JP7200060B2 - ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンエーテルを含む硬化性組成物、ドライフィルム、プリプレグ、硬化物、積層板、および電子部品 - Google Patents
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Description
少なくとも条件1を満たすフェノール類を含む原料フェノール類から得られ、コンフォメーションプロットで算出された傾きが0.6未満であることを特徴とするポリフェニレンエーテルである。
前記発明(1)において、
前記原料フェノール類として、
少なくとも、下記条件1および下記条件2をいずれも満たすフェノール類(A)を含む、または、
少なくとも、下記条件1を満たし下記条件2を満たさないフェノール類(B)と下記条件1を満たさず下記条件2を満たすフェノール類(C)とを含んでもよい。
原料フェノール類を酸化重合する工程を含むポリフェニレンエーテルの製造方法であって、
前記原料フェノール類として、
少なくとも、下記条件1および下記条件2をいずれも満たすフェノール類(A)を含む、または、
少なくとも、下記条件1を満たし下記条件2を満たさないフェノール類(B)と下記条件1を満たさず下記条件2を満たすフェノール類(C)とを含む
ことを特徴とする、ポリフェニレンエーテルの製造方法である。
(条件1)
オルト位およびパラ位に水素原子を有する
(条件2)
パラ位に水素原子を有し、不飽和炭素結合を含む官能基を有する
本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法は、酸化重合を行うに際して特定のフェノール類を原料として含めばよく、それ以外は従来公知のポリフェニレンエーテルの製造方法を適用することが可能である。
重合溶液調製工程は、重合工程において重合されるフェノール類を含む各原料を混合し、重合溶液を調製する工程である。重合溶液の原料としては、原料フェノール類、触媒、溶媒が挙げられる。
本発明のポリフェニレンエーテルの製造方法は、原料フェノール類として、少なくとも、下記の条件1を満たすフェノール類を必須成分として含む。条件1を満たすフェノール類は、例えば、後述するフェノール類(A)およびフェノール類(B)である。
(条件1)
オルト位およびパラ位に水素原子を有する
(条件1)
オルト位およびパラ位に水素原子を有する
(条件2)
パラ位に水素原子を有し、不飽和炭素結合を含む官能基を有する
触媒は特に限定されず、ポリフェニレンエーテルの酸化重合において使用される適宜の触媒とすればよい。
溶媒は特に限定されず、ポリフェニレンエーテルの酸化重合において使用される適宜の溶媒とすればよい。溶媒は、フェノール性化合物および触媒を溶解または分散可能なものを用いることが好ましい。
重合溶液は、本発明の効果を阻害しない範囲でその他の原料を含んでいてもよい。
酸素供給工程は、重合溶液中に酸素含有ガスを通気させる工程である。
重合工程は、重合溶液中に酸素が供給された状況下、重合溶液中のフェノール類を酸化重合させる工程である。
本発明のポリフェニレンエーテルは、上述した原料フェノール類から得られるポリフェニレンエーテルである。より詳細には、本発明のポリフェニレンエーテルは、上述した製造方法によって得られるものであり、換言すれば、上述した原料フェノール類を酸化重合させて得られるポリフェニレンエーテルである。
ポリフェニレンエーテルのクロロホルム溶液を、0.1、0.15、0.2、0.25mg/mLの間隔で調製後、0.5mL/minで送液しながら屈折率差と濃度のグラフを作成し、傾きから屈折率増分dn/dcを計算する。次に、下記装置運転条件にて、絶対分子量を測定する。RI検出器のクロマトグラムとMALS検出器のクロマトグラムを参考に、分子量と回転半径の対数グラフ(コンフォメーションプロット)から、最小二乗法による回帰直線を求め、その傾きを算出する。
装置名 :HLC8320GPC
移動相 :クロロホルム
カラム :TOSOH TSKguardcolumnHHR-H
+TSKgelGMHHR-H(2本)
+TSKgelG2500HHR
流速 :0.6mL/min.
