TW202413477A - 多官能乙烯基樹脂、其製造方法、多元羥基樹脂、多官能乙烯基樹脂組成物及多官能乙烯基樹脂硬化物 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種乙烯基樹脂，所述乙烯基樹脂的溶劑溶解性優異，並且提供耐熱性、熱分解穩定性、導熱性、低介電常數、低介電損耗角正切、阻燃性優異的硬化物，且有效用於電氣/電子零件類的密封、電路基板材料等中。一種多官能乙烯基樹脂，由下述通式（1）表示，所述多官能乙烯基樹脂的特徵在於，乙烯基當量為200 g/eq～450 g/eq，羥基當量為5000 g/eq以上，總氯量為1000 ppm以下。
Description
本發明是有關於一種多官能乙烯基樹脂，詳細而言是有關於一種有效用於半導體密封、積層板、散熱基板等電氣/電子零件用絕緣材料中的溶劑溶解性優異的多官能乙烯基樹脂、其製造方法、樹脂組成物及使該些硬化而得的耐熱性、熱分解穩定性、導熱性、低介電常數、低介電損耗角正切、阻燃性優異的樹脂硬化物。
關於用於通訊設備的印刷基板、密封材料、澆注材料等，隨著通訊速度、通訊量的增大而對高速通訊技術積極地進行研究以提高訊號傳輸速度。對此種用途中的電子材料要求可降低介電損耗的材料，於印刷基板用途中進一步要求能夠達成多層化的硬化性樹脂。
另一方面，由於來自此種對資訊量多的資料進行處理的電子運算零件的發熱多，且因熱蓄積而發生電子運算零件的處理速度下降等不良情況，因此作為於印刷基板中藉由散熱器等適宜地冷卻的技術，已知有組入銅幣、銅嵌件等傳熱構件組裝的方法（專利文獻1）、或將調配的填料的形狀形成為特殊的形狀（專利文獻2）等各種辦法。但是，此種方法會導致重量的增加或設備的大型化而欠佳。
另外，於密封材料組成物中，作為提高導熱率的方法，採用藉由對各種填料的種類與量進行研究而對來自電子運算零件的熱進行除熱的方法，例如嘗試了使其含有導熱率大的結晶二氧化矽、氮化矽、氮化鋁、球狀氧化鋁粉末等無機填充材料等（專利文獻3、專利文獻4）。然而，若提高無機填充材料的含有率，則會產生成形時黏度上升，並且流動性下降，成形性受損的問題。因此，單純提高無機填充材料的含有率的方法存在極限。
根據所述背景，亦對藉由基質樹脂自身的高導熱率化來提高組成物的導熱率的方法進行了研究。例如，提出了具有剛性的液晶原基的液晶性的環氧樹脂及使用所述環氧樹脂的環氧樹脂組成物（專利文獻5、專利文獻6）。但是，作為該些環氧樹脂組成物中使用的硬化劑，使用芳香族二胺化合物，在無機填充材料的高填充率化方面存在極限，並且就電絕緣性的方面而言亦存在問題。另外，於使用芳香族二胺化合物的情況下，雖然可確認硬化物的液晶性，但硬化物的結晶化度低，且就高導熱性、低熱膨脹性、低吸濕性等方面而言不充分。進而，為了顯現液晶性，需要施加強力磁場而使分子配向，為了於工業上廣泛利用，在設備方面亦存在大的限制。另外，於與無機填充材料的調配系統中，與基質樹脂的導熱率相比，無機填充材料的導熱率絕對大，即便提高基質樹脂自身的導熱率，亦存在不會大大有助於提高作為複合材料的導熱率的現實，無法獲得充分的導熱率提高效果。
於專利文獻7中，作為兼具高導熱性與低介電損耗角正切的多官能乙烯基樹脂，揭示了具有聯苯骨架的四官能以上的乙烯基樹脂，但未記載所述多官能乙烯基樹脂及作為其原料的多元羥基樹脂的溶劑溶解性，完全未提及殘存的極性基等雜質對導熱率帶來的影響。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-170493號公報
[專利文獻2]國際公開2013/100172號
[專利文獻3]日本專利特開平11-147936號公報
[專利文獻4]日本專利特開2002-309067號公報
[專利文獻5]日本專利特開平11-323162號公報
[專利文獻6]日本專利特開平9-118673號公報
[專利文獻7]國際公開2021/200414號
