JPH07278264A - New polyglycidyl ether and flame-retardant epoxy resin composition containing same - Google Patents

New polyglycidyl ether and flame-retardant epoxy resin composition containing same

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JPH07278264A
JPH07278264A JP4438195A JP4438195A JPH07278264A JP H07278264 A JPH07278264 A JP H07278264A JP 4438195 A JP4438195 A JP 4438195A JP 4438195 A JP4438195 A JP 4438195A JP H07278264 A JPH07278264 A JP H07278264A
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epoxy resin
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polyglycidyl ether
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Jiyon Hichinguzu Guregori
グレゴリ・ジョン・ヒチングズ
Teodooru Raudenbutsushiyu Buerunaa
ヴェルナー・テオドール・ラウデンブッシュ
Ueaburuku Antoon
アントーン・ウェアブルク
Piitaa Burienfuuku Ian
イアン・ピーター・ヴリエンフーク
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Yuka Shell Epoxy KK
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Yuka Shell Epoxy KK
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Abstract

PURPOSE:To obtain a flame-retardant epoxy resin compsn. which is excellent in flame retardance though it does not contain or hardly contains a halogen and which is esp. suitable for electric and electronic applications by compounding an epoxy resin contg. no phosphorus, a polyglycidyl ether contg. phoshporus, and a curative. CONSTITUTION:This flame-retardant epoxy resin compsn. contains at least one epoxy resin contg. no phosphorus, a polyglycidyl ether of the formula (m is 2 or 3; n is 0 or 1 provided m+n is 3; R<1> is optionally branched 1-6C alkyl, alicyclic, or arom.; R<2> and R<3> are each H or 1-4C linear alkyl; R<4> is H, 1-4C linear alkyl, or arom.; and R<5> is H or CH3), and a curative. This compsn. is prepd. by mixing the foregoing ingredients by publicly a known method and is not only esp. suitable for electric and electronic applications but also suitable for other applications, such as coating materials, adhesives, and flooring.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はリン含有ポリグリシジル
エーテル化合物、その製造法、該リン含有ポリグリシジ
ルエーテル化合物の少なくとも1種を含有する硬化可能
な難燃性エポキシ樹脂組成物、該組成物の製造法、硬化
した状態で該組成物を含有する物品、特にプリント配線
板に関するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a phosphorus-containing polyglycidyl ether compound, a process for producing the same, a curable flame-retardant epoxy resin composition containing at least one of the phosphorus-containing polyglycidyl ether compounds, and a composition thereof. The present invention relates to a manufacturing method, an article containing the composition in a cured state, particularly a printed wiring board.

【0002】[0002]

【従来の技術】エポキシ樹脂組成物は、通常エレクトロ
ニクスおよび電気工業において使用されている。その典
型的な例はプリント配線板(以前はプリント回路板と呼
ばれていた)、電気注型及びポッティング、及び半導体
の封止材への使用である。これらの応用範囲において
は、エポキシ樹脂組成物は優れた機械的、電気的及び物
理的性質の組み合わせのみならず、さらに高度の耐然性
及び難燃性も要求される。今日まで、最も普通に使用さ
れている、特にプリント配線板用の積層板の製造への使
用に適した、難燃性エポキシ樹脂組成物は、テトラブロ
モジフェニロールプロパンのような慣用のブロム化エポ
キシ樹脂、または液状エポキシ樹脂とテトラブロモジフ
ェニロールプロパンとの反応により得られるエポキシ樹
脂、ジシアンジアミドのような硬化剤およびイミダゾー
ルのような促進剤に基づくものであった。これらの組成
物においては、ブロムが組成物全量当たり約10〜25
重量%の量で存在するときに、難燃性試験法UL 94
VによるV=0等級である所望の難燃性レベルが得られ
る。ハロゲン含有組成物に関連した環境上のマイナス面
のためには、該エポキシ樹脂組成物の他の物理的/電気
的及び機械的性質が、これらの用途で要求されるレベル
にある限り、同じ難燃性のレベルでハロゲン含量が非常
に低い代替の難燃性エポキシ樹脂組成物の探索の引き金
となったのである。
Epoxy resin compositions are commonly used in the electronics and electrical industries. Typical examples thereof are printed wiring boards (formerly called printed circuit boards), electrocasting and potting, and the use of semiconductors in encapsulants. In these application areas, the epoxy resin composition is required to have not only an excellent combination of mechanical, electrical and physical properties, but also a high degree of durability and flame retardancy. To date, the most commonly used flame retardant epoxy resin compositions suitable for use in the manufacture of laminates, especially for printed wiring boards, are conventional brominating compounds such as tetrabromodiphenylolpropane. It was based on epoxy resins, or epoxy resins obtained by the reaction of liquid epoxy resins with tetrabromodiphenylolpropane, curing agents such as dicyandiamide and accelerators such as imidazole. In these compositions, the bromine is about 10-25 per total composition.
Flame Retardancy Test Method UL 94, when present in an amount of wt%
The desired flame retardancy level of V = 0 rating by V is obtained. The environmental downsides associated with halogen-containing compositions are the same as long as the other physical / electrical and mechanical properties of the epoxy resin composition are at the levels required for these applications. It triggered the search for alternative flame-retardant epoxy resin compositions with very low halogen content at the flammability level.

