JP2570145B2 - 熱硬化性樹脂組成物を用いたプリプレグおよび積層板 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物を用いたプリプレグおよび積層板

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JP2570145B2
JP2570145B2 JP5283015A JP28301593A JP2570145B2 JP 2570145 B2 JP2570145 B2 JP 2570145B2 JP 5283015 A JP5283015 A JP 5283015A JP 28301593 A JP28301593 A JP 28301593A JP 2570145 B2 JP2570145 B2 JP 2570145B2
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polybutadiene
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、熱硬化性樹脂組成物を
用いたプリプレグおよび積層板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、多層プリント回路板用積層材料と
してはフェノール樹脂,エポキシ樹脂、及びポリイミド
樹脂等が知られている。しかし、近年の大型計算機の演
算処理の高速化に対する要求の高まりにより、信号伝送
速度の向上の必要性が増大している。そのため、電気特
性の優れたプリント回路板が強く要求されている。特に
信号伝送遅延時間を短縮し、かつ回転幅を小さくするた
めに低誘電率のプリント回路板が必要とされている。こ
のような低誘電率積層材料として四フツ化エチレン樹脂
(PTFE)ポリブタジェン樹脂等が開発されている。
しかしPTFEは、熱可塑性樹脂であるため、寸法安定
性、多層化接着時のスルホール信頼性に問題がある。従
って多層プリント板に適用する場合には、エポキシ樹脂
と同程度の配線密度しかとれず、低誘電率材料としての
メリットがあまりない。またPTFEには適当な溶媒がない
ので一般に加熱溶融圧着による接着法がとられている
が、溶融温度が非常に高いという欠点がある。このよう
にPTFEには従来の方法と比較して、作業性・成形性
においても困難な面が多く製造方法を大幅に変更する必
要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のポリブタジェン
樹脂は、ワニスにして基材への含浸性,硬化性の良い比
較的低分子量の重合体は、プリプレグ段階において粘着
性を残しており、巻き取り,積層等の作業に支障を生じ
ることが多い。また、積層時には、接着した銅箔ビール
強度,機械的強度や難燃性,耐熱性などに問題があっ
た。粘着性の点については、特開昭55−9613号に記載さ
れているように、従来は高分子量の重合体を用いること
により改良していた。しかし、同時に、もろさ,クラッ
クの発生などの問題も生じていた。その上、耐熱性,難
燃性,銅箔接着力などの積層板特性における短所は、低
誘電率という長所と共に、ポリブタジェン樹脂の本質に
基づくものであった。本発明は、上記長所を生かしつ
つ、短縮を克服するため、ポリブタジェン樹脂の変性を
行ったものである。
【0004】本発明の目的は、機械的強度,耐熱性に優
れ、多層プリント回路板に適用されうる。比誘電率が小
さく成形性,寸法安定性に優れている熱硬化性樹脂組成
物を用いたプリプレグおよび積層板を提供することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、(a)下
記一般式〔I〕
【0006】
【化3】
【0007】で表わされるエポキシ変性ポリブタジェン
と、(b)室温で固形の1,2−ポリブタジェンと、(c)
ラジカル重合開始剤とを必須成分としてなり、前記(a)
成分と、前記()成分の配合比(重量)が80:20〜2
0:80であるワニスをシート状基材に含浸,乾燥して
なることを特徴とするプリプレグ。
【0008】第2の発明は、熱硬化性樹脂組成物を基材
