JP2003292802A - 樹脂ワニス組成物、樹脂シート及び樹脂被覆層 - Google Patents

樹脂ワニス組成物、樹脂シート及び樹脂被覆層

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JP2003292802A
JP2003292802A JP2003019301A JP2003019301A JP2003292802A JP 2003292802 A JP2003292802 A JP 2003292802A JP 2003019301 A JP2003019301 A JP 2003019301A JP 2003019301 A JP2003019301 A JP 2003019301A JP 2003292802 A JP2003292802 A JP 2003292802A
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varnish composition
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layered silicate
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JP2003019301A
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English (en)
Inventor
Koichi Shibayama
晃一 柴山
Motohiro Yagi
元裕 八木
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Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 力学的物性、寸法安定性、耐熱性等に優れ、
特に機器を腐食させたり、人体に悪影響を及ぼしたりす
るハロゲン型難燃剤を用いることなく燃焼時の形状保持
効果による優れた難燃性を有し、高い信頼性を確保でき
る薄厚の樹脂シート等の製造に好適な樹脂ワニス組成物
を提供する。 【解決手段】 少なくとも1種の熱硬化性樹脂及び/又
は熱可塑性樹脂からなる樹脂100重量部、層状珪酸塩
0.1〜100重量部、及び、有機溶媒30〜1000
重量部を含有する樹脂ワニス組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、力学的物性、寸法
安定性、耐熱性等に優れ、特に燃焼時の形状保持効果に
よる優れた難燃性を有する樹脂シート等の製造に好適な
樹脂ワニス組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、樹脂シート、プリプレグの製造
においては、熱硬化性樹脂の場合には溶液キャスト法が
主に用いられており、熱可塑性樹脂の場合にはカレンダ
ー法、Tダイ法及びインフレーション法に代表される溶
融成形が広く行われている他、溶液キャスト法も用いら
れている。また、樹脂被覆層の作製においては、溶液コ
ート法が広く用いられている。
【0003】溶液から製造される樹脂シート、プリプレ
グとしては、例えば、脂環式炭化水素樹脂及びアクリル
樹脂等からなる透明樹脂シート;光硬化性樹脂シート;
フェノール樹脂、エポキシ樹脂及び不飽和ポリエステル
樹脂等からなる熱硬化性樹脂シート;熱硬化性樹脂プリ
プレグ;熱硬化性樹脂をガラスクロスに含浸させた熱硬
化性樹脂プリプレグ等が挙げられる。溶液から作製され
る樹脂被覆層としては、例えば、樹脂シート上になされ
たハードコート等が挙げられる。これらは、例えば、複
数層の絶縁基板より構成される電子機器用の多層プリン
ト基板における絶縁基板等に用いられる。
【0004】近年、樹脂シートについてダウンサイジン
グや安価さが特に要求されており、多層プリント基板の
分野でも、基板の高密度化や薄型化に伴い、強度、耐熱
性及び難燃性等の性能を向上させて高い信頼性を確保し
た薄厚の樹脂シートが要求されている。
【0005】これに対して、無機充填剤を添加して物性
の向上を図ることが広く行われている。絶縁基板として
は、例えば、無機充填剤を大量に配合した熱可塑性樹脂
からなるもの、ゴム(エラストマー)類やアクリル樹脂
等で変性した熱硬化性樹脂からなるもの等が挙げられ、
特許文献1には、高分子量エポキシ重合体及び多官能エ
ポキシ樹脂等を主成分とするワニスに、所定の粒子径を
有する無機充填剤を配合し、支持体に塗布して絶縁層と
する多層絶縁基板の製造方法が開示されている。
【0006】しかしながら、上記製造方法で製造される
多層絶縁基板では、機械的強度等の力学的物性の向上に
必要な無機充填剤と高分子量エポキシ重合体や多官能エ
ポキシ樹脂との界面の面積を充分なものとするために
は、多量の無機充填剤を配合する必要があり、薄厚化が
困難であり、工程が増加する等の問題があった。
【0007】一方、工業用途に用いられる高分子材料に
は、近年、廃棄物の処理や環境ホルモン等の問題から環
境に優しい環境適応型材料への転換が望まれている。具
体的には、例えば、含ハロゲン型難燃剤からノンハロゲ
ン型難燃剤への転換が検討されており、含ハロゲン型難
燃剤を使用しない、いわゆるノンハロゲン難燃化処理技
術の確立が強く望まれている。上記含ハロゲン型難燃剤
は、難燃化の効果が高く、成形性の低下や成形品の力学
的物性の低下等も比較的少ないという利点を有するが、
成形加工時や燃焼時に多量のダイオキシン等のハロゲン
系ガスを発生するおそれがあり、発生したハロゲン系ガ
スは、機器を腐食させたり、人体に悪影響を及ぼしたり
する。
【0008】このため、近年、樹脂シート等の絶縁基板
用材料においても、環境適応型材料への転換のために、
ノンハロゲン型難燃剤を使用した材料の開発がなされて
いる。しかしながら、必要な難燃性を発現させるために
は大量のノンハロゲン型難燃剤を配合する必要があり、
耐熱性や寸法安定性等において、含ハロゲン型難燃剤を
使用した従来の絶縁基板用材料に及ばないという問題が
あった。
【0009】このように、製造工程中等において必要な
力学的物性、耐熱性及び寸法安定性等を有し、かつ、薄
厚化やノンハロゲン型難燃剤への転換がなされた絶縁基
板用材料が必要とされている。
【0010】
【特許文献1】特開2000−183539号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、力学的物性、寸法安定性、耐熱性等に優れ、特に
燃焼時の形状保持効果による優れた難燃性を有する樹脂
シート等の製造に好適な樹脂ワニス組成物を提供するこ
とを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、少なくとも1
種の熱硬化性樹脂及び/又は熱可塑性樹脂からなる樹脂
100重量部に対して、層状珪酸塩0.1〜100重量
部、及び、有機溶媒30〜1000重量部を含有するこ
とを特徴とする樹脂ワニス組成物である。以下に本発明
を詳述する。
【0013】本発明の樹脂ワニス組成物は、少なくとも
1種の熱硬化性樹脂及び/又は熱可塑性樹脂からなる樹
脂を含有するものである。上記熱硬化性樹脂とは、常温
では液状、半固形状又は固形状等であって常温下又は加
熱下で流動性を示す比較的低分子量の物質が、硬化剤、
触媒又は熱の作用によって硬化反応や架橋反応等の化学
反応を起こして分子量を増大させながら網目状の三次元
構造を形成してなる不溶不融性の樹脂を意味する。
【0014】上記熱硬化性樹脂としては特に限定され
ず、例えば、エポキシ系樹脂、熱硬化型変性ポリフェニ
レンエーテル系樹脂、熱硬化型ポリイミド系樹脂、ユリ
ア系樹脂、アリル樹脂、ケイ素樹脂、ベンゾオキサジン
系樹脂、フェノール系樹脂、不飽和ポリエステル系樹
脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、アルキド系樹脂、
フラン系樹脂、メラミン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、
アニリン系樹脂等が挙げられる。なかでも、エポキシ系
樹脂、熱硬化型変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、熱
硬化型ポリイミド樹脂、ユリア系樹脂、アリル樹脂、ケ
イ素樹脂、ベンゾオキサジン系樹脂、フェノール系樹
脂、不飽和ポリエステル系樹脂、ビスマレイミドトリア
ジン樹脂等が好適である。これらの熱硬化性樹脂は、単
独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0015】上記エポキシ樹脂とは、少なくとも1個の
オキシラン環(エポキシ基)を有する有機化合物をい
う。上記エポキシ樹脂中のエポキシ基の数としては、1
分子当たり1個以上であることが好ましく、1分子当た
り2個以上であることがより好ましい。ここで、1分子
当たりのエポキシ基の数は、エポキシ樹脂中のエポキシ
基の総数をエポキシ樹脂中の分子の総数で除算すること
により求められる。
【0016】上記エポキシ樹脂としては特に限定され
ず、従来公知のエポキシ樹脂を用いることができ、例え
ば、以下に示したエポキシ樹脂(1)〜エポキシ樹脂
(11)等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂は、単
独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0017】上記エポキシ樹脂(1)としては、例え
