desirable thermal and electrical properties. For various embodiments, the curable compositions of the present disclosure have an epoxy group to terpolymer second building block in the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0, preferably 1. It is formed to have a molar ratio in the range of 1: 1.0 to 1.9: 1.0, more preferably in the range of 1.3: 1.0 to 1.7: 1.0. As provided herein, formation of a curable composition having a molar ratio of epoxy groups to second building blocks in the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0 is desirable. A cured product having thermal and electrical properties is provided. As used herein, a “building block” is the smallest building block (group of atoms that forms part of the macromolecular's essential structure), the repetition of which forms a macromolecule, eg, a polymer, Or refers to a monomer.

本明細書で使用される場合、「1つの(a)」、「1つの(an)」、「その(the)」、「少なくとも1つの(at least one)」、および「1つまたは複数の(one or more)」は、同義的に使用される。「および/または(and/or)」という用語は、1つ、1つもしくは複数、または記載された項目のすべてを意味する。端点による数値範囲の列挙は、その範囲内に包含されるすべての数を含む(例えば、1から5は、1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5などを含む)。   As used herein, “a”, “an”, “the”, “at least one”, and “one or more” “One or more” is used interchangeably. The term “and / or” means one, one or more, or all of the items listed. The recitation of numerical ranges by endpoints includes all numbers subsumed within that range (eg 1 to 5 is 1, 1.5, 2, 2.75, 3, 3.80, 4, 5, etc.) including).

さらに、本開示の硬化性組成物は、シアネートを含まず、かつシアネートを含む硬化性組成物と同様の熱的特性および電気的特性を依然として与えることができるが、製造費用が少なくて済む可能性がある。   Furthermore, the curable compositions of the present disclosure are free of cyanate and can still provide similar thermal and electrical properties as curable compositions containing cyanate, but may be less expensive to manufacture. There is.

種々の実施形態について、硬化性組成物は、エポキシ樹脂、および該エポキシ樹脂と硬化するための硬化剤化合物を含む。種々の実施形態について、硬化剤化合物は、式(I):   For various embodiments, the curable composition includes an epoxy resin and a curing agent compound for curing with the epoxy resin. For various embodiments, the curing agent compound has the formula (I):


の第1の構成単位、式(II):

A first structural unit of formula (II):


の第2の構成単位、および式(III):

A second structural unit of formula (III):


の第3の構成単位を有するターポリマーを含み、
式中、それぞれのm、nおよびrは、独立して、該ターポリマー中のそれぞれの構成単位のモル分率を表す実数であり、それぞれのRは、独立して、水素、芳香族基または脂肪族基であり、Arは、芳香族基であり、かつエポキシ基対該第2の構成単位は、1.0:1.0から2.7:1.0の範囲のモル比を有する。種々の実施形態において、それぞれのRは水素であり、Arはフェニル基である。

A terpolymer having a third structural unit of
Wherein each m, n and r is independently a real number representing the mole fraction of each constituent unit in the terpolymer, and each R is independently hydrogen, an aromatic group or Is an aliphatic group, Ar is an aromatic group, and the epoxy group to the second building block has a molar ratio in the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0. In various embodiments, each R is hydrogen and Ar is a phenyl group.

種々の実施形態について、モル分率mは、0.50以上であり、モル分率nおよびrは、それぞれ独立して、0.45から0.05であり、ここで、(m+n+r)=1.00である。種々の実施形態について、第1の構成単位対第2の構成単位は、1:1から20:1の範囲のモル比を有し;例えば、第1の構成単位対第2の構成単位のモル比は、3:1から15:1の範囲を有し得る。   For various embodiments, the mole fraction m is 0.50 or more, and the mole fractions n and r are each independently 0.45 to 0.05, where (m + n + r) = 1 .00. For various embodiments, the first building block to the second building block has a molar ratio in the range of 1: 1 to 20: 1; for example, the moles of the first building block to the second building block. The ratio can have a range of 3: 1 to 15: 1.

種々の実施形態について、第2の構成単位は、ターポリマーの重量で0.1パーセント(%)から41%を構成する。一実施形態において、第2の構成単位は、ターポリマーの重量で5%から20%を構成する。種々の実施形態について、第3の構成単位は、ターポリマーの重量で0.1%から62.69%を構成する。一実施形態において、第3の構成単位は、ターポリマーの重量で0.5%から50%を構成する。   For various embodiments, the second building block comprises 0.1 percent (%) to 41% by weight of the terpolymer. In one embodiment, the second building block comprises 5% to 20% by weight of the terpolymer. For various embodiments, the third building block comprises 0.1% to 62.69% by weight of the terpolymer. In one embodiment, the third building block comprises 0.5% to 50% by weight of the terpolymer.

種々の実施形態について、芳香族基(aromatic group)の例としては、限定されるものではないが、フェニル、ビフェニル、ナフチル、置換フェニルまたはビフェニル、および置換ナフチルが挙げられる。脂肪族基の例としては、限定されるものではないが、アルキルおよび脂環式アルキルが挙げられる。芳香族基(aromatic radical)の例としては、限定されるものではないが、フェニル、ビフェニル、ナフチル、置換フェニル、置換ビフェニル、および置換ナフチルが挙げられる。   For various embodiments, examples of aromatic groups include, but are not limited to, phenyl, biphenyl, naphthyl, substituted phenyl or biphenyl, and substituted naphthyl. Examples of aliphatic groups include, but are not limited to alkyl and alicyclic alkyl. Examples of aromatic radicals include, but are not limited to, phenyl, biphenyl, naphthyl, substituted phenyl, substituted biphenyl, and substituted naphthyl.

種々の実施形態について、ターポリマーは、3つの構成単位を含む。ターポリマーは、コポリマーとモノマーとを化学反応を介して結合させる、例えば、スチレン無水マレイン酸コポリマーをアミン化合物と反応させることによって得られ得る。さらに、ターポリマーは、3種以上のモノマーを化学反応を介して結合させる(例えば、スチレン化合物と、無水マレイン酸と、マレイミド化合物とを反応させる)ことによって得られ得る。反応させたモノマーおよび/またはコポリマーは、ターポリマーの構成単位を形成する。化合物は、化学結合において2種以上の元素の原子またはイオンから構成させる物質である。   For the various embodiments, the terpolymer comprises three building blocks. The terpolymer can be obtained by combining a copolymer and a monomer via a chemical reaction, for example, by reacting a styrene maleic anhydride copolymer with an amine compound. Furthermore, the terpolymer can be obtained by combining three or more monomers via a chemical reaction (for example, reacting a styrene compound, maleic anhydride, and a maleimide compound). The reacted monomer and / or copolymer forms a terpolymer building block. A compound is a substance composed of atoms or ions of two or more elements in a chemical bond.

スチレン化合物は、本明細書で使用される場合、明示的に特に断りのない限り、化学式CCH=CHを有する化合物スチレン、およびそれから誘導される化合物(例えば、スチレン誘導体)を含む。cis−ブテン二酸無水物、トキシル酸無水物、またはジヒドロ−2,5−ジオキソフランとも称され得る無水マレイン酸は、化学式:C(CO)Oを有する。 Styrene compounds as used herein include compounds having the chemical formula C 6 H 5 CH═CH 2 and compounds derived therefrom (eg, styrene derivatives), unless expressly specified otherwise. . Maleic anhydride, which may also be referred to as cis-butenedioic anhydride, toxylic anhydride, or dihydro-2,5-dioxofuran, has the chemical formula: C 2 H 2 (CO) 2 O.

本明細書で検討されるように、スチレン無水マレイン酸コポリマーが、硬化性組成物で使用されてきた。このようなスチレン無水マレイン酸コポリマーの商業的な例としては、限定されるものではないが、SMA(登録商標)EF−40、SMA(登録商標)EF−60、およびSMA(登録商標)EF−80(これらのすべては、Sartomer Company,Inc.から入手可能である)、ならびにSMA(登録商標)EF−100(これは、Elf Atochem,Inc.から入手可能である)が挙げられる。   As discussed herein, styrene maleic anhydride copolymers have been used in curable compositions. Commercial examples of such styrene maleic anhydride copolymers include, but are not limited to, SMA® EF-40, SMA® EF-60, and SMA® EF- 80 (all of which are available from Sartomer Company, Inc.), as well as SMA® EF-100 (which is available from Elf Atochem, Inc.).

種々の実施形態について、スチレン無水マレイン酸コポリマーは、アニリンなどの芳香族アミン化合物と反応させて、ターポリマーを形成し得る。種々の実施形態について、スチレン無水マレイン酸コポリマーは、1:1から8:1のスチレン対無水マレイン酸のモル比を有し;例えば、コポリマーは、3:1から6:1のスチレン対無水マレイン酸のモル比を有し得る。   For various embodiments, the styrene maleic anhydride copolymer can be reacted with an aromatic amine compound such as aniline to form a terpolymer. For various embodiments, the styrene maleic anhydride copolymer has a molar ratio of styrene to maleic anhydride of 1: 1 to 8: 1; for example, the copolymer is 3: 1 to 6: 1 styrene to maleic anhydride. It can have a molar ratio of acids.

種々の実施形態について、スチレン無水マレイン酸コポリマーは、2,000から20,000の重量平均分子量を有することができ;例えば、コポリマーは、3,000から11,500の重量平均分子量を有することができる。重量平均分子量は、ゲル透過クロマトグラフィー(GPC)により決定され得る。   For various embodiments, the styrene maleic anhydride copolymer can have a weight average molecular weight of 2,000 to 20,000; for example, the copolymer can have a weight average molecular weight of 3,000 to 11,500. it can. The weight average molecular weight can be determined by gel permeation chromatography (GPC).

種々の実施形態について、スチレン無水マレイン酸コポリマーは、1.1から6.1の分子量分布を有することができ;例えば、コポリマーは、1.2から4.0の分子量分布を有することができる。   For various embodiments, the styrene maleic anhydride copolymer can have a molecular weight distribution from 1.1 to 6.1; for example, the copolymer can have a molecular weight distribution from 1.2 to 4.0.

種々の実施形態について、スチレン無水マレイン酸コポリマーは、1グラム当たり100ミリグラム水酸化カリウム(mgKOH/g)から480mgKOH/gの酸価を有することができ;例えば、コポリマーは、120mgKOH/gから285mgKOH/g、または156mgKOH/gから215mgKOH/gの酸価を有することができる。   For various embodiments, the styrene maleic anhydride copolymer can have an acid number from 100 milligrams potassium hydroxide (mg KOH / g) to 480 mg KOH / g per gram; for example, the copolymer can be from 120 mg KOH / g to 285 mg KOH / g. g, or an acid number from 156 mg KOH / g to 215 mg KOH / g.

種々の実施形態について、スチレン無水マレイン酸コポリマーは、芳香族アミン化合物で変性される。芳香族アミン化合物の具体例としては、限定されるものではないが、アニリン、置換アニリン、ナフタレンアミン、置換ナフタレンアミン、およびそれらの組合せが挙げられる。他の芳香族アミン化合物も可能である。   For various embodiments, the styrene maleic anhydride copolymer is modified with an aromatic amine compound. Specific examples of the aromatic amine compound include, but are not limited to, aniline, substituted aniline, naphthalene amine, substituted naphthalene amine, and combinations thereof. Other aromatic amine compounds are also possible.

本明細書で検討されるように、本開示のターポリマーは、スチレン無水マレイン酸コポリマーを芳香族アミン化合物で変性することによって得られる。スチレン無水マレイン酸コポリマーを変性する方法は、イミド化を含み得る。   As discussed herein, the terpolymers of the present disclosure are obtained by modifying a styrene maleic anhydride copolymer with an aromatic amine compound. The method of modifying the styrene maleic anhydride copolymer can include imidization.

1つまたは複数の実施形態について、硬化性組成物はエポキシ化合物を含む。エポキシ化合物は、酸素原子が、炭素鎖または環系の2個の隣接または非隣接炭素原子に直接結合している化合物である。エポキシ化合物は、芳香族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、およびそれらの組合せからなる群から選択され得る。   For one or more embodiments, the curable composition comprises an epoxy compound. Epoxy compounds are compounds in which an oxygen atom is directly bonded to two adjacent or non-adjacent carbon atoms of a carbon chain or ring system. The epoxy compound can be selected from the group consisting of an aromatic epoxy compound, an alicyclic epoxy compound, an aliphatic epoxy compound, and combinations thereof.