【0003】このような難燃性エポキシ樹脂組成物は米
国特許第4,345,059号明細書に開示されており、これは
難燃剤として3−ヒドロキシアルキルホスフィンオキシ
ドを含有するエポキシ樹脂組成物に関するものである。
しかしながら、該組成物は数々の欠点を有している。第
1に、3−ヒドロキシアルキルホスフィンオキシドは、
しばしばエポキシ樹脂モノマーに難溶性であるから、均
一なブレンド物を得るために樹脂の配合又は樹脂の調製
の際に、強い有機溶剤、例えばジメチルスルホキシド、
ジメチルホルムアミド又はハロゲン化溶剤を使用しなけ
ればならない。これは、エポキシ樹脂組成物の調製にお
いて余分な工程を含むこととなり、さらに有機溶剤の使
用は環境上の観点から、ますます許容されなくなってい
る。第2に、3−ヒドロキシアルキルホスフィンオキシ
ドは普通のエポキシ樹脂硬化方式の条件下、例えばプリ
ント配線板製造に適用される条件下では通常反応性では
ないので、該オキシドは硬化サイクルの最後において樹
脂マトリックスと化学的に結合せず、結合しない不活性
添加物としてその中に混和されてしまう。これは、時に
は難燃性の減少に導く、硬化樹脂組成物からのホスフィ
ンオキシドの浸出の危険を伴う。さらに、不活性添加物
の存在は硬化樹脂の全体の性質を悪化させる。
Such flame retardant epoxy resin compositions are disclosed in US Pat. No. 4,345,059, which relates to epoxy resin compositions containing 3-hydroxyalkylphosphine oxide as a flame retardant.
However, the composition has a number of drawbacks. First, the 3-hydroxyalkylphosphine oxide is
Often poorly soluble in epoxy resin monomers, and therefore, in the formulation of the resin or in the resin to obtain a uniform blend, a strong organic solvent such as dimethylsulfoxide,
Dimethylformamide or halogenated solvents must be used. This involves an extra step in the preparation of the epoxy resin composition, and the use of organic solvents is becoming increasingly unacceptable from an environmental point of view. Second, since the 3-hydroxyalkylphosphine oxides are not normally reactive under the conditions of conventional epoxy resin curing processes, such as those applied in printed wiring board manufacturing, the oxides are at the end of the curing cycle in the resin matrix. It will not chemically bond with and will be incorporated therein as an inert additive that does not. This entails the risk of leaching of phosphine oxide from the cured resin composition, which sometimes leads to reduced flame retardancy. Furthermore, the presence of inert additives deteriorates the overall properties of the cured resin.

【0004】米国特許第4,345,059号明細書には、3−
ヒドロキシアルキルホスフィンオキシドと無水物化合物
とを、エポキシ樹脂と配合する前に70〜120℃の温
度で予備反応させることによる、この問題の可能な解決
策が与えられている。これは、エポキシ樹脂組成物の調
製においては付加工程であり、そして該組成物中にエス
テル結合を導入し、加水分解安定性及び硬化した状態で
の該組成物の水吸収についてマイナス効果となる。本発
明の基礎をなす問題は、低ハロゲン含量又はハロゲン未
含有の、及び難燃性として3−ヒドロキシアルキルホス
フィンオキシドを含有するエポキシ樹脂組成物に関連す
る、上記した欠点のない難燃性エポキシ樹脂組成物を製
造することである。従って、本発明は、特に a)少なくとも1種のリン未含有エポキシ樹脂化合物、 b)少なくとも1種の下記一般式(I)で表されるポリ
グリシジルエーテル
US Pat. No. 4,345,059 discloses 3-
A possible solution to this problem has been provided by pre-reacting the hydroxyalkylphosphine oxide and the anhydride compound at a temperature of 70-120 ° C. before compounding with the epoxy resin. This is an additional step in the preparation of epoxy resin compositions, and introduces ester bonds into the composition, which has a negative effect on hydrolytic stability and water absorption of the composition in the cured state. The problem underlying the present invention is a flame-retardant epoxy resin without the above-mentioned drawbacks, which relates to an epoxy resin composition having a low halogen content or halogen-free and containing 3-hydroxyalkylphosphine oxide as flame retardant. Producing a composition. Accordingly, the present invention is particularly directed to a) at least one phosphorus-free epoxy resin compound, b) at least one polyglycidyl ether represented by the following general formula (I):

【0005】[0005]

【化2】 [Chemical 2]

【0006】(式中、mは2または3、nは0または
1、m+nは3であり、R1は1〜6の炭素原子を有す
る、場合により分岐したアルキル基、脂環式基または芳
香族基を示し、R2およびR3は個々に水素または1〜4
の炭素原子を有する直鎖アルキル基を示し、R4は水
素、1〜4の炭素原子を有する直鎖アルキル基または芳
香族基を示し、R5は水素またはメチル基を示す。)、
および c)硬化剤 を含有する硬化可能な難燃性エポキシ樹脂組成物に関す
るものである。
Wherein m is 2 or 3, n is 0 or 1, m + n is 3 and R 1 has 1 to 6 carbon atoms, optionally branched alkyl, alicyclic or aromatic. Represents a group group, and R 2 and R 3 are individually hydrogen or 1 to 4
Is a linear alkyl group having carbon atoms, R 4 is hydrogen, a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aromatic group, and R 5 is hydrogen or a methyl group. ),
And c) a curable flame-retardant epoxy resin composition containing a curing agent.