ば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノール
F型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹
脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等のビスフェノー
ル型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹
脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラッ
ク型エポキシ樹脂;トリスフェノールメタントリグリシ
ジルエーテル等の芳香族エポキシ樹脂及びこれらの水添
化物や臭素化物等が挙げられる。
【0018】上記エポキシ樹脂(2)としては、例え
ば、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル−3,4−
エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、3,4−エ
ポキシ−2−メチルシクロヘキシルメチル−3,4−エ
ポキシ−2−メチルシクロヘキサンカルボキシレート、
ビス(3,4 −エポキシシクロヘキシル)アジペー
ト、ビス(3,4−エポキシシクロヘキシルメチル)ア
ジペート、ビス(3,4−エポキシ−6−メチルシクロ
ヘキシルメチル)アジペート、2−(3,4−エポキシ
シクロヘキシル−5,5−スピロ−3,4−エポキシ)
シクロヘキサノン−メタ−ジオキサン、ビス(2,3−
エポキシシクロペンチル)エーテル等の脂環族エポキシ
樹脂等が挙げられる。かかるエポキシ樹脂(2)のうち
市販されているものとしては、例えば、商品名「EHP
E−3150」(軟化温度71℃、ダイセル化学工業社
製)等が挙げられる。
【0019】上記エポキシ樹脂(3)としては、例え
ば、1,4−ブタンジオールのジグリシジルエーテル、
1,6−ヘキサンジオールのジグリシジルエーテル、グ
リセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプ
ロパンのトリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコ
ールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコー
ルのジグリシジルエーテル、炭素数が2〜9(好ましく
は2〜4)のアルキレン基を含むポリオキシアルキレン
グリコールやポリテトラメチレンエーテルグリコール等
を含む長鎖ポリオールのポリグリシジルエーテル等の脂
肪族エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0020】上記エポキシ樹脂(4)としては、例え
ば、フタル酸ジグリシジルエステル、テトラヒドロフタ
ル酸ジグリシジルエステル、ヘキサヒドロフタル酸ジグ
リシジルエステル、ジグリシジル−p−オキシ安息香
酸、サリチル酸のグリシジルエーテル−グリシジルエス
テル、ダイマー酸グリシジルエステル等のグリシジルエ
ステル型エポキシ樹脂及びこれらの水添化物等が挙げら
れる。
【0021】上記エポキシ樹脂(5)としては、例え
ば、トリグリシジルイソシアヌレート、環状アルキレン
尿素のN,N’−ジグリシジル誘導体、p−アミノフェ
ノールのN,N,O−トリグリシジル誘導体、m−アミ
ノフェノールのN,N,O−トリグリシジル誘導体等の
グリシジルアミン型エポキシ樹脂及びこれらの水添化物
等が挙げられる。
【0022】上記エポキシ樹脂(6)としては、例え
ば、グリシジル(メタ)アクリレートと、エチレン、酢
酸ビニル、(メタ)アクリル酸エステル等のラジカル重
合性モノマーとの共重合体等が挙げられる。なお、本明
細書において、(メタ)アクリルとは、アクリル又はメ
タクリルを意味する。
【0023】上記エポキシ樹脂(7)としては、例え
ば、エポキシ化ポリブタジエン等の共役ジエン化合物を
主体とする重合体又はその部分水添物の重合体における
不飽和炭素の二重結合をエポキシ化したもの等が挙げら
れる。
【0024】上記エポキシ樹脂(8)としては、例え
ば、エポキシ化SBS等のような、ビニル芳香族化合物
を主体とする重合体ブロックと、共役ジエン化合物を主
体とする重合体ブロック又はその部分水添物の重合体ブ
ロックとを同一分子内にもつブロック共重合体におけ
る、共役ジエン化合物の不飽和炭素の二重結合をエポキ
シ化したもの等が挙げられる。
【0025】上記エポキシ樹脂(9)としては、例え
ば、1分子当たり1個以上、好ましくは2個以上のエポ
キシ基を有するポリエステル樹脂等が挙げられる。
【0026】上記エポキシ樹脂(10)としては、例え
ば、上記エポキシ樹脂(1)〜(9)の構造中にウレタ
ン結合やポリカプロラクトン結合を導入した、ウレタン
変成エポキシ樹脂やポリカプロラクトン変成エポキシ樹
脂等が挙げられる。
【0027】上記エポキシ樹脂(11)としては、例え
ば、上記エポキシ樹脂(1)〜(10)にNBR、CT
BN、ポリブタジエン、アクリルゴム等のゴム成分を含
有させたゴム変成エポキシ樹脂等が挙げられる。
【0028】上記エポキシ樹脂の硬化反応に用いる硬化
剤としては特に限定されず、従来公知のエポキシ樹脂用
の硬化剤を用いることができ、例えば、アミン化合物、
アミン化合物から合成されるポリアミノアミド化合物等
の化合物、3級アミン化合物、イミダゾール化合物、ヒ
ドラジド化合物、メラミン化合物、酸無水物、フェノー
ル化合物、熱潜在性カチオン重合触媒、光潜在性カチオ
ン重合開始剤、ジシアンアミド及びその誘導体等が挙げ
られる。これらの硬化剤は、単独で用いられてもよく、
2種以上が併用されてもよい。
【0029】上記アミン化合物としては特に限定され
ず、例えば、エチレンジアミン、ジエチレントリアミ
ン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミ
ン、ポリオキシプロピレンジアミン、ポリオキシプロピ
レントリアミン等の鎖状脂肪族アミン及びその誘導体;
メンセンジアミン、イソフォロンジアミン、ビス(4−
アミノ−3−メチルシクロヘキシル)メタン、ジアミノ
ジシクロヘキシルメタン、ビス(アミノメチル)シクロ
ヘキサン、N−アミノエチルピペラジン、3,9−ビス
(3−アミノプロピル)2,4,8,10−テトラオキ
サスピロ(5,5)ウンデカン等の環状脂肪族アミン及
びその誘導体;m−キシレンジアミン、α−(m/pア
ミノフェニル)エチルアミン、m−フェニレンジアミ
ン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルス
ルフォン、α,α−ビス(4−アミノフェニル)−p−
ジイソプロピルベンゼン等の芳香族アミン及びその誘導
体等が挙げられる。
【0030】上記アミン化合物から合成される化合物と
しては特に限定されず、例えば、上記アミン化合物と、
コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ド
デカ二酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ジヒドロイソ
フタル酸、テトラヒドロイソフタル酸、ヘキサヒドロイ
ソフタル酸等のカルボン酸化合物とから合成されるポリ
アミノアミド化合物及びその誘導体;上記アミン化合物
と、ジアミノジフェニルメタンビスマレイミド等のマレ
イミド化合物とから合成されるポリアミノイミド化合物
及びその誘導体;上記アミン化合物とケトン化合物とか
ら合成されるケチミン化合物及びその誘導体;上記アミ
ン化合物と、エポキシ化合物、尿素、チオ尿素、アルデ
ヒド化合物、フェノール化合物、アクリル系化合物等の
化合物とから合成されるポリアミノ化合物及びその誘導
体等が挙げられる。
【0031】上記3級アミン化合物としては特に限定さ
れず、例えば、N,N−ジメチルピペラジン、ピリジ
ン、ピコリン、ベンジルジメチルアミン、2−(ジメチ
ルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジ
メチルアミノメチル)フェノール、1,8−ジアザビス
シクロ(5,4,0)ウンデセン−1及びその誘導体等
が挙げられる。
【0032】上記イミダゾール化合物としては特に限定
されず、例えば、2−メチルイミダゾール、2−エチル
−4−メチルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾー
ル、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−フェニルイミ
ダゾール及びその誘導体等が挙げられる。
【0033】上記ヒドラジド化合物としては特に限定さ
れず、例えば、1,3−ビス(ヒドラジノカルボエチ
ル)−5−イソプロピルヒダントイン、7,11−オク
タデカジエン−1,18−ジカルボヒドラジド、エイコ
サン二酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジド及びそ
の誘導体等が挙げられる。
【0034】上記メラミン化合物としては特に限定され
ず、例えば、2,4−ジアミノ−6−ビニル−1,3,
5−トリアジン及びその誘導体等が挙げられる。
【0035】上記酸無水物としては特に限定されず、例
えば、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメ
リット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水
物、エチレングリコールビスアンヒドロトリメリテー
ト、グリセロールトリスアンヒドロトリメリテート、メ
チルテトラヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタ
ル酸、ナジック酸無水物、メチルナジック酸無水物、ト
リアルキルテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無
水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、5−
(2,5−ジオキソテトラヒドロフリル)−3−メチル
−3−シクロヘキセン−1,2−ジカルボン酸無水物、
トリアルキルテトラヒドロ無水フタル酸−無水マレイン
酸付加物、ドデセニル無水コハク酸、ポリアゼライン酸
無水物、ポリドデカン二酸無水物、クロレンド酸無水物
及びその誘導体等が挙げられる。
【0036】上記フェノール化合物としては特に限定さ
れず、例えば、フェノールノボラック、o−クレゾール
ノボラック、p−クレゾールノボラック、t−ブチルフ
ェノールノボラック、ジシクロペンタジエンクレゾール
及びその誘導体等が挙げられる。
【0037】上記熱潜在性カチオン重合触媒としては特
に限定されず、例えば、6フッ化アンチモン、6フッ化
リン、4フッ化ホウ素等を対アニオンとした、ベンジル
スルホニウム塩、ベンジルアンモニウム塩、ベンジルピ
リジニウム塩、ベンジルホスホニウム塩等のイオン性熱
潜在性カチオン重合触媒;N−ベンジルフタルイミド、
芳香族スルホン酸エステル等の非イオン性熱潜在性カチ
オン重合触媒が挙げられる。
【0038】上記光潜在性カチオン重合開始剤としては
特に限定されず、例えば、6フッ化アンチモン、6フッ
化リン、4フッ化ホウ素等を対アニオンとした、芳香族
ジアゾニウム塩、芳香族ハロニウム塩及び芳香族スルホ
ニウム塩等のオニウム塩類、並びに、鉄−アレン錯体、
チタノセン錯体及びアリールシラノール−アルミニウム
錯体等の有機金属錯体類等のイオン性光潜在性カチオン
重合開始剤;ニトロベンジルエステル、スルホン酸誘導
体、リン酸エステル、フェノールスルホン酸エステル、
ジアゾナフトキノン、N−ヒドロキシイミドスルホナー
ト等の非イオン性光潜在性カチオン重合開始剤が挙げら
れる。
【0039】上記熱硬化型変性ポリフェニレンエーテル
系樹脂としては特に限定されず、例えば、上記ポリフェ
ニレンエーテル系樹脂をグリシジル基、イソシアネート
基、アミノ基等の熱硬化性を有する官能基で変性した樹
脂等が挙げられる。これらの熱硬化型変性ポリフェニレ
ンエーテル系樹脂は、単独で用いられてもよく、2種以
上が併用されてもよい。
【0040】上記熱硬化性ポリイミド系樹脂としては、
分子主鎖中にイミド結合を有する樹脂であれば特に限定
されず、具体的には、例えば、芳香族ジアミンと芳香族
テトラカルボン酸との縮合重合体、芳香族ジアミンとビ
スマレイミドとの付加重合体であるビスマレイミド樹
脂、アミノ安息香酸ヒドラジドとビスマレイミドとの付
加重合体であるポリアミノビスマレイミド樹脂、ジシア
ネート化合物とビスマレイミド樹脂とからなるビスマレ
イミドトリアジン樹脂等が挙げられる。なかでもビスマ
レイミドトリアジン樹脂が好適に用いられる。これらの
熱硬化性ポリイミド系樹脂は、単独で用いられてもよ
く、2種以上が併用されてもよい。
【0041】上記ユリア樹脂としては、尿素とホルムア
ルデヒドとの付加縮合反応で得られる熱硬化性樹脂であ
れば特に限定されない。上記ユリア樹脂の硬化反応に用
いられる硬化剤としては特に限定されず、例えば、無機
酸、有機酸、酸性硫酸ナトリウムのような酸性塩からな
る顕在性硬化剤;カルボン酸エステル、酸無水物、塩化
アンモニウム、リン酸アンモニウム等の塩類のような潜
在性硬化剤が挙げられる。なかでも、貯蔵寿命等から潜
在性硬化剤が好ましい。
【0042】上記アリル樹脂としては、ジアリルフタレ
ートモノマーの重合及び硬化反応によって得られるもの
であれば特に限定されない。上記ジアリルフタレートモ
ノマーとしては、例えば、オルソ体、イソ体、テレ体が
挙げられる。硬化反応の触媒としては特に限定されない
が、例えば、t−ブチルパーベンゾエートとジ−t−ブ
チルパーオキシドとの併用が好適である。
【0043】上記ケイ素樹脂としては、分子鎖中にケイ
素−ケイ素結合、ケイ素−炭素結合、シロキサン結合又
はケイ素−窒素結合を含むものであれば特に限定され
ず、具体的には、例えば、ポリシロキサン、ポリカルボ
シラン、ポリシラザン等が挙げられる。
【0044】上記ベンゾオキサジン樹脂としては、ベン
ゾオキサジンモノマーのオキサジン環の開環重合によっ
て得られるものであれば特に限定されない。上記ベンゾ
オキサジンモノマーとしては特に限定されず、例えば、
オキサジン環の窒素にフェニル基、メチル基、シクロヘ
キシル基等の官能基が結合したもの等が挙げられる。
【0045】上記熱可塑性樹脂としては特に限定され
ず、例えば、ポリフェニレンエーテル系樹脂、官能基変
性されたポリフェニレンエーテル系樹脂;ポリフェニレ
ンエーテル系樹脂又は官能基変性されたポリフェニレン
エーテル系樹脂と、ポリスチレン系樹脂等のポリフェニ
レンエーテル系樹脂又は官能基変性されたポリフェニレ
ンエーテル系樹脂と相溶し得る熱可塑性樹脂との混合
物;脂環式炭化水素系樹脂、熱可塑性ポリイミド系樹
脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)系樹脂、
ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリアミドイミド系樹
脂、ポリエステルイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアミ
ド系樹脂、ポリビニルアセタール系樹脂、ポリビニルア
ルコール系樹脂、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリ(メタ)
アクリル酸エステル系樹脂、ポリオキシメチレン系樹脂
等が挙げられる。なかでも、ポリフェニレンエーテル系
樹脂、官能基変性されたポリフェニレンエーテル系樹
脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂又は官能基変性され
たポリフェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン系樹脂
との混合物、脂環式炭化水素系樹脂、熱可塑性ポリイミ
ド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン系樹脂、ポリエ
ーテルサルフォン樹脂、ポリアミドイミド系樹脂及びポ
リエステルイミド系樹脂等が好適に用いられる。これら
の熱可塑性樹脂は、単独で用いられてもよく、2種以上
が併用されてもよい。
【0046】上記ポリフェニレンエーテル系樹脂とは、
下記式(1)に示した繰り返し単位からなるポリフェニ
レンエーテル単独重合体又はポリフェニレンエーテル共
重合体である。
【0047】
【化1】
【0048】上記式(1)中、R1、R2、R3及びR
4は、水素原子、アルキル基、アラルキル基、アリール
基又はアルコキシル基を表す。これらのアルキル基、ア
ラルキル基、アリール基及びアルコキシル基は、それぞ
れ官能基で置換されていてもよい。
【0049】上記ポリフェニレンエーテル単独重合体と
しては特に限定されず、例えば、ポリ(2,6−ジメチ
ル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−メチル
−6−エチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ
(2,6−ジエチル−1,4−フェニレン)エーテル、
ポリ(2−エチル−6−n−プロピル−1,4−フェニ
レン)エーテル、ポリ(2,6−ジ−n−プロピル−
1,4−フェニレン)エーテル、ポリ(2−エチル−6
−n−ブチル−1,4−フェニレン)エーテル、ポリ
(2−エチル−6− イソプロピル−1,4−フェニレ
ン)エーテル、ポリ(2−メチル−6−ヒドロキシエチ
ル−1,4−フェニレン)エーテル等が挙げられる。
【0050】上記ポリフェニレンエーテル共重合体とし
ては特に限定されず、例えば、上記ポリフェニレンエー
テル単独重合体の繰り返し単位中に2,3,6−トリメ
チルフェノール等のアルキル三置換フェノール等を一部
含有する共重合体や、これらのポリフェニレンエーテル
共重合体に更にスチレン、α−メチルスチレン、ビニル
トルエン等のスチレン系モノマーの1種又は2種以上が
グラフト共重合された共重合体等が挙げられる。これら
のポリフェニレンエーテル系樹脂は、それぞれ単独で用
いられてもよく、組成、成分、分子量等の異なるものが
2種以上併用されてもよい。
【0051】上記官能基変性されたポリフェニレンエー
テル系樹脂としては特に限定されず、例えば、上記ポリ
フェニレンエーテル系樹脂が無水マレイン酸基、グリシ
ジル基、アミノ基、アリル基等の官能基の1種又は2種
以上で変性されたもの等が挙げられる。これらの官能基
変性されたポリフェニレンエーテル系樹脂は、単独で用
いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。上記官
能基変性されたポリフェニレンエーテル系樹脂を熱可塑
性樹脂として用いると、架橋反応することにより本発明
