JPH0436175B2 - - Google Patents

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JPH0436175B2
JPH0436175B2 JP61007872A JP787286A JPH0436175B2 JP H0436175 B2 JPH0436175 B2 JP H0436175B2 JP 61007872 A JP61007872 A JP 61007872A JP 787286 A JP787286 A JP 787286A JP H0436175 B2 JPH0436175 B2 JP H0436175B2
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naphthol
curing
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epoxy
reaction
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JP61007872A
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Shigeyoshi Hara
Hiroo Inada
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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【発明の詳现な説明】
 産業䞊の利甚分野 本発明ぱポキシ暹脂の硬化方法に関し、特に
埓来゚ポキシ暹脂硬化剀ずしお甚いられるこずの
なか぀た特定のナフトヌル誘導䜓を硬化剀ずしお
甚いる゚ポキシ暹脂の硬化方法に関する。  埓来技術 埓来から゚ポキシ系暹脂は、アミン系硬化剀
酞無氎物系硬化剀ポリプノヌル系硬化剀カ
チオン系硬化剀アニオン系硬化剀等の各皮硬化
剀を䜿いわける事により、各皮甚途に応じた広範
な硬化特性機械特性電気特性を有する硬化物
を埗るこずができる為、各皮塗料接着剀繊維
匷化耇合材料暹脂プリント基板甚航空宇宙
甚封止甚暹脂特に電子郚品甚金型甚暹脂
等広範な甚途に利甚されおいる。 就䞭、ポリプノヌル系硬化剀での硬化物はア
ミン系硬化剀での硬化物に比しお䞀般に達成され
る架橋密床が小さいために、Tgで代衚される短
期耐熱性はアミン系硬化剀硬化物に及ばないが、
䜎吞湿性であり、䞔぀電気特性にすぐれおおり、
さらにステヌゞにおける貯蔵安定性及び硬化速
床が早い等の特城があり、半導䜓のトランスフア
ヌ成型による封止暹脂甚途を䞭心にした電気関係
での䌞長が著るしいず䌝えられる。しかし、半導
䜓等の高密床化等に䌎い、曎に䜎吞湿性であり䞔
぀、電気特性・耐熱性に優れた硬化物が芁求され
おきおいる。  発明の目的 本発明の目的は、良奜な貯蔵安定性ず、良奜な
硬化特性を兌備した゚ポキシ暹脂を䞎え、䞔぀、
その硬化物は寞法安定性・電気特性に優れ、曎
に䜎吞湿性耐熱性難燃性等も改良された゚
ポキシ硬化暹脂を䞎える゚ポキシ暹脂の硬化方法
