TW201120097A - Thermosetting resin having benzoxazine rings and process for production thereof - Google Patents
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Description
201120097 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係、關於-種具有苯并十#環之熱固性樹脂、執固 性樹脂之製造方法、含有上述熱固性樹脂之熱固性樹脂組 合物’及該等之成形體、固化物,以及含有該等之電子機 器。 【先前技術】 刀子,、、„構中具有苯并,号啩環之熱固性樹脂係耐熱性 '阻 燃性、電氣絕緣性及低財性等良好,且具有其他熱固性 樹脂中未見之優異特性,故作為積層板或半導體密封材等 電子材料、摩擦材或磨石等結合材料而受到關注。 具有苯并十井環之熱固性樹脂係具有十井環鄰接於苯環 之結構之熱固性樹脂,例如可藉由使酚化合物'胺化合 物盤化合物反應而製造。作為此種具有苯并十井環之熱 固陡樹月日之-例,可列舉使用作為紛化合物之苯盼、作為 胺化合物之苯胺、作為搭化合物之甲搭製造之具有苯并 十井環之熱固性樹脂(式⑴之左邊記載 如式⑴所不,*有苯并十井環之熱固性樹脂(式⑴之户 邊記載)藉由加熱而發生開環聚合,形成聚苯并十井: 之右邊記載)。 } [化1] 149899.doc 201120097
OH
關於此種具有苯并11号畊環之熱固性樹脂,例如專利文獻 1、2及非專利文獻1中揭示有藉由使二官能酚類、二胺類 及醛類反應而獲得之具有苯并噚畊環之熱固性樹脂。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1]日本專利特開2003-64180號公報 [專利文獻2]美國專利申請案公開第2003/0023007號說明 書 [非專利文獻] [非專利文獻 l]P〇lymer Preprints,japan ν〇1· 57,No.1, Ρ1480 (2008) 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 然而’對於專利文獻1、2及非專利文獻1中揭示之具有 笨并号畊環之熱固性樹脂而言,尺寸穩定性、特別是低熱 線膨脹率化有改善之餘地。具有苯并十井環之熱固性樹脂 之成形體或使其固化而成之固化物雖然係具有某種程度之 良好物性之材料,但仍不充分。於將該成形體等、特別是 具有笨并4 °井環之熱固性樹脂之固化物製成膜等形狀而使 用之情形時,強烈期望改善上述性能。 149899.doc 201120097 本發明係鑒於上述情況而成者,其主要目的在於提供一 種尺寸穩定性優異之具有苯并呤畊環之熱固性樹脂。 [解決問題之技術手段] 本發明者等人為了解決上述課題而進行了潛心研究,結 果發現’藉由形成分子中具有特定結構之苯并π号畊環之熱 固性樹脂,可解決上述課題,從而完成了本發明。 即’本發明如下。 π] —種具有苯并哼,井環之熱固性樹脂,其含有下述式 (1)所示結構Α及下述式(2)所示結構Β, [化2]
式中’ R1及R2分別獨立表示氫或碳數丨〜川之有機基,γ1 表示碳數1〜20之可含雜元素之具有直鏈、分支或環狀結構 的脂肪族或芳香族之二胺殘基之有機基,η表示1〜500之整 數’再者,*表示鍵結部位; [化3]
式中’ R3及R4分別獨立表示氫或碳數卜2〇之有機基,X 表不碳數1〜20之可含雜元素之具有直鏈、分支或環狀結構 149899.doc 201120097 的脂肪族或芳香族之有機基,Y2表示碳數1〜2G之可含雜元 素八有直鏈、分支或環狀結構的脂肪族或芳香族之二胺 殘基之有機基,m表示卜·之整數;再者,*表示鍵結 部位。 [2] 如[1]之具有苯并十井環之熱固性樹脂,纟中上述結 構A之R1及R2均為氫。 [3] 如[1]或[2]之具有苯并十井環之熱固性樹脂其中上 述結構A之Ri及R2與上述結構8之&3及尺4均為氫。 [4] 如⑴至[3]中任—項之熱固性樹脂,其中上述熱固性 樹脂中上述結構A之含量對上述結構B之含量的比率 (A/B ’莫耳比)為1/99〜99/1。 [5]如[1]至[4]中任-項之熱固性樹脂,其中上述教固性 樹脂中上述結構A之含有對上述結構B之含量 (A/B,莫耳比)為 7〇/3〇〜9〇/1〇。 [6]如⑴至[5]中任一項之具有苯并十井環之熱 不 脂,其中上述V或上述Y2之至少任一個為下述式 結構, ()所 [化4]
式中’ *表示鍵結部位。 [7]如[1]至[6]中任一項之具有苯并吒畊環之熱* 脂,其中上述Υ1或上述γ2之至少任一個為下:1=1哇樹 式(4)所示 149899.doc 201120097 結構, [化5]
式中,氺表示鍵結部位。 [8]如[1]至[7]中任一項之具有苯并嘮畊環之熱固性樹 月曰,其中上述X為選自由下述群Gla所構成之群中之至少 一個, [化6] G1 a :
群Gla中,*表示鍵結部位。 性樹脂,其係藉由使下 示化合物、二胺化合物 [9] 一種具有苯并呤畊環之熱固 述式(5)所示化合物、下述式(6)所 及酸彳匕合物反應而獲得, [化7]
R1及R2分別獨立表示 式中 氣或碳數1〜20之有機基。 149899.doc 201120097 [化8]
式中,R3及R4分別獨立表示氫或碳數卜2〇之有機基,χ 表示碳數1〜2〇之可含雜元素之具有直鏈、分支或環狀結構 的脂肪族或芳香族之有機基。 [10]如[9]之具有苯并嘮畊環之熱固性樹脂,其令、 胺化合物為下述式(7)所示化合物或下述式(8) 述〜 之至少任一者, 不化合物 [化9] H2N— …⑺ [化 10] H2N^〇^-^-nh2 …(8)。 [11]如[9]或[1G]之具有苯并十井環之 於内酯溶劑中進行上述反應。 、性樹脂,其 叫一種具有笨并十井環之熱固” Μ 包括使下述式(5)所示化合物、下述日广製造方法, 胺化合物及醛化合物反應之步驟, 所示化合物、 [化 11] 149899.doc 201120097
式中’ R1及R2分別獨[化 12] …⑼ 立表示氫或碳數1〜20之有機基
Η •“(6) 式中’ R3及R4分別獨立表示氫或碳數^20之有機基,X 表示碳數1〜20之可含雜元素之具有直鏈、分支或環狀結構 的脂肪族或芳香族之有機基。 [1 3 ] —種熱固性樹脂組合物’其包含如[i ]至[丨丨]中任一 項之熱固性樹脂或藉由如[丨2]之製造方法所得之熱固性樹 脂。 [14] 一種成形體,其係將如[丨]至[u]中任一項之熱固性 樹脂、藉由如[12]之製造方法所得之熱固性樹脂或如[13] 之熱固性樹脂組合物成形而獲得。 [15] —種固化物’其係使如[14]之成形體固化而獲得。 [16] —種電子機器,其包含如[14]之成形體、或如[15]之 固化物。 [發明之效果] 根據本發明,可提供一種尺寸穩定性優異之具有苯并 σ号畊環之熱固性樹脂。 【實施方式】 以下,對用以實施本發明之形態(以下簡稱為「本實施 2 149899.doc •10· 201120097 形態」)加以詳細說明。以下之本實施形態係用以說明本 發明之例示,而非將本發明限定於以下内容之意。本發明 可於其主旨之範圍内適當變形而實施。 本貫施形態之具有苯并呤畊環之熱固性樹脂係含有下述 式(1)所表示之結構A及下述式(2)所表示之結構0者。藉由 兼具結構A及B,骨架適當變剛直,尺寸穩定性優異,並 且對有機溶劑之溶解性優異’且與所調配之其他材料之柄 容性優異,故於製成後述之熱固性樹餘合物料,所調 配之其他材料亦有選擇範圍較廣之優點。(然❿,本實施 ㈣,作^限定於此)。特別是本實施形態之具有苯并 可井%之熱固性樹脂與先前相比可大幅度地降低熱線膨脹 率(CTE),故就該觀點而言亦可形成具有優異之尺寸穩定 性之熱固性樹脂。 [化 13]
