JPS61209221A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物Info
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- JPS61209221A JPS61209221A JP5106985A JP5106985A JPS61209221A JP S61209221 A JPS61209221 A JP S61209221A JP 5106985 A JP5106985 A JP 5106985A JP 5106985 A JP5106985 A JP 5106985A JP S61209221 A JPS61209221 A JP S61209221A
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- epoxy resin
- curing agent
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- low
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
本発明は、電子機器用途のエポキシ樹脂積層板やエポキ
シ樹脂成形材料などに用いられるエポキシ樹脂組成物に
関するものである。
シ樹脂成形材料などに用いられるエポキシ樹脂組成物に
関するものである。
[背景技術]
エポキシ樹脂は電子機器用途の積層板や成形品、封止材
料などとして多様に用いられている。そして電子機器の
高信頼性、小型化、軽量化および低コスト化が進むとと
もに、この電子機器用途に用いられるエポキシ樹脂組成
物に対して耐熱性や接着性の向上、低毒化、ならびに低
コスト化が強く望まれるに至っている。
料などとして多様に用いられている。そして電子機器の
高信頼性、小型化、軽量化および低コスト化が進むとと
もに、この電子機器用途に用いられるエポキシ樹脂組成
物に対して耐熱性や接着性の向上、低毒化、ならびに低
コスト化が強く望まれるに至っている。
エポキシ樹脂において上記のような特性において硬化剤
の選定が重要な要素となるものであるが、従来上りこの
電子機器用途のエポキシ樹脂組成物においで、硬化剤と
してジシアンノアミド、クツ10デン化ジ7ミ7ジフエ
ニルメタン等の窒素化合物、あるいは7エ/−ルホルム
アルデヒド樹脂などが工業的に使用されている。しかし
ながらジシアンノアミドを用いた場合は硬化物の熱分解
温度が低くて吸湿後耐熱性も低いというように耐熱性が
劣るという問題があり、またノ/Sロデン化シアミノジ
フェニルメタンは毒性が強く、シかも反応活性が低いた
めにエポキシ樹脂の反応性が遅いという問題を有する。
の選定が重要な要素となるものであるが、従来上りこの
電子機器用途のエポキシ樹脂組成物においで、硬化剤と
してジシアンノアミド、クツ10デン化ジ7ミ7ジフエ
ニルメタン等の窒素化合物、あるいは7エ/−ルホルム
アルデヒド樹脂などが工業的に使用されている。しかし
ながらジシアンノアミドを用いた場合は硬化物の熱分解
温度が低くて吸湿後耐熱性も低いというように耐熱性が
劣るという問題があり、またノ/Sロデン化シアミノジ
フェニルメタンは毒性が強く、シかも反応活性が低いた
めにエポキシ樹脂の反応性が遅いという問題を有する。
さらにフェノールホルムアルデヒド樹脂はコストが安価
という利点を有しはするものの、一般に従来より用いら
れているフェノールホルムアルデヒド樹脂を硬化剤とし
て用いた場合は、後述するようにエポキシ樹°脂の接着
性が低くなるという問題を有するものであった。
という利点を有しはするものの、一般に従来より用いら
れているフェノールホルムアルデヒド樹脂を硬化剤とし
て用いた場合は、後述するようにエポキシ樹°脂の接着
性が低くなるという問題を有するものであった。
[発明の目的]
本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、良好
な耐熱性と接着性、及び速硬化性を兼ね備え、しかも毒
性が低いと共にコストが安価なエポキシ樹脂組成物を提
供することを目的とするものである。
な耐熱性と接着性、及び速硬化性を兼ね備え、しかも毒
性が低いと共にコストが安価なエポキシ樹脂組成物を提
供することを目的とするものである。
[発明の開示]
しかして本発明に係るエポキシ樹脂組成物は、エポキシ
樹脂に硬化剤としてのテトラハロゲン化ジアミノジフェ
ニルメタンと、一般式が(式中XはCH,またはC(C
H3)2であり、YはHまたはCHsであって4個のY
は総て同じであっても異なってもよい、)で表される多
価フェノール類を主成分とする硬化剤とが配合されて成
ることを特徴とするものであり、以下本発明の詳細な説
明する。
樹脂に硬化剤としてのテトラハロゲン化ジアミノジフェ
ニルメタンと、一般式が(式中XはCH,またはC(C
H3)2であり、YはHまたはCHsであって4個のY
は総て同じであっても異なってもよい、)で表される多
価フェノール類を主成分とする硬化剤とが配合されて成
ることを特徴とするものであり、以下本発明の詳細な説
明する。
本発明において用いられるエポキシ樹脂とじては、1分
子当たり平均で2個以上のエポキシ基を有していればよ
(、その他に特に制限はない0例えばとスフエノールA
のジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビ
スフェノールAのジグリシノルエーテル型エポキシ樹脂
、ブタシエンノエボキサイド・フェノールノボラックの
ポリグリシジルエーテル、ハロゲン化7エ/−ルツボラ
ックのポリグリシクルエーテル等を挙げることができる
。
子当たり平均で2個以上のエポキシ基を有していればよ
(、その他に特に制限はない0例えばとスフエノールA
のジグリシジルエーテル型エポキシ樹脂、ハロゲン化ビ
スフェノールAのジグリシノルエーテル型エポキシ樹脂
、ブタシエンノエボキサイド・フェノールノボラックの
ポリグリシジルエーテル、ハロゲン化7エ/−ルツボラ