の樹脂ワニス組成物の力学的物性、耐熱性、寸法安定性
等をより向上させることができる。
【0052】上記ポリフェニレンエーテル系樹脂又は官
能基変性されたポリフェニレンエーテル系樹脂とポリス
チレン系樹脂との混合物としては特に限定されず、例え
ば、上記ポリフェニレンエーテル系樹脂又は上記官能基
変性されたポリフェニレンエーテル系樹脂と、スチレン
単独重合体;スチレンとα−メチルスチレン、エチルス
チレン、t−ブチルスチレン、ビニルトルエン等のスチ
レン系モノマーの1種又は2種以上との共重合体;スチ
レン系エラストマー等のポリスチレン系樹脂との混合物
等が挙げられる。上記ポリスチレン系樹脂は、単独で用
いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。また、
これらのポリフェニレンエーテル系樹脂又は官能基変性
されたポリフェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン系
樹脂との混合物は、単独で用いられてもよく、2種以上
が併用されてもよい。
【0053】上記脂環式炭化水素系樹脂としては、高分
子鎖中に環状の炭化水素基を有する炭化水素系樹脂であ
れば特に限定されず、例えば、環状オレフィン、すなわ
ちノルボルネン系モノマーの単独重合体又は共重合体等
が挙げられる。これらの脂環式炭化水素系樹脂は、単独
で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0054】上記環状オレフィンとしては特に限定され
ず、例えば、ノルボルネン、メタノオクタヒドロナフタ
レン、ジメタノオクタヒドロナフタレン、ジメタノドデ
カヒドロアントラセン、ジメタノデカヒドロアントラセ
ン、トリメタノドデカヒドロアントラセン、ジシクロペ
ンタジエン、2,3−ジヒドロシクロペンタジエン、メ
タノオクタヒドロベンゾインデン、ジメタノオクタヒド
ロベンゾインデン、メタノデカヒドロベンゾインデン、
ジメタノデカヒドロベンゾインデン、メタノオクタヒド
ロフルオレン、ジメタノオクタヒドロフルオレンやこれ
らの置換体等が挙げられる。これらの環状オレフィン
は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されても
よい。
【0055】上記ノルボルネン等の置換体における置換
基としては特に限定されず、例えば、アルキル基、アル
キリデン基、アリール基、シアノ基、アルコキシカルボ
ニル基、ピリジル基、ハロゲン原子等の公知の炭化水素
基や極性基が挙げられる。これらの置換基は、単独で用
いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0056】上記ノルボルネン等の置換体としては特に
限定されず、例えば、5−メチル−2−ノルボルネン、
5,5−ジメチル−2−ノルボルネン、5−エチル−2
−ノルボルネン、5−ブチル−2−ノルボルネン、5−
エチリデン−2−ノルボルネン、5−メトキシカルボニ
ル−2−ノルボルネン、5−シアノ−2−ノルボルネ
ン、5−メチル−5−メトキシカルボニル−2−ノルボ
ルネン、5−フェニル−2−ノルボルネン、5−フェニ
ル−5−メチル−2−ノルボルネン等が挙げられる。こ
れらのノルボルネン等の置換体は、単独で用いられても
よく、2種以上が併用されてもよい。
【0057】上記脂環式炭化水素系樹脂のうち市販され
ているものとしては、例えば、ジェイエスアール(JS
R)社製の商品名「アートン」シリーズや日本ゼオン社
製の商品名「ゼオノア」シリーズ等が挙げられる。
【0058】上記熱可塑性ポリイミド系樹脂としては特
に限定されず、例えば、分子主鎖中にイミド結合とエー
テル結合とを有するポリエーテルイミド樹脂、分子主鎖
中にイミド結合とアミド結合とを有するポリアミドイミ
ド樹脂、分子主鎖中にイミド結合とエステル結合とを有
するポリエステルイミド樹脂等が挙げられる。これらの
熱可塑性ポリイミド系樹脂は、単独で用いられてもよ
く、2種以上が併用されてもよい。
【0059】上記ポリエーテルエーテルケトン樹脂とし
ては特に限定されず、例えば、ジハロゲノベンゾフェノ
ンとヒドロキノンとを重縮合して得られるもの等が挙げ
られる。
【0060】有機溶媒を留去して得られる樹脂材料は、
その後、硬化剤、触媒、熱又は光等の手段により硬化し
て用いることがある。硬化では樹脂の高分子量化、架橋
反応が起こっている。
【0061】本発明の樹脂ワニス組成物は、層状珪酸塩
を含有するものである。なお、本明細書において、層状
珪酸塩とは、層間に交換性金属カチオンを有する層状の
珪酸塩鉱物を意味し、天然物であってもよく、合成物で
あってもよい。上記層状珪酸塩としては特に限定され
ず、例えば、モンモリロナイト、ヘクトライト、サポナ
イト、バイデライト、スティブンサイト及びノントロナ
イト等のスメクタイト系粘土鉱物、膨潤性マイカ、バー
ミキュライト、ハロイサイト等が挙げられる。なかで
も、モンモリロナイト、ヘクトライト、膨潤性マイカか
らなる群より選択される少なくとも1種が好適に用いら
れる。これらの層状珪酸塩は、単独で用いられてもよ
く、2種以上が併用されてもよい。
【0062】上記層状珪酸塩の結晶形状としては特に限
定されないが、平均長さの好ましい下限は0.01μ
m、上限は3μm、厚さの好ましい下限は0.001μ
m、上限は1μ m、アスペクト比の好ましい下限は2
0、上限は500であり、平均長さのより好ましい下限
は0.05μm、上限は2μm、厚さのより好ましい下
限は0.01μm、上限は0.5μm、アスペクト比の
より好ましい下限は50、上限は200である。
【0063】上記層状珪酸塩は、下記式(2)で定義さ
れる形状異方性効果が大きいことが好ましい。形状異方
性効果の大きい層状珪酸塩を用いることにより、本発明
の樹脂ワニス組成物から得られる樹脂は優れた力学的物
性を有するものとなる。
【0064】
【数1】
【0065】上記層状珪酸塩の層間に存在する交換性金
属カチオンとは、層状珪酸塩の薄片状結晶表面に存在す
るナトリウムやカルシウム等の金属イオンを意味し、こ
れらの金属イオンは、カチオン性物質とのカチオン交換
性を有するため、カチオン性を有する種々の物質を上記
層状珪酸塩の結晶層間に挿入(インターカレート)する
ことができる。
【0066】上記層状珪酸塩のカチオン交換容量として
は特に限定されないが、好ましい下限は50ミリ等量/
100g、上限は200ミリ等量/100gである。5
0ミリ等量/100g未満であると、カチオン交換によ
り層状珪酸塩の結晶層間にインターカレートされるカチ
オン性物質の量が少なくなるために、結晶層間が充分に
非極性化(疎水化)されないことがある。200ミリ等
量/100gを超えると、層状珪酸塩の結晶層間の結合
力が強固になりすぎて、結晶薄片が剥離し難くなること
がある。
【0067】上記層状珪酸塩としては、化学処理される
ことにより熱硬化性樹脂及び/又は熱可塑性樹脂からな
る樹脂中への分散性を向上されたものであることが好ま
しい。かかる層状珪酸塩を、以下、有機化層状珪酸塩と
もいう。上記化学処理としては、例えば、以下に示す化
学修飾(1)法〜化学修飾(6)法によって実施するこ
とができる。これらの化学修飾法は、単独で用いられて
もよく、2種以上が併用されてもよい。
【0068】上記化学修飾(1)法とは、カチオン性界
面活性剤によるカチオン交換法ともいい、具体的には、
ポリフェニレンエーテル系樹脂等の低極性樹脂を用いて
本発明の樹脂ワニス組成物を得る際に予め層状珪酸塩の
層間をカチオン性界面活性剤でカチオン交換し、疎水化
しておく方法である。予め層状珪酸塩の層間を疎水化し
ておくことにより、層状珪酸塩と低極性樹脂との親和性
が高まり、層状珪酸塩を低極性樹脂中により均一に微分
散させることができる。
【0069】上記カチオン性界面活性剤としては特に限
定されず、例えば、4級アンモニウム塩、4級ホスホニ
ウム塩等が挙げられる。なかでも、層状珪酸塩の結晶層
間を充分に疎水化できることから、炭素数6以上のアル
キルアンモニウムイオンを含有する、炭素数6以上のア
ルキル鎖を有する4級アンモニウム塩が好適に用いられ
る。
【0070】上記4級アンモニウム塩としては特に限定
されず、例えば、トリメチルアルキルアンモニウム塩、
トリエチルアルキルアンモニウム塩、トリブチルアルキ
ルアンモニウム塩、ジメチルジアルキルアンモニウム
塩、ジブチルジアルキルアンモニウム塩、メチルベンジ
ルジアルキルアンモニウム塩、ジベンジルジアルキルア
ンモニウム塩、トリアルキルメチルアンモニウム塩、ト
リアルキルエチルアンモニウム塩、トリアルキルブチル
アンモニウム塩、芳香環を有する4級アンモニウム塩、
トリメチルフェニルアンモニウム等の芳香族アミン由来
の4級アンモニウム塩、ポリエチレングリコール鎖を2
つ有するジアルキル4級アンモニウム塩、ポリプロピレ
ングリコール鎖を2つ有するジアルキル4級アンモニウ
ム塩、ポリエチレングリコール鎖を1つ有するトリアル
キル4級アンモニウム塩、ポリプロピレングリコール鎖
を1つ有するトリアルキル4級アンモニウム塩等が挙げ
られる。なかでも、ラウリルトリメチルアンモニウム
塩、ステアリルトリメチルアンモニウム塩、トリオクチ
ルメチルアンモニウム塩、ジステアリルジメチルアンモ
ニウム塩、ジ硬化牛脂ジメチルアンモニウム塩、ジステ
アリルジベンジルアンモニウム塩、N−ポリオキシエチ
レン−N−ラウリル−N,N−ジメチルアンモニウム塩
等が好適である。これらの4級アンモニウム塩は、単独
