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JPH07258415A - Silane composition - Google Patents

Silane composition

Info

Publication number
JPH07258415A
JPH07258415A JP6050431A JP5043194A JPH07258415A JP H07258415 A JPH07258415 A JP H07258415A JP 6050431 A JP6050431 A JP 6050431A JP 5043194 A JP5043194 A JP 5043194A JP H07258415 A JPH07258415 A JP H07258415A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
silane coupling
coupling agent
formula
glass fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6050431A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Makoto Tanabe
真 田部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Kasei Corp
Original Assignee
Asahi Kasei Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Kasei Corp filed Critical Asahi Kasei Corp
Priority to JP6050431A priority Critical patent/JPH07258415A/en
Publication of JPH07258415A publication Critical patent/JPH07258415A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass Fibres Or Filaments (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス繊維製品を製造するための新規シラン
カップリング剤を提供すること、及び該シランカップリ
ング剤で処理された、ミーズリングの発生のない耐熱性
に優れた積層板を製造することができるガラス繊維製品
を提供する。 【構成】 少なくとも2個のアミノ基を有するシランカ
ップリング剤の末端側の窒素原子にフェニル基を含む基
が結合しており、且つ、末端側の窒素原子以外の窒素原
子にスチリル基を含む基が結合している新規シランカッ
プリング剤及び該シランカップリング剤で処理したガラ
ス繊維製品、並びに該ガラス繊維製品を用いたガラス繊
維強化樹脂積層板。
(57) [Abstract] [PROBLEMS] To provide a novel silane coupling agent for producing a glass fiber product, and to provide a laminate excellent in heat resistance without causing measling, which is treated with the silane coupling agent. Provided is a glass fiber product capable of producing a board. [Structure] A silane coupling agent having at least two amino groups has a phenyl group-containing group bonded to the terminal nitrogen atom, and a styryl group-containing nitrogen atom other than the terminal nitrogen atom. A novel silane coupling agent having a bonded silane, a glass fiber product treated with the silane coupling agent, and a glass fiber reinforced resin laminate using the glass fiber product.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は無機質支持体と有機高分
子化合物間のカップリング剤として使用されるシランカ
ップリング剤組成物に関する。さらに詳しくは、本発明
は硅酸質表面、特にガラス表面に対するある種の樹脂の
接着性を著しく向上させ、且つ接着界面に高い応力緩和
能力を付与しうる特定の官能基を有する有機珪素化合物
を主成分とするシランカップリング剤組成物、並びに該
シランカップリング剤組成物で処理されたガラス繊維製
品に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a silane coupling agent composition used as a coupling agent between an inorganic support and an organic polymer compound. More specifically, the present invention provides an organosilicon compound having a specific functional group capable of significantly improving the adhesion of a certain resin to a siliceous surface, particularly a glass surface, and imparting a high stress relaxation ability to the adhesive interface. The present invention relates to a silane coupling agent composition as a main component and a glass fiber product treated with the silane coupling agent composition.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、無機材料と有機高分子化合物との
混和性や接着性などを改良するために、多種多様のシラ
ンカップリング剤が開発され、広く使用されている。該
シランカップリング剤は、通常、有機高分子化合物との
親和性及び結合性をもたらすための有機鎖部と、無機材
料表面に処理された際、酸素原子を介して珪素と無機材
料との間に化学結合を形成させるためのヒドロキシル基
またはアルコキシ基を有する部とから成っている。とこ
ろで、無機充填材あるいは無機繊維材料と有機高分子化
合物、特にエポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化
性樹脂との複合材料に於いては、カップリング剤の機能
がその物性発現に重要な役割を果たすことが知られてい
る。この複合材料に外部から力学的衝撃が加えられる
と、力学的応力は弾性率の異なる界面に集中するため、
界面の接着力が十分でない場合や、界面の応力緩和能力
が十分でない場合、界面の破壊が生じる。また、熱衝撃
が加えられると、材料が膨張、収縮するが、基材と樹脂
の膨張率の差による熱応力が界面に集中するので界面の
接着力が十分でない場合や、界面の応力緩和能力が十分
でない場合、界面の破壊が生じる。従って、界面の接着
力が高く、且つ界面に応力緩和能力が高く付与されてい
れば、このような破壊を防止したり、あるいは臨界応力
や臨界歪を高めることが可能になる。
2. Description of the Related Art In recent years, a wide variety of silane coupling agents have been developed and widely used in order to improve the miscibility and adhesiveness between an inorganic material and an organic polymer compound. The silane coupling agent usually contains an organic chain portion for providing an affinity and a binding property with an organic polymer compound and, when treated on the surface of the inorganic material, between the silicon and the inorganic material via an oxygen atom. And a part having a hydroxyl group or an alkoxy group for forming a chemical bond. By the way, in a composite material of an inorganic filler or an inorganic fiber material and an organic polymer compound, in particular, a thermosetting resin such as an epoxy resin or a polyimide resin, the function of the coupling agent plays an important role in manifesting its physical properties. Known to fulfill. When a mechanical shock is applied to this composite material from the outside, the mechanical stress concentrates on the interface with different elastic modulus.
If the adhesive force at the interface is not sufficient or if the stress relaxation ability of the interface is not sufficient, then the interface will be destroyed. Also, when a thermal shock is applied, the material expands and contracts, but the thermal stress due to the difference in the expansion coefficient between the base material and the resin concentrates on the interface, so that the adhesive force at the interface is not sufficient or the stress relaxation capability of the interface. If not enough, the interface is broken. Therefore, if the interface has a high adhesive force and the interface has a high stress relaxation ability, it is possible to prevent such breakage or increase the critical stress and the critical strain.