ックのポリグリシクルエーテル等を挙げることができる
。
そしてこのエポキシ樹脂に硬化剤を配合するのであるが
、従来より工IICキシ樹脂の硬化剤として低コストと
いう面で有利に用いられるフェノールホルムアルダ1ヒ
ト樹脂の代表的なものにノボラック樹脂が知られている
。ノボラック樹脂はフェノール類対ホルムアルデヒドの
モル比が例えば1対0.7〜0.9となるようなフェノ
ール過剰の条件下で、例えばシェラ酸のような酸触媒で
フェノール類とホルムアルデヒド(ホルマリン)とを反
応させることによって製造される。そして本発明者等が
調査したところ、このようにして得られるフェノール/
ボラック樹脂は、ベンゼン核が2個以下の低分子量化合
物が8〜20重量%程度以上どうしても含有されている
ことになり、このフェノールノボラック樹脂を硬化剤と
して用いてエポキシ樹脂の架橋密度を高くし、高温時の
特性を確保するためには、エポキシ樹脂として1分子当
たり3個以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ樹脂
を多量に用いざるを得なくなる。しかしこのようにする
と、高温時の特性を確保することは可能にはなるが、接
着性が低下してしまうという問題が新たに生じることに
なることが見出だされた。従ってベンゼン核が2個以下
の低分子量化合物の含有量を少なくしたフェノール/ボ
ラック樹脂をエポキシ樹脂の硬化剤として用いるように
すれば、エポキシ樹脂組成物は優れた性能を有すること
になると考えられるところである。
、従来より工IICキシ樹脂の硬化剤として低コストと
いう面で有利に用いられるフェノールホルムアルダ1ヒ
ト樹脂の代表的なものにノボラック樹脂が知られている
。ノボラック樹脂はフェノール類対ホルムアルデヒドの
モル比が例えば1対0.7〜0.9となるようなフェノ
ール過剰の条件下で、例えばシェラ酸のような酸触媒で
フェノール類とホルムアルデヒド(ホルマリン)とを反
応させることによって製造される。そして本発明者等が
調査したところ、このようにして得られるフェノール/
ボラック樹脂は、ベンゼン核が2個以下の低分子量化合
物が8〜20重量%程度以上どうしても含有されている
ことになり、このフェノールノボラック樹脂を硬化剤と
して用いてエポキシ樹脂の架橋密度を高くし、高温時の
特性を確保するためには、エポキシ樹脂として1分子当
たり3個以上のエポキシ基を有する多官能エポキシ樹脂
を多量に用いざるを得なくなる。しかしこのようにする
と、高温時の特性を確保することは可能にはなるが、接
着性が低下してしまうという問題が新たに生じることに
なることが見出だされた。従ってベンゼン核が2個以下
の低分子量化合物の含有量を少なくしたフェノール/ボ
ラック樹脂をエポキシ樹脂の硬化剤として用いるように
すれば、エポキシ樹脂組成物は優れた性能を有すること
になると考えられるところである。
そこで本発明においてはフェノールノボラック系の硬化
剤として一般式が次の[A1式で示される多価フェノー
ル類を主成分とする硬化剤を用いるようにしたものであ
る。
剤として一般式が次の[A1式で示される多価フェノー
ル類を主成分とする硬化剤を用いるようにしたものであ
る。
Y Y
(式中XはCH2*たはC(CH3hであり、YはHま
たはCH,であって4個のYは総て同じであっても異な
ってもよい、) この[A1式で示される多価フェノール類を主成分とす
る硬化剤は次のようにして調製される。まずビスフェノ
ール類としてとスフエノールAまたはビス7ヱノールF
を用いてこのとスフエノール類とホルムアルデヒドとを
ホルムアルデヒド過剰の条件下で、かつ金属水酸化物触
媒の存在下で反応させてとスフエノール類の4メチロー
ル化物を主成分とする反応物を調製する。この反応物中
に残存するホルムアルデヒドを除去したのちにビス7エ
/−ル類の4メチロール化物と7エノール類としての7
二/−ルまたはクレゾールとを酸性触媒の存在下で反応
させ、残存する未反応成分を除去することにより、[A
I式化合物を主成分としかつベンゼン核が2個以下の低
分子量化合物の含有量の少ない多価7エ/−ルjIP、
の硬化剤を得ることができるできるものである。
たはCH,であって4個のYは総て同じであっても異な
ってもよい、) この[A1式で示される多価フェノール類を主成分とす
る硬化剤は次のようにして調製される。まずビスフェノ
ール類としてとスフエノールAまたはビス7ヱノールF
を用いてこのとスフエノール類とホルムアルデヒドとを
ホルムアルデヒド過剰の条件下で、かつ金属水酸化物触
媒の存在下で反応させてとスフエノール類の4メチロー
ル化物を主成分とする反応物を調製する。この反応物中
に残存するホルムアルデヒドを除去したのちにビス7エ
/−ル類の4メチロール化物と7エノール類としての7
二/−ルまたはクレゾールとを酸性触媒の存在下で反応
させ、残存する未反応成分を除去することにより、[A
I式化合物を主成分としかつベンゼン核が2個以下の低
分子量化合物の含有量の少ない多価7エ/−ルjIP、
の硬化剤を得ることができるできるものである。
この調製の方法をさらに詳しく説明すると、まず第一工
程としてとスフエノール類としてのビスフェノールAま
たはビスフェノールFとホルムアルデヒドとを触媒の存
在下反応させる。−媒としてはアルカリ金属の水酸化物
が一般に用いられ、たとえば水酸化ナトリウム、水酸化
カルシウム、水酸化マグネシウム等であり、これらは高
濃度の水溶液として用いられる6第一工程の反応操作と
しては、まずビスフェノール類にアルカリ金属水酸化物
の水溶液を投入する。このときアルカリ金属水酸化物の
量はビスフェノール類の一〇Hに対して0.5〜1.2
モル倍(好ましくは1.0〜1゜1モル倍)に設定する
のがよく、アルカリ金属水酸化物は10〜30重量%の
水溶液として使用するのが好ましい。ビス7エ7−ル類
がアルカリ金属水酸化物に溶解したのち、ホルムアルデ
ヒドを徐々に加える。用いるホルムアルデヒドの量はと
スフエノール類に対して4〜8モル倍(好ましくは4.
