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JP2920324B2 - Modifier for composite materials - Google Patents

Modifier for composite materials

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Publication number
JP2920324B2
JP2920324B2 JP30574990A JP30574990A JP2920324B2 JP 2920324 B2 JP2920324 B2 JP 2920324B2 JP 30574990 A JP30574990 A JP 30574990A JP 30574990 A JP30574990 A JP 30574990A JP 2920324 B2 JP2920324 B2 JP 2920324B2
Authority
JP
Japan
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composite material
modifier
silane
amino group
resin
Prior art date
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JP30574990A
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正明 山谷
秀好 柳澤
芳治 鈴木
純一 斉藤
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nitto Boseki Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
Nitto Boseki Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shin Etsu Chemical Co Ltd, Nitto Boseki Co Ltd filed Critical Shin Etsu Chemical Co Ltd
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  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は複合材料用改質剤、特には補強剤としてのガ
ラス繊維製品またはマイカ製品をエポキシ樹脂、ポリイ
ミド樹脂などのマトリックス樹脂で処理した複合材料の
機械的強度、電気特性、耐熱性、耐薬品性などを改良す
るための複合材料用改質剤に関するものである。
The present invention relates to a composite obtained by treating a glass fiber product or a mica product as a modifier for a composite material, particularly a reinforcing agent, with a matrix resin such as an epoxy resin or a polyimide resin. The present invention relates to a modifier for a composite material for improving the mechanical strength, electrical properties, heat resistance, chemical resistance and the like of the material.

[従来の技術] 補強材としてのガラスクロス、ガラステープ、ガラス
マット、ガラスペーパーなどのガラス繊維製品やマイカ
製品を、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、アクリル樹
脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹
脂などのマトリックス樹脂で処理した複合材料は各種の
用途に広く使用されている。
[Prior art] Glass fiber products and mica products such as glass cloth, glass tape, glass mat and glass paper as reinforcing materials are converted into matrices such as epoxy resin, phenol resin, acrylic resin, polyimide resin, polyamide resin and polyester resin. Composite materials treated with resins are widely used in various applications.

しかして、この種の複合材料については、上記したよ
うな補強材をマトリックス樹脂で処理する前に、γ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチ
ルγ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシランなどのようなシランカ
ップリング剤で予備処理しておくと、マトリックス樹脂
との接着性が向上させられるので、このようにして作ら
れた複合材料、例えば積層板には機械的強度、電気特
性、耐水耐煮沸性、耐薬品性などの物性が改良されるこ
とも知られており、このような複合材料についてはエポ
キシ樹脂をマトリックス樹脂としたプリント基板用積層
板が最近著しく伸長してきている。
Thus, for this type of composite material, the γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β (aminoethyl γ-aminopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, Preliminary treatment with a silane coupling agent such as glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, etc., improves the adhesion with the matrix resin, and is thus produced. It is also known that composite materials, such as laminates, have improved physical properties such as mechanical strength, electrical properties, water resistance, boiling resistance, and chemical resistance. Recently, printed circuit board laminates have been remarkably growing.

[発明が解決しようとする課題] しかし、このプリント基板積層板についてはこのもの
が配線工程時に溶融ハンダに浸漬されたり、リフロー法
により処理されるために特に強い耐熱性が要求されるの
であるが、上記したような公知のシランカップリング剤
で処理したものを成形すると、無機材料と樹脂との界面
が大きな硬化歪をもつものとなるし、またシラン自身の
耐熱性が劣るために、ハンダ耐熱性がわるいという不利
がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, since this printed board laminate is immersed in molten solder during the wiring process or processed by a reflow method, particularly strong heat resistance is required. When molded with a known silane coupling agent as described above, the interface between the inorganic material and the resin has a large curing strain, and since the heat resistance of the silane itself is poor, the solder heat resistance is reduced. There is a disadvantage that sex is bad.

そのため、これについてはこれを式 で示されるシラン化合物の塩酸塩、あるいは式 で示されるシラン化合物で処理する方法が提案されてお
り(特公昭48-20609号、特公昭57-41771号公報参照)、
また式 (ここにR1はメチル基またはエチル基、R2は炭素数1〜
6の2価炭化水素基、nは4〜8の整数)で示されるシ
ラン化合物、またはその塩酸塩で処理する方法も提案さ
れている(特開平1-48832号公報参照)が、これらの方
法ではシラン自身の耐熱性が向上されているために、こ
の複合材料のハンダ耐熱性もある程度向上するけれど
も、これらのものは反応性が高いものであるために樹脂
の硬化速度が速くなり、界面での硬化歪みが生じ易く、
十分な効果が得られないという不利がある。
Therefore, for this, A hydrochloride of a silane compound represented by There has been proposed a method of treating with a silane compound represented by (see JP-B-48-20609 and JP-B-57-41771).
Also the formula (Where R 1 is a methyl group or an ethyl group, and R 2 is
There has also been proposed a method of treating with a silane compound represented by the formula (6), a divalent hydrocarbon group of 6, and n is an integer of 4 to 8) or a hydrochloride thereof (see JP-A-1-48832). Although the heat resistance of silane itself has been improved, the solder heat resistance of this composite material has also been improved to some extent.However, since these materials are highly reactive, the curing speed of the resin is increased, and the Hardening distortion easily occurs,
There is a disadvantage that a sufficient effect cannot be obtained.