1つまたは複数の実施形態について、硬化性組成物は、芳香族エポキシ化合物を含む。芳香族エポキシ化合物の例としては、限定されるものではないが、ポリフェノールのグリシジルエーテル化合物、例えば、ヒドロキノン、レゾルシノール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、トリスフェノール(トリス−(4−ヒドロキシフェニル)メタン)、1,1,2,2−テトラ(4−ヒドロキシフェニル)エタン、テトラブロモビスフェノールA、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、およびそれらの組合せが挙げられる。   For one or more embodiments, the curable composition comprises an aromatic epoxy compound. Examples of aromatic epoxy compounds include, but are not limited to, glycidyl ether compounds of polyphenols such as hydroquinone, resorcinol, bisphenol A, bisphenol F, 4,4′-dihydroxybiphenyl, phenol novolac, cresol novolac, tris. Phenol (tris- (4-hydroxyphenyl) methane), 1,1,2,2-tetra (4-hydroxyphenyl) ethane, tetrabromobisphenol A, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) -1,1 , 1,3,3,3-hexafluoropropane, 1,6-dihydroxynaphthalene, and combinations thereof.

1つまたは複数の実施形態について、硬化性組成物は、脂環式エポキシ化合物を含む。脂環式エポキシ化合物の例としては、限定されるものではないが、少なくとも1つの脂環式環を有するポリオールのポリグリシジルエーテル、またはシクロヘキセン環もしくはシクロペンテン環を含む化合物を酸化剤でエポキシ化することによって得られるシクロヘキセンオキシドもしくはシクロペンテンオキシドを含む化合物が挙げられる。一部の特定の例としては、限定されるものではないが、水素化ビスフェノールAジグリシジルエーテル;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シルカルボキシレート;3,4−エポキシ−1−メチルシクロヘキシル−3,4−エポキシ−1−メチルヘキサンカルボキシレート;6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−6−メチル−3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート;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レート;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レート;ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)アジペート;メチレン−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサン);2,2−ビス(3,4−エポキシシクロヘキシル)プロパン;ジシクロペンタジエンジエポキシド;エチレン−ビス(3,4−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート);ジオクチルエポキシヘキサヒドロフタレート;ジ−2−エチルヘキシルエポキシヘキサヒドロフタレート;およびそれらの組合せが挙げられる。   For one or more embodiments, the curable composition comprises an alicyclic epoxy compound. Examples of alicyclic epoxy compounds include, but are not limited to, epoxidizing a polyglycidyl ether of a polyol having at least one alicyclic ring or a compound containing a cyclohexene ring or a cyclopentene ring with an oxidizing agent. And a compound containing cyclohexene oxide or cyclopentene oxide obtained by the above method. Some specific examples include, but are not limited to, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether; 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4-epoxycyclohexyl carboxylate; 3,4-epoxy-1- Methylcyclohexyl-3,4-epoxy-1-methylhexanecarboxylate; 6-methyl-3,4-epoxycyclohexylmethyl-6-methyl-3,4-epoxycyclohexanecarboxylate; 3,4-epoxy-3-methyl Cyclohexylmethyl-3,4-epoxy-3-methylcyclohexanecarboxylate; 3,4-epoxy-5-methylcyclohexylmethyl-3,4-epoxy-5-methylcyclohexanecarboxylate; bis (3,4-epoxycyclohexylmethyl ) Adipate; 2,2-bis (3,4-epoxycyclohexyl) propane; dicyclopentadiene diepoxide; ethylene-bis (3,4-epoxycyclohexanecarboxylate); dioctyl epoxy hexa Hydrophthalate; di-2-ethylhexyl epoxy hexahydrophthalate; and combinations thereof.

1つまたは複数の実施形態について、硬化性組成物は、脂肪族エポキシ化合物を含む。脂肪族エポキシ化合物の例としては、限定されるものではないが、脂肪族ポリオールのポリグリシジルエーテルまたはそのアルキレン−オキシド付加物、脂肪族長鎖多塩基酸のポリグリシジルエステル、グリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートのビニル重合により合成されるホモポリマー、およびグリシジルアクリレートまたはグリシジルメタクリレートと他のビニルモノマーとのビニル重合によって合成されるコポリマーが挙げられる。一部の特定の例としては、限定されるものではないが、ポリオールのグルシジルエーテル、例えば、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル;1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル;グリセリンのトリグリシジルエーテル;トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル;ソルビトールのテトラグリシジルエーテル;ジペンタエリトリトールのヘキサグリシジルエーテル;ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル;およびポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル;1種または2種以上のアルキレンオキシドを脂肪族ポリオール(プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、およびグリセリンなど)に付加させることによって得られるポリエーテルポリオールのポリグリシジルエーテル;脂肪族長鎖二塩基酸のジグリシジルエステル;ならびにそれらの組合せが挙げられる。   For one or more embodiments, the curable composition comprises an aliphatic epoxy compound. Examples of aliphatic epoxy compounds include, but are not limited to, polyglycidyl ethers of aliphatic polyols or alkylene-oxide adducts thereof, polyglycidyl esters of aliphatic long-chain polybasic acids, vinyl of glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate. Homopolymers synthesized by polymerization, and copolymers synthesized by vinyl polymerization of glycidyl acrylate or glycidyl methacrylate and other vinyl monomers. Some specific examples include, but are not limited to, glycidyl ethers of polyols, such as 1,4-butanediol diglycidyl ether; 1,6-hexanediol diglycidyl ether; triglycidyl ether of glycerin. Triglycidyl ether of trimethylolpropane; tetraglycidyl ether of sorbitol; hexaglycidyl ether of dipentaerythritol; diglycidyl ether of polyethylene glycol; and diglycidyl ether of polypropylene glycol; one or more alkylene oxides are aliphatic Polyglycidyl ethers of polyether polyols obtained by adding to polyols (such as propylene glycol, trimethylolpropane, and glycerin); aliphatic Diglycidyl ester of chain dibasic acids; and combinations thereof.

本明細書で検討されるように、スチレン対無水マレイン酸の高い比(例えば、4:1以上)を有するスチレン無水マレイン酸コポリマーの使用は、誘電率を低下させ、これは望ましいが、ガラス転移温度が同時に低下し、これは望ましくない。しかしながら、本開示の硬化性組成物は、ガラス転移温度を低下させることなく、4:1以上のスチレン対無水マレイン酸比を有するスチレン無水マレイン酸コポリマーを組み入れ得る。例えば、スチレン無水マレイン酸コポリマーは、アミン化合物で変性され、本開示の硬化性組成物がエポキシ基対第2の構成単位のモル比を1.0:1.0から2.7:1.0の範囲内で有するように硬化性組成物中で使用される。種々の実施形態について、本開示の硬化性組成物は、エポキシ基対第2の構成単位のモル比を1.1:1.0から1.9:1.0の範囲内、より好ましくは1.3:1.0から1.7:1.0の範囲内で有する。本明細書で検討されるように、本開示の硬化性組成物の硬化生成物は、シアネートを硬化性組成物中に組み入れることなく、望ましい熱的特性および電気的特性を示す。   As discussed herein, the use of a styrene maleic anhydride copolymer having a high ratio of styrene to maleic anhydride (eg, 4: 1 or higher) reduces the dielectric constant, which is desirable, but glass transition The temperature decreases at the same time, which is undesirable. However, the curable compositions of the present disclosure can incorporate styrene maleic anhydride copolymers having a styrene to maleic anhydride ratio of 4: 1 or higher without reducing the glass transition temperature. For example, a styrene maleic anhydride copolymer is modified with an amine compound and the curable composition of the present disclosure has a molar ratio of epoxy groups to second building blocks of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0. Is used in the curable composition to have within. For various embodiments, the curable composition of the present disclosure provides a molar ratio of epoxy groups to second building blocks in the range of 1.1: 1.0 to 1.9: 1.0, more preferably 1 .3: 1.0 to 1.7: 1.0. As discussed herein, the cured product of the curable composition of the present disclosure exhibits desirable thermal and electrical properties without incorporating cyanate into the curable composition.

種々の実施形態について、硬化性組成物は溶媒を含み得る。溶媒は、メチルエチルケトン(MEK)、トルエン、キシレン、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、プロピレングリコールメチルエーテル(PM)、シクロヘキサノン、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート(DOWANOL(商標)PMA)、およびそれらの組合せからなる群から選択され得る。種々の実施形態について、溶媒は、硬化性組成物の全重量に基づいて、重量で30%から60%の量で使用され得る。   For various embodiments, the curable composition may include a solvent. Solvents include methyl ethyl ketone (MEK), toluene, xylene, N, N-dimethylformamide (DMF), propylene glycol methyl ether (PM), cyclohexanone, propylene glycol methyl ether acetate (DOWANOL ™ PMA), and combinations thereof. May be selected from the group consisting of For various embodiments, the solvent can be used in an amount of 30% to 60% by weight, based on the total weight of the curable composition.

種々の実施形態について、硬化性組成物は触媒を含み得る。触媒の例としては、限定されるものではないが、2−メチルイミダゾール(2MI)、2−フェニルイミダゾール(2PI)、2−エチル−4−メチルイミダゾール(2E4MI)、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール(1B2PZ)、ホウ酸、トリフェニルホスフィン(TPP)、テトラフェニルホスホニウム−テトラフェニルボレート(TPP−k)およびそれらの組合せが挙げられる。種々の実施形態について、触媒(重量で10%溶液)は、硬化性組成物中の固体成分重量に基づいて、重量で0.01%から2.0%の量で使用され得る。   For various embodiments, the curable composition may include a catalyst. Examples of catalysts include, but are not limited to, 2-methylimidazole (2MI), 2-phenylimidazole (2PI), 2-ethyl-4-methylimidazole (2E4MI), 1-benzyl-2-phenylimidazole (1B2PZ), boric acid, triphenylphosphine (TPP), tetraphenylphosphonium-tetraphenylborate (TPP-k), and combinations thereof. For various embodiments, the catalyst (10% solution by weight) can be used in an amount of 0.01% to 2.0% by weight, based on the weight of the solid component in the curable composition.

種々の実施形態について、硬化性組成物は共硬化剤を含み得る。共硬化剤は、エポキシ化合物のエポキシド基に対して反応性であり得る。共硬化剤は、ノボラック類、アミン類、無水物類、カルボン酸類、フェノール類、チオール類、およびそれらの組合せからなる群から選択され得る。種々の実施形態について、共硬化剤は、ターポリマーの重量に基づいて、重量で1%から90%の量で使用され得る。   For various embodiments, the curable composition may include a co-curing agent. The co-curing agent can be reactive to the epoxide group of the epoxy compound. The co-curing agent may be selected from the group consisting of novolaks, amines, anhydrides, carboxylic acids, phenols, thiols, and combinations thereof. For various embodiments, the co-curing agent may be used in an amount of 1% to 90% by weight, based on the weight of the terpolymer.

1つまたは複数の実施形態について、硬化性組成物は添加剤を含む。添加剤は、染料、顔料、着色剤、酸化防止剤、熱安定剤、光安定剤、可塑剤、潤滑剤、流動性改良剤、滴下防止剤(drip retardants)、難燃剤、ブロッキング防止剤、離型剤、強化剤(toughening agents)、低収縮添加剤(low-profile additives)、応力緩和添加剤(stress-relief additives)、およびそれらの組合せからなる群から選択され得る。添加剤は、当業者によって理解されるように、特定の用途のための有効量で用いられ得る。異なる用途について、有効量は、異なる値を有し得る。本明細書で検討されるように、本開示の硬化性組成物は、シアネート基を含まない。   For one or more embodiments, the curable composition includes an additive. Additives include dyes, pigments, colorants, antioxidants, heat stabilizers, light stabilizers, plasticizers, lubricants, fluidity improvers, drip retardants, flame retardants, antiblocking agents, release agents. It can be selected from the group consisting of molds, toughening agents, low-profile additives, stress-relief additives, and combinations thereof. The additive may be used in an effective amount for a particular application, as will be appreciated by those skilled in the art. For different applications, the effective amount can have different values. As discussed herein, the curable compositions of the present disclosure do not contain cyanate groups.