0−・4.5モル倍)である。また反応に要する温度は
30〜70℃(好ましくは40〜50℃)で、反応に要
する時間は1〜3時間である。ビスフェノール類に対す
るホルムアルデヒドの反応によって、ビスフェノール類
の4メチa−ル化物が生成される。この第一工程の反応
が終了したのち、りん酸や塩酸、硫酸等で中和して生成
物を析出させ、この生成物を有機溶剤に溶解させる。有
機溶剤としては水は溶解しないがビスフェノール類の4
7チロール化物は溶解させるものである必要があり、メ
チルイソブチルケトン(MIBK)が用いられる。生成
物をMIBKに溶解させると、生成物はMIBKに溶解
するビスフェノール類の4メチロール化物を主成分とす
る有機成分と、MIBKに溶解しない第一工程の反応で
縮合水として生成された水とに分離される。この水を除
去したのち、有機成分を純水によって3〜6回・洗浄す
る。
程としてとスフエノール類としてのビスフェノールAま
たはビスフェノールFとホルムアルデヒドとを触媒の存
在下反応させる。−媒としてはアルカリ金属の水酸化物
が一般に用いられ、たとえば水酸化ナトリウム、水酸化
カルシウム、水酸化マグネシウム等であり、これらは高
濃度の水溶液として用いられる6第一工程の反応操作と
しては、まずビスフェノール類にアルカリ金属水酸化物
の水溶液を投入する。このときアルカリ金属水酸化物の
量はビスフェノール類の一〇Hに対して0.5〜1.2
モル倍(好ましくは1.0〜1゜1モル倍)に設定する
のがよく、アルカリ金属水酸化物は10〜30重量%の
水溶液として使用するのが好ましい。ビス7エ7−ル類
がアルカリ金属水酸化物に溶解したのち、ホルムアルデ
ヒドを徐々に加える。用いるホルムアルデヒドの量はと
スフエノール類に対して4〜8モル倍(好ましくは4.
0−・4.5モル倍)である。また反応に要する温度は
30〜70℃(好ましくは40〜50℃)で、反応に要
する時間は1〜3時間である。ビスフェノール類に対す
るホルムアルデヒドの反応によって、ビスフェノール類
の4メチa−ル化物が生成される。この第一工程の反応
が終了したのち、りん酸や塩酸、硫酸等で中和して生成
物を析出させ、この生成物を有機溶剤に溶解させる。有
機溶剤としては水は溶解しないがビスフェノール類の4
7チロール化物は溶解させるものである必要があり、メ
チルイソブチルケトン(MIBK)が用いられる。生成
物をMIBKに溶解させると、生成物はMIBKに溶解
するビスフェノール類の4メチロール化物を主成分とす
る有機成分と、MIBKに溶解しない第一工程の反応で
縮合水として生成された水とに分離される。この水を除
去したのち、有機成分を純水によって3〜6回・洗浄す
る。
第一工程において反応に寄与しなかった未反応のホルム
アルデヒドは上記分離される水に溶解した状態で除去さ
れ、またこの純水による洗浄でさらに溶解除去され、有
機成分にはほとんど未反応のホルムアルデヒドは含有さ
れないことになる。さらに不純物イオンも除去され含有
されないことになる。洗浄終了後、MIBKを減圧下で
除去し、ビスフェノール類の4メチロール化物を主成分
とする有機成分を純粋な形で得る。第二工程はこの
゛ようにして得たビスフェノール類の4メチロール
化物と7エノール類としての7エl−ルまたはクレゾー
ルとを触媒の存在化反応させることによりでおこなう、
*た触媒としてはシュウ酸を用いるのが一般的である。
アルデヒドは上記分離される水に溶解した状態で除去さ
れ、またこの純水による洗浄でさらに溶解除去され、有
機成分にはほとんど未反応のホルムアルデヒドは含有さ
れないことになる。さらに不純物イオンも除去され含有
されないことになる。洗浄終了後、MIBKを減圧下で
除去し、ビスフェノール類の4メチロール化物を主成分
とする有機成分を純粋な形で得る。第二工程はこの
゛ようにして得たビスフェノール類の4メチロール
化物と7エノール類としての7エl−ルまたはクレゾー
ルとを触媒の存在化反応させることによりでおこなう、
*た触媒としてはシュウ酸を用いるのが一般的である。
フェノール類の量はとス7工7−ル類の4メチa−ル化
物に対して8.0〜12.0モル倍が好ましく、触媒と
してのシュウ酸の量はビスフェノール類の47チロール
化物に対して0.1〜0.01モル倍が好ましい。・反
応に要する温度は80〜120℃、反応に要する時間は
10〜12時間である。反応終了後、165℃程度まで
昇温してシェラ酸を分解し、その後80〜120℃で減
圧蒸留をおこない、水や未反応の7エノール類を除去す
る。このようにしてビスフェノール類の47チロール化
物にフェノール類を反応させて、[A]の構造式で示さ
れる多価フェノール類を主成分とする硬化剤を得ること
ができる。
物に対して8.0〜12.0モル倍が好ましく、触媒と
してのシュウ酸の量はビスフェノール類の47チロール
化物に対して0.1〜0.01モル倍が好ましい。・反
応に要する温度は80〜120℃、反応に要する時間は
10〜12時間である。反応終了後、165℃程度まで
昇温してシェラ酸を分解し、その後80〜120℃で減
圧蒸留をおこない、水や未反応の7エノール類を除去す
る。このようにしてビスフェノール類の47チロール化
物にフェノール類を反応させて、[A]の構造式で示さ
れる多価フェノール類を主成分とする硬化剤を得ること
ができる。
ここで第一工程における反応物の洗浄をおこなわないと
きには、未反応のホルムアルデヒドが残った状態で第二
工程の反応がなされて、ホルムアルデヒドがフェノール
類と反応して低分子の化合物が副生成物として多量に生
成され、低分子化合物の含有量が多くなるが、上記のよ
うに第一工程における反応物の洗浄によって低分子化合
物の含有量の少ない多価フェノール類の硬化剤として得
ることができることになるのである。
きには、未反応のホルムアルデヒドが残った状態で第二
工程の反応がなされて、ホルムアルデヒドがフェノール
類と反応して低分子の化合物が副生成物として多量に生
成され、低分子化合物の含有量が多くなるが、上記のよ
うに第一工程における反応物の洗浄によって低分子化合
物の含有量の少ない多価フェノール類の硬化剤として得
