JPH04306254A - 耐焔性エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
耐焔性エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH04306254A JPH04306254A JP3349427A JP34942791A JPH04306254A JP H04306254 A JPH04306254 A JP H04306254A JP 3349427 A JP3349427 A JP 3349427A JP 34942791 A JP34942791 A JP 34942791A JP H04306254 A JPH04306254 A JP H04306254A
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-
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- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
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-
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- C08K5/5397—Phosphine oxides
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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
【0001】
【本発明の概要】本発明は有効量の特殊なジヒドロキシ
メチルフォスフィンオキシドを含有して成る耐焔性をも
った熱硬化性エポキシ樹脂組成物に関する。
メチルフォスフィンオキシドを含有して成る耐焔性をも
った熱硬化性エポキシ樹脂組成物に関する。
【0002】
【本発明の背景】エポキシ樹脂およびその用途は公知で
あり、多くの文献に記載されている。これらの樹脂が燃
焼し易い傾向をもつことも同様に公知である。その耐焔
特性を改善するために、エポキシ樹脂を英国特許第1,
487,609号、米国特許第3,192,242号お
よび南アフリカ特許第18201/77号記載のハロア
ルキル基を含む燐酸エステルおよびフォスフィン酸エス
テルと配合することが行われて来た。エポキシ樹脂の耐
焔性添加剤としてトリフェニルフォスフィンを使用する
ことはマーチン(Martin)およびプライス(Pr
ice)のジャーナル・オヴ・アプライド・ポリマー・
サイエンス(J.Applied Polymer
Science)12巻143〜158頁(1968
年)の論文に記載されている。
あり、多くの文献に記載されている。これらの樹脂が燃
焼し易い傾向をもつことも同様に公知である。その耐焔
特性を改善するために、エポキシ樹脂を英国特許第1,
487,609号、米国特許第3,192,242号お
よび南アフリカ特許第18201/77号記載のハロア
ルキル基を含む燐酸エステルおよびフォスフィン酸エス
テルと配合することが行われて来た。エポキシ樹脂の耐
焔性添加剤としてトリフェニルフォスフィンを使用する
ことはマーチン(Martin)およびプライス(Pr
ice)のジャーナル・オヴ・アプライド・ポリマー・
サイエンス(J.Applied Polymer
Science)12巻143〜158頁(1968
年)の論文に記載されている。
【0003】米国特許第2,916,473号に記載さ
れているように、塩化テトラキスヒドロキシメチルフォ
スフォニウムおよびトリスヒドロキシメチルフォスフィ
ンオキシドがエポキシ樹脂に使用されて来た。また米国
特許第4,151,229号に記載されているようにア
ミノアルキルフォスフォン酸エステルもエポキシ樹脂の
耐焔性硬化剤として示唆されている。
れているように、塩化テトラキスヒドロキシメチルフォ
スフォニウムおよびトリスヒドロキシメチルフォスフィ
ンオキシドがエポキシ樹脂に使用されて来た。また米国
特許第4,151,229号に記載されているようにア
ミノアルキルフォスフォン酸エステルもエポキシ樹脂の
耐焔性硬化剤として示唆されている。
【0004】米国特許第3,666,543号および同
第3,716,580号には耐焔剤としての用途をもっ
た2−ヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドおよび
そのハロゲン化された誘導体が記載されている。
第3,716,580号には耐焔剤としての用途をもっ
た2−ヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドおよび
そのハロゲン化された誘導体が記載されている。
【0005】米国特許第4,345,059号、同第4
,380,571号および同第4,440,944号に
は3−ヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドを含み
耐焔性をもつと言われている耐焔性エポキシ樹脂組成物
が記載されている。
,380,571号および同第4,440,944号に
は3−ヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドを含み
耐焔性をもつと言われている耐焔性エポキシ樹脂組成物
が記載されている。
【0006】ハロゲン化された有機化合物を単独でエポ
