JP2014077139A - Resin composition, resin varnish, prepreg, metal-clad laminated board, and printed wiring board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プリント配線板の絶縁材料等に好適に用いられる樹脂組成物、前記樹脂組成物を含有する樹脂ワニス、前記樹脂ワニスを用いて得られたプリプレグ、前記プリプレグを用いて得られた金属張積層板、及び前記プリプレグを用いて製造されたプリント配線板に関する。 The present invention relates to a resin composition suitably used for an insulating material of a printed wiring board, a resin varnish containing the resin composition, a prepreg obtained using the resin varnish, and a metal obtained using the prepreg The present invention relates to a tension laminate and a printed wiring board manufactured using the prepreg.
近年、各種電子機器は、情報処理量の増大に伴い、搭載される半導体デバイスの高集積化、配線の高密度化、及び多層化等の実装技術が急速に進展している。各種電子機器において用いられるプリント配線板等の絶縁材料には、信号の伝送速度を高め、信号伝送時の損失を低減させるために、誘電率及び誘電正接が低いことが求められる。 2. Description of the Related Art In recent years, with various types of electronic equipment, mounting techniques such as higher integration of semiconductor devices to be mounted, higher density of wiring, and multilayering have rapidly progressed as the amount of information processing has increased. Insulating materials such as printed wiring boards used in various electronic devices are required to have a low dielectric constant and dielectric loss tangent in order to increase signal transmission speed and reduce loss during signal transmission.
ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）は、ＭＨｚ帯からＧＨｚ帯という高周波数帯（高周波領域）においても誘電率や誘電正接等の誘電特性が優れているので、高周波数帯を利用する電子機器のプリント配線板等の絶縁材料に好ましく用いられる。しかしながら、高分子量のＰＰＥは、一般的に融点が高いため、粘度が高く、流動性が低い傾向がある。そして、このようなＰＰＥを用いて、多層プリント配線板等を製造するために使用されるプリプレグを形成し、形成されたプリプレグを用いてプリント配線板を製造すると、製造時、例えば、多層成形時にボイドが発生する等の成形不良が発生し、信頼性の高いプリント配線板が得られにくいという成形性の問題が生じていた。このような問題を解決するために、例えば、高分子量のＰＰＥを溶媒中でフェノール種とラジカル開始剤との存在下で再分配反応させることによって、分子切断を起こし、ＰＰＥを低分子量化する技術が知られている。しかしながら、ＰＰＥを低分子量化した場合、硬化が不充分となり、硬化物の耐熱性等が低下するという問題があった。 Polyphenylene ether (PPE) has excellent dielectric properties such as dielectric constant and dielectric loss tangent even in the high frequency band (high frequency region) from the MHz band to the GHz band, so printed wiring boards for electronic devices that use the high frequency band, etc. The insulating material is preferably used. However, since high molecular weight PPE generally has a high melting point, it tends to have high viscosity and low fluidity. Then, using such PPE, a prepreg used for manufacturing a multilayer printed wiring board or the like is formed, and when a printed wiring board is manufactured using the formed prepreg, at the time of manufacturing, for example, at the time of multilayer molding Forming defects such as generation of voids occurred, and there was a problem of formability that it was difficult to obtain a highly reliable printed wiring board. In order to solve such problems, for example, a technique for causing molecular cleavage by causing a redistribution reaction of high molecular weight PPE in a solvent in the presence of a phenol species and a radical initiator to lower the molecular weight of PPE. It has been known. However, when the molecular weight of PPE is lowered, there is a problem that the curing becomes insufficient and the heat resistance of the cured product is lowered.
ＰＰＥ等の芳香族ポリエーテル構造を主成分とした樹脂を含有する樹脂組成物としては、特許文献１〜３に記載の樹脂組成物等が挙げられる。 Examples of the resin composition containing a resin whose main component is an aromatic polyether structure such as PPE include the resin compositions described in Patent Documents 1 to 3.
特許文献１には、エチレン性不飽和含有化合物で封鎖したヒドロキシル基を含むポリフェニレンエーテル及び硬化性不飽和単量体を含む硬化性ポリフェニレンエーテル組成物が記載されている。 Patent Document 1 describes a curable polyphenylene ether composition containing a polyphenylene ether containing a hydroxyl group blocked with an ethylenically unsaturated compound and a curable unsaturated monomer.
特許文献２には、ポリフェニレンエーテルとホスファゼン化合物とからなる難燃剤組成物が記載されている。 Patent Document 2 describes a flame retardant composition comprising polyphenylene ether and a phosphazene compound.
特許文献３には、エポキシ樹脂と、２官能ポリアリーレンエーテルと、前記エポキシ樹脂を硬化させるのに有効な量の硬化触媒とを含み、硬化物の衝撃強さが所定の値を示す硬化性組成物が記載されている。 Patent Document 3 includes a curable composition that includes an epoxy resin, a bifunctional polyarylene ether, and a curing catalyst in an amount effective to cure the epoxy resin, and the impact strength of the cured product exhibits a predetermined value. Things are listed.
しかしながら、特許文献１には、芳香族ポリエーテル構造を主成分とした樹脂としては、１官能ＰＰＥであって、その固有粘度が０．１５ｄｌ／ｇのものを使用したものが記載されている。このようなＰＰＥを、エポキシ樹脂と組み合わせた樹脂組成物では、樹脂ワニスにした際、粘度が高く、さらに、経時的に粘度が上昇する傾向があった。すなわち、流動性が低い傾向があった。特に、ＰＰＥの比率を高めるとこの傾向が顕著となった。このような樹脂組成物を用いて、プリプレグを形成し、形成されたプリプレグを用いてプリント配線板を製造すると、製造時、例えば、多層成形時にボイドが発生する等の成形不良が発生し、信頼性の高いプリント配線板が得られにくいという成形性の問題が生じていた。さらに、特許文献１に記載の組成物は、難燃剤として、臭素系難燃剤が用いられており、環境に配慮したハロゲンフリーの材料ではなかった。 However, Patent Document 1 discloses a resin having a monofunctional PPE having an intrinsic viscosity of 0.15 dl / g as a resin having an aromatic polyether structure as a main component. In a resin composition in which such PPE is combined with an epoxy resin, when the resin varnish is used, the viscosity is high, and the viscosity tends to increase with time. That is, the fluidity tended to be low. In particular, when the ratio of PPE was increased, this tendency became remarkable. When such a resin composition is used to form a prepreg, and a printed wiring board is manufactured using the formed prepreg, molding defects such as voids occur during manufacturing, for example, during multi-layer molding. There has been a problem of formability that it is difficult to obtain a high-performance printed wiring board. Furthermore, the composition described in Patent Document 1 uses a brominated flame retardant as a flame retardant, and is not a halogen-free material considering the environment.
また、特許文献２に記載の樹脂組成物では、電子部品用途で必須の半田耐熱性が不充分であるという問題があった。具体的には、実施例においては、１官能ＰＰＥと２官能エポキシ樹脂とが配合されたものが記載されている。しかしながら、このような樹脂組成物では、ハロゲンフリーで難燃性が確保できているが、Ｔｇが低く、半田耐熱性が不充分であった。このことから、ホスファゼン化合物を含有しているので、難燃性が高まるが、このホスファゼン化合物は可塑剤として働くので、３次元的な架橋が必要であったことが推察される。また、誘電特性に優れるＰＰＥの配合比率が５０質量％以下であり、誘電特性も不充分であった。 In addition, the resin composition described in Patent Document 2 has a problem that the solder heat resistance essential for use in electronic parts is insufficient. Specifically, in the examples, a blend of monofunctional PPE and bifunctional epoxy resin is described. However, such a resin composition has a halogen-free and flame-retardant property, but has a low Tg and insufficient solder heat resistance. From this, it is presumed that since the phosphazene compound is contained, the flame retardancy is increased, but since this phosphazene compound acts as a plasticizer, three-dimensional crosslinking was necessary. Further, the blending ratio of PPE having excellent dielectric properties was 50% by mass or less, and the dielectric properties were insufficient.
また、特許文献３には、ポリアリーレンエーテルとエポキシ樹脂とを含む樹脂組成物において、難燃剤を含有してもよいことが記載されている。しかしながら、難燃剤を含有させた場合、硬化物の耐熱性が低下する傾向があり、誘電特性及び硬化物の耐熱性が充分に優れたものではない場合があった。 Patent Document 3 describes that a resin composition containing polyarylene ether and an epoxy resin may contain a flame retardant. However, when a flame retardant is contained, the heat resistance of the cured product tends to decrease, and the dielectric properties and the heat resistance of the cured product may not be sufficiently excellent.
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、誘電特性及び硬化物の耐熱性に優れ、ワニス状にしたときの粘度が低く、さらに、ハロゲン及び鉛を含有させずに、難燃性の高い樹脂組成物を提供することを目的とする。また、前記樹脂組成物を含有する樹脂ワニス、前記樹脂ワニスを用いて得られたプリプレグ、前記プリプレグを用いて得られた金属張積層板、及び前記金属張積層板を用いたプリント配線板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is excellent in dielectric properties and heat resistance of a cured product, has a low viscosity when formed into a varnish, and further contains no halogen and lead. An object is to provide a highly functional resin composition. Also provided are a resin varnish containing the resin composition, a prepreg obtained using the resin varnish, a metal-clad laminate obtained using the prepreg, and a printed wiring board using the metal-clad laminate The purpose is to do.
本発明者等は、プリント配線板等の電子部品を構成する材料としては、硬化物の耐熱性を高めるために、上述したように、３次元的な架橋が充分に形成される必要があることに着目した。 As described above, the present inventors need to sufficiently form a three-dimensional cross-link as a material constituting an electronic component such as a printed wiring board in order to increase the heat resistance of the cured product. Focused on.
まず、本発明者等は、固有粘度が比較的低く、分子末端のフェノール性水酸基の個数が比較的多いポリアリーレンエーテル共重合体と、そのポリアリーレンエーテル共重合体との相溶性が高いエポキシ樹脂とを組み合わせて用いることによって、上記３次元的な架橋を好適に進行させることができることを見出した。 First, the inventors of the present invention have disclosed a polyarylene ether copolymer having a relatively low intrinsic viscosity and a relatively large number of phenolic hydroxyl groups at the molecular terminals, and an epoxy resin having a high compatibility with the polyarylene ether copolymer. It was found that the three-dimensional cross-linking can be suitably advanced by using in combination.
さらに、難燃性を高めるために含有させる難燃剤が、その種類によっては、上記３次元的な架橋の形成を阻害することを発見した。この原因として、難燃剤に含有されるイオン性の不純物の存在が考えられる。そして、ハロゲンや鉛を含まないリン含有化合物は、その構造や製法上、イオン性の不純物が多いことを発見した。本願発明者等は、ハロゲンや鉛を含まないリン含有化合物の中でも、上記３次元的な架橋の形成の阻害を抑制できるリン含有化合物を発見した。 Furthermore, it discovered that the flame retardant contained in order to improve a flame retardance inhibits formation of the said three-dimensional bridge | crosslinking depending on the kind. The cause of this is considered to be the presence of ionic impurities contained in the flame retardant. And it discovered that the phosphorus containing compound which does not contain halogen and lead has many ionic impurities on the structure and manufacturing method. The inventors of the present application have found a phosphorus-containing compound that can suppress the inhibition of the formation of the three-dimensional cross-linking among phosphorus-containing compounds that do not contain halogen or lead.