ることができることになるのである。
このようにして得た多価フェノール類の硬化剤は、特開
昭59−8719号公報や特開昭57−83521号公
報においてエポキシ樹脂の硬化剤として開示されている
ビス7エ/−ルAを骨格中に持つ/ボラックとは全く組
成の異なる多価フェノール類であり、この硬化剤を用い
ることによって得られたエポキシ樹脂組成物は優れた耐
熱性、接着性、および速硬化性を有することが見出ださ
れたのである。そしてこの多価7エ/−ル類の硬化剤に
あって、ベンゼン核が2個以下の低分子成分の含有量が
71iL量%以下であることが望ましい。
昭59−8719号公報や特開昭57−83521号公
報においてエポキシ樹脂の硬化剤として開示されている
ビス7エ/−ルAを骨格中に持つ/ボラックとは全く組
成の異なる多価フェノール類であり、この硬化剤を用い
ることによって得られたエポキシ樹脂組成物は優れた耐
熱性、接着性、および速硬化性を有することが見出ださ
れたのである。そしてこの多価7エ/−ル類の硬化剤に
あって、ベンゼン核が2個以下の低分子成分の含有量が
71iL量%以下であることが望ましい。
低分子成分の含有量がこのように少ないことによって、
多価7エ7−ル類硬化剤の上記特性を一層高くすること
ができるのである。
多価7エ7−ル類硬化剤の上記特性を一層高くすること
ができるのである。
そして本発明者等は、さらにこの多価フェノール類の硬
化剤と他の硬化剤との併用を種々検討したところ、電子
吸引基を分子内に有する特定のアミン系硬化剤を併用す
ることによって、特性を劣化させることなく一層優れた
速硬化性や接着性をエポキシ樹脂組成物に付与すること
を見出だした。
化剤と他の硬化剤との併用を種々検討したところ、電子
吸引基を分子内に有する特定のアミン系硬化剤を併用す
ることによって、特性を劣化させることなく一層優れた
速硬化性や接着性をエポキシ樹脂組成物に付与すること
を見出だした。
このようなアミン系硬化剤としては、ジハロゲン化シア
ミックフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、
1,3−プロパンジオール−ノーパラアミノベンゾエー
ト、ジシアンジアミド、テトラハロゲン化ジアミノジフ
ェニルメタン等を挙げることができる。しかしこれらの
アミン系硬化剤を検討したところ、ジハロゲン化シアミ
ックフェニルメタンにおい、では、工業的に使用可能な
ジクロルジアミノジフェニルメタンは毒性を有するとい
う問題があり、またジハロゲン化ジアミ7ノ7工二ルメ
タンの他のものは非常に高価であって実用的に使用する
ことがコスト面からでさないという問題がある。またジ
アミノジフェニルスルホンは、エポキシ樹脂組成物の加
工性が悪いという問題がある。さらに1,3−プロパン
ジオール−ノーバラ7ミノペンゾエートは非常に高価で
あり、また含有する窒素成分が少ないためにエポキシ樹
脂組成物を難燃化しようとする場合、難燃剤を多量に配
合する必要があり、このようにit燃剤を多量に用いる
とエポキシ樹脂組成物の耐熱性が低下してくることにな
るという新たな問題が発生するものである。そしてジシ
アンジアミドの場合、併用する割合を増やすと耐熱性の
低下を招(ので併用する割合を少なくせざるを得ず、そ
れに伴って併用による効果が他の電子吸引基を有する他
のアミン系硬化剤に比べて小さくなるという問題がある
。
ミックフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン、
1,3−プロパンジオール−ノーパラアミノベンゾエー
ト、ジシアンジアミド、テトラハロゲン化ジアミノジフ
ェニルメタン等を挙げることができる。しかしこれらの
アミン系硬化剤を検討したところ、ジハロゲン化シアミ
ックフェニルメタンにおい、では、工業的に使用可能な
ジクロルジアミノジフェニルメタンは毒性を有するとい
う問題があり、またジハロゲン化ジアミ7ノ7工二ルメ
タンの他のものは非常に高価であって実用的に使用する
ことがコスト面からでさないという問題がある。またジ
アミノジフェニルスルホンは、エポキシ樹脂組成物の加
工性が悪いという問題がある。さらに1,3−プロパン
ジオール−ノーバラ7ミノペンゾエートは非常に高価で
あり、また含有する窒素成分が少ないためにエポキシ樹
脂組成物を難燃化しようとする場合、難燃剤を多量に配
合する必要があり、このようにit燃剤を多量に用いる
とエポキシ樹脂組成物の耐熱性が低下してくることにな
るという新たな問題が発生するものである。そしてジシ
アンジアミドの場合、併用する割合を増やすと耐熱性の
低下を招(ので併用する割合を少なくせざるを得ず、そ
れに伴って併用による効果が他の電子吸引基を有する他
のアミン系硬化剤に比べて小さくなるという問題がある
。
これらに対してテトラハロゲン化ジアミノジフェニルメ
タンの場合は、毒性が少な(、また併用する割合を増や
しても種々の特性の低下がないものであり、しかも窒素
の他にハロゲン成分を有するためにエポキシ樹脂をii
燃化する場合に難燃剤の使用量が少なくて済むことにな
るという利点を併せて有するものである。しかもコスF
も高価ではなく、本発明において[A1式の多価7エ/
−ル類の硬化剤と併用するためのアミン系硬化剤として
このテトラハロゲン化ジアミノジフェニルメタンが選択
されて用いられるのである。テトラハロゲン化ジアミノ
ジフェニルメタンとして、テトラクロルクアミ7ジフェ
ニルメタンをその具体的−例として挙げることがでbる
。勿論、多価フェノール類硬化剤とこのテトラハロゲン
化ジアミノジフェニルメタンとを併用する他に、他の硬
化剤や硬化促進剤をさらに用いることは本発明において
可能である。多価フェノール類硬化剤とテトラハロゲン
化ジアミノノフェニルメタンとの合計使用量は、エポキ
シ樹脂1当量に対して0.5〜1.5当量の範囲とする
のが好ましい。この範囲を外れると、硬化物の諸性質が
低下する傾向がある。また多価フェノール類硬化剤とテ
トラハロゲン化ジアミ7ノフェニルメタンとの使用割合
は、水酸基と活性水素基の当量比が1:9〜7:3とな
るようにするのが好ましい。この比率より水酸基当量の