本發明的目的在於提供一種乙烯基樹脂組成物、以及提供一種所述乙烯基樹脂組成物的硬化物，所述乙烯基樹脂組成物的溶劑溶解性優異，並且提供耐熱性、熱分解穩定性、導熱性、低介電常數、低介電損耗角正切、阻燃性優異的硬化物且有效用於電氣/電子零件類的密封、電路基板材料等中。另外，另一目的在於提供一種所述乙烯基樹脂組成物中使用的乙烯基樹脂、以及適合作為所述乙烯基樹脂的中間體的多元羥基樹脂。
本發明者等進行了努力研究而發現：期待具有特定結構的多官能乙烯基樹脂解決所述課題，而且其硬化物於耐熱性、熱分解穩定性、導熱性、低介電常數、低介電損耗角正切、阻燃性方面顯現出效果。
即，本發明是一種多官能乙烯基樹脂，由下述通式（1）表示，所述多官能乙烯基樹脂的特徵在於，乙烯基當量為200 g/eq～450 g/eq，羥基當量為5000 g/eq以上，總氯量為1000 ppm以下。
[化1]
式（1）中，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO
2-、-CO-或二價的碳數1～6的烴基，X是選自苯環、萘環及聯苯環的群組中的芳香環，n表示0～20的數。
較佳為由下述通式（2）表示的多官能乙烯基樹脂。
[化2]
式（2）中，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO
2-、-CO-、或二價的碳數1～6的烴，且至少一個不為單鍵。p及q分別獨立地表示0～20的數。
另外，本發明是一種多官能乙烯基樹脂的製造方法，為製造所述多官能乙烯基樹脂的方法，其特徵在於，使式（3）所表示的4,4'-二羥基聯苯與式（4）所表示的芳香族交聯劑反應後，進一步與式（5）所表示的二官能酚化合物反應，從而獲得通式（6）所表示的多元羥基樹脂，使所述多元羥基樹脂與氯甲基苯乙烯反應。
[化3]
[化4]
式（4）中，X表示羥基、鹵素原子或碳數1～6的烷氧基。
[化5]
式（5）中，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO
2-、-CO-、或二價的碳數1～6的烴。
[化6]
式（6）中，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO
2-、-CO-、或二價的碳數1～6的烴，且至少一個不為單鍵。p及q分別獨立地表示0～20的數。
本發明是一種多元羥基樹脂，其特徵在於，由下述通式（6）表示，且羥基當量為100 g/eq～350 g/eq。
[化7]
式（6）中，A、p及q為上文所述的含義。
進而，本發明是一種含有所述多官能乙烯基樹脂與自由基聚合起始劑作為必需成分的多官能乙烯基樹脂組成物，且是有關於一種將所述多官能乙烯基樹脂組成物硬化而成的多官能乙烯基樹脂硬化物。
本發明的多官能乙烯基樹脂的溶劑溶解性優異，且適於積層、成形、澆注、接著等用途中使用的乙烯基樹脂組成物及其硬化物。而且，所述硬化物的耐熱性、熱分解穩定性、導熱性、低介電常數、低介電損耗角正切、阻燃性亦優異，因此對於電氣/電子零件類的密封、電路基板材料等而言較佳。
以下，詳細地說明本發明。
本發明的多官能乙烯基樹脂是通式（1）所表示的乙烯基樹脂，所述乙烯基樹脂的特徵在於，乙烯基當量為200 g/eq～450 g/eq，羥基當量為5000 g/eq以上，總氯量為1000 ppm以下。
[化8]
n是重複數（數量平均），表示0～20的數。本發明的乙烯基樹脂通常是重複數（n）的值不同的成分的混合物，n的平均值（數量平均）較佳為0.1～15的範圍，更佳為0.5～10的範圍。A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO
2-、-CO-或二價的碳數1～6的烴基，X是選自苯環、萘環及聯苯環的群組中的芳香環。就導熱率的觀點而言，A較佳為單鍵，X較佳為聯苯環。
本發明的多官能乙烯基樹脂的乙烯基當量為200 g/eq～450 g/eq。較佳為230 g/eq～300 g/eq，更佳為240 g/eq～280 g/eq。於小於所述範圍的情況下，n=0的含有率變高，因此有因結晶成分增加而導致溶劑溶解性下降的擔憂，另外，有因硬化後的分子運動的約束力下降而導致耐熱性、導熱率下降的擔憂。另一方面，於大於所述範圍的情況下，反應性下降而有難以獲得均勻的硬化物的擔憂。