に含浸,乾燥してなるプリプレグが積層接着された積層
板において、該熱硬化性樹脂組成物が、(a)下記一般
式〔I〕
【0009】
【化4】
【0010】で表わされるエポキシ変性ポリブタジェン
と、(b)室温で固形の1,2−ポリブタジェンと、(c)
ラジカル重合開始剤とを必須成分としてなり、前記(a)
成分と、前記()成分の配合比(重量)が80:20〜2
0:80であることを特徴とする積層板に関する。
【0011】前記一般式〔I〕で表わされる本発明の熱
硬化性樹脂の必須成分の1つであるエポキシ変性ポリブ
タジェンにおいて、変性に用いられたグリシジルエーテ
ル系のエポキシ樹脂の具体例をあげれば、シグリシジル
エーテルビスフェノールA,ジグリシジルエーテル2,
2′−ジブロモビスフェノールA,ジグリシジルエーテ
ル2,2′,4,4′−テトラブロモビスフェノール
A,ジグリシジルエーテル2,2′−ジメチルビスフェ
ノールA,ジグリシジルエーテル2,2′,4−トリメ
チルビスフェノールA,フェノールノボラック型エポキ
シ樹脂,オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が
ある。これらは所望に応じ、1種または2種以上使用さ
れる。
【0012】また本発明の樹脂組成物における1,2−
ポリブタジェン成分としては1,2−ポリブタジェン単
独重合体をはじめ、環化1,2−ポリブタジェン、1,
2−ポリブタジェングリコール、1,2−ポリブタジェ
ンカルボン酸等側鎖に二重結合を持つ1,2−ポリブタ
ジェンを基本成分とする種々の重合体、及び共重合体等
を用いることができる。
【0013】前記エポキシ変形ポリブタジェン類との配
合比(重量)は80:20〜20:80の範囲で選ば
れ、前者の比率がこれより大きいと熱硬化性樹脂の比誘
電率が高くなり、また、寸法安定性も低下する。少なす
ぎると、成形時に該合成樹脂の流れが悪くなりボイドや
かすれが発生しやすくなる。硬化後の樹脂はもろく、ク
ラックが発生しやすい。また耐熱性の良い炭素骨格であ
るビスフェノールA系やノボラック型の効果が有意でな
くなり、銅箔との接着性も低下する。特に好ましい両成
分の比率は70:30〜30:70である。
【0014】ラジカル重合剤としての典型的例として
は、ベンゾイルパーオキシド,ジクミルパーオキシド,
メチルエチルケトンパーオキシド、t−ブチルパーオキ
シラウエート、ジ−t−ブチルパーオキシフタレート,
ジベンジルオキシド、2,5−ジメチル−2,5−ジ
(t−ブチルパーオキシ)ヘキサン、t−ブチルクミル
パーオキシド、t−ブチルハイドロパーオキシド、ジ−
t−ブチルパーオキシド、2,5−ジメチル−2,5−
ジ−(t−ブチルパーオキシ)ヘキシン(3),ジイソ
プロピルベンゼンハイドロパーオキシド、p−メンタン
ハイドロパーオキシド,ビナンハイドロオキシド、2,
5−ジメチルヘキサン−2,5−ジハイドロパーオキシ
ド,クメンハイドロパーオキシドなどがある。これらは
樹脂組成物100重量部に対して好ましくは0.1 〜1
0重量部添加する。
【0015】エポキシ硬化剤の典型的例としては、4,
4′−ジアミノジシクロヘキシルメタン、1,4−ジア
ミノシクロヘキサン、2,6−ジアミノピリジン、m−
フェニレンジアミン、p−フェニレンジアミン、4,
4′−ジアミノジフェニルメタン、2,2′−ビス(4
−アミノフェニル)プロパン,ベンジン、4,4′−ジ
アミノフェニルオキシド、4,4′−ジアミノフェニル
スルホン、ビス(4−アミノフェニル)メチルホスフィ
ンオキシド、ビス(4−アミノフェニル)フェニルホス
フィンオキシド、ビス(4−アミノフェニル)メチルア
ミン、1,5−ジアミノナフタレン、m−キシリレンジ
アミン、1,1′−ビス(p−アミノフェニル)フラタ
ン、p−キシリレンジアミン,ヘキサメチレンジアミ
ン、6,6′−ジアミノ−2,2′−ジピリジル、4,
4′−ジアミノベンゾフェノン、4,4′−ジアミノア
ゾベンゼン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタ
ン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)シクロヘキサ
ン、1,1−ビス(4−アミノ−3−メチルフェニル)
シクロヘキサン、2,5−ビス(m−アミノフェニル)
−1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ビス(p−
アミノフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、
2,5−ビス(m−アミノフェニル)チアゾロ(4,5
−d)チアゾール、5,5−ジ(m−アミノフェニル)
−(2,2′)ビス(1,3,4−オキサジアゾリ
ル)、4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,
4′−ビス(p−アミノフェニル)−2,2′−ジチア
ゾール、m−ビス(4−p−アミノフェニル−2−チア
ゾリル)ベンゼン、4,4′−ジアミノベンズアニリ
ド、4,4′−ジアミノフェニルベンゾエート、N,
N′−ビス(4−アミノベンジル)−p−フェニレンジ
アミン、4,4′−メチレンビス(2−ジクロロアニリ
ン),ベンゾグアナミン,メチルグアナミン,テトラメ
チルブタンジアミン,無水フタル酸,無水トリメリット
酸,無水ピロメリット酸,無水ベンゾフェノンテトラカ
ルボン酸,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),無水マレイン酸、2−メチルイミダゾール、
2−フェニルイミダゾール、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などがあり、
少なくとも1種以上用いられる。その配合量は、エポキ
シ変性ポリブタジェン100重量部に対し、0.1 〜3
0重量部、好ましくは0.3 〜10重量部の範囲で用い
るのが適当である。
【0016】該樹脂をワニスにして使用するときに用い
られる溶剤としては、キシレン,トルエン,メチルエチ
ルケトン,アセトン、N,N−ジメチルホルムアミド、
N−メチル−2−ビロリドン,ジメチルスルホキシド,
トリクロロエチレン、1,1,2−トリクロロエタンな
どがあり、前記成分重合体を均一に混合させうる溶媒で
あれば限定されることなく使用できる。次に得られた含
浸用ワニスをシート状基材に含浸塗工し、室温〜170
℃で乾燥し、粘着性のないプリプレグを得る。この時の
乾燥温度の設定は用いた溶媒,ラジカル重合剤,硬化剤
等により決まる。最後に得られたプリプレグを必要枚数
重ね、好ましくは100〜250℃で1〜100kgf/
cm2の圧力下で加熱硬化反応を行い、積層板を得る。
【0017】シート状基材としては一般に使用されてい
るものはほとんどすべて使用できる。無機繊維として
は、SiO2,AlO3等を成分とするEガラス,Cガラ
ス,Aガラス,Sガラス,Dガラス,YM−31−Aガ
ラス及び石英を使用したQガラス等の各種ガラス繊維が
ある。また、有機繊維としては、芳香族ポリアミドイミ
ド骨格を有する高分子化合物を成分とするアラミド繊維
等がある。
【0018】
【実施例】
実施例1 ジグリシジルエーテルビスフェノールAで変性されたエ
ポキシ変性ポリブタジェンと、1,2−ポリブタジェン
(分子量1.5×105、側鎖ビニル基含有率90%以
上)をキシレン中で80℃、30分加熱溶解させ、重合
体配合比4:6(重量比)、固形分量25%のワニスを
得た。さらに、ラジカル重合開始剤として、ジクミルパ
ーオキサイドを全樹脂組成物に対し5重量部添加した。
このワニスを50μmのガラスクロス(シート状基材)
に塗工し、110℃,20分、恒温槽中で乾燥し、タッ
クフリーのプリプレグを得た。該プリプレグを10枚重
ね、圧力40〜50kgf/cm2 、温度130℃で30分
加熱し、さらに170℃〜240℃に昇温し、2時間接
着硬化反応をプレス中で行い、積層板を作成した。 実施例2 実施例1の樹脂組成物、ラジカル重合開始剤にさらにエ
ポキシ硬化剤として、4,4′−ジアミノジフェニルメ
タンと、エポキシ変形ポリブタジェン100重量部に対
し、7重量部添加し、実施例1と同様に用いて積層板を
得た。