方が少ないと速硬化性付与の効果が顕著でなくなり、ま
たこの比率より水酸基当量の方が多いと接着性の改善効
果が顕著でなくなるものである。
タンの場合は、毒性が少な(、また併用する割合を増や
しても種々の特性の低下がないものであり、しかも窒素
の他にハロゲン成分を有するためにエポキシ樹脂をii
燃化する場合に難燃剤の使用量が少なくて済むことにな
るという利点を併せて有するものである。しかもコスF
も高価ではなく、本発明において[A1式の多価7エ/
−ル類の硬化剤と併用するためのアミン系硬化剤として
このテトラハロゲン化ジアミノジフェニルメタンが選択
されて用いられるのである。テトラハロゲン化ジアミノ
ジフェニルメタンとして、テトラクロルクアミ7ジフェ
ニルメタンをその具体的−例として挙げることがでbる
。勿論、多価フェノール類硬化剤とこのテトラハロゲン
化ジアミノジフェニルメタンとを併用する他に、他の硬
化剤や硬化促進剤をさらに用いることは本発明において
可能である。多価フェノール類硬化剤とテトラハロゲン
化ジアミノノフェニルメタンとの合計使用量は、エポキ
シ樹脂1当量に対して0.5〜1.5当量の範囲とする
のが好ましい。この範囲を外れると、硬化物の諸性質が
低下する傾向がある。また多価フェノール類硬化剤とテ
トラハロゲン化ジアミ7ノフェニルメタンとの使用割合
は、水酸基と活性水素基の当量比が1:9〜7:3とな
るようにするのが好ましい。この比率より水酸基当量の
方が少ないと速硬化性付与の効果が顕著でなくなり、ま
たこの比率より水酸基当量の方が多いと接着性の改善効
果が顕著でなくなるものである。
しかして、エポキシ樹脂に上記[A1式の多価フェノー
ル類を主成分としベンゼン核が2個以下の低分子化合物
の含有量の少ない硬化剤と、テトラハロゲン化ノアミ7
ノフェニルメタンとをそれぞれ配合することによって、
本発明のエポキシ樹脂組成物を得ることができるが、必
要に応じて溶媒、硬化促進剤、充填剤、基材、離型剤、
表面処理剤、難燃剤等をさらに配合することができる。
ル類を主成分としベンゼン核が2個以下の低分子化合物
の含有量の少ない硬化剤と、テトラハロゲン化ノアミ7
ノフェニルメタンとをそれぞれ配合することによって、
本発明のエポキシ樹脂組成物を得ることができるが、必
要に応じて溶媒、硬化促進剤、充填剤、基材、離型剤、
表面処理剤、難燃剤等をさらに配合することができる。
溶媒としてはアセトン、メチルエチルケトン、メチルセ
ロソルブ、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムア
ミドなどを用いることかで忽、硬化促進剤としては第3
級アミン類、イミダゾール類、7tスフイン類、DBU
及びその誘導体類などを用いることかで塾る。そしてこ
のようにして得たエポキシ樹脂組成物は、[A1式の多
価フェノール類を主成分とする硬化剤が低分子成分の含
有量少なく調製されるものであるため、しかも硬化剤と
してテトラハロゲン化ノアミ7ゾ7工1ニルメタンが併
用されるため、毒性が少なく、良好な耐熱性と接着性、
さらには優れた速硬化性を兼ね備え、コストが安価なも
のとして得ることができることになるのである。
ロソルブ、メチルイソブチルケトン、ジメチルホルムア
ミドなどを用いることかで忽、硬化促進剤としては第3
級アミン類、イミダゾール類、7tスフイン類、DBU
及びその誘導体類などを用いることかで塾る。そしてこ
のようにして得たエポキシ樹脂組成物は、[A1式の多
価フェノール類を主成分とする硬化剤が低分子成分の含
有量少なく調製されるものであるため、しかも硬化剤と
してテトラハロゲン化ノアミ7ゾ7工1ニルメタンが併
用されるため、毒性が少なく、良好な耐熱性と接着性、
さらには優れた速硬化性を兼ね備え、コストが安価なも
のとして得ることができることになるのである。
次に本発明を実施例によってさらに詳細に説明する。
衷1fL
とス7工7−ルA27重量部に、水20重量部に水酸化
す) +7ウム4.8重量部を溶解した水溶液を加え、
攪拌した。ビスフェノールAがある程度溶解したのち、
37%ホルマリン39重量部を徐々に加えた。そして反
応温度40℃で2時間反応させた後、冷却して希塩酸を
用いて中和した。
す) +7ウム4.8重量部を溶解した水溶液を加え、
攪拌した。ビスフェノールAがある程度溶解したのち、
37%ホルマリン39重量部を徐々に加えた。そして反
応温度40℃で2時間反応させた後、冷却して希塩酸を
用いて中和した。
析出した生成物を100重量部のMIBKに溶解させ、
水層と有機層とに分離した。さらに分離した有機層を1
00重量部の純水で4回洗浄し、こののちMIBKを減
圧蒸留によって除去した。このようにして得たものの構
造をNMRで解析したところ、ビスフェノールAの47
チロール化物であることが判明した。得られたビスフェ
ノールAの47チロール化物を20重量部採り、フェノ
ール54重量部、シェラ酸0.07重量部、水50重量
部を用いて80℃で10時間反応させた0反応終了後、
165℃まで昇温しでこの温度を1時間保持した後、1
20℃で減圧蒸留をおこない、水と未度応のフェノール
を除去した。得られた生成物の構造をGPC,NMRに
よって解析したところ、上記した[A]の構造(式[A
l中X=CH,、Y=H)を持つ化合物が主生成物であ
り、ベンゼン核が2個以下の低分子成分は5重量%以下
しか含まないことが判明した。
水層と有機層とに分離した。さらに分離した有機層を1
00重量部の純水で4回洗浄し、こののちMIBKを減
圧蒸留によって除去した。このようにして得たものの構
造をNMRで解析したところ、ビスフェノールAの47
チロール化物であることが判明した。得られたビスフェ
ノールAの47チロール化物を20重量部採り、フェノ
ール54重量部、シェラ酸0.07重量部、水50重量
部を用いて80℃で10時間反応させた0反応終了後、
165℃まで昇温しでこの温度を1時間保持した後、1
20℃で減圧蒸留をおこない、水と未度応のフェノール
を除去した。得られた生成物の構造をGPC,NMRに
よって解析したところ、上記した[A]の構造(式[A