【0007】本発明の組成物は、非常に低ハロゲン含量
において及びハロゲンが全く存在しなくとも、優れた難
燃性を示すことがわかった。組成物の全重量当たりハロ
ゲン0%及びリン5%を含有する本発明の組成物によ
り、難燃性試験UL94によるV=0等級が得られた。
さらに、難燃剤として3−ヒドロキシアルキルホスフィ
ンオキシドを含有する上記した従来技術のエポキシ樹脂
組成物と比較して、本発明組成物は上記一般式(I)の
化合物が標準的なエポキシ樹脂によく溶解するので配合
が容易であり、その上、硬化状態においてa)高いガラ
ス転移点及びb)時間中期待どおりの良好な難燃性の保
持性を有する。
It has been found that the compositions according to the invention exhibit excellent flame retardancy at very low halogen contents and in the absence of any halogen. The composition according to the invention containing 0% halogen and 5% phosphorus, based on the total weight of the composition, gave a V = 0 rating according to the flame retardancy test UL94.
Further, in comparison with the above-mentioned prior art epoxy resin composition containing 3-hydroxyalkylphosphine oxide as a flame retardant, the composition of the present invention shows that the compound of the general formula (I) is well dissolved in a standard epoxy resin. Therefore, it is easy to mix, and in addition, in the cured state, it has a) a high glass transition point and b) an excellent retention of flame retardancy as expected during time.

【0008】また、本発明は上記一般式(I)で表され
るポリグリシジルエーテルに関するものである。式中、
1は1〜6の炭素原子を有する、場合により分岐した
アルキル基が好ましく、R2、R3及びR4は個々に水素
またはメチル基、エチル基又はプロピル基が好ましく、
5は水素が好ましい。一般式(I)の特に好ましいポリ
グリシジルエーテルは、R1がメチル、エチル、プロピ
ル、イソプロピル、ブチル又は第2ブチル基であり、R
2、R3、R4及びR5が水素であるものである。一般式
(I)の最も好ましいポリグリシジルエーテルは、トリ
(3−ヒドロキシプロピル)ホスフィンオキシドのトリ
グリシジルエーテル(TGE−FRT)、およびジ(3
−ヒドロキシプロピル)2−メチルプロピルホスフィン
オキシドのジグリシジルエーテル(DGE−FRD)で
ある。
The present invention also relates to the polyglycidyl ether represented by the above general formula (I). In the formula,
R 1 is preferably an optionally branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 2 , R 3 and R 4 are each preferably hydrogen or a methyl group, an ethyl group or a propyl group,
R 5 is preferably hydrogen. Particularly preferred polyglycidyl ethers of general formula (I) are those in which R 1 is a methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl or sec-butyl group,
2 , R 3 , R 4 and R 5 are hydrogen. The most preferred polyglycidyl ethers of general formula (I) are triglycidyl ethers of tri (3-hydroxypropyl) phosphine oxide (TGE-FRT), and di (3
-Hydroxypropyl) 2-methylpropylphosphine oxide diglycidyl ether (DGE-FRD).

【0009】本発明のエポキシ樹脂組成物は一般式
(I)のポリグリシジルエーテルを少なくとも1種含有
し、従ってその少なくとも2種の混合物を含有すること
ができる。一般式(I)のポリグリシジルエーテルは、
前駆体3−ヒドロキシアルキルホスフィンオキシド化合
物と適当量のエピハロヒドリン、好ましくはエピクロロ
ヒドリンを、当該技術において公知の適当な塩基又は酸
触媒の存在下に反応させることにより製造することがで
きる。
The epoxy resin composition of the present invention contains at least one polyglycidyl ether of the general formula (I), and thus can contain a mixture of at least two thereof. The polyglycidyl ether of general formula (I) is
It can be prepared by reacting the precursor 3-hydroxyalkylphosphine oxide compound with an appropriate amount of epihalohydrin, preferably epichlorohydrin, in the presence of a suitable base or acid catalyst known in the art.