キシ樹脂に加えて耐焔性を付与することは公知であり、
広く実施されている。最も広く用いられている方法は臭
素化されたアセトンまたはそのビス−エポキシド付加物
を樹脂に加える方法である。しかしこれらの臭素化され
た樹脂は、単独で使用する場合、臭素含量が最高20重
量%またはそれ以上でないと有効ではない。このように
有機臭素含量を大きくすると、樹脂の密度が増加し、臭
化水素酸のような腐食性物質を含む煙が多量に発生し、
またポリブロモジベンゾジオキシンのような極めて毒性
の大きい物質を生じる。従って耐焔性を付与するのに必
要とされる臭素含量が少ない組成物が極めて有用とされ
ている。
キシ樹脂に加えて耐焔性を付与することは公知であり、
広く実施されている。最も広く用いられている方法は臭
素化されたアセトンまたはそのビス−エポキシド付加物
を樹脂に加える方法である。しかしこれらの臭素化され
た樹脂は、単独で使用する場合、臭素含量が最高20重
量%またはそれ以上でないと有効ではない。このように
有機臭素含量を大きくすると、樹脂の密度が増加し、臭
化水素酸のような腐食性物質を含む煙が多量に発生し、
またポリブロモジベンゾジオキシンのような極めて毒性
の大きい物質を生じる。従って耐焔性を付与するのに必
要とされる臭素含量が少ない組成物が極めて有用とされ
ている。
【0007】しかしエポキシ樹脂組成物に使用される燐
をベースにした公知の耐焔剤は、樹脂との相容性が悪い
、熱的安定性が低い、または耐焔性が悪い等の欠点を一
つまたはそれ以上含んでいる。或る種の耐焔性添加剤は
樹脂のガラス転移点に対し許容できない程度に悪影響を
及ぼす。
をベースにした公知の耐焔剤は、樹脂との相容性が悪い
、熱的安定性が低い、または耐焔性が悪い等の欠点を一
つまたはそれ以上含んでいる。或る種の耐焔性添加剤は
樹脂のガラス転移点に対し許容できない程度に悪影響を
及ぼす。
【0008】
【本発明の要約】本発明はエポキシ樹脂、硬化剤、およ
び有効量の式
び有効量の式
【0009】
【化3】
但し式中Rは炭素数1〜約8のアルキル基またはR’O
H基であり、ここでR’は炭素数2〜約8のアルキレン
基である、の少なくとも1種のジヒドロキシメチルフォ
スフィンオキシドを含有して成ることを特徴とする耐焔
性をもったエポキシ樹脂組成物に関する。
H基であり、ここでR’は炭素数2〜約8のアルキレン
基である、の少なくとも1種のジヒドロキシメチルフォ
スフィンオキシドを含有して成ることを特徴とする耐焔
性をもったエポキシ樹脂組成物に関する。
【0010】本発明はまた式Iのジヒドロキシアルキル
フォスフィンオキシドを混入することによりエポキシ樹
脂に耐焔性を付与する方法に関する。
フォスフィンオキシドを混入することによりエポキシ樹
脂に耐焔性を付与する方法に関する。
【0011】さらに他の具体化例においては、本発明は
式Iのジヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドを含
むエポキシ積層品組成物に関する。
式Iのジヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドを含
むエポキシ積層品組成物に関する。
【0012】
【本発明の詳細な記述】本発明においては、式Iの構造
をもったジヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドを
少量ではあるが有効な量でエポキシ樹脂に添加すると、
燃焼耐性が実質的に増加することが見出された。これら
の耐焔性をもった樹脂はガラス転移点(Tg)を含む取
り扱い特性が優れている。さらに燃焼した場合にも、こ
のような樹脂は他の多くの耐焔性エポキシ樹脂組成物に
比べて煙の発生量が実質的に少ない。
をもったジヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドを
少量ではあるが有効な量でエポキシ樹脂に添加すると、
燃焼耐性が実質的に増加することが見出された。これら
の耐焔性をもった樹脂はガラス転移点(Tg)を含む取
り扱い特性が優れている。さらに燃焼した場合にも、こ
のような樹脂は他の多くの耐焔性エポキシ樹脂組成物に
比べて煙の発生量が実質的に少ない。
【0013】式Iのジヒドロキシアルキルフォスフィン
オキシドは他の通常の硬化剤、例えばアミンまたは無水
物硬化剤と共に使用することができ、単独でまたはハロ
ゲン含有エポキシ樹脂、例えば臭素含有エポキシ樹脂と
組み合わせて使用することができる。エポキシ樹脂をジ
ヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドおよび硬化剤
の存在下において熱硬化させると、ジヒドロキシアルキ
ルフォスフィンオキシドは硬化剤および/または末端エ
ポキシ基と反応して重合体分子の中に混入されると考え
られている。
オキシドは他の通常の硬化剤、例えばアミンまたは無水
物硬化剤と共に使用することができ、単独でまたはハロ
ゲン含有エポキシ樹脂、例えば臭素含有エポキシ樹脂と
組み合わせて使用することができる。エポキシ樹脂をジ
ヒドロキシアルキルフォスフィンオキシドおよび硬化剤
の存在下において熱硬化させると、ジヒドロキシアルキ
ルフォスフィンオキシドは硬化剤および/または末端エ
ポキシ基と反応して重合体分子の中に混入されると考え
られている。
【0014】本発明において用いられるジヒドロキシア
ルキルフォスフィンオキシドは一般式
ルキルフォスフィンオキシドは一般式
【0015】
