JP7464474B2 - Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof - Google Patents

Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof Download PDF

Info

Publication number
JP7464474B2
JP7464474B2 JP2020128403A JP2020128403A JP7464474B2 JP 7464474 B2 JP7464474 B2 JP 7464474B2 JP 2020128403 A JP2020128403 A JP 2020128403A JP 2020128403 A JP2020128403 A JP 2020128403A JP 7464474 B2 JP7464474 B2 JP 7464474B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
resin
maleimide
formula
represented
resin composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2020128403A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022025527A (en
Inventor
健一 窪木
政隆 中西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Nippon Kayaku Co Ltd
Priority to JP2020128403A priority Critical patent/JP7464474B2/en
Publication of JP2022025527A publication Critical patent/JP2022025527A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7464474B2 publication Critical patent/JP7464474B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、新規なマレイミド樹脂、これを用いた硬化性樹脂組成物並びにその硬化物に関するものであり、半導体封止材、プリント配線板、ビルドアップ積層板などの電気・電子部品や、炭素繊維強化プラスティック、ガラス繊維強化プラスティックなどの軽量高強度材料に好適に使用される。 The present invention relates to a new maleimide resin, a curable resin composition using the same, and a cured product thereof, which are suitable for use in electrical and electronic components such as semiconductor encapsulants, printed wiring boards, and build-up laminates, as well as lightweight, high-strength materials such as carbon fiber reinforced plastics and glass fiber reinforced plastics.

近年、電気・電子部品を搭載する積層板はその利用分野の拡大により、要求特性が広範かつ高度化している。例えば、従来、半導体チップは金属製のリードフレームに搭載することが主流であったが、CPUなどの高度な処理能力のある半導体チップは高分子材料で作られる積層板に搭載されることが多くなっている。CPU等の素子の高速化が進みクロック周波数が高くなるにつれて信号伝搬遅延や伝送損失が問題となり、配線板に低誘電率化、低誘電正接化が求められるようになってきている。同時に、素子の高速化に伴い、チップの発熱が大きくなっているため、耐熱性を高める必要性も生じている。また、近年携帯電話などのモバイル電子機器が普及してきており、精密電子機器が屋外環境や人体の極近傍で使用・携帯されるようになってきているため、外的環境(特に耐湿熱環境)に対する耐性が必要とされる。 In recent years, the laminates that carry electric and electronic components have become more widely and sophisticated in terms of their required characteristics due to the expansion of the fields of use. For example, in the past, semiconductor chips were mainly mounted on metal lead frames, but semiconductor chips with advanced processing capabilities such as CPUs are increasingly being mounted on laminates made of polymer materials. As the speed of elements such as CPUs increases and the clock frequency increases, signal propagation delay and transmission loss become problems, and wiring boards are being required to have low dielectric constants and low dielectric tangents. At the same time, as the speed of elements increases, the chips generate more heat, so there is a need to improve heat resistance. In addition, mobile electronic devices such as mobile phones have become widespread in recent years, and precision electronic devices are now being used and carried in outdoor environments and in close proximity to the human body, so resistance to external environments (especially humid and heat environments) is required.

更に自動車分野においては急速に電子化が進み、エンジンの近くに精密電子機器が配置されることもあり、耐熱・耐湿性がより高いレベルで要求されるようになってきている。自動車用途や携帯機器などにおいては、難燃性等の安全性もよりいっそう重要となっているが、近年の環境問題意識の向上によりハロゲン系難燃剤の使用が忌避されているため、ハロゲンを使用しないで難燃性を付与する必要性が増している。 Furthermore, with the rapid advancement of electronics in the automotive field, precision electronic devices are sometimes placed near the engine, which has created a demand for higher levels of heat and moisture resistance. Safety, such as flame retardancy, is becoming more important in automotive applications and portable devices, but with growing awareness of environmental issues in recent years, the use of halogen-based flame retardants is being avoided, and there is an increasing need to provide flame retardancy without using halogens.

従来、特許文献1のようなビスフェノールA型シアネートエステル化合物とビスマレイミド化合物を併用した樹脂であるBTレジンを使用した配線板が耐熱性や耐薬品、電気特性などに優れていたため、高性能配線板として幅広く使用されてきたが、上記のような高性能を要求される状況下においては更なる改善が必要となっている。 Conventionally, wiring boards using BT resin, a resin that combines a bisphenol A type cyanate ester compound and a bismaleimide compound as described in Patent Document 1, have been widely used as high-performance wiring boards because of their excellent heat resistance, chemical resistance, and electrical properties. However, further improvements are needed in situations where high performance is required as described above.

また、近年は省エネルギーの観点から飛行機、自動車、列車、船舶等の軽量化が進んでおり、従来は金属材料を用いていたものを、軽量で高強度な炭素繊維複合材料に置き換える検討が行われている。例えばボーイング787においては複合材料の比率を上げることで軽量化を行い、燃費効率を大幅に改善している。航空分野ではさらなる軽量化のために、エンジン回りの部材にも炭素繊維複合材を導入する動きもあり、当然に高いレベルの耐熱性が要求されてきている。自動車分野では一部ではあるが複合材料製のプロペラシャフトを搭載しており、また高級車向けに車体を複合材料で作る動きもある。 In addition, in recent years, efforts to reduce the weight of airplanes, automobiles, trains, ships, etc. have been progressing from the perspective of energy conservation, and studies are being conducted to replace metal materials that were previously used with lightweight, high-strength carbon fiber composite materials. For example, the Boeing 787 has been made lighter by increasing the proportion of composite materials, significantly improving fuel efficiency. In the aviation sector, there is also a movement to introduce carbon fiber composite materials into parts around the engine in order to further reduce weight, and naturally a high level of heat resistance is required. In the automotive sector, some cars are equipped with propeller shafts made of composite materials, and there is also a movement to make the bodies of luxury cars out of composite materials.

炭素繊維複合材の分野では、従来はエポキシ樹脂のビスフェノールA型ジグリシジルエーテルやテトラグリシジルジアミノジフェニルメタンなどと、硬化剤としてジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどを使用した複合材料が用いられてきたが、より軽量化・高耐熱化を進めるためには複合材料の適用を広げる必要があり、そのための材料としてマレイミド樹脂が一つの手段として検討されている。 In the field of carbon fiber composites, composite materials using epoxy resins such as bisphenol A diglycidyl ether and tetraglycidyl diaminodiphenylmethane, and hardeners such as diaminodiphenylmethane and diaminodiphenylsulfone have traditionally been used, but in order to achieve greater weight reduction and heat resistance, it is necessary to broaden the scope of application of composite materials, and maleimide resins are being considered as one possible means of achieving this.

このような中、市場で入手可能なマレイミド化合物はビスマレイミドであることが多く、その硬化物は、耐熱性は良好であるが、吸湿性が高いという欠点を有する。 In this situation, most of the maleimide compounds available on the market are bismaleimides, and although their cured products have good heat resistance, they have the disadvantage of being highly hygroscopic.