そこで、本発明者等は、上記の知見から、以下のような本発明に想到するに到った。 Accordingly, the present inventors have arrived at the present invention as described below from the above knowledge.
本発明の一態様にかかる樹脂組成物は、２５℃の塩化メチレン中で測定した固有粘度が０．０３〜０．１２ｄｌ／ｇであって、分子末端にフェノール性水酸基を１分子当たり平均１．５〜３個有するポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と、トルエンに対する溶解度が２５℃において１０質量％以上のエポキシ樹脂（Ｂ）と、硬化促進剤（Ｃ）と、１０質量％となるように水に分散させた分散液を１６０℃で２４時間処理した後の抽出液のｐＨが６〜８となり、前記抽出液の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以下となるリン含有化合物（Ｄ）とを含有することを特徴とする。 The resin composition according to one embodiment of the present invention has an intrinsic viscosity of 0.03 to 0.12 dl / g measured in methylene chloride at 25 ° C., and an average of 1. 5 to 3 polyarylene ether copolymer (A), epoxy resin (B) having a solubility in toluene at 25 ° C. of 10% by mass or more, a curing accelerator (C), and 10% by mass Contains a phosphorus-containing compound (D) in which the pH of the extract after treatment of the dispersion dispersed in water at 160 ° C. for 24 hours is 6 to 8, and the electrical conductivity of the extract is 100 μS / cm or less. It is characterized by doing.
このような構成によれば、誘電特性及び硬化物の耐熱性に優れ、ワニス状にしたときの粘度が低く、さらに、ハロゲン及び鉛を含有させずに、難燃性の高い樹脂組成物が得られる。 According to such a configuration, a resin composition having excellent dielectric properties and heat resistance of a cured product, low viscosity when formed into a varnish, and high flame retardancy without containing halogen and lead is obtained. It is done.
このことは、以下のことによると考えられる。 This is considered to be due to the following.
まず、２５℃の塩化メチレン中で測定した固有粘度が０．０３〜０．１２ｄｌ／ｇであって、分子末端にフェノール性水酸基を１分子当たり平均１．５〜３個有するポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）は、分子量が比較的低く、分子末端のフェノール性水酸基の１分子当たりの個数が比較的多いので、前記エポキシ樹脂（Ｂ）と３次元的な架橋を形成しやすいと考えられる。 First, polyarylene ether copolymer having an intrinsic viscosity measured in methylene chloride at 25 ° C. of 0.03 to 0.12 dl / g and having an average of 1.5 to 3 phenolic hydroxyl groups per molecule at the molecular terminals. The coalescence (A) has a relatively low molecular weight and a relatively large number per molecule of the phenolic hydroxyl group at the molecular end, so it is considered that it easily forms a three-dimensional crosslink with the epoxy resin (B).
また、前記エポキシ樹脂（Ｂ）は、トルエンに対する溶解度が２５℃において１０質量％以上であるので、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との相溶性が比較的高い。よって、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と均一に反応しやくすく、３次元的な架橋を均一に形成しやすいと考えられる。 Further, since the epoxy resin (B) has a solubility in toluene of 10% by mass or more at 25 ° C., the compatibility with the polyarylene ether copolymer (A) is relatively high. Therefore, it is considered that it is easy to uniformly react with the polyarylene ether copolymer (A) and easily form a three-dimensional crosslink.
よって、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）とを組み合わせて用いることによって、上記３次元的な架橋を好適に進行させることができると考えられる。 Therefore, it is considered that the three-dimensional crosslinking can be suitably advanced by using the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B) in combination.
また、前記リン含有化合物（Ｄ）が、１０質量％となるように水に分散させた分散液を１６０℃で２４時間処理した後の抽出液のｐＨが６〜８となり、前記抽出液の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以下となるので、イオン性の不純物が少ないと考えられる。そして、このようなリン含有化合物（Ｄ）を用いることによって、難燃性を高めるだけではなく、上記３次元的な架橋の形成を阻害することを充分に抑制できると考えられる。 In addition, the pH of the extract after treating the dispersion in which the phosphorus-containing compound (D) is dispersed in water so as to be 10% by mass at 160 ° C. for 24 hours becomes 6-8, Since the conductivity is 100 μS / cm or less, it is considered that there are few ionic impurities. By using such a phosphorus-containing compound (D), it is considered that not only the flame retardancy can be improved, but also the inhibition of the formation of the three-dimensional crosslink can be sufficiently suppressed.
さらに、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）は、２５℃の塩化メチレン中で測定した固有粘度が０．０３〜０．１２ｄｌ／ｇと、溶液での粘度が比較的低く、前記エポキシ樹脂（Ｂ）との相溶性が高いので、得られた樹脂組成物に溶媒を加えて、樹脂ワニスにしたときの粘度が低くなると考えられる。 Furthermore, the polyarylene ether copolymer (A) has an intrinsic viscosity of 0.03 to 0.12 dl / g measured in methylene chloride at 25 ° C. and a relatively low viscosity in solution, and the epoxy resin ( Since the compatibility with B) is high, it is considered that a viscosity is lowered when a resin varnish is formed by adding a solvent to the obtained resin composition.
以上のことから、誘電特性及び硬化物の耐熱性に優れ、ワニス状にしたときの粘度が低く、さらに、ハロゲン及び鉛を含有させずに、難燃性の高い樹脂組成物になると考えられる。 From the above, it is considered that the resin composition is excellent in dielectric properties and heat resistance of the cured product, has a low viscosity when formed into a varnish, and has a high flame retardancy without containing halogen and lead.
なお、エポキシ樹脂として、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂であれば、トルエンに対する溶解度が上記範囲内であり、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との高い相溶性を示す。これに対して、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂であれば、トルエンに対する溶解度が上記範囲外であり、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との相溶性が低い。クレゾールノボラック型エポキシ樹脂とフェノールノボラック型エポキシ樹脂との構造は、類似しているが、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との相溶性が大きく異なる。このことから、エポキシ樹脂として、どんなエポキシ樹脂であってもよいわけではなく、トルエンに対する溶解度が２５℃において１０質量％以上であるエポキシ樹脂を用いることが重要である。よって、本発明の一態様にかかる樹脂組成物は、特許文献１〜３の単なる組み合わせから想到できるものではない。 In addition, as an epoxy resin, if it is a cresol novolak-type epoxy resin, for example, the solubility with respect to toluene is in the said range, and high compatibility with the said polyarylene ether copolymer (A) is shown. In contrast, for example, in the case of a phenol novolac type epoxy resin, the solubility in toluene is outside the above range, and the compatibility with the polyarylene ether copolymer (A) is low. The structures of the cresol novolac type epoxy resin and the phenol novolac type epoxy resin are similar, but the compatibility with the polyarylene ether copolymer (A) is greatly different. Therefore, any epoxy resin may be used as the epoxy resin, and it is important to use an epoxy resin having a solubility in toluene of 10% by mass or more at 25 ° C. Therefore, the resin composition according to one embodiment of the present invention cannot be conceived from a simple combination of Patent Documents 1 to 3.
また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）が、２，６−ジメチルフェノールと２官能フェノール及び３官能フェノールの少なくともいずれか一方とからなることが好ましい。このような構成によれば、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れた樹脂組成物が得られる。このことは、２，６−ジメチルフェノールからなるＰＰＥの有する優れた誘電特性を維持したまま、上記３次元的な架橋を好適に形成できることによると考えられる。 The polyarylene ether copolymer (A) preferably comprises 2,6-dimethylphenol and at least one of a bifunctional phenol and a trifunctional phenol. According to such a configuration, a resin composition superior in dielectric properties and heat resistance of the cured product can be obtained. This is considered to be because the three-dimensional crosslinking can be suitably formed while maintaining the excellent dielectric properties of the PPE made of 2,6-dimethylphenol.
また、前記エポキシ樹脂（Ｂ）が、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、軟化点が５０℃以下のフェノールノボラック型エポキシ樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。このような構成によれば、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れ、ワニス状にしたときの粘度がより低い樹脂組成物が得られる。 The epoxy resin (B) is a cresol novolac type epoxy resin, a bisphenol A novolak type epoxy resin, a phenol aralkyl type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, or a phenol novolak having a softening point of 50 ° C. or less. It is preferably at least one selected from the group consisting of type epoxy resins. According to such a configuration, a resin composition having excellent dielectric properties and heat resistance of a cured product and a lower viscosity when formed into a varnish can be obtained.
このことは、上記各エポキシ樹脂が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との相溶性が高いことによると考えられる。具体的には、例えば、フェノールノボラック型エポキシ樹脂は、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との相溶性が低い場合があるが、軟化点が５０℃以下のものであれば、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との相溶性が高い。よって、このようなエポキシ樹脂を用いることによって得られた樹脂組成物は、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れ、ワニス状にしたときの粘度が充分に低くなると考えられる。すなわち、プリント配線板等の電子部品を製造するために好適なプリプレグが得られる。 This is considered to be due to the high compatibility of each of the epoxy resins with the polyarylene ether copolymer (A). Specifically, for example, the phenol novolac type epoxy resin may have low compatibility with the polyarylene ether copolymer (A), but if the softening point is 50 ° C. or less, the polyarylene High compatibility with the ether copolymer (A). Therefore, it is considered that the resin composition obtained by using such an epoxy resin is excellent in dielectric properties and heat resistance of the cured product, and has a sufficiently low viscosity when formed into a varnish. That is, a prepreg suitable for manufacturing an electronic component such as a printed wiring board can be obtained.
前記硬化促進剤（Ｃ）が、イミダゾール系化合物、又はイミダゾール系化合物及び脂肪酸金属塩であることが好ましい。このような構成によれば、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れた樹脂組成物が得られる。 The curing accelerator (C) is preferably an imidazole compound, or an imidazole compound and a fatty acid metal salt. According to such a configuration, a resin composition superior in dielectric properties and heat resistance of the cured product can be obtained.
このことは、イミダゾール系化合物及び脂肪酸金属塩が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との硬化反応だけではなく、前記エポキシ樹脂（Ｂ）同士の硬化反応も促進させることができるものであるので、前記エポキシ樹脂（Ｂ）を過剰に含有させた場合であっても、前記エポキシ樹脂（Ｂ）同士の硬化反応によって、硬化物の耐熱性の向上に寄与できることによると考えられる。 This is because the imidazole compound and the fatty acid metal salt accelerate not only the curing reaction between the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B) but also the curing reaction between the epoxy resins (B). Because even if the epoxy resin (B) is contained excessively, the epoxy resin (B) can contribute to improving the heat resistance of the cured product by the curing reaction between the epoxy resins (B). it is conceivable that.