[課題を解決するための手段] 本発明はこのような不利を解決した複合材料用改質剤
に関するもので、これは一般式 (ここにR1は炭素数1〜2の1価炭化水素基、R2は炭素
数1〜9の2価炭化水素基、xは2または3、yは2〜
6の整数、mは0〜1、nは0〜2でm+n=1.2〜2.
5、pは0.8〜2.0)で示されるアミノ基含有けい素化合
物の有機酸塩または無機酸塩を主剤としてなることを特
徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] The present invention relates to a modifier for a composite material which has solved such disadvantages, and has a general formula (Where R 1 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms, R 2 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, x is 2 or 3, and y is 2 to 2.
An integer of 6, m is 0 to 1, n is 0 to 2 and m + n = 1.2 to 2.
5, wherein p is an organic acid salt or an inorganic acid salt of an amino group-containing silicon compound represented by the following formula: 0.8 to 2.0).

すなわち、本発明者らは特に耐熱性のすぐれた複合材
料を得るための複合材料用改質剤を開発すべく種々検討
した結果、この改質剤として上記した一般式(I)のア
ミノ基含有けい素化合物におけるアミノ基の置換基とし
てベンジル基 を1.2〜2.5モル導入したものとするか、上記した一般式
(II)のアミノ基含有けい素化合物におけるアミノ基の
置換基としてのベンジル基を0.8〜2.0モル導入したもの
とすると、このものは分子中の芳香環の数が増加される
のでシラン自身の耐熱性が向上するし、このアミノ基の
部分を有機酸塩または無機酸塩とすると窒素原子の求核
性が減少し、−NH基の数が減少するので複合材料を硬化
させる際の硬化速度が遅くなり、結果においてガラス繊
維製品、マイカ製品などの補強剤とエポキシ樹脂、ポリ
イミド樹脂などのマトリックス樹脂との界面の硬化歪み
が減少し、複合材料の耐熱性が向上されるということを
見出し、この改質材についての分子構造、種類などにつ
いての研究を進めて本発明を完成させた。
That is, the present inventors have conducted various studies to develop a modifier for a composite material for obtaining a composite material having particularly excellent heat resistance, and as a result, the amino group-containing compound represented by the general formula (I) described above was used as the modifier. Benzyl group as a substituent of amino group in silicon compounds Is introduced, or 0.8 to 2.0 mol of a benzyl group as a substituent of an amino group in the amino group-containing silicon compound of the general formula (II) is introduced. Since the number of aromatic rings in the molecule is increased, the heat resistance of the silane itself is improved, and when this amino group is used as an organic acid salt or an inorganic acid salt, the nucleophilicity of the nitrogen atom decreases, and the --NH group The curing speed when curing the composite material is reduced because the number of the composite materials is reduced, and as a result, the curing strain at the interface between a reinforcing agent such as a glass fiber product and a mica product and a matrix resin such as an epoxy resin and a polyimide resin is reduced. The present inventors have found that the heat resistance of the composite material is improved, and studied the molecular structure, type, and the like of the modified material, and completed the present invention.

以下にこれをさらに詳述する。 This will be described in more detail below.

[作用] 本発明は補強剤としてのガラス繊維製品またはマイカ
製品をエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などのマトリック
ス樹脂で処理して得た複合材料の物性を改良するための
改質材に関するものである。
[Function] The present invention relates to a modifier for improving the physical properties of a composite material obtained by treating a glass fiber product or mica product as a reinforcing agent with a matrix resin such as an epoxy resin or a polyimide resin.

本発明の複合材料用改質剤の対象とされる複合材料は
アルカリガラス、無アルカリガラス、低誘導ガラス、高
弾性ガラス、電気用のEガラスなどを紡糸したガラスフ
ィラメントを集束したマトランド(ガラス糸)、不織の
ガラスマット、ガラスペーパー、さらにはヤーンを織っ
たガラスクロス、ガラステープなどのようなガラス繊維
製品、またはマイカ薄片を抄造した軟質または硬質の集
成マイカシートまたはこれらの焼成品などのマイカ製品
を補強材とし、これらをエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂
などのマトリックス樹脂で処理したものとされ、これに
は積層板なども含まれるが、本発明の複合材料用改質剤
はここに使用される上記した補強剤をマトリックス樹脂
で処理する前に予備処理するためのものである。
The composite material which is a target of the composite material modifier of the present invention is a matland (glass yarn) in which glass filaments obtained by spinning alkali glass, alkali-free glass, low induction glass, high elasticity glass, E glass for electricity, and the like are bundled. ), Glass fiber products such as non-woven glass mats, glass papers, and even yarn-woven glass cloths, glass tapes, or soft or hard laminated mica sheets formed from mica flakes or fired products of these. Mica products are used as reinforcements, and these are treated with matrix resins such as epoxy resins and polyimide resins.This includes laminated boards, etc., but the composite material modifier of the present invention is used here. The above-mentioned reinforcing agent is preliminarily treated before being treated with the matrix resin.