【化4】
で表される。ここでRは炭素数1〜8のアルキル基また
は基−R’OHであり、R’は炭素数2〜約8のアルキ
レン基である。Rが炭素数1〜約4のアルキル基で、R
’が炭素数2〜約4のアルキレン基である式Iの化合物
が好適である。
は基−R’OHであり、R’は炭素数2〜約8のアルキ
レン基である。Rが炭素数1〜約4のアルキル基で、R
’が炭素数2〜約4のアルキレン基である式Iの化合物
が好適である。
【0016】イソブチル−ビス(ヒドロキシメチル)フ
ォスフィンオキシド、t−ブチル−ビス(ヒドロキシメ
チル)フォスフィンオキシドおよびメチル−ビス(ヒド
ロキシメチル)フォスフィンオキシド、並びにこれらの
混合物がエポキシ樹脂の耐焔性を増加させる上で特に効
果的であり、本発明を実施する場合に特に好適である。
ォスフィンオキシド、t−ブチル−ビス(ヒドロキシメ
チル)フォスフィンオキシドおよびメチル−ビス(ヒド
ロキシメチル)フォスフィンオキシド、並びにこれらの
混合物がエポキシ樹脂の耐焔性を増加させる上で特に効
果的であり、本発明を実施する場合に特に好適である。
【0017】本発明の実施に用いられるジヒドロキシメ
チルフォスフィンオキシドはモノアルキルフォスフィン
を水溶液中で水溶液のpHをコントロールしながら2当
量のフォルムアルデヒドと反応させ、次いで化学量論的
な量の過酸化水素で酸化することにより便利に製造する
ことができる。
チルフォスフィンオキシドはモノアルキルフォスフィン
を水溶液中で水溶液のpHをコントロールしながら2当
量のフォルムアルデヒドと反応させ、次いで化学量論的
な量の過酸化水素で酸化することにより便利に製造する
ことができる。
【0018】エポキシ樹脂に対する任意の公知硬化剤を
フォスフィンオキシド耐焔剤と共に用いることができる
が、アミンおよび無水物硬化剤が特に好適である。必要
に応じフォスフィンオキシドを典型的な環式ジカルボン
酸無水物、例えばフタル酸無水物、ナジン酸メチル無水
物等と反応させて中間エステルをつくり、これをさらに
エポキシ樹脂中で反応させて耐焔性をもった粗製の材料
をつくることができる。別法としてフォスフィンオキシ
ドをエポキシ樹脂単量体、例えばエピクロルヒドリンと
反応させ、塩酸を除去してグリシジルエーテル誘導体に
することができる。このような中間体はエポキシ樹脂と
の相容性が優れ、硬化剤とフォスフィンオキシドとの間
の反応を最小限度に抑制することができる。
フォスフィンオキシド耐焔剤と共に用いることができる
が、アミンおよび無水物硬化剤が特に好適である。必要
に応じフォスフィンオキシドを典型的な環式ジカルボン
酸無水物、例えばフタル酸無水物、ナジン酸メチル無水
物等と反応させて中間エステルをつくり、これをさらに
エポキシ樹脂中で反応させて耐焔性をもった粗製の材料
をつくることができる。別法としてフォスフィンオキシ
ドをエポキシ樹脂単量体、例えばエピクロルヒドリンと
反応させ、塩酸を除去してグリシジルエーテル誘導体に
することができる。このような中間体はエポキシ樹脂と
の相容性が優れ、硬化剤とフォスフィンオキシドとの間
の反応を最小限度に抑制することができる。
【0019】別法として、フォスフィンオキシドを未硬
化のエポキシ樹脂と混合するかまたは部分的に反応させ
た後、硬化剤の無水物またはアミンを加えて樹脂を硬化
させることができる。
化のエポキシ樹脂と混合するかまたは部分的に反応させ
た後、硬化剤の無水物またはアミンを加えて樹脂を硬化
させることができる。
【0020】本発明のエポキシ樹脂に対する他の適当な
硬化剤は芳香族アミン、例えばメチレンジアニリンまた
は他のアミン、例えばジシアニドジアミン、或いは他の
高温硬化剤、例えば4,4’−ジアミノジフェニルスル
フォン、またはBF3−モノエチルアミン錯体である。
硬化剤は芳香族アミン、例えばメチレンジアニリンまた
は他のアミン、例えばジシアニドジアミン、或いは他の
高温硬化剤、例えば4,4’−ジアミノジフェニルスル
フォン、またはBF3−モノエチルアミン錯体である。
【0021】本明細書に使用されるフォスフィンオキシ
ドはすべての公知のエポキシ樹脂と反応するから、使用
する特定のエポキシ樹脂および特定の硬化剤はあまり重
要ではない。エポキシ樹脂の工業に普通用いられるすべ
ての硬化剤を用いて本発明の耐焔性エポキシ樹脂を製造
することができるから、使用する硬化剤は必ずしも上記
に述べたものでなくても良い。
ドはすべての公知のエポキシ樹脂と反応するから、使用
する特定のエポキシ樹脂および特定の硬化剤はあまり重
要ではない。エポキシ樹脂の工業に普通用いられるすべ
ての硬化剤を用いて本発明の耐焔性エポキシ樹脂を製造
することができるから、使用する硬化剤は必ずしも上記
に述べたものでなくても良い。
【0022】またエポキシ樹脂および/またはフォスフ
ィンオキシドおよび/または硬化剤の官能基の数が3以
上の場合には、交叉結合が起こって不熔融性の成形品が
生成することがあり、フォスフィンオキシド、エポキシ
樹脂、無水物およびアミンの官能基の数が2以下の場合
には、熱可塑性の樹脂が得られることを理解しおかなけ
ればならない。
ィンオキシドおよび/または硬化剤の官能基の数が3以
上の場合には、交叉結合が起こって不熔融性の成形品が
生成することがあり、フォスフィンオキシド、エポキシ
樹脂、無水物およびアミンの官能基の数が2以下の場合
には、熱可塑性の樹脂が得られることを理解しおかなけ
ればならない。
【0023】エポキシ樹脂の単量体を添加する前にフォ
スフィンオキシドと硬化剤との混合物をつくることがで