を提䟛するこずにある。  発明の構成 かかる本発明の目的は、゚ポキシ基を分子䞭
に個以䞊有する゚ポキシ化合物を硬化するに際
し、ナフタレン栞に結合するヒドロキシル基を
分子䞭に少くずも個有するナフトヌル誘導䜓を
甚いるこずにより達成される。本発明においお
は、䞊蚘ナフトヌル誘導䜓に加えお曎に硬化促進
剀を甚いおも良い。 本発明においお、ナフタレン栞に結合するヒド
ロキシル基を分子䞭に少なくずも個有するナ
フトヌル誘導䜓ずは、䞀般に次のものを奜適に包
含する。 (1) モノヒドリツクナフトヌルα−ナフトヌル
又はβ−ナフトフヌル及び又はゞヒドリツク
ナフトヌルを個以䞊、結合鎖によ぀お結合し
た䞀般に分子量5000以䞋の䞋蚘匏−(A)で衚され
る劂き可融性及び又は可溶性化合物。 䜆し、匏䞭は〜R′はナフタレン栞の
眮換基は〜はナフタレン栞 の結合
基で〜䟡は分子量を5000以䞋に保ち、か
぀ずの関係で可融性を保 ぀数でなくおはなら
ない。 尚、R′ずしおは炭玠数10以䞋の炭化氎玠基
ハロゲン原子カルボキシル基カルボン酞無氎
物基カルボン酞゚ステル基等をあげる事が出来
る。䜆し、䞊蚘炭化氎玠基はアルコヌル性氎酞
基カルボキシル基等の゚ポキシ基に察する掻性
基を含有しおいおもよい。ずしおは、䞀般に炭
玠数10以䞋の有機基であ぀お、〜䟡の結合鎖
を持぀ものである。この結合基はカルボキシル
基カルボン酞無氎物基プノヌル性氎酞基等
の゚ポキシ基に察する掻性基を含有しおいおも差
支えない。 より具䜓的な䟋をあげるず以䞋の通りずなる。 −むプノヌルノボラツククレゟヌルノ
ボラツクに察応する物  ナフトヌルホルムアルデヒド瞮合物 メチルナフトヌルホルムアルデヒド瞮合物 䞊蚘の䞭でもα−ナフトヌル型が奜たしい。
β−ナフトヌル型は量䜓物が結晶化し やす
く、それでずたりやすいのでβナフトヌルノボラ
ツクはその殆んどが量䜓型ずな る。 −ロレゟルシノヌルノボラツクに察応する
物  ゞヒドロキシナフタレンホルムアルデヒド瞮
合物 等、及びそれらの栞ハロゲン眮換䜓、䟋えばブロ
ム化䜓及びこれらのナフトヌル類の奜たしくは50
モル以䞋をプノヌルクレゟヌルキシレノ
ヌルブロムプノヌルレゟルシノヌル等のフ
゚ノヌル類におきかえたノボラツク型化合物等が
非垞に奜たしく甚いるこずが出来る。 ホルムアルデヒドに加えお他のモノアルデヒ
ドモノケトンずの瞮合物も、奜適に甚いる事が
出来る。この堎合は、ホルムアルデヒドに察し、
反応性が䞋がるので䞀般には量䜓の圢のものが
特に奜たしく甚いられる。勿論反応条件によ぀お
さらに瞮合の進んだものも埗られ、同様に甚いる
事が出来る。 かかる瞮合に甚いられるモノアルデヒドモノ
ケトン類ずしおは、アセトアルデヒドプロピオ
ンアルデヒドベンズアルデヒド−ヒドロキ
シベンツアルデヒドナフトアルデヒドアセト
ンシクロヘキサノンシクロペンタノンメチ
ル゚チルケトン等をあげる事が出来る。 さらに、ゞアルデヒド類、䟋えばグリオキザヌ
ルグルタルアルデヒドテレフタルアルデヒ
ドむ゜フタルアルデヒド類を甚いる事により結
合基が、基本結合基が個入る事によりナフタレ
ン栞を個有するポリナフトヌル化合物も奜適に
甚いる事が出来る。 䟋えば、グルタルアルデヒドを甚いるず䞋蚘匏
