JPH11335381A - 耐熱耐水性向上シランカップリング剤 - Google Patents

耐熱耐水性向上シランカップリング剤

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JPH11335381A
JPH11335381A JP15688598A JP15688598A JPH11335381A JP H11335381 A JPH11335381 A JP H11335381A JP 15688598 A JP15688598 A JP 15688598A JP 15688598 A JP15688598 A JP 15688598A JP H11335381 A JPH11335381 A JP H11335381A
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JP
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silane coupling
coupling agent
mol
aminopropyltrimethoxysilane
water
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Yoshiharu Suzuki
芳治 鈴木
Koichi Matsumoto
公一 松本
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Nitto Boseki Co Ltd
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Nitto Boseki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 不飽和高分子樹脂を用いた耐水性に優れる複
合材料やミーズリング特性に優れるプリント配線基板を
得ることのできるシランカップリング剤の提供。 【構成】 次式(1) 【化1】(R1 はC1 〜C8 のフェニル基を含む炭化水
素基、R2 はC3 〜C9 のフェニル基を含む炭化水素
基、R3 はC1 〜C6 のフェニル基を含む炭化水素基、
4はC1 〜C3 の炭化水素基、a=0〜2,b=0〜
2)の構造を有するアミノシランにビニルベンジルクロ
ライドと2−イソシアネートエチルメタクリレートを反
応させたことを特徴とするシランカップリング剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、不飽和高分子樹脂を用
いた複合材料やプリント配線基板の補強材として使用さ
れるガラス繊維の表面処理に用いられるシランカップリ
ング剤に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、不飽和高分子樹脂、例えば不飽和
ポリエステル樹脂を用いた複合材料が24時間入浴可能
なバスやプリント配線基板に用いられてきている。これ
らの複合材料の補強材として使用されるガラス繊維の表
面処理にはγーメタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン及びN−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)
−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩等が
用いられている。これらのシランカップリング剤を用い
た複合材料は長時間煮沸するとガラス繊維と不飽和ポリ
エステル樹脂が剥離を起こすなど耐水性の問題があっ
た。またプリント配線基板のようにその製造工程におい
て熱衝撃が加えられた場合ミーズリングを起こす等の問
題があった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前記これらの
問題を解決し、不飽和高分子樹脂を用いた耐水性に優れ
る複合材料やミーズリング特性に優れるプリント配線基
板を得ることのできるシランカップリング剤の提供を課
題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明の
(1)の構造式を有するアミノシランにビニルベンジル
クロライドと2−イソシアネートエチルメタクリレート
を反応させたことを特徴とするシランカップリング剤よ
って解決される。
【0005】
【発明の実施の形態】本発明に使用するアミノシランに
は、前記(1)の構造を有するアミノシランが使用でき
る。ここでR1 はC1 〜C8 のフェニル基を含む炭化水
素基、R2 はC3 〜C9 のフェニル基を含む炭化水素
基、R3 はC1 〜C6 のフェニル基を含む炭化水素基、
4 はC1 〜C3 の炭化水素基、a=0〜2,b=0〜
2。より具体的には、 γ−アミノプロピルトリエトキ
シシラン次式(2)