1つまたは複数の実施形態について、硬化性組成物は、個々の値および/またはその中の部分的な範囲すべてを含めて、171℃で200秒(s)から400sのゲル化時間を有することができ;例えば、硬化性組成物は、171℃で205sから395s、または171℃で210sから390sのゲル化時間を有し得る。   For one or more embodiments, the curable composition has a gel time of 200 seconds (s) to 400 s at 171 ° C., including individual values and / or all subranges therein. For example, the curable composition may have a gel time of 205 to 395 s at 171 ° C., or 210 to 390 s at 171 ° C.

ゲル化時間は、硬化性組成物の反応性(例えば、特定の温度における)を示すことができ、ゲル点までの秒数として表され得る。ゲル点は、初期ポリマーの網状組織形成の時点を指し、ここでは、本質的に網状組織のそれぞれの単位が網状組織のそれぞれ他の単位に連結されるように、その構造は実質的に分岐している。硬化性組成物がゲル点に達すると、残存する溶媒は実質的に分岐した構造内に取り込まれるようになる。捕捉された溶媒がその沸点に達すると、気泡が構造中に形成され得る(例えば、望ましくない生成物をもたらす、プリプレグ)。   Gelation time can indicate the reactivity of the curable composition (eg, at a particular temperature) and can be expressed as the number of seconds to gel point. The gel point refers to the point of network formation of the initial polymer, where the structure is substantially branched so that each unit of the network is essentially linked to each other unit of the network. ing. When the curable composition reaches the gel point, the remaining solvent becomes incorporated into the substantially branched structure. When the entrapped solvent reaches its boiling point, bubbles can form in the structure (eg, prepregs that lead to undesirable products).

本明細書で検討されるように、1つまたは複数の実施形態について、硬化性組成物は、171℃で200sから400sのゲル化時間を有する。場合によっては、171℃で400sを超えるゲル化時間を有する硬化性組成物は、本明細書で検討されるように、ゲル化時間を171℃で200sから400s、171℃で200sから375s、または171℃で200sから350sに調整するように、触媒および/または添加剤を添加することによって変性され得る。用途によっては、171℃で200s未満のゲル化時間を有する硬化性組成物は、反応性であり過ぎると考えられ得る。   As discussed herein, for one or more embodiments, the curable composition has a gel time of 200 s to 400 s at 171 ° C. In some cases, a curable composition having a gel time greater than 400 s at 171 ° C. has a gel time of 200 s to 400 s at 171 ° C., 200 s to 375 s at 171 ° C., or as discussed herein, or It can be modified by adding catalysts and / or additives to adjust from 200 s to 350 s at 171 ° C. Depending on the application, a curable composition having a gel time of less than 200 s at 171 ° C. may be considered too reactive.

本開示の実施形態は、本明細書で検討されるとおり、強化成分および硬化性組成物を含むプリプレグを提供する。プリプレグは、マトリックス成分を強化成分中に含浸させる工程を含む方法によって得ることができる。マトリックス成分は、強化成分を取り囲みおよび/または支持する。開示された硬化性組成物は、マトリックス成分用に使用され得る。プリプレグのマトリックス成分と強化成分とは、相乗作用を与える。この相乗作用は、プリプレグを硬化させることによって得られるプリプレグおよび/または生成物が、個々の成分だけで達成されない機械的および/または物理的特性を有することを規定する。   Embodiments of the present disclosure provide a prepreg comprising a reinforcing component and a curable composition, as discussed herein. The prepreg can be obtained by a method including a step of impregnating a matrix component into a reinforcing component. The matrix component surrounds and / or supports the reinforcing component. The disclosed curable composition can be used for matrix components. The matrix component and the reinforcing component of the prepreg provide a synergistic effect. This synergy defines that the prepreg and / or product obtained by curing the prepreg has mechanical and / or physical properties not achieved with the individual components alone.

強化成分は、繊維であり得る。繊維の例としては、限定されるものではないが、ガラス、アラミド、炭素、ポリエステル、ポリエチレン、石英、金属、セラミック、バイオマス、およびそれらの組合せが挙げられる。繊維は、コーティングされ得る。繊維コーティングの一例としては、限定されるものではないが、ホウ素が挙げられる。   The reinforcing component can be a fiber. Examples of fibers include, but are not limited to, glass, aramid, carbon, polyester, polyethylene, quartz, metal, ceramic, biomass, and combinations thereof. The fiber can be coated. An example of a fiber coating includes, but is not limited to boron.

ガラス繊維の例としては、限定されるものではないが、A−ガラス繊維、E−ガラス繊維、C−ガラス繊維、R−ガラス繊維、S−ガラス繊維、T−ガラス繊維、およびそれらの組合せが挙げられる。アラミドは、有機ポリマーであり、その例としては、限定されるものではないが、Kevlar(登録商標)、Twaron(登録商標)、およびそれらの組合せが挙げられる。炭素繊維の例としては、限定されるものではないが、ポリアクリロニトリル、ピッチ、レーヨン、セルロース、およびそれらの組合せから形成される繊維が挙げられる。金属繊維の例としては、限定されるものではないが、ステンレススチール、クロム、ニッケル、白金、チタン、銅、アルミニウム、ベリリウム、タングステン、およびそれらの組合せが挙げられる。セラミック繊維の例としては、限定されるものではないが、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、二酸化ジルコニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素、ホウ化ケイ素、およびそれらの組合せから形成される繊維が挙げられる。バイオマス繊維の例としては、限定されるものではないが、木材、非木材、およびそれらの組合せから形成される繊維が挙げられる。   Examples of glass fibers include, but are not limited to, A-glass fibers, E-glass fibers, C-glass fibers, R-glass fibers, S-glass fibers, T-glass fibers, and combinations thereof. Can be mentioned. Aramid is an organic polymer, examples of which include, but are not limited to, Kevlar®, Twaron®, and combinations thereof. Examples of carbon fibers include, but are not limited to, fibers formed from polyacrylonitrile, pitch, rayon, cellulose, and combinations thereof. Examples of metal fibers include, but are not limited to, stainless steel, chromium, nickel, platinum, titanium, copper, aluminum, beryllium, tungsten, and combinations thereof. Examples of ceramic fibers include, but are not limited to, fibers formed from aluminum oxide, silicon dioxide, zirconium dioxide, silicon nitride, silicon carbide, boron carbide, boron nitride, silicon boride, and combinations thereof. Can be mentioned. Examples of biomass fibers include, but are not limited to, fibers formed from wood, non-wood, and combinations thereof.

強化成分は、布地であり得る。布地は、本明細書で検討されるとおり、繊維から形成され得る。布地の例としては、限定されるものではないが、縫合布、織布、およびそれらの組合せが挙げられる。布地は、一方向性、多軸性、およびそれらの組合せであり得る。強化成分は、繊維と布地の組合せであり得る。   The reinforcing component can be a fabric. The fabric may be formed from fibers as discussed herein. Examples of fabrics include, but are not limited to, sutures, wovens, and combinations thereof. The fabric can be unidirectional, multiaxial, and combinations thereof. The reinforcing component can be a combination of fibers and fabrics.

プリプレグは、マトリックス成分を強化成分中に含浸させることによって得られ得る。強化成分中へのマトリックス成分の含浸は、様々な方法によって達成され得る。プリプレグは、圧延、浸漬、噴霧、または他のこのような操作によって強化成分とマトリックス成分とを接触させることによって形成され得る。プリプレグ強化成分が、プリプレグマトリックス成分と接触させられた後、溶媒は揮発によって除去され得る。溶媒が揮発化される間および/または揮発化された後で、プリプレグマトリックス成分は、硬化、例えば、部分的に硬化され得る。溶媒の揮発および/または部分的硬化は、B−ステージングと称され得る。B−ステージ化生成物は、プリプレグと称され得る。   The prepreg can be obtained by impregnating the matrix component into the reinforcing component. Impregnation of the matrix component into the reinforcing component can be accomplished by various methods. The prepreg may be formed by contacting the reinforcing component and the matrix component by rolling, dipping, spraying, or other such operation. After the prepreg reinforcing component has been contacted with the prepreg matrix component, the solvent can be removed by volatilization. During and / or after the solvent is volatilized, the prepreg matrix component may be cured, eg, partially cured. Solvent volatilization and / or partial curing may be referred to as B-staging. The B-staged product may be referred to as a prepreg.

一部の用途の場合、B−ステージングは、60℃から250℃の温度への曝露によって起こることができ;例えば、B−ステージングは、65℃から240℃、または70℃から230℃の温度への曝露によって起こり得る。一部の用途の場合、B−ステージングは、1分間(min)から60分間の期間で起こることができ;例えば、B−ステージングは、2分間から50分間、または5分間から40分間の期間で起こり得る。しかしながら、一部の用途の場合、B−ステージングは、別の温度および/または別の期間で起こり得る。   For some applications, B-staging can occur by exposure to temperatures from 60 ° C to 250 ° C; for example, B-staging is from 65 ° C to 240 ° C, or from 70 ° C to 230 ° C. Can be caused by exposure. For some applications, B-staging can occur in a period of 1 minute (min) to 60 minutes; for example, B-staging may be in a period of 2 minutes to 50 minutes, or 5 minutes to 40 minutes Can happen. However, for some applications, B-staging can occur at different temperatures and / or different time periods.

1つまたは複数のプリプレグは、硬化されて(例えば、より完全に硬化されて)、硬化生成物を得てもよい。プリプレグは、さらに硬化される前にある形状に層状化および/または形成され得る。一部の用途の場合(例えば、電気積層品が製造されている場合)、プリプレグの層は、導電性材料の層と交互にされ得る。導電性材料の一例としては、限定されるものではないが、銅箔が挙げられる。次いで、プリプレグ層は、マトリックス成分がより完全に硬化されるような条件に曝露され得る。   One or more prepregs may be cured (eg, more fully cured) to obtain a cured product. The prepreg may be layered and / or formed into a shape before being further cured. For some applications (eg, when an electrical laminate is being manufactured), the layers of prepreg can be alternated with layers of conductive material. An example of the conductive material includes, but is not limited to, copper foil. The prepreg layer can then be exposed to conditions such that the matrix component is more fully cured.

より完全に硬化した生成物を得る方法の一例は、圧締(pressing)である。1つまたは複数のプリプレグは、それが所定の硬化時間間隔の間、硬化力を受けるプレス中に入れて、より完全に硬化した生成物を得ることができる。プレスは、80℃から250℃の硬化温度を有することができ;例えば、プレスは、85℃から240℃、または90℃から230℃の硬化温度を有することができる。1つまたは複数の実施形態について、プレスは、より低い硬化温度からより高い硬化温度に傾斜時間間隔にわたって傾斜をつけられている硬化温度を有する。   One example of a method for obtaining a more fully cured product is pressing. One or more prepregs can be placed in a press where it undergoes a curing force for a predetermined curing time interval to obtain a more fully cured product. The press can have a curing temperature of 80 ° C. to 250 ° C .; for example, the press can have a curing temperature of 85 ° C. to 240 ° C., or 90 ° C. to 230 ° C. For one or more embodiments, the press has a cure temperature that is ramped over a ramp time interval from a lower cure temperature to a higher cure temperature.

圧締の間、1つまたは複数のプリプレグは、プレスによって硬化力を受け得る。硬化力は、10キロパスカル(kPa)から350kPaである値を有してもよく;例えば、硬化力は、20kPaから300kPa、または30kPaから275kPaである値を有してもよい。所定の硬化時間間隔は、5秒間から500秒間である値を有してもよく;例えば、所定の硬化時間間隔は、25秒間から540秒間、または45秒間から520秒間である値を有してもよい。硬化生成物を得る他の方法について、他の硬化温度、硬化力値、および/または所定の硬化時間間隔が可能である。さらに、この方法は、プリプレグをさらに硬化させることを繰り返して、硬化生成物を得てもよい。   During pressing, one or more prepregs can be subjected to a curing force by pressing. The curing power may have a value that is from 10 kilopascals (kPa) to 350 kPa; for example, the curing power may have a value that is from 20 kPa to 300 kPa, or from 30 kPa to 275 kPa. The predetermined cure time interval may have a value that is 5 seconds to 500 seconds; for example, the predetermined cure time interval has a value that is 25 seconds to 540 seconds, or 45 seconds to 520 seconds. Also good. Other cure temperatures, cure power values, and / or predetermined cure time intervals are possible for other methods of obtaining a cured product. Further, in this method, the prepreg may be further cured to obtain a cured product.