また、前記リン含有化合物（Ｄ）が、環状ホスファゼン化合物であることが好ましい。このような構成によれば、誘電特性及び硬化物の半田耐熱性等の耐熱性の低下や、ワニス状にしたときの粘度の上昇を抑制したまま、難燃性のより優れた樹脂組成物が得られる。 Moreover, it is preferable that the phosphorus-containing compound (D) is a cyclic phosphazene compound. According to such a configuration, a resin composition having more excellent flame retardancy while suppressing a decrease in heat resistance such as dielectric properties and solder heat resistance of a cured product and an increase in viscosity when made into a varnish is obtained. can get.
また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の含有量が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との合計量１００質量部に対して、４０〜８０質量部であることが好ましい。このような構成によれば、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れ、ワニス状にしたときの粘度が低く、さらに、ハロゲン及び鉛を含有させずに、難燃性の高い樹脂組成物が得られる。 In addition, the content of the polyarylene ether copolymer (A) is 40 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B). It is preferable that According to such a configuration, the resin composition is excellent in dielectric properties and heat resistance of the cured product, has a low viscosity when formed into a varnish, and has high flame retardancy without containing halogen and lead. It is done.
このことは、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）を比較的多く含有させることによって、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の有する優れた誘電特性を維持したまま、上記３次元的な架橋を好適に形成できることによると考えられる。 This is because the polyarylene ether copolymer (A) is contained in a relatively large amount, while maintaining the excellent dielectric properties of the polyarylene ether copolymer (A). This is considered to be due to being able to be suitably formed.
また、トルエンに対する溶解度が２５℃において１０質量％以上の、芳香族アミン化合物及びフェノール樹脂の少なくともいずれか一方をさらに含有することが好ましい。このような構成によれば、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れた樹脂組成物が得られる。 Moreover, it is preferable to further contain at least one of an aromatic amine compound and a phenol resin having a solubility in toluene at 25 ° C. of 10% by mass or more. According to such a configuration, a resin composition superior in dielectric properties and heat resistance of the cured product can be obtained.
このことは、前記芳香族アミン化合物及びフェノール樹脂は、前記エポキシ樹脂（Ｂ）の硬化剤として働き、また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との相溶性が高いので、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との硬化反応を阻害することなく、前記エポキシ樹脂（Ｂ）の硬化反応を促進できることによると考えられる。 This is because the aromatic amine compound and the phenol resin function as a curing agent for the epoxy resin (B) and are highly compatible with the polyarylene ether copolymer (A). This is considered to be because the curing reaction of the epoxy resin (B) can be promoted without inhibiting the curing reaction between the copolymer (A) and the epoxy resin (B).
また、無機充填材をさらに含有することが好ましい。このような構成によれば、難燃性をより高めることができる。さらに、誘電特性及び硬化物の耐熱性に優れ、ワニス状にしたときの粘度が低いまま、硬化物の熱膨張係数、特に、ガラス転移温度を超えた温度での熱膨張係数α２の低減、及び硬化物の強靭化を図ることができる。 Moreover, it is preferable to further contain an inorganic filler. According to such a structure, a flame retardance can be improved more. Furthermore, it has excellent dielectric properties and heat resistance of the cured product, and the thermal expansion coefficient of the cured product, in particular, the reduction of the thermal expansion coefficient α2 at a temperature exceeding the glass transition temperature, while the viscosity when made into a varnish is low, and Hardened product can be toughened.
また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の数平均分子量が、５００〜３０００であることが好ましい。このような構成によれば、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れた樹脂組成物が得られる。このことは、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の分子量が、上記のように比較的低いと、前記エポキシ樹脂（Ｂ）と３次元的な架橋を形成しやすいことによると考えられる。 Moreover, it is preferable that the number average molecular weights of the said polyarylene ether copolymer (A) are 500-3000. According to such a configuration, a resin composition superior in dielectric properties and heat resistance of the cured product can be obtained. This is considered to be because when the molecular weight of the polyarylene ether copolymer (A) is relatively low as described above, it is easy to form a three-dimensional crosslink with the epoxy resin (B).
また、前記エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ基の当量比が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）のフェノール性水酸基１個当たり１〜４であることが好ましい。このような構成によれば、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れた樹脂組成物が得られる。このことは、前記エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ基が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）のフェノール性水酸基より多くても、前記エポキシ樹脂（Ｂ）同士の硬化反応によって、硬化物の耐熱性の向上に寄与できることによると考えられる。また、前記硬化促進剤（Ｃ）として、イミダゾール系化合物及び脂肪酸金属塩等を用いた場合は、特に硬化物の耐熱性の向上に寄与できることによると考えられる。 Moreover, it is preferable that the equivalent ratio of the epoxy group of the said epoxy resin (B) is 1-4 per one phenolic hydroxyl group of the said polyarylene ether copolymer (A). According to such a configuration, a resin composition superior in dielectric properties and heat resistance of the cured product can be obtained. This means that even when the epoxy group of the epoxy resin (B) is more than the phenolic hydroxyl group of the polyarylene ether copolymer (A), the heat resistance of the cured product is caused by the curing reaction between the epoxy resins (B). This is thought to be due to the contribution to improving the performance. Moreover, when an imidazole type compound, a fatty acid metal salt, etc. are used as the said hardening accelerator (C), it is thought that it can contribute to the improvement of the heat resistance of hardened | cured material especially.
また、本発明の他の一態様にかかる樹脂ワニスは、前記樹脂組成物と溶媒とを含有する。このような構成によれば、誘電特性、硬化物の耐熱性、及び難燃性に優れ、粘度が低く、流動性の高い樹脂ワニスが得られる。そして、この樹脂ワニスを用いて得られたプリプレグは、プリント配線板等の電子部品を、成形不良の発生を抑制しつつ製造できる。 Moreover, the resin varnish concerning another one aspect | mode of this invention contains the said resin composition and a solvent. According to such a configuration, a resin varnish having excellent dielectric characteristics, heat resistance of a cured product, and flame retardancy, low viscosity, and high fluidity can be obtained. And the prepreg obtained using this resin varnish can manufacture electronic components, such as a printed wiring board, suppressing generation | occurrence | production of a molding defect.
また、前記溶媒が、トルエン、シクロヘキサノン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートからなる群から選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。このような構成によれば、プリント配線板等の電子部品を、成形不良の発生をより抑制しつつ製造できる樹脂ワニスが得られる。このことは、トルエン、シクロヘキサノン及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの沸点が比較的高く、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）及び前記エポキシ樹脂（Ｂ）を溶解させることができるので、得られたプリプレグが適切な乾燥速度を有することによると考えられる。 The solvent is preferably at least one selected from the group consisting of toluene, cyclohexanone and propylene glycol monomethyl ether acetate. According to such a structure, the resin varnish which can manufacture electronic components, such as a printed wiring board, suppresses generation | occurrence | production of a shaping | molding defect more is obtained. This is because toluene, cyclohexanone and propylene glycol monomethyl ether acetate have relatively high boiling points and can dissolve the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B). This is thought to be due to having an appropriate drying rate.
また、本発明の他の一態様にかかるプリプレグは、前記樹脂ワニスを繊維質基材に含浸させて得られたことを特徴とする。このような構成によれば、誘電特性、硬化物の耐熱性、及び難燃性が優れた金属張積層板を製造するのに好適に用いられるものであり、さらに、樹脂組成物の粘度が低く、流動性が高いので、金属張積層板やプリント配線板を製造する際の成形不良の発生を抑制できる信頼性に優れたものが得られる。 A prepreg according to another embodiment of the present invention is obtained by impregnating a fibrous base material with the resin varnish. According to such a configuration, it is suitably used for producing a metal-clad laminate having excellent dielectric properties, heat resistance of a cured product, and flame retardancy, and the viscosity of the resin composition is low. Since the fluidity is high, it is possible to obtain an excellent reliability capable of suppressing the occurrence of molding defects when manufacturing a metal-clad laminate or a printed wiring board.
また、本発明の他の一態様にかかる金属張積層板は、前記プリプレグに金属箔を積層して、加熱加圧成形して得られたことを特徴とする。この構成によれば、誘電特性、硬化物の耐熱性、及び難燃性が優れたプリント配線板を、成形不良の発生を抑制しつつ製造できる、信頼性に優れた金属張積層板が得られる。 In addition, a metal-clad laminate according to another aspect of the present invention is obtained by laminating a metal foil on the prepreg and heating and pressing. According to this configuration, a highly reliable metal-clad laminate that can produce a printed wiring board excellent in dielectric properties, heat resistance of a cured product, and flame retardancy while suppressing the occurrence of molding defects is obtained. .
また、本発明の他の一態様にかかるプリント配線板は、前記プリプレグを用いて製造されたことを特徴とする。この構成によれば、誘電特性、硬化物の耐熱性、及び難燃性が優れ、さらに、成形不良の発生を抑制されたものが得られる。 Moreover, the printed wiring board concerning another one aspect | mode of this invention was manufactured using the said prepreg, It is characterized by the above-mentioned. According to this structure, the thing which was excellent in dielectric characteristics, the heat resistance of hardened | cured material, and a flame retardance, and also the generation | occurrence | production of the molding defect was suppressed is obtained.
本発明によれば、誘電特性及び硬化物の耐熱性に優れ、ワニス状にしたときの粘度が低く、さらに、ハロゲン及び鉛を含有させずに、難燃性の高い樹脂組成物を提供することができる。また、前記樹脂組成物を含有する樹脂ワニス、前記樹脂ワニスを用いて得られたプリプレグ、前記プリプレグを用いて得られた金属張積層板、及び前記プリプレグを用いて製造されたプリント配線板が提供される。 According to the present invention, there is provided a resin composition having excellent dielectric properties and heat resistance of a cured product, low viscosity when formed into a varnish, and high flame retardancy without containing halogen and lead. Can do. Also provided are a resin varnish containing the resin composition, a prepreg obtained using the resin varnish, a metal-clad laminate obtained using the prepreg, and a printed wiring board produced using the prepreg. Is done.
本発明の実施形態に係る樹脂組成物は、２５℃の塩化メチレン中で測定した固有粘度が０．０３〜０．１２ｄｌ／ｇであって、分子末端にフェノール性水酸基を１分子当たり平均１．５〜３個有するポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と、トルエンに対する溶解度が２５℃において１０質量％以上のエポキシ樹脂（Ｂ）と、硬化促進剤（Ｃ）と、１０質量％となるように水に分散させた分散液を１６０℃で２４時間処理した後の抽出液のｐＨが６〜８となり、前記抽出液の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以下となるリン含有化合物（Ｄ）とを含有することを特徴とする。 The resin composition according to the embodiment of the present invention has an intrinsic viscosity of 0.03 to 0.12 dl / g measured in methylene chloride at 25 ° C., and an average of 1. 5 to 3 polyarylene ether copolymer (A), epoxy resin (B) having a solubility in toluene at 25 ° C. of 10% by mass or more, a curing accelerator (C), and 10% by mass Contains a phosphorus-containing compound (D) in which the pH of the extract after treatment of the dispersion dispersed in water at 160 ° C. for 24 hours is 6 to 8, and the electrical conductivity of the extract is 100 μS / cm or less. It is characterized by doing.