本發明的多官能乙烯基樹脂就極性基而言，羥基當量為5000 g/eq以上，總氯量為1000 ppm以下。
本發明的多官能乙烯基樹脂可藉由使多元羥基樹脂與氯甲基苯乙烯反應而獲得，但此時於未反應而殘存的羥基小於5000 g/eq的情況下，硬化變得不充分，導熱率及耐熱性下降。另外，由於羥基為極性基，其殘存會阻礙介電常數、介電損耗角正切的降低。羥基當量較佳為10,000 g/eq以上，更佳為12,000 g/eq以上。
另一方面，作為氯成分，具有源自氯甲基苯乙烯的成分、源自多元羥基樹脂中的交聯劑的成分。該些於乙烯基樹脂的溶劑溶解性低的情況下，難以去除。於氯成分殘存多於1000 ppm的情況下，會阻礙介電常數、介質損耗角正切的降低，阻礙硬化反應，從而存在導熱率、耐熱性下降的傾向。總氯量較佳為700 ppm以下，更佳為500 ppm以下。
本發明的多官能乙烯基樹脂較佳為通式（2）所表示的多官能乙烯基樹脂。
[化9]
p及q是重複數（數量平均），表示0～20的數。較佳為p及q的值不同的成分的混合物。p/（p+q）的比率（莫耳比）較佳為0.50～0.95，更佳為0.70～0.95。於小於0.50的情況下，耐熱性、高導熱性的效果小，於大於0.95的情況下，結晶性變強，溶劑溶解性下降。p的平均值較佳為0.1～10，更佳為0.5～5。q的平均值較佳為0.1～5，更佳為0.1～2。
A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO
2-、-CO-、或二價的碳數1～6的烴。與具有A的聯苯結構鍵結的兩個乙烯基苄基醚基的取代位置理想為至少包含2,2'體。於通式（1）中，於A為單鍵、即兩末端為聯苯環的情況下，其所鍵結的兩個乙烯基苄基醚基的取代位置較佳為4,4'位與2,2'位，此兩末端聯苯基的比率較佳為2,2'位為整體的40莫耳%～90莫耳%。於A不為單鍵、即乙烯基樹脂的兩末端不為聯苯環而例如為二苯基甲烷結構的情況下，其所鍵結的兩個乙烯基苄基醚基的取代位置較佳為4,4'位為30莫耳%～100莫耳%。
所述式（2）所表示的多官能乙烯基樹脂可藉由式（6）所表示的多元羥基樹脂與氯甲基苯乙烯進行反應來製造。
[化10]
式（6）的多元羥基樹脂中，A、p、q、p/（p+q）的比率與所述多官能乙烯基樹脂相同。
本發明的式（6）所表示的多元羥基樹脂的羥基當量較佳為100 g/eq～350 g/eq。該些多元羥基藉由部分或整體被乙烯基化而形成本發明的式（2）所表示的多官能乙烯基樹脂。
關於所述多元羥基樹脂，可藉由如下述式（7）所示般使式（3）所表示的4,4'-二羥基聯苯與式（4）所表示的具有聯苯結構的芳香族交聯劑反應後，與式（5）所表示的二官能的酚化合物反應來製造。
[化11]
[化12]
此處，X表示羥基、鹵素原子或碳數1～6的烷氧基。
[化13]
此處，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO
2-、-CO-、或二價的碳數1～6的烴。
[化14]
作為合成原料的式（3）所表示的4,4'-二羥基聯苯與式（5）所表示的二官能的酚化合物在裝入時的莫耳比率較佳為4,4'-二羥基聯苯為0.50～0.95，更佳為0.70～0.95。於4,4'-二羥基聯苯的比率少於所述範圍的情況下，耐熱性、高導熱性不充分，於多的情況下，結晶性強，因此溶劑溶解性下降。
作為式（5）的二官能酚化合物，具體而言，為2,2'-二羥基聯苯、4,4'-二羥基二苯醚、4,4'-二羥基二苯基酮、4,4'-二羥基二苯基碸、4,4'-二羥基二苯基硫醚、二羥基二苯基甲烷類、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷，特別是就溶劑溶解性的方面而言，較佳為2,2'-二羥基聯苯、4,4'-二羥基二苯醚、二羥基二苯基甲烷類。二羥基二苯基甲烷類可為鄰位、間位、對位的混合物，但較佳為就異構體比而言4,4'-二羥基二苯基甲烷為40%以下者。若4,4'-二羥基二苯基甲烷多，則結晶性強，有溶劑溶解性下降的擔憂。