種々の実施形態について、本明細書で検討されるように、本開示の硬化性組成物から形成される硬化生成物は、少なくとも150℃のガラス転移温度を有し得る。   For various embodiments, as discussed herein, a cured product formed from a curable composition of the present disclosure may have a glass transition temperature of at least 150 ° C.

種々の実施形態について、本明細書で検討されるように、本開示の硬化性組成物から形成される硬化生成物は、300℃から500℃の熱分解温度を有することができ;例えば、熱分解温度は、359℃から372℃、または363℃から368℃であり得る。   For various embodiments, as discussed herein, a cured product formed from a curable composition of the present disclosure can have a thermal decomposition temperature of 300 ° C. to 500 ° C .; The decomposition temperature can be 359 ° C. to 372 ° C., or 363 ° C. to 368 ° C.

種々の実施形態について、本明細書で検討されるように、本開示の硬化性組成物から形成される硬化生成物は、1GHzで3.1未満の誘電率を有することができ;例えば、1GHzでの誘電率は、2.92から3.02、または2.91から2.89であり得る。   For various embodiments, as discussed herein, a cured product formed from a curable composition of the present disclosure can have a dielectric constant of less than 3.1 at 1 GHz; for example, 1 GHz The dielectric constant at can be 2.92 to 3.02, or 2.91 to 2.89.

種々の実施形態について、本明細書で検討されるように、本開示の硬化性組成物から形成される硬化生成物は、1GHzで0.01未満の散逸率を有することができ;例えば、1GHzでの散逸率は、0.003から0.01、または0.004から0.007であり得る。   For various embodiments, as discussed herein, a cured product formed from a curable composition of the present disclosure can have a dissipation factor of less than 0.01 at 1 GHz; for example, 1 GHz The dissipation factor at can be 0.003 to 0.01, or 0.004 to 0.007.

以下の実施例は、本開示の範囲を例証するために示されるが、本開示の範囲を限定するものではない。実施例は、本開示のターポリマーを含む硬化性組成物の方法および具体的な実施形態を与える。本明細書で提供される場合、硬化性組成物は、とりわけ、シアネート基を組み入れることなく、望ましい熱的特性および電気的特性を与え得る。   The following examples are presented to illustrate the scope of the present disclosure, but are not intended to limit the scope of the present disclosure. The examples provide methods and specific embodiments of curable compositions comprising the terpolymers of the present disclosure. As provided herein, curable compositions can provide desirable thermal and electrical properties, among other things, without incorporating cyanate groups.

材料   material

SMA(登録商標)EF−40(SMA40)、(スチレン化合物−無水マレイン酸コポリマー)、Sartomer Company,Inc.から入手可能。SMA40は、4:1のスチレン対無水マレイン酸モル比、10,500の重量平均分子量、2.3の分子量分布、および215mgKOH/mgの酸価を有する。   SMA® EF-40 (SMA 40), (styrene compound-maleic anhydride copolymer), Sartomer Company, Inc. Available from SMA 40 has a 4: 1 styrene to maleic anhydride molar ratio of 10,500, a weight average molecular weight of 2.3, a molecular weight distribution of 2.3, and an acid number of 215 mg KOH / mg.

SMA(登録商標)EF−60(スチレン化合物−無水マレイン酸コポリマー)、Sartomer Company,Inc.から入手可能。SMA60は、6:1のスチレン対無水マレイン酸モル比、11,500の重量平均分子量、2.1の分子量分布、および156mgKOH/mgの酸価を有する。   SMA® EF-60 (styrene compound-maleic anhydride copolymer), Sartomer Company, Inc. Available from SMA 60 has a 6: 1 styrene to maleic anhydride molar ratio, a weight average molecular weight of 11,500, a molecular weight distribution of 2.1, and an acid number of 156 mg KOH / mg.

SMA(登録商標)EF−100(スチレン化合物 無水マレイン酸コポリマー)、Elf Atochem,Inc.から入手可能。   SMA® EF-100 (styrene compound maleic anhydride copolymer), Elf Atochem, Inc. Available from

N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)(溶媒)、Sinopharm Chemical Co.から入手可能。   N, N-dimethylformamide (DMF) (solvent), Sinopharm Chemical Co. Available from

アニリン(アミン化合物)、(99.0%以上の純度)、Sigma Aldrichから入手可能。   Aniline (amine compound), (purity of 99.0% or higher), available from Sigma Aldrich.

メタノール(分析等級)、Sinopharm Chemical Co.から入手可能。   Methanol (analytical grade), Sinopharm Chemical Co. Available from

無水酢酸(分析等級)、Sigma Aldrichから入手可能。   Acetic anhydride (analytical grade), available from Sigma Aldrich.

酢酸ナトリウム(分析等級)、Sigma Aldrichから入手可能。   Sodium acetate (analytical grade), available from Sigma Aldrich.

テトラヒドロフラン(硬化剤)(THF)(HPLC)、Sigma Aldrichから入手可能。   Tetrahydrofuran (curing agent) (THF) (HPLC), available from Sigma Aldrich.

無水マレイン酸(97%純度)、Sinopharm Chemical Co.から入手可能。   Maleic anhydride (97% purity), Sinopharm Chemical Co. Available from

シクロヘキサノン(溶媒)、(分析等級)、Sinopharm Chemical Co.から入手可能。   Cyclohexanone (solvent), (analytical grade), Sinopharm Chemical Co. Available from

メチルエチルケトン(溶媒)、(分析試薬)、Sinopharm Chemical Co.から入手可能。   Methyl ethyl ketone (solvent), (analytical reagent), Sinopharm Chemical Co. Available from

2−メチルイミダゾール(触媒)、(分析等級)、Sinopharm Chemical Co.から入手可能。   2-Methylimidazole (catalyst), (analytical grade), Sinopharm Chemical Co. Available from

D.E.R.560(エポキシ樹脂)、Dow Chemical Companyから入手可能。   D. E. R. 560 (epoxy resin), available from Dow Chemical Company.

DCPD EPICLONE HP7200L(商標)(HP7200)(エポキシ樹脂)、Dai Nippon Chemicalから入手可能。   DCPD EPICLONE HP7200L ™ (HP7200) (epoxy resin), available from Dai Nippon Chemical.

トリエタノールアミン(TEA)(硬化剤)、Dow Chemical Companyから入手可能。   Triethanolamine (TEA) (curing agent), available from Dow Chemical Company.

スチレン−無水マレイン酸コポリマーの変性   Modification of styrene-maleic anhydride copolymer

本開示のターポリマーを形成するために、スチレン−無水マレイン酸(SMA)コポリマーをアニリンで変性した。変性スチレン無水マレイン酸(すなわち、ターポリマー)は、「AN−SMA」と称される。スチレン無水マレイン酸コポリマーのSMA40およびSMA60を用いて、ターポリマーを形成した。スチレン−無水マレイン酸コポリマーの変性において、無水マレイン酸基の種々のモルパーセント(理論比)をアニリンと反応させる。   To form the terpolymers of the present disclosure, styrene-maleic anhydride (SMA) copolymers were modified with aniline. Modified styrene maleic anhydride (ie, terpolymer) is referred to as “AN-SMA”. Terpolymers were formed using styrene maleic anhydride copolymers SMA 40 and SMA 60. In modifying the styrene-maleic anhydride copolymer, various mole percent (theoretical ratio) of maleic anhydride groups are reacted with aniline.

以下において、「SMA40−60」は、SMA40を、スチレン無水マレイン酸コポリマーとして使用し、かつ無水マレイン酸基の60モルパーセントをアニリンと反応させたことを示す。同様に、「AN−SMA60−60」は、SMA60をスチレン無水マレイン酸コポリマーとして使用し、かつ無水マレイン酸基の60モルパーセントを反応させたことを示す。言い換えれば、「AN−SMA40−60」の最初の数字(すなわち、「40」)は、どのスチレン−無水マレイン酸コポリマーが使用されたかを示し、「AN−SMA40−60」の2番目の数字(すなわち、「60」)は、アニリンと反応させた無水マレイン酸基のモルパーセントを示す。   In the following, “SMA 40-60” indicates that SMA 40 was used as a styrene maleic anhydride copolymer and 60 mole percent of the maleic anhydride groups were reacted with aniline. Similarly, “AN-SMA 60-60” indicates that SMA 60 was used as a styrene maleic anhydride copolymer and reacted with 60 mole percent of maleic anhydride groups. In other words, the first number of “AN-SMA 40-60” (ie, “40”) indicates which styrene-maleic anhydride copolymer was used, and the second number of “AN-SMA 40-60” ( That is, “60”) indicates the mole percent of maleic anhydride groups reacted with aniline.

ターポリマーの処方(すなわち、変性スチレン−無水マレイン酸コポリマー)を表Iに要約する。   The terpolymer formulation (ie, modified styrene-maleic anhydride copolymer) is summarized in Table I.

AN−SMA40−60の調製   Preparation of AN-SMA 40-60

還流凝縮器、温度計および窒素注入口を備えた250mlの三つ口フラスコに、SMA40を添加する。フラスコ中で一定の窒素圧を保つために、窒素出口をU字管を介してシリコーン油で密封する。125ミリリットル(ml)のN,N−ジメチルホルムアミド(DMF)をフラスコに注ぎ入れて、SMA40を溶解させる。窒素をフラスコに加えて、空気を5分間除去する。SMA40およびDMFの溶液を50℃に加熱し、維持する。この溶液に、SMA40がDMFに完全に溶解した後、1.65グラム(g)のアニリンを添加する。2時間(hrs)後、温度を50℃から100℃に上昇させる。温度が100℃に到達すると、7.26gの無水酢酸および1.50gの酢酸ナトリウムをフラスコに添加する。無水酢酸および酢酸ナトリウムを添加した5時間後、熱源を取り除いて反応を終了させ、フラスコの内容物をおおよそ20℃に自然冷却させる。反応物質を磁気式撹拌下で過剰のメタノール中に滴下することによって、AN−SMA40−60生成物をメタノール中で沈殿させる(反応物質溶液対メタノールの容量比は、1対10である)。ろ過後に最終的なAN−SMA40−60生成物を収集した。次いで、ポリマーをドラフト内に数時間入れ、メタノール残留物をさらに除去した。最後に、AN−SMA40−60ターポリマーを真空オーブン中120℃で12時間乾燥させた。   SMA 40 is added to a 250 ml three neck flask equipped with a reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet. In order to maintain a constant nitrogen pressure in the flask, the nitrogen outlet is sealed with silicone oil through a U-tube. 125 milliliters (ml) of N, N-dimethylformamide (DMF) is poured into the flask to dissolve SMA40. Nitrogen is added to the flask and the air is removed for 5 minutes. The SMA 40 and DMF solution is heated and maintained at 50 ° C. To this solution, 1.65 grams (g) of aniline is added after SMA 40 is completely dissolved in DMF. After 2 hours (hrs), the temperature is increased from 50 ° C to 100 ° C. When the temperature reaches 100 ° C., 7.26 g acetic anhydride and 1.50 g sodium acetate are added to the flask. Five hours after addition of acetic anhydride and sodium acetate, the heat source is removed to terminate the reaction and the flask contents are allowed to cool to approximately 20 ° C. The AN-SMA 40-60 product is precipitated in methanol by dropping the reactants into excess methanol under magnetic stirring (reactant solution to methanol volume ratio is 1 to 10). The final AN-SMA 40-60 product was collected after filtration. The polymer was then placed in a fume hood for several hours to further remove methanol residues. Finally, the AN-SMA 40-60 terpolymer was dried in a vacuum oven at 120 ° C. for 12 hours.

AN−SMA40−100の調製   Preparation of AN-SMA 40-100

以下の変更とともに、AN−SMA40−60における手順を繰り返す:2.75gのアニリン、12.1gの無水酢酸、および2.5gの酢酸ナトリウムの使用。   The procedure in AN-SMA 40-60 is repeated with the following changes: use of 2.75 g aniline, 12.1 g acetic anhydride, and 2.5 g sodium acetate.

AN−SMA40−80の調製   Preparation of AN-SMA 40-80

以下の変更とともに、AN−SMA40−60における手順を繰り返す:2.20gのアニリン、9.68gの無水酢酸、および2.0gの酢酸ナトリウムの使用。   The procedure in AN-SMA 40-60 is repeated with the following changes: use of 2.20 g aniline, 9.68 g acetic anhydride, and 2.0 g sodium acetate.