【0003】近年、ガラス織物を強化剤とし、マトリッ
クス樹脂として熱硬化性樹脂を用いたプリント基板にお
いて、高密度実装化、薄板多層化されたプリント基板が
多く作製されるようになってきたが、これらの基板に於
いては、ミーズリング状の欠陥が問題となっている。こ
こでいうミーズリングとはクレージングとも呼ばれるも
のであって、ガラス織物の織りの交点で顕著に発生する
現象であり、該プリント基板の製造工程に於て従来より
過酷な熱衝撃や力学的衝撃に曝されるため、ガラス織物
と樹脂界面での接着が十分でなかったり、応力緩和能力
が十分でないことにより、界面で剥離が生じてしまう現
象である。従来、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの
熱硬化性樹脂用として使用されているシランカップリン
グ剤は、例えば式III、式IV及び式Vなどの直鎖状の構
造を有する。
In recent years, many printed boards using a glass fabric as a strengthening agent and a thermosetting resin as a matrix resin have a high density packaging and a thin multilayer structure. In these substrates, a measling defect is a problem. The measling here is also called crazing, and is a phenomenon that occurs remarkably at the intersection of the weaving of glass woven fabric, and in the manufacturing process of the printed circuit board, the thermal shock and mechanical shock more severe than before This is a phenomenon in which peeling occurs at the interface due to insufficient adhesion at the interface between the glass woven fabric and the resin or insufficient stress relaxation capability due to exposure. Conventionally, silane coupling agents used for thermosetting resins such as epoxy resins and polyimide resins have a linear structure such as Formula III, Formula IV, and Formula V.

【0004】[0004]

【化3】 [Chemical 3]

【0005】で表されるシランカップリング剤が知られ
ている。しかしながら、これらのシランカップリング剤
でガラス織物を処理し、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂
などでプリント基板を作成した場合、本発明者らの実験
によると、耐ミーズリング性に於いては十分満足する結
果は得られなかった。即ち、最近のガラス繊維強化樹脂
に要求される高度な物性に対して、これら既存のシラン
カップリング剤の性能では十分な成果を挙げることが出
来ず、急速に高度化したエレクトロニクス業界の要請に
対応できなくなってきた。
A silane coupling agent represented by the following formula is known. However, when a glass fabric is treated with these silane coupling agents and a printed circuit board is made with an epoxy resin, a polyimide resin, etc., according to the experiments of the present inventors, results that are sufficiently satisfactory in terms of measling resistance are obtained. Was not obtained. In other words, the performance of these existing silane coupling agents is not sufficient to meet the high level of physical properties required for glass fiber reinforced resins in recent years. I can't.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情のもとで、硅酸質表面、特にガラス表面に対する、エ
ポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂の接着
性を著しく向上させ、且つ接着表面に高い応力緩和能力
を付与することの可能な優れた特徴を有するシランカッ
プリング組成物を提供することを目的としてなされたも
のである。本発明は、また、該シランカップリング剤組
成物で処理された耐ミーズリング性のより優れたプリン
ト基板の補強材料として有用なガラス織物等のガラス繊
維製品を提供するものである。
Under the above circumstances, the present invention remarkably improves the adhesiveness of thermosetting resins such as epoxy resins and polyimide resins to silicate surfaces, especially glass surfaces, Further, the present invention has been made for the purpose of providing a silane coupling composition having excellent characteristics capable of imparting a high stress relaxation ability to an adhesive surface. The present invention also provides a glass fiber product such as a glass woven fabric which is treated with the silane coupling agent composition and is useful as a reinforcing material for a printed circuit board having more excellent resistance to measling.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記の優
れた特徴を有するシランカップリング剤組成物を開発す
るために鋭意検討を重ねた結果、一般式I内に式IIで表
わされる基を有し、有機鎖部をかさ高な構造にした多官
能化された有機珪素化合物を主成分とする組成物が、そ
の目的に適合しうることを見出し、本発明を完成するに
至った。即ち、本発明は(イ)一般式I
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have conducted extensive studies to develop a silane coupling agent composition having the above-mentioned excellent characteristics, and as a result, are represented by the formula II in the general formula I. The present inventors have found that a composition containing a group and having a bulky organic chain portion as a main component of a polyfunctionalized organosilicon compound can meet the purpose, and completed the present invention. . That is, the present invention provides (a) the general formula I

【0008】[0008]

【化4】 [Chemical 4]

【0009】〔式中のQnは式II[Wherein Q n is the formula II

【0010】[0010]

