JPH08269071A - シランカップリング剤及びその製造方法 - Google Patents

シランカップリング剤及びその製造方法

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JPH08269071A
JPH08269071A JP7097616A JP9761695A JPH08269071A JP H08269071 A JPH08269071 A JP H08269071A JP 7097616 A JP7097616 A JP 7097616A JP 9761695 A JP9761695 A JP 9761695A JP H08269071 A JPH08269071 A JP H08269071A
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JP
Japan
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coupling agent
silane coupling
glass fiber
diallylamine
unsaturated polyester
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JP7097616A
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English (en)
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Yoshiharu Suzuki
芳治 鈴木
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Nitto Boseki Co Ltd
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Nitto Boseki Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics

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  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Reinforced Plastic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 プリント配線板に用いられるガラス繊維強化
不飽和ポリエステル樹脂積層板に優れた半田耐熱性を付
与することができるシランカップリング剤及びその製造
方法の提供。 【構成】 下記の一般式(1) (但し、Rは炭素数2以下のアルキル基、nは1〜5の
整数)で表されるシランカップリング剤、及び、ジアリ
ルアミンと下記の一般式(2) (但し、Rは炭素数2以下のアルキル基、nは1〜5の
整数)で表されるエポキシ系シランカップリング剤とを
反応させることにより、一般式(1)で表されるシラン
カップリング剤を得るシランカップリング剤の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線用基板な
どの積層板に用いられるガラス繊維基材の表面処理に使
用されるシランカップリング剤及びシランカップリング
剤の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ガラス繊維強化樹脂積層板の製造
にもちいられるガラス繊維は、一般にシランカップリン
グ剤により表面処理され、特に不飽和ポリエステル樹脂
との積層板の製造の際には、3−メタクリロキシトリメ
トキシシランや、ビニルトリメトキシシランなどのシラ
ンカップリング剤が用いられる。プリント配線板は回路
の高密度化、高細線化に伴いその製造工程で従来よりも
更に高い温度を受ける場合が増えてきており、より高い
耐熱性を有するプリント配線板用の積層板が求められて
いる。このためマトリックスとなる樹脂の改良と共に、
強化材として用いられるガラス繊維基材の改良も進めら
れている。ガラス繊維基材の改良としては、その表面処
理剤の改良が大きな要素として取り上げられている。ま
た、コンピューターや通信機器等に用いられるプリント
配線板は、ガラスエポキシ系や、ガラスポリイミド系の
ものが多く用いられてきたが、最近になって連続成形法
の採用に伴い、不飽和ポリエステル樹脂をマトリックス