【0010】本発明の組成物中の一般式(I)のポリグ
リシジルエーテルの量は、組成物全重量当たりリンの割
合が1〜7重量%、より好ましくは3〜7重量%である
ようにすることが好ましい。リンのより低い量は所望レ
ベルの難燃性を与えず、より高い量は経済性の点から有
利ではない。本発明の組成物に用いられるリン未含有の
エポキシ樹脂組成物(以下、エポキシ樹脂化合物とい
う)の選択は臨界的でなく、エポキシ樹脂組成物の用途
分野に依存する。電気及びエレクトロニクスの末端用途
においては、1種又はそれ以上の芳香族エポキシ樹脂化
合物を、場合により1種又はそれ以上の脂環式及び/又
は脂肪族エポキシ樹脂化合物と混合して使用することが
好ましい。適当なエポキシ樹脂化合物の例は、ジフェニ
ロールプロパンのジグリシジルエーテル、ジフェニロー
ルメタンのジグリシジルエーテル又はそれらから得られ
る生成物;ジフェニロールプロパン/ホルムアルデヒド
樹脂、ジフェニロールメタン/ホルムアルデヒド樹脂、
フェノール/ホルムアルデヒド樹脂及びクレゾール/ホ
ルムアルデヒド樹脂のポリグリシジルエーテル;レゾル
シノールのジグリシジルエーテル;テトラキス(p−グ
リシジルフェニル)エタン;フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸及びトリメリット酸のポリグリシジルエス
テル;N,N−ジグリシジルアニリン、N,N,O−ト
リグリシジル−p−アミノフェノール、トリグリシジル
イソシアヌール酸、N,N,N',N'−テトラグリシジ
ル−ビス−(p−アミノフェニル)−メタン;1,4−
ブタンジオール、トリメチロールプロパン及びポリアル
キレングリコールのような多価アルコールのジ−及びポ
リグリシジル化合物、およびテトラブロモジフェニロー
ルプロパンのジグリシジルエーテルのようなハロゲン化
エポキシ樹脂化合物及びジフェニロールプロパンのジグ
リシジルエーテルのような液状エポキシ樹脂とテトラブ
ロモジフェニロールプロパンとの反応生成物である。本
発明のエポキシ樹脂組成物が1種又はそれ以上のハロゲ
ン化エポキシ樹脂化合物を含有する場合は、該組成物の
全ハロゲン含量は組成物全重量当たり約15重量%未
満、好ましくは約10重量%未満、より好ましくは約5
重量%未満である。好ましいエポキシ化合物は、ジフェ
ニロールプロパン、ジフェニロールメタン及びテトラブ
ロモジフェニロールプロパンのジグリシジルエーテル、
および該ジグリシジルエーテルから得られる生成物、ま
たはジフェニロールプロパン/ホルムアルデヒド樹脂、
ジフェニロールメタン/ホルムアルデヒド樹脂、フェノ
ール/ホルムアルデヒド樹脂及びクレゾール/ホルムア
ルデヒド樹脂のポリグリシジルエーテルである。
The amount of polyglycidyl ether of general formula (I) in the composition of the invention is such that the proportion of phosphorus is 1 to 7% by weight, more preferably 3 to 7% by weight, based on the total weight of the composition. Preferably. Lower amounts of phosphorus do not give the desired level of flame retardancy, higher amounts are not economically advantageous. The selection of the phosphorus-free epoxy resin composition (hereinafter referred to as the epoxy resin compound) used in the composition of the present invention is not critical and depends on the field of application of the epoxy resin composition. In electrical and electronic end uses it is preferred to use one or more aromatic epoxy resin compounds, optionally mixed with one or more cycloaliphatic and / or aliphatic epoxy resin compounds. . Examples of suitable epoxy resin compounds are diglycidyl ether of diphenylol propane, diglycidyl ether of diphenylol methane or products obtained therefrom; diphenylol propane / formaldehyde resin, diphenylol methane / formaldehyde resin,
Polyglycidyl ethers of phenol / formaldehyde resins and cresol / formaldehyde resins; diglycidyl ethers of resorcinol; tetrakis (p-glycidylphenyl) ethane; phthalic acid, isophthalic acid,
Polyglycidyl esters of terephthalic acid and trimellitic acid; N, N-diglycidylaniline, N, N, O-triglycidyl-p-aminophenol, triglycidyl isocyanuric acid, N, N, N ', N'-tetra Glycidyl-bis- (p-aminophenyl) -methane; 1,4-
Di- and polyglycidyl compounds of polyhydric alcohols such as butanediol, trimethylolpropane and polyalkylene glycols, and halogenated epoxy resin compounds such as diglycidyl ether of tetrabromodiphenylolpropane and diphenylolpropane diene compounds. It is a reaction product of a liquid epoxy resin such as glycidyl ether and tetrabromodiphenylolpropane. When the epoxy resin composition of the present invention contains one or more halogenated epoxy resin compounds, the total halogen content of the composition is less than about 15% by weight, preferably about 10% by weight, based on the total weight of the composition. Less than, more preferably about 5
It is less than wt%. Preferred epoxy compounds are diphenylolpropane, diphenylolmethane and diglycidyl ethers of tetrabromodiphenylolpropane,
And a product obtained from said diglycidyl ether, or diphenylol propane / formaldehyde resin,
It is a polyglycidyl ether of diphenylol methane / formaldehyde resin, phenol / formaldehyde resin and cresol / formaldehyde resin.

【0011】本発明のエポキシ樹脂組成物は少なくとも
1種のエポキシ化合物を含有するものである。従って、
本発明のエポキシ樹脂組成物は、好ましくは上記エポキ
シ化合物の少なくとも2種の混合物、より好ましくは非
ハロゲン化エポキシ化合物の1種以上と上記ハロゲン化
エポキシ化合物の1種以上の混合物を含有するものであ
る。
The epoxy resin composition of the present invention contains at least one epoxy compound. Therefore,
The epoxy resin composition of the present invention preferably contains a mixture of at least two kinds of the above epoxy compounds, more preferably one or more kinds of the non-halogenated epoxy compounds and one or more kinds of the halogenated epoxy compounds. is there.