【0019】実施例3 フェノールノボラック型のエポキシ変形ポリブタジェン
と、1,2−ポリブタジェンを、実施例1と同様に用い
て積層板を得た。
【0020】実施例4 ポリブタジェン主鎖に2個の水酸基が付加している。ジ
グリシジルエーテルビスフェノールA型エポキシ変性ポ
リブタジェンと、1,2−ポリブタジェンを、実施例1
のように用いて積層板を得た。
【0021】実施例5 ブロム化ジグリシジルエーテルビスフェノールAエポキ
シ変性ポリブタジェン(ブロム含量30%)と、1,2
−ポリブタジェンを実施例1と同様に用いて積層板を得
た。
【0022】比較例1 実施例1で用いた1,2−ポリブタジェンと、ジクミル
パーオキサイドをキシレンで溶解して得られたワニス
を、実施例1と同様に用いて積層板の作成を試みたが、
クラックが大量に発生し、積層板にならなかった。
【0023】比較例2 ジクリシジルエーテルビスフェノールA型エポキシ樹脂
と4,4′−ジアミノジフェニルメタンをメチルエチル
ケトンに溶解して得たワニスを、実施例1と同様に用い
て積層板を得た。
【0024】前記実施例、比較例から得られた積層板の
主な特性、硬化樹脂の耐熱性を表に示す。
【0025】比較例1からわかるように、1,2−ポリ
ブタジェン単独ではクラックが多数発生し、積層板にな
らない。また、比較例2からわかるようにエポキシ樹脂
では誘電率が高すぎて、配線密度を大きくできない。し
かし、本発明の1,2−ポリブタジェンにエポキシ変性
ポリブタジェンを加えた積層板は成形性,可撓性,銅箔
接着性が向上した。さらにエポキシ硬化剤を加えると上
記の特性が一層向上し、また、誘電率も低下した。例え
ば、比較例2と実施例3を比べると、誘電率が5.0か
ら3.3になることにより信号伝送速度は20%程度向
上する。また、ポリブタジェン系の樹脂に、実施例5に
示したようにブロム化エポキシ変性ポリブタジェンを加
えることにより難燃性も向上した。
【0026】
【表1】
【0027】
【発明の効果】本発明の熱硬化性樹脂組成物を使用する
ことにより、耐熱性,接着性のみでなく電気特性の優れ
た特性をもったプリプレグ多層プリント回路板を得るこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 1/03 610 7511−4E H05K 1/03 610H (72)発明者 高橋 昭雄 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 多田 律郎 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 和嶋 元世 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (72)発明者 奈良原 俊和 茨城県日立市久慈町4026番地 株式会社 日立製作所 日立研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−126452(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)下記一般式〔I〕 【化1】 で表わされるエポキシ変性ポリブタジェンと、(b)室温
    で固形の1,2−ポリブタジェンと、(c)ラジカル重合
    開始剤とを必須成分としてなり、前記(a)成分と、前記
    ()成分の配合比(重量)が80:20〜20:80であ
    るワニスをシート状基板に含浸,乾燥してなることを特
    徴とするプリプレグ。
  2. 【請求項2】熱硬化性樹脂組成物を基材に含浸,乾燥し
    てなるプリプレグが積層接着された積層板において、該
    熱硬化樹脂組成物が、(a)下記一般式〔I〕 【化2】 で表わされるエポキシ変性ポリブタジェンと、(b)室温
    で固形の1,2−ポリブタジェンと、(c)ラジカル重合
    開始剤とを必須成分としてなり、前記(a)成分と、前記
    ()成分の配合比(重量)が80:20〜20:80であ
    ることを特徴とする積層板。
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