式中,R丨及R2分別猸古矣_ —
獨立表不虱或碳數1〜20之有機基,Y 分別獨立表示碳數1〜2〇 20之可含雜元素之具有直鏈、分支或 環狀結構的脂肪族或芸 次方香奴之二胺殘基之有機基,η表示 1〜500之整數。再者, *表不鍵結部位。 [化 14] 149899.doc 201120097
(B> …(2) 式中,R3及R4分別獨立表示氫或碳數1〜20之有機基,X 表示碳數1〜20之可含雜元素之具有直鏈、分支或環狀結構 的脂肪族或芳香族之有機基,Y2分別獨立表示碳數1〜20之 可含雜元素之具有直鏈、分支或環狀結構的脂肪族或芳香 方矢之一胺殘基之有機基,m表不1〜500之整數。再者,* 表示鍵結部位。 本實施形態中,熱固性樹脂中結構Α之含量對結構β之 含1的比率(A/B,莫耳比)並無特別限定,較好的是 1/99〜99/1 ,更好的是1〇/9〇〜9〇/1〇 ,進而好的是 50/50〜90/10,進而更好的是7〇/3〇〜9〇/1〇。藉由將結構a之 含量對結構B之含量的比率(A/B,莫耳比)之下限值設定為 1/99以上’所得之樹脂有製成固化膜等成形體時之熱線膨 服率(CTE)進一步下降夕々5 α» ι_ 降之傾向。糟由將上限值設定為99/1 以下’所得之樹脂有與竟#姑 八他材枓之相谷性或於調配所用之 溶劑中之溶解性等進— ,± 步棱昇之傾向,且有製成固化膜等 成形體時之可撓性進一步 ^ Α ^ ^ 〇 Α 乂奴丹之傾向。再者,此處所謂結 構Α與”Ό構Β之含量比率 千J错由H-NMR而求出。 式(1)及(2)中之γ丨及γ2 元素之具有直鏈、分…獨立表示碳數1〜20之可含雜 _ „ ^ 支或%狀結構的脂肪族或芳香族之二 胺殘基之有機基。特別好的〇 广方香族之- 式(3)所表示之結構。 至〉、任一個為下述 或者較好的是υ1及丫2之至…個 M9899.doc -12· 201120097 ::式(4)所表示之結構。γ、γ2可相同,亦可不同
[化 16] * 伞 (4) 式中’ *表示鍵結部位。 式⑴及(2)中之只要分別獨立為卜5⑼之整數即可, 更好的是1〜250之整數。 本實施形態之具有苯并十井環之熱固性樹脂可藉由使下 述式(5)所表示之化合物、下述式⑹所表示之化合物、二 胺化合物及醛化合物反應而獲得。本實施形態中,至少使 用式(5)所表示之化合物與式(6)所表示之化合物作為二官 能紛。藉由使該等二官能齡、二胺化合物及酸化合物反 應,可獲得含有式⑴所表示之結構A及式⑺所表示之結構 B的具有苯并哼畊環之熱固性樹脂。 [化 17]
•(5) 式(5)中,R丨及R2分別掘办本_长 表不虱或碳數1〜20之有機 149899.doc •13· 201120097 '及R為有機基之情形時,其結構並無特別限定, 可為可含雜7〇素或官能基之具有直鍵、分支或環狀結 :的脂肪族或芳香族之有機基可相同,亦可不 同作為官能基,例如可列舉醚基、烧氧基、酮基、醋 基、醯胺基、羧基等。 式(5)中,羰基可相對於左右之羥基之鍵結位置而鍵結 =位H對位之任—者’ Μ基之鍵結位置於左右之 苯%中可為相同之位置,亦可如鄰位與對位般不同。 作為式(5)所表示之二官能酚化合物,並無特別限定, 例如可列舉4,4,-二羥基二笨甲酮(DHBp)、雙(4_羥基苯基) 碾(雙酚S)、4,4'-聯苯酚、丨,4_苯二酚(對苯二酚)等。該等 之中,較好的是4,4’-二羥基二苯甲酮(DHBp)。藉由使用二 官能酚化合物,低熱線膨脹率化更顯著。特別是藉由使用 DHBP作為二官能酚化合物,低熱線膨脹率化更顯著。式 (5)所表示之二官能酚化合物可單獨使用一種,亦可併用兩 種以上。 [化 18]
.⑹ 式(6)中,R3及R4分別獨立表示氫或碳數丨〜⑽之有機 基’ X表示碳數1〜20之可含雜元素之具有直鏈、分支或環 狀結構的脂肪族或方香族之有機基。 於R3及R4為有機基之情形時,其結構並無特別限定,例 149899.doc -14· 201120097 如可為可含雜元素或官能基之直鏈、分支或環狀妗 肪知或芳香族之有機基。R3及R4可相同,亦可不同的知 處,作為官能基,可列舉醚基、烷氧基、酮基、同此 胺基、羧基等。 3基、酿 式(6)中,X可相對於左右之羥基之鍵結位置而 位、間位、對位之任一者’ χ之鍵結位置 之於鄰 可发4 環中 』馬相同之位置,亦可如鄰位與對位般不同。 X可為選自由下述群G1所構成之群中之至少—個。哕*
之中,就與其他材料之相容性、於調配所用之溶劑 L ’、及製成固化膜等成形體時之可撓性之觀點而言,較 佳為選自由下述G1 a所構成之群中之至少一個。 [化 19] G1 :
.分,#· Οφ 群G1中,氺表示鍵結部位。 [化 20]
Gla : 149899.doc -15- X* 201120097 幸
群Gla中,;_ 木表示鍵結部位。 作為式(6)所表示之二官能酚化合物,並無特別限定, 例如可列I 4 /1, 牛4,4 -二羥基二苯基_2,2_丙烷(雙酚A)、4,4,_ Π,3-伸笨基雙(1_甲基亞乙基)]雙酚(雙酚M)、4,4|[1,4_伸 ( 1 m 甘 又、暴-亞乙基)]雙酚(雙酚P)、4,4,_亞甲基二苯酚 (又酚F)等。该等之中,就與其他材料之相容性或於調配 斤用之冷劑中之溶解性、及製成固化膜等成形體時之可撓 ’生之觀點而言,較好的是4,4,_二羥基二苯基_2,2·丙烷(雙 酚A)。式(6)所表示之二官能酚化合物可單獨使用一種, 亦可併用兩種以上。 作為二胺化合物,並無特別限定,可使用直鏈結構或分 支結構之脂肪族二胺化合物、脂環式二胺化合物、芳香族 二胺化合物等。該等可經取代’亦可未經取代,亦可含: 元素或官能基。此處,作為官能基,可列舉鱗基、:氧 基、酮基、酯基、醯胺基、羧基等。 疋氧 例如可列舉式 作為脂環式二胺化合物,並無特別限定, (9)所表示之化合物及式(10)所表示之化合物 [化 21] 149899.doc 201120097
NHZ …(9) 2 ...(10) 式(9)所表示之化合物及式(10)所表示之化合物亦可分別 為順式異構物、反式異構物、或順式異構物與反式異構物 之任意之混合物。 作為直鏈脂肪族二胺化合物,並無特別限定,例如可列 舉選自由下述群G2所構成之群中之直鏈脂肪族二胺化合 物。 [化 22] G2 : snh2 呦,v ‘ h2n, Η〆 η2ν η2ν 又,作為芳香族二胺化合物,並無特別限定,例如可列 舉下述式(11)所表示之化合物、下述式(12)所表示之化合 149899.doc 201120097 二;下述式(13)所表…*族二胺化合物等。