特開昭50-129700号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-129700 特開昭61-000044号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-000044

本発明の目的は、低吸湿性、低誘電性、低誘電正接性を実現できる新規なマレイミド樹脂及びその硬化物を提供することである。 The object of the present invention is to provide a new maleimide resin and its cured product that can achieve low moisture absorption, low dielectric properties, and low dielectric loss tangent.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意研究した結果、本発明を完成させるに到った。
すなわち本発明は以下の[1]~[7]に関する。
[1]
下記式(1)であらわされるマレイミド樹脂。
The present inventors have conducted extensive research to solve the above problems and have completed the present invention.
That is, the present invention relates to the following [1] to [7].
[1]
A maleimide resin represented by the following formula (1):

Figure 0007464474000001
Figure 0007464474000001

(式(1)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
[2]
前記式(1)のnが1<n<3である前項[1]に記載のマレイミド樹脂。
[3]
前記式(1)においてn=1で表されるビスマレイミドの含有量が98%以下である前項[1]又は[2]に記載のマレイミド樹脂。
[4]
下記式(2)で表されるアミン樹脂と、マレイン酸または無水マレイン酸とを反応して得られる前項[1]乃至[3]のいずれか一項に記載のマレイミド樹脂。
(In formula (1), n is the average number of repetitions, and 1<n<5.)
[2]
The maleimide resin according to the above item [1], wherein n in formula (1) is 1<n<3.
[3]
The maleimide resin according to the above item [1] or [2], wherein the content of the bismaleimide represented by n = 1 in the formula (1) is 98% or less.
[4]
The maleimide resin according to any one of items [1] to [3] above, which is obtained by reacting an amine resin represented by the following formula (2) with maleic acid or maleic anhydride:

Figure 0007464474000002
Figure 0007464474000002

(式(2)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
[5]
前項[1]乃至[4]のいずれか一項に記載のマレイミド樹脂を含有する硬化性樹脂組成物。
[6]
前項[5]に記載の硬化性樹脂組成物を硬化した硬化物。
[7]
下記式(2)で表されるアミン樹脂。
(In formula (2), n is the average number of repetitions, and 1<n<5.)
[5]
A curable resin composition comprising the maleimide resin according to any one of items [1] to [4] above.
[6]
A cured product obtained by curing the curable resin composition according to the above item [5].
[7]
An amine resin represented by the following formula (2):

Figure 0007464474000003
Figure 0007464474000003

(式(2)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。) (In formula (2), n is the average number of repetitions, and 1<n<5.)

本発明のマレイミド樹脂から得られる硬化物は低吸湿性、低誘電性、低誘電正接性を実現できる。 The cured product obtained from the maleimide resin of the present invention can achieve low moisture absorption, low dielectric properties, and low dielectric tangent.

実施例1のマレイミド樹脂のGPCチャートを示す。1 shows a GPC chart of the maleimide resin of Example 1.

本発明のマレイミド樹脂は、下記式(1)で表される。 The maleimide resin of the present invention is represented by the following formula (1).

Figure 0007464474000004
Figure 0007464474000004

(式(1)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。) (In formula (1), n is the average number of repetitions, and 1<n<5.)

式(1)中、nの値はマレイミド樹脂のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、検出器:RI)の測定により求められた数平均分子量の値から算出することが出来るが、近似的には原料であるアミン樹脂のGPCの測定結果から算出したnの値とほぼ同等と考えることができる。 In formula (1), the value of n can be calculated from the number average molecular weight determined by gel permeation chromatography (GPC, detector: RI) of the maleimide resin, but approximately it can be considered to be almost equal to the value of n calculated from the GPC measurement results of the raw material amine resin.

本発明において、式(1)におけるn=1成分の含有量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC、検出器:RI)分析により求めることができる。 In the present invention, the content of the n=1 component in formula (1) can be determined by gel permeation chromatography (GPC, detector: RI) analysis.

本発明のマレイミド樹脂中の前記式(1)においてn=1で表されるビスマレイミドのGPC分析(RI)による含有量は98面積%以下であることが好ましく、より好ましくは20~95面積%、さらに好ましくは30~90面積%、特に好ましくは50~90面積%の範囲である。式(1)においてn=1のビスマレイミドの含有量が98面積%以下であると、耐熱性が良好となり、溶解性も向上する。式(1)においてn=1のビスマレイミドの下限値は0面積%でもよいが、20面積%以上であると、樹脂の粘度が高すぎないため、作業性が良好となる。 The content of the bismaleimide represented by n=1 in the formula (1) in the maleimide resin of the present invention as determined by GPC analysis (RI) is preferably 98 area% or less, more preferably 20 to 95 area%, even more preferably 30 to 90 area%, and particularly preferably 50 to 90 area%. When the content of the bismaleimide represented by n=1 in formula (1) is 98 area% or less, the heat resistance is good and the solubility is also improved. The lower limit of the bismaleimide represented by n=1 in formula (1) may be 0 area%, but when it is 20 area% or more, the viscosity of the resin is not too high, resulting in good workability.

前記式(1)で表されるマレイミド樹脂は下記式(2)で表されるアミン樹脂と、マレイン酸または無水マレイン酸(以下、「マレイン酸無水物」ともいう。)を溶剤、触媒の存在下に付加もしくは脱水縮合反応させることで得られる。 The maleimide resin represented by the formula (1) above can be obtained by subjecting the amine resin represented by the following formula (2) to an addition or dehydration condensation reaction with maleic acid or maleic anhydride (hereinafter also referred to as "maleic anhydride") in the presence of a solvent and a catalyst.

Figure 0007464474000005
Figure 0007464474000005

反応で使用する溶剤は反応中に生成する水を系内から除去する必要があるため、非水溶性の溶剤を使用する。例えばトルエン、キシレンなどの芳香族溶剤、シクロヘキサン、n-ヘキサンなどの脂肪族溶剤、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどのエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系溶剤、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノンなどのケトン系溶剤などが挙げられるがこれらに限定されるものではなく、2種以上を併用しても良い。 The solvent used in the reaction is water-insoluble, since it is necessary to remove water generated during the reaction from the system. Examples include aromatic solvents such as toluene and xylene, aliphatic solvents such as cyclohexane and n-hexane, ethers such as diethyl ether and diisopropyl ether, ester-based solvents such as ethyl acetate and butyl acetate, and ketone-based solvents such as methyl isobutyl ketone and cyclopentanone, but are not limited to these, and two or more types may be used in combination.

また、前記非水溶性溶剤に加えて非プロトン性極性溶剤を併用することもできる。例えば、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、N-メチル-2-ピロリドンなどが挙げられ、2種以上を併用しても良い。非プロトン性極性溶剤を使用する場合は、併用する非水溶性溶剤よりも沸点の高いものを使用することが好ましい。 In addition to the water-insoluble solvent, an aprotic polar solvent can also be used in combination. Examples include dimethyl sulfone, dimethyl sulfoxide, dimethylformamide, dimethylacetamide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, and N-methyl-2-pyrrolidone, and two or more of these can be used in combination. When using an aprotic polar solvent, it is preferable to use one that has a higher boiling point than the water-insoluble solvent used in combination.

また、反応で使用する触媒は酸性触媒であり、特に限定されないが、例えば、p-トルエンスルホン酸、ヒドロキシ-p-トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、硫酸、リン酸等が挙げられる。酸触媒の使用量は、芳香族アミン樹脂に対して通常0.1~10重量%、好ましくは1~5重量%である。 The catalyst used in the reaction is an acid catalyst, and although there is no particular limitation, examples include p-toluenesulfonic acid, hydroxy-p-toluenesulfonic acid, methanesulfonic acid, sulfuric acid, phosphoric acid, etc. The amount of the acid catalyst used is usually 0.1 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, based on the aromatic amine resin.