で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0071】上記4級ホスホニウム塩としては特に限定
されず、例えば、ドデシルトリフェニルホスホニウム
塩、メチルトリフェニルホスホニウム塩、ラウリルトリ
メチルホスホニウム塩、ステアリルトリメチルホスホニ
ウム塩、トリオクチルホスホニウム塩、トリオクチルメ
チルホスホニウム塩、ジステアリルジメチルホスホニウ
ム塩、ジステアリルジベンジルホスホニウム塩等が挙げ
られる。これらの4級ホスホニウム塩は、単独で用いら
れてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0072】上記化学修飾(2)法とは、化学修飾
(1)法で化学処理された有機化層状珪酸塩の結晶表面
に存在する水酸基を、水酸基と化学結合し得る官能基又
は水酸基との化学的親和性の大きい官能基を分子末端に
1個以上有する化合物で化学処理する方法である。
【0073】上記水酸基と化学結合し得る官能基又は水
酸基との化学的親和性の大きい官能基としては特に限定
されず、例えば、アルコキシ基、グリシジル基、カルボ
キシル基(二塩基性酸無水物も包含する)、水酸基、イ
ソシアネート基、アルデヒド基等が挙げられる。上記水
酸基と化学結合し得る官能基を有する化合物又は水酸基
との化学的親和性の大きい官能基を有する化合物として
は特に限定されず、例えば、上記官能基を有する、シラ
ン化合物、チタネート化合物、グリシジル化合物、カル
ボン酸類、アルコール類等が挙げられる。これらの化合
物は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されて
もよい。
【0074】上記シラン化合物としては特に限定され
ず、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエ
トキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)
シラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−
アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプ
ロピルジメチルメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキ
シシラン、γ−アミノプロピルジメチルエトキシシラ
ン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジメトキシシ
ラン、トリメチルメトキシシラン、ヘキシルトリメトキ
シシラン、ヘキシ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、
N−β−(アミノエチル)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
ピルメチルジメトキシシラン、オクタデシルトリメトキ
シシラン、オクタデシルトリエトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタクリ
ロキシプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。こ
れらのシラン化合物は、単独で用いられてもよく、2種
以上が併用されてもよい。
【0075】上記化学修飾(3)法とは、化学修飾
(1)法で化学処理された有機化層状珪酸塩の結晶表面
に存在する水酸基を、水酸基と化学結合し得る官能基又
は水酸基と化学的親和性の大きい官能基と、反応性官能
基を分子末端に1個以上有する化合物とで化学処理する
方法である。
【0076】上記化学修飾(4)法は、化学修飾(1)
法で化学処理された有機化層状珪酸塩の結晶表面を、ア
ニオン性界面活性を有する化合物で化学処理する方法で
ある。
【0077】上記アニオン性界面活性を有する化合物と
しては、イオン相互作用により層状珪酸塩を化学処理で
きるものであれば特に限定されず、例えば、ラウリル酸
ナトリウム、ステアリン酸ナトリウム、オレイン酸ナト
リウム、高級アルコール硫酸エステル塩、第2級高級ア
ルコール硫酸エステル塩、不飽和アルコール硫酸エステ
ル塩等が挙げられる。これらの化合物は、単独で用いら
れてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0078】上記化学修飾(5)法とは、上記アニオン
性界面活性を有する化合物のうち、分子鎖中のアニオン
部位以外に反応性官能基を1個以上有する化合物で化学
処理する方法である。
【0079】上記化学修飾(6)法とは、化学修飾
(1)法〜化学修飾(5)法のいずれかの方法で化学処
理された有機化層状珪酸塩に、更に、例えば、無水マレ
イン酸変性ポリフェニレンエーテル系樹脂のような層状
珪酸塩と反応可能な官能基を有する樹脂を、熱硬化性樹
脂及び/又は熱可塑性樹脂からなる樹脂として用いる方
法である。
【0080】本発明の樹脂ワニス組成物は、熱硬化性樹
脂及び/又は熱可塑性樹脂からなる樹脂100重量部に
対して、層状珪酸塩0.1〜100重量部を含有するも
のである。0.1重量部未満であると、難燃性や力学的
物性の改善効果が小さくなり、100重量部を超える
と、本発明の樹脂ワニス組成物の溶液粘度が高くなりす
ぎて、塗工が困難となるばかりか、乾燥して得られた樹
脂の密度が高くなり、機械的強度も低下することから実
用性に乏しくなる。配合量の好ましい下限は1重量部、
上限は50重量部である。1重量部未満であると、本発
明の樹脂ワニス組成物から薄厚の樹脂シート、樹脂被覆
層等の樹脂材料を得る際に充分な難燃効果が得られない
ことがある。50重量部を超えると、成形性が低下する
ことがある。配合量のより好ましい下限は5重量部、上
限は20重量部である。5〜20重量部であると、力学
的物性、工程適性において問題となる領域はなく、充分
な難燃性が得られる。
【0081】樹脂中に層状珪酸塩を分散させる方法とし
ては特に限定されず、例えば、有機化層状珪酸塩を用い
る方法、樹脂と層状珪酸塩とを常法により混合した後に
樹脂を発泡剤により発泡させる方法、分散剤を用いる方
法等が挙げられる。これらの分散方法を用いることによ
り、樹脂中に層状珪酸塩をより均一かつ微細に分散させ
ることができる。
【0082】上記樹脂と層状珪酸塩とを常法により混合
した後に樹脂を発泡剤により発泡させる方法は、発泡に
よるエネルギーを層状珪酸塩の分散に用いるものであ
る。上記発泡剤としては特に限定されず、例えば、気体
状発泡剤、易揮発性液状発泡剤、加熱分解型固体状発泡
剤等が挙げられる。これらの発泡剤は、単独で用いられ
てもよいし、2種以上が併用されてもよい。
【0083】上記樹脂と層状珪酸塩とを常法により混合
した後に樹脂を発泡剤により発泡させる方法としては特
に限定されず、例えば、樹脂と層状珪酸塩とからなる樹
脂組成物に気体状発泡剤を高圧下で含浸させた後、この
気体状発泡剤を上記樹脂組成物内で気化させて発泡体を
形成する方法;層状珪酸塩の層間に予め加熱分解型発泡
剤を含有させ、その加熱分解型発泡剤を加熱により分解
させて発泡体を形成する方法等が挙げられる。
【0084】本発明の樹脂ワニス組成物は、有機溶媒を
含有するものである。上記有機溶媒としては特に限定さ
れず、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、四塩化炭
素、クロロホルム、ジクロロメタン、ジエチルエーテ
ル、1,2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、
1,4−ジオキサン、酢酸エチル、N,N−ジメチルホ
ルムアミド、ヘキサメチルホスホルアミド、酢酸、アセ
トン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、
ニトロメタン、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン、クロロベン
ゼン、アニソール、ジフェニルエーテル、ピリジン、ニ
トロベンゼン等が挙げられる。なかでも、層状珪酸塩を
分散するには極性有機溶媒が好ましく、より好ましくは
非プロトン性の極性有機溶媒である。非プロトン性の極
性有機溶媒とは、強い水素結合の形成に適した水素を持
たない極性有機溶媒を意味し、具体的には、アセトン、
メチルエチルケトン、アセトニトリル、ジメチルスルホ
キシド、n,n−ジメチルホルムアミド、ヘキサメチル
ホスホルアミド等が挙げられる。これら有機溶媒は、単
独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0085】上記有機溶媒の配合量としては、上記樹脂
や層状珪酸塩の配合量及び有機溶媒の種類により最適量
は異なるが、一般に樹脂濃度、層状珪酸塩濃度共に低い
方が好ましく、少なくとも1種の熱硬化性樹脂及び/又
は熱可塑性樹脂からなる樹脂100重量部及び層状珪酸
塩0.1〜100重量部に対して30〜1000重量部
が混合される。30重量部未満であると、本発明の樹脂
ワニス組成物からなる溶液の粘度が高すぎて、キャスト
が困難である。1000重量部を超えると、溶液キャス
ト時の塗工不良が生じたり、厚膜化が困難となったりす
ることがある。上記有機溶媒の配合量の好ましい下限は
100重量部、より好ましい下限は150重量部以上で
あり、層状珪酸塩よりも多く配合されることが好まし
い。
【0086】本発明の樹脂ワニス組成物は、更に、ハロ