検出器 :DAWN HELEOS(MALS検出器)
+Optilab rEX(RI検出器、波長254nm)
試料濃度 :0.5mg/mL
試料溶媒 :移動相と同じ。試料5mgを移動相10mLで溶解
注入量 :200μL
フィルター :0.45μm
STD試薬 :標準ポリスチレン Mw 37,900
STD濃度 :1.5mg/mL
STD溶媒 :移動相と同じ。試料15mgを移動相10mLで溶解
分析時間 :100min
本発明のポリフェニレンエーテルは、低誘電特性を維持しつつも、種々の溶媒(毒性の高い溶媒以外の溶媒)にも可溶であるため、様々な用途に適用することができる。
硬化性組成物は、本発明のポリフェニレンエーテルと過酸化物とを含み、好ましくはさらに架橋型硬化剤を含む。また、硬化性組成物は、本発明の効果を阻害しない範囲内で、その他の成分を含んでいてもよい。
硬化物は、上述した硬化性組成物を硬化することで得られる。
本発明のドライフィルムまたはプリプレグは、上述した硬化性組成物を基材に塗布して得られるものである。
本発明においては、上述のプリプレグを用いて積層板を作製することができる。
このような硬化物は、優れた誘電特性や耐熱性を有するため、電子部品用等に使用可能である。
3Lの二つ口ナスフラスコに、ジ-μ-ヒドロキソ-ビス[(N,N,N’,N’-テトラメチルエチレンジアミン)銅(II)]クロリド(Cu/TMEDA)5.3gと、テトラメチルエチレンジアミン(TMEDA)5.7mLを加えて十分に溶解させ、10ml/minにて酸素を供給した。о-クレゾール7.00g、2-アリル-6-メチルフェノール13.7g、2,6-ジメチルフェノール93.9gをトルエン1.5Lに溶解させ、フラスコに滴下し、600rpmの回転速度で攪拌しながら40℃で6時間反応させた。反応終了後、メタノール20L:濃塩酸22mLの混合液で再沈殿させてろ過にて取り出し、80℃で24時間乾燥させ、例1に係る合成物を得た。
<溶剤溶解性試験>
各合成物をクロロホルム、塩化メチレン、トルエン、メチルエチルケトン(MEK)、N,N-ジメチルホルムアミド(DMF)、N-メチル-2-ピロリドン(NMP)、テトラヒドロフラン(THF)、酢酸エチル、シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PMA)、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート(CA)に対する溶解性試験を行った。
二口フラスコに試料約2.0gを精密に量り取り、ピリジン10mLを加えて完全に溶解させ、さらにアセチル化剤(無水酢酸25gをピリジンで溶解し、容量100mLとした溶液)を正確に5mL加え、60℃で2時間加熱を行い、水酸基のアセチル化を行った。反応終了後、反応母液にピリジン10mLを加えて希釈し、温水200mLにて再沈精製することにより、未反応の無水酢酸を分解した。さらにエタノールを5mL用いて二口フラスコを洗浄した。再沈精製を行った温水にフェノールフタレイン溶液数滴を指示薬として加え、0.5mоl/L水酸化カリウムエタノール溶液で滴定し、指示薬のうすい紅色が30秒間続いたときを終点とした。また、空試験は試料を入れずに同様の操作を行った。
測定サンプルは、数平均分子量(Mn)が10,000程度で、クレゾール含有量の異なるPPE(No.1~3)を用いた。
測定結果を表3に示す。
水酸基価(mgKOH/g)
=[{(b-a)×F×28.05}/S]+D
但し、
S:試料量(g)
a:0.5mоl/L水酸化カリウムエタノール溶液の消費量(mL)
b:空試験0.5mоl/L水酸化カリウムエタノール溶液の消費量(mL)
F:0.5mоl/L水酸化カリウムエタノール溶液のファクター
D:酸価(mgKOH/g)
重量平均分子量(Mw)が同程度のクレゾール含有PPEと従来品であるクレゾール非含有のPPEの溶液粘度を測定した。
測定結果を表4に示す。
これらのことから、PPEが構成単位としてクレゾールを含むと、このPPEを溶解させても溶液の増粘が抑えられ、PPEにおけるクレゾールの含有率の増大に伴い増粘抑制効果も増大することが示された。
例1~例14の合成物50gをシクロヘキサノン150gに溶解させてワニスを得た。このワニスをPPE-1~PPE-14とした。
<誘電特性測定方法>
誘電特性である比誘電率Dkおよび誘電正接Dfは、以下の方法に従って測定した。
誘電特性評価としてDfが0.004未満のものを◎、0.004以上0.008未満のものを○、0.008以上のものを×とした。測定結果を表5に示す。
150mm×95mm、厚さ1.6mmのFR-4銅張積層板をバフ研磨し、実施例15~実施例32および比較例4~比較例6の組成物を、硬化物の厚みが50μmになるようにアプリケーターで塗布した。次に熱風循環式乾燥炉で90℃30分乾燥させた。その後、イナートオーブンを用いて窒素を完全に充満させて200℃まで昇温後60分硬化させて試験片を作製した。
3回の試験で膨れや剥がれがないものを◎、1回の試験で膨れや剥がれのないものを〇、1回の試験で膨れや剥がれが見られたものを×とした。測定結果を表5に示す。
Claims (12)
- 原料フェノール類から得られ、コンフォメーションプロットで算出された傾きが0.6未満であり、アリル基またはビニル基を有するポリフェニレンエーテルであって、
前記原料フェノール類として、
少なくとも、下記条件1および下記条件2をいずれも満たすフェノール類(A)を含む、または、
少なくとも、下記条件1を満たし下記条件2を満たさないフェノール類(B)と下記条件1を満たさず下記条件2を満たすフェノール類(C)とを含む、
ことを特徴とするポリフェニレンエーテル。
(条件1)
オルト位およびパラ位に水素原子を有する
(条件2)
パラ位に水素原子を有し、アリル基またはビニル基を有する - 前記原料フェノール類の合計に対する前記条件1を満たすフェノール類の割合が1~50mol%である、請求項1~4のいずれかに記載のポリフェニレンエーテル。
- 100gのシクロヘキサノンに対して25℃で1g可溶である、請求項1~5のいずれか一項に記載のポリフェニレンエーテル。
- 請求項1~6のいずれか一項に記載のポリフェニレンエーテルと、過酸化物と、を含むことを特徴とする硬化性組成物。
- 架橋型硬化剤を含むことを特徴とする請求項7に記載の硬化性組成物。
- 請求項7又は8に記載の硬化性組成物を基材に塗布して得られることを特徴とするドライフィルムまたはプリプレグ。
- 請求項7又は8に記載の硬化性組成物を硬化して得られることを特徴とする硬化物。
- 請求項10に記載の硬化物を含むことを特徴とする積層板。
- 請求項10に記載の硬化物を有することを特徴とする電子部品。
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