【化5】 [Chemical 5]

【0011】で表される基あるいは水素であって、k=
1のときは式IIで表される基であり、k=2のときは少
なくとも1個は式IIで表される基である。また、kは1
又は2である。式中のR1,R2,R6は炭素数が6個以
下の2価の脂肪族炭化水素基であり、R3は炭素数が1
0個以下の2価の脂肪族炭化水素基、または芳香族環を
含む炭化水素基であり、R4は炭素数が6個以下のアル
キル基またはシクロアルキル基、またはフェニル基であ
り、R5はアルコキシおよびアリールオキシ基から成る
群から選択された加水分解可能な基であり、aは0また
は1である。〕で表されるシラン化合物またはその酸塩
と、(ロ)(イ)を溶解し得る水溶性有機溶媒から成る
シランカップリング剤組成物、及び前記シランカップリ
ング剤組成物で処理されたガラス繊維製品、並びに該ガ
ラス繊維製品を強化材とするガラス繊維強化樹脂積層板
をその要旨とするものである。以下、本発明を詳細に説
明する。
A group represented by or hydrogen, k =
When 1 is a group represented by the formula II, when k = 2, at least one is a group represented by the formula II. Also, k is 1
Or 2. In the formula, R 1 , R 2 and R 6 are divalent aliphatic hydrocarbon groups having 6 or less carbon atoms, and R 3 has 1 carbon atom.
0 or less divalent aliphatic hydrocarbon group or a hydrocarbon group containing an aromatic ring,, R 4 is an alkyl or cycloalkyl group or a phenyl group, the following six carbon number, R 5 Is a hydrolyzable group selected from the group consisting of alkoxy and aryloxy groups, and a is 0 or 1. ] The silane coupling agent composition which consists of the silane compound represented by these, or its acid salt, and the water-soluble organic solvent which can melt | dissolve (ii) and (ii), and the glass fiber processed with the said silane coupling agent composition. The gist of the present invention is a product and a glass fiber reinforced resin laminated plate having the glass fiber product as a reinforcing material. Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0012】本発明のシラン組成物中のシラン化合物の
主成分は、一般式I
The main component of the silane compound in the silane composition of the present invention is represented by the general formula I

【0013】[0013]

【化6】 [Chemical 6]

【0014】〔式中のQn,R1〜R5,及びa,kは前
記と同じ意味を持つ〕で表されるアミノシランである。
一端でフェニル基、他端で窒素と結合しているR1並び
に両端で窒素原子と結合しているR2は炭素数6以下の
2価の脂肪族炭化水素基である。R1,R2の炭素原子数
は7以上とすることも可能であるが、最終化合物を無機
材表面に処理する際好都合なのは水溶液の状態であり、
水への溶解性を有する必要性から、メチル、エチル、プ
ロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、イソプロピルな
どのアルキル基であることが望ましい。珪素原子に直接
結合し、他端で窒素原子に結合している2価の脂肪族炭
化水素基または芳香環を含む炭化水素基であるR3の炭
素原子数についても同様の理由で10以下が望ましい。
3の例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、
ブチレン、ヘキシレンなどのアルキレン基、フェニレン
基、
An aminosilane represented by the formula [Q n , R 1 to R 5 , and a and k have the same meanings as described above].
A phenyl group at one end, R 1 bonded to nitrogen at the other end and R 2 bonded to a nitrogen atom at both ends are divalent aliphatic hydrocarbon groups having 6 or less carbon atoms. The number of carbon atoms of R 1 and R 2 may be 7 or more, but it is convenient to treat the final compound on the surface of the inorganic material in an aqueous solution state,
From the necessity of having solubility in water, an alkyl group such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and isopropyl is preferable. For the same reason, the number of carbon atoms of R 3 , which is a divalent aliphatic hydrocarbon group or a hydrocarbon group containing an aromatic ring, which is directly bonded to a silicon atom and bonded to a nitrogen atom at the other end, is 10 or less. desirable.
Examples of R 3 are methylene, ethylene, propylene,
Alkylene groups such as butylene and hexylene, phenylene groups,

【0015】[0015]

【化7】 [Chemical 7]

【0016】などを挙げることができる。And the like.

【0017】R4は炭素数が6以下のアルキル基または
シクロアルキル基、またはフェニル基でありその例とし
ては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペ
ンチル、ヘキシル、イソプロピルなどのアルキル基、シ
クロブチル、シクロヘキシルなどのシクロアルキル基、
及びフェニル基などが含まれるが炭素数が多いと、シラ
ン化合物と無機材表面との接着に悪影響を及ぼすので、
好ましくは、メチル及びエチル基である。R5はアルコ
キシ及びアリールオキシ基からなる群から選択された加
水分解可能な基であり、例えば、メトキシ、エトキシ、
プロポキシ、イソプロポキシ、ブトキシ、t−ブトキ
シ、2−メトキシエポキシ、2−メトキシプロポキシな
どのアルコキシ基、フェノキシ、ナフトキシなどのアリ
ールオキシ基であるが、加水分解性の良さから、好まし
くは炭素原子数が1個から4個の低級アルコキシ基であ
る。
R 4 is an alkyl group having 6 or less carbon atoms or a cycloalkyl group, or a phenyl group, and examples thereof include alkyl groups such as methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl and isopropyl, and cyclobutyl. , Cycloalkyl groups such as cyclohexyl,
And phenyl groups, etc., but having a large number of carbons adversely affects the adhesion between the silane compound and the surface of the inorganic material.
Preferred are methyl and ethyl groups. R 5 is a hydrolyzable group selected from the group consisting of alkoxy and aryloxy groups, for example methoxy, ethoxy,
An alkoxy group such as propoxy, isopropoxy, butoxy, t-butoxy, 2-methoxyepoxy, and 2-methoxypropoxy, and an aryloxy group such as phenoxy and naphthoxy are preferable because of their good hydrolyzability. It is 1 to 4 lower alkoxy groups.