AN−SMA40−40の調製   Preparation of AN-SMA 40-40

以下の変更とともに、AN−SMA40−60における手順を繰り返す:1.10gのアニリン、4.84gの無水酢酸、および1.0gの酢酸ナトリウムの使用。   Repeat the procedure in AN-SMA 40-60 with the following changes: 1. Use 10 g aniline, 4.84 g acetic anhydride, and 1.0 g sodium acetate.

AN−SMA60−100の調製   Preparation of AN-SMA 60-100

以下の変更とともに、AN−SMA40−60における手順を繰り返す:SMA40に代えてSMA60、1.93gのアニリン、7.85gの無水酢酸、および1.70gの酢酸ナトリウムの使用。   The procedure in AN-SMA 40-60 is repeated with the following changes: use of SMA 60 instead of SMA 40, 1.93 g aniline, 7.85 g acetic anhydride, and 1.70 g sodium acetate.

AN−SMA60−60の調製   Preparation of AN-SMA 60-60

以下の変更とともに、AN−SMA40−60における手順を繰り返す:SMA40に代えてSMA60、1.16gのアニリン、4.71gの無水酢酸、および1.02gの酢酸ナトリウムの使用。   The procedure in AN-SMA 40-60 is repeated with the following changes: use of SMA 60 instead of SMA 40, 1.16 g aniline, 4.71 g acetic anhydride, and 1.02 g sodium acetate.

AN−SMA60−40の調製   Preparation of AN-SMA 60-40

以下の変更とともに、AN−SMA40−60における手順を繰り返す:SMA40に代えてSMA60、0.77gのアニリン、3.14gの無水酢酸、および0.368gの酢酸ナトリウムの使用。   The procedure in AN-SMA 40-60 is repeated with the following changes: use of SMA 60 instead of SMA 40, 0.77 g aniline, 3.14 g acetic anhydride, and 0.368 g sodium acetate.

ガラス転移温度   Glass-transition temperature

未変性SMA40コポリマー、未変性SMA60コポリマー、および変性スチレン無水マレイン酸ポリマー(すなわち、ターポリマー)のガラス転移温度(T)を決定した。 The glass transition temperature (T g ) of unmodified SMA 40 copolymer, unmodified SMA 60 copolymer, and modified styrene maleic anhydride polymer (ie, terpolymer) was determined.

変性および未変性のSMA40およびSMA60のポリマーについてのガラス転移温度は、示差走査熱量計(DSC)(TA Instruments Q2000)により決定した。変性および未変性ポリマーの試料(約6.0〜10.0mg)を、以下のサイクルでDSC中に置いた。サイクル1:初期温度:20℃、最終温度:180℃、および傾斜率=20℃/分。サイクル2:初期温度:180℃、最終温度:20℃、および傾斜率=マイナス(−)20℃/分。サイクル3:初期温度:23℃、最終温度:200℃、および傾斜率=10℃/分。ガラス転移温度は、DSC曲線の変曲点によって決定した。   The glass transition temperatures for the modified and unmodified SMA 40 and SMA 60 polymers were determined by a differential scanning calorimeter (DSC) (TA Instruments Q2000). Samples of modified and unmodified polymer (approximately 6.0-10.0 mg) were placed in the DSC in the following cycle. Cycle 1: Initial temperature: 20 ° C., final temperature: 180 ° C., and ramp rate = 20 ° C./min. Cycle 2: initial temperature: 180 ° C., final temperature: 20 ° C., ramp rate = minus (−) 20 ° C./min. Cycle 3: Initial temperature: 23 ° C., final temperature: 200 ° C., and ramp rate = 10 ° C./min. The glass transition temperature was determined by the inflection point of the DSC curve.

未変性および変性のSMA40およびSMA60のポリマーのガラス転移温度を表IIに示す。   The glass transition temperatures of the unmodified and modified SMA 40 and SMA 60 polymers are shown in Table II.

無水マレイン酸含有量   Maleic anhydride content

変性および未変性のSMA40およびSMA60のポリマーの無水マレイン酸の構成単位の濃度を、フーリエ変換赤外分光法(FTIR)(Nicolet6700FTIR分光計)を用いて決定し、これらの結果を表IIに示す。分子篩によって乾燥させておいたテトラヒドロフラン中に無水マレイン酸を別個に溶解させることによって、検量線試料を調製した。SMA40、AN−SMA40−100、AN−SMA40−80、AN−SMA40−60、AN−SMA40−40、SMA60、AN−SMA60−100、AN−SMA60−60、およびAN−SMA60−40の部分を100℃の真空オーブン中に120分間入れ、それらの部分をデシケータ中で冷却し、冷却された部分のそれぞれをそれぞれのテトラヒドロフラン部分中に溶解させることによって、試験試料を調製した。検量線準備および未知の無水マレイン酸濃度試験用に、液体セルを備えたNicolet(商標)6700を用いた。FTIRスペクトルの1780cm−1ピークを、無水マレイン酸カルボニルの振動に割り当てた。ピーク高さは、無水マレイン酸濃度に比例し、検量線を確立するために用いた。検量線を用いて、表IIに示すデータを決定した。 The concentration of maleic anhydride building blocks of the modified and unmodified SMA 40 and SMA 60 polymers was determined using Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) (Nicolet 6700 FTIR spectrometer) and the results are shown in Table II. A calibration curve sample was prepared by separately dissolving maleic anhydride in tetrahydrofuran that had been dried by molecular sieves. SMA 40, AN-SMA 40-100, AN-SMA 40-80, AN-SMA 40-60, AN-SMA 40-40, SMA 60, AN-SMA 60-100, AN-SMA 60-60, and AN-SMA 60-40 are 100 parts. Test samples were prepared by placing in a vacuum oven at ° C for 120 minutes, cooling the portions in a desiccator, and dissolving each of the cooled portions in the respective tetrahydrofuran portion. A Nicolet ™ 6700 equipped with a liquid cell was used for calibration curve preparation and unknown maleic anhydride concentration tests. The 1780 cm −1 peak of the FTIR spectrum was assigned to the vibration of the carbonyl maleate. The peak height is proportional to the maleic anhydride concentration and was used to establish a calibration curve. The data shown in Table II was determined using a calibration curve.

表IIからわかるように、変性スチレン−無水マレイン酸ポリマーは、ガラス転移温度の増加を示す。例えば、未変性SMA40試料のTを変性SMA40試料のTと比較する際に、変性SMA40試料は、7℃から18℃のTの増加を示す。さらに、未変性SMA60試料のTを変性SMA60試料のTと比較すると、変性SMA60試料は、16℃から18℃のTの増加を示す。 As can be seen from Table II, the modified styrene-maleic anhydride polymer exhibits an increase in glass transition temperature. For example, when comparing the T g of an unmodified SMA 40 sample with the T g of a modified SMA 40 sample, the modified SMA 40 sample shows an increase in T g from 7 ° C to 18 ° C. Furthermore, if the T g of the unmodified SMA60 sample compared to the T g of the modified SMA60 sample, modified SMA60 samples show an increase in T g of the 18 ° C. from 16 ° C..

実施例1〜4および比較例A〜B   Examples 1-4 and Comparative Examples AB

実施例1〜4は、ターポリマー(すなわち、変性スチレン−無水マレイン酸ポリマー)を含む硬化性組成物である。比較例A〜Bは、未変性SMA40および未変性SMA60を含む硬化性組成物を示す。実施例1〜4の処方を表IIIに示し、比較例A〜Bの処方を表IVに示す。   Examples 1-4 are curable compositions comprising a terpolymer (ie, a modified styrene-maleic anhydride polymer). Comparative Examples A to B show curable compositions comprising unmodified SMA 40 and unmodified SMA 60. The formulations of Examples 1-4 are shown in Table III, and the formulations of Comparative Examples A-B are shown in Table IV.

実施例1〜4   Examples 1-4

ターポリマー(すなわち、変性スチレン−無水マレイン酸ポリマー)のそれぞれの部分を、メチルエチルケトンおよび/またはシクロヘキサノンのそれぞれの部分に別個に溶解させ、次いで、それぞれの部分のそれぞれにD.E.R.(商標)560を添加し、次いで、10wt%溶液を形成するようにメタノール中に溶解させた2−メチルイミダゾールをそれぞれの部分のそれぞれに添加することによって、実施例1〜4(硬化性組成物)を形成した。実施例1〜4は、50%の非揮発性有機物wt%を有した。表IIIは、実施例1〜4の組成を示す。   Each portion of the terpolymer (ie, the modified styrene-maleic anhydride polymer) is dissolved separately in each portion of methyl ethyl ketone and / or cyclohexanone, and then each of the respective portions is D.D. E. R. Examples 1-4 (curable compositions) by adding (trademark) 560 and then 2-methylimidazole dissolved in methanol to form a 10 wt% solution to each of the portions. ) Was formed. Examples 1-4 had 50% non-volatile organic wt%. Table III shows the compositions of Examples 1-4.

比較例A〜B   Comparative Examples A to B

比較例A〜Bのために、未変性SMA40およびSMA60を、それぞれ用いた以外は、実施例1〜4のように、比較例A〜Bを形成した(ここで、実施例1〜2は、変性SMA40を用い、実施例3〜4は、変性SMA60を用いる)。表IVは、比較例A〜Bの組成を示す。   For Comparative Examples A to B, Comparative Examples A to B were formed as in Examples 1 to 4 except that unmodified SMA 40 and SMA 60 were used, respectively (where Examples 1 to 2 were Using modified SMA 40, Examples 3-4 use modified SMA 60). Table IV shows the compositions of Comparative Examples A-B.

ゲル化時間試験   Gelation time test

実施例1〜4および比較例A〜Bを、171℃ホットプレート上でストローク硬化によってゼラチン時間を評価した。実施例1〜4のゲル化時間の結果を表Vに示し、比較例A〜Bの結果を表VIに示す。   Examples 1-4 and Comparative Examples A-B were evaluated for gelatin time by stroke hardening on a 171 ° C hot plate. The results of gelation times for Examples 1-4 are shown in Table V, and the results for Comparative Examples A-B are shown in Table VI.

表Vのデータは、硬化性組成物(実施例1〜4)が、171℃の温度で247sから280のゲル化時間を有することを示す。実施例1〜4のゲル化時間は、比較例A〜B(これらは、表VIに示すように、それぞれ、242sおよび247sのゲル化時間を有する)よりわずかに高い。したがって、実施例1〜4のゲル化時間は、比較例A〜Bよりわずかに高いが、ゲル化時間は、依然として実質的に400s未満である。   The data in Table V shows that the curable compositions (Examples 1-4) have a gel time of 247 s to 280 at a temperature of 171 ° C. The gel times of Examples 1-4 are slightly higher than Comparative Examples A-B (which have gel times of 242s and 247s, respectively, as shown in Table VI). Thus, although the gel times of Examples 1-4 are slightly higher than Comparative Examples A-B, the gel times are still substantially less than 400 s.

熱的特性分析のための積層品試料   Laminate samples for thermal characterization

実施例1〜4および比較例A〜Bの硬化性組成物を、E−ガラス繊維マット表面に刷毛塗りした。このガラス繊維マットを良好な空気流を有する177℃オーブン中に180s入れ、プリプレグを得た。プリプレグを200℃で1から4時間ホットプレスして、熱的特性分析のための積層品を得た。実施例1〜4および比較例A〜Bの硬化条件、ガラス転移温度、および分解温度は、それぞれ、表VIIおよび表VIIIに示す。   The curable compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples A to B were brush-coated on the surface of the E-glass fiber mat. This glass fiber mat was put in a 177 ° C. oven having a good air flow for 180 s to obtain a prepreg. The prepreg was hot pressed at 200 ° C. for 1 to 4 hours to obtain a laminate for thermal property analysis. The curing conditions, glass transition temperatures, and decomposition temperatures of Examples 1 to 4 and Comparative Examples A to B are shown in Table VII and Table VIII, respectively.