【化2】 N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメ
トキシシラン次式(3)
【化3】 N−(アミノエチルアミノメチル)フェネチルトリメト
キシシラン次式(4)
【化4】 N,N´−ビス[3−(トリメトキシシリル)プロピ
ル]エチレンジアミン次式(5),(6),(7)
【化5】
【化6】
【化7】 等が挙げられるが、好ましくはN−β−(アミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランである。
【0006】発明の使用するビニルベンジルクロライド
は次式(8),(9)
【化8】
【化9】 で示すm−,p−のいずれでも良い。
【0007】本発明に使用する2−イソシアネートエチ
ルメタクリレートは特に限定されない。
【0008】N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシランにビニルベンジルクロライド
と2−イソシアネートエチルメタクリレートを反応させ
る方法としてはアミノシランに先にビニルベンジルクロ
ライドを反応させ、その後2−イソシアネートエチルメ
タクリレートを反応させる方法と先に2−イソシアネー
トエチルメタクリレートを反応させ、その後ビニルベン
ジルクロライドを反応させる方法の2通りが考えられる
がより好ましくは後者である。
【0009】N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシランとビニルベンジルクロライド
と2−イソシアネートエチルメタクリレートはそれぞれ
0.8〜1.2mol:0.8〜1.2mol:0.8
〜1.2molの割合で反応させるのが好ましい。より
好ましくは1mol:1mol:1molの割合で反応
させることである。この範囲をはずれ、ビニルベンジル
クロライドの量が増えると複合材料は長時間煮沸すると
ガラス繊維と不飽和ポリエステルが剥離を起こすなどの
耐水性が低下する。また、2−イソシアネートエチルメ
タクリレートの量が増えると熱衝撃や力学的衝撃が加え
られた場合ミーズリングを起こしやすくなるなどの欠点
が生じ好ましくない。
【0010】
【実施例】[実施例1]冷却器、攪拌機、滴下ロート、
温度計を取り付けた1000mlのセパラブルフラスコ
に、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルト
リメトキシシラン111.1g(0.5mol)を仕込
み、これを窒素ガス雰囲気中で攪拌した。ここに、2ー
イソシアネートエチルメタクリレート(昭和電工(株)
製、商品名、カレンズMOI)77.5g(0.5mo
l)をゆっくりと滴下し、40℃以下で2時間反応させ
シラン化合物を得た。このシラン化合物をFT−IR
(日本電子(株)製JIR−3510)で測定したとこ
ろ、2256.3cm−1のイソシアネート基のピーク
が消失し、新たに発生した1668.1,1621.
9,1560.1cm−1のピークからアミド結合の存
在を確認した。また、このシラン化合物をガスクロマト
グラフィー((株)島津製作所製GC−15A)で分析
したところ、2ーイソシアネートエチルメタクリレート
の全てが消失していることを確認した。次に、このシラ
ン化合物にメタノール397.3gを入れ、窒素ガス雰
囲気中で攪拌しながら、ビニルベンジルクロライド7
6.3g(0.5mol)をゆっくりと滴下し、60℃
で6時間反応させ40重量%のシラン組成物を得た。
このシラン組成物の塩素濃度を硝酸銀滴定により測定し
たところ2.5重量%(理論値2.7重量%)であり、
ビニルベンジルクロライドの95%以上が反応している
ことを確認した。次に、このシラン組成物が1.0重量
%となるように水溶液を調整し、これに酢酸を加えてp
Hを3.4としたものを処理液とした。この処理液に厚
さ0.19mmのガラスクロス(日東紡績(株)製WE
A7628)を浸漬し、ピックアップ量が20重量%と
なるようにスクイーズロールで絞り、110℃の熱風で
5分間乾燥し処理クロスとした。この処理クロスに不飽
和高分子樹脂(昭和高分子(株)製RIPOXY R8
06B)100重量部、クメンハイドロパーオキサイド
1重量部を配合し調整した不飽和高分子ワニスを含浸さ
せ、4枚重ね、2分間脱泡し、100℃で30分間、1
70℃で30分間加熱硬化させることによって積層板を
得た。
【0011】[比較例1]実施例1のビニルベンジルク
ロライド76.3g(0.5mol)をアクリロイルク
ロリド45.3g(0.5mol)に換え、メタノール
を350.7gとした以外は実施例1と同様にして積層
板を得た。このシラン組成物の塩素濃度は2.8重量%
(理論値3.0重量%)であった。
【0012】[比較例2]実施例1のビニルベンジルク
ロライド76.3g(0.5mol)をメタクリロイル
クロリド52.3g(0.5mol)に換え、メタノー
ルを361.2gとした以外は実施例1と同じにして積