【0018】一般式IIFormula II

【0019】[0019]

【化8】 [Chemical 8]

【0020】で表される基に於けるビニル基は、オルソ
位、メタ位、パラ位のいずれでもよい。一般式IIで表
される基は、マトリックス樹脂と強固に接着し、かつマ
トリックス樹脂とガラス界面での応力緩和能力を付与す
るためには、分子内に1個以上含有されている必要があ
る。また、R6は炭素数6以下の2価の脂肪族炭化水素
基である。この炭素数を7以上とすることも可能である
が、最終化合物を無機材表面に処理する際好都合なのは
水溶液の状態であり、水への溶解性を有する必要性か
ら、6以下であることが望ましい。kは1もしくは2で
ある。kの数をやたらに大きくすると、該化合物の水へ
の溶解性が著しく低下することから好ましくない。
The vinyl group in the group represented by may be in the ortho position, the meta position or the para position. One or more groups represented by the general formula II must be contained in the molecule in order to firmly adhere to the matrix resin and to impart the stress relaxation ability at the interface between the matrix resin and the glass. R 6 is a divalent aliphatic hydrocarbon group having 6 or less carbon atoms. It is possible to set the carbon number to 7 or more, but it is convenient to process the final compound on the surface of the inorganic material in the state of an aqueous solution, and it is 6 or less from the necessity of having solubility in water. desirable. k is 1 or 2. If the number of k is excessively increased, the solubility of the compound in water remarkably decreases, which is not preferable.

【0021】本発明のシラン組成物に於て用いられる溶
媒については、反応生成物のシラン化合物を溶解し、且
つ、水溶性の溶媒であればよく、特に制限はないが、該
シラン化合物を製造する際に用いる各原料を溶解しうる
ものが、該組成物を調合するのに好都合であり、望まし
い。このような水溶性溶媒としては、例えば、メタノー
ル、エタノール、プロパノールなどのアルコール類、ジ
エチルエーテル、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキ
サン、テトラヒドロフラン、エチレングリコールモノメ
チルエーテルなどのエーテル類、アセトン、メチルエチ
ルケトンなどのケトン類などがあげられる。これらの溶
媒は、それぞれ単独で用いても良いし、2種以上を混合
してもよい。また、組成物中の溶媒の含有量については
とくに制限はなく、反応生成物のシラン化合物を溶解す
るのに十分な量であればよい。
The solvent used in the silane composition of the present invention is not particularly limited as long as it dissolves the silane compound of the reaction product and is a water-soluble solvent, but the silane compound is produced. What can dissolve each of the raw materials used in the preparation is convenient and desirable for preparing the composition. Examples of such a water-soluble solvent include alcohols such as methanol, ethanol and propanol, diethyl ether, 1,4-dioxane, 1,3-dioxane, tetrahydrofuran, ethers such as ethylene glycol monomethyl ether, acetone and methyl ethyl ketone. Such as ketones. These solvents may be used alone or in combination of two or more. The content of the solvent in the composition is not particularly limited as long as it is an amount sufficient to dissolve the silane compound as the reaction product.

【0022】本発明のシランカップリング剤組成物の製
造方法の一例を次に示す。適当な溶媒、例えば前記の溶
媒の中から選ばれた少なくとも1種の溶媒中に、アミノ
シラン化合物、例えばN−β−(N−ベンジルアミノエ
チル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシランと、ハ
ロゲン含有スチリル誘導体、例えばビニルベンジルクロ
ライドを、好ましくはアルゴン、窒素などの不活性ガス
雰囲気下、通常常圧に於て、40℃から120℃で還流
しながら反応させることにより目的物を得ることができ
る。本発明の組成物には、主成分として前記一般式Iで
表される化合物またはそれらの酸塩が含まれるほか、該
組成物を製造する際好都合に用いられる次に示す化合物
An example of the method for producing the silane coupling agent composition of the present invention is shown below. Aminosilane compound such as N-β- (N-benzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and halogen-containing styryl in a suitable solvent such as at least one solvent selected from the above solvents. The desired product can be obtained by reacting a derivative, for example, vinylbenzyl chloride, preferably under an atmosphere of an inert gas such as argon or nitrogen under reflux at 40 ° C to 120 ° C under normal pressure. The composition of the present invention contains, as a main component, the compound represented by the general formula I or an acid salt thereof, and the following compound which is conveniently used in the production of the composition.