とする配線板の割合が増大している。従って、ポリエス
テル樹脂系の配線板の耐熱性の向上も要求されるように
なってきている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うにプリント配線板に用いられるガラス繊維強化不飽和
ポリエステル樹脂積層板に優れた半田耐熱性を付与する
シランカップリング剤、及びその製造方法の提供を目的
とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者等は上記課題を
解決するために鋭意研究の結果、下記の一般式(1)
【0005】
【化3】
【0006】(但し、Rは炭素数2以下のアルキル基、
nは2〜5の整数)で表されるシランカップリング剤を
表面処理剤とすることにより、また、ジアリルアミンと
下記の一般式(2)
【0007】
【化4】
【0008】(但し、Rは炭素数2以下のアルキル基、
nは2〜5の整数)で表されるエポキシ系シランカップ
リング剤とを反応させ,前記シランカップリング剤
(1)を得るシランカップリング剤の製造方法により、
更には前記シランカップリング剤(1)で表面処理され
たガラス繊維基材を不飽和ポリエステル樹脂積層板の強
化材とすることにより課題の解決が可能であることを見
出だした。本発明のシランカップリング剤は、末端に窒
素原子を介してアリル基を2個有し、他端に加水分解可
能なアルコキシ基が結合されたシリル基を有する化1か
らなるシラン化合物である。ここでRは、炭素数が2以
下のアルキル基であり、nは2〜5の整数を示す。
【0009】本発明のシランカップリング剤は分子末端
に、窒素原子を介してアリル基を2個、即ちジアリル基
を有するため、不飽和ポリエステル樹脂との反応性に優
れている。また、他端に加水分解性のシリル基を有する
ためガラス繊維との結合性にも優れている。ガラス繊維
基材の処理に用いられるシランカップリング剤は、通常
水溶液の状態で用いられるが、本発明のシランカップリ
ング剤は加水分解性基を有し、更に、分子内に第3級ア
ミンや水酸基を有するためシリル基の加水分解が可能な
pH領域ではジアリル基を有するにも拘らず水溶性を示
す。本発明のシランカップリング剤は、化1に示す構造
の他に、水酸基の結合している炭素の位置と窒素の結合
している炭素の位置が逆転している構造の化合物が含ま
れる場合もあるが、いずれの化合物も本発明の範囲内に
入る。
【0010】次に、本発明のシランカップリング剤の製
造方法について述べる。原料としてジアリルアミンと化
2に示されるようなエポキシ基を有するシランカップリ
ング剤を準備する。エポキシ系シランカップリング剤と
しては、具体的にはγ−グリシドキシプロピルトリメト
キシシランのような市販のシランカップリング剤を用い
ることができる。反応容器にエポキシ系シランカップリ
ング剤を入れ60〜70℃に加熱し、そこにモル比で過
剰のジアリルアミンを滴下する。滴下終了後、撹拌しな
がら60〜70℃の温度を一定時間維持し反応させる。
反応終了後、減圧蒸留により未反応のジアリルアミンを
蒸発させ反応生成物と分離する。本発明のシランカップ
リング剤の製造方法は、原料としてジアリルアミンと市
販のエポキシ系シランカップリング剤を使用することが
できるため原料入手が容易であり、また、アミンとエポ
キシ基の反応であるため反応も容易に進行するという利
点を有する。
【0011】請求項3記載のガラス繊維基材は、本発明
のシランカップリング剤で処理されている。この処理に
はガラス繊維基材に対して一般に行われているシランカ
ップリング剤の処理が含まれる。ガラス繊維紡糸時の集
束剤の成分として使用され、他の膜形成成分や潤滑剤成
分等と一緒にガラス繊維の表面に処理される。このよう
にして表面処理されたガラス繊維は、ロービングや、チ
ョップドストランド、チョップドストランドマットなど
として各種成形品の強化材に使用される。ガラスクロス
に対する処理は含浸法により行うことができる。含浸法
の場合は、シランカップリング剤は、水溶液、または、
アルコール類、ケトン類、グリコール類、エーテル類、
ジメチルホルムアミド等の有機溶媒の溶液、或いは水と
これら有機溶媒との混合溶媒の溶液として0.1〜5.
0重量%の濃度で使用される。水溶液の場合は、pHを
4〜5に調整しシランカップリング剤を撹拌しながら溶
解する。ガラス繊維基材の表面に付着させるシランカッ
プリング剤の量(固形分基準)としては、0.001〜
0.5重量%の範囲が好ましく、更に好ましくは、0.