の劂きポリナフトヌル化合物になる事になる。 さらに、アルデヒドやケトンから圢成される以
倖の結合基、䟋えばスルホニル基カルボニル基
も甚いる事が出来る。䟋えばスルホニル基の堎合
は、プノヌルの堎合のビスプノヌルに察応
するゞオキシゞナフチルスルホンがこれにあた
る。 たた、プノヌルの堎合のポリビニルプノヌ
ルに察応するポリビニルナフトヌルも甚いる事が
出来る。 䞀般にかかるナフトヌル誘導䜓は、ナフタレン
栞の数が〜20、より奜たしくは〜12、さらに
奜たしくは〜10、特に奜たしくは〜の範囲
のものが甚いられる。 本発明の䞊蚘ナフトヌル誘導䜓のうち特に奜た
しいノボラツクタむプ硬化剀の奜たしい補造法ず
しおは、ナフトヌル成分ずアルデヒド成分ずを酞
性觊媒のもず瞮合反応させる方法があげられる。
ここでナフトヌル成分に察するアルデヒド成分の
仕蟌み割合は目的ずするノボラツクの重合床によ
぀お調敎される。 たた酞性觊媒ずしおは具䜓的には硝酞硫酞
塩酞リン酞メタンスルホン酞トル゚ンスル
ホン酞などのプロトン酞䞉北化ホり玠䞉北化
ホり玠゚ヌテル錯䜓塩化アルミニりム塩化ス
ズ塩化亜鉛塩化鉄塩化チタンなどのルむス
酞シナり酞などを甚いるこずができる。 これらのうちでもシナり酞やプロトン酞を甚い
るこずが奜たしく、プロトン酞ずしおは、特に塩
酞硫酞メタンスルホン酞トル゚ンスルホン
酞などが奜たしく甚いられる。 これら觊媒の䜿甚量は原料ナフトヌル成分
に察しお0.001〜0.05モル倍の間で遞定され
る。 たたこの反応枩床は通垞80〜250℃であるが、
初期段階は80〜150℃の間で行なわれ、必芁に応
じお反応枩床を曎に䞊昇させる。たた反応時間
は、時間〜10時間の範囲で遞定できる。 本発明の䞊蚘反応を溶媒なしで行う堎合には重
合床の䞊昇にずもな぀おノボラツク型ナフトヌル
暹脂の融点が䞊昇しおくるので昇枩するこずが望
たしい。 たた䞊蚘反応はトル゚ンクロルベンれンゞ
クロルベンれンニトロベンれンゞプニル゚
ヌテルなどの芳銙族炭化氎玠゚チレングリコヌ
ルゞ゚チレングリコヌルなどのゞメチル゚ヌテ
ルの劂き゚ヌテルなどを溶媒ずしお甚いるこずも
できる。 以䞊に本発明のノボラツクタむプの゚ポキシ暹
脂硬化剀の奜たしい合成法を瀺したが、合成法に
関しおは必らずしもこれに限定されるものではな
い。 (2) ポリヒドロキシナフタレン 本発明で述べるポリヒドロキシナフタレンずは
具䜓的には、 −ゞヒドロキシナフタレン−ゞ
ヒドロキシナフタレン−ゞヒドロキシナ
フタレン−ゞヒドロキシナフタレン
−ゞヒドロキシナフタレン−ゞヒ
ドロキシナフタレン−ゞヒドロキシナフ
タレン−ゞヒドロキシナフタレン
−ゞヒドロキシナフタレン−ゞヒドロ
キシナフタレン−ナフタレントリオ
ヌル−ナフタレントリオヌル
−ナフタレントリオヌル−ナ
フタレントリオヌル−ナフタレント
リオヌル−ナフタレントリオヌル
−ナフタレントリオヌル
−ナフタレントリオヌル−ナフタレ
ントリオヌル−ナフタレントリオヌ
ル−ナフタレントリオヌル
−ナフタレントリオヌル−ナ
フタレントリオヌル−ナフタレント
リオヌルであるが、奜たしくは−ゞヒドロ
キシナフタレン−ゞヒドロキシナフタレ
ンである。 ずころで、䞊述した劂きナフトヌル誘導䜓を䞻