【0023】[0023]

【化9】 [Chemical 9]

【0024】(式中のR1,R2,R3,R4,a,kは前
記と同じ意味を持つ)が含まれていてもよい。
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , a and k have the same meanings as described above) may be included.

【0025】なお、本発明のシランカップリング剤組成
物を保存する際のビニル基の重合を防ぐために、重合禁
止剤、例えば、p−ベンゾキノン、t−ブチルカテコー
ル、ニトロベンゼン等を重量で1%以下加えることも可
能である。本発明のシランカップリング剤組成物でガラ
ス繊維製品を処理する方法としては、従来公知の浸漬
法、スプレー法等を適用することができる。本発明のシ
ランカップリング剤組成物を適用できるガラス繊維製品
としては、従来公知のアルカリガラス、無アルカリガラ
ス、低誘電ガラス、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ガラス糸、
ガラス糸を織ったガラスクロス、ガラステープ、さらに
は不織のガラスマット、ガラスペーパーなどをあげるこ
とをできる。また、本発明のシランカップリング剤組成
物で処理されたガラス繊維製品は、プリント基板用樹脂
積層板用の強化剤として、特に好ましく用いられる。
In order to prevent the vinyl group from being polymerized when the silane coupling agent composition of the present invention is stored, a polymerization inhibitor such as p-benzoquinone, t-butylcatechol, nitrobenzene or the like is contained in an amount of 1% or less by weight. It is also possible to add. As a method of treating a glass fiber product with the silane coupling agent composition of the present invention, a conventionally known dipping method, spraying method or the like can be applied. As a glass fiber product to which the silane coupling agent composition of the present invention can be applied, glass filaments obtained by spinning conventionally known alkali glass, non-alkali glass, low dielectric glass, high elasticity glass, E glass for electrical use, etc. are bundled. Glass thread,
Examples of the cloth include glass cloth woven with glass thread, glass tape, non-woven glass mat, and glass paper. In addition, the glass fiber product treated with the silane coupling agent composition of the present invention is particularly preferably used as a reinforcing agent for a resin laminated board for a printed circuit board.

【0026】[0026]

【実施例】次に実施例により本発明をさらに詳細に説明
するが、本発明はこれらの例によってなんら限定される
ものではない。なお、各物性は次のようにして求めた。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail by way of examples, which should not be construed as limiting the invention thereto. In addition, each physical property was calculated | required as follows.

【0027】(1)樹脂の含浸性 プリプレグを目視及び光学顕微鏡観察し、樹脂の含浸性
の良否を判定した。 ◎:極めて良好 ○:良好 △:普通 ×:不良 (2)煮沸後のハンダ耐熱性 JIS−C−6481のハンダ耐熱性に準じ、プレッシ
ャークッカー(PCT)により、120℃で3時間、
3.5時間、4時間湿熱処理後、260℃のハンダ浴に
1分間浮かべフクレの発生の有無を調べた。 ◎:フクレ発生無 ○:かすかにスポット状
のフクレ発生 △:スポット状のフクレ発生 ×:全体的にフクレ発生 (3)沸水処理後のミーズリング性 沸水で2時間、3時間、4時間処理後260℃ハンダ浴
に20秒間浸漬し、ミーズリングの発生の有無を調べ
た。 ◎:発生無 ○:かすかにスポット状に発
生 △:スポット状に発生 ×:全体的に発生 (4)電位差滴定 東亜電波工業(株)HM−5AのPHメーターを用い、
加水分解性のクロルイオンをナトリウムメチラートのメ
タノール溶液で滴定を行った。滴定は室温で行った。 (5)NMR 日本電子(株)JNM−PMX60SIのNMR分光器
を用いて測定を行った。 (6)IR 島津製作所(株)FTIR−4100の赤外分光器を用
いて測定を行った。
(1) Impregnation of Resin The prepreg was observed visually and by an optical microscope to judge whether the impregnation of the resin was good or bad. ◎: Very good ○: Good Δ: Normal ×: Poor (2) Solder heat resistance after boiling According to JIS-C-6481 solder heat resistance, a pressure cooker (PCT) at 120 ° C for 3 hours,
After moist heat treatment for 3.5 hours and 4 hours, the presence or absence of floating blisters was examined in a solder bath at 260 ° C. for 1 minute. ◎: No blisters ○: Slight spots blisters △: Spots blisters ×: Overall blisters (3) Measling property after boiling water treatment After boiling water treatment for 2 hours, 3 hours, 4 hours It was immersed in a solder bath at 260 ° C. for 20 seconds and examined for the occurrence of measling. ◎: No occurrence ○: Slightly spot-like generation △: Spot-like generation ×: Overall generation (4) Potentiometric titration Toa Denpa Kogyo HM-5A PH meter,
The hydrolyzable chlorine ion was titrated with a sodium methylate solution in methanol. Titration was performed at room temperature. (5) NMR The measurement was performed using the NMR spectrometer of JNM-PMX60SI of JEOL Ltd. (6) IR Measurement was performed using an infrared spectroscope of FTIR-4100 manufactured by Shimadzu Corporation.