ゲン系組成物を含有しない難燃剤を含有することが好ま
しい。なお、難燃剤の製造工程上の都合等により微量の
ハロゲンが混入することはかまわない。
【0087】上記難燃剤としては特に限定されず、例え
ば、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ドーソ
ナイト、アルミン酸化カルシウム、2水和石こう、水酸
化カルシウム等の金属水酸化物;金属酸化物;赤リンや
ポリリン酸アンモニウム等のリン系化合物;メラミン、
メラミンシアヌレート、メラミンイソシアヌレート、リ
ン酸メラミン及びこれらに表面処理が施したメラミン誘
導体等の窒素系化合物、フッ素樹脂、シリコーンオイ
ル、ハイドロタルサイト等の層状複水和物;シリコーン
−アクリル複合ゴム等が挙げられる。なかでも、金属水
酸化物及びメラミン誘導体が好適である。上記金属水酸
化物のなかでも、特に水酸化マグネシウム、水酸化アル
ミニウムが好ましく、これらは各種の表面処理剤により
表面処理が施されたものであってもよい。上記表面処理
剤としては特に限定されず、例えば、シランカップリン
グ剤、チタネート系カップリング剤、PVA系表面処理
剤、エポキシ系表面処理剤等が挙げられる。これらの難
燃剤は、単独で用いられてもよいし、2種以上が併用さ
れてもよい。
【0088】上記難燃剤の好ましい含有量の下限は、少
なくとも1種の熱硬化性樹脂及び/又は熱可塑性樹脂か
らなる樹脂100重量部に対して0.1重量部、上限は
100重量部である。0.1重量部未満であると、これ
らを含有することによる難燃化効果を充分に得られない
ことがある。100重量部を超えると、本発明の樹脂ワ
ニス組成物からなる溶液の粘度が高くなりすぎて塗工が
困難になったり、ワニスを乾燥して得られる材料の密度
(比重)が高くなりすぎて、実用性が乏しくなったり、
柔軟性や伸度が極端に低下することがある。より好まし
い下限は5重量部、上限は80重量部である。5重量部
未満であると、本発明の樹脂ワニス組成物を乾燥して得
られる樹脂材料を薄くしたときに充分な難燃化効果が得
られないことがある。80重量部を超えると、力学的物
性が低下したり、絶縁基板に応用したときに高温処理を
行う工程で膨れ等の不良が多くなったりすることがあ
る。更に好ましい下限は10重量部、上限は70重量部
である。10〜70重量部の範囲であると力学的物性、
電気物性、工程適性等で問題となる領域がなく、充分な
難燃性を発現する。
【0089】本発明の樹脂ワニス組成物には、本発明の
課題達成を阻害しない範囲で特性を改質することを目的
に、必要に応じて、熱可塑性エラストマー類、架橋ゴ
ム、オリゴマー類、造核剤、酸化防止剤(老化防止
剤)、熱安定剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、難燃
助剤、帯電防止剤、防曇剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、
着色剤等の添加剤が配合されてもよい。これらはそれぞ
れ単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよ
い。
【0090】上記熱可塑性エラストマー類としては特に
限定されず、例えば、スチレン系エラストマー、オレフ
ィン系エラストマー、ウレタン系エラストマー、ポリエ
ステル系エラストマー等が挙げられる。樹脂との相容性
を高めるために、これらの熱可塑性エラストマーを官能
基変性したものであってもよい。これらの熱可塑性エラ
ストマー類は、単独で用いられてもよく、2種以上が併
用されてもよい。
【0091】上記架橋ゴムとしては特に限定されず、例
えば、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、1,2−ポリ
ブタジエン、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴ
ム、ブチルゴム、エチレン−プロピレンゴム、シリコー
ンゴム、ウレタンゴム等が挙げられる。樹脂との相容性
を高めるために、これらの架橋ゴムを官能基変性したも
のであることが好ましい。上記官能基変性した架橋ゴム
としては特に限定されず、例えば、エポキシ変性ブタジ
エンゴムやエポキシ変性ニトリルゴム等が挙げられる。
これらの架橋ゴム類は単独で用いられてもよく、2種以
上が併用されてもよい。
【0092】上記オリゴマー類としては特に限定され
ず、例えば、無水マレイン酸変性ポリエチレンオリゴマ
ー等が挙げられる。これらのオリゴマー類は、単独で用
いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
【0093】本発明の樹脂ワニス組成物を作製する方法
としては、層状珪酸塩と有機溶媒とをあらかじめ混合し
ておき、得られた混合物と樹脂又は樹脂溶液とを混合す
る方法が一般的であり、混合には、流星式撹拌装置、ホ
モジナイザー、メカノケミカル撹拌機等を用いることが
好ましい。
【0094】本発明の樹脂ワニス組成物は、有機溶媒を
留去することで任意の固体形状の樹脂材料に加工するこ
とができる。上記樹脂材料としては特に限定されず、例
えば、樹脂シート、樹脂被覆層等が挙げられる。かかる
本発明の樹脂ワニス組成物を用いてなる樹脂シート、プ
リプレグ、及び、コーティング材もまた本発明の1つで
ある。なお、本明細書において、シートとは、平面状の
材料を意味し、フィルムをも含むものである。
【0095】本発明の樹脂ワニス組成物から上記有機溶
媒を留去すれば、層状珪酸塩が、広角X線回折測定法に
より測定される(001)面の平均層間距離が3nm以
上であり、かつ、一部又は全部の積層体が5層以下に分
散している樹脂材料を得ることができる。上記層状珪酸
塩の上記平均層間距離が3nm以上であり、かつ、層状
珪酸塩の一部又は全部が5層以下の積層体として分散す
ることにより、熱硬化性樹脂及び/又は熱可塑性樹脂か
らなる樹脂と、層状珪酸塩との界面面積は充分に大き
く、かつ、層状珪酸塩の薄片状結晶間の距離は適度なも
のとなり、層状珪酸塩の分散による充分な効果が得ら
れ、樹脂材料において、通常の無機充填材を用いたとき
よりも大きな力学的物性、難燃性の改善効果が得られ
る。
【0096】上記平均層間距離の好ましい上限は5nm
である。5nmを超えると、層状珪酸塩の結晶薄片が層
毎に分離して相互作用が無視できるほど弱まるので、燃
焼時の被膜形成が遅くなり、難燃性の向上が充分に得ら
れないことがある。なお、本明細書において、層状珪酸
塩の平均層間距離とは、層状珪酸塩の薄片状結晶を層と
みなした場合における層間の距離の平均を意味し、X線
回折ピーク及び透過型電子顕微鏡撮影、すなわち、広角
X線回折測定法により算出することができるものであ
る。
【0097】上記層状珪酸塩の一部又は全部が5層以下
の積層体として分散するとは、具体的には、層状珪酸塩
の薄片状結晶間の相互作用が弱められて薄片状結晶の積
層体の一部又は全部が分散していることを意味する。好
ましくは、層状珪酸塩の10%以上が5層以下の積層体
として分散しており、層状珪酸塩の20%以上が5層以
下の積層体として分散していることがより好ましい。な
お、5層以下の積層体として分散している層状珪酸塩の
割合は、本発明の樹脂ワニス組成物を透過型電子顕微鏡
により5万〜10万倍に拡大して観察し、一定面積中に
おいて観察できる層状珪酸塩の積層体の全層数X及び5
層以下の積層体として分散している積層体の層数Yを計
測することにより、下記式(3)から算出することがで
きる。
【0098】
【数2】
【0099】また、層状珪酸塩の積層体における積層数
としては、層状珪酸塩の分散による効果を得るためには
5層以下であることが好ましく、より好ましくは3層以
下であり、更に好ましくは1層である。
【0100】上記樹脂材料は、樹脂と層状珪酸塩との界
面面積が充分に大きいことにより、樹脂と層状珪酸塩の
表面との相互作用が大きくなるので、溶融粘度が高まり
成形性が向上することに加え、常温から高温までの広い
温度領域で弾性率等の力学的物性が向上し、樹脂のガラ
ス転移点又は融点以上の高温でも力学的物性を保持する
ことができ、高温時の線膨張率も低く抑えることができ
る。かかる理由は明らかではないが、ガラス転移点又は
融点以上の領域においても、微分散状態の層状珪酸塩が
一種の疑似架橋点として作用しているためにこれら物性
が発現すると考えられる。一方、層状珪酸塩の薄片状結
晶間の距離が適度なものとなると、上記樹脂材料は、燃
焼時に、層状珪酸塩の薄片状結晶が移動して難燃被膜と
なり得る焼結体を形成しやすくなる。この焼結体は、燃
焼時の早い段階で形成されるので、外界からの酸素の供
給を遮断するのみならず、燃焼により発生する可燃性ガ
スをも遮断することができ、樹脂材料は優れた難燃性を
発現する。
【0101】更に、上記樹脂材料は、樹脂中では無機物
に比べて気体分子の方がはるかに拡散しやすく、樹脂中
を拡散する際に気体分子は無機物を迂回しながら拡散す
るので、ガスバリア性が向上する。同様にして気体分子
以外に対するバリア性も向上し、耐溶剤性、吸湿性、吸
水性等が向上する。これにより、例えば、多層プリント
配線板での銅回路からの銅のマイグレーションを抑制す
ることができる。更に、樹脂中の微量添加物が表面にブ
リードアウトしてメッキ不良等の不具合が発生すること
を抑制することもできる。
【0102】本発明の樹脂ワニス組成物から上記有機溶
媒を留去すれば、50kW/m2の輻射加熱条件で30
分間加熱することにより燃焼させた燃焼残渣を速度0.