l中X=CH,、Y=H)を持つ化合物が主生成物であ
り、ベンゼン核が2個以下の低分子成分は5重量%以下
しか含まないことが判明した。
このようにして得た多価フェノール類硬化剤と、テトフ
ハロゲン化シアミ7ノフェニルメタン系の硬化剤として
次の[B]の構造式を持つテトラクロルジアミノジフェ
ニルメタン(TCDAM)とを配合し、エポキシ樹脂フ
ェスを調製した。
ハロゲン化シアミ7ノフェニルメタン系の硬化剤として
次の[B]の構造式を持つテトラクロルジアミノジフェ
ニルメタン(TCDAM)とを配合し、エポキシ樹脂フ
ェスを調製した。
エポキシ樹脂フェスの配合を次に示す。
(重量部)
・ブロム化とスフエノールA型エポキシ樹脂(エポキシ
当量515) ・・・85・クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂(エポキシ当量215)
・・・15・上記で得た多価フェノール類硬化剤 (OH当量112) ・・・13・T
CDAM(H当量84) ・・・10 φ2−エチルー4−メチルイミグゾール・・・0.05 ・メチルセロソルブ ・・・20 ・メチルエチルケトン ・・・80 このエポキシ樹脂フェスの160℃でのデルタイムは7
分θ秒であった。そしてこのエポキシ樹脂フェスを単重
が103g/m”:Nラス布に含浸させ、155℃の乾
燥機中で6分間乾燥することによってレノンコンテント
50%のプリプレグを得た。このプリプレグを4枚重ね
、さらにその上下に厚み0.018a+mの銅箔を重ね
、これを180℃の熱盤間に入れて40Kg/am2.
90分間の条件で加熱加圧することにより銅張り積層板
を作成した。
当量515) ・・・85・クレゾールノボラッ
ク型エポキシ樹脂(エポキシ当量215)
・・・15・上記で得た多価フェノール類硬化剤 (OH当量112) ・・・13・T
CDAM(H当量84) ・・・10 φ2−エチルー4−メチルイミグゾール・・・0.05 ・メチルセロソルブ ・・・20 ・メチルエチルケトン ・・・80 このエポキシ樹脂フェスの160℃でのデルタイムは7
分θ秒であった。そしてこのエポキシ樹脂フェスを単重
が103g/m”:Nラス布に含浸させ、155℃の乾
燥機中で6分間乾燥することによってレノンコンテント
50%のプリプレグを得た。このプリプレグを4枚重ね
、さらにその上下に厚み0.018a+mの銅箔を重ね
、これを180℃の熱盤間に入れて40Kg/am2.
90分間の条件で加熱加圧することにより銅張り積層板
を作成した。
凹−
実施例において得られた多価フェノール類硬化剤を硬化
剤として用い、テトフハロゲン化ジアミノノフェニルメ
タンを用いることなく次の配合で(重量部) ・ブロム化とスフエノールA型エポキシ樹脂(エポキシ
当量515 ) 、、・85・クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量215)
・・・15・多価フェノール類硬化剤 (OH当量112) ・・・26@2
−エチル−4−メチルイミダゾール・・・0.05 ・メチルセロソルブ ・・・20 ・メチルエチルケトン ・・・80 このエポキシ樹脂フェスの160℃でのゲルタイムは9
分0秒であった。そしてこのエポキシ樹脂フェスを単重
が103g/曽2のガラス布に含浸させ、155℃の乾
燥機中で8分間乾燥することによってレシンコンテント
50%のプリプレグを得た。以下は実施例と同様にして
銅張り積層板を作成した。
剤として用い、テトフハロゲン化ジアミノノフェニルメ
タンを用いることなく次の配合で(重量部) ・ブロム化とスフエノールA型エポキシ樹脂(エポキシ
当量515 ) 、、・85・クレゾールノボ
ラック型エポキシ樹脂(エポキシ当量215)
・・・15・多価フェノール類硬化剤 (OH当量112) ・・・26@2
−エチル−4−メチルイミダゾール・・・0.05 ・メチルセロソルブ ・・・20 ・メチルエチルケトン ・・・80 このエポキシ樹脂フェスの160℃でのゲルタイムは9
分0秒であった。そしてこのエポキシ樹脂フェスを単重
が103g/曽2のガラス布に含浸させ、155℃の乾
燥機中で8分間乾燥することによってレシンコンテント
50%のプリプレグを得た。以下は実施例と同様にして
銅張り積層板を作成した。
よ鳳Jl
フェノール94重量部、パラホルムアルデヒド24重量
部、シュウ酸1重量部を採り、これを4時間、120℃
で加熱したのちに165・℃まで昇温しで165℃で1
時間保持した。次に125℃に温度を保ちつつ減圧下で
水及びフェノールを除去し、さらに水蒸気蒸留により未
反応の7二/−ルを除去して、フェノール/ボラック樹
脂を得た。
部、シュウ酸1重量部を採り、これを4時間、120℃
で加熱したのちに165・℃まで昇温しで165℃で1
時間保持した。次に125℃に温度を保ちつつ減圧下で
水及びフェノールを除去し、さらに水蒸気蒸留により未
反応の7二/−ルを除去して、フェノール/ボラック樹
脂を得た。
このフェノールノボラック樹脂の水酸基当量は108で
あり、ベンゼン核が2個以下の低分子化合物は12〜1
4重量%含有されていた。
あり、ベンゼン核が2個以下の低分子化合物は12〜1
4重量%含有されていた。
このフェノールノボラック樹脂を比較例1における「多
価フェノール類硬化剤26重量部」の替わりに硬化剤と
して25゜1重量部配合するようにした他は比較例1と
同様にしてエポキシ樹脂フェスを調製し、さらに比較例
1と同様にして銅張り積層板を作成した。
価フェノール類硬化剤26重量部」の替わりに硬化剤と
して25゜1重量部配合するようにした他は比較例1と
同様にしてエポキシ樹脂フェスを調製し、さらに比較例
1と同様にして銅張り積層板を作成した。
匿枢JLL
TCDAM20重量部を比較例1における[多価フェノ
ール類硬化剤26重量部」の替わりに用いる他は比較例
1と同様にしてエポキシ樹脂ワニスを調製し、さらに比
較例1と同様にして銅張り積層板を作成した。ただしこ
の場合、エポキシ樹脂ワニスの160℃におけるデルタ
イムが55分であったので、155℃の乾燥機中で50