電気的特性分析のためのエポキシプラーク試料   Epoxy plaque samples for electrical characterization

実施例1〜4および比較例A〜Bのプリプレグを粉に粉砕して、プリプレグ粉を形成し、このプリプレグ粉を1片の平坦なアルミニウムホイル上に置き、次いで、プリプレグ粉と一緒のアルミニウムホイルを金属平板上に置いた。この集合体を、プリプレグ粉が溶融するまで195℃に加熱した。溶融プリプレグ粉を別のアルミニウムホイルで覆い、次いで、金属平板をそのアルミニウムホイル上に置いた。この集合体を195℃で1時間ホットプレスした。0.3ミリメートル(mm)の厚さを有する気泡を含まないエポキシプラークを得た。実施例1〜4および比較例A〜Bの誘電率および散逸率の値を、それぞれ、表VIIおよび表VIIIに示す。   The prepregs of Examples 1-4 and Comparative Examples A-B were ground into powder to form a prepreg powder, which was placed on a piece of flat aluminum foil and then aluminum foil with the prepreg powder Was placed on a metal plate. This assembly was heated to 195 ° C. until the prepreg powder melted. The molten prepreg powder was covered with another aluminum foil, and then a metal plate was placed on the aluminum foil. This assembly was hot-pressed at 195 ° C. for 1 hour. A bubble-free epoxy plaque having a thickness of 0.3 millimeter (mm) was obtained. The values of dielectric constant and dissipation factor of Examples 1 to 4 and Comparative Examples A to B are shown in Table VII and Table VIII, respectively.

熱的特性分析   Thermal property analysis

ガラス転移温度:実施例1〜4および比較例A〜Bの積層品試料のガラス転移温度を決定した。RSA III動的機械的熱分析器(DMTA)(TA Instruments)を用いて、実施例1〜4および比較例A〜Bのガラス転移温度を決定し、それらの結果を、それぞれ、表VIIおよび表VIIIに示す。DMTAは、周波数6.28ラジアン/s、初期温度30.0℃、最終温度350.0℃、および傾斜率3.0℃/分を用いた。   Glass transition temperature: The glass transition temperature of the laminate samples of Examples 1 to 4 and Comparative Examples A to B was determined. An RSA III dynamic mechanical thermal analyzer (DMTA) (TA Instruments) was used to determine the glass transition temperatures of Examples 1-4 and Comparative Examples AB, and the results are shown in Table VII and Table VII, respectively. Shown in VIII. DMTA used a frequency of 6.28 radians / s, an initial temperature of 30.0 ° C., a final temperature of 350.0 ° C., and a ramp rate of 3.0 ° C./min.

分解温度:熱安定性分析を用いて、実施例1〜4および比較例A〜Bの硬化生成物の分解温度を決定し、それらの結果を、それぞれ、表VIIおよび表VIIIに示す。熱安定性分析は、TA Instrumentsから入手可能なQ5000機械を用い、20.0℃/分の加熱速度を用いた。分解温度は、材料の5%重量減少が生じた時点の温度として決定した。   Decomposition temperature: Thermal stability analysis was used to determine the decomposition temperatures of the cured products of Examples 1-4 and Comparative Examples AB, and the results are shown in Table VII and Table VIII, respectively. Thermal stability analysis was performed using a Q5000 machine available from TA Instruments and a heating rate of 20.0 ° C./min. The decomposition temperature was determined as the temperature at which a 5% weight loss of the material occurred.

電気的特性分析   Electrical characteristic analysis

誘電率:実施例1〜4および比較例A〜Bの硬化生成物のそれぞれ0.3ミリメートル(mm)厚試料の誘電率を、Agilent E4991A RFインピーダンス/材料分析器を用いてASTM D−150によって決定し、それらの結果は、それぞれ、表VIIおよび表VIIIにある。   Dielectric constant: The dielectric constant of each 0.3 millimeter (mm) thick sample of the cured products of Examples 1-4 and Comparative Examples AB was measured by ASTM D-150 using an Agilent E4991A RF impedance / material analyzer. The results are determined in Table VII and Table VIII, respectively.

散逸率:実施例1〜4および比較例A〜Bの硬化生成物のそれぞれ0.3mm厚試料の散逸率を、Agilent分析器を用いてASTM D−150により決定し、それらの結果は、それぞれ、表VIIおよび表VIIIにある。   Dissipation rate: The dissipation factor of each 0.3 mm thick sample of the cured products of Examples 1-4 and Comparative Examples A-B was determined by ASTM D-150 using an Agilent analyzer and the results were Table VII and Table VIII.

表VIIのデータは、実施例1〜4の硬化生成物が、169℃から193℃のガラス転移温度を有したことを示す。表VIIIのデータは、比較例A〜Bが、それぞれ、162℃および152℃のガラス転移温度を有したことを示す。本開示のターポリマーを組み入れる1〜4の硬化性組成物は、ターポリマーを組み入れない硬化性組成物と比較して、Tを増加させることがわかる。 The data in Table VII shows that the cured products of Examples 1-4 had a glass transition temperature from 169 ° C to 193 ° C. The data in Table VIII shows that Comparative Examples A-B had glass transition temperatures of 162 ° C. and 152 ° C., respectively. It can be seen that 1-4 curable compositions incorporating the terpolymers of the present disclosure increase the Tg as compared to curable compositions that do not incorporate the terpolymer.

表VIIのデータは、実施例1〜4が、362℃から372℃の分解温度を有したことを示す。表VIIIのデータは、比較例A〜Bが、それぞれ354℃および343℃の分解温度を有したことを示す。   The data in Table VII shows that Examples 1-4 had decomposition temperatures from 362 ° C to 372 ° C. The data in Table VIII shows that Comparative Examples A-B had decomposition temperatures of 354 ° C. and 343 ° C., respectively.

表VIIのデータは、実施例1〜4のそれぞれ0.3mm厚試料が、1GHzで2.83から3.06の誘電率を有したことを示す。表VIIIのデータは、比較例A〜Bが、それぞれ、1GHzで2.91および3.02の誘電率を有したことを示す。   The data in Table VII show that each 0.3 mm thick sample of Examples 1-4 had a dielectric constant of 2.83 to 3.06 at 1 GHz. The data in Table VIII shows that Comparative Examples A-B had dielectric constants of 2.91 and 3.02 at 1 GHz, respectively.

表VIIのデータは、実施例1〜4のそれぞれ0.3mm厚試料が、1GHzで0.004から0.009の散逸率を有したことを示す。表VIIIのデータは、比較例A〜Bが、それぞれ、1GHzで0.006および0.011の散逸率を有したことを示す。   The data in Table VII show that each 0.3 mm thick sample of Examples 1-4 had a dissipation factor of 0.004 to 0.009 at 1 GHz. The data in Table VIII shows that Comparative Examples A-B had a dissipation factor of 0.006 and 0.011 at 1 GHz, respectively.

異なる硬化温度の効果を決定するために、実施例4は2つの異なる硬化条件で硬化させた。表VIIでわかるように、実施例4を用いて2つの硬化生成物間の結果を比較すると、異なる硬化条件が、硬化生成物の特性にわずかな影響を与え得ることがわかる。   In order to determine the effect of different curing temperatures, Example 4 was cured at two different curing conditions. As can be seen in Table VII, comparing the results between the two cured products using Example 4 shows that different curing conditions can have a slight effect on the properties of the cured product.

積層品特性:表IXは、実施例3および比較例Bから調製した積層品の硬化条件、樹脂含有量、ガラス転移温度、誘電率、散逸率、および剥離強度を示す。剥離強度は、WILA008により決定する。   Laminate properties: Table IX shows the curing conditions, resin content, glass transition temperature, dielectric constant, dissipation factor, and peel strength of the laminates prepared from Example 3 and Comparative Example B. The peel strength is determined by WILA008.

表IXのデータは、実施例3(変性SMA(AN−SMA60−60)を含む)から調製した積層品が、比較例B(未変性SMA60を含む)よりも20℃高いガラス転移温度を有することを示す。実施例3の誘電率および散逸率は、比較例Bをわずかに上回る改善を示す。さらに、実施例3から形成した積層品の剥離強度は、未変性SMA60から調製した積層品を26.06%上回る改善を示す。   The data in Table IX shows that the laminate prepared from Example 3 (including modified SMA (AN-SMA 60-60)) has a 20 ° C. higher glass transition temperature than Comparative Example B (including unmodified SMA 60). Indicates. The dielectric constant and dissipation factor of Example 3 show a slight improvement over Comparative Example B. Furthermore, the peel strength of the laminate formed from Example 3 shows an improvement of 26.06% over the laminate prepared from unmodified SMA60.

実施例5〜16:エポキシ基対MAHのモル割当量の変化の効果   Examples 5 to 16: Effect of change in molar quota of epoxy groups to MAH

実施例5〜16は、硬化性組成物の形成におけるエポキシ基対無水マレイン酸のモル比の変化の効果を示す。実施例5〜16について、硬化性組成物は、AN−SMA60−40およびDCPD−エポキシ(HP7200)を用いることによって調製した。   Examples 5-16 show the effect of changing the molar ratio of epoxy group to maleic anhydride in forming the curable composition. For Examples 5-16, curable compositions were prepared by using AN-SMA 60-40 and DCPD-epoxy (HP7200).

実施例5〜16は、ターポリマーを含む硬化性組成物から形成した硬化生成物である。実施例5〜16は、AN−SMA60−40ターポリマーの部分をMEKのそれぞれの部分に別個に溶解させ、次いで、HP7200をそれぞれの部分のそれぞれに添加し、次いで、TEAを添加することによって形成した。実施例5〜16の処方を表Xに示す。   Examples 5-16 are cured products formed from curable compositions containing terpolymers. Examples 5-16 are formed by dissolving portions of the AN-SMA 60-40 terpolymer separately in each portion of MEK, then adding HP7200 to each of the portions and then adding TEA. did. The formulations of Examples 5-16 are shown in Table X.

ガラス転移温度(TGlass transition temperature ( Tg )

実施例5〜16の硬化樹脂のTは、窒素流とともに、TA Instruments(Q2000 V24.7)からのDSCによって測定した。ソフトウェアは、「Universal Analysis V4.5A」であった。それぞれの実施例の試料(6〜10mg)をアルミニウム製パンに入れ、パン蓋で覆い、クリンプした。試料をDSC Q2000装置内に置いた。3回の同一加熱サイクルを行った。初期温度は40℃に設定した。試料を、10℃/分の傾斜率で40から250℃に加熱した。傾斜後、試料を250℃で5分間保持し、次いで、試料を−20℃/分の傾斜率で40℃に冷却した。これを、さらに2回繰り返した。Tを、加熱傾斜上の3番目の温度サイクルで転移についてDSCソフトウェアにより決定した。実施例5〜16の結果を表XIに示す。 The T g of the cured resins of Examples 5-16 were measured by DSC from TA Instruments (Q2000 V24.7) with a nitrogen flow. The software was “Universal Analysis V4.5A”. Samples of each example (6-10 mg) were placed in an aluminum pan, covered with a pan lid and crimped. The sample was placed in a DSC Q2000 instrument. Three identical heating cycles were performed. The initial temperature was set to 40 ° C. The sample was heated from 40 to 250 ° C. with a ramp rate of 10 ° C./min. After tilting, the sample was held at 250 ° C. for 5 minutes and then the sample was cooled to 40 ° C. at a ramp rate of −20 ° C./min. This was repeated two more times. The T g, determined by DSC software for transition at the third temperature cycle on heating ramp. The results of Examples 5-16 are shown in Table XI.

誘電率(D)/散逸率(DDielectric constant (D k ) / Dissipation rate (D f )

実施例5〜16の誘電率および散逸率は、実施例1〜4に関して本明細書で記載した方法を用いて決定した。実施例5〜16の結果を表XIに示す。   The dielectric constant and dissipation factor of Examples 5-16 were determined using the methods described herein with respect to Examples 1-4. The results of Examples 5-16 are shown in Table XI.

無水マレイン酸含有量   Maleic anhydride content

実施例5〜16の硬化性組成物から形成した硬化生成物の無水マレイン酸含有量は、実施例1〜4に関して本明細書で記載した方法によって決定した。実施例5〜16の結果を表XIに示す。   The maleic anhydride content of the cured products formed from the curable compositions of Examples 5-16 was determined by the method described herein with respect to Examples 1-4. The results of Examples 5-16 are shown in Table XI.