作為式⑴)所表示之化合物 示之化合物(對苯二胺)。 例如可 列舉下述式(7)所表 [化 24] Η2Ν~~Λ /—νη2 ·.·⑺ 式(13)中,D分別猶古本-+ 刀乃J獨立表不直接鍵結 團),或者可含雜元素或官能基之直鏈、分或原子 ΓΓ:或芳香族之有機基。式⑼中,D可二;; 二表示直接鍵結(不存在原子或原子團),或者可含: :有機之直鏈、分支或環狀結構的脂肪族或芳香族 上述之脂肪族之有機基或芳香族之有機 刀別具有取代基。作為取代基…i舉碳數丨〜20之直鏈、 !支或環狀之結構的脂肪族烴基,或者經取代或未經取代 方香族故基等。此處’作為官*11 卞馮目此基’可列舉醚基、烷氧 基、酮基、酯基、醯胺基、羧基等。 149899.doc -18* 201120097 式(13)中’ η’及m’分別獨立表示〇〜〗〇之整數。 式(〗】)' 式(12)及式(13)之各芳吞戸士 方香裱亦可具有取代基。作 為取代基’並無特別限定,例如可 X J列舉碳數1〜20之直鏈、 分支或環狀之結構的脂肪族烴基或 恭4方香族烴基等。取代基 亦可含雜元素或宫能基。此處 ^ 作為宫能基,可列舉醚 基、烷氧基、酮基、酯基、醯胺基、羧基等。 式(13)令,D可相對於 丁、右之胺基之鍵結位置而鍵結於 :位、間位、對位之任一者,D之鍵結位置於左右之苯環 可為相同之位置,亦可如鄰位與對位般不同4可相對 於左右之D之鍵結位置而鍵結於鄰位、間位、對位之任一 * E之鍵、°位置於左右之苯環可為相同之位置,亦可如 郴位與對位般不同。 於二胺化合物為式(13)所表^之化合物
述有機基之情形拄^ 之D為 /夺,D可為選自由下述群G3所構成之群 I主少任一個。 [化 25] G3 :
0^0 149S99.doc -19- 201120097
群G3中’ *表示鍵結部位。 於二胺化合物為式(13)所表示之化合物、且式(13)之E為 上述有機基之情形時,E可為選自由下述群G4所構成之群 中之至少任一個。 [化 26] G4 :
式(13)中,n,及m’只要分別獨立為〇〜1〇之整數即 好的是0〜5之整數’就獲取容易性之觀點而言, 群G4中,*表示鍵結部位。 可’較 更好的 是 於 式(Π)中η’及m’為〇之情形時 (14)所表示之化合物。 [化 27] 胺化合物為下述式 149899.doc ,14) ,14)201120097 式(14)中,£表示直接 -γ人& 埏、,〇 (不存在原子或原子團),或者 β 3雜凡素或官能基之直鏈 / 芳香族之有機基。作為官Μ 構的脂肪族或 Α… f為“A,可列舉醚基、烷氧基、鲖 土 @日基、醯胺基、羧基等。 式(14)中之E於為脂肪族之右嫵| — ^ 1曰職之有機基或方香族之有機基之 亦可分❹有取代基1為取代基,❹可列舉碳 「2〇之直鏈、分支或環狀之結構的脂肪族烴基,或者經 取代或未經取代芳香族烴基等。 式⑽中’ E可相對於左右之胺基之鍵結位置而鍵結於 鄰位'、間位、對位之任—者,E之鍵結位置於左右之苯環 中可為相同之位置,亦可如鄰位與對位般不同。 作為式(14)所表示之化合物,例如可列舉下述式⑻所表 ㈤合物(4,二胺基二苯基甲院)。 又 Η2ΝΛ_^Η2Λ>·ΝΗ2 …⑻ 作為二胺化合物,並無特別限定,具體可列舉: 3(4),8(9)-雙(胺基曱基)三環[5.2.102’6]癸烷、2,5(6)_雙(胺 基甲基)雙環[2.2.1]庚烷等脂環式二胺化合物;丨,2_二胺基 乙烷、1,6-二胺基己烷、ΐ,ι〇_二胺基癸烷、ι,12_二胺基十 二烷、1,14-二胺基十四烷及U8—二胺基十八烷等直鏈脂 肪族二胺化合物;四曱基_丨,3_二胺基丙烷等分支脂肪族二 149899.doc -21 . 201120097 胺化合物;對苯二胺、4,4,.二胺基二苯基甲烧、4,4,二胺 基-3,3,-二甲基二苯基甲烷、4,4,·二胺基二乙基二苯 基甲烧、4,4,-二胺基_3,3,,5,5,_四甲基二苯基甲烧、4,4,_二 胺基-3,3,,5,5,-四乙基:苯基甲烧、4,4,_二胺基:苯基趟、 2,2,-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙院、4,4,⑴3伸苯基雙 (1甲基-亞乙基.)]雙笨胺(雙苯胺M)、^七’心伸苯基雙(1_ 甲基-亞乙基)]雙苯胺(雙苯胺p)、1>3雙(4胺基苯氧基) 苯、雙(4-胺基苯氧基)苯、4,4,-二胺基聯苯、4,4,_雙 (4-胺基苯氧基)聯苯等芳香族二胺化合物等。該等之中, 就低熱線膨脹率化之觀點而言,較好的是對苯二胺' Μ、 ^胺基二苯基甲烷、4,4·_二胺基聯苯,等二胺化合物可 單獨使用一種’亦可併用兩種以上。 關於二胺化合物之使用量,相對於所有二官能酚化合物 1 moy較好的是〇卜2 m〇卜更好的是〇 Η 8 m〇1,進而 好的是0‘5〜1.5 mo卜例如於僅使用式(5)所表示之化合物盘 式⑷所表示之化合物作為二官㈣化合物之情形時,係指 相對於式(5)所表示之化合物與式⑹所表示之化合物之合 mo卜將二胺化合物之使用量設定為上述範圍。藉由 =相對於二官能盼化合W m〇1之二胺化合物之使用量設 為mol以下’可有效地抑制反應溶液之凝膠化。藉由 將相對於二官能齡化合物i mol之二胺化合物之使用量設 _以上’可使二官能齡化合物不殘存而充分反 應’使具有苯并十井環之熱固性樹脂進-步高分子量化。 本實施形態中,可將式(5)所表示之二官能盼化合物與 149899.doc -22- 201120097 式(6)所表示之二官能酚化合物併用 之熱固性樹脂,該情形時 ° 〃有本开^井環 之使用旦於所古* 式⑹所表不之二官能紛化合物 ^使用里於所有二官能㈣較好的是卜99咖1% 疋10〜90 m〇l%,進而好 更好的 叩計的疋10〜50 m〇1%,進而更 :;3°,1%。於將式(5)所表示之二官㈣化合 所:二二官能紛化合物併用之情形時,藉由將式(6)所表 能盼化合物之使用量設定為上述下限值以上,所 付之樹脂有與其他材料之相 上所 溶解性等進—步提昇之傾向j周配所用之溶劑中之 2隸進一步“之傾向。藉由將式⑹所表示之二官r 盼化合物之使用量設定為上述上限值以下,所得之樹脂有匕 製成固化膜等成形體時之執’曰 才之熱線膨脹率進—步降低之傾向。 ’磐化σ物’並無特別限定’較好的是甲醛,作為曱 =,能以其聚合物即三聚甲越、或水溶液即福馬林等形能 使用。又,亦能以藉由使 心 使甲路或二聚甲醛與醇類反應 之半祕之形態使用。作為此時之醇,並無特別限定可 列舉甲醇\乙醇、卜丙醇、異丙醇、“ 丁醇、2-丁醇等了 曱醇。醇可單獨使用Hi度之觀點而言,較好的* 娜忧用種,亦可併用兩種以上。 酸化合物之使用量相對於二胺化合…動後好的是Η mol,更好的是4〜7 。 疋4 7 m0l ,進而好的是4〜6 m(^。藉由將醛 化合物之使用量設定為8㈣以下’可減少對人體及環境 之影響。藉由將盤化合物之使用量設定為4 m〇1以上,可 使具有苯并十井環之熱固性樹脂進―步高分子量化。 I49899.doc -23- 201120097 具有苯并噚畊環之熱固性樹脂之製造方法中,亦可與二 吕月&齡化合物一起而進一步添加單官能酚化合物進行反 應於併用單目此齡化合物之情形時,會生成反應性末端 經苯并嘮畊環封端之聚合物。其結果,可於合成反應中控 制聚合物之分子量,有效地防止溶液之凝膠化。又,藉由 將聚合物之反應性末端封端,亦可使具有苯并咩_環之熱 固性樹脂之保存穩定性提昇。