分間乾燥することによってプリプレグを作成するように
した。
ール類硬化剤26重量部」の替わりに用いる他は比較例
1と同様にしてエポキシ樹脂ワニスを調製し、さらに比
較例1と同様にして銅張り積層板を作成した。ただしこ
の場合、エポキシ樹脂ワニスの160℃におけるデルタ
イムが55分であったので、155℃の乾燥機中で50
分間乾燥することによってプリプレグを作成するように
した。
度量」[虹
ジシアンノアミド2.5重量部を比較例1における「多
価フェノール類硬化剤26重量部」の替わりに用いる他
は比較例1と同様にしてエポキシ樹脂ワニスを調製し、
さらに比較例1と同様にして銅張り積層板を作成した。
価フェノール類硬化剤26重量部」の替わりに用いる他
は比較例1と同様にしてエポキシ樹脂ワニスを調製し、
さらに比較例1と同様にして銅張り積層板を作成した。
ただしこの場合、エポキシ樹脂ワニスの160℃におけ
るデルタイムが10分30秒であったので、155℃の
乾燥機中で9分間乾燥することによってプリプレグを作
成するようにした。またエポキシ樹脂ワニスの調製に用
いた溶剤であるメチルセロソルブとメチルエチルケトン
とは38重量部と62重量部の混合液として使用した。
るデルタイムが10分30秒であったので、155℃の
乾燥機中で9分間乾燥することによってプリプレグを作
成するようにした。またエポキシ樹脂ワニスの調製に用
いた溶剤であるメチルセロソルブとメチルエチルケトン
とは38重量部と62重量部の混合液として使用した。
ル屡Jli
比較例1における[多価フェノール類硬化剤26重量部
]の替わりに実施例1で調製した多価フェノール類硬化
剤22重量部ととス7二/−ルA4重量部とをそれぞれ
硬化剤として配合する他は比較例1と同様にしてエポキ
シ樹脂ワニスを調製し、さらに比較例1と同様にして銅
張り積層板を作成した。
]の替わりに実施例1で調製した多価フェノール類硬化
剤22重量部ととス7二/−ルA4重量部とをそれぞれ
硬化剤として配合する他は比較例1と同様にしてエポキ
シ樹脂ワニスを調製し、さらに比較例1と同様にして銅
張り積層板を作成した。
上記実施例及び比較例1〜5のエポキシ樹脂ワニスの速
硬化性、及びこれらエポキシ樹脂ワニスを用いて得られ
た銅張り積層板の特性を測定した結果を次表に示す。こ
こで次表における各特性の測定方法を以下に示す。
硬化性、及びこれらエポキシ樹脂ワニスを用いて得られ
た銅張り積層板の特性を測定した結果を次表に示す。こ
こで次表における各特性の測定方法を以下に示す。
(1)速硬化性
エポキシ樹脂ワニスを160℃に加熱し、デル化に至る
時間を測定することによっておこなった。
時間を測定することによっておこなった。
(2)熱分解開始温度
銅張り積層板の銅箔をエツチングによって除去した板を
やすりを用いて粉としたものを試験片とし、これを理学
電機社製の熱天秤装置を用いて、窒素雰囲気中における
熱分解を開始する温度を測定することによっておこなっ
た。
やすりを用いて粉としたものを試験片とし、これを理学
電機社製の熱天秤装置を用いて、窒素雰囲気中における
熱分解を開始する温度を測定することによっておこなっ
た。
(3)吸湿後半田耐熱性
銅張り積層板の銅箔をエツチングによって除去した板を
試験片とし、この試験片を100℃の水中に8時間浸漬
したのち、260℃の半田浴中に20秒間浸漬すること
によって試験をおこない、ガラス布の目浮きや眉間剥離
が発生しない場合を合格とした。
試験片とし、この試験片を100℃の水中に8時間浸漬
したのち、260℃の半田浴中に20秒間浸漬すること
によって試験をおこない、ガラス布の目浮きや眉間剥離
が発生しない場合を合格とした。
(4)がラス軟移温度(Tg)
銅張り積層板の銅箔をエツチングによって除去した板を
試験片とし、台本製作所製の固体粘弾性測定装置を用い
て測定することによっておこなった。
試験片とし、台本製作所製の固体粘弾性測定装置を用い
て測定することによっておこなった。
(5)銅箔剥離強度
銅張り積層板における0、018mm厚の銅箔の剥離強
度をJIS−C−6481に準拠して測定することによ
っておこなった。
度をJIS−C−6481に準拠して測定することによ
っておこなった。
前表の結果、7エ/−ル系の硬化剤としてフェノール/
ボラック樹脂を用いしかも低分子成分の多い比較例2の
ものではTgが低いと共に接着性カ低いものであり、こ
れに対して7ヱノール系の硬化剤として[A1式の多価
フェノール類を主成分とするものを単独で用いた比較例
1のものは、比較例2のものよりTgを商くすることが
できると共に接着性も高くすることができるが、接着性
はまだ不十分でありまた速硬化性においても不十分であ
ることが確認される。また[A1式の多価フェノール類
を主成分とするものを硬化剤として用いると同時にビス
7エ/−ルAを硬化剤として併用しても、比較例5に見
られるように比較例1の特性を改善することができない
ことが確認される。
ボラック樹脂を用いしかも低分子成分の多い比較例2の
ものではTgが低いと共に接着性カ低いものであり、こ
れに対して7ヱノール系の硬化剤として[A1式の多価
フェノール類を主成分とするものを単独で用いた比較例
1のものは、比較例2のものよりTgを商くすることが
できると共に接着性も高くすることができるが、接着性
はまだ不十分でありまた速硬化性においても不十分であ
ることが確認される。また[A1式の多価フェノール類
を主成分とするものを硬化剤として用いると同時にビス
7エ/−ルAを硬化剤として併用しても、比較例5に見
られるように比較例1の特性を改善することができない
ことが確認される。
さらにアミン系硬化剤としてシシアンクアミドを用いた
比較例4のものでは熱分解開始温度及び吸湿後半田耐熱
性が劣るものであり、これに対してアミン系硬化剤とし
てTCDAMを単独で用いた比較例3のものでは吸湿後
半田耐熱性は良いものの、Tgが劣ると共に速硬化性が
極端に劣るものであることが確認される。これらに対し
て、[A1式の多価フェノール類を主成分とするものを
硬化剤として用いると同時にTCDAMを硬化剤として
併用した実施例のものでは、上記問題点がいずれも改善