表XIのデータは、エポキシ基対無水マレイン酸のモル比が、ガラス転移温度に影響を与えることを示す。例えば、1.0:1.0から2.7:1.0の範囲のモル比を有する硬化性組成物の硬化生成物は、150℃を超えるガラス転移温度を有する。さらに、1.3:1.0から1.9:1.0の範囲のモル比を有する硬化性組成物の硬化生成物は、173℃のガラス転移温度を有する。表XIIでわかるように、エポキシ対無水マレイン酸のモル比がいったん1.0:1.0から2.7:1.0の範囲外になると、ガラス転移温度、誘電率、および散逸率は、140℃および141℃に低下する。   The data in Table XI shows that the molar ratio of epoxy groups to maleic anhydride affects the glass transition temperature. For example, a cured product of a curable composition having a molar ratio in the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0 has a glass transition temperature of greater than 150 ° C. Furthermore, the cured product of the curable composition having a molar ratio ranging from 1.3: 1.0 to 1.9: 1.0 has a glass transition temperature of 173 ° C. As can be seen in Table XII, once the molar ratio of epoxy to maleic anhydride is outside the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0, the glass transition temperature, dielectric constant, and dissipation factor are Reduce to 140 ° C and 141 ° C.

比較変性スチレン無水マレイン酸A(AN−SMA1000)   Comparative modified styrene maleic anhydride A (AN-SMA1000)

比較変性スチレン無水マレイン酸A(AN−SMA1000)は、SMA1000をアニリンで変性することによって調製した。202gのSMA1000および134gのシクロヘキサノンを反応器に添加する。内容物を100℃に加熱し、次いで、結果として生じる混合物を97℃から103℃に維持しながら、46.5gのアニリンを反応器に添加する。アニリンの添加終了後、反応を100℃で4時間行い、次いで、反応混合物を160℃に加熱し、12時間還流下で反応させた。反応混合物を100℃に冷却し、それに159gのトルエンを添加して、スチレンと、無水マレイン酸と、N−フェニルマレイミドとのターポリマーを含む溶液を得た。この溶液の固形分は、48重量%であった。   Comparative modified styrene maleic anhydride A (AN-SMA1000) was prepared by modifying SMA1000 with aniline. 202 g SMA 1000 and 134 g cyclohexanone are added to the reactor. The contents are heated to 100 ° C. and then 46.5 g of aniline is added to the reactor while maintaining the resulting mixture at 97 ° C. to 103 ° C. After completion of the aniline addition, the reaction was carried out at 100 ° C. for 4 hours, and then the reaction mixture was heated to 160 ° C. and reacted under reflux for 12 hours. The reaction mixture was cooled to 100 ° C., and 159 g of toluene was added thereto to obtain a solution containing a terpolymer of styrene, maleic anhydride and N-phenylmaleimide. The solid content of this solution was 48% by weight.

残留アニリン分析   Residual aniline analysis

残留アニリンおよび無水マレイン酸(MAH)含有量は、本明細書で調製したAN−SMA60−40および比較変性スチレン無水マレイン酸Aについて決定した。残留アニリンは、Head Space(装置:Agilent G1888 Headspaceサンプラー/GCMS(装置:DB−VRXカラムを備える、Agilent 6890N ガスクロマトグラフィーシステム)により決定した。比較変性スチレン無水マレイン酸A〜Bの試料(0.5±0.05g)を、Head Space(HS)試料バイアルに添加し、HS/GCMS分析のために密封した。純アニリンを外部標準として用いた。アニリン標準を、DMF中約0.1g/5mLで調製した。溶液のアニリン(10マイクロリットル(μl))を、HS試料バイアルに注入した。アニリン濃度を、上記のとおりに作成した1点外部較正(one spot external calibration)によって計算した。無水マレイン酸含有量は、本明細書で記載したとおりに決定した。結果を表XIIに示す。   Residual aniline and maleic anhydride (MAH) content was determined for AN-SMA 60-40 and comparatively modified styrene maleic anhydride A prepared herein. Residual aniline was determined by Head Space (Apparatus: Agilent G1888 Headspace Sampler / GCMS (Apparatus: Agilent 6890N Gas Chromatography System with DB-VRX column). Samples of comparative modified styrene maleic anhydrides AB (0. 5 ± 0.05 g) was added to a Head Space (HS) sample vial and sealed for HS / GCMS analysis, pure aniline was used as an external standard, which was about 0.1 g / 5 mL in DMF. A solution of aniline (10 microliters (μl)) was injected into the HS sample vial and the aniline concentration was calculated by one spot external calibration made as described above. Acid content is described in this specification It was determined as. Results are shown in Table XII.

表XIIでわかるように、比較変性スチレン無水マレイン酸A(AN−SMA1000)中の残留アニリンは、AN−SMA60−40より非常に高い。   As can be seen in Table XII, residual aniline in comparatively modified styrene maleic anhydride A (AN-SMA 1000) is much higher than AN-SMA 60-40.

比較例C〜F   Comparative Examples C-F

比較例C〜Fは、変性スチレン無水マレイン酸コポリマーを含む硬化性組成物であり、ここで、スチレン無水マレイン酸コポリマーは、SMA1000である。比較例C〜Fの処方を表XIIIに示す。   Comparative Examples C-F are curable compositions comprising a modified styrene maleic anhydride copolymer, where the styrene maleic anhydride copolymer is SMA 1000. The formulations of Comparative Examples C-F are shown in Table XIII.

比較例C   Comparative Example C

比較例Cは、米国特許第6,667,107号の比較例13から取ったデータである。   Comparative Example C is data taken from Comparative Example 13 of US Pat. No. 6,667,107.

比較例D   Comparative Example D

上で検討したとおりの、得られた比較変性スチレン無水マレイン酸A(AN−SMA1000)を用いる。手順は以下のとおりである:エポキシ樹脂(100重量部)およびAN−SMA1000(100重量部)を混合する。触媒(2−MI)を添加して、ゲル化時間を200sから300sの範囲内に調整する。   The resulting comparatively modified styrene maleic anhydride A (AN-SMA 1000) as discussed above is used. The procedure is as follows: Mix epoxy resin (100 parts by weight) and AN-SMA 1000 (100 parts by weight). The catalyst (2-MI) is added to adjust the gel time in the range of 200s to 300s.

比較例E   Comparative Example E

15mlの得られた比較変性スチレン無水マレイン酸A(AN−SMA1000)(シクロヘキサノンおよびトルエン中48%溶液)を150mlのメタノールに一滴ずつ添加し、白色固体が沈殿した。10分間撹拌後、白色固体をろ過して取り出し、次いで、真空オーブン中100℃で6時間乾燥させた。得られた白色固体は、固体AN−SMA1000であり、次いで、これを用いて、溶媒としてメチルエチルケトンを用いてHP7200を硬化させた。得られたエポキシ対MAHのモル比は、5.8:1.0である。   15 ml of the resulting comparatively modified styrene maleic anhydride A (AN-SMA 1000) (48% solution in cyclohexanone and toluene) was added dropwise to 150 ml of methanol and a white solid precipitated. After stirring for 10 minutes, the white solid was filtered off and then dried in a vacuum oven at 100 ° C. for 6 hours. The resulting white solid was solid AN-SMA1000, which was then used to cure HP7200 using methyl ethyl ketone as the solvent. The resulting epoxy to MAH molar ratio is 5.8: 1.0.

比較例F   Comparative Example F

以下の変更とともに、比較例Eを繰り返す:得られたエポキシ対MAHのモル比は1.0:1.0である。   Comparative Example E is repeated with the following changes: The resulting epoxy to MAH molar ratio is 1.0: 1.0.

熱的特性分析のための積層品試料   Laminate samples for thermal characterization

比較例D〜F(比較例Cは、米国特許第6,667,107号の比較例13から取ったデータである)の硬化性組成物を、E−ガラス繊維マット表面に刷毛塗りした。このガラス繊維マットを、良好な空気流を有する177℃オーブン中に180s間置いて、プリプレグを得た。このプリプレグを200℃で1から4時間ホットプレスして、熱的特性分析のための積層品を得た。比較例C〜Fのガラス転移温度を、表XIVに示す。   The curable composition of Comparative Examples D-F (Comparative Example C is data taken from Comparative Example 13 of US Pat. No. 6,667,107) was brushed onto the E-glass fiber mat surface. This glass fiber mat was placed in a 177 ° C. oven with good airflow for 180 s to obtain a prepreg. This prepreg was hot pressed at 200 ° C. for 1 to 4 hours to obtain a laminate for thermal characteristic analysis. The glass transition temperatures of Comparative Examples C-F are shown in Table XIV.

電気的特性分析のためのエポキシプラーク試料   Epoxy plaque samples for electrical characterization

比較例D〜F(比較例Cは、米国特許第6,667,107号の比較例13から取ったデータである)のプリプレグを粉に粉砕し、プリプレグ粉を形成し、このプリプレグ粉を1片の平坦なアルミニウムホイル上に置き、次いで、プリプレグ粉と一緒のアルミニウムホイルを金属平板上に置いた。この集合体を、プリプレグ粉が溶融するまで195℃に加熱した。溶融プリプレグ粉を別のアルミニウムホイルで覆い、次いで、金属平板をそのアルミニウムホイル上に置いた。この集合体を195℃で1時間高温圧締めした。0.3ミリメートル(mm)の厚さを有する気泡を含まないエポキシプラークを得た。比較例C〜Fの誘電率および散逸率の値を、表XIVに示す。   The prepreg of Comparative Examples D to F (Comparative Example C is data taken from Comparative Example 13 of US Pat. No. 6,667,107) is pulverized into powder to form a prepreg powder. An aluminum foil with a prepreg powder was then placed on a flat metal foil. This assembly was heated to 195 ° C. until the prepreg powder melted. The molten prepreg powder was covered with another aluminum foil, and then a metal plate was placed on the aluminum foil. This assembly was hot-pressed at 195 ° C. for 1 hour. A bubble-free epoxy plaque having a thickness of 0.3 millimeter (mm) was obtained. The dielectric constant and dissipation factor values for Comparative Examples C-F are shown in Table XIV.

ガラス転移温度(TGlass transition temperature ( Tg )

比較例C〜Fの硬化樹脂のTは、実施例5〜16に関して本明細書で記載した方法を用いて測定した。比較例C〜Fの結果を表XIVに示す。 The T g of the cured resins of Comparative Examples C-F were measured using the method described herein with respect to Examples 5-16. The results of Comparative Examples C-F are shown in Table XIV.

誘電率(D)/散逸率(DDielectric constant (D k ) / Dissipation rate (D f )

比較例C〜Fの誘電率および散逸率は、実施例1〜4に関して本明細書で記載された方法を用いて決定した。比較例C〜Fの結果を表XIVに示す。   The dielectric constant and dissipation factor of Comparative Examples C-F were determined using the methods described herein for Examples 1-4. The results of Comparative Examples C-F are shown in Table XIV.

無水マレイン酸含有量   Maleic anhydride content

比較例C〜Fの硬化性組成物から形成した硬化生成物の無水マレイン酸含有量は、実施例1〜4に関して本明細書で記載した方法によって決定した。比較例C〜Fの結果を表XIVに示す。   The maleic anhydride content of the cured products formed from the curable compositions of Comparative Examples C-F was determined by the method described herein with respect to Examples 1-4. The results of Comparative Examples C-F are shown in Table XIV.

比較例C〜Eの表XIV中のデータは、比較変性スチレン無水マレイン酸A(すなわち、AN−SMA1000)が、実施例5〜16のものに匹敵するガラス転移温度を与えないことを示す。比較例Fは、エポキシ基対無水マレイン酸のモル比の変化によって、Tが有意に上昇し得ることを示す。したがって、エポキシ対硬化剤の不適切な化学量論的比は、ガラス転移温度を低下させ得る。 The data in Table XIV of Comparative Examples C-E shows that the comparative modified styrene maleic anhydride A (ie, AN-SMA 1000) does not give a glass transition temperature comparable to that of Examples 5-16. Comparative Example F shows that by changing the molar ratio of epoxy groups to maleic anhydride, T g may rise significantly. Thus, an inappropriate stoichiometric ratio of epoxy to hardener can reduce the glass transition temperature.

実施例17〜18および比較例G〜H   Examples 17-18 and Comparative Examples GH

実施例17〜18は、本明細書で記載したターポリマーを1.0:1.0から2.7:1.0の範囲内で用いることによって得られた所望の特性を示す。比較例Gは、硬化性組成物へのシアネート基の添加の効果を示し、比較例Hは、シアネートを有さず、かつターポリマーを1.0:1.0から2.7:1.0の範囲外で含む効果を示す。   Examples 17-18 demonstrate the desired properties obtained by using the terpolymers described herein in the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0. Comparative Example G shows the effect of adding cyanate groups to the curable composition, Comparative Example H has no cyanate and terpolymer from 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0. The effect included outside the range of.