【0012】本発明の組成物に使用される硬化剤のタイ
プは臨界的でなく、主に使用されるエポキシ樹脂のタイ
プに依存する。使用される硬化剤の量は完全な硬化が得
られるのに充分でなければならない。電気及びエレクト
ロニクス用のエポキシ樹脂組成物に用いられる好適な硬
化剤は、例えばアミン、アミド、および無水物である。
特に適したアミン系硬化剤は、例えばジアミノジフェニ
ルメタン(DDM)、イソホロンジアミン(IPD)及
びジシアンジアミン(DICY)である。本発明のエポ
キシ樹脂組成物に用いられる硬化剤の量はアミン水素当
量とエポキシ当量の比が0.9〜1.5の範囲、好まし
くは0.9〜1.1の範囲、より好ましくは1.0であ
るような量である。
The type of curing agent used in the composition of the present invention is not critical and depends primarily on the type of epoxy resin used. The amount of curing agent used should be sufficient to obtain a complete cure. Suitable curing agents used in electrical and electronic epoxy resin compositions are, for example, amines, amides, and anhydrides.
Particularly suitable amine hardeners are, for example, diaminodiphenylmethane (DDM), isophoronediamine (IPD) and dicyandiamine (DICY). The amount of the curing agent used in the epoxy resin composition of the present invention is such that the ratio of amine hydrogen equivalent to epoxy equivalent is in the range of 0.9 to 1.5, preferably 0.9 to 1.1, and more preferably 1. The amount is such that 0.0.

【0013】本発明のエポキシ樹脂組成物は、さらに硬
化促進剤及び/又はフィラー及び着色剤のような当該技
術で一般に使用される他の添加剤などを包含することが
できる。さらに、本発明のエポキシ樹脂組成物は、当該
技術で公知の方法、例えば成分を所望の順序及び手法で
ブレンド又は混合することにより、製造することができ
る。上述したように、本発明のエポキシ樹脂組成物はエ
レクトロニクス及び電気用途への使用に特に適している
が、塗料、接着、フローリング等をはじめとする他の各
種の用途にも適している。従って、本発明はまた、硬化
状態で本発明の組成物を含有する物品、特にプリント配
線板に関するものである。
The epoxy resin composition of the present invention may further include other additives commonly used in the art such as a curing accelerator and / or a filler and a colorant. Furthermore, the epoxy resin composition of the present invention can be produced by a method known in the art, for example, by blending or mixing the components in a desired order and technique. As mentioned above, the epoxy resin composition of the present invention is particularly suitable for use in electronics and electrical applications, but is also suitable for various other uses such as coatings, adhesives, flooring and the like. Accordingly, the present invention also relates to articles, in particular printed wiring boards, which contain the composition of the invention in the cured state.

【0014】[0014]

【実施例】材料 :エピコート 825[(シェル化学製商品名) 57
12mmol/kgのEGCを有するジフェニロールプロパン(ビス
フェノールA)のジグリシジルエーテル] 2690mmol/kgのEGCを有するテトラブロモジフェニロール
プロパン(テトラブロモビスフェノールA)のジグリシ
ジルエーテル
[Examples] Material : Epicoat 825 [(Shell Chemical Co., Ltd.) 57
Diglycidyl ether of diphenylolpropane (bisphenol A) having 12 mmol / kg EGC] Diglycidyl ether of tetrabromodiphenylolpropane (tetrabromobisphenol A) having 2690 mmol / kg EGC

【0015】硬化剤:イソホロンジアミン(IPD) ジアミノジフェニルメタン(DDM) Hardener : Isophoronediamine (IPD) Diaminodiphenylmethane (DDM)

【0016】一般式(I)のリン含有化合物:5871mmol/
kgのEGCを有するジ(3−ヒドロキシプロピル)−2−
メチルプロピルホスフィンオキシドのジグリシジルエー
テル(DGE−FRD) 7420mmol/kgのEGCを有するトリ(3−ヒドロキシプロピ
ル)ホスフィンオキシドのトリグリシジルエーテル(T
GE−FRT)
Phosphorus-containing compound of the general formula (I) : 5871 mmol /
Di (3-hydroxypropyl) -2-with kg EGC
Diglycidyl ether of methylpropylphosphine oxide (DGE-FRD) Triglycidyl ether of tri (3-hydroxypropyl) phosphine oxide (TGE having an EGC of 7420 mmol / kg (T
GE-FRT)

【0017】従来のリン含有化合物:トリ(3−ヒドロ
キシプロピル)ホスフィンオキシド(FRT) ジ(3−ヒドロキシプロピル)−2−メチルプロピルホ
スフィンオキシド(FRD)
Conventional phosphorus-containing compound : tri (3-hydroxypropyl) phosphine oxide (FRT) di (3-hydroxypropyl) -2-methylpropylphosphine oxide (FRD)