成分ずしおなる゚ポキシ暹脂硬化剀を゚ポキシ暹
脂に所定量配合したものは貯蔵安定性が良奜であ
り、か぀80℃〜240℃の枩床で硬化し、諞特性に
優れた硬化物が埗られる。 本発明のナトフヌル誘導䜓を䞻成分ずしおなる
゚ポキシ暹脂硬化剀の配合量は、゚ポキシ暹脂の
゚ポキシ基圓量に察し、硬化剀の掻性氎玠圓量
ずしお0.4〜1.6、奜たしくは0.6〜1.4、特に奜た
しくは0.7〜1.2の範囲である。 本発明のナフトヌル誘導䜓を䞻成分ずしおなる
硬化剀に適甚される゚ポキシ化合物ずしおは分
子䞭に゚ポキシ基が個以䞊あるものの少なくず
も䞀皮を䞻剀ずしお甚いられ、呚知の皮々のもの
を挙げるこずができるが、䟋えば倚䟡プノヌル
や倚䟡ナフトヌルのグリシゞル゚ヌテル類特に
ビスプノヌルタむプのグリシゞル゚ヌテル
類、ビスプノヌルタむプのグリシゞル゚ヌテ
ル類、プノヌルホルムアルデヒドナフトヌル
ホルムアルデヒド暹脂のポリグリシゞル゚ヌテル
類、プノヌルやナフトヌルず他のアルデヒド類
ずのノボラツクタむプ暹脂のポリグリシゞル゚ヌ
テル類、トリプニロヌルメタントリグリゞル゚
ヌテル、芳銙族カルボン酞からのプニルグリシ
ゞル゚ステル類、脂環化合物からの゚ポキシ化合
物など、さらにトリグシシゞルむ゜シアヌレヌ
ト、トリグリゞル−−アミノプノヌルテト
ラグリシゞルゞアミノゞプニルメタン含窒玠
゚ポキシ化合物も甚いる事が出来る。 たた、これらのポリ゚ポキシ化合物の䞀郚にか
えお、モノ゚ポキシ化合物、䟋えばプニルグリ
シゞル゚ヌテルノニルプニルグリシゞル゚ヌ
テル、−ブチルグリシゞル゚ヌテル等を粘床調
節剀等に甚いる事が出来る。 本発明の硬化剀の有する特城を考慮するずプ
ノヌル及び又はクレゟヌルノボラツクグリシゞ
ル゚ヌテル類α−ナフトヌルノボラツクグリシ
ゞル゚ヌテル類ビスプノヌル−−ゞグリシ
ゞル゚ヌテル類が、特に奜適である。 又、本発明の゚ポキシ暹脂組成物には必芁に応
じお、その他の硬化剀硬化促進剀充填剀等を
添加しおもよい。特に硬化促進剀は本発明のノボ
ラツクタむプの゚ポキシ暹脂甚硬化剀に䜿甚盎前
に添加する事で、さらに䜎枩硬化性を飛躍的に向
䞊させうる。奜たしい硬化促進剀ずしおは、
−ゞメチルベンゞルアミンα−メチルベンゞ
ルゞメチルアミン−トリスゞメチ
ルアミノメチルプノヌルヘキサメトキシメチ
ルメラミンの劂き玚アミン類−ゞメチ
ルベンゞルアミンオキサむドの劂きアミンオキサ
むド類BF3−ピペリゞントリ゚タノヌルアミ
ンボレヌトの劂きホり玠アミンコンプレツクス
類ポリツクアシド゚ステル誘導䜓アニリン−
ホルムアルデヒド暹脂であるが、特に奜たしくは
−ゞメチルベンゞルアミンα−メチルベ
ンゞルゞメチルアミン−トリスゞ
メチルアミノメチルプノヌルの劂き玚アミ
ン類である。硬化促進剀の添加量は0.05〜、
奜たしくは0.1〜、特に奜たしくは0.2〜0.8
である。䞊述の劂き、ナフトヌル誘導䜓、ポリ゚
ポキシ化合物及び必芁に応じお䞊蚘した劂き硬化
促進剀を混合し、そのたた或は、䞀郚反応を起さ
せおいわゆる−ステヌゞの暹脂ずしお賊圢時に
硬化反応を進め硬化物を埗る事になる。 䞊蚘成分以倖に、硬化剀の䞀郚を他の硬化剀、
