JPH01299811A - 難燃性不飽和ポリエステル樹脂および難燃性電気用積層板 - Google Patents

難燃性不飽和ポリエステル樹脂および難燃性電気用積層板

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JPH01299811A
JPH01299811A JP13114288A JP13114288A JPH01299811A JP H01299811 A JPH01299811 A JP H01299811A JP 13114288 A JP13114288 A JP 13114288A JP 13114288 A JP13114288 A JP 13114288A JP H01299811 A JPH01299811 A JP H01299811A
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JP
Japan
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flame
retardant
unsaturated polyester
polyester resin
acid
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JP13114288A
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English (en)
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Kazuyuki Tanaka
一行 田中
Etsuji Iwami
悦司 岩見
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は難燃性不飽和ポリエステル樹脂および難燃性電
気用積層板に関し、さらに詳しくは硬化物の機械的強度
が改良された難燃性不飽和ポリエステル樹脂および打ち
抜き加工性が改良された難燃性電気用積層板に関する。
〔従来の技術〕
従来、不飽和ポリエステル樹脂を難燃化する方法として
、不飽和ポリエステルの酸成分や多価アルコール成分に
、ハロゲン化された化合物を用いて不飽和ポリエステル
を合成し、これを重合性単量体に熔解して不飽和ポリエ
ステル樹脂とする方法が行なわれている。例えば酸成分
としてテトラブロモフタル酸、クロレンデインク酸等を
用いる方法、多価アルコール成分としてジブロモネオペ
ンチルグリコール等を用いる方法などが知られている。
しかしながら、このような方法では、不飽和ポリエステ
ルの合成時に、ハロゲンの分解を防ぐため、通常よりか
なり低い合成温度で合成しなければならず、合成に長時
間を要し、また不飽和ポリエステルの分子量が充分大き
なものとはならないため、不飽和ポリエステル樹脂の硬
化物は極めてもろいものであった。また使用するハロゲ
ン化合物が剛直な構造を持っているため、合成される不
飽和ポリエステルも剛直なものとなり、不飽和ポリエス
テル樹脂の硬化物も硬くてもろくなる欠点があった。し
たがって、この従来方法によるH燃性不飽和ポリエステ
ル樹脂を用いる電気用積層板も同様に硬くてもろいもの
しか得ることができなかった。
電気用積層板とは、その厚みが0.5〜5mm程度の板
であって、電気部品の絶縁板や表面に銅箔を張ったもの
に電気回路を形成し印刷回路板として用いるものである
。この積層板は、電子部品を搭載するため打ち抜き加工
により穴開けが行なわれるが、近年、低温での打ち抜き
加工が要求されている。従来の難燃性不飽和ポリエステ
ル樹脂を用いると、低温、特に室温に近い打ち抜き加工
の際に、積層板に例えば穴と穴を結ぶクランクの発生な
どの欠陥が発生していた。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の目的は、前記従来技術の欠点を除去し、その硬
化物の機械的強度が改良された難燃性不飽和ポリエステ
ル樹脂、および打ち抜き加工性が改良された難燃性電気
用積層板を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の第1は、 (1)α、β−不飽和二塩基酸および/またはその酸無
水物ならびに多価アルコールを反応させて得られる不飽
和ポリエステルと、 (2)一般式 (式中、Rは水素原子またはメチル基、R1は炭素数2
〜12のアルキレン基または少なくとも1個の酸素原子
で結合された少なくとも2個のアルキレン鎖を有しかつ
