JPS6056170B2 - 耐熱性樹脂組成物 - Google Patents

耐熱性樹脂組成物

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JPS6056170B2
JPS6056170B2 JP54114809A JP11480979A JPS6056170B2 JP S6056170 B2 JPS6056170 B2 JP S6056170B2 JP 54114809 A JP54114809 A JP 54114809A JP 11480979 A JP11480979 A JP 11480979A JP S6056170 B2 JPS6056170 B2 JP S6056170B2
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JP
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epoxy resin
polyfunctional
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resin composition
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JP54114809A
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昌平 江藤
晃 不可三
紀元 森脇
博行 中島
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐熱性樹脂組成物に関するものてあり、更に詳
細にはイソシアネート変性エポキシ樹.脂、エポキシ硬
化剤としての酸無水物、マレイミド化合物を配合して成
る、熱安定性にすぐれかつ、機械的性質、電気的性質に
すぐれた耐熱性樹脂組成物に関するものである。
本発明の樹脂組成物は、特に電気絶縁材料とし−て有用
であり、例えば含浸用ワニス、注形用樹脂、積層用樹脂
等広い用途に利用できる。
エポキシ樹脂を酸無水物で硬化する方法は一般的であり
、広い分野に適用されている。
通常の条件の下では確かにすぐれた性質を示すが、高温
における強度低下が大きいこと、耐熱劣化が大きいこと
から、高温、長時間の使用に耐え得ない。我々はこの点
を改良すべく鋭意研究を重ね本発明に到達した。本発明
は、多官能エポキシ樹脂と多官能イソシアネート化合物
をエポキシ末端過剰の条件で反応させて得られるイソシ
アネート変性エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤として
の酸無水物を配合して得られる組成物(4)と多官能マ
レイミド化合物(B)とを配合して耐熱性に著しくすぐ
れた樹脂組成物を与えようとするものである。
本発明においては多官能エポキシ樹脂と多官能イソシア
ネート化合物の反応により得られるイソシアネート変性
エポキシ樹脂が、エポキシ環とイソシアネート基の反応
によるオキサゾリドン環を形成し、オキサゾリドン環含
有エポキシ樹脂となり、酸無水物との配合物が熱変形温
度が高く、機械的性質にすぐれ、強靭な性質を示すこと
を利用し、これに多官能マレイミド化合物を配合するこ
とにより、マレイミド重合体の熱劣化に対する安定性を
これと結びつけることにより、熱安定性と機械特性、電
気特性のすぐれたバランスのよい樹脂組成物を与えるも
のてある。
この耐熱性樹脂組成物においては、エポキシ成分とマレ
イミド成分が別々の架橋網目をとつて相溶性よくからみ
合い(Entangiement)、相互侵入網目構造
(InterpemetratingnetwOrks
)をとることによりそれぞれの成分の特徴を強め合うと
考えられる。
本発明に用いることのできる多官能エポキシ樹脂として
は、例えば、ビスフェノールAジグリシジルエーテルタ
イプのエピコート826、827、828(シェル化学
f1)、GY−252、GY−260、(チバガイギー
(株))、DER33Ol33l、332(ダウケミカ