前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）としては、２５℃の塩化メチレン中で測定した固有粘度が０．０３〜０．１２ｄｌ／ｇであって、分子末端にフェノール性水酸基を１分子当たり平均１．５〜３個有するポリアリーレンエーテル共重合体であれば、特に限定されない。 The polyarylene ether copolymer (A) has an intrinsic viscosity of 0.03 to 0.12 dl / g measured in methylene chloride at 25 ° C., and an average of 1 phenolic hydroxyl group per molecule. The polyarylene ether copolymer having 5 to 3 is not particularly limited.
また、前記固有粘度は、０．０３〜０．１２ｄｌ／ｇであればよいが、０．０６〜０．０９５ｄｌ／ｇであることが好ましい。前記固有粘度が低すぎると、分子量が低い傾向があり、硬化物の耐熱性としては充分なものが得られにくい傾向がある。また、前記固有粘度が高すぎると、粘度が高く、充分な流動性が得られず、成形不良を抑制できない傾向がある。 Moreover, although the said intrinsic viscosity should just be 0.03-0.12 dl / g, it is preferable that it is 0.06-0.095 dl / g. If the intrinsic viscosity is too low, the molecular weight tends to be low, and it is difficult to obtain a cured product having sufficient heat resistance. Moreover, when the said intrinsic viscosity is too high, there exists a tendency for a viscosity to be high and sufficient fluidity | liquidity not to be obtained and for a molding defect to be suppressed.
なお、ここでの前記固有粘度は、使用する前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の製品の規格値からわかる。また、ここでの固有粘度は、２５℃の塩化メチレン中で測定した固有粘度であり、より具体的には、例えば、０．１８ｇ／４５ｍｌの塩化メチレン溶液（液温２５℃）を、粘度計で測定した値等である。前記粘度計としては、例えば、Ｓｃｈｏｔｔ社製のＡＶＳ５００ Ｖｉｓｃｏ Ｓｙｓｔｅｍ等が挙げられる。 In addition, the said intrinsic viscosity here can be known from the specification value of the product of the said polyarylene ether copolymer (A) to be used. The intrinsic viscosity here is an intrinsic viscosity measured in methylene chloride at 25 ° C. More specifically, for example, a 0.18 g / 45 ml methylene chloride solution (liquid temperature 25 ° C.) is used as a viscometer. It is the value measured by. Examples of the viscometer include AVS500 Visco System manufactured by Schott.
また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）としては、分子末端のフェノール性水酸基の１分子当たりの平均個数（末端水酸基数）が１．５〜３個であればよいが、１．８〜２．４個であることが好ましい。前記末端水酸基数が少なすぎると、前記エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ基との反応性が低下し、硬化物の耐熱性としては充分なものが得られにくい傾向がある。また、前記末端水酸基数が多すぎると、前記エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ基との反応性が高くなりすぎ、例えば、樹脂組成物の保存性が低下したり、誘電率及び誘電正接が高くなる等の不具合が発生するおそれがある。 In addition, the polyarylene ether copolymer (A) may have an average number (number of terminal hydroxyl groups) per molecule of phenolic hydroxyl groups at the molecular terminals of 1.5 to 3, but 1.8 to The number is preferably 2.4. When the number of terminal hydroxyl groups is too small, the reactivity of the epoxy resin (B) with the epoxy group is lowered, and it tends to be difficult to obtain a sufficient heat resistance of the cured product. Moreover, when there are too many said terminal hydroxyl groups, the reactivity with the epoxy group of the said epoxy resin (B) will become high too much, for example, the preservability of a resin composition will fall, or a dielectric constant and a dielectric loss tangent will become high. There is a risk of problems such as this.
なお、ここでの前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の水酸基数は、使用する前記低分子量ポリフェニレンエーテルの製品の規格値からわかる。前記前記末端水酸基数がとしては、具体的には、例えば、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）１モル中に存在する全てのポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の１分子あたりの水酸基の平均値を表した数値等が挙げられる。 Here, the number of hydroxyl groups of the polyarylene ether copolymer (A) can be understood from the standard value of the product of the low molecular weight polyphenylene ether used. Specific examples of the number of terminal hydroxyl groups include, for example, the number of hydroxyl groups per molecule of all the polyarylene ether copolymers (A) present in 1 mol of the polyarylene ether copolymer (A). The numerical value etc. which represented the average value are mentioned.
よって、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）は、分子量が比較的低く、末端水酸基数が比較的多いので、前記エポキシ樹脂（Ｂ）と３次元的な架橋を形成しやすいと考えられる。したがって、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）を用いることによって、広い周波数領域において誘電特性が良好であるだけではなく、成形不良を抑制できる充分な流動性を有し、さらに硬化物の耐熱性が充分に高められると考えられる。 Therefore, since the polyarylene ether copolymer (A) has a relatively low molecular weight and a relatively large number of terminal hydroxyl groups, it is considered that the polyarylene ether copolymer (A) is likely to form a three-dimensional crosslink with the epoxy resin (B). Therefore, by using the polyarylene ether copolymer (A), not only has good dielectric properties in a wide frequency range, but also has sufficient fluidity to suppress molding defects, and further the heat resistance of the cured product. Is considered to be sufficiently enhanced.
また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）としては、数平均分子量（Ｍｎ）が５００〜３０００であることが好ましく、６５０〜１５００であることがより好ましい。また、分子量が低すぎると、硬化物の耐熱性としては充分なものが得られない傾向がある。また、分子量が高すぎると、溶融粘度が高くなり、充分な流動性が得られず、成形不良を抑制できない傾向がある。 Moreover, as said polyarylene ether copolymer (A), it is preferable that a number average molecular weight (Mn) is 500-3000, and it is more preferable that it is 650-1500. Moreover, when molecular weight is too low, there exists a tendency for sufficient thing as heat resistance of hardened | cured material not to be obtained. On the other hand, if the molecular weight is too high, the melt viscosity becomes high, sufficient fluidity cannot be obtained, and molding defects tend not to be suppressed.
なお、本発明における、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の数平均分子量は、具体的には、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー等を用いて測定することができる。 In addition, the number average molecular weight of the said polyarylene ether copolymer (A) in this invention can be specifically measured using a gel permeation chromatography etc., for example.
前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）としては、具体的には、例えば、２，６−ジメチルフェノールと２官能フェノール及び３官能フェノールの少なくともいずれか一方とからなるポリアリーレンエーテル共重合体やポリ（２，６−ジメチル−１，４−フェニレンオキサイド）等のポリフェニレンエーテルを主成分とするもの等が挙げられる。また、前記２官能フェノールとしては、例えば、テトラメチルビスフェノールＡ等が挙げられる。前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）としては、より具体的には、例えば、下記一般式（１）に示す構造を有するポリアリーレンエーテル共重合体等が挙げられる。 As the polyarylene ether copolymer (A), specifically, for example, a polyarylene ether copolymer or a polyarylene ether copolymer composed of 2,6-dimethylphenol and at least one of a bifunctional phenol and a trifunctional phenol is used. The main component is polyphenylene ether such as (2,6-dimethyl-1,4-phenylene oxide). Moreover, as said bifunctional phenol, tetramethylbisphenol A etc. are mentioned, for example. More specifically, examples of the polyarylene ether copolymer (A) include polyarylene ether copolymers having a structure represented by the following general formula (1).
上記式（１）中、ｍ，ｎは、前記溶融粘度の範囲内になるような重合度であればよい。具体的には、ｍとｎとの合計値が、１〜３０であることが好ましい。また、ｍが、０〜２０であることが好ましく、ｎが、０〜２０であることが好ましい。 In said formula (1), m and n should just be a polymerization degree which becomes in the range of the said melt viscosity. Specifically, the total value of m and n is preferably 1-30. Further, m is preferably 0 to 20, and n is preferably 0 to 20.
前記エポキシ樹脂（Ｂ）としては、トルエンに対する溶解度が２５℃において１０質量％以上のエポキシ樹脂であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、軟化点が５０℃以下のフェノールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。なお、前記ポリフェニレンエーテル樹脂組成物には、ハロゲン化エポキシ樹脂を含有しないことが好ましいが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて配合してもよい。 The epoxy resin (B) is not particularly limited as long as it is an epoxy resin having a solubility in toluene of 10% by mass or more at 25 ° C. Specifically, for example, a cresol novolac type epoxy resin, a bisphenol A novolak type epoxy resin, a phenol aralkyl type epoxy resin, a bisphenol F type epoxy resin, a bisphenol A type epoxy resin, a phenol novolak type epoxy resin having a softening point of 50 ° C. or less. Etc. These may be used alone or in combination of two or more. In addition, although it is preferable not to contain a halogenated epoxy resin in the said polyphenylene ether resin composition, as long as the effect of this invention is not impaired, you may mix | blend as needed.
また、前記エポキシ樹脂（Ｂ）は、トルエンに対する溶解度が２５℃において１０質量％以上であるので、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との相溶性が比較的高い。よって、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と均一に反応しやすく、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と３次元的な架橋が形成されやすいと考えられる。したがって、前記エポキシ樹脂（Ｂ）を用いることによって、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の有する、優れた誘電特性と流動性とを阻害することなく、硬化物の耐熱性が充分に高められると考えられる。 Further, since the epoxy resin (B) has a solubility in toluene of 10% by mass or more at 25 ° C., the compatibility with the polyarylene ether copolymer (A) is relatively high. Therefore, it is considered that the polyarylene ether copolymer (A) easily reacts uniformly, and three-dimensional crosslinks are easily formed with the polyarylene ether copolymer (A). Therefore, by using the epoxy resin (B), the heat resistance of the cured product can be sufficiently enhanced without inhibiting the excellent dielectric properties and fluidity of the polyarylene ether copolymer (A). it is conceivable that.
また、前記エポキシ樹脂（Ｂ）は、エポキシ基が１分子中に平均２個以上有することが好ましい。１分子中のエポキシ基が平均２個以上であれば、得られたエポキシ樹脂組成物の硬化物の耐熱性が高まる点から好ましい。なお、ここでのエポキシ基数は、使用する前記エポキシ樹脂の製品の規格値からわかる。前記エポキシ樹脂のエポキシ基数としては、具体的には、例えば、前記エポキシ樹脂１モル中に存在する全ての前記エポキシ樹脂の１分子あたりのエポキシ基の平均値を表した数値等が挙げられる。 The epoxy resin (B) preferably has an average of two or more epoxy groups in one molecule. If the average number of epoxy groups in one molecule is 2 or more, it is preferable from the point of increasing the heat resistance of the cured product of the obtained epoxy resin composition. In addition, the number of epoxy groups here can be known from the standard value of the product of the epoxy resin used. Specific examples of the number of epoxy groups in the epoxy resin include a numerical value representing an average value of epoxy groups per molecule of all the epoxy resins present in 1 mol of the epoxy resin.