きる。このようなフォスフィンオキシド−硬化剤の中間
体は、フォスフィンオキシドを例えば無水物と70〜1
20℃の温度で溶液が生じるまで加熱することによりつ
くることができる。混合無水物、例えばフタル酸無水物
とナジン酸メチル無水物とのすべての割合の混合物を使
用することができる。フォスフィンオキシドは樹脂の最
終樹脂組成物中の燐含量が最高5重量%またはそれ以上
になるような量で存在することができるが、存在するエ
ポキシドの重量に関し約0.01〜約5重量%で存在す
ることが好ましい。 フォスフィンオキシド添加剤は最
終樹脂組成物に関し樹脂の燐含量が0.05〜約2.0
重量%の範囲で存在することが最も好適である。硬化剤
として無水物を用いる場合には、化学量論的な量が好適
である。即ち二塩基酸無水物のモル数対エポキシドの当
量の比は約0.80〜約1.2であることが望ましい。 無水物のモル数対エポキシドの当量の比が約0.90〜
約1.0であることが最適である。
スフィンオキシドと硬化剤との混合物をつくることがで
きる。このようなフォスフィンオキシド−硬化剤の中間
体は、フォスフィンオキシドを例えば無水物と70〜1
20℃の温度で溶液が生じるまで加熱することによりつ
くることができる。混合無水物、例えばフタル酸無水物
とナジン酸メチル無水物とのすべての割合の混合物を使
用することができる。フォスフィンオキシドは樹脂の最
終樹脂組成物中の燐含量が最高5重量%またはそれ以上
になるような量で存在することができるが、存在するエ
ポキシドの重量に関し約0.01〜約5重量%で存在す
ることが好ましい。 フォスフィンオキシド添加剤は最
終樹脂組成物に関し樹脂の燐含量が0.05〜約2.0
重量%の範囲で存在することが最も好適である。硬化剤
として無水物を用いる場合には、化学量論的な量が好適
である。即ち二塩基酸無水物のモル数対エポキシドの当
量の比は約0.80〜約1.2であることが望ましい。 無水物のモル数対エポキシドの当量の比が約0.90〜
約1.0であることが最適である。
【0024】エポキシ樹脂単量体中におけるフォスフィ
ンオキシド耐焔剤の溶解度が問題にならない場合には、
フォスフィンオキシドを先ずエポキシ樹脂と混合するか
、最初に硬化剤を混合するか、或いはすべての三つの成
分を一度に混合することができる。フォスフィンオキシ
ドは他に促進剤を必要としない程度にエポキシ樹脂の硬
化に対し促進効果を示す。
ンオキシド耐焔剤の溶解度が問題にならない場合には、
フォスフィンオキシドを先ずエポキシ樹脂と混合するか
、最初に硬化剤を混合するか、或いはすべての三つの成
分を一度に混合することができる。フォスフィンオキシ
ドは他に促進剤を必要としない程度にエポキシ樹脂の硬
化に対し促進効果を示す。
【0025】本発明の樹脂混合物はマイラーをライニン
グしたガラス板にテフロンのスペーサーを用いた成形型
の中で加熱することにより注形してシートにすることが
できる。樹脂−フォスフィンオキシド混合物に充填剤を
加え、次いでこれを圧縮成形、移動成形または射出成形
することができる。本発明のエポキシ樹脂混合物は乾式
成形または湿式積み重ね法のいずれかを使用して積層樹
脂として使用することができる。好適な基質はガラス繊
維布であるが、セルロースの織物、不織布またはシート
をガラス繊維布の代わりに用い、異なった物理的および
電気的性質をもった積層品を得ることができる。このよ
うなエポキシ樹脂はエポキシ樹脂のどのような用途にも
使用することができるが、積層プリント回路板を含む電
気的用途、ポッティング用配合物、注形品、カプセル、
成形用粉末等に最も適している。本発明のフォスフィン
オキシド−エポキシ樹脂組成物はまた被膜、密封剤また
は接着剤として使用することができ、また充填剤および
他の添加剤を加えまたは加えないで使用することができ
る。
グしたガラス板にテフロンのスペーサーを用いた成形型
の中で加熱することにより注形してシートにすることが
できる。樹脂−フォスフィンオキシド混合物に充填剤を
加え、次いでこれを圧縮成形、移動成形または射出成形
することができる。本発明のエポキシ樹脂混合物は乾式
成形または湿式積み重ね法のいずれかを使用して積層樹
脂として使用することができる。好適な基質はガラス繊
維布であるが、セルロースの織物、不織布またはシート
をガラス繊維布の代わりに用い、異なった物理的および
電気的性質をもった積層品を得ることができる。このよ
うなエポキシ樹脂はエポキシ樹脂のどのような用途にも
使用することができるが、積層プリント回路板を含む電
気的用途、ポッティング用配合物、注形品、カプセル、
成形用粉末等に最も適している。本発明のフォスフィン
オキシド−エポキシ樹脂組成物はまた被膜、密封剤また
は接着剤として使用することができ、また充填剤および
他の添加剤を加えまたは加えないで使用することができ
る。
【0026】フォスフィンオキシド添加剤を存在させて
硬化させたこれらのエポキシ樹脂の物理的および電気的
性質は、添加剤を含んでいないエポキシ樹脂と実質的に
変わりはない。適切な組成と硬化温度を用いれば、この
ような変動は存在するとしたとしても、これをさらに最
小限度に抑制することができる。
硬化させたこれらのエポキシ樹脂の物理的および電気的
性質は、添加剤を含んでいないエポキシ樹脂と実質的に
変わりはない。適切な組成と硬化温度を用いれば、この
ような変動は存在するとしたとしても、これをさらに最
小限度に抑制することができる。
【0027】本発明のフォスフィンオキシドはエポキシ
樹脂中の唯一の耐焔剤として使用することができ、また