本発明の複合材料用改質剤は一般式 で示され、R1がメチル基、エチル基のような炭素数1〜
2の1価炭化水素基、R2が炭素数1〜9の2価の炭化水
素基、例えば-CH2-,-CH2CH2-, などの基、xは2または3、yは2〜6の整数、mは0
〜1、nは0〜2の値でmとnの合計値m+nはこれが
1.2より小さいとNH基が多くなってこのものの硬化速度
が速くなるためにマトリックス樹脂と補強剤との界面の
硬化歪みが大きくなり、積層材とした場合のハンダ耐熱
性がわるくなり、これが2.5より大きくなると合成時に
反応を完結させることが困難となって合成原料が残存
し、補強材表面にオイルスポットなどの汚れが生じ、接
着性もわるくなるので、このm+n値は1.2〜2.5の範
囲、好ましくは1.2〜2.0の範囲とされる。また上記(I
I)式におけるp値はこれが0.8より小さいとNH基が多く
なるために活性のあるものとなって硬化速度が速くな
り、補強剤とマトリックス樹脂との界面の硬化歪みが大
きくなって、積層板としたときのハンダ耐熱性がわるく
なるし、2.0より大きくなるとアミノ基の部分が一部第
4級アンモニウム塩構造をとるために、エポキシ基に対
する反応性が更に低下し複合材料中で補強性が不十分な
ものとなるので、これは0.8〜2.0の範囲とする必要があ
る。
The modifier for a composite material of the present invention has a general formula Wherein R 1 is a methyl group or an ethyl group having 1 to 1 carbon atoms.
2 monovalent hydrocarbon groups, R 2 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, for example, —CH 2 —, —CH 2 CH 2 —, X is 2 or 3, y is an integer of 2 to 6, m is 0
-1 and n are values of 0-2, and the sum of m and n, m + n, is
If it is smaller than 1.2, the number of NH groups increases and the curing speed of this material increases, so the curing strain at the interface between the matrix resin and the reinforcing agent increases, and the solder heat resistance when using a laminated material becomes poor, which is less than 2.5 If it becomes large, it becomes difficult to complete the reaction at the time of synthesis, and the raw materials for synthesis remain, so that stains such as oil spots are generated on the surface of the reinforcing material, and the adhesiveness is deteriorated. Therefore, this m + n value is preferably in the range of 1.2 to 2.5. Is in the range of 1.2 to 2.0. The above (I
When the p-value in the formula (I) is smaller than 0.8, the NH group increases and the active group becomes active due to the increased number of NH groups, the curing speed increases, the curing strain at the interface between the reinforcing agent and the matrix resin increases, and The heat resistance of the solder becomes poor when it is used, and when it exceeds 2.0, the amino group part partially takes a quaternary ammonium salt structure, so the reactivity to the epoxy group is further reduced and the reinforcing property in the composite material is reduced. This needs to be in the range of 0.8 to 2.0 as it will be insufficient.

上記した一般式(I)で示されるアミノ基含有けい素
化合物としては などが例示され、上記した一般式(II)で示されるアミ
ノ基含有けい素化合物としては などが例示される。
As the amino group-containing silicon compound represented by the general formula (I), And the like. Examples of the amino group-containing silicon compound represented by the above general formula (II) include And the like.