其結果,可有效地防止具有 苯并°号p井環之熱固性樹脂之不溶化。 作為單官能酚化合物,並無特別限定,例如可列舉苯 酚、鄰甲酚、間曱酚、對曱酚、對第三丁基苯酚、對辛基 本齡、對異丙苯基絲、十二烧基㈣、鄰苯基苯紛、對 苯基苯酚、1-萘酚、2_萘酚、間甲氧基苯酚、對甲氧基苯 紛、間乙氧基苯酚、對乙氧基苯酚、3,4_二曱基苯酚、 3,5-二曱基苯酚等。作為單官能酚化合物,就通用性及成 本之觀點而言較好的是苯I單官⑽化合物可單獨使用 一種,亦可併用兩種以上。 單官能紛化合物之使用量相對於所有二官㈣化合W ㈣較好的是0.5 下。藉由相對於所有二官㈣化合 物! m〇1將單官能酴化合物之使用量設定為〇5福以下, 可於合成反應中使具有苯并十井環結構之熱固性樹脂進一 步高分子量化,並且使單官能齡化合物充分反應,藉此可 使單官能酚之殘存量減少。 本實施形態中,可使用公知之溶劑作為溶劑,較好的是 使用含有環狀醋或内醋溶劑之溶劑作為合成溶劑。藉由使 149899.doc • 24 * 201120097 用該溶劑,於合成反應中不 ^ ^ 知生反應浴液之凝膠化或反 應產物之不溶化,進而,合成 — 、 操作性良好’可使合成 1程谷易。作為環狀酯或内旨 阳,合μ ’並無特別限定,例如 可列舉γ-己内酯、γ_戊内酯、 γ ]内Ss、β-丙内酯、β_丁内 酯、δ-戊内酯、δ_己内酯、ε_ 、 u d θ曰、3 -甲基辛-4-内酯、 4:羥基-3-戊烯酸γ_内醋等環狀酿或内酿溶劑。該等之中, 較好的是通用性較高之 一 y j円S曰、γ-己内酯及γ-戊内酯 專。環狀醋或内醋溶劑可單獨使用一種,亦可併用兩種以 上。 作為溶劑,亦可為環狀酿或㈣溶劑與醇之混合溶劑。 作為醇’並無特別限定’例如可列舉甲醇、乙醇、i-丙 •、異丙醇、丁醇、2_ 丁醇、異丁醇、2_甲氧基乙醇及 乙/基乙酵等。該等之中,較好的是異丁醇及2-甲氧基 乙%。醇可早獨使用一種,亦可併用兩種以上。 」乍為環狀醋或内醋溶劑與醇之混合溶劑,並無特別限 疋’就反應溫度等之H目军卜 丄 . ^ 硯點而§,較好的是γ- 丁内酯與異丁 醇、及γ-丁内酯與2-甲氧基乙醇之組合。 、/、 環狀醋或内醋溶劑與醇之混合溶劑中的醇之比例就有效 ^進仃°成反應之觀點而言,較好的是50體積%以下。 :由使醇之比例為5〇體積%以下,可於短時間内進行呈 本开十井環之熱固性樹脂之合成反應,故可提高合成效 」乍為溶劑’亦可為環狀醋或内醋溶劑與芳香族系非極性 溶劑之混合溶劑。芳香族系非極性溶劑並無特別限定,例 149899.doc •25· 201120097 如可列舉苯、甲苯、二甲苯 等之中,較好的是甲苯、二甲笨::二:二甲笨等。該 且價廉。芳香族李非極『制-原因在於通用性較高 以上。系非極性浴劑可單獨使用,亦可❹兩種 作為環狀㈣㈣溶劑與芳香族系非極性 劑,並無特別限定,就反庠π府望少w之他口冷 讥汉愿,皿度4之觀點而言, γ-丁内酯與’苯、及γ•丁内酯與二甲苯之組合。 關於環狀8旨或㈣溶劑與芳香族系非極性溶劑 一 劑中的芳㈣轉極性溶劑之_,就不使原料之溶= 下降之觀點而言,相對於混合溶劑整體較好的是5〇體積。/。 以下。藉由將芳香族系非極性溶劑之比例設定為50體積% 以下’可使原料更確實地溶解,從而可提高反應效率。 作為溶劑’亦可為環狀自旨或㈣賴、芳香㈣非極性 溶劑及醇之混合溶劑。就有效率地進行合成反應之觀點、 或不使原料於溶劑中之溶解性下降之觀點而言,芳香族系 非極性溶劑與醇之合計量較好的是混合溶劑整體之50體積 %以下。 關於溶劑之量’較好的是二官能酚化合物之福濃度為 0.1〜5.0 mol/L,更好的是〇卜4 〇 m〇1/L,進而好的是 0.1〜3.0 mol/L。藉由將二官能酚化合物之m〇i濃度設定為 0.1 mol/L以上,可進一步促進具有苯并啰畊環之熱固性樹 脂之合成反應速度,從而可提高反應效率。藉由將二官能 齡化合物之》辰度叹疋為5 · 〇 mo 1 /l以下,可於具有苯并α号p井 %之熱固性树知之合成反應時有效地抑制反應溶液之凝膠 149899.doc -26- 201120097 之熱固性樹脂之不 化,並且可防止所得之具有笨并呤啩環 溶化。 本實施形態之熱固性樹脂之製造方法中,添加混合原料 之順序並無特別限定,例如可將二官能紛化合物、二胺化 合物及搭化合物依序添加至溶劑中進行混合較好的是添 力:二官能酚化合物、二胺化合物及溶劑並加以混合而形成 混合溶液後’於該混合溶液中添加醛化合物進行混人。 即,本實施形態之製造方法亦可包括以下步驟:使二官能 酚化合:(上述式(5)所表示之化合物及上述式⑹所表示之 化口物等)、一胺化合物及溶劑混合而形成混合溶液;及 於上述混合溶液中進一步添加醛化合物進行反應。 本實施形態之熱固性樹脂之製造方法中,就提高反應效 率之觀點而言,亦可進行加熱,或亦可適當使用攪拌機、 攪拌子等於溶劑之授拌下添加混合二官能性紛化合物等。 反應視需要亦可進行氮氣等惰性氣體之沖洗而於惰性氣許 之存在下進行。 加熱之方法並無特別限定,例如可列舉使用油浴等溫戶 -周即為-下子上升至特定溫度*,於該溫度下保持為一— 之方法。 & 加溫處理時之特定溫度只要為可實現具有苯并啰 熱固性樹脂之合成反摩玄 ^ — . 夂應之效率化的溫度,則並無特別限 定,反應溶液溫度較好的是1〇〜15(rc之範胃,更好 的是―範圍。藉由將反應二 …疋為〗0C以上’可有效促進具有苯并十井環之熱固 149899.doc •27- 201120097 性樹脂之合成反應’從而可 — a , 進 V提尚反應效率。藉由脾 反應ί谷液溫度設定為15 〇 t u 日〇以下,可有效抑制反應溶液之 凝膠化,且可有效防止所得 脂之不溶化。進行反應溶液:〜井環之熱固性樹 心 之加熱時亦可使溶劑回流。 本實施形態之熱陳樹脂之製造方法亦可進而包含 於反應而生叙水去除之步驟。藉由將由於反應而生成之 水去除,可縮短具有苯并十井環之熱隨樹脂之合成反癖 時間’從而可實現反應之效率化。將所生成之水去除之; 法並無特別限定’可列舉與反應溶液中之溶劑共沸之方法 ?。例如可藉由使用帶旋塞之等壓滴液漏斗、戴氏冷凝 益适心-斯達克裝置等將所生成之水自反應體系中去 除。又,亦可藉由在反應步驟中對反應容器内進行減壓而 將所生成之水去除至體系外。 /加熱之持續時間並無特別限定,例如較好的是加熱開始 後1〜20小時左右’更好的是2〜15小時左右。可於加熱開始 後持續加熱1〜20小時後,解除反應溶液與油浴等溫度調節 益之接觸而放置冷卻,或亦可使用冷卻介質等進行冷卻。 本實施形態之熱固性樹脂之製造方法較好的是於使含有 式(5)所表示之化合物 '式(6)所表示之化合物、二胺化合 物及醛化合物之溶液反應之步驟之後,進而包含藉由鹼性 .水溶液清洗反應後之溶液之步驟。藉由進而包含清洗步 驟 了自反應浴液中效率佳地去除未反應之二官能紛化合 物或單官能酚化合物。 作為驗性水溶液’只要為使鹼性化合物溶解於水中而成 149899.doc -28- 201120097 “液’則並㈣職定。料鹼性化 限定’例如可列舉氫氧化鈉、氫…並…特別 等之中,就通用性之觀點而二鉀、虱㈣等。該 ^ 之硯點而吕’較好的是氫氧化鈉。 較好的是於清洗步驟中以驗性水溶液清洗 後’進而以蒸館水等清洗。例如 應-液 A 精田利用4餾水清洗數 :人,可有效地去除納離子等來源於驗性水溶液之離子。 