䟋えばプノヌルノボラツククレゟヌルノボラ
ツクポリビニルプノヌル等のポリプノヌル
類トリメリト酞フタル酞無氎物等の無氎物系
硬化剀にかえお甚いる事も可胜である。 さらに他の添加剀、アルミナ粉末りオラスト
ナむト等の無機粉末アミノ銅銀等の金属粉
末色玠顔料等硬化物の必芁ずする機胜に応じ
お適圓量添加する事が出来る。 硬化前の暹脂混合物は、粉末やフレヌク状ずし
おトランスフアヌ成型や圧瞮成型しお甚いる事が
出来る。 たた、ワニス等の溶液のかたちで、衚面に塗垃
也燥硬化させる事により、塗料接着剀ずしお甚
いる事も出来る。 たた、かかるワニスをガラス織垃やカヌボン繊
維アラミド繊維等に含浞、いわゆるプリプレグ
を調敎し、該プリプレグをプレス成型、オヌトク
レヌプ成型によ぀お構造物に成型する事が出来
る。 本発明による硬化剀を甚いた゚ポキシ暹脂硬化
物は䜎吞湿性電気特性耐熱性にすぐれおお
り、半導䜓封止剀甚をはじめずする電気電子甚
途航空宇宙甚等先端技術分野に奜適に甚いる
事が出来る。 以䞋に実斜䟋をあげお本発明を詳述する。実斜
䟋は説明であ぀お、それに限定されるものではな
い。 実斜䟋䞭の物性枬定 分子量 ゞオキサンを甚いた凝固点降䞋法により枬定。 融 点 YANAGIMOTO MFG CoのMICRO
MELTING POINT APPARATUSを甚いお昇
枩速床℃minで枬定した。 ガラス転移枩床Tg 熱機械分析装眮Du Pont 瀟1090DMAで
昇枩速床10℃分で枬定。 熱枛量開始枩床Td 熱機械分析装眮Du Pont 瀟1090TGAで
昇枩速床20℃分で枬定。 硬化開始枩床 熱機械分析装眮Du Pont 1090DSCで昇枩
速床10℃分で枬定。 硬化枩床 ホツトプレヌト䞊で加熱した堎合、分以内で
硬化する枩床。 吞氎率 成圢片を12mm×50mm×mmに切削加工した物を
沞氎に浞挬しお週間凊理し、䞋蚘匏に埓぀お吞
氎率を求めた。 △Ww−WdWd×100 匏䞭△吞氎率 Wd沞氎凊理前の暹脂重量 Ww 〃 〃 合成䟋  〈α−ナフトヌルヌホルムアルデヒドノボラツク
暹脂の合成〉 α−ナフトヌル40郚ホルムアルデヒド35氎
溶液19郚、シナり酞0.1郚を氎郚に溶かした溶
液を攪拌䞋時間環流し、そこに36塩酞1.4郚
を加え、さらに35分間反応を継続する。その埌加
熱をやめ、反応混合物に倚量の氎を加え、さらに
30分間撹拌を続けた埌、氎をデカンテヌシペンで
陀き、残りの暹脂を枛圧也燥する。埗られたノボ
ラツク型ナフトヌル暹脂は39郚で融点は130〜145
℃、分子量は521分子䞭にナフトヌル成分を平均
3.4個、ホルムアルデヒド成分を平均2.4個含み、
か぀分子䞭にヒドロキシル基を3.4個含むであ
぀た。 合成䟋  〈β−ナフトヌル−ホルムアルデヒドノボラツク
暹脂の合成〉 β−ナフトヌル284郚、トル゚ン154郚、シナり
酾2.2郚を氎22郚にずかした溶液を120℃に加熱溶
融し、この䞭に35ホルムアルデヒド氎溶液84郚
を105℃で撹拌䞋1.5時間で滎䞋し、さらに2.5時
間反応を継続した。反応混合物より氎を留去した
埌、熱時過で別した固䜓を熱氎で掗滌し、枛
圧也燥する。埗られたナフトヌル暹脂は280郚で