以上のことから、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）とを組み合わせて用いることによって、上記３次元的な架橋を好適に進行させることができると考えられる。さらに、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）は、２５℃の塩化メチレン中で測定した固有粘度が０．０３〜０．１２ｄｌ／ｇと、溶液での粘度が比較的低く、前記エポキシ樹脂（Ｂ）との相溶性が高いので、得られた樹脂組成物に溶媒を加えて、樹脂ワニスにしたときの粘度が低くなると考えられる。 From the above, it is considered that the three-dimensional crosslinking can be suitably advanced by using the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B) in combination. Furthermore, the polyarylene ether copolymer (A) has an intrinsic viscosity of 0.03 to 0.12 dl / g measured in methylene chloride at 25 ° C. and a relatively low viscosity in solution, and the epoxy resin ( Since the compatibility with B) is high, it is considered that a viscosity is lowered when a resin varnish is formed by adding a solvent to the obtained resin composition.
前記硬化促進剤（Ｃ）は、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との硬化反応を促進することができるものであれば、特に制限することなく使用することができる。具体的には、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−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール等のイミダゾール系化合物、トリフェニルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリメチルホスフィン等の有機ホスフィン系化合物、１，８−ジアザ−ビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７（ＤＢＵ）、トリエタノールアミン、ベンジルジメチルアミン等の三級アミン系化合物、脂肪酸金属塩等が挙げられる。また、前記脂肪酸金属塩は、一般的に金属石鹸と呼ばれるものであって、具体的には、例えば、ステアリン酸、ラウリン酸、リシノール酸、及びオクチル酸等の脂肪酸と、リチウム、マグネシウム、カルシウム、バリウム、及び亜鉛等の金属とからなる脂肪酸金属塩等が挙げられる。より具体的には、オクチル酸亜鉛等が挙げられる。前記硬化促進剤（Ｃ）は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The curing accelerator (C) can be used without particular limitation as long as it can accelerate the curing reaction between the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B). it can. Specifically, for example, imidazole compounds such as 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, Organic phosphine compounds such as phenylphosphine, tributylphosphine, trimethylphosphine, etc., tertiary amine compounds such as 1,8-diaza-bicyclo (5,4,0) undecene-7 (DBU), triethanolamine, benzyldimethylamine, etc. And fatty acid metal salts. The fatty acid metal salt is generally called a metal soap. Specifically, for example, fatty acids such as stearic acid, lauric acid, ricinoleic acid, and octylic acid, lithium, magnesium, calcium, Examples include fatty acid metal salts composed of metals such as barium and zinc. More specifically, zinc octylate etc. are mentioned. The said hardening accelerator (C) may be used independently, or may be used in combination of 2 or more type.
また、前記硬化促進剤（Ｃ）としては、上記の中でも、イミダゾール系化合物を含有することが、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れた樹脂組成物が得られる点から好ましく、さらに、イミダゾール系化合物及び脂肪酸金属塩を含有することがより好ましい。このことは、イミダゾール系化合物及び脂肪酸金属塩が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との硬化反応だけではなく、前記エポキシ樹脂（Ｂ）同士の硬化反応も促進させることができるものであるので、前記エポキシ樹脂（Ｂ）を過剰に含有させた場合であっても、前記エポキシ樹脂（Ｂ）同士の硬化反応によって、硬化物の耐熱性の向上に寄与できることによると考えられる。 Moreover, as said hardening accelerator (C), it is preferable to contain an imidazole type compound among the above from the point from which the resin composition excellent in the dielectric property and the heat resistance of hardened | cured material is obtained, Furthermore, imidazole type | system | group It is more preferable to contain a compound and a fatty acid metal salt. This is because the imidazole compound and the fatty acid metal salt accelerate not only the curing reaction between the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B) but also the curing reaction between the epoxy resins (B). Because even if the epoxy resin (B) is contained excessively, the epoxy resin (B) can contribute to improving the heat resistance of the cured product by the curing reaction between the epoxy resins (B). it is conceivable that.
前記リン含有化合物（Ｄ）は、１０質量％となるように水に分散させた分散液を１６０℃で２４時間処理（加熱処理）した後の抽出液（処理液）のｐＨが６〜８となり、前記抽出液の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以下となるリン含有化合物であれば、特に限定されない。具体的には、例えば、前記抽出液のｐＨが６〜８となり、前記抽出液の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以下となる環状ホスファゼン化合物等が挙げられる。なお、環状ホスファゼン化合物は、シクロホスファゼンとも呼ばれ、リンと窒素とを構成元素とする２重結合を分子内に有する化合物であって、環状構造を有するものである。 The phosphorus-containing compound (D) has a pH of 6 to 8 after the dispersion liquid (dispersion liquid) dispersed in water so as to be 10% by mass is treated (heat treatment) at 160 ° C. for 24 hours. The extract is not particularly limited as long as it is a phosphorus-containing compound having an electric conductivity of 100 μS / cm or less. Specifically, for example, a cyclic phosphazene compound in which the pH of the extract is 6 to 8 and the electrical conductivity of the extract is 100 μS / cm or less can be used. The cyclic phosphazene compound is also called cyclophosphazene and has a double bond in the molecule having phosphorus and nitrogen as constituent elements, and has a cyclic structure.
また、前記リン含有化合物（Ｄ）が、１０質量％となるように水に分散させた分散液を１６０℃で２４時間処理した後の抽出液のｐＨが６〜８となり、前記抽出液の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以下となるので、イオン性の不純物が少ないと考えられる。また、前記リン含有化合物（Ｄ）としては、加水分解で生じたリン酸エステルの量も少ないと考えられる。そして、このようなリン含有化合物（Ｄ）を用いることによって、難燃性を高めるだけではなく、上記３次元的な架橋の形成を阻害することを充分に抑制できると考えられる。 In addition, the pH of the extract after treating the dispersion in which the phosphorus-containing compound (D) is dispersed in water so as to be 10% by mass at 160 ° C. for 24 hours becomes 6-8, Since the conductivity is 100 μS / cm or less, it is considered that there are few ionic impurities. Moreover, as said phosphorus containing compound (D), it is thought that there is little quantity of the phosphate ester produced by hydrolysis. By using such a phosphorus-containing compound (D), it is considered that not only the flame retardancy can be improved, but also the inhibition of the formation of the three-dimensional crosslink can be sufficiently suppressed.
また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の含有量が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との合計量１００質量部に対して、４０〜８０質量部であることが好ましく、５０〜７０質量部であることがより好ましい。このように、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の含有量が比較的多いと、熱硬化性樹脂でありながら、硬化物を強靭化でき、また、伸びやたわみが大きくなる。また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）が少なすぎると、ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の有する優れた誘電特性を維持することができない傾向にある。また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）が多すぎると、硬化物の耐熱性が不充分になる傾向がある。すなわち、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の含有量が上記範囲内であることによって、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れ、ワニス状にしたときの粘度が低く、ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）の優れた誘電特性を発揮でき、さらに、ハロゲン及び鉛を含有させずに、難燃性の高い樹脂組成物が得られる。 In addition, the content of the polyarylene ether copolymer (A) is 40 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B). It is preferable that it is 50-70 mass parts. As described above, when the content of the polyarylene ether copolymer (A) is relatively large, the cured product can be toughened while being a thermosetting resin, and elongation and deflection are increased. Moreover, when there is too little said polyarylene ether copolymer (A), it exists in the tendency which cannot maintain the outstanding dielectric property which a polyarylene ether copolymer (A) has. Moreover, when there are too many said polyarylene ether copolymers (A), there exists a tendency for the heat resistance of hardened | cured material to become inadequate. That is, when the content of the polyarylene ether copolymer (A) is within the above range, the dielectric properties and the heat resistance of the cured product are excellent, the viscosity when made into a varnish is low, and the polyarylene ether copolymer The excellent dielectric properties of the combined body (A) can be exhibited, and furthermore, a highly flame-retardant resin composition can be obtained without containing halogen and lead.
また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）のフェノール性水酸基１個当たりの、前記エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ基の当量比（エポキシ基当量／水酸基当量）が、１〜４であることが好ましく、１〜３であることがより好ましい。そうすることによって、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れた樹脂組成物が得られる。このことは、前記エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ基が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）のフェノール性水酸基より多くても、前記エポキシ樹脂（Ｂ）同士の硬化反応によって、硬化物の耐熱性の向上に寄与できることによると考えられる。また、前記硬化促進剤（Ｃ）として、イミダゾール系化合物及び脂肪酸金属塩等を用いた場合は、特に硬化物の耐熱性の向上に寄与できることによると考えられる。 Moreover, the equivalent ratio (epoxy group equivalent / hydroxyl group equivalent) of the epoxy group of the epoxy resin (B) per one phenolic hydroxyl group of the polyarylene ether copolymer (A) is 1 to 4. Preferably, it is 1-3. By doing so, a resin composition superior in dielectric properties and heat resistance of the cured product can be obtained. This means that even when the epoxy group of the epoxy resin (B) is more than the phenolic hydroxyl group of the polyarylene ether copolymer (A), the heat resistance of the cured product is caused by the curing reaction between the epoxy resins (B). This is thought to be due to the contribution to improving the performance. Moreover, when an imidazole type compound, a fatty acid metal salt, etc. are used as the said hardening accelerator (C), it is thought that it can contribute to the improvement of the heat resistance of hardened | cured material especially.
また、前記当量比が低すぎると、前記エポキシ樹脂（Ｂ）のエポキシ基が少なすぎて、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との硬化反応が充分に進行しない傾向がある。また、前記当量比が高すぎると、樹脂組成物の硬化反応に占める、前記エポキシ樹脂（Ｂ）同士の硬化反応の割合が高くなりすぎ、すなわち、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との硬化反応の割合が低くなりすぎ、硬化物の耐熱性を充分に高めることができない傾向がある。 If the equivalent ratio is too low, the epoxy resin (B) has too few epoxy groups, and the curing reaction between the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B) does not proceed sufficiently. Tend. When the equivalent ratio is too high, the proportion of the curing reaction between the epoxy resins (B) in the curing reaction of the resin composition becomes too high, that is, the polyarylene ether copolymer (A) and the above The ratio of the curing reaction with the epoxy resin (B) tends to be too low, and the heat resistance of the cured product cannot be sufficiently increased.
前記硬化促進剤（Ｃ）の含有量としては、例えば、前記硬化促進剤（Ｃ）としてイミダゾール系化合物を含有する場合、前記イミダゾール系化合物の含有量が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との合計量１００質量部に対して、０．０５〜１質量部であることが好ましい。また、前記イミダゾール系化合物に、前記脂肪酸金属塩を併用した場合、前記脂肪酸金属塩の含有量が、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との合計量１００質量部に対して、０．５〜３質量部であることが好ましい。前記硬化促進剤（Ｃ）の含有量が少なすぎると、硬化促進効果を高めることができない傾向にある。また、多すぎると、成形性に不具合を生じる傾向があり、また、硬化促進剤の含有量が多すぎて経済的に不利となる傾向がある。また、樹脂組成物のライフ性が低下する傾向がある。 As content of the said hardening accelerator (C), for example, when containing an imidazole compound as the said hardening accelerator (C), content of the said imidazole compound is the said polyarylene ether copolymer (A). It is preferable that it is 0.05-1 mass part with respect to 100 mass parts of total amounts of the said epoxy resin (B). When the fatty acid metal salt is used in combination with the imidazole compound, the content of the fatty acid metal salt is 100 parts by mass of the total amount of the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B). It is preferable that it is 0.5-3 mass parts with respect to. When there is too little content of the said hardening accelerator (C), it exists in the tendency which cannot improve a hardening acceleration effect. Moreover, when too large, there exists a tendency which produces a malfunction in a moldability, and there exists a tendency which becomes too economically disadvantageous because there is too much content of a hardening accelerator. Moreover, there exists a tendency for the life property of a resin composition to fall.