各アルキレン鎖が少なくとも2個の炭素原子を有する炭
素数4〜12のオキサアルキレン基、Xは臭素原子また
は塩素原子を意味する)で表わされる化合物とを含有し
てなる難燃性不飽和ポリエステル樹脂に関する。
本発明の第2は、前記難燃性不飽和ポリエステル樹脂を
、基材に含浸硬化させた難燃性電気用積層板に関する。
本発明に用いられる前記一般式(I)の化合物としては
、例えばジブロモジシクロベンチルオキシエチルメタク
リレート、ジブロモジシクロペンチルオキシイソプロピ
ルメタクリレート、ジブロモジシクロペンチルオキシネ
オペンチルメタクリレート、ジクロロジシクロペンチル
オキシエチルアクリレート等が挙げられる。
これら一般式(1)の化合物は、一般式(II)(式中
、RおよびR1は前記一般式(1)の場合と同様の意味
を有する)で表わされる化合物をハロゲン化することに
より得られる。一般式(n)の化合物は既知化合物であ
り、その製造方法は、特開昭57−200331号公報
、特公昭61−43337号公報等により開示されてい
る。またこれらの化合物のハロゲン化は前記一般式(I
I)の化合物に直接ハロゲンを吹き込むか、滴下するこ
とにより容易に行なわれる。
本発明に用られる不飽和ポリエステルは、α。
β−不飽和二塩基酸および/またはその酸無水物ならび
に多価アルコール、さらに必要に応じて飽和多塩基酸お
よび/またはその酸無水物を反応させることにより得ら
れる。
α、β−不飽和二塩基酸およびその酸無水物としては、
マレイン酸、フマール酸、イタコン酸、シトラコン酸、
無水マレイン酸等が用いられる。
これらは2種以上併用してもよい。
多価アルコールとしては、エーテルグリコール、ジエチ
レングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレン
グリコール、1,3−ブタンジオール、1,6−ヘキサ
ンジオール、ネオペンチルグリコール等の二価アルコー
ル、グリセリン、トリメチロールプロパン等の三価アル
コール、ペンクエリスリトール等の四価アルコールなど
が用いられる。これらは2種以上併用してもよい。
特に、エーテルグリコールまたは長鎖のグリコールを用
いると、硬化物の柔軟化の効果が大きく、優れた低温打
ち抜き加工性を得ることができる。
また例えばジブロモネオペンチルグリコール等のハロゲ
ン化多価アルコールを併用してもよい。
必要に応じて用いられる飽和多塩基酸およびその酸無水
物としては、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、
テレフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸、
こはく酸、アゼライン酸、アジピン酸、テトラヒドロフ
タル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロフタ
ル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、ロジン−無水マレイ
ン酸付加物等が用いられる。これらは2種以上併用して
もよい。
またハロゲン化酸として、クロレンデインク酸、無水ク
ロレンディック酸、テトラクロロフタル酸、テトラクロ
ロ無水フタル酸等の塩素化多塩基酸、テトラブロモフタ
ル酸、テトラブロモ無水フタル酸等の臭素化多塩基酸な
どを酸成分として併用することもできる。
前記酸成分とアルコール成分とを反応させて不飽和ポリ
エステルを得るに際しては、主として縮合反応が行なわ
れる。
この際用いられる反応装置は、ガラス、ステンレス製等
のもので、攪拌装置、水とアルコール成分の共沸による
アルコール成分の留出を防ぐための分留装置、反応系の
温度を高める加熱装置、この加熱装置の温度制御回路、
さらに窒素ガス等の吹込み装置を備えたものが好ましい
反応温度は150℃以上の温度で行なうことが好ましい
また酸化による副反応を防止するため窒素、二酸化炭素
等の不活性気体を通気しながら行なうことが好ましい。
反応は、前記酸成分およびアルコール成分を混合した系
を加熱し、生成する縮合水等の低分子化合物を系外に脱
離させて進められるが、好ましくは不活性気体を通じる
ことによる自然留出または減圧留出により行なわれる。
また縮合水の留出を促進するためトルエン、キシレン等
の溶剤を共沸成分として系中へ添加して自然留出を行な
うこともできる。反応の進行は、反応によって生成する
留出分量の測定、末端の官能基の定量、反応系の粘度の
測定等により知ることができる。
本発明の難燃性不飽和ポリエステル樹脂は、前記不飽和