ハロゲン含有耐焔剤と組み合わせて使用することもでき
る。これらの材料と他の前述の燐をベースにしたエポキ
シ耐焔剤との混合物も使用することができる。特に効果
的なものはフォスフィンオキシド耐焔剤を臭素化したビ
スフェノールAをベースにした樹脂、例えばテトラブロ
モビスフェノールAのジグリシジルエーテル[米国テキ
サス州ヒューストン(Houston)のシェル・ケミ
カル・コンパニー(Shell Chemical
Company)製エポン(EPON)(R)112
0]と組み合わせた混合物である。好ましくはこのよう
な樹脂の量は最終樹脂組成物の重量に関し約1〜80重
量%の範囲の量である。このような樹脂が同じ基準で2
0〜50重量%の範囲で存在することが最も好ましい。 下記実施例により本発明を例示する。これらの実施例は
本発明を限定するものではない。特記しない限りすべて
の割合は重量による。
樹脂中の唯一の耐焔剤として使用することができ、また
ハロゲン含有耐焔剤と組み合わせて使用することもでき
る。これらの材料と他の前述の燐をベースにしたエポキ
シ耐焔剤との混合物も使用することができる。特に効果
的なものはフォスフィンオキシド耐焔剤を臭素化したビ
スフェノールAをベースにした樹脂、例えばテトラブロ
モビスフェノールAのジグリシジルエーテル[米国テキ
サス州ヒューストン(Houston)のシェル・ケミ
カル・コンパニー(Shell Chemical
Company)製エポン(EPON)(R)112
0]と組み合わせた混合物である。好ましくはこのよう
な樹脂の量は最終樹脂組成物の重量に関し約1〜80重
量%の範囲の量である。このような樹脂が同じ基準で2
0〜50重量%の範囲で存在することが最も好ましい。 下記実施例により本発明を例示する。これらの実施例は
本発明を限定するものではない。特記しない限りすべて
の割合は重量による。
【0028】
【実施例】定義
1.「IBHMPO」はイソブチル−ビス(ヒドロキシ
メチル)フォスフィンオキシドを表す。
メチル)フォスフィンオキシドを表す。
【0029】2.「TBHMPO」はt−ブチル−ビス
(ヒドロキシメチル)フォスフィンオキシドを表す。
(ヒドロキシメチル)フォスフィンオキシドを表す。
【0030】3.「MBHMPO」はメチルブチル−ビ
ス(ヒドロキシメチル)フォスフィンオキシドを表す。
ス(ヒドロキシメチル)フォスフィンオキシドを表す。
【0031】4.「THMPO」はトリス(ヒドロキシ
メチル)フォスフィンオキシドを表す。本明細書におい
てはこれは対照の目的で含ませた。
メチル)フォスフィンオキシドを表す。本明細書におい
てはこれは対照の目的で含ませた。
【0032】5.「BHPPO」はsec−ブチル−ビ
ス(ヒドロキシメチル)フォスフィンオキシドを表す。 本明細書においてはこれは対照の目的で含ませた。
ス(ヒドロキシメチル)フォスフィンオキシドを表す。 本明細書においてはこれは対照の目的で含ませた。
【0033】6.「IBPPO」はイソブチル−ビス(
ヒドロキシメチル)フォスフィンオキシドを表す。本明
細書においてはこれは対照の目的で含ませた。
ヒドロキシメチル)フォスフィンオキシドを表す。本明
細書においてはこれは対照の目的で含ませた。
【0034】7.「ABT」はエポキシ樹脂の積層品の
平均燃焼時間を表し、ある与えられた積層品の5個の同
一の試料について行われるUL−94試験の燃焼時間を
平均して決定される。
平均燃焼時間を表し、ある与えられた積層品の5個の同
一の試料について行われるUL−94試験の燃焼時間を
平均して決定される。
【0035】8.「UL−94」は垂直に配置したプラ
スチックス材料の可燃性を評価するためのアンダーライ
ター・ラボラトリーズ社(Underwriter
Laboratories,Inc.)記載の方法によ
る評点を表す。この方法では最初に規定された高さから
プラスチックス製品に10秒間焔を接触させる。焔を取
り除いてから30秒以内に燃えているプラスチックスが
自然に消火すれば、それまでの時間を記録し、試験を繰
り返す。最初または2回目の試験で30秒以内に自然消
火しなかった場合には、プラスチックスの耐焔特性はな
いと考える。プラスチックスの挙動を記号「V−0」、
「V−1」および「V−2」による尺度で評点をつける
。V−0は燃焼時間がいずれも10秒を越えないことを
表す。V−1は燃焼時間がいずれも30秒を越えないこ
とを表す。
スチックス材料の可燃性を評価するためのアンダーライ
ター・ラボラトリーズ社(Underwriter
Laboratories,Inc.)記載の方法によ
る評点を表す。この方法では最初に規定された高さから
プラスチックス製品に10秒間焔を接触させる。焔を取
り除いてから30秒以内に燃えているプラスチックスが
自然に消火すれば、それまでの時間を記録し、試験を繰
り返す。最初または2回目の試験で30秒以内に自然消
火しなかった場合には、プラスチックスの耐焔特性はな
いと考える。プラスチックスの挙動を記号「V−0」、
「V−1」および「V−2」による尺度で評点をつける
。V−0は燃焼時間がいずれも10秒を越えないことを
表す。V−1は燃焼時間がいずれも30秒を越えないこ
とを表す。
【0036】9.「Tg」はガラス転移温度を表す。こ
れは動的機械的解析法(DMA)二より決定され、正切
δの値を℃単位で報告する。
れは動的機械的解析法(DMA)二より決定され、正切
δの値を℃単位で報告する。
【0037】方法
種々の量のエポン(R)828樹脂およびエポン(R)