これらのアミノ基含有けい素化合物は種々の方法で合
成することができるが、前記した一般式(I)で示され
るアミノ基含有けい素化合物は例えば式 (R1,R2,x,yは前記に同じ)で示される有機けい素化合
物1モルに、 (ここにAはハロゲン原子を示す)で示される化合物1.
2〜2.0モルをアルコールまたは炭化水素系の適宜な溶剤
中で反応させるか、この系の中にピリジン、トリエチル
アミンなどの3級アミンやナトリウムアルコキサイドな
どのハロゲン酸捕獲剤などを触媒として反応させればよ
く、これによれば で示される化合物を1.2〜2.5モルまで反応させることが
できるが、この反応は50〜150℃の温度で5〜100時間行
なわせることが好ましい。また、これは式 (R1,R2,xは前記に同じ、Aはハロゲン原子)で示され
るハロゲノアルキルシラン化合物1モルと平均組成式 (m,n,yは前記に同じ)で示されるアミン化合物1モル
とを上記したような溶剤中で反応させるか、上記した触
媒の存在下で反応させても合成することができ、これは
また式 (R1,R2,x,yは前記に同じ)で示される有機けい素化合
物1モルに で示される化合物0.5〜1.5モルを反応させることによっ
ても合成することができる。
These amino group-containing silicon compounds can be synthesized by various methods, and the amino group-containing silicon compound represented by the general formula (I) is, for example, of the formula (Wherein R 1 , R 2 , x and y are the same as above) (Where A represents a halogen atom)
2 to 2.0 moles are reacted in an appropriate alcohol or hydrocarbon solvent or a tertiary amine such as pyridine or triethylamine or a halogen acid trapping agent such as sodium alkoxide as a catalyst. And according to this Can be reacted up to 1.2 to 2.5 moles, and this reaction is preferably performed at a temperature of 50 to 150 ° C. for 5 to 100 hours. This is also the formula (R 1 , R 2 , x are the same as above, A is a halogen atom) and 1 mole of a halogenoalkylsilane compound represented by the following formula: (M, n, y are the same as described above), and can be synthesized by reacting with 1 mol of an amine compound represented by the above-mentioned solvent or in the presence of the above-mentioned catalyst. Also the formula (R 1 , R 2 , x, y are the same as above). Can also be synthesized by reacting 0.5 to 1.5 moles of the compound represented by

また、前記した一般式(II)で示されるアミノ基含有
けい素化合物は、例えば式 (R1,R2,xは前記に同じ)で示されるアミノ基含有けい
素化合物1モルに (Aはハロゲン原子)で示される化合物0.8〜2.0モルを
前記した触媒の存在下に反応させることによって合成す
ることができるが、これは式 (R1,R2,x,Aは前記に同じ)で示されるハロゲノアルキ
ルシラン1モルと平均組成式 (nは1.2〜2.0)で示されるアミン化合物を反応させる
か、または式 (R1,R2,xは前記に同じ)で示される有機けい素化合物
1モルと (Aはハロゲン原子)で示される化合物1モル以下とを
反応させることによっても得ることができる。
The amino-containing silicon compound represented by the general formula (II) is, for example, a compound represented by the formula (R 1 , R 2 , and x are the same as described above). (A is a halogen atom) can be synthesized by reacting 0.8 to 2.0 moles of a compound represented by the formula (1) in the presence of the above-mentioned catalyst. (Wherein R 1 , R 2 , x, and A are the same as above) and 1 mole of a halogenoalkylsilane represented by the following formula: (N is 1.2 to 2.0) by reacting an amine compound represented by the formula (R 1 , R 2 , and x are the same as above) and 1 mol of an organic silicon compound represented by the formula: (A is a halogen atom).

なお、このようにして製造された一般式(I)または
(II)で示されるアミノ基含有けい素化合物は求核性を
ある程度低下させ硬化時の反応性を遅くし、結果として
硬化歪を低減化させ耐熱性を向上させるためハロゲン酸
塩として複合材料用改質剤とされるのであるが、このハ
ロゲン酸塩としては塩酸塩、臭酸塩、フッ酸塩、よう化
水素酸塩などが例示される。又、このハロゲン酸塩をナ
トリウムアルコキサイドなどのハロゲン酸捕獲剤によ
り、ハロゲン酸ナトリウムなどとして塩をろ過した後、
有機酸または無機酸により再中和することで化合物とす
ることができる。
In addition, the amino group-containing silicon compound represented by the general formula (I) or (II) produced in this manner reduces nucleophilicity to some extent, slows down the reactivity at the time of curing, and consequently reduces curing strain. Is used as a modifier for composite materials as a halogenate to improve heat resistance. Examples of the halogenate include hydrochloride, bromate, hydrofluoride, hydroiodide and the like. Is done. Also, after filtering the salt of this halogenate as sodium halide or the like with a halogen acid capturing agent such as sodium alkoxide,
The compound can be obtained by re-neutralizing with an organic acid or an inorganic acid.

このアミノ基含有けい素化合物の有機酸塩または無機
酸塩によるガラス繊維製品、マイカ製品などの補強剤の
処理は、このものを水、有機酸水溶液、アルコール、エ
ーテル、またはこれらの混合系などのような適宜な溶剤
で希釈し、この希釈液で補強剤を処理すればよいが、こ
の溶剤としては0.1〜2.0重量%の酢酸水溶液とすること
がよく、この酢酸水溶液に前記したアミノ基含有けい素
化合物の有機酸塩または無機酸塩をその濃度が0.1〜2.0
重量%、好ましくは0.2〜1.0重量%となるように希釈す
ればよいが、これに必要に応じ染料、顔料、帯電防止
剤、潤滑剤などを添加することは任意とされる。
Treatment of reinforcing agents such as glass fiber products and mica products with the organic acid salt or inorganic acid salt of this amino group-containing silicon compound can be carried out using water, an organic acid aqueous solution, alcohol, ether, or a mixture thereof. The reinforcing agent may be diluted with such a suitable solvent, and the diluent may be used to treat the reinforcing agent. The solvent is preferably a 0.1 to 2.0% by weight aqueous solution of acetic acid. The organic acid salt or inorganic acid salt of the elemental compound has a concentration of 0.1 to 2.0.
It may be diluted so as to be 0.2% by weight, preferably 0.2% to 1.0% by weight, and it is optional to add a dye, a pigment, an antistatic agent, a lubricant and the like as needed.