例えば、トルエンに前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂を溶解し、そこへマレイン酸無水物を添加してアミック酸を生成し、その後p-トルエンスルホン酸を加えて、還流条件下で生成する水を系内から除去しながら反応を行う。 For example, the aromatic amine resin represented by the formula (2) is dissolved in toluene, maleic anhydride is added thereto to generate an amic acid, and then p-toluenesulfonic acid is added, and the reaction is carried out under reflux conditions while removing the generated water from the system.

または、マレイン酸無水物をトルエンに溶解し、撹拌下にて前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂のトルエン溶液を添加してアミック酸を生成し、その後p-トルエンスルホン酸を加えて、還流条件下で生成する水を系内から除去しながら反応を行う。 Alternatively, maleic anhydride is dissolved in toluene, and a toluene solution of the aromatic amine resin represented by formula (2) is added under stirring to generate an amic acid, and then p-toluenesulfonic acid is added to carry out the reaction under reflux conditions while removing the generated water from the system.

または、マレイン酸無水物をトルエンに溶解し、p-トルエンスルホン酸を加え、撹拌・還流状態において前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂のトルエン溶液を滴下しながら、途中で共沸してくる水は系外へ除き、トルエンは系内へ戻しながら反応を行う(以上、第一段反応)。 Alternatively, maleic anhydride is dissolved in toluene, p-toluenesulfonic acid is added, and the toluene solution of the aromatic amine resin represented by formula (2) is added dropwise under stirring and reflux while the water that forms an azeotropic mixture is removed from the system and the toluene is returned to the system to carry out the reaction (this is the first stage reaction).

いずれの方法においても、マレイン酸無水物は前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂のアミノ基に対して、通常1~3倍当量、好ましくは1.2~2.0倍当量使用する。 In either method, maleic anhydride is usually used in an amount of 1 to 3 equivalents, preferably 1.2 to 2.0 equivalents, relative to the amino groups of the aromatic amine resin represented by formula (2).

未閉環のアミック酸を少なくするためには、上記に列記したマレイミド化反応後に反応溶液に水を加え、樹脂溶液層と水層に分離させ、過剰のマレイン酸や無水マレイン酸、非プロトン性極性溶媒、触媒などは水層側に溶解しているので、これを分液除去し、さらに同様の操作を繰り返して過剰のマレイン酸や無水マレイン酸、非プロトン性極性溶媒、触媒の除去を徹底する。過剰のマレイン酸や無水マレイン酸、非プロトン性極性溶媒、触媒が除去された有機層のマレイミド樹脂溶液に触媒を再度添加して加熱還流条件下での残存アミック酸の脱水閉環反応を再度行うことにより酸価が低いマレイミド樹脂溶液が得られる(以上、第二段反応)。 In order to reduce the amount of unclosed amic acid, water is added to the reaction solution after the maleimidization reaction listed above, separating it into a resin solution layer and an aqueous layer. Excess maleic acid, maleic anhydride, aprotic polar solvent, catalyst, etc., which are dissolved in the aqueous layer, are removed by liquid separation, and the same operation is repeated to thoroughly remove excess maleic acid, maleic anhydride, aprotic polar solvent, and catalyst. A catalyst is added again to the maleimide resin solution in the organic layer from which the excess maleic acid, maleic anhydride, aprotic polar solvent, and catalyst have been removed, and the dehydration and ring-closing reaction of the remaining amic acid is carried out again under heating and reflux conditions, resulting in a maleimide resin solution with a low acid value (this is the second-stage reaction).

再脱水閉環反応の時間は通常1~5時間、好ましくは1~3時間であり、必要により前述の非プロトン性極性溶剤を添加しても良い。反応終了後、冷却して、水洗水が中性になるまで水洗を繰り返す。その後、加熱減圧下において水を共沸脱水で除いてから、溶剤を留去したり、別の溶剤を加えたりして所望の濃度の樹脂溶液に調整しても良いし、溶剤を完全に留去して固形の樹脂として取り出しても良い。 The time for the re-dehydration ring-closing reaction is usually 1 to 5 hours, preferably 1 to 3 hours, and the aforementioned aprotic polar solvent may be added if necessary. After the reaction is completed, the reaction mixture is cooled and repeatedly washed with water until the washing water becomes neutral. Thereafter, the water is removed by azeotropic dehydration under heating and reduced pressure, and the solvent may be distilled off or another solvent may be added to adjust the resin solution to the desired concentration, or the solvent may be completely distilled off to obtain a solid resin.

次に、本発明の硬化性樹脂組成物について説明する。
本発明の硬化性樹脂組成物には、本発明のマレイミド樹脂と架橋反応可能な化合物を含有することができる。当該化合物としては、アミノ基、シアネート基、フェノール性水酸基、アルコール性水酸基、アリル基、メタリル基、アクリル基、メタクリル基、ビニル基、共役ジエン基などのマレイミド樹脂と架橋反応し得る官能基(或いは構造)を有する化合物であれば特に限定されない
アミン化合物とマレイミド化合物は架橋反応するので、前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂を用いても良い。マレイミド樹脂は自己重合も可能なので単独使用も可能である。また、前記式(2)で表される芳香族アミン樹脂以外のアミン化合物または前記式(1)で表される本発明のマレイミド樹脂以外のマレイミド化合物を併用してもかまわない。
Next, the curable resin composition of the present invention will be described.
The curable resin composition of the present invention may contain a compound capable of crosslinking with the maleimide resin of the present invention. The compound is not particularly limited as long as it has a functional group (or structure) capable of crosslinking with the maleimide resin, such as an amino group, a cyanate group, a phenolic hydroxyl group, an alcoholic hydroxyl group, an allyl group, a methallyl group, an acryl group, a methacryl group, a vinyl group, or a conjugated diene group. Since an amine compound and a maleimide compound undergo a crosslinking reaction, an aromatic amine resin represented by the formula (2) may be used. Since the maleimide resin is capable of self-polymerization, it may be used alone. In addition, an amine compound other than the aromatic amine resin represented by the formula (2) or a maleimide compound other than the maleimide resin of the present invention represented by the formula (1) may be used in combination.

本発明の硬化性樹脂組成物中のマレイミド樹脂の含有量は、10重量%以上であることが好ましく、より好ましくは15重量%以上、さらに好ましくは20重量%である。上記範囲の場合、硬化物の物性において機械強度が高く、ピール強度も高く、さらに耐熱性も高くなる傾向がある。 The content of the maleimide resin in the curable resin composition of the present invention is preferably 10% by weight or more, more preferably 15% by weight or more, and even more preferably 20% by weight. When it is in the above range, the physical properties of the cured product tend to be high in mechanical strength, high peel strength, and high heat resistance.