於所述式（3）所表示的芳香族交聯劑中，X表示羥基、鹵素原子或碳數1～6的烷氧基。作為芳香族系縮合劑，具體而言，可列舉：4,4'-雙羥甲基聯苯、4,4'-雙氯甲基聯苯、4,4'-雙溴甲基聯苯、4,4'-雙甲氧基甲基聯苯、4,4'-雙乙氧基甲基聯苯。就反應性的觀點而言，較佳為4,4'-雙羥甲基聯苯、或4,4'-雙氯甲基聯苯，就離子性雜質降低的觀點而言，較佳為4,4'-雙羥甲基聯苯、或4,4'-雙甲氧基甲基聯苯。
關於使酚類與芳香族系縮合劑反應時的莫耳比，一般而言相對於酚類1莫耳，芳香族系縮合劑為0.2莫耳～0.7莫耳的範圍，更佳為0.4莫耳～0.7莫耳的範圍。若少於0.2莫耳，則所得的多元羥基樹脂的n=0體的比率變高，有顯示出結晶性等溶解性下降的擔憂。另一方面，若多於0.7莫耳，則高分子量成分變多，難以穩定地製造。
酚類與芳香族系縮合劑的反應可於無觸媒、或無機酸、有機酸等酸性觸媒的存在下進行。於使用4,4'-雙氯甲基聯苯時，亦可於無觸媒下進行反應，但一般而言為了抑制氯甲基與羥基進行反應而產生醚鍵等的副反應，可於酸性觸媒的存在下進行。作為所述酸性觸媒，可自眾所周知的無機酸、有機酸中適宜選擇，例如可列舉：鹽酸、硫酸、磷酸等礦酸；或甲酸、草酸、三氟乙酸、對甲苯磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸等有機酸；或氯化鋅、氯化鋁、氯化鐵、三氟化硼等路易斯酸；或者固體酸等。
通常，所述反應於100℃～250℃下進行1小時～20小時。較佳為可於100℃～180℃下進行，更佳為可於140℃～180℃下進行。若反應溫度低，則反應性不足而需要時間，若反應溫度高，則有樹脂分解的擔憂。
於反應時，作為溶劑，例如可使用甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚（triglyme）等醇類、或苯、甲苯、氯苯、二氯苯等芳香族化合物等，該些中，特佳為乙基溶纖劑、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚等。於反應結束後，所得的多元羥基樹脂可藉由減壓蒸餾去除、水洗或不良溶劑中的再沈澱等方法去除溶劑，但亦可在殘留有溶劑的狀態下作為乙烯基化反應的原料來使用。
本發明的多官能乙烯基樹脂可藉由使多元羥基樹脂與芳香族乙烯基化劑反應而較佳地獲得。例如，可藉由所述式（6）所表示的多元羥基樹脂與氯甲基苯乙烯的反應而獲得所述式（2）所表示的本發明的乙烯基樹脂。所述反應可與眾所周知的乙烯基化反應同樣地進行。
作為芳香族乙烯基化劑，較佳為鹵代甲基苯乙烯、特別是氯甲基苯乙烯。此外，亦可列舉溴甲基苯乙烯及其異構體、具有取代基者等。關於鹵代甲基體的取代位置，例如於鹵代甲基苯乙烯的情況下，較佳為4-位，4-位體較佳為整體的60重量%以上。
多元羥基樹脂與芳香族乙烯基化劑的反應可於無溶劑下或於溶媒的存在下進行。於多元羥基樹脂中加入芳香族乙烯基化劑，並加入氫氧化金屬後進行反應，能夠藉由過濾或水洗等方法去除所生成的金屬鹽後進行反應。
溶媒可列舉甲基乙基酮、苯、甲苯、二甲苯、甲基異丁基酮、二乙二醇二甲醚、環戊酮、環己酮等，但並不限定於該些。就反應性的觀點而言，較佳為甲基乙基酮。作為氫氧化金屬的具體例，可列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀等，但不限定於該些。
乙烯基化的反應為90℃以下、較佳為70℃以下的溫度。於高於所述溫度的情況下，乙烯基苄基醚基進行由熱引起的自聚合，反應控制變得困難。為了抑制自聚合，可使用醌類、硝基化合物、硝基苯酚類、亞硝基化合物、硝酮（nitrone）化合物、氧等聚合抑制劑。