この処理液による補強材の処理はこの処理液中に補強
剤を浸漬すればよいが、この場合この処理液の溶液保持
率をスクイズロールなどを用いて一定になるようにして
もよく、マイカシートなどはこの処理液をスプレーで塗
布するようにしてもよい。なお、このように処理された
補強剤はこの処理後60〜120℃で乾燥すると、溶媒の除
去と共に補強剤表面にこのアミノ基含有けい素化合物の
シラノール基が縮合させるので、この改質がより一層よ
いものになるという有利性が与えられる。
The treatment of the reinforcing material with the treatment liquid may be performed by immersing the reinforcement in the treatment liquid. In this case, the solution retention of the treatment liquid may be made constant using a squeeze roll or the like. For example, this treatment liquid may be applied by spraying. When the reinforcing agent thus treated is dried at 60 to 120 ° C. after this treatment, the silanol groups of the amino group-containing silicon compound are condensed on the surface of the reinforcing agent together with the removal of the solvent. The advantage of being better is given.

[実施例] つぎに本発明の複合材料用改質剤を作るためのアミノ
基含有けい素化合物の合成例、および本発明の実施例、
比較例をあげるが、例中の部は重量部を示したものであ
り、例中における各種物性値は下記による測定結果を示
したものである。
Examples Next, a synthesis example of an amino group-containing silicon compound for producing the modifier for a composite material of the present invention, and an example of the present invention,
Comparative examples will be described. In the examples, parts indicate parts by weight, and various physical property values in the examples indicate measurement results described below.

(煮沸吸水率) JIS C-6481の試験法にしたがって銅張積層板からエッ
チングによって銅箔を除去した50×50mmの試験片を切り
出したのち、4〜14時間煮沸後の吸水率を測定した。
(Boiling water absorption) According to the test method of JIS C-6481, a 50 × 50 mm test piece from which a copper foil was removed from a copper-clad laminate by etching was cut out, and the water absorption after boiling for 4 to 14 hours was measured.

(ハンダ耐熱性) 上記の煮沸吸水率測定後の試験片を260℃のハンダ浴
に45秒間浮かべたときに、試験片にふくれが生じた部分
を破壊面積(%)として示した。
(Solder Heat Resistance) When the test piece after the above measurement of boiling water absorption was floated in a 260 ° C. solder bath for 45 seconds, a portion where the test piece had blistered was indicated as a fracture area (%).

(ヒートショック性) 銅張積層板を液体窒素に1分間浸漬後、直ちに290℃
のハンダ浴に1分間浸漬し、ついでエッチングで銅箔を
取り除いて試験片の損傷を観察し、下記の基準で4段階
評価した。
(Heat shock property) Immediately after immersing the copper-clad laminate in liquid nitrogen for 1 minute,
Was immersed in a solder bath for 1 minute, then the copper foil was removed by etching, and the damage of the test piece was observed.

◎…良好、 ○…かすかにスポット状欠陥発生、 △…スポット状欠陥発生、 ×…全体的に破壊発生。…: Good,…: slight spot-like defect, Δ: spot-like defect, ×: destruction as a whole

(遅硬化性) ビスフェノール型エポキシ樹脂・エピコート1001[油
化シェルエポキシ(株)製商品名]80部、ノボラック型
エポキシ樹脂・エピコート154[油化シェルエポキシ
(株)製商品名]20部、ジシアンジアミド4.0部、ベン
ジルジメチルアミン0.2部、メチルエチルケトン20部お
よびメチルセロソルブ45部を混合して作った樹脂ワニス
50部にシランを2部添加し、ゲル化試験器[日新科学
(株)製]で150℃でのゲル化時間を測定し、遅硬化性
の評価を行った。
(Slow curing) Bisphenol type epoxy resin / Epicoat 1001 [trade name of Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.] 80 parts, novolak type epoxy resin / Epicoat 154 [trade name of Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.] 20 parts, dicyandiamide Resin varnish made by mixing 4.0 parts, 0.2 parts of benzyldimethylamine, 20 parts of methyl ethyl ketone and 45 parts of methyl cellosolve
Two parts of silane was added to 50 parts, and the gelation time at 150 ° C. was measured using a gelation tester (manufactured by Nissin Kagaku Co., Ltd.) to evaluate the slow curing property.