前記リン含有化合物（Ｄ）の含有量は、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との合計量１００質量部に対して、１０〜４０質量部であることが好ましく、１５〜３０質量部であることが好ましい。また、前記リン含有化合物（Ｄ）の含有量は、リン原子の含有量が、前記樹脂組成物に対して、０．５〜３質量％となるような量であることが好ましい。前記リン含有化合物（Ｄ）の含有量が少なすぎると、難燃性を充分に高めることができない傾向がある。また、多すぎると、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との硬化反応が抑制され、硬化物の耐熱性を充分に高めることができなくなる傾向がある。 The content of the phosphorus-containing compound (D) is preferably 10 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B). It is preferable that it is 15-30 mass parts. Moreover, it is preferable that content of the said phosphorus containing compound (D) is a quantity that content of a phosphorus atom will be 0.5-3 mass% with respect to the said resin composition. When there is too little content of the said phosphorus containing compound (D), there exists a tendency which a flame retardance cannot fully be improved. Moreover, when too large, there exists a tendency for the curing reaction of the said polyarylene ether copolymer (A) and the said epoxy resin (B) to be suppressed, and to become unable to fully improve the heat resistance of hardened | cured material.
前記樹脂組成物には、本発明の目的とする所望の特性を阻害しない範囲で、上記の組成（ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）、エポキシ樹脂（Ｂ）、硬化促進剤（Ｃ）、及びリン含有化合物（Ｄ））以外の組成を含有してもよい。具体的には、例えば、以下のようなものを含有してもよい。 The resin composition has the above composition (polyarylene ether copolymer (A), epoxy resin (B), curing accelerator (C), and A composition other than the phosphorus-containing compound (D)) may be contained. Specifically, for example, the following may be contained.
まず、前記樹脂組成物には、前記エポキシ樹脂（Ｂ）の硬化剤を含有してもよい。前記硬化剤としては、例えば、トルエンに対する溶解度が２５℃において１０質量％以上の、芳香族アミン化合物及びフェノール樹脂等が好ましく用いられる。この硬化剤を用いることによって、誘電特性及び硬化物の耐熱性により優れた樹脂組成物が得られる。このことは、前記芳香族アミン化合物及びフェノール樹脂は、前記エポキシ樹脂（Ｂ）の硬化剤として働き、また、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）との相溶性が高いので、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と前記エポキシ樹脂（Ｂ）との硬化反応を阻害することなく、前記エポキシ樹脂（Ｂ）の硬化反応を促進できることによると考えられる。 First, the resin composition may contain a curing agent for the epoxy resin (B). As the curing agent, for example, an aromatic amine compound and a phenol resin having a solubility in toluene of 10% by mass or more at 25 ° C. are preferably used. By using this curing agent, a resin composition superior in dielectric properties and heat resistance of the cured product can be obtained. This is because the aromatic amine compound and the phenol resin function as a curing agent for the epoxy resin (B) and are highly compatible with the polyarylene ether copolymer (A). This is considered to be because the curing reaction of the epoxy resin (B) can be promoted without inhibiting the curing reaction between the copolymer (A) and the epoxy resin (B).
また、前記樹脂組成物には、無機充填材を含有してもよい。無機充填材を含有させることによって、難燃性をより高めることができる。また、前記樹脂組成物は、一般的な絶縁基材用のエポキシ樹脂組成物等と比較すると、架橋密度が低く、硬化物の熱膨張係数、特に、ガラス転移温度を超えた温度での熱膨張係数α２が高くなる傾向がある。無機充填材を含有させることによって、誘電特性及び硬化物の耐熱性に優れ、ワニス状にしたときの粘度が低いまま、硬化物の熱膨張係数、特に、ガラス転移温度を超えた温度での熱膨張係数α２の低減、及び硬化物の強靭化を図ることができる。 The resin composition may contain an inorganic filler. By containing an inorganic filler, flame retardancy can be further enhanced. In addition, the resin composition has a low crosslink density compared to a general epoxy resin composition for an insulating substrate, and the thermal expansion coefficient of the cured product, in particular, the thermal expansion at a temperature exceeding the glass transition temperature. The coefficient α2 tends to increase. By including an inorganic filler, it has excellent dielectric properties and heat resistance of the cured product, and the viscosity when made into a varnish is low, while the thermal expansion coefficient of the cured product, in particular, heat at a temperature exceeding the glass transition temperature. It is possible to reduce the expansion coefficient α2 and toughen the cured product.
前記無機充填材としては、具体的には、例えば、シリカ、アルミナ、タルク、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化チタン、マイカ、ホウ酸アルミニウム、硫酸バリウム、及び炭酸カルシウム等が挙げられる。また、前記無機充填材としては、そのまま用いてもよいが、エポキシシランタイプ、又はアミノシランタイプのシランカップリング剤で表面処理されたものが、特に好ましい。前記のようなシランカップリング剤で表面処理された無機充填材が配合された樹脂組成物を用いて得られる金属張積層板は、吸湿時における耐熱性が高く、また、層間ピール強度も高くなる傾向がある。 Specific examples of the inorganic filler include silica, alumina, talc, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, titanium oxide, mica, aluminum borate, barium sulfate, and calcium carbonate. In addition, the inorganic filler may be used as it is, but it is particularly preferable that the surface is treated with an epoxy silane type or amino silane type silane coupling agent. A metal-clad laminate obtained by using a resin composition containing an inorganic filler surface-treated with a silane coupling agent as described above has high heat resistance during moisture absorption and also has high interlayer peel strength. Tend.
前記樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて、例えば熱安定剤、帯電防止剤、紫外線吸収剤、染料や顔料、滑剤等の添加剤をさらに配合してもよい。 The resin composition may further contain, for example, additives such as a heat stabilizer, an antistatic agent, an ultraviolet absorber, a dye, a pigment, and a lubricant as long as the effects of the present invention are not impaired. Good.
前記樹脂組成物は、プリプレグを製造する際には、プリプレグを形成するための基材（繊維質基材）に含浸する目的でワニス状に調製して用いられることが多い。すなわち、前記樹脂組成物は、通常、ワニス状に調製されたもの（樹脂ワニス）であることが多い。このような樹脂ワニスは、例えば、以下のようにして調製される。 When the prepreg is produced, the resin composition is often prepared and used in the form of a varnish for the purpose of impregnating a base material (fibrous base material) for forming the prepreg. That is, the resin composition is usually often prepared in a varnish form (resin varnish). Such a resin varnish is prepared as follows, for example.
まず、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）及び前記エポキシ樹脂（Ｂ）等の、有機溶媒に溶解できる各成分を、有機溶媒に投入して溶解させる。この際、必要に応じて、加熱してもよい。その後、必要に応じて用いられ、有機溶媒に溶解しない成分、例えば、無機充填材等を添加して、ボールミル、ビーズミル、プラネタリーミキサー、ロールミル等を用いて、所定の分散状態になるまで分散させることにより、ワニス状の樹脂組成物が調製される。前記有機溶媒としては、前記ポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）及び前記エポキシ樹脂（Ｂ）等を溶解させ、硬化反応を阻害しないものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、トルエン等が挙げられる。 First, each component that can be dissolved in an organic solvent, such as the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B), is added to the organic solvent and dissolved. At this time, heating may be performed as necessary. After that, a component that is used as necessary and does not dissolve in an organic solvent, such as an inorganic filler, is added and dispersed using a ball mill, a bead mill, a planetary mixer, a roll mill or the like until a predetermined dispersion state is obtained. Thus, a varnish-like resin composition is prepared. The organic solvent is not particularly limited as long as it dissolves the polyarylene ether copolymer (A) and the epoxy resin (B) and does not inhibit the curing reaction. Specifically, toluene etc. are mentioned, for example.
得られた樹脂ワニスを用いてプリプレグを製造する方法としては、例えば、前記樹脂ワニスを繊維質基材に含浸させた後、乾燥する方法が挙げられる。 Examples of a method for producing a prepreg using the obtained resin varnish include a method of impregnating a fibrous base material with the resin varnish and then drying.
前記繊維質基材としては、具体的には、例えば、ガラスクロス、アラミドクロス、ポリエステルクロス、ガラス不織布、アラミド不織布、ポリエステル不織布、パルプ紙、及びリンター紙等が挙げられる。なお、ガラスクロスを用いると、機械強度が優れた積層板が得られ、特に偏平処理加工したガラスクロスが好ましい。偏平処理加工としては、具体的には、例えば、ガラスクロスを適宜の圧力でプレスロールにて連続的に加圧してヤーンを偏平に圧縮することにより行うことができる。なお、前記繊維質基材の厚みとしては、例えば、０．０４〜０．３ｍｍのものを一般的に使用できる。 Specific examples of the fibrous base material include glass cloth, aramid cloth, polyester cloth, glass nonwoven fabric, aramid nonwoven fabric, polyester nonwoven fabric, pulp paper, and linter paper. When a glass cloth is used, a laminate having excellent mechanical strength can be obtained, and a flat glass processed glass cloth is particularly preferable. Specifically, the flattening processing can be performed, for example, by continuously pressing a glass cloth with a press roll at an appropriate pressure and compressing the yarn flatly. In addition, as a thickness of the said fibrous base material, the thing of 0.04-0.3 mm can generally be used, for example.
前記含浸は、浸漬（ディッピング）、及び塗布等によって行われる。前記含浸は、必要に応じて複数回繰り返すことも可能である。また、この際、組成や濃度の異なる複数の樹脂ワニスを用いて含浸を繰り返し、最終的に希望とする組成及び樹脂量に調整することも可能である。 The impregnation is performed by dipping or coating. The impregnation can be repeated a plurality of times as necessary. At this time, it is also possible to repeat the impregnation using a plurality of resin varnishes having different compositions and concentrations, and finally adjust to a desired composition and resin amount.
前記樹脂ワニスが含浸された繊維質基材は、所望の加熱条件、例えば、８０〜１７０℃で１〜１０分間加熱されることにより半硬化状態（Ｂステージ）のプリプレグが得られる。 The fibrous base material impregnated with the resin varnish is heated at a desired heating condition, for example, 80 to 170 ° C. for 1 to 10 minutes to obtain a semi-cured (B stage) prepreg.
このようにして得られたプリプレグを用いて金属張積層板を作製する方法としては、前記プリプレグを一枚または複数枚重ね、さらにその上下の両面又は片面に銅箔等の金属箔を重ね、これを加熱加圧成形して積層一体化することによって、両面金属箔張り又は片面金属箔張りの積層体を作製することができるものである。加熱加圧条件は、製造する積層板の厚みやプリプレグの樹脂組成物の種類等により適宜設定することができるが、例えば、温度を１７０〜２１０℃、圧力を３．５〜４．０Ｐａ、時間を６０〜１５０分間とすることができる。 As a method for producing a metal-clad laminate using the prepreg thus obtained, one or a plurality of the prepregs are stacked, and a metal foil such as a copper foil is stacked on both upper and lower surfaces or one surface thereof. By heating and pressing to laminate and integrate, a double-sided metal foil-clad laminate or a single-sided metal foil-clad laminate can be produced. The heating and pressing conditions can be appropriately set depending on the thickness of the laminate to be manufactured, the type of the resin composition of the prepreg, etc. For example, the temperature is 170 to 210 ° C., the pressure is 3.5 to 4.0 Pa, and the time For 60 to 150 minutes.