1120樹脂(両方ともシェル・ケミカル・コンパニー
製)を用いて樹脂の組成物をつくった。エポン1120
樹脂は臭素化されたビスフェノールA樹脂であり、臭素
含量は約20重量%であると言われている。これらの樹
脂に6phrのDICY、0.45phrのベンジルジ
メチルアミン促進剤および50phrのメチルセロソル
ヴ溶媒を加えた。
1120樹脂(両方ともシェル・ケミカル・コンパニー
製)を用いて樹脂の組成物をつくった。エポン1120
樹脂は臭素化されたビスフェノールA樹脂であり、臭素
含量は約20重量%であると言われている。これらの樹
脂に6phrのDICY、0.45phrのベンジルジ
メチルアミン促進剤および50phrのメチルセロソル
ヴ溶媒を加えた。
【0038】上記組成物をガラスの瓶の中で50℃にお
いて完全に混合した後、この組成物を9.5×15.5
インチのガラス繊維布片[クラーク・シュヴェーベル・
コンパニー(Clark Schwebel Co
mpany)製商品名7642/CS700]に被覆し
た。 被覆したガラス繊維布を強制通風加熱器中で約7分間1
60℃に加熱する。今や非粘着性の予備成形品となった
ガラス繊維布を切断して9個の3×5インチの片にし、
外側に剥離用の繊維布を被覆したアルミニウム板を用い
て互いに積み重ねる(4枚は上、5枚は下)。積み重ね
た繊維布片を下記の一般的な手順で高温に加熱、加圧す
る。
いて完全に混合した後、この組成物を9.5×15.5
インチのガラス繊維布片[クラーク・シュヴェーベル・
コンパニー(Clark Schwebel Co
mpany)製商品名7642/CS700]に被覆し
た。 被覆したガラス繊維布を強制通風加熱器中で約7分間1
60℃に加熱する。今や非粘着性の予備成形品となった
ガラス繊維布を切断して9個の3×5インチの片にし、
外側に剥離用の繊維布を被覆したアルミニウム板を用い
て互いに積み重ねる(4枚は上、5枚は下)。積み重ね
た繊維布片を下記の一般的な手順で高温に加熱、加圧す
る。
【0039】圧力をかけないで120℃に10分間。
【0040】約200psiの圧力をかけて200℃に
45分間。
45分間。
【0041】積層品の樹脂の流れを抑制するために加熱
および加圧は試料毎に僅かに変動させた。これは圧力を
かけないで積層品を120℃に保つ時間を変化させるこ
とで行った。
および加圧は試料毎に僅かに変動させた。これは圧力を
かけないで積層品を120℃に保つ時間を変化させるこ
とで行った。
【0042】次にプレスおよび積層品を冷却する。プレ
スから取り出したとき、積層品は不透明な明るい緑色を
呈し、縁に接着した樹脂の量は変化した。次に積層品を
秤量し、厚さを測定し、樹脂含量を決定した。次いで積
層品を5個の片(0.5×5インチ)に切断し、これを
用いて前記のUL−94試験を行った。この試験で集め
たデータを表1に示す。
スから取り出したとき、積層品は不透明な明るい緑色を
呈し、縁に接着した樹脂の量は変化した。次に積層品を
秤量し、厚さを測定し、樹脂含量を決定した。次いで積
層品を5個の片(0.5×5インチ)に切断し、これを
用いて前記のUL−94試験を行った。この試験で集め
たデータを表1に示す。
【0043】
【表1】
表 1実施例 %P %
Br 添加剤 %樹脂 UL−94評点
ABT(sec.) 1 0
20 − 43
V−0 1.4 2
0 18 −
41 V−0
0.8 3 0 1
6 − 42
V−0 4.3 4
0 14 −
42 V−1 14
5 0 12
− 44 V−1
22 6 0
10 − 42
不合格 − 7 1.0
9 IBHMPO 3
9 V−0 0.2
8 0.8 9 IB
HMPO 41 V−0
3.9 9 0.5
11 IBHMPO 42
V−0 1.9 10
0.6 10 IBHMP
O 41 V−1
3.7 11 0.5 1
5 IBHMPO 30
V−0 0.4 12
0.5 11 IBHMPO
25 V−0
0.4 13 0.5 9
IBHMPO 31 V
−1 9 14 0.7
13 IBHMPO 2
5 V−0 0 15
0.7 9 IBHM
PO 32 V−0
1.2 16 0.7
7 IBHMPO 38
V−1 16.2 17
0.8 11 IBHMPO
36 V−0
1.2 18 0.8 7
IBHMPO 28
V−0 3.0 19
0.8 5 IBHMPO
34 不合格 27.4
20 1.0 9 IB
HMPO 33 V−0
1.0 21 1.0
7 IBHMPO 28
V−1 10.2 22
1.0 5 IBHMP
O 30 V−1
15 23 0.8 8
TBHMPO 35
V−1 8.8 24
3.0 0 TBHMPO
44 不合格 − 25
3.0 0 TBHM
PO 46 V−1
22.4 26 0.8
10 TBHMPO 39
V−0 3.3 27
0.6 10 MHMPO
37 V−1
7.5 28 1.0 10
MHMPO 41
V−0 2.1 29
0.6 10 THMPO
31 V−0 3.
4 30 0.6 10
THMPO 36 V−0
2.4 31 0.8
7 IBHPPO 4
3 不合格 23 32
0.8 10 IBHPPO
32 V−1
8.0 33 0.8 7
BHPPO 35
V−1 15.6 34
0.8 10 BHPPO
36 V−1 6.
0 上記のデータは組成物が臭素を含んでいない場合に
も本発明の樹脂組成物は耐焔性をもっていることを示し
ている。しかしこれらの組成物の中に臭素が存在する場
合には優れた結果が得られる。
表 1実施例 %P %
Br 添加剤 %樹脂 UL−94評点
ABT(sec.) 1 0
20 − 43
V−0 1.4 2
0 18 −
41 V−0
0.8 3 0 1
6 − 42
V−0 4.3 4
0 14 −
42 V−1 14
5 0 12
− 44 V−1
22 6 0
10 − 42
不合格 − 7 1.0
9 IBHMPO 3
9 V−0 0.2
8 0.8 9 IB
HMPO 41 V−0
3.9 9 0.5
11 IBHMPO 42
V−0 1.9 10
0.6 10 IBHMP
O 41 V−1
3.7 11 0.5 1
5 IBHMPO 30
V−0 0.4 12
0.5 11 IBHMPO
25 V−0
0.4 13 0.5 9
IBHMPO 31 V
−1 9 14 0.7
13 IBHMPO 2
5 V−0 0 15
0.7 9 IBHM
PO 32 V−0
1.2 16 0.7
7 IBHMPO 38
V−1 16.2 17
0.8 11 IBHMPO
36 V−0
1.2 18 0.8 7
IBHMPO 28
V−0 3.0 19
0.8 5 IBHMPO
34 不合格 27.4
20 1.0 9 IB
HMPO 33 V−0
1.0 21 1.0
7 IBHMPO 28
V−1 10.2 22
1.0 5 IBHMP
O 30 V−1
15 23 0.8 8
TBHMPO 35
V−1 8.8 24
3.0 0 TBHMPO
44 不合格 − 25
3.0 0 TBHM
PO 46 V−1
22.4 26 0.8
10 TBHMPO 39
V−0 3.3 27
0.6 10 MHMPO
37 V−1
7.5 28 1.0 10
MHMPO 41
V−0 2.1 29
0.6 10 THMPO
31 V−0 3.
4 30 0.6 10
THMPO 36 V−0
2.4 31 0.8
7 IBHPPO 4
3 不合格 23 32
0.8 10 IBHPPO
32 V−1
8.0 33 0.8 7
BHPPO 35
V−1 15.6 34
0.8 10 BHPPO
36 V−1 6.
0 上記のデータは組成物が臭素を含んでいない場合に
も本発明の樹脂組成物は耐焔性をもっていることを示し
ている。しかしこれらの組成物の中に臭素が存在する場
合には優れた結果が得られる。