本實施形態中’自反應溶液中回收具有笨并十井環之軌 固性㈣之方法並無特別限定’例如可列舉利用不良溶劑 之再沈澱法、濃縮固化法(溶劑減壓蒸餾去除卜喷霧乾燥 法等。本實施形態中,力需要亦可於反應後進行反應溶液 之過遽作為前處理。 士本實施形態而獲得之具有苯并十井環之熱固性樹脂 係經高分子量化,可藉由對該熱@性樹脂進行加熱等而促 進開環反應,可形成固化物。於對本實施形態之熱固性樹 脂進行加熱成形而製成膜等最終產品之情形時,可期待耐 熱性或可撓性等物性之提高。特別是可認為若使用二官能 酚化合物及二胺化合物,則反應後所得之具有苯并唠畊環 之熱固性樹脂維持線性之比例變高,其結果,有使該樹脂 固化後所得之膜等成形體(最終產品等)之可撓性、及玻璃 轉移溫度或熱分解溫度等耐熱性進一步提昇之傾向,可使 所得樹脂之物性更優異(然而’本實施形態之作用不限定 於此)。 本實施形態之具有苯并a号畊環之熱固性樹脂之藉由凝膠 參透層析法(GPC,Gel Permeation Chromatography)測定所 149899.doc -29- 201120097 仵之聚乙二醇換算值之重量平均分子量(Mw)較好的是 2000〜300000,更好的是2〇〇〇〜1〇〇〇⑼進而好的是 3〇〇〇〜5〇0〇〇,進而更好的是4〇〇〇〜3〇〇〇〇。本實施形態中, 所謂「經高分子量化之具有苯并咩畊環之熱固性樹脂」, 係指預聚物型之苯并十井樹脂、即重複單元中具有苯并 十井環之結構之_性樹脂,意味著其重量平均分子量係 控制於2000〜300000左右。 藉由將熱固性樹脂之重量平均分子量設定為2〇〇〇以上, 可提同藉由其後之開環反應所得之最終產品之耐熱性及可 ^ 進而’可提1^本實施形態之製造方法中製造之具有 苯并環之熱固性樹脂之回收作業性,從而可提高產 率藉由將重®平均分子量設定為30〇〇〇〇以下,可使合成 ㈣得之具有苯并㈣環之熱固性樹脂於各種有機溶劑中 之溶解性更優異。X,可確絲其他熱固性樹脂等之相容 、本實施形態中’作為控制所得之熱固性樹脂之重量平均 分子量之方法,例如可列舉以下方法··於合成反應中採集 反應洛液之—部分,藉由GPC敎該溶液中所溶解之且有 苯并十井環之熱固性樹脂之分子量,控制具有苯并㈣環 之熱固性樹脂之重量平均分子量。 ::本开十并環之熱固性樹脂可設定為結構中不含幽素 者:亦可使用不含齒素化合物作為雜質之溶劑製造, 亦可^成實質上不含函素化合物之熱固性樹脂。 具有本并十井環之熱固性樹脂視需要可添加固化促進 149899.doc 201120097 ‘專無機填充材、脫模劑、接著性賦予劑、界面 开:、著色劑、偶合劑、句化劑、其他熱固性樹脂等而 I物固性樹脂組合物。具有笨并十井環之熱固性樹脂組 二且〜進而含有上述溶劑。具有苯并十井環之熱固性樹 作積声板万法成屯或固化,可適合用 =層板或+導體密封材等電子材料'摩擦材或 合材料。 利用先前公知之方法使藉由本實施形態之製造方法所得 之具有苯并十井環之熱固性樹脂、含有該熱固性樹脂之孰 固性樹脂組合物成形或固化而獲得的成形體或固化物1 為電子零件·電子機器及其材料而適合於多層基板、積層 板、密封劑、接著劑等用途。 本實施形態之成形體係使上述具有苯并十井環之熱固性 樹脂、含有其之熱固性樹脂組合物視需要進行部分固化、 或不固化而獲得之成形體。作為本實施形態之成形體,由 於上述具有苯并十井環之熱固性樹脂於固化前亦具有成形 f生故可為暫且於固化前成形之後加熱而SMt Κ 形體)’亦可為在成形之同時固化者(固化物)。χ,其尺寸 或形狀並無特別限制’例如可列舉膜狀、片狀㈠反幻、塊 狀等,亦可進而具備其他部位(例如黏著層)。 本實施形態之電子機器含有上述具有苯并十井環之熱固 !·生樹月曰、上述熱固性樹脂組合物、上述成形體及上述固化 物之任一者。特別是成形體等可作為電子零件·電子機器 及其材料而適合用於要求優異之尺寸穩定性、特別是低熱 149899.doc 31 201120097 線膨脹率化之多層基板、積層板、 途。 密封劑 、接著劑等用
本實施形態中,作為雷;M 乍為電子機益,例如可列舉行動電話、 顯示機器、車用機5|、雷聰、、s — 心電細通訊機器等。此外,亦可用 於飛機構件、汽車構件、建築構件等,亦可用作導電柄 料、特別是金屬填料之耐熱性黏合劑而用於形成可流通直 流或交流之電流的電路之用途。 [實施例] 以下,藉由實施例對本發明加以更具體言兒日月,但本發明 不限定於該等實鮮卜再者,本實施例中使用之評價方法 及測定方法如下。 [重量平均分子量(Mw)之測定]
高效液相層析系統(島津製作所公司製造) 系統控制器:SCL-10A VP 送液單元:LC-10AD
VP除氣器:DGU-12A 示差折射計(RI)檢測器:RID-10A 自動注射器:SIL-10AD VP 管柱烘箱:CTO-IOAS VP 管柱:SHODEX KD803(排除界限分子量70000)χ2(串 管柱溫度:50°C 流量:0.8 mL/分 溶離液:二曱基甲醯胺(DMF,和光純藥工業公司製 149899.doc •32· 201120097 造,不含穩定劑,HPLC用。含有10 mmol/L之LiBr(溴化 鋰)) 樣品:0.7質量%
檢測器:RI 藉由上述測定條件,使用重量平均分子量(Mw)為 20000 、 14000 、 10000 、 8000 、 6000 、 4000 、 3000 、 2000 ' 15 00、1000、900、600、400、3 00、200 之標準聚 乙二醇(純正化學公司製造)製作校準曲線。藉由標準聚乙 二醇換算,測定藉由GPC測定所得之聚乙二醇換算值之重 量平均分子量(Mw)。 ['H-NMR之測定] 使用下述測定裝置、溶劑,以樣品濃度1.3質量%進行測 定。 測定裝置:JEOL製造,ECX400(400 MHz) 溶劑:使用含有0.05體積%2TMS(四甲基矽烷)之氘代 DMSO(二甲基亞砜;Sigma-Aldrich公司製造),或含有 〇·〇5 體積 % 之 TMS 之氣代氣仿(Cambridge Isotope Laboratories公司製造)。 [熱線膨脹率(CTE)之測定] 使用 SII Nanotechnology 公司製造之「TMA/SS6100」, 於拉伸模式下,於氮氣環境下以荷重5 mN、升溫速度5°C/ 分進行測定,求出25°C至150°C之熱線膨脹率(CTE)之平均 值(ppm/°C )。測定樣品係將所得之膜切成寬4 mm、長20 mm,以爽盤間之距離成為10 mm之方式設置。 149899.doc -33- 201120097 [實施例1] 於設有帶旋塞之等壓滴液漏斗及戴氏冷凝器之3〇〇 mLi 燒瓶内,才又入γ- 丁内S曰200 mL(和光純藥工業公司製造)、 4,4·-二經基二苯甲酮(以下稱為DHbP)2 59 g(〇 〇12 m〇1, 和光純藥工業公司製造)、雙酚A(以丁稱為BisA)24 66 g (0.108 mol,曰本 GE Plastics 公司製造)、44,_ 二胺基二苯 基曱烧(以下稱為MDA)23_89 g(0.12 mol,保土榖化學工業 公司製造,產品名「DAM」),對體系内開始氮氣沖洗(流 量15 mL/分)。將反應溶液於100°c下攪拌1小時,確認到 DHBP、BisA、MDA溶解後,將三聚曱醛(以下稱為 PFA)18.87 g(0.5 8 mol,三菱瓦斯化學公司製造,純度 91.60%)添加至上述燒瓶内,反應5小時。將如此而獲得之 反應溶液冷卻至室溫,過濾後,注入至1 L之甲醇中,使 產物沈澱析出。 藉由對所析出之沈澱固體減壓乾燥,而獲得具有苯并 p号畊環之熱固性樹脂A。所得之具有苯并吟p井環之熱固性 樹脂A之重量平均分子量(Mw)為約10000。 將該化合物之〗H-NMR波譜示於圖1。 DHBPMDA之呤畊環 $ p井環2位之亞甲基質子波峰:5.36 ppm 11号畊環4位之亞曱基質子波峰:4 59 ppm