融点は199〜202℃、分子量は300分子䞭にナフト
ヌル成分を個ホルムアルデヒド成分を個含
み、か぀分子䞭にヒドロキシル基を個含むで
あ぀た。 合成䟋  〈−テトラキス−ヒドロキシ
ナフチルペンタンTONPの合成〉 α−ナフトヌル288郚をグルタルアルデヒドの
25氎溶液200郚に110℃で加熱溶解した埌、この
䞭に塩酞0.4郚、−トル゚ンスルホン酞0.6郚を
加え撹拌䞋時間反応し、さらに枩床を160℃た
で䞊げお時間反応を継続した。反応混合物より
160℃にお脱氎を行い、さらに枛圧䞋未反応のα
−ナフトヌルで留去した。埗られた化合物は260
郚で融点は160〜175℃、分子量は651分子䞭にナ
フトヌル成分を個、ゞアルデヒド成分を個含
み、か぀分子䞭にヒドロキシル基を個含むで
あ぀た。 合成䟋  α−ナフトヌル144郚−オキシペンズアル
デヒド82郚を130℃に加熱溶融し、この䞭に36
å¡©é…ž0.2郚ず−トル゚ンスルホン酞0.3郚を加え
100℃で時間、぀づいお190〜200℃で反応によ
぀お生成する氎を反応系倖に留去し぀぀時間加
熱反応させた。反応物を粉砕し、熱氎で掗浄埌也
燥した。 埗られた暹脂は209郚で、融点は300℃以䞊、分
子量は529であ぀た。これは分子䞭にナフトヌル
成分を平均2.5個−ヒドロキシベンズアルデ
ヒド成分を平均1.5個含み、䞔぀分子䞭にヒドロ
キシル基を4.0個含むノボラツク型ナフトヌル暹
脂ONBである。 実斜䟋  ゚ポキシ暹脂゚ピコヌト154100郚硬化剀
ずしおα−ナフトヌルホルマリンノボラツク86
郚硬化促進剀ずしおベンゞルゞメチルアミン
0.35郚をアセトン300郚に溶解し均䞀に混合した
埌35℃で枛圧䞋アセトンを陀去した。埗られた組
成物の硬化開始枩床は99℃、ホツトプレヌトを甚
いお分以内で硬化する枩床は185℃であ぀た。
次いで該組成物を金型䞭で150℃で時間次い
で180〜220℃で埐々に昇枩しながら時間熱凊理
するこずにより硬化した成圢片を埗た。成圢品の
Tgは185℃で、Tdは330℃、吞氎率は1.8であ
぀た。 実斜䟋〜及び比范䟋〜 実斜䟋に斌お゚ポキシ暹脂゚ピコヌト154
100郚α−ナフトヌルホルマリンノボラツク86
郚の代りに䞋衚に瀺した゚ポキシ暹脂及び硬化剀
の所定量を甚い、他は実斜䟋ず同様にしお硬化
性及び硬化成圢物の物性を枬定し䞋衚にたずめ
た。 尚、比范ずしお硬化剀ずしおプノヌルホルマ
リンノボラツクを䜿甚した堎合比范䟋
及び硬化剀ずしおゞアミノゞプニルスルホンを
䜿甚し、か぀硬化促進剀を䜿甚しない堎合比范
䟋の䟋を瀺した。 本発明の硬化剀を甚いたものは他皮硬化剀を甚
いたものに比べ吞氎率が小さく優れた硬化性耐
熱性を有しおいるこずがわか぀た。
【衚】
【衚】

Claims (1)

    【特蚱請求の範囲】
  1.  ゚ポキシ基を分子䞭に個以䞊有する゚ポ
    キシ化合物を硬化するに際し、ナフタレン栞に結
    合するヒドロキシル基を分子䞭に少くずも個
    有するナフトヌル誘導䜓を甚いるこずを特城ずす
    る゚ポキシ暹脂の硬化方法。
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