本発明の硬化性樹脂組成物に配合し得るアミン化合物としては従来公知のアミン化合物を使用することができる。アミン化合物の具体例としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、m-キシレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-メチルペンタメチレンジアミン、ジエチルアミノプロピルアミン、イソホロンジアミン、1,3-ビスアミノメチルシクロヘキサン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、ビス(4-アミノ-3-メチルシクロヘキシル)メタン、ノルボルネンジアミン、1,2-ジアミノシクロヘキサン、ジアミノジフェニルメタン、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホン、ジシアンジアミド、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピレントリアミン、N-アミノエチルピペラジン、アニリン・ホルマリン樹脂などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。 As the amine compound that can be blended in the curable resin composition of the present invention, conventionally known amine compounds can be used. Specific examples of amine compounds include diethylenetriamine, triethylenetetramine, tetraethylenepentamine, m-xylenediamine, trimethylhexamethylenediamine, 2-methylpentamethylenediamine, diethylaminopropylamine, isophoronediamine, 1,3-bisaminomethylcyclohexane, bis(4-aminocyclohexyl)methane, bis(4-amino-3-methylcyclohexyl)methane, norbornenediamine, 1,2-diaminocyclohexane, diaminodiphenylmethane, metaphenylenediamine, diaminodiphenylsulfone, dicyandiamide, polyoxypropylenediamine, polyoxypropylenetriamine, N-aminoethylpiperazine, aniline-formaldehyde resin, etc., but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.

本発明の硬化性樹脂組成物に配合し得るマレイミド化合物としては従来公知のマレイミド化合物を使用することができる。マレイミド化合物の具体例としては、4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド、ポリフェニルメタンマレイミド、m-フェニレンビスマレイミド、2,2’-ビス〔4-(4-マレイミドフェノキシ)フェニル〕プロパン、3,3’-ジメチル-5,5’-ジエチル-4,4’-ジフェニルメタンビスマレイミド、4-メチル-1,3-フェニレンビスマレイミド、4,4’-ジフェニルエーテルビスマレイミド、4,4’-ジフェニルスルフォンビスマレイミド、1,3-ビス(3-マレイミドフェノキシ)ベンゼン、1,3-ビス(4-マレイミドフェノキシ)ベンゼンなどが挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく、2種以上併用してもよい。マレイミド化合物の配合量は、重量比で本発明のマレイミド樹脂の好ましくは5倍以下、より好ましくは2倍以下の範囲である。 As the maleimide compound that can be blended in the curable resin composition of the present invention, a conventionally known maleimide compound can be used. Specific examples of maleimide compounds include 4,4'-diphenylmethane bismaleimide, polyphenylmethane maleimide, m-phenylene bismaleimide, 2,2'-bis[4-(4-maleimidophenoxy)phenyl]propane, 3,3'-dimethyl-5,5'-diethyl-4,4'-diphenylmethane bismaleimide, 4-methyl-1,3-phenylene bismaleimide, 4,4'-diphenylether bismaleimide, 4,4'-diphenylsulfone bismaleimide, 1,3-bis(3-maleimidophenoxy)benzene, 1,3-bis(4-maleimidophenoxy)benzene, etc., but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more. The amount of the maleimide compound blended is preferably 5 times or less, more preferably 2 times or less, by weight, of the maleimide resin of the present invention.

本発明の硬化性樹脂組成物に配合し得るシアネートエステル化合物としては従来公知のシアネートエステル化合物を使用することができる。シアネートエステル化合物の具体例としては、フェノール類と各種アルデヒドとの重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物との重合物、フェノール類とケトン類との重縮合物及びビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物などをハロゲン化シアンと反応させることにより得られるシアネートエステル化合物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく2種以上を用いてもよい。
上記フェノール類としては、フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等が挙げられる。
上記各種アルデヒドとしては、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等が挙げられる。
上記各種ジエン化合物としては、ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等が挙げられる。
上記ケトン類としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等が挙げられる。
また、特開2005-264154号公報に合成方法が記載されているシアネートエステル化合物は、低吸湿性、難燃性、誘電特性に優れているためシアネートエステル化合物として特に好ましい。
As the cyanate ester compound that can be blended in the curable resin composition of the present invention, a conventionally known cyanate ester compound can be used.Specific examples of the cyanate ester compound include, but are not limited to, cyanate ester compounds obtained by reacting polycondensates of phenols and various aldehydes, polymers of phenols and various diene compounds, polycondensates of phenols and ketones, and polycondensates of bisphenols and various aldehydes with cyanogen halide.These compounds may be used alone or in combination of two or more.
Examples of the phenols include phenol, alkyl-substituted phenols, aromatic substituted phenols, naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, alkyl-substituted dihydroxybenzene, and dihydroxynaphthalene.
Examples of the various aldehydes include formaldehyde, acetaldehyde, alkyl aldehyde, benzaldehyde, alkyl-substituted benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, naphthaldehyde, glutaraldehyde, phthalaldehyde, crotonaldehyde, and cinnamaldehyde.
Examples of the various diene compounds include dicyclopentadiene, terpenes, vinylcyclohexene, norbornadiene, vinylnorbornene, tetrahydroindene, divinylbenzene, divinylbiphenyl, diisopropenylbiphenyl, butadiene, and isoprene.
Examples of the ketones include acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, and benzophenone.
Furthermore, the cyanate ester compound, the synthesis method of which is described in JP-A-2005-264154, is particularly preferred as the cyanate ester compound because it has low moisture absorption, excellent flame retardancy, and excellent dielectric properties.

本発明の硬化性樹脂組成物において、さらにエポキシ樹脂を配合することができる。配合し得るエポキシ樹脂としては、従来公知のエポキシ樹脂のいずれも使用することができる。エポキシ樹脂の具体例としては、フェノール類と各種アルデヒドとの重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物との重合物、フェノール類とケトン類との重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物及びアルコール類等をグリシジル化したグリシジルエーテル系エポキシ樹脂、4-ビニル-1-シクロヘキセンジエポキシドや3,4-エポキシシクロヘキシルメチル-3,4’-エポキシシクロヘキサンカルボキシラートなどを代表とする脂環式エポキシ樹脂、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン(TGDDM)やトリグリシジル-p-アミノフェノールなどを代表とするグリシジルアミン系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系エポキシ樹脂等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく2種以上を用いてもよい。
また、フェノール類とビスハロゲノメチルアラルキル誘導体またはアラルキルアルコール誘導体とを縮合反応させることにより得られるフェノールアラルキル樹脂を原料とし、エピクロルヒドリンと脱塩酸反応させることにより得られるエポキシ樹脂は、低吸湿性、難燃性、誘電特性に優れているためエポキシ樹脂として特に好ましい。
In the curable resin composition of the present invention, an epoxy resin may be further blended. Any of the conventionally known epoxy resins may be used as the epoxy resin that may be blended. Specific examples of the epoxy resin include polycondensates of phenols and various aldehydes, polymers of phenols and various diene compounds, polycondensates of phenols and ketones, polycondensates of bisphenols and various aldehydes, and glycidyl ether-based epoxy resins obtained by glycidylating alcohols, alicyclic epoxy resins such as 4-vinyl-1-cyclohexene diepoxide and 3,4-epoxycyclohexylmethyl-3,4'-epoxycyclohexanecarboxylate, glycidylamine-based epoxy resins such as tetraglycidyldiaminodiphenylmethane (TGDDM) and triglycidyl-p-aminophenol, and glycidyl ester-based epoxy resins, but are not limited thereto. These may be used alone or in combination of two or more.
In addition, epoxy resins obtained by using a phenol aralkyl resin as a raw material, which is obtained by subjecting a condensation reaction of a phenol with a bishalogenomethylaralkyl derivative or an aralkyl alcohol derivative, and subjecting the resin to a dehydrochlorination reaction with epichlorohydrin are particularly preferred as epoxy resins because they have low moisture absorption, excellent flame retardancy, and excellent dielectric properties.