1cm/sで圧縮した際の降伏点応力が4.9kPa以
上である樹脂材料を得ることができる。上記降伏点応力
が4.9kPa以上であると、微小な力で燃焼残渣の崩
壊が起こることがなく、充分な難燃性が得られる。すな
わち、難燃性を充分なものとするためには、燃焼終了時
まで焼結体がその形状を保持し、難燃被膜としての機能
を充分に発現する必要がある。好ましくは15.0kP
a以上である。なお、上記燃焼試験は、ASTM E
1354に準拠することにより行うことができる。
【0103】本発明の樹脂ワニス組成物から有機溶媒を
留去して得られる樹脂材料は、少なくとも1種の熱硬化
性樹脂及び/又は熱可塑性樹脂からなる樹脂と層状珪酸
塩とを含有することにより、優れた力学的物性や透明
性、耐湿性等を有し、分子鎖の拘束によるガラス転移点
温度や耐熱変形温度の上昇に基づく耐熱性の向上や熱線
膨張率の低減、結晶形成における層状珪酸塩の造核効果
や耐湿性の向上等に伴う膨潤抑制効果等に基づく寸法安
定性の向上等が図られている。また、上記樹脂材料は、
燃焼時に層状珪酸塩による焼結体を形成するので燃焼残
渣の形状が保持され、延焼を防止することができ、優れ
た難燃性を発現する。更に、金属水酸化物等のノンハロ
ゲン難燃剤と組み合わせることで、環境にも配慮しつ
つ、高い力学的物性等と高い難燃性とを両立することが
できる。上記樹脂材料は、層状珪酸塩が通常の無機充填
剤のように多量に配合しなくとも優れた力学的物性等を
付与することから薄い成形体に加工でき、多層プリント
基板の高密度化、薄型化に対応して薄厚化した本発明の
樹脂シートからなる絶縁基板用材料は、優れた難燃性、
力学的物性、高温物性、耐熱性、寸法安定性等の諸性能
を発現できる。
【0104】
【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるも
のではない。
【0105】(実施例1)ビスフェノールF型エポキシ
樹脂(大日本インキ化学工業社製、エピクロン830L
VP)57.7重量部、BTレジン(三菱瓦斯化学社
製、BT2100B)15.7重量部及びネオペンチル
グリコールジグリシジルエーテル15.7重量部からな
るエポキシ樹脂組成物89.1重量部、カップリング剤
としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
(日本ユニカー社製、A−187)2.1重量部、硬化
触媒としてアセチルアセトン鉄(日本化学産業社製)
1.1重量部、層状珪酸塩としてジステアリルジメチル
4級アンモニウム塩で有機化処理が施された膨潤性フッ
素マイカ(コープケミカル社製、ソマシフMAE−10
0)7.7重量部、及び、有機溶媒としてメチルエチル
ケトン(和光純薬社製、特級)200重量部をビーカー
に加え、撹拌機にて1時間撹拌した後、脱泡し、樹脂ワ
ニスを得た。次いで、得られた樹脂ワニスを鋳型に入れ
た状態で60℃で3時間加熱して溶媒を留去した後、1
10℃で3時間加熱し、更に160℃で3時間加熱して
硬化させ、厚さ2mm及び100μmの板状成形体であ
る絶縁基板用材料を作製した。
【0106】(実施例2)ビスフェノールF型エポキシ
樹脂(大日本インキ化学工業社製、エピクロン830L
VP)57.7重量部、BTレジン(三菱瓦斯化学社
製、BT2100B)15.7重量部及びネオペンチル
グリコールジグリシジルエーテル15.7重量部からな
るエポキシ樹脂組成物89.1重量部、カップリング剤
としてγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン
(日本ユニカー社製、A−187)2.1重量部、硬化
触媒としてアセチルアセトン鉄(日本化学産業社製)
1.1重量部、層状珪酸塩としてジステアリルジメチル
4級アンモニウム塩で有機化処理が施された膨潤性フッ
素マイカ(コープケミカル社製、ソマシフMAE−10
0)7.7重量部、難燃剤として水酸化マグネシウム
(協和化学工業社製、キスマ5J)70重量部、及び、
有機溶媒としてメチルエチルケトン(和光純薬社製、特
級)200重量部をビーカーに加え、撹拌機にて1時間
撹拌した後、脱泡し、樹脂ワニスを得た。次いで、得ら
れた樹脂ワニスを鋳型に入れた状態で60℃で3時間加
熱して溶媒を留去した後、110℃で3時間加熱し、更
に160℃で3時間加熱して硬化させ、厚さ2mm及び
100μmの板状成形体である絶縁基板用材料を作製し
た。
【0107】(実施例3)小型押出機(日本製鋼所社
製、TEX30)中に、固形エポキシ樹脂(油化シェル
エポキシ社製、エピコート1007)90重量部、層状
珪酸塩としてジステアリルジメチル4級アンモニウム塩
で有機化処理が施された天然モンモリロナイト(豊順洋
行社製、New S−Ben D)10重量部、及び、
難燃剤として水酸化マグネシウム(協和化学工業社製、
キスマ5J)100重量部を加え、100℃で溶融混練
してストランド状に押出し、押出されたストランドをペ
レタイザーによりペレット化した。
【0108】このペレット100重量部をメチルエチル
ケトン/ジメチルホルムアミド(DMF;和光純薬社
製、特級)混合溶媒(1:1;重量比)150重量部に
溶解し、硬化剤としてジシアンジアミド(ビィ・ティ・
アイ・ジャパン社製、CG−1200)を固形エポキシ
分90重量部に対して3重量部、硬化触媒(四国化成社
製、キュアゾール2E4MZ)を固形エポキシ分90重
量部に対して3重量部この溶液に加え充分に撹拌した
後、脱泡して、樹脂ワニスを得た。次いで、得られた樹
脂ワニスを鋳型に入れた状態で60℃で3時間加熱して
溶媒を留去した後、110℃で3時間加熱し、更に16
0℃で3時間加熱して硬化させ、厚さ2mm及び100
μmの板状成形体である絶縁基板用材料を作製した。
【0109】(実施例4)小型押出機(日本製鋼所社
製、TEX30)中に、固形エポキシ樹脂(油化シェル
エポキシ社製、エピコート1007)90重量部、層状
珪酸塩としてジステアリルジメチル4級アンモニウム塩
で有機化処理が施された天然モンモリロ ナイト(豊順
洋行社製、New S−Ben D)10重量部、合成
シリカ(三菱マテリアル社製、エルシル(球状品))7
0重量部、及び、難燃剤として水酸化マグネシウム(協
和化学工業社製、キスマ5J)70重量部を加え、10
0℃で溶融混練してストランド状に押出し、押出された
ストランドをペレタイザーによりペレット化した。
【0110】このペレット100重量部をメチルエチル
ケトン/DMF混合溶媒(1:1;重量比)200重量
部に溶解し、硬化剤としてジシアンジアミド(ビィ・テ
ィ・アイ・ジャパン社製、CG−1200)を固形エポ
キシ分90重量部に対して3重量部、硬化触媒(四国化
成社製、キュアゾール2E4MZ)を固形エポキシ分9
0重量部に対して3重量部この溶液に加え充分に撹拌し
た後、脱泡して、樹脂ワニスを作製した。次いで、得ら
れた樹脂ワニスをポリエチレンテレフタレートのシート
上に塗布した状態で60℃で3時間加熱して溶媒を留去
した後、110℃で3時間加熱し、更に160℃で3時
間加熱して硬化させ、厚さ2mm及び100μmの板状
成形体である絶縁基板用材料を作製した。
【0111】(実施例5)小型押出機(日本製鋼所社
製、TEX30)中に、熱可塑性樹脂としてポリフェニ
レンエーテル樹脂(旭化成社製、ザイロンX9102)
40重量部、ゴム成分としてエポキシ変性ブタジエンゴ
ム(ナガセケムテックス社製、デナレックスR−45E
PT)10重量部、層状珪酸塩としてジステアリルジメ
チル4級アンモニウム塩で有機化処理が施された膨潤性
フッ素マイカ(コープケミカル社製、ソマシフMAE−
100)10重量部、及び、難燃剤として水酸化マグネ
シウム(協和化学工業社製、キスマ5J)50重量部を
加え、280℃で溶融混練してストランド状に押出し、
押出されたストランドをペレタイザーによりペレット化
した。
【0112】このペレット100重量部をトルエン20
0重量部に溶解し、この溶液に液状ビスフェノールA型
エポキシ樹脂(ダウケミカル日本社製、D.E.R.3
31L)をポリフェニレンエーテル樹脂100重量部に
対して150重量部になるように加え、更に、硬化剤と
してジシアンジアミド(ビィ・ティ・アイ・ジャパン社
製、CG−1200)を固形エポキシ分100重量部に
対して3重量部、硬化触媒(四国化成社製、キュアゾー
ル2E4MZ)を固形エポキシ分100重量部に対して
3重量部、有機溶媒としてDMF200重量部を、この
溶液に加え充分に撹拌した後、脱泡して、樹脂ワニスを
作製した。次いで、得られた樹脂ワニスをポリエチレン
テレフタレートのシート上に塗布した状態で60℃で3
時間加熱して溶媒を留去した後、110℃で3時間加熱
し、更に160℃で3時間加熱して硬化させ、厚さ2m
m及び100μmの板状成形体である絶縁基板用材料を
作製した。
【0113】(比較例1)膨潤性フッ素マイカ(コープ
ケミカル社製、ソマシフMAE−100)7.7重量部
の代わりに、平均粒子径50μmの炭酸カルシウム7.