(泡ぬけ性) 銅張積層板からエッチングによって銅箔を除去した試
験片を観察して泡ぬけ性を評価した。
(Bubble removing property) The test piece from which the copper foil was removed from the copper-clad laminate by etching was observed to evaluate the bubble removing property.

合成例1 冷却器、撹拌器、滴下ロート、温度計を取りつけた2l
のセパラブルフラスコに、N−βアミノエチルγ−
アミノプロピルトリメトキシシランH2NCH2 2NHCH2
3Si(OCH3)3222g(1.0モル)とメタノール475gを仕込
み、窒素気流下に60℃に加熱したのち、ここに塩化ベン
ジル 253g(2.0モル)を60〜67℃になるようにゆっくりと滴
下した。
Synthesis Example 1 2L equipped with a cooler, stirrer, dropping funnel and thermometer
N-β aminoethyl γ-
Aminopropyltrimethoxysilane H 2 NCH 2 2 NHCH 2
3 Si (OCH 3 ) 3 222 g (1.0 mol) and 475 g of methanol were charged and heated to 60 ° C. under a nitrogen stream. 253 g (2.0 mol) was slowly added dropwise at 60 to 67 ° C.

滴下終了後、67℃において70時間反応させたのち、電
位差滴定法でクロル含量を測定したところ7.5%(理論
値7.5%)であったために反応を終了させたところ、936
g(収率98.5%)の生成物のメタノール溶液が得られた
ので、このもののH-NMRスペクトル分析、IRスペクトル
分析を行ったところ、これは式 で示されるアミノ基含有けい素化合物(以下シラン−I
と略記する)であることが確認された。
After the completion of the dropwise addition, the reaction was carried out at 67 ° C. for 70 hours, and the chloro content was measured by potentiometric titration. As a result, it was 7.5% (theoretical value: 7.5%).
g (yield 98.5%) of a methanol solution of the product was obtained. The product was subjected to H-NMR spectrum analysis and IR spectrum analysis. The amino group-containing silicon compound (hereinafter referred to as silane-I)
(Abbreviated as).

合成例2〜10 合成例1におけるN−βアミノエチルγ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン(A成分)と塩化ベンジル
(B成分)とをつぎの第1表に示したものとしたほかは
合成例1と同様に処理したところ、第1表に示したアミ
ノ基含有けい素化合物(シラン−II〜X)が得られた。
Synthesis Examples 2 to 10 Synthesis Example 1 was the same as Synthesis Example 1 except that N-βaminoethyl γ-aminopropyltrimethoxysilane (component A) and benzyl chloride (component B) were as shown in Table 1 below. As a result, amino group-containing silicon compounds (silanes II to X) shown in Table 1 were obtained.

実施例1 ヒートクリーニングで表面を清浄としたガラスクロス
・WE18W105[日東紡績(株)製商品名]を、前記した合
成例1で得たシラン−Iの塩酸塩を1重量%の酢酸水溶
液に5g/lとなるように溶解した処理液中に浸漬し、スク
イズロールで絞ったのち、110℃×15分という条件で乾
燥した。
Example 1 A glass cloth WE18W105 (trade name, manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) whose surface was cleaned by heat cleaning was prepared by adding 5 g of the hydrochloride of silane-I obtained in Synthesis Example 1 to a 1% by weight aqueous acetic acid solution. The solution was immersed in a treatment solution dissolved so as to be / l, squeezed with a squeeze roll, and then dried under conditions of 110 ° C for 15 minutes.

ついでNEMA規格G-10処法にしたがってビスフェノール
型エポキシ樹脂・エピコート1001(前出)80部、ノボラ
ック型エポキシ樹脂・エピコート154(前出)20部、ジ
シアンジアミド4.0部、ベンジルジメアシアミン0.2部、
メチルエチルケトン20部およびメチルセロソルブ45部を
混合して作った樹脂ワニスに上記したシラン処理したガ
ラスクロスを含浸させたのち、160℃×6分という条件
でプリキュアーしてBステージ状態となったプリプレッ
グを作り、このプリプレッグ8枚を重ねたものの上下に
銅箔を重ね、170℃×35kg/cm2×60分という条件でプレ
ス成型して両面銅張エポキシ積層板を作り、このものの
煮沸吸水率、ハンダ耐熱性(260℃×45秒間)、ヒート
ショック性、遅硬化性、泡ぬけ性をしらべたところ、後
記する第2表に示したとおりの結果が得られた。
Then, according to the NEMA standard G-10 method, 80 parts of bisphenol-type epoxy resin / Epicoat 1001 (described above), 20 parts of novolak-type epoxy resin / Epicoat 154 (described above), 4.0 parts of dicyandiamide, 0.2 parts of benzyldimeasamine,
A resin varnish made by mixing 20 parts of methyl ethyl ketone and 45 parts of methyl cellosolve was impregnated with the above-mentioned silane-treated glass cloth, and then cured at 160 ° C. for 6 minutes to prepare a prepreg in a B-stage state. Then, copper foil is laid on the top and bottom of the eight prepregs and press-molded under the condition of 170 ° C x 35 kg / cm 2 x 60 minutes to make a double-sided copper-clad epoxy laminate, which has boiling water absorption and solder heat resistance. The properties (260 ° C. × 45 seconds), heat shock properties, slow curing properties, and foam removal properties were examined, and the results shown in Table 2 below were obtained.