【0044】上記の実施例でつくられた数種の樹脂のガ
ラス転移温度を決定した。結果を下記表2に掲げる。耐
焔剤を含んでいない樹脂のTgも決定した。臭素を10
%および20%含む樹脂のTgはそれぞれ143および
137であった。
ラス転移温度を決定した。結果を下記表2に掲げる。耐
焔剤を含んでいない樹脂のTgも決定した。臭素を10
%および20%含む樹脂のTgはそれぞれ143および
137であった。
【0045】
【表2】
上記データによれば、本発明の耐焔性樹脂組成物は
耐焔性添加剤を含んでいない樹脂組成物と同等なTgを
もっていることが示される。さらに本発明の樹脂組成物
は従来法の耐焔性組成物よりも高いTgをもっている。 THNPOを含む組成物は本発明の配合物と同様なTg
をもっているが、樹脂ワニスに不溶であり、樹脂のゲル
化時間[コフラー(Kofler)の高温ベンチ法]が
著しく長くなる。
耐焔性添加剤を含んでいない樹脂組成物と同等なTgを
もっていることが示される。さらに本発明の樹脂組成物
は従来法の耐焔性組成物よりも高いTgをもっている。 THNPOを含む組成物は本発明の配合物と同様なTg
をもっているが、樹脂ワニスに不溶であり、樹脂のゲル
化時間[コフラー(Kofler)の高温ベンチ法]が
著しく長くなる。
【0046】本発明の主な特徴及び態様は次の通りであ
る。 1.エポキシ樹脂、硬化剤、および有効量の式
る。 1.エポキシ樹脂、硬化剤、および有効量の式
【004
7】
7】
【化5】
但し式中Rは炭素数1〜約8のアルキル基またはR’O
H基であり、ここでR’は炭素数2〜約8のアルキレン
基である、の少なくとも1種のジヒドロキシメチルフォ
スフィンオキシドを含有して成る耐焔性をもったエポキ
シ樹脂組成物。
H基であり、ここでR’は炭素数2〜約8のアルキレン
基である、の少なくとも1種のジヒドロキシメチルフォ
スフィンオキシドを含有して成る耐焔性をもったエポキ
シ樹脂組成物。
【0048】2.Rが炭素数1〜約4のアルキル基であ
り、R’が炭素数2〜約4のアルキレン基である上記第
1項記載の樹脂組成物。
り、R’が炭素数2〜約4のアルキレン基である上記第
1項記載の樹脂組成物。
【0049】3.ジヒドロキシメチルフォスフィンオキ
シドはイソブチル−ビス(ヒドロキシメチル)フォスフ
ィンオキシド、t−ブチル−ビス(ヒドロキシメチル)
フォスフィンオキシド、メチル−ビス(ヒドロキシメチ
ル)フォスフィンオキシド、およびこれらの混合物から
成る群から選ばれる上記第1項記載の樹脂組成物。
シドはイソブチル−ビス(ヒドロキシメチル)フォスフ
ィンオキシド、t−ブチル−ビス(ヒドロキシメチル)
フォスフィンオキシド、メチル−ビス(ヒドロキシメチ
ル)フォスフィンオキシド、およびこれらの混合物から
成る群から選ばれる上記第1項記載の樹脂組成物。
【0050】4.ジヒドロキシメチルフォスフィンオキ
シドは燐含量が樹脂組成物の重量に関し0.01〜5重
量%の範囲に入るような量で存在している上記第1項記
載の樹脂組成物。
シドは燐含量が樹脂組成物の重量に関し0.01〜5重
量%の範囲に入るような量で存在している上記第1項記
載の樹脂組成物。
【0051】5.ジヒドロキシメチルフォスフィンオキ
シドは燐含量が樹脂組成物の重量に関し0.05〜2重
量%の範囲に入るような量で存在している上記第4項記
載の樹脂組成物。
シドは燐含量が樹脂組成物の重量に関し0.05〜2重
量%の範囲に入るような量で存在している上記第4項記
載の樹脂組成物。
【0052】6.樹脂組成物の重量に関し約1.0〜約
30重量%の臭素を含んでいる上記第1項記載の樹脂組
成物。
30重量%の臭素を含んでいる上記第1項記載の樹脂組
成物。
【0053】7.樹脂組成物の重量に関し約2〜約11
重量%の臭素を含んでいる上記第6項記載の樹脂組成物
。
重量%の臭素を含んでいる上記第6項記載の樹脂組成物
。
【0054】8.エポキシ樹脂、硬化剤、および有効量
の式
の式
【0055】
【化6】
但し式中Rは炭素数1〜約8のアルキル基またはR’O
H基であり、ここでR’は炭素数2〜約8のアルキレン
基である、の少なくとも1種のジヒドロキシメチルフォ
スフィンオキシドを反応させるエポキシ樹脂組成物の製
造法。
H基であり、ここでR’は炭素数2〜約8のアルキレン
基である、の少なくとも1種のジヒドロキシメチルフォ
スフィンオキシドを反応させるエポキシ樹脂組成物の製
造法。
【0056】9.Rが炭素数1〜約4のアルキル基であ
り、R’が炭素数2〜約4のアルキレン基である上記第
9項記載の方法。
り、R’が炭素数2〜約4のアルキレン基である上記第
9項記載の方法。
【0057】10.ジヒドロキシメチルフォスフィンオ
キシドはイソブチル−ビス(ヒドロキシメチル)フォス
フィンオキシド、t−ブチル−ビス(ヒドロキシメチル
)フォスフィンオキシド、メチル−ビス(ヒドロキシメ
チル)フォスフィンオキシド、およびこれらの混合物か
ら成る群から選ばれる上記第9項記載の方法。
キシドはイソブチル−ビス(ヒドロキシメチル)フォス
フィンオキシド、t−ブチル−ビス(ヒドロキシメチル
)フォスフィンオキシド、メチル−ビス(ヒドロキシメ
チル)フォスフィンオキシド、およびこれらの混合物か
ら成る群から選ばれる上記第9項記載の方法。
【0058】11.ジヒドロキシメチルフォスフィンオ
キシドは燐含量が樹脂組成物の重量に関し0.01〜5
重量%の範囲に入るような量で存在している上記第8項
記載の方法。
キシドは燐含量が樹脂組成物の重量に関し0.01〜5
重量%の範囲に入るような量で存在している上記第8項
記載の方法。
【0059】12.ジヒドロキシメチルフォスフィンオ
キシドは燐含量が樹脂組成物の重量に関し0.05〜2
重量%の範囲に入るような量で存在している上記第11
項記載の方法。
キシドは燐含量が樹脂組成物の重量に関し0.05〜2
重量%の範囲に入るような量で存在している上記第11
項記載の方法。
【0060】13.樹脂組成物の重量に関し約1.0〜
約30重量%の臭素を含んでいる上記第8項記載の方法
。
約30重量%の臭素を含んでいる上記第8項記載の方法
。
【0061】14.樹脂組成物の重量に関し約2〜約1
1重量%の臭素を含んでいる上記第13項記載の方法。
1重量%の臭素を含んでいる上記第13項記載の方法。
【0062】15.上記第8項記載の方法によりつくら
れた製品。
れた製品。
Claims (2)
- 【請求項1】 エポキシ樹脂、硬化剤、および有効量
の式 【化1】 但し式中Rは炭素数1〜約8のアルキル基またはR’O
H基であり、ここでR’は炭素数2〜約8のアルキレン
基である、の少なくとも1種のジヒドロキシメチルフォ
スフィンオキシドを含有して成ることを特徴とする耐焔
性をもったエポキシ樹脂組成物。 - 【請求項2】 エポキシ樹脂、硬化剤、および有効量
の式 【化2】 但し式中Rは炭素数1〜約8のアルキル基またはR’O
H基であり、ここでR’は炭素数2〜約8のアルキレン
基である、の少なくとも1種のジヒドロキシメチルフォ
スフィンオキシドを反応させるエポキシ樹脂組成物の製
造法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/626,508 US5084546A (en) | 1990-12-12 | 1990-12-12 | Fire retardant epoxy resin compositions containing methylol substituted phosphine oxides |
| US626508 | 1996-04-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04306254A true JPH04306254A (ja) | 1992-10-29 |
Family