反應終點可藉由如下方式來決定：針對作為芳香族乙烯基化劑的鹵代甲基苯乙烯的殘存量利用凝膠滲透層析法（Gel Permeation Chromatography，GPC）等的各種層析圖進行追蹤，反應速度能夠藉由氫氧化金屬的種類或量、添加速度、固體成分濃度等進行調整。
於反應結束後，所得的多官能乙烯基樹脂理想為藉由減壓蒸餾去除、水洗或不良溶劑中的再沈澱等方法去除溶劑等，並進行精製。
本發明的多官能乙烯基樹脂即便為單獨亦可硬化，但亦較佳為作為調配了各種添加劑的多官能樹脂組成物來使用。
例如，為了促進硬化，可調配偶氮化合物、有機過氧化物等自由基聚合起始劑來使其硬化。
本發明的多官能乙烯基樹脂可調配除此以外的乙烯基樹脂或其他熱硬化性樹脂，例如可列舉：環氧樹脂、氧雜環丁烷樹脂、馬來醯亞胺樹脂、丙烯酸酯樹脂、聚酯樹脂、聚胺基甲酸酯樹脂、聚苯醚樹脂、苯並噁嗪樹脂等。
作為多官能乙烯基樹脂組成物，為了提高導熱率，例如亦可調配玻璃布、碳纖維、氧化鋁、氮化硼等填充劑。
為了賦予更高的導熱率，無機填充材料的導熱率越高則越佳。較佳為20 W/m·K以上，更佳為30 W/m·K以上，進而佳為50 W/m·K以上。而且，無機填充材料的至少一部分、較佳為50 wt%以上具有20 W/m·K以上的導熱率。而且，作為無機填充材料整體的平均的導熱率的較佳程度按照20 W/m·K以上、30 W/m·K以上、及50 W/m·K以上的順序提高。
作為具有此種導熱率的無機填充材料的例子，可列舉：氮化硼、氮化鋁、氮化矽、碳化矽、氮化鈦、氧化鋅、碳化鎢、氧化鋁、氧化鎂等無機粉末填充材料等。
為了提高接著力或改善組成物的處理作業，可添加各種添加劑，例如可列舉：矽烷偶合劑或脫泡劑、內部脫模劑或流動調整劑等。
本發明的多官能乙烯基樹脂或多官能乙烯基樹脂組成物亦可達成如下情況等：使其溶解於甲苯、二甲苯、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮等溶劑中，並含浸於玻璃纖維、碳纖維、聚酯纖維、聚醯胺纖維、氧化鋁纖維、紙等基材來進行加熱乾燥而獲得預浸體，對所得的預浸體進行熱壓製成形而獲得硬化物。
另外，視情況可藉由塗佈於銅箔、不鏽鋼箔、聚醯亞胺膜、聚酯膜等片狀物上而製成積層物，並進行加熱乾燥而獲得樹脂片，對所得的樹脂片進行熱壓製成形而亦可獲得硬化物。
[實施例]
以下，列舉實施例及比較例來對本發明進行具體說明。其中，本發明並不限定於該些。只要無特別說明，則「份」表示重量份，「%」表示重量%。另外，關於測定方法，分別是利用以下的方法來測定。
1）OH當量
使用電位差滴定裝置，將1,4-二噁烷用於溶媒，利用1.5 mol/L乙醯氯進行乙醯化，利用水對過剩的乙醯氯進行分解，使用0.5 mol/L-氫氧化鉀進行滴定。
2）乙烯基當量
使試樣與韋氏（Wijs）液（一氯化碘溶液）反應，放置於暗處，然後將過剩的氯化碘還原成碘，利用硫代硫酸鈉對碘成分進行滴定而算出碘價。將碘價換算成乙烯基當量。
3）總氯
將試樣1.0 g溶解於丁基卡必醇25 ml後，加入1 N-KOH丙二醇溶液25 ml並進行加熱回流10分鐘後，冷卻至室溫，進而加入80%丙酮水100 ml，利用0.002 N-AgNO
3水溶液進行電位差滴定，藉此來進行測定。
4）GPC測定
本體（東曹（Tosoh）股份有限公司製造，HLC-8220GPC）使用包括串聯的管柱（東曹（Tosoh）股份有限公司製造，TSKgelSuperMultiporeHZ-N 4根）的裝置，管柱溫度設為40℃。另外，對於洗脫液使用四氫呋喃（tetrahydrofuran，THF），設為0.35 mL/分鐘的流速，檢測器使用示差折射率檢測器。測定試樣使用50 μL的將樣品0.1 g溶解於10 mL的THF中並利用微濾器（microfilter）進行過濾而得者。資料處理使用東曹（Tosoh）股份有限公司製造的GPC-8020模型II版本6.00。
5）溶劑溶解性（析出溫度）
於樣品瓶中秤量樹脂2 g、環己酮1 g，使其加熱溶解後，於恆溫槽內逐漸使溫度下降，對樹脂析出的槽內的溫度進行測定。析出溫度（℃）越高則溶劑溶解性越差。