ル(株))など、ノボラックタイプのDEN43l、4
38(ダウケミカル(株))、ECNl273(チバガ
イギー(株))さらに脂環族タイプのCY−179(チ
バガイギー(株))等がある。
また、多官能イソシアネート化合物としては、一般式(
0=C=N)x−R4(N=C=0)y(Rは二価の有
機基、x+yは2から5までの整数)で表わされる化合
物、例えばトリレンジイソシアネート、キシリレンジイ
ソシアネート、4,米く4″ージイソシアネートジフェ
ニルメタン、イソホロンジイソシアネート等がある。
さらに本発明に用いることのできる、エポキシ硬化剤と
しての酸無水物としては、一般式で表わされる酸無水物
、例えば無水フタル酸、無水テトラヒドロフタル酸、無
水メチルナジツク酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水
メチルテトラヒドロフタル酸、無水ピロメリット酸、無
水ベンゾフェノンテトラカルボン酸、無水ブタンテトラ
カルボン酸、等があげられる。
本発明に用いることのできる多官能マレイミド化合物と
しては一般式(1)、(■)、(■)(式中、R3は前
出と同じmは平均として0.5から10まで)で示され
るものであり、一般式(1)で示されるものとしては、
例えばN,N″一(メチレンジーP−フェニレン)ジマ
レイミド、N,N″−(オキシジーP−フェニレン)ジ
マレイミド、N,N″−mーフェニレンジマレイミド、
N,N″−Pーフェニレンジマレイミド、N,N″−2
,4−トリレンジマレイミド、N,N″−2,6−トリ
レンジマレイミド、N,N′−mーキシリレンジマレイ
ミド、N,N″−Pーキシリンジマレイミド、N,N″
−ヘキサメチレンジマレイミド等があり、一般式(■)
で示される化合物としては、例えばポリフェニルメチレ
ンポリマレイミドなどがあげられ何れも単独もしくは二
種以上で好適に用いることができる。
本発明では、上記に示された、多官能イソシアネート化
合物のイソシアネート基1当量に対し、多官能エポキシ
樹脂のエポキシ基2〜50当量の範囲を配合し50〜2
00℃好ましくは80〜180℃て無触媒あるいは、第
3級アミン、第4級アンモニウム塩、各種金属塩から成
る触媒の存在下0.5〜5時間反応させイソシアネート
変性エポキシ樹脂を得る。
得られたイソシアネート変性エポキシ樹脂に対し酸無水
物を通常のエポキシ硬化配合比率により配合し、組成物
囚とする。組成物(4)20〜95重量部に対し、多官
能マレイミド化合物(B)を5〜8喧量部配合し目的の
組成物とするものである。多官能イソシアネート化合物
1当量に対する多官能エポキシ樹脂の比率が2当量より
小さい場合ノは、軟化点が高く作業性が悪くなり実用に
は向かず、50当量より小さい場合には、イソシアネー
ト変性による機械強度の向上、熱変形温度の上昇効果が
得られない。組成物(4)に対する多官能マレイミド化
合物(B)の割合が5重量部以下では、多官能マレイミ
ド化合物添加による熱安定性の向上が得られず、8唾量
部以上では、熱安定性は十分だが架橋密度が上がりすぎ
、機械強度の低いものとなる。
また、本発明においては、一般式 で示されるフェノキシ樹脂、例えばU.C.C.(株)
のPK8等を必要に応じ併せて用いることができる。
その場合にはマレイミドとエポキシ硬化網目に可撓性を
有する成分としてからみ合うため、硬化物の可撓性、耐
ラック性を向上させる効果を得.ることができる。フェ
ノキシ樹脂としては通常市販されている分子量1000
0〜60000のものが好適に用いられる。フェノキシ
樹脂の配合量は上記樹脂組成物10Ciff1)に対し
、2娼を越えない範囲が適当である。使用量の下限は使
用目的によつて決められるべきであるが0.5部以下で
はフェノキシ樹脂に固有な性質の発現は不充分である。
一方、フェノキシ樹脂のの配合量が加部を越える配合で
は粘度が上昇しすぎ作業が悪くなる。このようにして樹
脂組成物は、無溶剤形て熱安定性がすぐれるのはもちろ
ん、特に機械特性が良好て、電気絶縁性のすくれた硬化