【0018】[一般式(I)のリン含有化合物の調製
法] a)DGE−FRDの調製法 適当なサイズの丸型ガラス反応器に加熱マントル、錨型
回転撹拌機、熱電対、水分離器および直列に配置した2
個の還流凝縮器を装着した。該凝縮器の上部にインライ
ン−ドライアイストラップ付の真空ポンプを接続した。
Buench 168真空蒸留調節器により、適用真空度を調節し
た。また、LabotronLDP-26計量排水ポンプを反応器に直
接接続した。エピクロロヒドリン(ECH)11モル
(1017.5g)、FRD1.1モル(244g)及びベンジル
トリエチルアンモニウムクロライド(BETEC)0.
03モル(6.3g)を反応器中で混合し、55℃に加熱し
た。反応混合物が還流されるに充分な真空度が適用され
た(典型的には140〜145ミリバール)。これらの
条件を維持して、50%水溶液としてのNaOH4.4
モル(176g)を等量3分割で、3時間かけて滴下した。
NaOH添加中は、ECH及び水の混合物が共沸蒸留さ
れるように真空度を調節し、該混合物を水トラップに集
めた。水を分離し、ECHは反応器へ戻した。後反応 :NaOH水溶液の添加完了後、反応混合物をさ
らに1.5時間、55℃及び140〜145ミリバール
で撹拌した。仕上げ :反応混合物に水を加え、形成されたブラインを
分離した。ついで、CH2Cl2を加え、得られた溶液
を、まず10%Na2HPO4水溶液で中和されるまで洗
浄し、次に水で洗浄した。溶剤及び残留ECHを減圧回
転蒸発器により120℃及び20ミリバールの最終条件
で除去した。ついで50mlの水を加え、同じ最終条件で
回転蒸発器により再度ストリップした。粘稠な液状樹脂
357gが得られた。
[Preparation Method of Phosphorus-Containing Compound of General Formula (I)] a) Preparation Method of DGE-FRD A round glass reactor having an appropriate size, a heating mantle, an anchor type rotary stirrer, a thermocouple, and a water separator. And 2 arranged in series
Equipped with 1 reflux condenser. A vacuum pump with an in-line dry ice strap was connected to the top of the condenser.
The applied vacuum was adjusted with a Buench 168 vacuum distillation controller. A Labotron LDP-26 metering drain pump was also directly connected to the reactor. Epichlorohydrin (ECH) 11 mol (1017.5 g), FRD 1.1 mol (244 g) and benzyltriethylammonium chloride (BETEC) 0.
03 mol (6.3 g) were mixed in a reactor and heated to 55 ° C. Sufficient vacuum was applied to bring the reaction mixture to reflux (typically 140-145 mbar). Maintaining these conditions, NaOH 4.4 as a 50% aqueous solution
Mole (176 g) was added dropwise in 3 equal portions over 3 hours.
During the addition of NaOH, the vacuum was adjusted so that the mixture of ECH and water was azeotropically distilled and the mixture was collected in a water trap. Water was separated and ECH was returned to the reactor. Post-reaction : After the addition of the aqueous NaOH solution was complete, the reaction mixture was stirred for a further 1.5 hours at 55 ° C. and 140-145 mbar. Workup : Water was added to the reaction mixture and the brine formed was separated. CH 2 Cl 2 was then added and the resulting solution was washed first with 10% aqueous Na 2 HPO 4 until neutral and then with water. The solvent and residual ECH were removed on a vacuum rotary evaporator at 120 ° C. and 20 mbar final conditions. Then 50 ml of water were added and stripped again on a rotary evaporator under the same final conditions. 357 g of a viscous liquid resin was obtained.

【0019】b)TGE−FRTの調製法 出発原料として、ECH11モル(1017.5g)、FRT
1.1モル(248g)、BETEC0.03モル(6.3g)
及びDMSO 3.51モル(275g)、および50%水
溶液としてのNaOH6.6モル(264g)を使用して、
上記の方法を繰り返した。その結果、粘稠な液状樹脂1
880gが得られた。上記の方法で得られた生成物の特
性を以下に示す。
B) Method for preparing TGE-FRT As a starting material, 11 mol (1017.5 g) of ECH and FRT were used.
1.1 mol (248 g), BETEC 0.03 mol (6.3 g)
And DMSO 3.51 mol (275 g), and NaOH 6.6 mol (264 g) as a 50% aqueous solution,
The above method was repeated. As a result, viscous liquid resin 1
880 g were obtained. The characteristics of the product obtained by the above method are shown below.

【0020】 固体収量 重量平均分子量 リン重量% EGC mmol/g DGE-FRD 96% 334 9.3 5.92 TGE-FRT 64% 392 7.9 7.42 Solids yield Weight average molecular weight Phosphorus weight% EGC mmol / g DGE-FRD 96% 334 9.3 5.92 TGE-FRT 64% 392 7.9 7.42

【0021】[注型物の製造]第1〜3表に示した配合
データによる割合で各成分を混合して、本発明組成物お
よび比較組成物を調製した。いずれの場合も、加熱が必
要であった。得られた均一液状物を、適当な離型剤で予
め処理したアルミ製管状金型に注入した。ついで、樹脂
配合物を、完全に硬化されるまで150〜200℃間の
温度で適当な時間加熱した。
[Production of Cast Material] The compositions of the present invention and the comparative composition were prepared by mixing the respective components in proportions according to the compounding data shown in Tables 1 to 3. In each case, heating was required. The obtained uniform liquid material was poured into an aluminum tubular mold pretreated with a suitable mold release agent. The resin formulation was then heated at a temperature between 150 and 200 ° C. for a suitable time until fully cured.

【0022】[注型物の物性測定]試験規格に従い注型
物から切り取ったサンプルについて、UnderwriterLabor
atoriesのUL−94試験(“Standard for tests for
flammability andof plastic material for parts in d
evices and appliances”第4版 1991年6月18日)によ
り、燃焼時間、ドリッピング挙動及び綿着火の測定、お
よび材料の94 V=0、94 V=1又は94 V=2
への等級区分を行った。動的機械分析によりタンデルタ
(E"/E')を測定した。
[Measurement of physical properties of cast material] Underwriter Labor for samples cut from the cast material according to the test standard
UL-94 exam ("Standard for tests for atories")
flammability andof plastic material for parts in d
evices and appliances "4th edition June 18, 1991), measurements of burning time, dripping behavior and cotton ignition, and 94 V = 0, 94 V = 1 or 94 V = 2 of materials.
Was classified into Tan delta (E "/ E ') was measured by dynamic mechanical analysis.