エポキシ樹脂を配合する場合、配合量は特に限定されないが、好ましくは重量比でマレイミド樹脂の0.1~10倍であり、より好ましくは0.2~4倍の範囲である。エポキシ樹脂の配合量がマレイミド樹脂の0.1倍以下になると硬化物が脆くなるおそれがあり、10倍以上になると誘電特性が低下するおそれがある。 When epoxy resin is blended, the blending amount is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10 times the weight of the maleimide resin, and more preferably 0.2 to 4 times. If the blending amount of epoxy resin is less than 0.1 times the weight of the maleimide resin, the cured product may become brittle, and if it is more than 10 times, the dielectric properties may deteriorate.

本発明の硬化性樹脂組成物において、さらにフェノール樹脂を有する化合物を配合することができる。
配合し得るフェノール樹脂としては、従来公知のフェノール樹脂のいずれも使用することができる。フェノール樹脂の具体例としてはビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ビフェノール、ビスフェノールAD等)、フェノール類(フェノール、アルキル置換フェノール、芳香族置換フェノール、ナフトール、アルキル置換ナフトール、ジヒドロキシベンゼン、アルキル置換ジヒドロキシベンゼン、ジヒドロキシナフタレン等)と各種アルデヒド(ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アルキルアルデヒド、ベンズアルデヒド、アルキル置換ベンズアルデヒド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ナフトアルデヒド、グルタルアルデヒド、フタルアルデヒド、クロトンアルデヒド、シンナムアルデヒド等)との重縮合物、フェノール類と各種ジエン化合物(ジシクロペンタジエン、テルペン類、ビニルシクロヘキセン、ノルボルナジエン、ビニルノルボルネン、テトラヒドロインデン、ジビニルベンゼン、ジビニルビフェニル、ジイソプロペニルビフェニル、ブタジエン、イソプレン等)との重合物、フェノール類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトフェノン、ベンゾフェノン等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジメタノール類(ベンゼンジメタノール、α,α,α’,α’-ベンゼンジメタノール、ビフェニルジメタノール、α,α,α’,α’-ビフェニルジメタノール等)との重縮合物、フェノール類と芳香族ジクロロメチル類(α,α’-ジクロロキシレン、ビスクロロメチルビフェニル等)との重縮合物、ビスフェノール類と各種アルデヒドの重縮合物、及びこれらの変性物が挙げられるがこれらに限定されるものではない。これらは単独で用いてもよく2種以上を用いてもよい。
また、フェノール類と前記のビスハロゲノメチルアラルキル誘導体またはアラルキルアルコール誘導体とを縮合反応させることにより得られるフェノールアラルキル樹脂は、低吸湿性、難燃性、誘電特性に優れているためフェノール樹脂として特に好ましい。
また、上記のフェノール樹脂がアリル基やメタリル基を有したものの場合は、マレイミド基に対する反応性が水酸基よりも良いため、硬化速度が速くなるとともに、架橋点が増えるため強度や耐熱性が高くなるため好ましい。
また、上記フェノール樹脂の水酸基をアリル化したアリルエーテル体やメタリル化したメタリルエーテル体も配合可能であり、水酸基がエーテル化されているため吸水性が低くなる。
The curable resin composition of the present invention may further contain a compound having a phenol resin.
As the phenolic resin that can be blended, any of the conventionally known phenolic resins can be used. Specific examples of the phenolic resin include bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, biphenol, bisphenol AD, etc.), polycondensates of phenols (phenol, alkyl-substituted phenol, aromatic-substituted phenol, naphthol, alkyl-substituted naphthol, dihydroxybenzene, alkyl-substituted dihydroxybenzene, dihydroxynaphthalene, etc.) and various aldehydes (formaldehyde, acetaldehyde, alkyl aldehyde, benzaldehyde, alkyl-substituted benzaldehyde, hydroxybenzaldehyde, naphthaldehyde, glutaraldehyde, phthalaldehyde, crotonaldehyde, cinnamaldehyde, etc.), polycondensates of phenols and various diene compounds (dicyclopentadiene, terpenes, vinylcyclohexene, norbornadiene ... Examples of the condensation products include, but are not limited to, polymers of phenols and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, acetophenone, benzophenone, etc.), polycondensates of phenols and aromatic dimethanols (benzene dimethanol, α,α,α',α'-benzene dimethanol, biphenyl dimethanol, α,α,α',α'-biphenyl dimethanol, etc.), polycondensates of phenols and aromatic dichloromethyls (α,α'-dichloroxylene, bischloromethyl biphenyl, etc.), polycondensates of bisphenols and various aldehydes, and modified products thereof. These may be used alone or in combination of two or more.
Furthermore, phenol aralkyl resins obtained by subjecting phenols to a condensation reaction with the above-mentioned bishalogenomethylaralkyl derivatives or aralkyl alcohol derivatives are particularly preferred as phenol resins because they have low moisture absorption, flame retardancy and excellent dielectric properties.
Furthermore, when the above-mentioned phenolic resin has an allyl group or a methallyl group, the reactivity with the maleimide group is higher than that with the hydroxyl group, and therefore the curing speed is increased and the number of crosslinking points is increased, resulting in higher strength and heat resistance, which is preferable.
In addition, it is also possible to compound an allyl ether form in which the hydroxyl group of the above phenolic resin is allylated, or a methallyl ether form in which the hydroxyl group is methallylated, and since the hydroxyl group is etherified, the water absorbency is low.

本発明の硬化性樹脂組成物において、さらに酸無水物基を有する化合物を配合することができる。
配合し得る酸無水物基を有する化合物としては、従来公知のいずれも使用することができる。酸無水物基を有する化合物の具体例としては1,2,3,4-ブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,3,4-シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、1,2,4,5-シクロヘキサンテトラカルボン酸二無水物、ピロメリット酸無水物、5-(2,5-ジオキソテトラヒドロフリル)-3-メチル-3-シクロヘキセン-1,2-ジカルボン酸無水物、4-(2,5-ジオキソテトラヒドロフラン-3-イル)-1,2,3,4-テトラヒドロナフタレン-1,2-ジカルボン酸無水物等が挙げられる。
酸無水物基を有する化合物は単独又は2種以上混合して用いることができる。また、酸無水物基とアミンが反応した結果、アミック酸となるが、さらに200℃~300℃で加熱すると脱水反応によりイミド構造となり、耐熱性に非常に優れた材料となる。
The curable resin composition of the present invention may further contain a compound having an acid anhydride group.
As the compound having an acid anhydride group that can be blended, any of the conventionally known compounds can be used. Specific examples of the compound having an acid anhydride group include 1,2,3,4-butanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclobutanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,3,4-cyclopentanetetracarboxylic dianhydride, 1,2,4,5-cyclohexanetetracarboxylic dianhydride, pyromellitic anhydride, 5-(2,5-dioxotetrahydrofuryl)-3-methyl-3-cyclohexene-1,2-dicarboxylic anhydride, and 4-(2,5-dioxotetrahydrofuran-3-yl)-1,2,3,4-tetrahydronaphthalene-1,2-dicarboxylic anhydride.
Compounds having an acid anhydride group can be used alone or in combination of two or more. In addition, the reaction between an acid anhydride group and an amine results in an amic acid, which is further heated at 200°C to 300°C to form an imide structure through a dehydration reaction, resulting in a material with excellent heat resistance.