ポリエステルと、前記一般式(1)の化合物とを有して
なるが、必要に応じて重合性単量体を用いることもでき
る。これらの重合性単量体としては、例えばスチレン、
ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、メタクリル酸メチ
ル、酢酸ビニル等が挙げられる。
また本発明の難燃性不飽和ポリエステル樹脂には、必要
に応じてハイドロキノン等の重合禁止剤、ナフテン酸コ
バルト等の重合促進剤などの各種添加剤を添加すること
ができる。
さらにこの難燃性不飽和ポリエステル樹脂の難燃性を高
めるために、炭酸カルシウム、シリカ、二酸化アンチモ
ン、水酸化アルミ等の充瞑剤やヘキサブロモベンゼン、
デカブロモビフェニル等の難燃助剤を加えることができ
る。
このようにして調製される難燃性不飽和ポリエステル樹
脂は、使用に際し、ベンゾイルパーオキサイド、メチル
エチルケトンパーオキサイド等の過酸化物を添加して常
温で、または加熱して硬化させる。ベンゾフェノン、ア
セトフェノン、ミヒラーケトン、ベンゾイン、ベンジル
ジメチルケタノールなどの光開始剤を添加し、光、電子
線等を照射することにより硬化を行なうこともできる。
本発明の難燃性電気用積層板は、前記難燃性不飽和ポリ
エステル樹脂を、基材に含浸硬化させることにより得ら
れる。
本発明の難燃性電気用積層板に用いられる基材としては
、例えばクラフト紙、リンター紙等のセルロース系m基
材、綿、レーヨン等のセルロース糸織布、不織布、ガラ
ス繊維、ガラス繊維の織布(クロス)、不織布(マント
)などが挙げられ、これらの基材は組合わせて使用して
もよい。これらの基材の中では主にセルロース系紙基材
が好ましく用いられ、予めメチロールメラミン等のメラ
ミン樹脂で下処理を行ない、紙基材と難燃性不飽和ポリ
エステル樹脂との接着力を高めることが好ましい。
難燃性不飽和ポリエステル樹脂を基材に含浸硬化させる
方法としては、通常の方法が採用され、特に制限はない
。例えば含浸はフローコーター法、ロールコータ−法、
ディッピング法等により行なわれ、硬化は樹脂を含浸し
た基材を加圧下または無圧下に、常温放置または加熱処
理して、または光照射することにより行なわれる。
難燃性不飽和ポリエステル樹脂の基材への付看量は、硬
化後の積層板の重量に対して35〜80重量%の範囲が
好ましい。
〔発明の効果〕
本発明の難燃性不飽和ポリエステル樹脂は、従来の難燃
性不飽和ポリエステル樹脂に比較して、その硬化物の機
械的強度が格段に改良されたものである。またこの難燃
性不飽和ポリエステル樹脂を用いて得られる本発明の難
燃性電気用積層板も打ち抜き加工性の改良された優れた
ものである。
〔実施例〕
以下、本発明を実施例により説明する。なお、実施例中
の部は重量部を意味する。
製造例1 (ジブロモジシクロベンチルオキシエチルメタクリレー
トの合成) 公知方法により合成したジシクロペンテニルオキシエチ
ルメタクリレ−)1000部を、滴下装置、温度針、攪
拌装置および冷却管付31フラスコに入れ、水冷下に臭
素600部を30分間で滴下してジブロモジシクロベン
チルオキシエチルメタクリレート1600部を得た。
製造例2 (不飽和ポリエステルの合成) 温度針、窒素吹込み管、精留管および攪拌装置付31フ
ラスコに、イソフタル酸830部、無水マレイン酸49
0部およびジエチレングリコール1170部を仕込み、
マントルヒーターを用いて加熱し、5時間で220℃に
昇温した。留出する水を抜き出しながら合成を進め、8
時間で酸価20となった時点で、温度を低下させて不飽
和ポリエステル(I)2300部を得た。
実施例1 製造例2で得られ“た不飽和ポリエステル(I)600
部を、製造例1で得られたジブロモジシクロペンチルオ
キシエチルメタクリレート300部およびスチレンモノ
マー100部の混合溶液に溶解させ、さらにハイドロキ
ノン0.1部を熔解させて難燃性不飽和ポリエステル樹
脂(1)1000部を得た。
得られた難燃性不飽和ポリエステル樹脂(1)100部
に、50%ベンゾイルパーオキサイド2部を添加し、よ
く攪拌した後、31のスペーサーをはさんだガラス板に
流し込み、100℃で2時間硬化させて硬化物(1)を
得た。
得られた硬化物(1)の特性をJISK  6911に
準じて測定し、その結果を第1表に示す。
第    1    表 比較例1 温度計、窒素吹込み管、楕留出管および攪拌装置付31
フラスコに、無水フタル酸220部、テトラブロモ無水
フタル酸1050部、無水マレイン酸364部およびジ
エチレングリコール866部を仕込み、マントルヒータ