層板を得た。このシラン組成物の塩素濃度は2.7重量
%(理論値2.9重量%)であった。
【0013】[比較例3]実施例1のビニルベンジルク
ロライド76.3g(0.5mol)を除き、メタノー
ルを282.8gとした以外は実施例1と同じにして積
層板を得た。
【0014】[比較例4]実施例1のビニルベンジルク
ロライド76.3g(0.5mol)を除き、2ーイソ
シアネートエチルメタクリレート155.0g(1mo
l)、メタノールを399.1gとした以外は実施例1
と同じにして積層板を得た。
【0015】[比較例5]比較例4のN−β−(アミノ
エチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン11
1.1g(0.5mol)をγ−アミノプロピルエトキ
シシラン110.7g(0.5mol)に換えメタノー
ルを282.3gとした以外は比較例3と同様にして積
層板を得た。
【0016】[比較例6]γ−メタクリロキシプロピル
トリメトキシシランが0.4重量%となるように水溶液
を調整し、これに酢酸を加えてpHを4.0としたもの
を処理液とした以外は実施例1と同様にして積層板を得
た。
【0017】[比較例7]N−β−(N−ビニルベンジ
ルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシ
ラン・塩酸塩40重量%メタノール溶液が1.0重量%
となるように水溶液を調整し、これに酢酸を加えてpH
を3.4としたものを処理液とした以外は実施例1と同
様にして積層板を作成した。
【0018】実施例1及び比較例1〜7で得た積層板に
ついて溶解性、樹脂の含浸性、半田耐熱性及びミーズリ
ング特性を測定して表1に示した。
【0019】[試験] [処理剤の溶解性] 1%酢酸水溶液への溶解試験を行
った。即ち、酢酸10gに水を入れ1000gとなるよ
うに希釈した溶液中に上記シラン化合物を10g加え、
室温での溶解性を観察し、完全に透明なものを◎、やや
白濁するものを○、白濁するものを△、水に不溶なもの
を×で表1に記した。 [樹脂の含浸性] 不飽和ポリエステルワニスのガラス
クロスへの含浸性を目視により評価し、極めて良好なも
のを◎、良好なものを○、普通のものを△、不良なもの
を×で表1に記した。 [半田耐熱性] 積層板を4cm角にカットし試験片と
した。この試験片を沸騰水中で1時間煮沸した後、26
0℃の半田浴に各時間浸漬し、フクレの有無を調べ、フ
クレ無しを○で、フクレ有りを×で表1に記した。 [ミーズリング特性] 各温度に加熱した直径3mm
の半田ごてを5秒間、100gの荷重をかけて積層板に
押し当て、ミーズリングの有無を調べ、ミーズリングの
無いものを○、ミーズリングの有るものを×で表1に記
した。 [耐水性] 試験片を沸騰水中に各時間浸漬し、その際
の外観の劣化具合を観察し、変化がないものを○、若干
剥離(白化)したものを×で表1に記した。 [吸水率] 試験片の重量を測定した後、試験片を沸騰
水中に各時間煮沸し、再び重量を測定し次式(10)
【数1】 より求め表1に記した。
【0020】
【表1】
【0021】
【発明の効果】本発明のシランカップリング剤を用いる
ことによって表1に示すとおり半田耐熱性において26
0℃で20secに耐え、ミーズリング特性においては
280℃に耐えるこれまでに得られなかった優れた半田
耐熱性及びミーズリング特性を具備し、かつ耐水劣化の
少ない複合材料を得ることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 次式(1) 【化1】 (R1 はC1 〜C8 のフェニル基を含む炭化水素基、R
    2 はC3 〜C9 のフェニル基を含む炭化水素基、R3
    1 〜C6 のフェニル基を含む炭化水素基、R4はC1
    〜C3 の炭化水素基、a=0〜2,b=0〜2)の構造
    を有するアミノシランにビニルベンジルクロライドと2
    −イソシアネートエチルメタクリレートを反応させたこ
    とを特徴とするシランカップリング剤。
  2. 【請求項2】N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプ
    ロピルトリメトキシシランにビニルベンジルクロライド
    と2-イソシアネートエチルメタクリレートを反応させた
    ことを特徴とするシランカップリング剤。
  3. 【請求項3】N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプ
    ロピルトリメトキシシラン1molにビニルベンジルク
    ロライド1molと2−イソシアネートエチルメタクリ
    レート1molを反応させたことを特徴とするシランカ
    ップリング剤。
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