本発明の硬化性樹脂組成物には必要に応じて硬化用の触媒(硬化促進剤)を配合することができる。例えば2-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-フェニルイミダゾール、2-エチル-4-メチルイミダゾール、2-ウンデシルイミダゾール、1-シアノエチル-2-エチル-4-メチルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、2-(ジメチルアミノメチル)フェノール、1,8-ジアザ-ビシクロ(5,4,0)ウンデセン-7、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノール、ベンジルジメチルアミン等のアミン類、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィンなどのホスフィン類、オクチル酸スズ、オクチル酸亜鉛、ジブチルスズジマレエート、ナフテン酸亜鉛、ナフテン酸コバルト、オレイン酸スズ等の有機金属塩、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、塩化スズなどの金属塩化物、ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイドなどの有機過酸化物、アゾビスイソブチロニトリル、アゾビスジメチルバレロニトリルなどのアゾ化合物、塩酸、硫酸、リン酸などの鉱酸、三フッ化ホウ素などのルイス酸、炭酸ナトリウムや塩化リチウム等の塩類などが挙げられる。硬化用の触媒の配合量は、硬化性樹脂組成物の合計100重量部に対して好ましくは10重量部以下、より好ましくは5重量部以下の範囲である。 The curable resin composition of the present invention may contain a curing catalyst (curing accelerator) as necessary. For example, imidazoles such as 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-undecylimidazole, and 1-cyanoethyl-2-ethyl-4-methylimidazole; amines such as triethylamine, triethylenediamine, 2-(dimethylaminomethyl)phenol, 1,8-diaza-bicyclo(5,4,0)undecene-7, tris(dimethylaminomethyl)phenol, and benzyldimethylamine; triphenylphosphine, tributylphosphine, and tributylphosphine. Examples of the catalyst include phosphines such as octylphosphine, organometallic salts such as tin octylate, zinc octylate, dibutyltin dimaleate, zinc naphthenate, cobalt naphthenate, and tin oleate, metal chlorides such as zinc chloride, aluminum chloride, and tin chloride, organic peroxides such as di-tert-butyl peroxide and dicumyl peroxide, azo compounds such as azobisisobutyronitrile and azobisdimethylvaleronitrile, mineral acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, and phosphoric acid, Lewis acids such as boron trifluoride, and salts such as sodium carbonate and lithium chloride. The amount of the curing catalyst is preferably 10 parts by weight or less, more preferably 5 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the total curable resin composition.

本発明の硬化性樹脂組成物に有機溶剤を添加してワニス状の組成物(以下、単にワニスという)とすることができる。用いられる溶剤としては、例えばγ-ブチロラクトン類、N-メチルピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N,N-ジメチルイミダゾリジノン等のアミド系溶剤、テトラメチレンスルフォン等のスルフォン類、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルモノアセテート、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のエーテル系溶剤、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、トルエン、キシレンなどの芳香族系溶剤が挙げられる。溶剤は、得られたワニス中の溶剤を除く固形分濃度が通常10~80重量%、好ましくは20~70重量%となる範囲で使用する。 An organic solvent can be added to the curable resin composition of the present invention to form a varnish-like composition (hereinafter simply referred to as varnish). Examples of the solvent that can be used include amide-based solvents such as gamma-butyrolactones, N-methylpyrrolidone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, and N,N-dimethylimidazolidinone, sulfones such as tetramethylene sulfone, ether-based solvents such as diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, propylene glycol, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether monoacetate, and propylene glycol monobutyl ether, ketone-based solvents such as methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone, and cyclohexanone, and aromatic solvents such as toluene and xylene. The solvent is used in such a range that the solids concentration excluding the solvent in the obtained varnish is usually 10 to 80% by weight, preferably 20 to 70% by weight.

更に本発明の硬化性樹脂組成物には、必要に応じて公知の添加剤を配合することが出来る。用いうる添加剤の具体例としては、エポキシ樹脂用硬化剤、ポリブタジエン及びこの変性物、アクリロニトリル共重合体の変性物、ポリフェニレンエーテル、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリイミド、フッ素樹脂、マレイミド系化合物、シアネートエステル系化合物、シリコーンゲル、シリコーンオイル、並びにシリカ、アルミナ、炭酸カルシウム、石英粉、アルミニウム粉末、グラファイト、タルク、クレー、酸化鉄、酸化チタン、窒化アルミニウム、アスベスト、マイカ、ガラス粉末等の無機充填材、シランカップリング剤のような充填材の表面処理剤、離型剤、カーボンブラック、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等の着色剤が挙げられる。これら添加剤の配合量は、硬化性樹脂組成物100重量部に対して好ましくは1,000重量部以下、より好ましくは700重量部以下の範囲である。 Furthermore, known additives can be blended into the curable resin composition of the present invention as necessary. Specific examples of additives that can be used include epoxy resin curing agents, polybutadiene and its modified products, modified acrylonitrile copolymers, polyphenylene ether, polystyrene, polyethylene, polyimide, fluororesin, maleimide-based compounds, cyanate ester-based compounds, silicone gel, silicone oil, and inorganic fillers such as silica, alumina, calcium carbonate, quartz powder, aluminum powder, graphite, talc, clay, iron oxide, titanium oxide, aluminum nitride, asbestos, mica, and glass powder, surface treatment agents for fillers such as silane coupling agents, release agents, and colorants such as carbon black, phthalocyanine blue, and phthalocyanine green. The blending amount of these additives is preferably 1,000 parts by weight or less, more preferably 700 parts by weight or less, per 100 parts by weight of the curable resin composition.

本発明の硬化性樹脂組成物の調製方法は特に限定されないが、各成分を均一に混合するだけでも、あるいはプレポリマー化してもよい。例えばマレイミド樹脂とシアネートエステル化合物を触媒の存在下または不存在下、溶剤の存在下または不存在下において加熱することによりプレポリマー化する。同様に、本発明のマレイミド樹脂と、必要によりエポキシ樹脂、アミン化合物、マレイミド系化合物、シアネートエステル化合物、フェノール樹脂、酸無水物化合物及びその他添加剤を追加してプレポリマー化してもよい。各成分の混合またはプレポリマー化は溶剤の不存在下では例えば押出機、ニーダ、ロールなどを用い、溶剤の存在下では攪拌装置つきの反応釜などを使用する。 The method for preparing the curable resin composition of the present invention is not particularly limited, but each component may be mixed uniformly or may be prepolymerized. For example, the maleimide resin and the cyanate ester compound are prepolymerized by heating in the presence or absence of a catalyst and in the presence or absence of a solvent. Similarly, the maleimide resin of the present invention may be prepolymerized by adding an epoxy resin, an amine compound, a maleimide compound, a cyanate ester compound, a phenolic resin, an acid anhydride compound, and other additives as necessary. The mixing or prepolymerization of each component is carried out using, for example, an extruder, kneader, rolls, etc. in the absence of a solvent, and a reaction kettle with a stirrer, etc. in the presence of a solvent.