【0028】実施例1 N−β−(N−ベンジルアミノエチル)−γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン・塩酸塩の40%シランのメ
タノール溶液300gを室温で撹拌しながら、ナトリウ
ムメチラート28%のメタノール溶液66.5gを添加
し、室温で一昼夜放置した後、沈殿物を濾過して除去し
た。該シラン溶液267gにビニルベンジルクロライド
40.7gを添加した後、40℃で5時間還流下で反応
させた。反応終了後、反応物を薄層クロマトグラフィー
(TLC)により展開し、ビニルベンジルクロライドの
付加が行われたことを確認した後、反応にともなって生
じるクロルイオンを電位差滴定により定量したところ、
90%以上のベンジルクロライドが反応していたので、
得られた反応組成物のH−NMRスペクトル分析、IR
スペクトル分析を行い、主成分が
Example 1 300 g of a 40% silane methanol solution of N-β- (N-benzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride was stirred at room temperature while stirring sodium methylate 28% methanol. After adding 66.5 g of the solution and allowing it to stand at room temperature for a whole day and night, the precipitate was removed by filtration. After adding 40.7 g of vinylbenzyl chloride to 267 g of the silane solution, the mixture was reacted at 40 ° C. for 5 hours under reflux. After completion of the reaction, the reaction product was developed by thin layer chromatography (TLC) to confirm that the addition of vinylbenzyl chloride was carried out, and then the chloride ion generated during the reaction was quantified by potentiometric titration.
Since 90% or more of benzyl chloride had reacted,
H-NMR spectrum analysis of the obtained reaction composition, IR
Spectral analysis is performed

【0029】[0029]

【化10】 [Chemical 10]

【0030】であることを確認した。It was confirmed that

【0031】次に、反応組成物の該シラン化合物の0.
5重量%水溶液を調製し、これらに酢酸を加えてPH4
に調整した(処理液)。この処理液に厚さ0.19mm
のガラスクロス〔旭シェーベル(株)製7628〕を浸
漬し、ついでガラスクロスに対し約30重量%の処理液
保持率になるように脱液した後、120℃の熱風によっ
て乾燥した。また、臭素化ビスフェノールA型エポキシ
樹脂DER514〔ダウケミカル日本(株)製〕85重
量部(固形)、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂N
690〔大日本化学工業(株)製〕15重量部(固
形)、N,N’−ジメチルホルムアミド10重量部、メ
トキシエタノール10重量部、ジシアンアミド2.4重
量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.2重量
部を配合してエポキシワニスを調合した。該ワニスを前
記反応組成物で処理したガラスクロスに含浸し、乾燥し
て、樹脂分43%のプレプレグを作成した。次に該プリ
プレグを8枚重ね、その両表層に厚さ35μmの銅箔を
重ねて、175℃で60分間加熱して一体に成形し、厚
さ1.6mmの銅張積層板を得た。更にエッチング液で
銅箔を全面エッチアウト後、水洗し、風乾してハンダ耐
熱性試験用積層板とした。
Next, the silane compound of the reaction composition of 0.
A 5% by weight aqueous solution was prepared, and acetic acid was added to these to obtain PH4.
Was adjusted to (treatment liquid). Thickness of this processing liquid is 0.19 mm
The glass cloth (7628, manufactured by Asahi Shabel Co., Ltd.) was immersed in the glass cloth, and then the liquid was removed so that the treatment liquid retention rate was about 30% by weight with respect to the glass cloth, followed by drying with hot air at 120 ° C. Also, brominated bisphenol A type epoxy resin DER514 [manufactured by Dow Chemical Japan Co., Ltd.] 85 parts by weight (solid), cresol novolac type epoxy resin N
690 [Dainippon Chemical Industry Co., Ltd.] 15 parts by weight (solid), N, N′-dimethylformamide 10 parts by weight, methoxyethanol 10 parts by weight, dicyanamide 2.4 parts by weight, 2-ethyl-4-methylimidazole. An epoxy varnish was prepared by blending 0.2 part by weight. The varnish was impregnated into a glass cloth treated with the reaction composition and dried to prepare a prepreg having a resin content of 43%. Next, eight of the prepregs were stacked, a copper foil having a thickness of 35 μm was stacked on both surface layers thereof, and heated at 175 ° C. for 60 minutes to be integrally molded to obtain a copper-clad laminate having a thickness of 1.6 mm. Further, the copper foil was entirely etched out with an etching solution, washed with water and air-dried to obtain a solder heat resistance test laminate.