前記樹脂組成物は、誘電特性及び硬化物の耐熱性に優れ、ワニス状にしたときの粘度が低く、さらに、ハロゲン及び鉛を含有させずに、高い難燃性を発揮させるものである。このため、前記樹脂組成物を用いて得られたプリプレグを用いた金属張積層板は、誘電特性、耐熱性、及び難燃性が優れたプリント配線板を、成形不良の発生が抑制しつつ製造できる、信頼性の高いものである。 The resin composition is excellent in dielectric properties and heat resistance of a cured product, has a low viscosity when formed into a varnish, and exhibits high flame retardancy without containing halogen and lead. For this reason, a metal-clad laminate using a prepreg obtained using the resin composition is a printed wiring board with excellent dielectric properties, heat resistance, and flame retardancy, while suppressing the occurrence of molding defects. It is possible and reliable.
そして、作製された積層体の表面の金属箔をエッチング加工等して回路形成をすることによって、積層体の表面に回路として導体パターンを設けたプリント配線板を得ることができるものである。このように得られるプリント配線板は、誘電特性、耐熱性、及び難燃性が優れ、さらに、成形不良の発生が抑制されたものである。 And the printed wiring board which provided the conductor pattern as a circuit on the surface of a laminated body can be obtained by carrying out the etching process etc. of the metal foil on the surface of the produced laminated body. The printed wiring board thus obtained has excellent dielectric properties, heat resistance, and flame retardancy, and further suppresses the occurrence of molding defects.
以下に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。 The present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to these examples.
［樹脂組成物の調製］
本実施例において、樹脂組成物を調製する際に用いる各成分について説明する。ここで、２５℃の塩化メチレン中で測定した固有粘度を、固有粘度（ＩＶ）を示し、トルエンに対する、２５℃における溶解度を、トルエン溶解度と示す。また、リン含有化合物において、１０質量％となるように水に分散させた分散液を１６０℃で２４時間処理した後の抽出液のｐＨを、抽出液ｐＨと示し、前記抽出液の電気伝導度を、電気伝導度σと示す。
[Preparation of resin composition]
In this example, each component used when preparing the resin composition will be described. Here, the intrinsic viscosity measured in methylene chloride at 25 ° C. is shown as intrinsic viscosity (IV), and the solubility in toluene at 25 ° C. is shown as toluene solubility. In addition, in the phosphorus-containing compound, the pH of the extract after treating the dispersion in water so as to be 10% by mass at 160 ° C. for 24 hours is referred to as extract pH, and the electrical conductivity of the extract Is denoted as electrical conductivity σ.
（ポリアリーレンエーテル共重合体：ＰＡＥ）
ＰＡＥ １：ポリアリーレンエーテル共重合体（ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製のＭＸ−９０、固有粘度（ＩＶ）０．０８５ｄｌ／ｇ、末端水酸基数１．９個、数平均分子量Ｍｎ１０５０）
ＰＡＥ ２：国際公開第２００８／０６７６６９号に記載の方法で合成したポリアリーレンエーテル共重合体（固有粘度（ＩＶ）０．０６ｄｌ／ｇ、末端水酸基数１．８個、数平均分子量Ｍｎ８００）
ＰＡＥ ３：国際公開第２００８／０６７６６９号に記載の方法で合成したポリアリーレンエーテル共重合体（固有粘度（ＩＶ）０．０９ｄｌ／ｇ、末端水酸基数２．８個、数平均分子量Ｍｎ１１５０）
ＰＡＥ ４：ポリアリーレンエーテル共重合体（ＳＡＢＩＣイノベーティブプラスチックス社製のＳＡ１２０、固有粘度（ＩＶ）０．１２５ｄｌ／ｇ、末端水酸基数１．２個、数平均分子量Ｍｎ２３５０）
（エポキシ樹脂）
エポキシ樹脂１：クレゾールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製のエピクロンＮ６８０、トルエン溶解度８０質量％）
エポキシ樹脂２：フェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製のエピクロンＮ７４０、トルエン溶解度７０質量％、融点４０℃）
エポキシ樹脂３：ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製のエピクロンＮ８６５、トルエン溶解度８０質量％）
エポキシ樹脂４：フェノールアラルキル型エポキシ樹脂（日本化薬株式会社製のＮＣ−２０００Ｌ、トルエン溶解度６０質量％）
エポキシ樹脂５：ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製のエピクロン８３０Ｓ、トルエン溶解度１００質量％）
エポキシ樹脂６：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製のエピクロン８５０Ｓ、トルエン溶解度１００質量％）
エポキシ樹脂７：フェノールノボラック型エポキシ樹脂（ＤＩＣ株式会社製のエピクロンＮ７７５、トルエン溶解度８質量％、融点７５℃）
（硬化促進剤）
イミダゾール系化合物：２−エチル−４−メチルイミダゾール（四国化成工業株式会社製の２Ｅ４ＭＺ）
脂肪酸金属塩（金属石鹸）：オクタン酸亜鉛（ＤＩＣ株式会社製）
（リン含有化合物）
リン含有化合物１：環状ホスファゼン化合物（大塚化学株式会社製のＳＰＢ−１００、抽出液ｐＨ６．８、電気伝導度σ２０μＳ／ｃｍ）
リン含有化合物２：環状ホスファゼン化合物（大塚化学株式会社製のＳＰＳ−１００、抽出液ｐＨ６．５、電気伝導度σ５５０μＳ／ｃｍ）
リン含有化合物３：環状ホスファゼン化合物（大塚化学株式会社製のＳＰＲ−１００、抽出液ｐＨ６．２、電気伝導度σ２０００μＳ／ｃｍ）
リン含有化合物４：リン酸エステル化合物（１，３−フェニレンビス（ジ−２，６−キシレニルホスフェート））（大八化学工業株式会社製のＰＸ−２００、抽出液ｐＨ５．２、電気伝導度σ４２００μＳ／ｃｍ）
（その他の成分）
芳香族アミン化合物：ジエチルトルエンジアミン（アルベマール日本株式会社製のエタキュア１００、トルエン溶解度１００質量％）
フェノール樹脂：フェノール樹脂（新日本石油株式会社製のＤＰＰ−６１１５Ｓ、トルエン溶解度２５質量％）
シリカ粒子：シリカ粒子（株式会社アドマテックス製のＳＣ２５００−ＳＥＪ）
［調製方法］
まず、ポリアリーレンエーテル共重合体とトルエンとを混合させて、その混合液を８０℃になるまで加熱することによって、ポリアリーレンエーテル共重合体をトルエンに溶解させて、ポリアリーレンエーテル共重合体の５０質量％トルエン溶液を得た。その後、そのポリアリーレンエーテル共重合体のトルエン溶液に、表１〜表３に記載の配合割合になるように、エポキシ樹脂を添加した後、３０分間攪拌することによって、完全に溶解させた。そして、さらに、イミダゾール系化合物やリン含有化合物等の他の成分を添加して、ボールミルで分散させることによって、ワニス状の樹脂組成物（樹脂ワニス）が得られた。
(Polyarylene ether copolymer: PAE)
PAE 1: Polyarylene ether copolymer (MX-90 manufactured by SABIC Innovative Plastics, intrinsic viscosity (IV) 0.085 dl / g, number of terminal hydroxyl groups 1.9, number average molecular weight Mn1050)
PAE 2: Polyarylene ether copolymer synthesized by the method described in International Publication No. 2008/0667669 (Inherent viscosity (IV) 0.06 dl / g, number of terminal hydroxyl groups 1.8, number average molecular weight Mn800)
PAE 3: Polyarylene ether copolymer synthesized by the method described in International Publication No. 2008/0667669 (Intrinsic viscosity (IV) 0.09 dl / g, number of terminal hydroxyl groups 2.8, number average molecular weight Mn 1150)
PAE 4: Polyarylene ether copolymer (SA120 manufactured by SABIC Innovative Plastics, intrinsic viscosity (IV) 0.125 dl / g, terminal hydroxyl number 1.2, number average molecular weight Mn 2350)
(Epoxy resin)
Epoxy resin 1: Cresol novolac type epoxy resin (Epiclon N680 manufactured by DIC Corporation, toluene solubility 80 mass%)
Epoxy resin 2: phenol novolac type epoxy resin (Epiclon N740 manufactured by DIC Corporation, toluene solubility 70 mass%, melting point 40 ° C.)
Epoxy resin 3: bisphenol A novolac type epoxy resin (Epiclon N865 manufactured by DIC Corporation, toluene solubility 80 mass%)
Epoxy resin 4: phenol aralkyl type epoxy resin (NC-2000L manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., toluene solubility 60 mass%)
Epoxy resin 5: Bisphenol F type epoxy resin (Epiclon 830S manufactured by DIC Corporation, toluene solubility 100 mass%)
Epoxy resin 6: bisphenol A type epoxy resin (Epiclon 850S manufactured by DIC Corporation, toluene solubility 100% by mass)
Epoxy resin 7: phenol novolac type epoxy resin (Epiclon N775 manufactured by DIC Corporation, toluene solubility 8 mass%, melting point 75 ° C.)
(Curing accelerator)
Imidazole-based compound: 2-ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.)
Fatty acid metal salt (metal soap): zinc octoate (manufactured by DIC Corporation)
(Phosphorus-containing compound)
Phosphorus-containing compound 1: cyclic phosphazene compound (SPB-100 manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd., extract pH 6.8, electrical conductivity σ 20 μS / cm)
Phosphorus-containing compound 2: cyclic phosphazene compound (SPS-100 manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd., extract pH 6.5, electric conductivity σ550 μS / cm)
Phosphorus-containing compound 3: Cyclic phosphazene compound (SPR-100 manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd., extract pH 6.2, electric conductivity σ2000 μS / cm)
Phosphorus-containing compound 4: Phosphate ester compound (1,3-phenylenebis (di-2,6-xylenyl phosphate)) (PX-200 manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., extract pH 5.2, electrical conductivity Degree σ4200μS / cm)
(Other ingredients)
Aromatic amine compound: diethyltoluenediamine (Etacure 100 manufactured by Albemarle Japan, Inc., toluene solubility 100% by mass)
Phenol resin: Phenol resin (DPP-6115S manufactured by Nippon Oil Corporation, toluene solubility 25% by mass)
Silica particles: Silica particles (SC2500-SEJ manufactured by Admatechs)
[Preparation method]
First, the polyarylene ether copolymer and toluene are mixed, and the mixed liquid is heated to 80 ° C., so that the polyarylene ether copolymer is dissolved in toluene and the polyarylene ether copolymer is dissolved. A 50 mass% toluene solution was obtained. Then, after adding an epoxy resin to the toluene solution of the polyarylene ether copolymer so as to have the blending ratios shown in Tables 1 to 3, the solution was completely dissolved by stirring for 30 minutes. Further, by adding other components such as an imidazole compound and a phosphorus-containing compound and dispersing with a ball mill, a varnish-like resin composition (resin varnish) was obtained.