6）玻璃轉移點（Tg）
利用熱機械測定裝置（精工電子奈米技術（SII Nano Technology）股份有限公司製造，艾斯特（EXSTAR）TMA/7100），以升溫速度為10℃/分鐘的條件求出Tg。
7）5%重量減少溫度（Td5）、殘碳率
使用熱重量/示差熱分析裝置（精工電子奈米技術（SII Nano Technology）製造，艾斯特（EXSTAR）TG/DTA7300），於氮環境下，以升溫速度為10℃/分鐘的條件測定5%重量減少溫度（Td5）。另外，測定700℃下的重量減少，作為殘碳率而算出。
8）導熱率
使用耐馳（NETZSCH）製造的LFA447型導熱率計，藉由瞬態熱線法（Transient Hot Wire Method）對導熱率進行測定。
9）介電常數及介電損耗角正切
按照日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）C 2138規格來測定。測定頻率利用1 GHz的值表示。
實施例1
於1000 ml的四口燒瓶中裝入4,4'-二羥基聯苯（下述結構式）65.3 g（0.35莫耳）、
[化15]
二乙二醇二甲醚121.2 g、4,4'-雙氯甲基聯苯（下述結構式）58.7 g（0.23莫耳），
[化16]
於氮氣流下，一邊攪拌一邊升溫至170℃後反應3小時，進而使二羥基二苯基甲烷（4,4'-二羥基二苯基甲烷（下述結構式）：36.2%、2,4'-二羥基二苯基甲烷：46.6%、2,2'-二羥基二苯基甲烷：17.2%）7.8 g（0.04莫耳）反應，
[化17]
生成了多元羥基樹脂（羥基當量129 g/eg）。
於反應結束後，對二乙二醇二甲醚50.7 g進行回收，並加入甲基乙基酮320 g、氯甲基苯乙烯（下述結構式）135.5 g，
[化18]
升溫至60℃，歷時3小時進行溶解於甲醇150 g中的氫氧化鉀49.8 g的滴加，進而反應6小時。於反應結束後，進行過濾，並蒸餾去除溶劑，利用甲醇進行再沈澱，利用大量的水進行水洗並進行減壓乾燥，藉此獲得白色固體的乙烯基樹脂141 g（乙烯基樹脂A）。乙烯基樹脂A的乙烯基當量為275 g/eg.，羥基當量為15000 g/eg.，總氯為300 ppm。將所得的多官能乙烯基樹脂的GPC圖示於圖1。根據裝入比率，p/（p+q）的比率（莫耳比）為0.93，p為4.2，q為0.3。
實施例2
除了使用2,2'-二羥基聯苯（下述結構式）7.3 g（0.04莫耳）來代替二羥基二苯基甲烷以外，
[化19]
與實施例1同樣地進行反應，獲得多元羥基樹脂（羥基當量116 g/eg）、以及多官能乙烯基樹脂138 g（乙烯基樹脂B）。乙烯基樹脂B的乙烯基當量為262 g/eg.，羥基當量為13000 g/eg.，總氯為340 ppm。p/（p+q）的比率（莫耳比）為0.93，p為4.0，q為0.3。
實施例3
除了使用二氯對二甲苯40.2 g（0.23莫耳）來代替4,4'-雙氯甲基聯苯以外，
[化20]
與實施例1同樣地進行反應，獲得多元羥基樹脂（羥基當量105 g/eg）、以及多官能乙烯基樹脂129 g（乙烯基樹脂C）。乙烯基樹脂C的乙烯基當量為252 g/eg.，羥基當量為13400 g/eg.，總氯為320 ppm。p/（p+q）的比率（莫耳比）為0.93，p為3.7，q為0.3。
（比較例1）
於1000 ml的四口燒瓶中裝入4,4'-雙(氯甲基)聯苯40.8 g、4,4'-二羥基聯苯75.5 g、二乙二醇二甲醚120 g，於氮氣流下，一邊進行攪拌一邊升溫至160℃後反應10小時。接著，設為70℃，加入二乙二醇二甲醚280 g、氯甲基苯乙烯129.5 g，一邊滴加48%氫氧化鉀100.0 g一邊進行反應，藉由氣相層析法確認不存在殘存氯甲基苯乙烯，對溶劑進行減壓回收。將所得的樹脂溶解於甲苯中並進行中和、水洗，獲得多官能乙烯基樹脂172 g（乙烯基樹脂D）。所得的乙烯基樹脂D的乙烯基當量為256 g/eq.，羥基當量為1500 g/eq.，總氯為1270 ppm。