実施例2〜5、比較例1〜5 実施例1におけるシラン−Iに代えて合成例2〜5で
得られたシラン−II〜Vとしてのアミノ基含有けい素化
合物のハロゲン酸塩を使用したほかは実施例1と同様に
処理してシラン処理ガラスクロス、両面銅張エポキシ樹
脂積層板を作ると共に、比較のために実施例1における
シラン−Iに代えて下記5種のシラン−XI〜XV のハロゲン酸塩を用いることとし、シラン−XI,XIIにつ
いては純水可溶であるために酢酸水溶液に代えて純水を
使用したほかは実施例1と同様に処理してシラン処理ガ
ラスクロス、両面銅張エポキシ積層板を作り、これらに
ついての煮沸吸水率、ハンダ耐熱性(260℃×45秒)、
ヒートショック性、遅硬化性、泡ぬけ性をしらべたとこ
ろ、第2表に示したとおりの結果が得られた。
Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 Instead of silane-I in Example 1, halogenated salts of amino group-containing silicon compounds as silanes II to V obtained in Synthesis Examples 2 to 5 were used. Others were treated in the same manner as in Example 1 to produce a silane-treated glass cloth and a double-sided copper-clad epoxy resin laminate, and for comparison, the following five types of silane-XI to XV were used in place of silane-I in Example 1. The silane-treated glass cloth was treated in the same manner as in Example 1 except that silane-XI and XII were soluble in pure water, and pure water was used instead of the acetic acid aqueous solution. Making double-sided copper-clad epoxy laminates, boiling water absorption of these, solder heat resistance (260 ° C x 45 seconds),
When the heat shock property, the slow curing property, and the foam release property were examined, the results shown in Table 2 were obtained.

実施例6〜7、比較例6〜7 実施例1におけるシラン−Iに代えて合成例6〜7で
得られたシラン−VI,VIIとしてのアミノ基含有けい素化
合物の塩酸塩を使用したほかは実施例1と同様に処理し
てシラン処理ガラスクロスを作ると共に、比較のために
実施例1におけるシラン−Iに代えて下記2種のシラン
X VIとX VII, の塩酸塩を用いたほかは実施例1と同様に処理してシラ
ン処理ガラスクロスを作った。
Examples 6-7, Comparative Examples 6-7 In addition to using the hydrochloride of the amino group-containing silicon compound as silane-VI, VII obtained in Synthesis Examples 6-7 in place of silane-I in Example 1, Was treated in the same manner as in Example 1 to produce a silane-treated glass cloth, and for comparison, the following two silanes were used in place of silane-I in Example 1.
X VI and X VII, A silane-treated glass cloth was prepared in the same manner as in Example 1 except that the hydrochloride was used.

ついでNEMA規格FR-4処方にしたがって臭素化エポキシ
樹脂・エピコート5046-B−8[油化シェルエポキシ
(株)製商品名]100部、ノボラック型エポキシ樹脂・
エピコート154(前出)20部、ジシアンジアミド4部、
2−エチル−4−メチルイミダゾール0.2部、メチルエ
チルケトン15部およびジメチルホルムアミド30部を混合
して得た樹脂ワニスに、これらのシラン処理ガラスクロ
スを含浸したのち、このものの煮沸吸水率、ハンダ耐熱
性、ヒートショック性、遅硬化性、泡ぬけ性をしらべた
ところ、第3表に示したような結果が得られた。
Then, according to NEMA standard FR-4 prescription, 100 parts of brominated epoxy resin, Epicoat 5046-B-8 [trade name of Yuka Shell Epoxy Co., Ltd.], novolak type epoxy resin
Epicoat 154 (supra) 20 parts, dicyandiamide 4 parts,
A resin varnish obtained by mixing 0.2 parts of 2-ethyl-4-methylimidazole, 15 parts of methyl ethyl ketone and 30 parts of dimethylformamide is impregnated with these silane-treated glass cloths, and then the boiling water absorption, solder heat resistance, When the heat shock property, the slow curing property and the defoaming property were examined, the results shown in Table 3 were obtained.