ID=24510665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3349427A Pending JPH04306254A (ja) | 1990-12-12 | 1991-12-09 | 耐焔性エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5084546A (ja) |
| EP (1) | EP0490065B1 (ja) |
| JP (1) | JPH04306254A (ja) |
| KR (1) | KR920012263A (ja) |
| AT (1) | ATE165858T1 (ja) |
| CA (1) | CA2057356A1 (ja) |
| DE (1) | DE69129359D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001200140A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-07-24 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 難燃性樹脂組成物、これを用いたプリプレグ及び積層板 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100573230B1 (ko) | 1999-06-15 | 2006-04-24 | 스미또모 베이크라이트 가부시키가이샤 | 반도체 봉지용 에폭시 수지 성형 재료의 제조 방법, 이의성형 재료 및 이의 반도체 장치 |
| TW587094B (en) * | 2000-01-17 | 2004-05-11 | Sumitomo Bakelite Co | Flame-retardant resin composition comprising no halogen-containing flame retardant, and prepregs and laminates using such composition |
| CN102257070B (zh) | 2008-12-17 | 2013-10-09 | 巴斯夫欧洲公司 | 层状硅酸盐阻燃组合物 |
| CN102272216A (zh) | 2008-12-29 | 2011-12-07 | 巴斯夫欧洲公司 | 环氧树脂中的dopo阻燃剂 |
| KR20130026520A (ko) | 2010-05-07 | 2013-03-13 | 바스프 에스이 | 아미노구아니딘페닐포스피네이트 난연제 조성물 |
| AU2011284866A1 (en) | 2010-07-28 | 2013-02-21 | Basf Se | Phosphinic acid hydrazide flame retardant compositions |
| WO2012013565A1 (en) | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Basf Se | Phosphinic acid hydrazide flame retardant compositions |
| WO2013174791A1 (en) | 2012-05-22 | 2013-11-28 | Basf Se | Phosphinyliminophosphoranes as flame retardants |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2916473A (en) * | 1955-06-17 | 1959-12-08 | Austin L Bullock | Methylol-phosphorus modified epoxy resins |
| US3666543A (en) * | 1969-11-24 | 1972-05-30 | Ludwig Maier | Tris-(2-hydroxyalkyl)-phosphine oxide flame retardant articles |
| US3925265A (en) * | 1970-11-12 | 1975-12-09 | Hooker Chemicals Plastics Corp | Methyl phosphine oxides as flame retardants for organic polymers |
| US4345059A (en) * | 1981-05-18 | 1982-08-17 | Fmc Corporation | Fire retardant epoxy resins containing 3-hydroxyalkylphosphine oxides |
| GB8704240D0 (en) * | 1987-02-24 | 1987-04-01 | Albright & Wilson | Phosphine oxides |
| DE59010564D1 (de) * | 1989-08-11 | 1996-12-19 | Siemens Ag | Flammwidrige Giessharzformstoffe |
-
1990
- 1990-12-12 US US07/626,508 patent/US5084546A/en not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-10-21 DE DE69129359T patent/DE69129359D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-21 EP EP91117902A patent/EP0490065B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-10-21 AT AT91117902T patent/ATE165858T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-12-03 KR KR1019910022028A patent/KR920012263A/ko not_active Ceased
- 1991-12-09 JP JP3349427A patent/JPH04306254A/ja active Pending
- 1991-12-10 CA CA002057356A patent/CA2057356A1/en not_active Abandoned
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001200140A (ja) * | 2000-01-17 | 2001-07-24 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 難燃性樹脂組成物、これを用いたプリプレグ及び積層板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2057356A1 (en) | 1992-06-13 |
| EP0490065A2 (en) | 1992-06-17 |
| EP0490065A3 (en) | 1992-11-25 |
| KR920012263A (ko) | 1992-07-25 |
| DE69129359D1 (de) | 1998-06-10 |
| EP0490065B1 (en) | 1998-05-06 |
| US5084546A (en) | 1992-01-28 |
| ATE165858T1 (de) | 1998-05-15 |
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