（比較例2）
除了設為4,4'-雙(氯甲基)聯苯58.9 g並使用苯酚63.0 g來代替4,4'-二羥基聯苯以外，進行與比較例1相同的操作，獲得多官能乙烯基樹脂160 g（乙烯基樹脂E）。所得的乙烯基樹脂E的乙烯基當量為331 g/eq，羥基當量為2100 g/eq.，總氯為1680 ppm。
（比較例3）
除了使用二乙二醇二甲醚320 g來代替甲基乙基酮320 g並於80℃下進行與氯甲基苯乙烯的反應以外，進行與實施例1相同的操作，獲得多官能乙烯基樹脂135 g（乙烯基樹脂F）。乙烯基樹脂F的乙烯基當量為95 g/eg.，羥基當量為1000 g/eg.，總氯為260 ppm。所述乙烯基樹脂F是p/（p+q）的比率（莫耳比）為0.90、p為0～10、q為0～4的範圍的混合物。
（比較例4）
除了於實施例1的反應結束後的操作中不實施利用甲醇的再沈澱以外，實施與實施例1相同的操作，獲得多官能乙烯基樹脂150 g（乙烯基樹脂G）。乙烯基樹脂G的乙烯基當量為285 g/eg.，羥基當量為16000 g/eg.，總氯為3000 ppm。所述乙烯基樹脂G是p/（p+q）的比率（莫耳比）為0.90、p為0～8、q為0～2的範圍的混合物。
（比較例5）
於1000 ml的四口燒瓶中加入二羥基二苯基甲烷（包含4,4'-二羥基二苯基甲烷：36.2%、2,4'-二羥基二苯基甲烷：46.6%、2,2'-二羥基二苯基甲烷：17.2%）50.0 g、甲基乙基酮400 g、氯甲基苯乙烯80.1 g，並升溫至60℃，歷時3小時滴加溶解於甲醇88 g中的氫氧化鉀29.5 g，進而反應6小時。於反應結束後，進行過濾並將溶劑蒸餾去除，利用甲醇進行再沈澱，利用大量的水進行水洗並進行減壓乾燥，藉此獲得多官能乙烯基樹脂95.4 g（乙烯基樹脂H）。乙烯基樹脂H的乙烯基當量為217 g/eg.，羥基當量為17000 g/eg.，總氯為400 ppm。
實施例4～實施例6、比較例6～比較例11
作為多官能乙烯基樹脂，使用實施例1～實施例3、比較例1～比較例5中所得的乙烯基樹脂A～乙烯基樹脂H及乙烯基樹脂I（OPE-2ST：三菱氣體化學股份有限公司製造，乙烯基當量：590.0 g/eq，數量平均分子量1187），將作為硬化促進劑（自由基聚合起始劑）的為有機過氧化物的帕布奇爾（Perbutyl）P（日油股份有限公司製造）、作為抗氧化劑的艾迪科斯塔波（Adekastab）AO-60（艾迪科（ADEKA）股份有限公司製造）按照表1所示的調配比例混合，並溶解於溶劑中而製成均勻的組成物。將本組成物塗佈於聚對苯二甲酸乙二酯（Polyethylene terephthalate，PET）膜，於130℃下進行5分鐘乾燥，獲得樹脂組成物。將自PET膜中取出的組成物夾於鏡面板，於減壓下一邊在130℃下施加15分鐘的2 MPa的壓力及在210℃下施加80分鐘的2 MPa的壓力一邊進行硬化。將所得的硬化物的特性示於表1。
[表1]
| 實施例 4 | 實施例 5 | 實施例 6 | 比較例 6 | 比較例 7 | 比較例 8 | 比較例 9 | 比較例 10 | 比較例 11 | |
| 乙烯基樹脂A | 100 | ||||||||
| 乙烯基樹脂B | 100 | ||||||||
| 乙烯基樹脂C | 100 | ||||||||
| 乙烯基樹脂D | 100 | 90 | |||||||
| 乙烯基樹脂E | 100 | ||||||||
| 乙烯基樹脂F | 100 | ||||||||
| 乙烯基樹脂G | 100 | ||||||||
| 乙烯基樹脂H | 10 | ||||||||
| 乙烯基樹脂I | 100 | ||||||||
| 自由基聚合起始劑 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 | 0.10 |