次に、得られた樹脂ワニスをガラスクロス（日東紡績株式会社製の♯２１１６タイプ、ＷＥＡ１１６Ｅ、Ｅガラス）に含浸させた後、１４０℃で約３〜８分間加熱乾燥することによりプリプレグを得た。 Next, the obtained resin varnish was impregnated into glass cloth (# 2116 type, WEA116E, E glass manufactured by Nitto Boseki Co., Ltd.) and then dried by heating at 140 ° C. for about 3 to 8 minutes to obtain a prepreg. .
そして、得られた各プリプレグを４枚重ねて積層し、温度２００℃、２時間、圧力３ＭＰａの条件で加熱加圧することにより、厚み０．５ｍｍの評価基板を得た。 And 4 sheets of each obtained prepreg were laminated | stacked and laminated | stacked, and the evaluation board | substrate of thickness 0.5mm was obtained by heat-pressing on the conditions of temperature 200 degreeC, 2 hours, and pressure 3MPa.
上記のように調製された各プリプレグ及び評価基板を、以下に示す方法により評価を行った。 Each prepreg and evaluation substrate prepared as described above were evaluated by the following method.
［誘電特性（誘電率及び誘電正接）］
１ＧＨｚにおける評価基板の誘電率及び誘電正接を、ＩＰＣ−ＴＭ６５０−２．５．５．９に準拠の方法で測定した。具体的には、インピーダンスアナライザ（アジレント・テクノロジー株式会社製のＲＦインピーダンスアナライザ ＨＰ４２９１Ｂ）を用い、１ＧＨｚにおける評価基板の誘電率及び誘電正接を測定した。
[Dielectric properties (dielectric constant and dielectric loss tangent)]
The dielectric constant and dielectric loss tangent of the evaluation board | substrate in 1 GHz were measured by the method based on IPC-TM650-2.5.5.9. Specifically, the dielectric constant and dielectric loss tangent of the evaluation board | substrate in 1 GHz were measured using the impedance analyzer (RF impedance analyzer HP4291B by Agilent Technologies).
［半田耐熱性］
半田耐熱性は、ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠の方法で測定した。具体的には、評価基板を、１２１℃、２気圧（０．２ＭＰａ）、２時間のプレッシャークッカーテスト（ＰＣＴ）を各サンプルで行い、サンプル数５個で、２６０℃の半田槽中に２０秒間浸漬し、ミーズリングやフクレ等の発生の有無を目視で観察した。ミーズリングやフクレ等の発生が確認できなければ、「○」と評価し、発生が確認できれば、「×」と評価した。また、別途、２６０℃の半田槽の代わりに、２８８℃の半田槽を用いて、同様の評価を行った。
[Solder heat resistance]
The solder heat resistance was measured by a method according to JIS C 6481. Specifically, 121 ° C., 2 atm (0.2 MPa), and 2 hours of pressure cooker test (PCT) are performed on each sample, and the number of samples is 5 for 20 seconds in a solder bath at 260 ° C. Immersion was performed, and the presence or absence of occurrence of measling or swelling was visually observed. If the occurrence of measling or blistering could not be confirmed, it was evaluated as “◯”, and if the occurrence was confirmed, it was evaluated as “x”. Separately, a similar evaluation was performed using a solder bath at 288 ° C. instead of a solder bath at 260 ° C.
［難燃性］
銅張積層板の表面の銅箔を除去した後、長さ１２５ｍｍ、幅１２．５ｍｍのテストピースを切り出した。そして、このテストピースについてＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓの”Ｔｅｓｔ ｆｏｒ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ−ＵＬ ９４”に準じて行い、評価した。
[Flame retardance]
After removing the copper foil on the surface of the copper clad laminate, a test piece having a length of 125 mm and a width of 12.5 mm was cut out. Then, this test piece was evaluated according to "Test for Flammability of Plastic Materials-UL 94" of Underwriters Laboratories.
［平均燃焼時間］
銅張積層板の表面の銅箔を除去した後、長さ１２５ｍｍ、幅１２．５ｍｍのテストピースを切り出した。そして、このテストピースについてＵｎｄｅｒｗｒｉｔｅｒｓ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓの”Ｔｅｓｔ ｆｏｒ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ−ＵＬ ９４”に準じて、１０回燃焼試験を行い、その際の平均燃焼時間（秒間）を用いて評価した。なお、その際、平均燃焼時間が５０秒以下なら、上記燃焼性評価の「Ｖ−０」に相当する。
[Average burning time]
After removing the copper foil on the surface of the copper clad laminate, a test piece having a length of 125 mm and a width of 12.5 mm was cut out. Then, the test piece was subjected to 10 combustion tests according to “Test for Flammability of Plastic Materials-UL 94” of Underwriters Laboratories, and evaluated using the average combustion time (seconds). In this case, if the average combustion time is 50 seconds or less, it corresponds to “V-0” in the above-described flammability evaluation.
［溶解性］
得られた樹脂ワニスを、室温まで冷却後１日放置した後、樹脂ワニスの透明性を目視で確認した。透明であると確認できれば、「○」と評価し、濁りが確認できれば、「×」と評価した。
[Solubility]
The obtained resin varnish was cooled to room temperature and allowed to stand for 1 day, and then the transparency of the resin varnish was visually confirmed. If it could be confirmed that it was transparent, it was evaluated as “◯”, and if turbidity could be confirmed, it was evaluated as “x”.
［ワニス粘度変化］
調製した直後の樹脂ワニス、及び調製後１週間室温で放置した後の樹脂ワニスの粘度を、それぞれ粘度計（株式会社テックジャム製のＢ型粘度計 ＢＨ２（ローマ数字））を用いて測定した。そして、調製直後の樹脂ワニスの粘度に対する、調製後１週間経過後の樹脂ワニスの粘度の比を求めた。前記比が１．２以下であれば、「○」と評価し、１．２を超えるのであれば、「×」と評価した。
[Varnish viscosity change]
The viscosities of the resin varnish immediately after the preparation and the resin varnish after being allowed to stand at room temperature for 1 week after the preparation were measured using a viscometer (B type viscometer BH2 (Roman numeral) manufactured by Techjam Co., Ltd.). And the ratio of the viscosity of the resin varnish after one week after preparation with respect to the viscosity of the resin varnish immediately after preparation was calculated | required. When the ratio was 1.2 or less, it was evaluated as “◯”, and when it exceeded 1.2, it was evaluated as “x”.
［プリプレグの樹脂流れ性］
各プリプレグの樹脂流れ性は、ＪＩＳ Ｃ ６５２１に準拠の方法で測定した。
[Resin flowability of prepreg]
The resin flowability of each prepreg was measured by a method based on JIS C 6521.
［熱膨張係数（ＣＴＥ）］
ＪＩＳ Ｃ ６４８１に準拠の方法で、Ｚ軸方向における熱膨張係数を測定した。なお、測定条件は、昇温速度５℃／分、温度範囲は７５〜１２５℃で測定した。
[Coefficient of thermal expansion (CTE)]
The thermal expansion coefficient in the Z-axis direction was measured by a method based on JIS C 6481. The measurement conditions were a temperature increase rate of 5 ° C./min and a temperature range of 75 to 125 ° C.
上記各評価における結果は、表１〜表３に示す。 The results in the above evaluations are shown in Tables 1 to 3.
表１〜３からわかるように、固有粘度（ＩＶ）が０．０３〜０．１２ｄｌ／ｇであって、末端水酸基数が１．５〜３個有するポリアリーレンエーテル共重合体（Ａ）と、トルエン溶解度が１０質量％以上のエポキシ樹脂（Ｂ）と、硬化促進剤（Ｃ）と、抽出液ｐＨが６〜８であり、電気伝導度σが１００μＳ／ｃｍ以下であるリン含有化合物（Ｄ）とを含有する樹脂組成物を用いた場合（実施例１〜１５）は、固有粘度（ＩＶ）が０．１２ｄｌ／ｇを超え、末端水酸基数が１．５個未満のポリアリーレンエーテル共重合体を含有する樹脂組成物を用いた場合（比較例１）、電気伝導度σが１００μＳ／ｃｍを超えるリン含有化合物を含有する樹脂組成物を用いた場合（比較例２〜４）、トルエン溶解度が１０質量％未満のエポキシ樹脂を含有する樹脂組成物を用いた場合（比較例５）と比較して、誘電率や誘電正接等の誘電特性を悪化させずに、半田耐熱性、難燃性、溶解性、及びプリプレグの樹脂流れ性の全てに優れ、樹脂ワニスの粘度増加が少ないものであった。 As can be seen from Tables 1 to 3, the polyarylene ether copolymer (A) having an intrinsic viscosity (IV) of 0.03 to 0.12 dl / g and a terminal hydroxyl number of 1.5 to 3, and An epoxy resin (B) having a toluene solubility of 10% by mass or more, a curing accelerator (C), a phosphorus-containing compound (D) having an extract pH of 6 to 8 and an electric conductivity σ of 100 μS / cm or less (Examples 1 to 15), a polyarylene ether copolymer having an intrinsic viscosity (IV) of more than 0.12 dl / g and a terminal hydroxyl group number of less than 1.5. In the case of using a resin composition containing Pt (Comparative Example 1), in the case of using a resin composition containing a phosphorus-containing compound having an electrical conductivity σ exceeding 100 μS / cm (Comparative Examples 2 to 4), the solubility of toluene is Contains less than 10% by weight of epoxy resin Compared to the case where the resin composition is used (Comparative Example 5), the solder heat resistance, flame retardancy, solubility, and resin flowability of the prepreg are not deteriorated without deteriorating dielectric properties such as dielectric constant and dielectric loss tangent. All were excellent, and the viscosity increase of the resin varnish was small.
Claims (13)
トルエンに対する溶解度が２５℃において１０質量％以上のエポキシ樹脂（Ｂ）と、
硬化促進剤（Ｃ）と、
１０質量％となるように水に分散させた分散液を１６０℃で２４時間加熱処理した後の処理液のｐＨが６〜８となり、前記処理液の電気伝導度が１００μＳ／ｃｍ以下となるリン含有化合物（Ｄ）としてのホスファゼン化合物とを含有することを特徴とする樹脂組成物。 A polyarylene ether copolymer (A) having a number average molecular weight of 650 to 3000 and having an average of 1.5 to 3 phenolic hydroxyl groups per molecule at the molecular end;
An epoxy resin (B) having a solubility in toluene of 10% by mass or more at 25 ° C .;
A curing accelerator (C);
The dispersion liquid dispersed in water so as to be 10% by mass has a pH of 6 to 8 after the heat treatment at 160 ° C. for 24 hours, and the electrical conductivity of the treatment liquid is 100 μS / cm or less. A resin composition comprising a phosphazene compound as a containing compound (D).
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