01〜0.2重量%の範囲である。上記したように本発
明のガラス繊維基材は、ロービングや、ヤーン、チョッ
プドストランド、チョップドストランドマット、クロ
ス、ペーパー、組布等の各種形態をとることができる。
ガラス繊維基材がガラスクロスの場合は、ガラスクロス
の織り組織としては、平織り、朱子織り、綾織り、なな
こ織り等のガラスクロスを用いることができる。また、
ガラス繊維の種類としては、Eガラス繊維、Sガラス繊
維、Dガラス繊維、Cガラス繊維を使用することができ
る。
【0012】
【実施例】冷却器、撹拌器、滴下ロート、温度計を取り
付けた300ccのセパラブルフラスコにγ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシランを59gを仕込み、こ
れを60〜70℃に加熱した後、滴下ロートより過剰の
ジアリルアミンを最終的に36.4gとなるようにゆっ
くりと滴下した。(エポキシシラン1モルに対するジア
リルアミンのモル比は1.5)滴下終了後、より緩やか
にフラスコ内の原料を撹拌しながら加熱し、温度を60
〜70℃に維持し5時間反応させた。反応終了後、減圧
蒸留により30℃で未反応のジアリルアミンを蒸発させ
反応生成物と分離した。反応生成物のガスクロマトグラ
フィー分析の結果から、ジアリルアミンが消失している
ことがわかった。 反応生成物を赤外分光光度計で分析
したところ、図1に示すようにジアリルアミンのアミン
吸収ピークである3300cm-1は消失しており、エポ
キシシランのエポキシ官能基とジアリルアミンのアミノ
基と反応が行われたことが確認できた。図2は、実施例
に用いたエポキシシランの赤外吸収曲線を示し、図3は
ジアリルアミンの赤外吸収曲線を示す。以上の事から得
られた反応生成物が化1に示す構造式を有する化合物で
あることがわかった。
【0013】得られた反応生成物の性能測定のための試
験は次のように行った。まず酢酸0.5重量部と反応生
成物0.4重量部とを水で希釈して100重量部となる
ように調整し、撹拌を1時間行った。得られた処理液は
透明であった。この処理液にガラスクロスWEA 18
W[日東紡績(株)製]を含浸後、ピックアップが28
重量%となるようにスクイズロールで絞り、110℃で
5分間乾燥した。別に、不飽和ポリエステル樹脂100
重量部、スチレンモノマー40重量部、クメンハイドロ
パーオキサイド1重量部を混合してワニスを調合した。
処理ガラスクロス2枚の間に4枚のガラスペーパー[E
PM−4050;日本バイリーン(株)製]をはさみ、
上記ワニスを含浸させた。更に、この積層体を厚さ35
μmの2枚の銅箔の間にはさみ2分間脱泡してから、1
50℃で1時間加熱して厚さ1.6mmの銅箔張り積層
板を得た。
【0014】<比較例>シランカップリング剤として日
本ユニカー(株)製のメタアクリルシランA−174を
0.4%溶解させた処理液を酢酸でpH4となるように
調整し、実施例と同様にガラスクロスを処理し、積層板
成形を行った。
【0015】実施例、比較例について、処理ガラスクロ
スに対する樹脂の含浸性、積層板の半田耐熱性、シラン
カップリング剤の水に対する溶解性をつぎのような方法
で調べた。結果を表1に示す。 (1)樹脂の含浸性 不飽和ポリエステル樹脂ワニスのガラスクロスに対する
含浸性を目視により評価し、良好なものを○、不良なも
のを×で示した。 (2)半田耐熱性 積層板を沸騰水中で1時間、2時間、3時間それぞれ煮
沸した後、260℃の半田浴にそれぞれ20秒間浸漬
し、フクレの有無を調べ、フクレ無しを○で、フクレ有
りを×で表示した。 (3)溶解性試験 シランカップリング剤の処理液調合時にその溶解性を観
察し、完全に透明なものを○、白濁するものを×で表示
した。
【0016】
【表1】
【0017】
【発明の効果】本発明のシランカップリング剤は、表1
に示すように、このシランカップリング剤で処理された
ガラスクロスを基材とすることにより、従来ポリエステ
ル樹脂用のシランカップリング剤として知られているメ
タアクリロキシシランの場合と比較すると優れた半田耐
熱性を有する積層板を可能とする。また、本発明のシラ
ンカップリング剤の製造方法は、原料の入手が容易であ
ること及び反応が容易であることにより、目的とするシ
ランカップリング剤を簡単に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシランカップリング剤の赤外吸収曲線
を示す。
【図2】γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
の赤外吸収曲線を示す。
【図3】ジアリルアミンの赤外吸収曲線を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式(1) 【化1】 (但し、Rは炭素数2以下のアルキル基、nは2〜5の
    整数)で表されることを特徴とするシランカップリング
    剤。
  2. 【請求項2】 ジアリルアミンと下記の一般式(2) 【化2】 (但し、Rは炭素数2以下のアルキル基、nは2〜5の
    整数)で表されるエポキシ系シランカップリング剤とを
    反応させることにより、請求項1記載の一般式(1)の
    シランカップリング剤を得ることを特徴とするシランカ
    ップリング剤の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のシランカップリング剤
    (1)により表面処理されていることを特徴とするガラ
    ス繊維基材。
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