樹脂を与え、例えば、電気機械含浸用ワニス、注型用樹
脂、積層用樹脂をはじめ広い用途に用いることができる
。また必要に応じ充填剤、着色剤、その他各種の添加物
を配合することもできる。以下、実施例をあげて本発明
をさらに具体的に説明する。
実施例1 エポキシ当量175のビスフェノールAジグリシジルエ
ーテル系のDER332(ダウケミカル社)350y(
2当量)に対し、4,4″−ジイソシアネートフエニル
メタン125y(1当量)を、テトラエチルアンモニウ
ムクロライド触媒150℃で2時間反応させた。
エポキシ当量は460を示した。赤外吸収スペクトルに
より、1410cff1−1、1750C!FL一1に
オキサゾリドン環生成に基づく吸収の生成がみられ、2
200〜23(1)d−4にかけての−NCOの吸収が
消失したことから、目的のイソシアネート変性エポキシ
樹脂の生成が確認された。このイソシアネート変性エポ
キシ樹脂460$F(1当量)に、一般式(■)におい
てR4=Hで示される組成をもつポリフェニルメチレン
ポリマレイミド300yさらにメチルテトラヒドロフタ
ル酸無水物149ダ(0.9当量)を加え組成物とした
このものを150℃円時間後200℃で8時間硬化して
硬化片を作製した。このものは170℃以上の熱変形温
度を示し(TMA法)た。
また曲げ強度は25℃で15.0k9/I..l5O℃
で12.5k9/iを示し、高温でも高い強度を保持し
ている。240′C、25叫間後の重量減少は1.8%
で曲げ強度は、14.0k9/iと高温長時間劣化でも
、強度の低下がほとんどみられない。
またストラカ法による接着強度は250℃で18.0k
9、180℃で16.0kgと高い接着強度を高温まで
維持する。また、上記樹脂10唾量部に対し充填剤とし
ての溶融シリカであるヒユーズレツクスRD−8(龍森
(株))20唾量部を配合した注形樹脂用組成物は、オ
リフアントワツシヤーラツクテストでクラック指数4以
上を示し良好な可撓性を示した。
実施例2上記エポキシ樹脂DFR33235Oy(2当
量)に対し、イソホロンジイソシアネート22.2y(
0.2当量)を加え、トリエチルアミン触媒130℃で
2時間反応させた。
エポキシ当量は210を示した。赤外吸収スペクトルに
より1420c『1、1750c71−1にオキサゾリ
ドン環生成に基づく吸収の生成がみられ、2250c『
1の−NCOの吸収が消失したことから、目的のイソシ
アネート変性エポキシ樹脂の生成が確認された。このイ
ソシアネート変性エポキシ樹脂は210f(1当量)に
、N,N−(タチレンジーP−フェニレン)ジマレイミ
ド500y1さらにメチルヘキサヒドロフタル酸無水物
157y(0.9当量)を加え組成物とした。
このものを150無C田時間後、200℃で8時間加熱
硬化して硬化片を作製した。
このものは170℃以上の熱変形温度を示した。
(TMA法)。また、曲げ強度は25℃で17.0k9
/Tdll5O℃で15.0k9/iを示し、高温にお
いても高い強度を保持した。
240℃、25叫間後の重量減少は1.5%で曲げ強度
は1.6k9/iを高温長時間劣化でも強度の低下をほ
とんど示さなかつた。
ストラカ法による接着強度は25℃で17.0kg、1
80Cで16.5kgと、高温でも高い接着強度を維持
した。
また、電気特性ではTanδ一温度特性において常態で
0.20%、200℃で1.20%と安定した値を示し
良好な性質を示した。
実施例3 DER332175y(1当量)、1ボラツクタイプの
エポキシ樹脂ECNl273(チバガイギー(株))1
12.5V(1当量)を加え、トリレンジイソシアネー
ト43.5f(0.5当量)と、オクチル酸亜鉛を触媒
として150℃で2時間反応させた。
エポキシ当量は220を示した。赤外吸収スペクトルに
より、実施例1と同様にオキサゾリドン環生成、−NC
Oの消失が認められイソシアネート変性エポキシ樹脂の
生成が確認された。
このイソシアネート変性エポキシ樹脂220f(1当量
)に一般式(■)においてR4=Hで示されるポリマレ
イミド50g、メチルナジツク酸無水物160y(0.