【0032】また、厚さ0.10mmのガラスクロス
〔旭シェーベル(株)製216〕を用い同様にして、樹
脂分46%のプレプレグを作成した。該プレプレグを厚
さ0.2mmのガラスクロス/エポキシ樹脂製プリント
配線基板〔ダイワ工業(株)製、黒化処理品〕の両表層
に重ね、さらに該プリプレグの両表層に35μmの銅箔
を重ねて、175℃で60分間加熱して一体に成形し、
厚さ0.45mmの銅張積層板を得た。更にエッチング
液で銅箔を全面エッチアウト後、水洗し、風乾してミー
ズリング特性試験用積層板とした。これらのプリプレ
グ、積層板を用い、樹脂の含浸性、ハンダ耐熱性、ミー
ズリング特性を測定した。結果を表1に示す。
A prepreg having a resin content of 46% was prepared in the same manner using a glass cloth [216 manufactured by Asahi Shabel Co., Ltd.] having a thickness of 0.10 mm. The prepreg was laminated on both surface layers of a 0.2 mm-thick glass cloth / epoxy resin printed wiring board (manufactured by Daiwa Kogyo Co., Ltd., blackened product), and 35 μm copper foil was further laminated on both surface layers of the prepreg. Then, heat at 175 ° C for 60 minutes to integrally mold,
A copper clad laminate having a thickness of 0.45 mm was obtained. Further, the copper foil was entirely etched out with an etching solution, washed with water and air-dried to obtain a laminate for a measling characteristic test. Using these prepregs and laminated plates, the resin impregnability, solder heat resistance, and measling characteristics were measured. The results are shown in Table 1.

【0033】実施例2 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35.0gをメタノール70g中に溶解
し、ベンジルクロライド18.7gを添加後、50℃で
3時間反応させた後、実施例1と同様にしてナトリウム
メチラート28%のメタノール溶液28.5gを添加し
沈殿物を除去した。さらに該シラン反応生成物にビニル
ベンジルクロライド17.4gを追添し、50℃で4時
間還流下で反応させた。反応にともなって生じるクロル
イオンを電位差滴定により定量したところ、88%ビニ
ルベンジルクロライド、ベンジルクロライドが反応して
おり反応生成物の主成分として
Example 2 35.0 g of N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane was dissolved in 70 g of methanol, 18.7 g of benzyl chloride was added, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 3 hours. Thereafter, in the same manner as in Example 1, 28.5 g of a methanol solution containing 28% sodium methylate was added to remove the precipitate. Further, 17.4 g of vinylbenzyl chloride was added to the silane reaction product, and the mixture was reacted under reflux at 50 ° C. for 4 hours. Chlorine ion generated during the reaction was quantified by potentiometric titration, and it was found that 88% vinylbenzyl chloride and benzyl chloride were reacting with each other.

【0034】[0034]

【化11】 [Chemical 11]

【0035】を得た。得られた反応生成物を実施例1と
同様にしてガラスクロス処理し、積層板とした後、特性
を測定した。結果を表1に示す。
Was obtained. The obtained reaction product was treated with glass cloth in the same manner as in Example 1 to form a laminated plate, and the characteristics were measured. The results are shown in Table 1.

【0036】実施例3 トリメトキシシリルプロピルジエチレントリアミン3
0.9gをメタノール70g中に溶解し、ベンジルクロ
ライド13.9gを添加後、60℃で3時間反応させ
た。更にビニルベンジルクロライド18.0gを追添
し、50℃で5時間還流下で反応させた。反応にともな
って生じるクロルイオンを電位差滴定により定量したと
ころ、85%のビニルベンジルクロライド、ベンジルク
ロライドが反応しており、反応組成物の主成分として
Example 3 Trimethoxysilylpropyldiethylenetriamine 3
0.9 g was dissolved in 70 g of methanol, 13.9 g of benzyl chloride was added, and the mixture was reacted at 60 ° C. for 3 hours. Further, 18.0 g of vinylbenzyl chloride was added, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 5 hours under reflux. Chlorine ions generated during the reaction were quantified by potentiometric titration, and as a result, 85% of vinylbenzyl chloride and benzyl chloride were reacted,

【0037】[0037]

【化12】 [Chemical 12]

【0038】とAnd

【0039】[0039]

【化13】 [Chemical 13]

【0040】を得た。得られた反応組成物を実施例1と
同様にしてガラスクロス処理し、積層板とした後、特性
を測定した。結果を表1に示す。
Was obtained. The obtained reaction composition was treated with glass cloth in the same manner as in Example 1 to prepare a laminated plate, and then the characteristics were measured. The results are shown in Table 1.

【0041】比較例1 比較薬剤として、N−β−(N−ビニルベンジルアミノ
エチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩
酸塩〔東レ・ダウコーニング・シリコーン(株)製SZ
6032〕を用いた以外は、実施例1と同様にしてガラ
スクロス処理し、積層板とした後、特性を測定した。結
果を表1に示す。 比較例2 比較薬剤として、N−β−(N−ベンジルアミノエチ
ル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、塩酸塩
〔信越化学工業(株)製KBM6123〕を用いた以外
は実施例1と同様にしてガラスクロス処理し、積層板と
した後、特性を測定した。結果を表1に示す。 比較例3 比較薬剤としてN−アミノエチルアミノプロピルトリメ
トキシシラン〔チッソ(株)製S320〕を用いた以外
は実施例1と同様にしてガラスクロス処理し、積層板と
した後、特性を測定した。結果を表1に示す。
Comparative Example 1 As a comparative drug, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane.hydrochloride [SZ manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.
6032] was used, a glass cloth treatment was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a laminated plate, and then the characteristics were measured. The results are shown in Table 1. Comparative Example 2 In the same manner as in Example 1 except that N-β- (N-benzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane and hydrochloride [KBM6123 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.] were used as comparative agents. After the glass cloth treatment was performed to obtain a laminated plate, the characteristics were measured. The results are shown in Table 1. Comparative Example 3 A glass cloth treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that N-aminoethylaminopropyltrimethoxysilane [S320 manufactured by Chisso Corporation] was used as a comparative agent, and then the characteristics were measured. . The results are shown in Table 1.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】[0043]