BisA_MDA之p号喷環 4 α井環2位之亞曱基質子波峰:5.26 ppm 今11井環4位之亞曱基質子波峰:4.51 ppm 149899.doc -34· 201120097 來源於BisA之甲基之質子波峰:1.54 ppm 來源於MDA之亞曱基(-CH2-)之質子波峰:3 78 ppm [實施例2] 於設有帶旋塞之等壓滴液漏斗及戴氏冷凝器之300 mL之 燒瓶内,投入γ- 丁内S旨200 mL(和光純藥工業公司製造)、
DHBP 7.76 g(0.03 6 mol,和光純藥工業公司製造)、BisA 19.18 g(0.084 mol ’ 日本 GE Plastics 公司製造)、MDA 23.89 g(0.12 mo卜保土穀化學工業公司製造,產品名 「DAM」),對體系内開始氮氣沖洗(流量15 mL/分)。將反 應溶液於100°c下攪拌1小時,確認到DHBP、BisA、MDA >谷解後,將PFA 18_87 g(0.58 mol,三菱瓦斯化學公司製 造,純度91.60%)添加至上述燒瓶内,反應3小時。將如此 而獲得之反應浴液冷卻至室溫,過渡後,注入至1 L之甲 醇中,使產物沈澱析出。 藉由對所析出之沈澱固體減壓乾燥,而獲得具有苯并 嘮畊環之熱固性樹脂B。所得之具有苯并哼畊環之熱固性 樹脂B之重量平均分子量(Mw)為約6〇〇〇。 將該化合物之]H_NMR波譜示於圖2。 DHBP MDA之口咢口井環 :5.36 ppm :4.59 ppm 号畊環2位之亞甲基質子波峰 °号哜環4位之亞甲基質子波峰 BisA—MDA之^号畊環 十井環2位之亞甲基質子波峰·· 5.27 ppm 十井環4位之亞甲基質子波蜂:451啊 149899.doc -35- 201120097 來源於BisA之甲基之質子波峰:1.54 ppm 來源於MDA之亞甲基之質子波峰:3.78 ppm [實施例3] 於設有帶旋塞之等壓滴液漏斗及戴氏冷凝器之300 mL之 燒瓶内,投入γ- 丁内酯200 mL(和光純藥工業公司製造)、 DHBP 18.12 g(0_084 mol ’和光純藥工業公司製造)、BisA 8.22 g(0.036 mo卜日本GE Plastics公司製造)、MDA 23·89 g(0.12 mol ’保土穀化學工業公司製造,產品名 「DAM」),對體系内開始氮氣沖洗(流量15 mL/分)。將反 應溶液於100°C下攪拌1小時,確認到DHBP、BisA、MDA 溶解後’將PFA 18.87 g(0.58 mol,三菱瓦斯化學公司製 造,純度91.60%)添加至上述燒瓶内,反應4小時。將如此 而獲得之反應溶液冷卻至室溫,過濾後,注入至丨L之曱 醇中,使產物沈澱析出。 藉由對所析出之沈澱固體進行減壓乾燥,而獲得具有苯 并%畊ί哀之熱固性樹脂C。所得之具有苯并崎畊環之熱固 性樹脂C之重量平均分子量(Mw)為約8〇〇〇。 將該化合物之^-NMR波譜示於圖3。 DHBP—MDA之号井環 噚畊環2位之亞甲基質子波峰:5 48 ppm 嘮畊環4位之亞甲基質子波峰:4 66 ppm BisA_MDA之十井環 噚畊環2位之亞甲基質子波峰:5.31 ppm 噚畊環4位之亞曱基質子波峰:451 ppm 149899.doc -36- 201120097 來源於BisA之曱基之質子波峰·· i.49 ppm 來源於MDA之亞曱基之質子波峰:3 68 ppm [實施例4] 於設有帶旋塞之等壓滴液漏斗及戴氏冷凝器之3〇〇 mL之 燒瓶内,投入γ-丁内酯200 mL(和光純藥工業公司製造)、 DHBP 12.94 g(0.06 mol ’和光純藥工業公司製造)、BisA 13.70 g( 0.06 mol,日本 GE Plastics 公司製造)、對苯二胺 (以下亦稱為PDA)12.99 g(0.12 mol ’大新化成工業公司製 造,產品名「Paramine」),對體系内開始氮氣沖洗(流量 15 mL/分)。將反應溶液於100。〇下攪拌1小時,確認到 DHBP、BisA、PDA 溶解後,將 PFA 18.87 g(〇.58 mol ,三 菱瓦斯化學公司製造,純度91.60%)添加至上述燒瓶内, 反應5小時。將如此而獲得之反應溶液冷卻至室溫,過濾 後,注入至1 L之曱醇中,使產物沈澱析出。 藉由對所析出之沈澱固體進行減壓乾燥,而獲得具有笨 并4啡環之熱固性樹脂D。所得之具有笨并呤畊環之熱固 性樹脂D之重量平均分子量(Mw)為約800〇。 將該化合物之W-NMR波譜示於圖4。 DHBP PDA之口号口井環 11号畊環2位之亞曱基質子波峰:5.43 ppm °号啩環4位之亞曱基質子波峰:4.61 ppm BisA_PDA之呤畊環 σ号畊環2位之亞曱基質子波峰:5.25 ppm °号畔環4位之亞曱基質子波峰:4.45 ppm 149899.doc •37· 201120097 來源於BisA之甲基質子波峰:148 ppm [實施例5] 於設有帶旋塞之等壓滴液漏斗及戴氏冷凝器之3〇〇爪1之 燒瓶内,投入γ- 丁内酯200 mL(和光純藥工業公司製造)、 DHBP 18.12 g(0.084 mol,和光純藥工業公司製造)、msA 8.22 g(0.〇36 m〇1,曰本GE ―如公司製造)、pDA i2 99 g((M2 mol ,大新化成工業公司製造,產品名 「Paramine」)’對體系内開始氮氣沖洗(流量15 mL/分)。 將反應溶液於HHTC下攪拌丨小時,確認到DHBp、則“、 屢溶解後,將PFA 18_87 g(0.58 m〇1,三菱瓦斯化學公司 製造,純度91.60%)添加至上述燒瓶内,反應4小時。將如 此而獲得之反應溶液冷卻至室溫,過濾後,注入至丨[之 甲醇中,使產物沈澱析出。 藉由對所析出之沈澱固體進行減壓乾燥’而獲得具有苯 并吟畊環之熱固性樹脂E。所得之具有苯并噚畊環之熱固 性樹脂E之重量平均分子量(Mw)為約7〇〇〇。 將該化合物之〗H-NMR波譜示於圖$。 DHBP_PDA之号畊環 噚畊環2位之亞曱基質子波峰:5.44ppm 噚畊環4位之亞甲基質子波峰:461 ppm BisA_PDA之号畊環 嘮畊環2位之亞甲基質子波峰:5 26 ppm 嘮畊環4位之亞甲基質子波峰:4 46 ppm 來源於BisA之甲基之質子波峰:i 48ppm £ 149899.doc -38- 201120097 [實施例6] 於設有帶旋塞之等壓滴液漏斗及戴氏冷凝器之300 mL之 燒瓶内,投入γ-丁内酯200 mL(和光純藥工業公司製造)、 DHBP 21.99 g(0.102 mol ’和光純藥工業公司製造)、BisA 4·11 g(0.018 mol ’ 日本GE Plastics公司製造)、PDA 12.99 g(0.12 mol ,大新化成工業公司製造,產品名 「Paramine」)’對體系内開始氮氣沖洗(流量15 mL/分)。 