実施例17〜18   Examples 17-18

実施例17〜18は、ターポリマーを含む硬化性組成物から形成した硬化生成物である。実施例17〜18は、AN−SMA60−60ターポリマーの部分をMEKのそれぞれの部分中に別個に溶解させ、次いで、DER(商標)560をそれぞれの部分のそれぞれに添加し、次いで、10wt%溶液を形成するようにメタノール中に溶解させた2−メチルイミダゾールをそれぞれの部分のそれぞれに添加することによって形成した。実施例17〜18の処方を表XVに示す。   Examples 17-18 are cured products formed from curable compositions containing a terpolymer. Examples 17-18 were prepared by dissolving the AN-SMA 60-60 terpolymer portion separately in each portion of MEK, then adding DER ™ 560 to each of the portions, then 10 wt% Formed by adding 2-methylimidazole dissolved in methanol to each of the portions to form a solution. The formulations of Examples 17-18 are shown in Table XV.

比較例G〜H   Comparative Examples G to H

比較例G〜Hは、比較変性スチレン−無水マレイン酸ポリマーの部分をテトラヒドロフランのそれぞれの部分に別個に溶解させ、次いで、DCPD EPICLONE HP7200L(商標)およびビスフェノールAシアネートをそれぞれの部分のそれぞれに添加することによって形成した。比較例G〜Hの処方を表XVに示す。   Comparative Examples GH separately dissolve portions of the comparatively modified styrene-maleic anhydride polymer in each portion of tetrahydrofuran, and then add DCPD EPICLONE HP7200L ™ and bisphenol A cyanate to each of the portions. Formed by. The formulations of Comparative Examples GH are shown in Table XV.

ガラス転移温度(TGlass transition temperature ( Tg )

実施例17〜18および比較例G〜Hの硬化樹脂のTは、実施例1〜4に関して本明細書で記載した方法を用いて測定した。実施例17〜18および比較例G〜Hの結果を表XVIに示す。 The T g of the cured resins of Examples 17-18 and Comparative Examples GH were measured using the methods described herein with respect to Examples 1-4. The results of Examples 17-18 and Comparative Examples G-H are shown in Table XVI.

誘電率(D)/散逸率(DDielectric constant (D k ) / Dissipation rate (D f )

実施例17〜18および比較例G〜Hの誘電率および散逸率は、実施例1〜4に関して本明細書で記載した方法を用いて決定した。実施例17〜18および比較例G〜Hの結果を表XVIに示す。   The dielectric constant and dissipation factor of Examples 17-18 and Comparative Examples GH were determined using the methods described herein for Examples 1-4. The results of Examples 17-18 and Comparative Examples G-H are shown in Table XVI.

無水マレイン酸含有量   Maleic anhydride content

実施例17〜18および比較例G〜Hの硬化性組成物から形成した硬化生成物の無水マレイン酸含有量は、実施例1〜4に関して本明細書で記載した方法によって決定した。実施例17〜18および比較例G〜Hの結果を表XVIに示す。   The maleic anhydride content of the cured products formed from the curable compositions of Examples 17-18 and Comparative Examples GH was determined by the method described herein with respect to Examples 1-4. The results of Examples 17-18 and Comparative Examples G-H are shown in Table XVI.

実施例17〜18はそれぞれ、1.0:1.0から2.7:1.0の範囲内であるエポキシ対無水マレイン酸のモル比を有する。表XVIでわかるように、実施例17〜18のガラス転移温度は、150℃を超え、かつシアネートを含まない。   Examples 17-18 each have a molar ratio of epoxy to maleic anhydride that is in the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0. As can be seen in Table XVI, the glass transition temperatures of Examples 17-18 exceed 150 ° C. and do not contain cyanate.

比較例Gは、シアネートと一緒にAN−SMA1000を用いる硬化性組成物の硬化生成物を示す。比較例Gのガラス転移温度は、197℃であるが、これは、シアネートが、硬化生成物のガラス転移温度を上昇させることを示す。比較例Hは、シアネートなしで、かつエポキシ基対第2の構成単位のモル比が3.77:1(これは、1.0:1.0から2.7:1.0の範囲外である)であるAN−SMA1000を用いる硬化性組成物の硬化生成物を示す。表XVIでわかるように、比較例Hのガラス転移温度は143℃であり、これは、シアネートを含む比較例Gよりもかなり低く、かつ実施例17〜18のガラス転移温度より低い。
Comparative Example G shows the cured product of a curable composition using AN-SMA 1000 with cyanate. The glass transition temperature of Comparative Example G is 197 ° C., which indicates that cyanate increases the glass transition temperature of the cured product. Comparative Example H had no cyanate and had a molar ratio of epoxy group to second building block of 3.77: 1 (which was outside the range of 1.0: 1.0 to 2.7: 1.0). 2 shows a cured product of a curable composition using AN-SMA 1000. As can be seen in Table XVI, the glass transition temperature of Comparative Example H is 143 ° C., which is significantly lower than Comparative Example G containing cyanate and lower than the glass transition temperatures of Examples 17-18.

Claims (18)

エポキシ樹脂;および
エポキシ樹脂と硬化するための硬化剤化合物を含む硬化性組成物であって、硬化剤化合物は、
式(I):

の第1の構成単位、式(II):

の第2の構成単位、および式(III):

の第3の構成単位を有するターポリマーを含み、
式中、それぞれのm、nおよびrは、独立して、ターポリマー中のそれぞれの構成単位のモル分率を表す実数であり、それぞれのRは、独立して、水素、芳香族基または脂肪族基であり、Arは、芳香族基であり、かつエポキシ基対第2の構成単位は、1.3:1.0から2.7:1.0の範囲のモル比を有し、
前記硬化性組成物がシアネート基を含まない、硬化性組成物。
A curable composition comprising: an epoxy resin; and a curing agent compound for curing with the epoxy resin, wherein the curing agent compound comprises:
Formula (I):

A first structural unit of formula (II):

A second structural unit of formula (III):

A terpolymer having a third structural unit of
Wherein each m, n and r is independently a real number representing the mole fraction of each constituent unit in the terpolymer, and each R is independently hydrogen, aromatic group or fatty acid. a family group, Ar is an aromatic group, and epoxy groups to the second structural unit is 1.3: 1.0 to 2.7: have a 1.0 molar ratio in the range of,
A curable composition, wherein the curable composition does not contain a cyanate group .
エポキシ基対第2の構成単位が、1.3:1.0から1.9:1.0の範囲のモル比を有する、請求項1に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 1, wherein the epoxy group to the second building block has a molar ratio in the range of 1.3: 1.0 to 1.9: 1.0. エポキシ基対第2の構成単位が、1.3:1.0から1.7:1.0の範囲のモル比を有する、請求項1または2に記載の硬化性組成物。   The curable composition of claim 1 or 2, wherein the epoxy group to second structural unit has a molar ratio in the range of 1.3: 1.0 to 1.7: 1.0. モル分率mが、0.50以上であり、モル分率nおよびrが、それぞれ独立して、0.45から0.05であり、かつ(m+n+r)=1.00である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の硬化性組成物。   The mole fraction m is 0.50 or more, the mole fractions n and r are each independently 0.45 to 0.05, and (m + n + r) = 1.00. The curable composition as described in any one of -3. 硬化性組成物の硬化生成物が、少なくとも150℃のガラス転移温度を有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the cured product of the curable composition has a glass transition temperature of at least 150C. 硬化性組成物の硬化生成物が、1GHzの周波数で3.1以下の誘電率(D)を有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 5 , wherein the cured product of the curable composition has a dielectric constant ( Dk ) of 3.1 or less at a frequency of 1 GHz. 硬化性組成物の硬化生成物が、1GHzの周波数で0.01以下の散逸率(D)を有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 6 , wherein a cured product of the curable composition has a dissipation factor ( Df ) of 0.01 or less at a frequency of 1 GHz. それぞれのRが、独立して、水素、芳香族基または脂肪族基であり、Arが、単環式もしくは多環式芳香族環またはヘテロ芳香族環を表す基である、請求項1〜のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 Each R is independently hydrogen, aromatic or aliphatic group, Ar is a monocyclic or polycyclic aromatic or heteroaromatic group representing the ring, according to claim 1 to 7 The curable composition as described in any one of these. 第1の構成単位対第2の構成単位が、1:1から20:1の範囲のモル比を有する、請求項1〜のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The first structure units to the second structural unit is from 1: 1 to 20: a molar ratio of 1, and the curable composition according to any one of claims 1-8. 第1の構成単位対第2の構成単位のモル比が、3:1から15:1の範囲である、請求項1〜のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 9 , wherein the molar ratio of the first structural unit to the second structural unit is in the range of 3: 1 to 15: 1. 第2の構成単位が、ターポリマーの重量で0.1パーセント(%)から41%を構成する、請求項1〜10のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 10 , wherein the second structural unit comprises 0.1 percent (%) to 41% by weight of the terpolymer. 第2の構成単位が、ターポリマーの重量で5%から20%を構成する、請求項1〜11のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 11 , wherein the second structural unit constitutes 5% to 20% by weight of the terpolymer. 第3の構成単位が、ターポリマーの重量で0.1%から62.69%を構成する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 12 , wherein the third structural unit constitutes 0.1% to 62.69% by weight of the terpolymer. 第3の構成単位が、ターポリマーの重量で0.5%から50%を構成する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 13 , wherein the third structural unit constitutes 0.5% to 50% by weight of the terpolymer. エポキシ樹脂が、芳香族エポキシ化合物、脂環式エポキシ化合物、脂肪族エポキシ化合物、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項1〜14のいずれか一項に記載の硬化性組成物。 The curable composition according to any one of claims 1 to 14 , wherein the epoxy resin is selected from the group consisting of an aromatic epoxy compound, an alicyclic epoxy compound, an aliphatic epoxy compound, and combinations thereof. 強化成分および請求項1〜15のいずれか一項に記載の硬化性組成物を含む、プリプレグ。 A prepreg comprising a reinforcing component and the curable composition according to any one of claims 1 to 15 . 請求項1〜15のいずれか一項に記載の硬化性組成物の反応生成物を含む、電気積層品構造。 An electrical laminate structure comprising the reaction product of the curable composition according to any one of claims 1 to 15 . エポキシ樹脂を準備する工程;および
エポキシ樹脂を硬化剤化合物と反応させる工程
を含む硬化性組成物を調製する方法であって、硬化剤化合物は、
式(I):

の第1の構成単位、式(II):

の第2の構成単位、および式(III):

の第3の構成単位を有するターポリマーを含み、
式中、それぞれのm、nおよびrは、独立して、ターポリマー中のそれぞれの構成単位のモル分率を表す実数であり、それぞれのRは、独立して、水素、芳香族基または脂肪族基であり、Arは、芳香族基であり、かつエポキシ基対第2の構成単位は、1.3:1.0から2.7:1.0の範囲のモル比を有し、前記硬化性組成物がシアネート基を含まない、方法。
A method of preparing a curable composition comprising: preparing an epoxy resin; and reacting the epoxy resin with a curing agent compound, wherein the curing agent compound comprises:
Formula (I):

A first structural unit of formula (II):

A second structural unit of formula (III):

A terpolymer having a third structural unit of
Wherein each m, n and r is independently a real number representing the mole fraction of each constituent unit in the terpolymer, and each R is independently hydrogen, aromatic group or fatty acid. a family group, Ar is an aromatic group, and epoxy groups to the second structural unit is 1.3: 1.0 to 2.7: have a 1.0 molar ratio in the range of the The method wherein the curable composition does not contain cyanate groups .
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WO2020196499A1 (en) * 2019-03-25 2020-10-01 藤森工業株式会社 Matrix resin for fiber-reinforced resins, matrix resin film for fiber-reinforced resins, composite body, prepreg, carbon fiber-reinforced resin molded body and method for producing carbon fiber-reinforced resin molded body

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JPH02263638A (en) * 1981-10-09 1990-10-26 Denki Kagaku Kogyo Kk Metal coated lamination board and manufacture thereof
JPS5864259A (en) * 1981-10-09 1983-04-16 電気化学工業株式会社 Thermosettable resin composition and manufacture of metal coated laminate board therewith
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JP2005248147A (en) * 2004-02-04 2005-09-15 Hitachi Chem Co Ltd Thermosetting resin composition, and prepreg, metal-laminated lamination plate and printed wire board using the same
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