| 抗氧化劑 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 | 0.04 |
| 析出溫度[℃] | 45 | 40 | 35 | ＞100 | 40 | 50 | 48 | ＞100 | ＜30 |
| 介電常數 | 2.51 | 2.52 | 2.52 | 2.77 | 2.86 | 2.71 | 2.82 | 2.65 | 2.61 |
| 介電損耗角正切 | 0.0020 | 0.0023 | 0.0024 | 0.0028 | 0.0029 | 0.0031 | 0.0044 | 0.0040 | 0.0026 |
| 導熱率[W/m·K] | 0.35 | 0.33 | 0.33 | 0.25 | 0.19 | 0.25 | 0.22 | 0.23 | 0.15 |
| Tg[℃] | 330＜ | 330＜ | 330＜ | 300 | 283 | 290 | 287 | 260 | 252 |
| Td5[℃] | 390 | 401 | 388 | 370 | 360 | 371 | 365 | 368 | 367 |
| 殘碳率[wt%] | 44.0 | 40.1 | 41.2 | 39.0 | 34.2 | 41.1 | 42.5 | 35.6 | 21.3 |
實施例的多官能乙烯基樹脂與比較例相比，導熱率高，且顯示出低介電常數、低介電損耗角正切的優異物性。
[產業上之可利用性]
本發明的多官能乙烯基樹脂作為高速通訊設備的電子材料，有效用作容易釋放來自電子零件或配線的發熱、且訊號損失少的材料。
無
圖1是實施例1中所得的多官能乙烯基樹脂的GPC圖。
Claims (6)
- 一種多官能乙烯基樹脂，由下述通式（1）表示，所述多官能乙烯基樹脂的特徵在於，乙烯基當量為200 g/eq～450 g/eq，羥基當量為5000 g/eq以上，總氯量為1000 ppm以下； 式（1）中，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO 2-、-CO-或二價的碳數1～6的烴基，X是選自苯環、萘環及聯苯環的群組中的芳香環，n表示0～20的數。
- 如請求項1所述的多官能乙烯基樹脂，由下述通式（2）表示； 式（2）中，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO 2-、-CO-、或二價的碳數1～6的烴，至少一個不為單鍵；p及q分別獨立地表示0～20的數。
- 一種多官能乙烯基樹脂的製造方法，為製造如請求項2所述的多官能乙烯基樹脂的方法，其特徵在於，使式（3）所表示的4,4'-二羥基聯苯與式（4）所表示的芳香族交聯劑反應後，進一步與式（5）所表示的二官能酚化合物反應，從而獲得通式（6）所表示的多元羥基樹脂，使所述多元羥基樹脂與氯甲基苯乙烯反應； 式（4）中，X表示羥基、鹵素原子或碳數1～6的烷氧基； 式（5）中，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO 2-、-CO-、或二價的碳數1～6的烴； 式（6）中，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO 2-、-CO-、或二價的碳數1～6的烴，且至少一個不為單鍵；p及q分別獨立地表示0～20的數。
- 一種多元羥基樹脂，其特徵在於，由下述通式（6）表示，且羥基當量為100 g/eq～350 g/eq； 式（6）中，A表示單鍵、氧原子、硫原子、-SO 2-、-CO-、或二價的碳數1～6的烴，且至少一個不為單鍵；p及q分別獨立地表示0～20的數。
- 一種多官能乙烯基樹脂組成物，含有如請求項1或2所述的多官能乙烯基樹脂與自由基聚合起始劑作為必需成分。
- 一種多官能乙烯基樹脂硬化物，其是將如請求項5所述的多官能乙烯基樹脂組成物硬化而成。
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