されていることが確認される。
比較例4のものでは熱分解開始温度及び吸湿後半田耐熱
性が劣るものであり、これに対してアミン系硬化剤とし
てTCDAMを単独で用いた比較例3のものでは吸湿後
半田耐熱性は良いものの、Tgが劣ると共に速硬化性が
極端に劣るものであることが確認される。これらに対し
て、[A1式の多価フェノール類を主成分とするものを
硬化剤として用いると同時にTCDAMを硬化剤として
併用した実施例のものでは、上記問題点がいずれも改善
されていることが確認される。
[発明の効果]
上記のように本発明は、エポキシ樹脂に硬化剤としての
テトラハロゲン化ノアミ7ノフェニルメタンと、一般式
が (式中XはCH2またはC(CHshであり、YはHま
たはCH,であって4個のYは総て同じであっても異な
ってもよい、)で表される多価7エ/−ル類を主成分と
する硬化剤化合物とを配合したものであるので、この多
価フェノール類を主成分とする硬化剤は低分子成分の含
有量少なく調製されるものであって低分子成分による特
性低下がなく、しかも硬化剤としてテトラハロゲン化ジ
アミ7ジフェニルメタンの併用によって、毒性が少なく
、良好な耐熱性と接着性、さらには優れた速硬化性を兼
ね儂え、コストが安価なエポキシ樹脂組成物とすること
ができるものである。
テトラハロゲン化ノアミ7ノフェニルメタンと、一般式
が (式中XはCH2またはC(CHshであり、YはHま
たはCH,であって4個のYは総て同じであっても異な
ってもよい、)で表される多価7エ/−ル類を主成分と
する硬化剤化合物とを配合したものであるので、この多
価フェノール類を主成分とする硬化剤は低分子成分の含
有量少なく調製されるものであって低分子成分による特
性低下がなく、しかも硬化剤としてテトラハロゲン化ジ
アミ7ジフェニルメタンの併用によって、毒性が少なく
、良好な耐熱性と接着性、さらには優れた速硬化性を兼
ね儂え、コストが安価なエポキシ樹脂組成物とすること
ができるものである。
Claims (2)
- (1)エポキシ樹脂に硬化剤としてのテトラハロゲン化
シアミノジフェニルメタンと、一般式が▲数式、化学式
、表等があります▼ (式中XはCH_2またはC(CH_3)_2であり、
YはHまたはCH_3であって4個のYは総て同じであ
っても異なってもよい。)で表される多価フェノール類
を主成分とする硬化剤化合物とが配合されて成ることを
特徴とするエポキシ樹脂組成物。 - (2)多価フェノール類を主成分とする硬化剤は、ベン
ゼン核が2個以下の低分子成分の含有量が7重量%以下
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のエ
ポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5106985A JPH0238123B2 (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | Ehokishijushisoseibutsu |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5106985A JPH0238123B2 (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | Ehokishijushisoseibutsu |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61209221A true JPS61209221A (ja) | 1986-09-17 |
JPH0238123B2 JPH0238123B2 (ja) | 1990-08-29 |
Family
ID=12876512
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5106985A Expired - Lifetime JPH0238123B2 (ja) | 1985-03-14 | 1985-03-14 | Ehokishijushisoseibutsu |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0238123B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5312651A (en) * | 1991-08-26 | 1994-05-17 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Method for making a prepreg of an epoxy resin impregnated fiberglass substrate |
-
1985
- 1985-03-14 JP JP5106985A patent/JPH0238123B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5312651A (en) * | 1991-08-26 | 1994-05-17 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Method for making a prepreg of an epoxy resin impregnated fiberglass substrate |
GB2259092B (en) * | 1991-08-26 | 1996-01-10 | Matsushita Electric Works Ltd | Method for making a prepreg of an epoxy resin impregnated fibreglass substrate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0238123B2 (ja) | 1990-08-29 |
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