9当量)を加え組成物とした。
実施例1と同じ条件で硬化させ、試料を得た。曲げ強度
は25℃で15.0kg/Ill5O℃で12.0k9
/iを示し、高温でも高い強度を保持した。240℃2
5CR間後の重量減少は2.2%で曲げ強度は13.0
k9/iと高温長時間劣化でもすぐれた安定性を示した
接着強度、電気特性共に良好な値を示した。
実施例4DER332350y(2当量)に対し、4,
4″ージイソシアネートジフェニルメタン12.5y(
イ).10当量)、イソホロンジイソシアネー目1.1
′(4).1当量)を加え、テトラエチルアンモニウム
クロライド触媒で150℃で1時間反応させた。
エポキシ当量は210を示した。実施例1と同様にして
赤外吸収スペクトルによりイソシアネート変性エポキシ
樹脂の生成を確認した。
このイソシアネート変性エポキシ樹脂210yノ(1当
量)!こ、一般式(■)においてR4=Hで示される組
成をもつポリフェニルメチレンポリマレイミド100V
1さらにメチルテトラヒドロフタル酸無水物149f(
0.9当量)を加え組成物とした。
このものを150′C田時間後、180℃で田時間硬化
して硬化片を作製した。このものは170℃以上の熱変
形温度を示した(TMA法)。
また曲げ強度は25℃で15.5k9/Ill5O℃で
13.0kg/Tlrltを示し、高温でも高い強度を
保持している。
240′Cl25叫間後の重量減少は2.0%でそのと
きの曲げ強度は250℃で14.2k9/iと高温長時
間劣化でも強度の低下がほとんどみられない。
またストラカ法による接着強度は25℃で17.5k9
、180℃で16.0k9と高い接着強度を高温まで維
持する。さらに電気特性では、体積抵抗率が25℃で1
016Ω−d以上、150℃で1011Ω−0以上と良
好な値を示した。上記樹脂10鍾量部に対し充填剤とし
ての溶融シリカヒユーズレツクスRD−8(龍森(株)
)200重量部を配合した注形用樹脂はオリフアントワ
ツシヤークラツクテストでクラック指数4以上を示し良
好な可撓性を示した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 多官能エポキシ樹脂と多官能イソシアネート化合物
    をエポキシ末端過剰下に反応させて得られるイソシアネ
    ート変性エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤としての酸
    無水物との配合物(A)20〜95重量部、多官能マレ
    イミド化合物(B)5〜80重量部を配合してなる耐熱
    性樹脂組成物。 2 多官能エポキシ樹脂としてビスフェノールAジグリ
    ンジエーテルタイプ、ノボラックタイプおよび脂環族タ
    イプのエポキシ樹脂から選ばれた少なくとも一種類のエ
    ポキシ樹脂を用いることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の耐熱性樹脂組成物。 3 多官能イソシアネート化合物として、一般式(O=
    C=N)x−R_4−(N=C=O)y(式中、R_4
    は2価の有機基、x+yは2から5までの整数を示す)
    で表わされる化合物を用いたことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項または第2項記載の耐熱性樹脂組成物。 4 多官能マレイミド化合物が一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・( I )
    (式中、R_3は水素またはメチル基、R_4は2価の
    の有機基を示す)、▲数式、化学式、表等があります▼
    ・・・・・(II)(式中、R_3は水素またはメチル基
    、nは平均として0.5から5までの数を示す)、▲数
    式、化学式、表等があります▼・・・・・(III)(式
    中、R_3は水素またはメチル基、mは平均として0.
    5から10までの数を示す)の何れかで表わされる化合
    物であることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
    第3項の何れかに記載の耐熱性樹脂組成物。 5 多官能エポキシ樹脂と多官能イソシアネート化合物
    をエポキシ末端過剰下に反応させて得られるイソシアネ
    ート変性エポキシ樹脂とエポキシ樹脂硬化剤としての酸
    無水物との配合物(A)20〜95重量部と、多官能マ
    レイミド化合物(B)5〜80重量部からなる組成物1
    00重量部に対し、フェノキシ樹脂(C)0より多く2
    0重量部以下を配合してなる耐熱性樹脂組成物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02107100A (ja) * 1988-10-14 1990-04-19 Onkyo Corp スピーカボイスコイルリード線接続方法

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