実施例8〜10、比較例8 実施例1におけるシラン−Iに代えて合成例8〜10で
得られたシラン‐VIII,IX,Xとしてのアミノ基含有けい
素化合物のハロゲン酸塩を用いたほかは実施例1と同様
に処理してシラン処理ガラスクロス、両面銅張エポキシ
樹脂積層物を作ると共に、比較のために実施例1におけ
るシラン−Iに代えて次式 で示されるアミノ基含有けい素化合物X VIIIの塩酸塩を
使用したほかは実施例1と同様に処理してシラン処理ガ
ラスクロス、両面銅張エポキシ樹脂積層板を作り、これ
らについての物性をしらべたところ、第4表に示したと
おりの結果が得られた。
Examples 8 to 10, Comparative Example 8 In place of silane-I in Example 1, halogenated salts of amino group-containing silicon compounds as silanes VIII, IX, and X obtained in Synthesis Examples 8 to 10 were used. Others were treated in the same manner as in Example 1 to produce a silane-treated glass cloth and a double-sided copper-clad epoxy resin laminate, and for comparison, the following formula was used in place of silane-I in Example 1. The silane-treated glass cloth and the double-sided copper-clad epoxy resin laminate were prepared in the same manner as in Example 1 except that the hydrochloride of the amino group-containing silicon compound XVIII represented by the following formula was used, and the physical properties of these were examined. However, the results as shown in Table 4 were obtained.

[発明の効果] 本発明はガラス繊維製品、マイカ製品などの補強剤を
エポキシ樹脂、ポリイミド性樹脂などのマトリックス樹
脂で処理して得られる複合材料の改質剤に関するもの
で、これは前記したように一般式 で示されるアミノ基含有けい素化合物のハロゲン酸を主
材としてなるものであるが、この複合材料用改質剤で補
強剤を処理してなる複合材料は積層板として硬化させる
ときにゆっくり硬化するために補強剤と樹脂との界面で
の硬化歪みが減少し、したがって積層板の耐熱性が改良
されるし、遅硬化性のために硬化するときの脱泡性がす
ぐれたものになるという有利性が与えられる。
[Effects of the Invention] The present invention relates to a modifier for a composite material obtained by treating a reinforcing agent such as a glass fiber product or a mica product with a matrix resin such as an epoxy resin or a polyimide resin. General formula The main material is a halogen acid of an amino group-containing silicon compound represented by, but a composite material obtained by treating a reinforcing agent with this composite material modifier cures slowly when cured as a laminate. Therefore, the curing distortion at the interface between the reinforcing agent and the resin is reduced, and thus the heat resistance of the laminate is improved, and the defoaming property upon curing due to the slow curing property is excellent. Gender.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 芳治 福島県福島市南向台1丁目3番地10 (72)発明者 斉藤 純一 福島県福島市鳥谷野字日野2番地2 (56)参考文献 特開 昭64−48832(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08J 5/06 - 5/08 C08K 9/06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiharu Suzuki 1-3-10 Minamimudaidai, Fukushima City, Fukushima Prefecture (72) Inventor Junichi Saito 2-2 Hino, Toriya, Fukushima City, Fukushima Prefecture (56) References JP Showa 64-48832 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C08J 5/06-5/08 C08K 9/06

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一般式 または一般式 (ここにR1は炭素数1〜2の1価炭化水素基、R2は炭素
1〜9の2価の炭化水素基、xは2または3、yは2〜
6の整数、mは0〜1、nは0〜2でm+n=1.2〜2.
5、pは0.8〜2.0)で示されるアミノ基含有けい素化合
物の有機酸塩または無機酸塩を主剤としてなることを特
徴とする複合材料用改質剤。
(1) General formula Or general formula (Where R 1 is a monovalent hydrocarbon group having 1 to 2 carbon atoms, R 2 is a divalent hydrocarbon group having 1 to 9 carbon atoms, x is 2 or 3, and y is 2 to 2.
An integer of 6, m is 0 to 1, n is 0 to 2 and m + n = 1.2 to 2.
5. A modifier for a composite material comprising, as a main component, an organic acid salt or an inorganic acid salt of an amino group-containing silicon compound represented by the formula 0.8 to 2.0).
【請求項2】複合材料がガラス繊維またはマイカとエポ
キシ樹脂またはポリイミド樹脂とを複合したものである
請求項1に記載した複合材料用改質剤。
2. The composite material modifier according to claim 1, wherein the composite material is a composite of glass fiber or mica and an epoxy resin or a polyimide resin.
【請求項3】有機酸塩が塩酸塩、臭酸塩である請求項1
に記載した複合材料用改質剤。
3. The organic acid salt is a hydrochloride or a bromate.
The modifier for a composite material as described in 1 above.
【請求項4】無機酸塩が酢酸塩である請求項1に記載し
た複合材料用改質剤。
4. The composite material modifier according to claim 1, wherein the inorganic acid salt is an acetate.
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