【発明の効果】本発明によるシラン組成物は、特徴的な
構造として、分子内の側鎖に式IIで表される基を有し有
機鎖部が嵩高な化合物を主成分として含んでいる。一般
にシランカップリング剤は、珪素原子が酸素を介して無
機基材と結合するとともに有機官能基でマトリックス樹
脂と結合するが、本発明によるシラン組成物を使用した
場合、式IIで表される基を導入し、有機鎖部を嵩高な構
造にしたことにより、樹脂との混和性、親和性が向上し
樹脂との強靱な結合が形成されるのに加え、シランカッ
プリング剤同士の重合が適度に抑制され、ガラス表面に
応力緩和能力のあるシラン分子層を形成するとともに、
より強靱なガラス表面との結合を形成する。
The silane composition according to the present invention has, as a characteristic structure, a compound having a group represented by the formula II in the side chain in the molecule and a bulky organic chain portion as a main component. In general, a silane coupling agent has a silicon atom bonded to an inorganic substrate through oxygen and an organic functional group and a matrix resin, but when the silane composition according to the present invention is used, a group represented by the formula II is used. Incorporation of the organic chain into a bulky structure improves the miscibility and affinity with the resin to form a tough bond with the resin, and the silane coupling agent is appropriately polymerized with each other. Suppressed, and forms a silane molecular layer with stress relaxation ability on the glass surface,
Form a bond with the tougher glass surface.

【0044】本発明のシランカップリング剤組成物は、
硅酸質表面、特にガラス表面に対する、熱硬化性樹脂、
例えばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂などの接着性を著
しく向上させ、且つ接着界面に高い応力緩和能力を付与
することができ、特に耐熱衝撃性、耐ハンダ性、耐ミー
ズリング性のより優れたプリント基板用補強材であるガ
ラス織物の表面処理剤として好適である。
The silane coupling agent composition of the present invention is
Thermosetting resin for siliceous surface, especially glass surface,
For example, for printed circuit boards that can significantly improve the adhesiveness of epoxy resin, polyimide resin, etc., and can impart a high stress relaxation ability to the adhesive interface, especially excellent thermal shock resistance, solder resistance, and measling resistance. It is suitable as a surface treatment agent for glass fabric which is a reinforcing material.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (イ)一般式I 【化1】 〔式中のQnは式II 【化2】 で表される基あるいは水素であって、k=1のときは式
IIで表される基であり、k=2のときは少なくとも1個
は式IIで表される基である。また、kは1又は2であ
る。式中のR1,R2,R6は炭素数が6個以下の2価の
脂肪族炭化水素基であり、R3は炭素数が10個以下の
2価の脂肪族炭化水素基、または芳香族環を含む炭化水
素基であり、R4は炭素数が6個以下のアルキル基また
はシクロアルキル基、またはフェニル基であり、R5
アルコキシおよびアリールオキシ基から成る群から選択
された加水分解可能な基であり、aは0または1であ
る。〕で表されるシラン化合物またはその酸塩と、 (ロ)(イ)を溶解し得る水溶性有機溶媒から成るシラ
ンカップリング剤組成物。
1. (a) General formula I: [In the formula, Q n is the formula II: Is a group represented by or hydrogen, and when k = 1, the formula is
II is a group represented by II, and when k = 2, at least one is a group represented by Formula II. Also, k is 1 or 2. In the formula, R 1 , R 2 and R 6 are divalent aliphatic hydrocarbon groups having 6 or less carbon atoms, and R 3 is a divalent aliphatic hydrocarbon group having 10 or less carbon atoms, or It is a hydrocarbon group containing an aromatic ring, R 4 is an alkyl group or cycloalkyl group having 6 or less carbon atoms, or a phenyl group, and R 5 is a hydrolyzed group selected from the group consisting of alkoxy and aryloxy groups. It is a decomposable group, and a is 0 or 1. ] The silane coupling agent composition which consists of the silane compound or its acid salt represented by these, and the water-soluble organic solvent which can melt | dissolve (ii) and (ii).
【請求項2】 請求項1記載のシランカップリング剤組
成物で処理されたガラス繊維製品。
2. A glass fiber product treated with the silane coupling agent composition according to claim 1.
【請求項3】 請求項2記載のガラス繊維製品を強化材
としてなるガラス繊維強化樹脂積層板。
3. A glass fiber reinforced resin laminate comprising the glass fiber product according to claim 2 as a reinforcing material.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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