本発明の硬化性樹脂組成物を加熱溶融し、低粘度化してガラス繊維、カ-ボン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アルミナ繊維などの強化繊維に含浸させることによりプリプレグを得ることができる。
また、前記ワニスを、強化繊維に含浸させて加熱乾燥させることによりプリプレグを得ることもできる。
上記のプリプレグを所望の形に裁断、必要により銅箔などと積層後、積層物にプレス成形法やオートクレーブ成形法、シートワインディング成形法などで圧力をかけながら硬化性樹脂組成物を加熱硬化させることにより電気電子用積層板(プリント配線板)や、炭素繊維強化材を得ることができる。
The curable resin composition of the present invention can be heated and melted to reduce the viscosity, and then impregnated into reinforcing fibers such as glass fibers, carbon fibers, polyester fibers, polyamide fibers, and alumina fibers to obtain a prepreg.
Moreover, a prepreg can also be obtained by impregnating reinforcing fibers with the varnish and drying the fibers by heating.
The prepreg is cut into a desired shape and laminated with copper foil or the like as necessary. The laminate is then heated and cured while applying pressure thereto by press molding, autoclave molding, sheet winding molding or the like, to obtain an electrical and electronic laminate (printed wiring board) or a carbon fiber reinforced material.

以下、実施例、比較例により本発明を具体的に説明する。尚、本文中「部」及び「%」は、それぞれ「重量部」及び「重量%」を表す。軟化点及び溶融粘度は下記の方法で測定した。 The present invention will be specifically explained below with reference to examples and comparative examples. In the text, "parts" and "%" represent "parts by weight" and "% by weight", respectively. The softening point and melt viscosity were measured by the following methods.

[分析手法]
・融点:DSCで測定
・GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)分析
メーカー:Waters
カラム:ガードカラム SHODEX GPC KF-601(2本)、KF-602、KF-602.5、KF-603
流速:0.5ml/min.
カラム温度:25℃
使用溶剤:THF(テトラヒドロフラン)
検出器:RI(示差屈折検出器)
[Analysis method]
Melting point: measured by DSC; GPC (gel permeation chromatography) analysis Manufacturer: Waters
Column: Guard column SHODEX GPC KF-601 (2 columns), KF-602, KF-602.5, KF-603
Flow rate: 0.5 ml/min.
Column temperature: 25°C
Solvent used: THF (tetrahydrofuran)
Detector: RI (differential refractometer)

[実施例1]
温度計、冷却管、ディーンスターク共沸蒸留トラップ、撹拌機を取り付けたフラスコに無水マレイン酸73.6部とトルエン100部、N-メチル-2-ピロリドン10部、メタンスルホン酸1.2部を仕込み、加熱還流状態とした。次に、式(1)で表される芳香族アミン樹脂(A1)(日本化薬株式会社製 カヤハードA-A)63.6部をトルエン50部に溶解した樹脂溶液を、還流状態を保ちながら2時間かけて滴下した。この間、還流条件で共沸してくる縮合水とトルエンをディーンスターク共沸蒸留トラップ内で冷却・分液した後、有機層であるトルエンは系内に戻し、水は系外へ排出した。樹脂溶液の滴下終了後、還流状態を保ち、脱水操作をしながら4時間反応を行った。
反応終了後、水洗を3回繰り返してメタンスルホン酸及び過剰の無水マレイン酸を除去し、70℃以下の加熱減圧下においてトルエンと水の共沸により、水を系内から除去した。次いで、70℃以下の加熱減圧下においてトルエンを徐々に留去したところ、結晶が析出してきた。この結晶をろ過により濾別し、加熱減圧下で乾燥することで、式(1)で表されるマレイミド樹脂(M1)68部を得た。得られたマレイミド樹脂(M1)の融点は212℃であった。GPC分析(RI)により、式(1)におけるn=1のビスマレイミドは93%であった。マレイミド樹脂(M1)のGPCチャートは図1に示す。
[Example 1]
A flask equipped with a thermometer, a cooling tube, a Dean-Stark azeotropic distillation trap, and a stirrer was charged with 73.6 parts of maleic anhydride, 100 parts of toluene, 10 parts of N-methyl-2-pyrrolidone, and 1.2 parts of methanesulfonic acid, and heated to reflux. Next, a resin solution in which 63.6 parts of aromatic amine resin (A1) (Kayahard A-A manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.) represented by formula (1) was dissolved in 50 parts of toluene was dropped over 2 hours while maintaining the reflux state. During this time, the condensed water and toluene that were azeotropically formed under reflux conditions were cooled and separated in the Dean-Stark azeotropic distillation trap, and then the toluene, which is the organic layer, was returned to the system, and the water was discharged outside the system. After the dripping of the resin solution was completed, the reaction was carried out for 4 hours while maintaining the reflux state and performing a dehydration operation.
After the reaction was completed, the mixture was washed three times to remove methanesulfonic acid and excess maleic anhydride, and water was removed from the system by azeotropy of toluene and water under reduced pressure at 70°C or less. Next, toluene was gradually distilled off under reduced pressure at 70°C or less, and crystals were precipitated. The crystals were filtered off and dried under reduced pressure at 70°C or less to obtain 68 parts of maleimide resin (M1) represented by formula (1). The melting point of the obtained maleimide resin (M1) was 212°C. GPC analysis (RI) showed that the bismaleimide of n=1 in formula (1) was 93%. The GPC chart of the maleimide resin (M1) is shown in FIG. 1.

[実施例2]
実施例1と同様に反応を行い、反応終了後、水洗を3回繰り返してメタンスルホン酸及び過剰の無水マレイン酸を除去した。その後ロータリーエバポレーターで油層からトルエンを留去することで式(1)で表される樹脂状のマレイミド樹脂(M2)101部を得た。GPC分析(RI)により、式(1)におけるn=1のビスマレイミドは76%であった。
[Example 2]
The reaction was carried out in the same manner as in Example 1. After the reaction was completed, the mixture was washed with water three times to remove methanesulfonic acid and excess maleic anhydride. Toluene was then removed from the oil layer using a rotary evaporator to obtain 101 parts of a resinous maleimide resin (M2) represented by formula (1). GPC analysis (RI) showed that the bismaleimide in formula (1) where n=1 constituted 76% of the mixture.

[実施例3、比較例1]
実施例1で得られたマレイミド樹脂(M1)、およびアニリンノボラックのマレイミド樹脂(M3)(大和化成工業製 BMI-2300)を使用して、各種のエポキシ樹脂、硬化剤、硬化促進剤を表1の割合(重量部)で配合し、ミキシングロールで混練、タブレット化後、トランスファー成形で樹脂成形体を調製し、200℃で2時間硬化させた。このようにして得られた硬化物の物性を以下の項目について測定した結果を表1に示す。
[Example 3, Comparative Example 1]
Using the maleimide resin (M1) obtained in Example 1 and aniline novolac maleimide resin (M3) (BMI-2300, manufactured by Daiwa Kasei Kogyo Co., Ltd.), various epoxy resins, curing agents, and curing accelerators were mixed in the ratios (parts by weight) shown in Table 1, kneaded with a mixing roll, tableted, and then a resin molded product was prepared by transfer molding and cured for 2 hours at 200° C. The physical properties of the cured product thus obtained were measured for the following items, and the results are shown in Table 1.