ーを用いて加熱し、3時間で180℃に昇温した。次い
で15時間で酸価15となった時点で、冷却してスチレ
ン1500部に溶解させ、さらにハイドロキノン0.4
部を溶解させて難燃性不飽和ポリエステル樹脂(■)3
880部を得た。
得られた難燃性不飽和ポリエステル樹脂(II)100
部に、50%ベンゾイルパーオキサイド2部を添加し、
よく攪拌した後、実施例1と同様にして硬化物(n)を
得た。
得られた硬化物(n)の特性を第1表に示す。
第1表の結果から、本発明の難燃性不飽和ポリエステル
樹脂の硬化物の機械的強度が比較例1の場合より優れて
いることが示される。
実施例2 セルロース系紙基材として、クラフト紙(出隅国策バル
ブ社製、140g/rrr)を用い、このクラフト紙を
、メチロールメラミン(商品名メラン630、日立化成
工業社製)35gをメタノール100gおよび水100
gの混合溶液に溶解した溶液に含浸し、120℃で30
分間乾燥した。この際紙のM量は17.8重量%増加し
た。
次いでこの処理紙に、実施例1で得られた難燃性不飽和
ポリエステル樹脂(I)100部、二酸化アンチモン3
部、水酸化アルミニウム10部および50%ベンゾイル
パーオキサイドペースト2部の混合溶液を含浸させた。
この含浸処理紙を5枚積層し、接着剤を塗布した厚さ3
5μmの電解銅箔(日本電解社製)をラミネートし、1
.6 mmのスペーサを用いて120℃で、10kg/
cdの圧力で押し切り、15分間硬化させて厚さ1.6
 msの難燃性銅張電気用積層板(1)を得た。
得られた難燃性銅張電気用積層板の特性を第2表に示す
なお吸水率および煮沸後の絶縁抵抗については、JIS
  C6481に、また打ち抜き加工性についてはAS
TM  D−617−44に準拠して行なった。また難
燃性については、UL法により評価した。
第2表中の打ち抜き加工性の記号Oは良好な打ち抜き穴
、△は一部に眉間剥離による白化の発生または穴と穴と
を結ぶには至らないクラックの発生、×は一部に眉間剥
離による著しい白化の発生または穴と穴とを結ぶクラッ
クの発生を示す。
第    2    表 比較例2 比較例1で得られた難燃性不飽和ポリエステル樹脂(n
)を用い、その他は実施例2と同様に処理して難燃性銅
張電気用積層板(n)を得た。
得られた難燃性銅張電気用積層板(n)の特性を第2表
に示す。
また第2表の結果から、本発明の難燃性電気用積層板が
、比較例2の場合と比較して優れた打ち抜き加工性を有
していることが示される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.(1)α,β−不飽和二塩基酸および/またはその
    酸無水物ならびに多価アルコールを反応させて得られる
    不飽和ポリエステルと、 (2)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rは水素原子またはメチル基、R’は炭素数2
    〜12のアルキレン基または少なくとも1個の酸素原子
    で結合された少なくとも2個のアルキレン鎖を有しかつ
    各アルキレン鎖が少なくとも2個の炭素原子を有する炭
    素数4〜12のオキサアルキレン基、Xは臭素原子また
    は塩素原子を意味する)で表わされる化合物とを含有し
    てなる難燃性不飽和ポリエステル樹脂。 2.難燃性不飽和ポリエステル樹脂が、さらに重合性単
    量体を含有してなる請求項1記載の難燃性不飽和ポリエ
    ステル樹脂。 3.(1)α,β−不飽和二塩基酸および/またはその
    酸無水物ならびに多価アルコールを反応させて得られる
    不飽和ポリエステルと、 (2)一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼( I ) (式中、Rは水素原子またはメチル基、R’は炭素数2
    〜12のアルキレン基または少なくとも1個の酸素原子
    で結合された少なくとも2個のアルキレン鎖を有しかつ
    各アルキレン鎖が少なくとも2個の炭素原子を有する炭
    素数4〜12のオキサアルキレン基、Xは臭素原子また
    は塩素原子を意味する)で表わされる化合物とを有する
    難燃性不飽和ポリエステル樹脂を、基材に含浸硬化させ
    た難燃性電気用積層板。 4.難燃性不飽和ポリエステル樹脂が、さらに重合性単
    量体を含有してなる請求項3記載の難燃性電気用積層板
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