【0023】[結果]本発明組成物A〜Hおよび比較組
成物1〜10の配合データ及び注型物の物性を第1〜3
表に示す。配合物中の各成分の相対量は最終注型物中に
必要なリン及びブロムの重量%によるものであることに
注目すべきである。それぞれの組成物を比較する場合、
リン及び場合によりブロムの重量%が同じであることが
最も重要である。
[Results] The compounding data of the compositions A to H of the present invention and the comparative compositions 1 to 10 and the physical properties of the castings are shown in Tables 1-3.
Shown in the table. It should be noted that the relative amounts of each component in the formulation are due to the weight percentages of phosphorus and bromine required in the final casting. When comparing each composition,
Most importantly, the weight percentages of phosphorus and optionally bromine are the same.

【0024】第1表はTGE−FRTを含有する本発明
組成物A〜Dを示す。全ての組成物A〜DはUL−94
V=0の等級であり、他の試験においても優れた結果
を示していることがわかる。TGE−FRTの代わりに
FRTを含有する比較組成物を調製することができなか
ったことに注目されたい。FRTはエポキシ樹脂化合物
に非常に不溶性であることが判明している固体の物質で
ある。加熱してもFRTの均一なエポキシ樹脂溶液は得
られなかった。
Table 1 shows the inventive compositions A to D containing TGE-FRT. All compositions AD are UL-94
It can be seen that the grade is V = 0, and excellent results are shown in other tests. Note that it was not possible to prepare a comparative composition containing FRT instead of TGE-FRT. FRT is a solid substance that has been found to be very insoluble in epoxy resin compounds. Even if heated, a uniform FRT epoxy resin solution could not be obtained.

【0025】第2表には本発明組成物E〜H及び比較組
成物1〜4が示されている。組成物Eと1、Fと2、G
と3及びHと4を比較すると、DGE−FRDの使用は
同じ重量%のリンを与えるFRTを含有する注入成形物
よりも高いタンデルタ値を与えるものと結論づけること
ができる。さらに、組成物A〜Dの全ては、UL−94
V=0の等級を与え、その他の試験についても優れた
結果を与えることがわかる。
Table 2 shows the compositions EH of the present invention and the comparative compositions 1-4. Compositions E and 1, F and 2, G
It can be concluded that the use of DGE-FRD gives higher tan delta values than the injection moldings containing FRT giving the same weight percent phosphorus by comparing 3 and 3 and H and 4. Further, all of Compositions AD were UL-94.
It can be seen that it gives a rating of V = 0 and gives excellent results for the other tests.

【0026】第3表には比較組成物5〜10が示されて
いる。この表から、ブロム20重量%を含有する組成物
9及び10のみがUL−94 V=0等級を与えること
がわかる。
Table 3 shows comparative compositions 5-10. From this table it can be seen that only compositions 9 and 10 containing 20% by weight of bromine give a UL-94 V = 0 rating.

【0027】[0027]

【表1】 [Table 1]

【0028】[0028]

【表2】 [Table 2]

【0029】[0029]

【表3】 [Table 3]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 1/03 610 L 7011−4E (72)発明者 アントーン・ウェアブルク オランダ国、1031・セーエム・アムステル ダム、バトハイスウェッヒ 3 (72)発明者 イアン・ピーター・ヴリエンフーク オランダ国、1031・セーエム・アムステル ダム、バトハイスウェッヒ 3─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Internal reference number FI Technical indication location H05K 1/03 610 L 7011-4E (72) Inventor Anthony Weiburg The Netherlands, 1031 · Sem · Amsteldam, Bathaysweg 3 (72) Inventor Ian Peter Vrienhoek, Netherlands, 1031 Säem Amsteldam, Bathaysweg 3