7重量部を用いたこと以外は実施例1と同様にして、厚
さ2mm及び100μmの板状成形体である絶縁基板用
材料を作製した。
【0114】<評価>実施例1、2、3、4、5及び比
較例1で作製した絶縁基板用材料の性能を以下の項目に
ついて評価した。結果は表1に示した。
【0115】(1)層状珪酸塩の平均層間距離 X線回折測定装置(リガク社製、RINT1100)を
用いて、厚さ2mmの板状成形体中の層状珪酸塩の積層
面の回折より得られる回折ピークの2θを測定し、下記
式(4)のブラックの回折式により、層状珪酸塩の(0
01)面間隔dを算出し、得られたdを平均層間距離
(nm)とした。 λ=2dsinθ (4) 上記式(4)中、λは0.154であり、θは回折角を
表す。
【0116】(2)5層以下の積層体として分散してい
る層状珪酸塩の割合 厚さ100μmの板状成形体を透過型電子顕微鏡により
10万倍で観察し、一定面積中において観察できる層状
珪酸塩の積層体の全層数X及び5層以下で分散している
層状珪酸塩の層数Yを計測し、下記式(3)により5層
以下の積層体として分散している層状珪酸塩の割合
(%)を算出した。
【0117】
【数3】
【0118】(3)燃焼時の形状保持性、最大発熱速度
及び燃焼残渣の降伏点応力(被膜強度) ASTM E 1354「建築材料の燃焼性試験方法」
に準拠して、100mm×100mmに裁断した厚さ2
mmの板状成形体にコーンカロリーメーターによって5
0kW/m2の熱線を照射して燃焼させた。このときの
燃焼前後の板状成形体の形状の変化を目視で観察し、最
大発熱速度(kW/m2)を測定した。また、燃焼残渣
について、強度測定装置を用いて速度0.1cm/sで
圧縮し、降伏点応力(被膜強度)(kPa)を測定し
た。燃焼時の形状保持性は、燃焼前後の板状成形体の形
状変化について、下記判定基準により評価した。 ○:形状変化は微少であった。 ×:形状変化が激しかった。
【0119】
【表1】
【0120】表1より、実施例1、2、3、4及び5で
作製した板状成形体は、いずれも含有する層状珪酸塩の
平均層間距離が3nm以上であり、かつ、5層以下の積
層体として分散している層状珪酸塩の割合が10%以上
であり、燃焼時の形状保持性に優れていた。また、難燃
被膜となる焼結体を形成しやすかったことから、最大発
熱速度が遅く、燃焼残渣の降伏点応力(被膜強度)も
4.9kPa以上であった。これに対し、層状珪酸塩の
代わりに炭酸カルシウムを用いて作製した比較例1の板
状成形体は、炭酸カルシウムが層状に分散しておらず、
燃焼時の形状保持性が悪く、最大発熱速度がかなり速
く、燃焼残渣の降伏点応力(被膜強度)が極端に低かっ
た。
【0121】
【発明の効果】本発明によれば、力学的物性、寸法安定
性、耐熱性等に優れ、特に燃焼時の形状保持効果による
優れた難燃性を有する樹脂シート等の製造に好適な樹脂
ワニス組成物を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08K 5/00 C08K 5/00 Fターム(参考) 4F072 AB09 AB28 AD04 AD05 AD08 AD09 AD20 AD23 AD25 AD26 AD27 AD28 AD29 AD31 AD34 AD37 AD42 AD44 AD45 AD46 AD47 AF06 AG03 AH02 4J002 BB001 BC031 BD122 BE021 BE061 BF021 BF051 BG041 BG051 CB001 CC031 CC161 CC181 CD001 CE001 CF001 CF011 CF211 CH071 CH091 CK021 CL001 CM021 CM041 CM051 CN031 CP022 CP031 DA057 DE077 DE087 DE147 DE187 DE197 DE287 DG057 DH057 DJ006 DJ056 EA018 EA028 EA058 EA068 EB028 EB128 EC038 ED028 ED058 EE038 EF038 EH038 EL068 EL108 EP018 ER008 ES008 EU038 EU187 EV208 EV308 EW047 EW048 FD016 FD132 FD137 FD206 GQ01 HA05

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも1種の熱硬化性樹脂及び/又
    は熱可塑性樹脂からなる樹脂100重量部、層状珪酸塩
    0.1〜100重量部、及び、有機溶媒30〜1000
    重量部を含有することを特徴とする樹脂ワニス組成物。
  2. 【請求項2】 熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、熱硬化
    型変性ポリフェニレンエーテル系樹脂、熱硬化性ポリイ
    ミド樹脂、ユリア樹脂、アリル樹脂、ケイ素樹脂、ベン
    ゾオキサジン系樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエス
    テル樹脂、及び、ビスマレイミドトリアジン樹脂からな
    る群より選択される少なくとも1種であることを特徴と
    する請求項1記載の樹脂ワニス組成物。
  3. 【請求項3】 熱可塑性樹脂は、ポリフェニレンエーテ
    ル系樹脂、官能基が変性されたポリフェニレンエーテル
    系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂又は官能基が変
    性されたポリフェニレンエーテル系樹脂とポリスチレン
    系樹脂との混合物、脂環式炭化水素系樹脂、熱可塑性ポ
    リイミド系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポ
    リエーテルサルフォン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、及
    び、ポリエステルイミド樹脂からなる群より選択される
    少なくとも1種であることを特徴とする請求項1又は2
    記載の樹脂ワニス組成物。
  4. 【請求項4】 層状珪酸塩は、モンモリロナイト、ヘク
    トライト及び膨潤性マイカからなる群より選択される少
    なくとも1種であることを特徴とする請求項1、2又は
    3記載の樹脂ワニス組成物。
  5. 【請求項5】 層状珪酸塩は、炭素数6以上のアルキル
    アンモニウムイオンを含有するものであることを特徴と
    する請求項1、2、3又は4記載の樹脂ワニス組成物。
  6. 【請求項6】 有機溶媒は、非プロトン性の極性溶媒で
    あることを特徴とする請求項1,2、3、4又は5記載
    の樹脂ワニス組成物。
  7. 【請求項7】 更に、ハロゲン系組成物を含有しない難
    燃剤0.1〜100重量部を含有することを特徴とする
    請求項1、2、3、4、5又は6記載の樹脂ワニス組成
    物。
  8. 【請求項8】 難燃剤は、金属水酸化物であることを特
    徴とする請求項7記載の樹脂ワニス組成物。
  9. 【請求項9】 有機溶媒を留去して得られる樹脂材料
    は、層状珪酸塩が、広角X線回折測定法により測定され
    る(001)面の平均層間距離が3nm以上であり、か
    つ、一部又は全部の積層体が5層以下に分散しているこ
    とを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7又は
    8記載の樹脂ワニス組成物。
  10. 【請求項10】 有機溶媒を留去して得られる樹脂材料
    は、50kW/m2の輻射加熱条件で30分間加熱する
    ことにより燃焼させた燃焼残渣を速度0.1cm/sで
    圧縮した際の降伏点応力が4.9kPa以上であること
    を特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8又
    は9記載の樹脂ワニス組成物。
  11. 【請求項11】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9又は10記載の樹脂ワニス組成物を用いてなるこ
    とを特徴とする樹脂シート。
  12. 【請求項12】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9又は10記載の樹脂ワニス組成物を用いてなるこ
    とを特徴とするプリプレグ。
  13. 【請求項13】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9又は10記載の樹脂ワニス組成物を用いてなるこ
    とを特徴とするコーティング材。
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