將反應溶液於l〇〇°C下攪拌1小時,確認到DHBP、BisA、 PDA溶解後’將PFA 18.87 g(0.58 mol,三菱瓦斯化學公司 製造,純度9 1.6〇%)添加至上述燒瓶内,反應3小時。將如 此而獲得之反應溶液冷卻至室溫,過濾後,注入至丨:之 曱醇中,使產物沈澱析出。 藉由對所析出之沈澱固體進行減壓乾燥,而獲得具有苯 并哼畊環之熱固性樹脂F。所得之具有苯并呤哺環之熱固 性樹脂F之重量平均分子量(Mw)為約6000。 將該化合物之h-NMR波譜示於圖6。 DHBP_PDA之口咢口井環 哼畊環2位之亞甲基質子波峰:5.44 Ppm 噚畊環4位之亞曱基質子波峰:461 ppm BisA_PDA之号井環 呤畊環2位之亞甲基質子波峰:5 26 ppm 哼畊環4位之亞曱基質子波峰:4 45 ppm 來源於BisA之曱基質子波峰:1.48 ppm [實施例7] 149899.doc -39- 201120097 於設有帶旋塞之等壓滴液漏斗及戴氏冷凝器之300 mL之 燒瓶内,投入γ- 丁内酯200 mL(和光純藥工業公司製造)、 DHBP 23.29 g(0.108 mol,和光純藥工業公司製造)、BisA 2·74 g(0.012 mol,曰本GE Plastics公司製造)、PDA 12.99 g(0.12 m〇l ,大新化成工業公司製造,產品名 「Paramine」),對體系内開始氮氣沖洗(流量15 mL/分)》 將反應溶液於100°C下攪拌1小時,確認到DHBP、BisA、 PDA溶解後,將PFA 18.87 g(0.58 mo卜三菱瓦斯化學公司 製造’純度91.60%)添加至上述燒瓶内,反應4小時。將如 此而獲得之反應溶液冷卻至室溫,過濾後,注入至1 L之 曱醇中,使產物沈澱析出。 藉由對所析出之沈澱固體進行減壓乾燥,而獲得具有苯 并0号11井環之熱固性樹脂G。所得之具有苯并„号畊環之熱固 性樹脂G之重量平均分子量(Mw)為約7〇〇〇。 將該化合物之W-NMR波譜示於圖7。 DHBPPDA之口号畊環 噚畊環2位之亞曱基質子波峰:5 43 ppm 呤畊環4位之亞曱基質子波峰:46〇ppm BisA_PDA之11号口井環 十井環2位之亞甲基質子波峰:5 26 _ 十井環4位之亞曱基質子波峰:4 45 _ 來源於BisA之甲基質子波峰:148 [比較例1] 之500 mL之 於設有帶旋塞之等壓滴 液漏斗及戴氏冷凝器 149899.doc μ •40· 201120097 燒瓶内,於室溫條件下添加混合曱苯190 mL及異丁醇10 mL。 其後,於上述燒瓶内於室溫下添加混合Bis A 27.4 g(0.12 mol,日本GE Plastics公司製造)、2,2'-雙[4-(4-胺基本乳 基)苯基]丙烷(以下,稱為BAPP)51.3 g(0.125 mol,和歌山 精化工業公司製造,產品名「BAPP」)、苯酚〇·9 g(0_0096 mol)。自該時點起對體系内開始氮氣沖洗(流量15 mL/ 分)。 將反應溶液浸潰於油浴中,於油浴之溫度達到65°C後, 目測確認到粉狀物質消失後,將PFA 19.5 g(0.60 mol,三 菱瓦斯化學公司製造,純度91.60%)添加至上述燒瓶内, 使其回流並反應2小時。 其後,一邊將反應中生成之水藉由與曱苯、異丁醇共沸 而蒸條去除至體系外一邊進行反應。蒸館去除開始後,進 行6小時回流。 將如此而獲得之反應溶液冷卻至室溫,過渡後,注入至 1 L之甲醇中,使產物沈澱析出。藉由對所析出之沈澱固 體進行減壓乾燥’而獲得具有苯并,号畊環之熱固性樹脂 Η。所得之具有苯并P号畊環之熱固性樹脂η之重量平均分 子量為約16000。 [固化膜之製作] [實施例8〜10] 於玻璃谷器中,於二甲基甲醯胺5 g中溶解實施例丨〜3中 製作之熱固性樹脂6 g,獲得黃色之黏稠液。使用敷料器 M9899.doc .. 201120097 將該黏稠液塗佈於聚醯亞胺(pi)膜上,於8(rc下保持1〇八 鐘’於100°C下保持10分鐘’於15(TC下保持10分鐘,= 180°C下保持30分鐘,於200°C下保持30分鐘,於22〇χ:τ 保持30分鐘,於240°C下保持30分鐘,於26(rc下保持^卜 時,於烘箱中進行熱固化。藉由該熱固化而獲得膜狀之固 化物(膜A〜C)。該固化物為黃色透明,厚度為45 μιη。 [實施例11〜14] 於玻璃容器中,於二甲基甲醯胺5 g中溶解實施例4〜7中 製作之熱固性樹脂6 g ’獲得紅色之黏稠液。使用敷料器 將該黏稠液塗佈於聚醯亞胺(PI)膜上,於8〇t下保持1〇分 鐘’於100°C下保持10分鐘,於i5(rc下保持1〇分鐘,於 180°C下保持30分鐘,於20(TC下保持30分鐘,於220。(:下 保持30分鐘,於240°C下保持30分鐘,於26(TC下保持1小 時’於烘箱中進行熱固化。藉由該熱固化而獲得膜狀之固 化物(膜D〜G)。該固化物為紅色透明,厚度為45 。 [比較例2] 於玻璃容器中,於二甲基甲醯胺5 g中溶解比較例丨中製 作之熱固性樹脂Η 5 g,獲得黃色之黏稠液。使用敷料器 將該黏稠液塗佈於PI膜上,於8〇〇c下保持丨〇分鐘,於 100°C下保持10分鐘’於15〇〇C下保持1〇分鐘,於i8(rc下 保持30分鐘,於200t下保持3〇分鐘,於22〇t下保持3〇分 鐘’於240<>C下保持1小時,於烘箱中進行熱固化。藉由該 熱固化而獲得膜狀之固化物(膜H)。該固化物為黃色透 明’厚度為5 1 μηι。再者,由於若加熱至26(rc便會發生熱 149899.doc • 42· 201120097 分解,故將240°C作為上限進行熱固化。 將各膜之熱線膨脹率之平均值示於下述表1。 [表1] 樹脂 膜 最終固化條件 CTE(ppm/°C) 25〇C~150〇C 實施例1 A 實施例8 A 260。。1 h (空氣中) 51 實施例2 B 實施例9 B 50 實施例3 C 實施例10 C 47 實施例4 D 實施例11 D 260〇C 1 h (空氣中) 39 實施例5 E 實施例12 E 36 實施例6 F 實施例13 F 34 實施例7 G 實施例14 G 33 比較例1 Η 比較例2 Η 240〇C 1 h (空氣中) 58 [對有機溶劑之溶解性及對其他種類之樹脂之相容性] [實施例15] 於玻璃容器中,稱取實施例5中製造之熱固性樹脂E 0.1 g、環己酮5 g(和光純藥工業公司製造),利用去泡攪拌太 郎ARE-250(THINKY股份有限公司製作)攪拌10分鐘,結果 獲得了熱固性樹脂E溶解而成之均勻溶液。 [比較例3] 於設有帶旋塞之等壓滴液漏斗及戴氏冷凝器之300 mL之 燒瓶内,投入γ- 丁内酯200 mL(和光純藥工業公司製造)、 DHBP 25.89 g(0.12 mol,和光純藥工業公司製造)、PDA 12.99 g(0.12 mol,大新化成工業公司製造,產品名 「Paramine」),對體系内開始氮氣沖洗(流量1 5 mL/分)。 