[評価]
・Td5(5%熱重量減少温度):得られた硬化物を粉砕し粉状にしたものを100メッシュパス、200メッシュオンのサンプルを用い、TG-DTAにより熱分解温度を測定。サンプル量10mg、昇温速度10℃/min、空気量200ml/hrで測定し、重量が5%減少した温度。
・吸水率:直径5cm×厚み4mmの円盤状の試験片を100℃の水中で24時間煮沸した前後の重量増加率(%)。
・吸湿率:85℃/85%および121℃/100%での24時間後の重量増加率。試験片は直径50mm×厚み4mmの円盤。
・誘電率及び誘電正接:(空洞共振機AgilentTechnologies社製)JIS K6991に準拠して1GHzにおいて測定。
[evaluation]
Td5 (5% thermal weight loss temperature): The obtained cured product was pulverized into powder and the thermal decomposition temperature was measured by TG-DTA using a sample with 100 mesh pass and 200 mesh on. The temperature at which the weight decreased by 5% was measured with a sample weight of 10 mg, a heating rate of 10°C/min, and an air volume of 200 ml/hr.
Water absorption rate: The weight increase rate (%) before and after a disk-shaped test piece with a diameter of 5 cm and a thickness of 4 mm was boiled in water at 100° C. for 24 hours.
Moisture absorption rate: Weight increase rate after 24 hours at 85° C./85% and 121° C./100%. The test specimen is a disk with a diameter of 50 mm and a thickness of 4 mm.
Dielectric constant and dielectric loss tangent: (Cavity resonator manufactured by Agilent Technologies) Measured at 1 GHz in accordance with JIS K6991.

Figure 0007464474000006
Figure 0007464474000006

E1:NC-3000-L(日本化薬製 エポキシ当量270g/eq)
P1:カヤハードGPH-65(日本化薬製 水酸基当量200g/eq)
2E4MZ:2-エチル-4-メチルイミダゾール(東京化成工業社製)
E1: NC-3000-L (manufactured by Nippon Kayaku, epoxy equivalent 270 g/eq)
P1: Kayahard GPH-65 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., hydroxyl equivalent: 200 g/eq)
2E4MZ: 2-ethyl-4-methylimidazole (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.)

表1の結果より、実施例3は、比較例1と比較して、耐熱性、低吸湿性、誘電特性と多くの特性で良好な結果となった。 The results in Table 1 show that Example 3 showed better results in many properties, including heat resistance, low moisture absorption, and dielectric properties, compared to Comparative Example 1.

本発明のマレイミド樹脂は、溶液安定性に優れるため作業性が高く、耐熱性、低吸湿性、誘電特性に優れるため、半導体封止材、プリント配線板、ビルドアップ積層板などの電気・電子部品や、炭素繊維強化プラスティック、ガラス繊維強化プラスティックなどの軽量高強度材料に好適に使用される。
The maleimide resin of the present invention has excellent solution stability and therefore high workability, and also has excellent heat resistance, low moisture absorption, and dielectric properties, and is therefore suitable for use in electric and electronic parts such as semiconductor encapsulating materials, printed wiring boards, and build-up laminates, as well as lightweight, high-strength materials such as carbon fiber reinforced plastics and glass fiber reinforced plastics.

Claims (6)

融点が212℃であって、下記式(1)で表されるマレイミド樹脂。
Figure 0007464474000007
(式(1)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
A maleimide resin having a melting point of 212° C. and represented by the following formula (1):
Figure 0007464474000007
(In formula (1), n is the average number of repetitions, and 1<n<5.)
請求項1に記載のマレイミド樹脂と、エポキシ樹脂と、硬化剤とを含有する硬化性樹脂組成物であって、前記マレイミド樹脂の添加量は重量比で前記エポキシ樹脂の0.2~4倍である硬化性樹脂組成物。 A curable resin composition containing the maleimide resin according to claim 1, an epoxy resin, and a curing agent, in which the amount of the maleimide resin added is 0.2 to 4 times the weight of the epoxy resin. JIS K6991に準拠して測定した硬化物の誘電率が1GHzにおいて3.00以下である請求項2に記載の硬化性樹脂組成物。 The curable resin composition according to claim 2, wherein the dielectric constant of the cured product measured in accordance with JIS K6991 is 3.00 or less at 1 GHz. 請求項2または3に記載の硬化性樹脂組成物を硬化した硬化物。 A cured product obtained by curing the curable resin composition according to claim 2 or 3. 請求項1に記載のマレイミド樹脂の前駆体である、下記式(2)で表されるアミン樹脂。
Figure 0007464474000008
(式(2)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
An amine resin represented by the following formula (2), which is a precursor of the maleimide resin according to claim 1:
Figure 0007464474000008
(In formula (2), n is the average number of repetitions, and 1<n<5.)
下記(工程1)~(工程3)から得られる下記式(1)で表されるマレイミド樹脂の製造方法。
(工程1)下記式(2)で表されるアミン樹脂と、マレイン酸または無水マレイン酸とを触媒存在下、非プロトン性極性溶媒中で反応する工程
(工程2)前記工程1で得られた反応溶液に水を加え、樹脂溶液層と水層に分離させ、過剰のマレイン酸や無水マレイン酸、非プロトン性極性溶媒、触媒を分液除去する工程
(工程3)前記工程2で得られた樹脂溶液を加熱減圧下で水と非プロトン性溶媒を留去することで下記式(1)で表されるマレイミド樹脂の結晶を濾別する工程
Figure 0007464474000009
(式(1)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
Figure 0007464474000010
(式(2)中、nは繰り返し数の平均値であり、1<n<5である。)
A method for producing a maleimide resin represented by the following formula (1) obtained by the following (Step 1) to (Step 3).
(Step 1) A step of reacting an amine resin represented by the following formula (2) with maleic acid or maleic anhydride in an aprotic polar solvent in the presence of a catalyst. (Step 2) A step of adding water to the reaction solution obtained in the above step 1, separating it into a resin solution layer and a water layer, and removing excess maleic acid, maleic anhydride, aprotic polar solvent, and catalyst by liquid separation. (Step 3) A step of filtering out crystals of a maleimide resin represented by the following formula (1) by distilling off water and aprotic solvent from the resin solution obtained in the above step 2 under heating and reduced pressure.
Figure 0007464474000009
(In formula (1), n is the average number of repetitions, and 1<n<5.)
Figure 0007464474000010
(In formula (2), n is the average number of repetitions, and 1<n<5.)
JP2020128403A 2020-07-29 2020-07-29 Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof Active JP7464474B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020128403A JP7464474B2 (en) 2020-07-29 2020-07-29 Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020128403A JP7464474B2 (en) 2020-07-29 2020-07-29 Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022025527A JP2022025527A (en) 2022-02-10
JP7464474B2 true JP7464474B2 (en) 2024-04-09

Family

ID=80264302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020128403A Active JP7464474B2 (en) 2020-07-29 2020-07-29 Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7464474B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022025527A (en) 2022-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6689475B1 (en) Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof
JP6429862B2 (en) Aromatic amine resin, maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof
JP6752390B1 (en) Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof
JP5030297B2 (en) Laminate resin composition, prepreg and laminate
CN108884212B (en) Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof
JP7005821B1 (en) Maleimide resin and its production method, maleimide solution, and curable resin composition and its cured product.
JP6963565B2 (en) Alkenyl group-containing resin, curable resin composition and cured product thereof
JP7464474B2 (en) Maleimide resin, curable resin composition and cured product thereof
JP5170724B2 (en) Epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof
JP6715249B2 (en) Epoxy resin, modified epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof
JP7437253B2 (en) Phenol resin, epoxy resin, epoxy resin composition and cured product thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231006

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20231011

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20231129

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240122

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240327

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240328

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7464474

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150