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 下記一般式(I)で表されるポリグリシ
ジルエーテル。 【化1】 (式中、mは2または3、nは0または1、m+nは3
であり、R1は1〜6の炭素原子を有する、場合により
分岐したアルキル基、脂環式基または芳香族基を示し、
2およびR3は個々に水素または1〜4の炭素原子を有
する直鎖アルキル基を示し、R4は水素、1〜4の炭素
原子を有する直鎖アルキル基または芳香族基を示し、R
5は水素またはメチル基を示す。)
1. A polyglycidyl ether represented by the following general formula (I). [Chemical 1] (In the formula, m is 2 or 3, n is 0 or 1, and m + n is 3
And R 1 represents an optionally branched alkyl group, alicyclic group or aromatic group having 1 to 6 carbon atoms,
R 2 and R 3 each independently represent hydrogen or a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, R 4 represents hydrogen, a linear alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aromatic group;
5 represents hydrogen or a methyl group. )
【請求項2】 R1が1〜6の炭素原子を有する、場合
により分岐したアルキル基であり、R2,R3およびR4
が個々に水素、メチル基、エチル基またはプロピル基で
あり、R5が水素である請求項1記載のポリグリシジル
エーテル。
2. R 1 is an optionally branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, R 2 , R 3 and R 4
Is a hydrogen, a methyl group, an ethyl group or a propyl group, and R 5 is a hydrogen atom.
【請求項3】 R1が場合により分岐したメチル基、エ
チル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基または
第2ブチル基であり、R2,R3,R4およびR5の各々が
水素である請求項2記載のポリグリシジルエーテル。
3. R 1 is an optionally branched methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group or a tert-butyl group, and each of R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is hydrogen. The polyglycidyl ether according to claim 2.
【請求項4】 トリ(3−ヒドロキシプロピル)ホスフ
ィンオキシドのトリグリシジルエーテル。
4. A triglycidyl ether of tri (3-hydroxypropyl) phosphine oxide.
【請求項5】 ジ(3−ヒドロキシプロピル)2−メチ
ルプロピルホスフィンオキシドのジグリシジルエーテ
ル。
5. A diglycidyl ether of di (3-hydroxypropyl) 2-methylpropylphosphine oxide.
【請求項6】 a)少なくとも1種のリン未含有エポキ
シ樹脂化合物、 b)請求項1〜5に記載の少なくとも1種のポリグリシ
ジルエーテル、および c)硬化剤を含有する硬化可能な難燃性エポキシ樹脂組
成物。
6. A curable flame retardant composition comprising a) at least one phosphorus-free epoxy resin compound, b) at least one polyglycidyl ether according to claims 1-5, and c) a curing agent. Epoxy resin composition.
【請求項7】 リンの割合が、組成物全量当たり1〜7
重量%である請求項6記載の組成物。
7. The proportion of phosphorus is 1 to 7 per the total amount of the composition.
The composition of claim 6 which is in weight percent.
【請求項8】 前記エポキシ樹脂化合物が、ジフェニロ
ールプロパン、ジフェニロールメタン又はテトラブロモ
ジフェニロールプロパンのジグリシジルエーテル、また
は該ジグリシジルエーテル類の1つから得られる生成物
であるか;あるいはジフェニロールプロパン/ホルムア
ルデヒド樹脂、ジフェニロールメタン/ホルムアルデヒ
ド樹脂、フェノール/ホルムアルデヒド樹脂又はクレゾ
ール/ホルムアルデヒド樹脂のポリグリシジルエーテル
である請求項6又は7記載の組成物。
8. The epoxy resin compound is a diglycidyl ether of diphenylolpropane, diphenylolmethane or tetrabromodiphenylolpropane, or a product obtained from one of the diglycidyl ethers; Alternatively, the composition according to claim 6 or 7, which is a polyglycidyl ether of diphenylol propane / formaldehyde resin, diphenylol methane / formaldehyde resin, phenol / formaldehyde resin or cresol / formaldehyde resin.
【請求項9】 非ハロゲン化エポキシ化合物とハロゲン
化エポキシ化合物との混合物を含有する請求項6〜8の
いずれかに記載の組成物。
9. The composition according to claim 6, which contains a mixture of a non-halogenated epoxy compound and a halogenated epoxy compound.
【請求項10】 ハロゲン含量が組成物全量当たり15
重量%未満である請求項6〜9のいずれかに記載の組成
物。
10. A halogen content of 15 per total composition.
The composition according to any one of claims 6 to 9, which is less than wt%.
【請求項11】 前記硬化剤がアミン、カルボン酸無水
物またはアミドである請求項6〜10のいずれかに記載
の組成物。
11. The composition according to claim 6, wherein the curing agent is an amine, a carboxylic acid anhydride or an amide.
【請求項12】 アミン系硬化剤がジアミノジフェニル
メタン、イソホロンジアミンまたはジシアンジアミドで
ある請求項11記載の組成物。
12. The composition according to claim 11, wherein the amine curing agent is diaminodiphenylmethane, isophoronediamine or dicyandiamide.
【請求項13】 前駆体3−ヒドロキシアルキルホスフ
ィンオキシド化合物と適当量のエピハロヒドリンを、適
当な塩基又は酸触媒の存在下に反応させることによる、
請求項1〜5のいずれかに記載のポリグリシジルエーテ
ルの製造法。
13. A reaction of a precursor 3-hydroxyalkylphosphine oxide compound with a suitable amount of epihalohydrin in the presence of a suitable base or acid catalyst.
A method for producing the polyglycidyl ether according to claim 1.
【請求項14】 反応体を所望の順序又は方法で配合又
は混合することによる請求項6〜12のいずれかに記載
の組成物の製造法。
14. A method for producing a composition according to any one of claims 6 to 12 by blending or mixing the reactants in a desired order or method.
【請求項15】 請求項6〜12のいずれかに記載の組
成物をプリント配線板の製造に使用する方法。
15. A method of using the composition according to any one of claims 6 to 12 for producing a printed wiring board.
【請求項16】 請求項6〜12のいずれかに記載の組
成物を硬化した状態で含有する物品。
16. An article containing the composition according to claim 6 in a cured state.
【請求項17】 請求項6〜12のいずれかに記載の組
成物を硬化した状態で含有するプリント配線板。
17. A printed wiring board containing the composition according to claim 6 in a cured state.
JP4438195A 1994-03-24 1995-03-03 New polyglycidyl ether and flame-retardant epoxy resin composition containing same Pending JPH07278264A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114350232A (en) * 2022-02-09 2022-04-15 上海正欧实业有限公司 Flame-retardant epoxy resin floor coating and preparation method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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