將反應溶液於l〇〇°C下攪拌1小時,確認到DHBP、PDA溶 解後,將PFA 18.87 g(0.5 8 mol,三菱瓦斯化學公司製造, 149899.doc -43 - 201120097 純度91.60%)添加至上述燒瓶内,反應4小時。將如此而獲 得之反應溶液冷卻至室溫,過濾後,注入至1 L之曱醇 中’使產物沈澱析出。 藉由對所析出之沈澱固體進行減壓乾燥,而獲得具有苯 并p井環之熱固性樹脂I。所得之具有苯并嘮畊環之熱固 性樹脂I之重量平均分子量(Mw)為約7〇〇〇。 [比較例4] 於玻璃容器中,稱取比較例3中製造之熱固性樹脂j i g、環己酮5 g(和光純藥工業公司製造),利用去泡攪拌太 郎ARE-250(THINKY股份有限公司製造)攪拌1〇分鐘,但熱 固性樹脂I不溶。 [實施例16] 於玻璃容器中,稱取熱固性樹脂E ^ g、雙酚A型環氧 樹脂RE-410S 5 g(液狀,日本化藥公司製造),利用去泡攪 拌太郎ARE-25〇(THINKY股份有限公司製造)攪拌丨〇分鐘。 目測觀察所得溶液之狀態,結果均勻。 [比較例5] 於玻璃容器中,稱取熱固性樹脂丨〇.丨g、雙酚a型環氧 樹脂RE-410S 5 g(液狀,日本化藥公司製造),利用去、包攪 掉太郎ARE-25〇(TmNKY股份有限公司製造)搜摔ι〇分鐘。 目測觀察所得溶液之狀態’結果為混濁狀況。 [實施例17] 於玻璃容器中’稱取熱固性樹脂E 〇1 •1 g、烷基苯酚單縮 水甘油醚YED1Z2 5 g(液狀,三菱化學 予a司製造),利用去 149899.doc -44 - 201120097 泡授掉太郎arE-250(thinky股份有限公司製造)搜掉】〇分 鐘。目測觀察所得溶液之狀態,結果均勻。 [比較例6] 於玻璃容器中,稱取熱固性樹脂j 〇1 g、烧基苯紛單縮 水甘油醚YED122 5 g(液狀,三菱化學公司製造),利用去 泡攪拌太郎ARE-250(THINKY股份有限公司製造)攪拌丨〇分 鐘。目測觀察所得溶液之狀態,結果為混濁狀況。 由以上情況可確認,各實施例中,可實現熱線膨脹率之 降低,尺寸穩定性優異,並且對有機溶劑之溶解性及對其 他種類之樹脂之相容性優異。 本申請案係基於2009年9月30日向曰本專利局提出申請 之曰本專利申請案(日本專利特願2009-228803),其内容以 參照之方式併入至本文中。 [產業上之可利用性] 本發明之具有料㈣環之熱gj輯脂、熱@性樹脂組 口物其成形體及固化物於積層板或半導體密封材等電子 材料、摩擦材或磨石等結合材料之領域中具有產業上之可 利用性’進而亦可適合用作各種電子機器。 【圖式簡單說明】 圖1係實靶例1中製造之具有苯并呤啩環之熱固性樹脂之 質子核磁共振波譜Ch-nmr波譜)。 圖2係實施例2中製造之具有苯并十井環之熱固性樹脂之 質子核磁共振波譜Oh-nmr波譜)。 圖3係實施例3中製造之具有苯并十井環之熱固性樹脂之 149899.doc •45· 201120097 質子核磁共振波譜Ch-nmr波譜)。 圖锡實施例4中製造之具有笨并十井環之熱固性樹脂之 質子核磁共振波譜Oh-nmr波譜)。 圖5係實施例5中製造之具有笨并十井環之熱固性樹脂之 質子核磁共振波譜"H-NMR波譜)。 /6係實施例6中製造之具有苯并^環之熱固性樹脂之 質子核磁共振波譜波譜)。 圖7係實施例7中製造之具有苯并十井環之熱固性樹脂之 質子核磁共振波譜CH-NMR波譜)。 149899.doc •46·
Claims (1)
- 201120097 七、申請專利範圍: 1. 一種具有苯并°号畊環之熱固性樹脂,其包含下述式(〖)所 示結構A及下述式(2)所示結構0, [化1]式中,R1及R2分別獨立表斧氮或碳數1〜20之有機基, Y1表示碳數1〜20之可含雜元素之具有直鏈、分支或環狀 結構的脂肪族或芳香族之二胺殘基之有機基,η表示 1〜500之整數;又,*表示鍵結部位; [化2]式中,R3及R4分別獨立表斧氫或碳數1〜20之有機基, X表示礙數1〜2〇之可含雜元素之具有直鏈、分支或環狀 結構的脂肪族或芳香族之有機基,Υ2表示碳數卜20之可 3雜元素之具有直鏈、分支或環狀結構的脂肪族或芳香 族之二胺殘基之有機基,m表示卜綱之整數;又,*表 示鍵結部位。 2·如請求項1之具有笨并咩吔卢^ 尽开可井裱之熱固性樹脂,其中上述 結構A之R1及R2均為氫。 149899.doc 201120097 3. 如請求項1或2之具有苯并呵畊環之熱固性樹脂,其中上 述結構Α之R1及R2與上述結構Β之R3及R4均為氫。 4. 如請求項1至3中任一項之熱固性樹脂,其中上述熱固性 樹脂中上述結構A之含量對上述結構β之含量的比率 (A/B,莫耳比)為1/99〜99/1。 5. 如請求項!至4中任一項之熱固性樹脂,其中上述熱固性 樹脂中上述結構A之含量對上述結構B之含量的㈣ (A/B ’ 莫耳比)為 70/3 0 〜9 〇/1〇。 6. 如凊求項1至5中任一項之jl古贫故。。 炉η 項之具有本并°亏畊環之熱固性樹 上述Y或上述β之至少任—者為下述式⑺所示 [化3]…(3) 式中,*表示鍵結部位。 7.如請求項丨至6中任一 + , 脂,其中上述丫^上 ”本开十井環之熱固性樹 結構 [化4] 結構, ^之至少任-者為下述式(4)所示 伞 * 式中,*表示鍵結部位 8.如請求項】至7中任 "•(4) 項之具有苯并气畊 環之熱固性樹 149899.doc 201120097 脂’其中上述X為選 一者, 由下述群Gla所構成之群中之至少 [化5] Gla : 9.孝群G1 a中,*表示鍵結部位。 種具有苯并十井環之熱固性樹脂,其係藉由使下述式 ()所示化δ物、下述式(6)所示化合物、二胺化合物及 醛化合物反應而獲得, [化6]式中’ R1及R2分別獨立表示氫或碳數! 〜20之有機基; [化7]式中’ R3及R4分別獨立表示氫或碳數1〜20之有機基, X表示碳數1〜20之可含雜元素之具有直鏈、分支或環狀 149899.doc 201120097 ίο. 結構的脂肪旗十 私或芳香族之有機基。 如請求項9之I 士 二胺化合物為了并十井環之熱固性樹脂,其中上述 合物之至少往一 4式⑺所示化合物或下述式(8)所示化 一 者, [化8].(7)如請求項9或1〇之 •"(8) 〇 11. 12. 於内雖溶料如性樹脂,其_ -種具有笨并十井環之熱固性使下述式(5)所示化合物 g之製造方法’其包’ 化合物及酸化合物反應之步驟/ (6)所示化合物、二用 [化 10] 式中,R1及R2分別獨立表 [化 11] 示氫或碳數1〜20之有機基149899.doc 201120097 式中,R_3 X表示碳數1 R3及R4分別獨 立表示氫或碳數1〜2〇之有機基, 20之可含雜元素之具有直鏈、 、分支或環狀 結構的脂肪族或芳香族之有機基。 13. 一種熱固性樹脂組合物,丨包含如請求項⑴1中任— 項之熱固性樹脂或藉由如請求項12之製造方法所得之熱 固性樹脂。 14. 種成形體,其係將如請求項1至11中任一項之熱固性 樹脂、藉由如請求項12之製造方法所得之熱固性樹脂或 如請求項13之熱固性樹脂組合物成形而獲得。 15. —種固化物,其係使如請求項14之成形體固化而獲得。 16· —種電子機器,其包含如請求項14之成形體或如請求項 15之固化物。 149899.doc
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