JP3741382B2 - Manufacturing method of prepreg - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、銅張積層板、多層プリント配線板などの電気用積層板に用いられるプリプレグ、特に積層板の成形に要する時間を短縮するためのプリプレグの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、銅張積層板などの電気用積層板は、ガラス繊維や紙などにエポキシ樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸乾燥してプリプレグとし、このプリプレグを所定枚数重ね合わせ、必要に応じて銅箔などの金属箔を重ね、これを加熱加圧成形して製造されている。また、多層プリプレグ配線基板は、上記の方法で得られた積層板の表面に回路を形成して内層回路板とし、通常この両面にプリプレグと金属箔を重ね、加熱加圧成形して製造されている。
これらの積層板は、近年プリント配線板の高密度実装、高集積化の傾向が強まるとともに加工性、耐熱性、成形性などの諸特性についての要求が高度化、多面化してきている。このなかで、成形性については、他の特性を低下させることなく、成形時間を短縮化できることが強く望まれている。このため、プリプレグに用いられる樹脂の硬化時間を短縮することが検討されている。例えば、エポキシ樹脂の場合、硬化剤と硬化促進剤の組み合わせが種々提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの処方においても、成形時間はある程度短縮できるが、十分ではなく、より成形時間を短縮しようとすると耐熱性や高湿処理後の電気特性が低下するなどの欠点が現れてくる。
本発明者らは、積層板の成形技術について種々検討した結果、従来の技術では不十分であった成形時間の短縮を、他の諸特性を低下させることなく達成することに成功したものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、(a)エポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂、(b)芳香族ポリアミン、及び(c)特定のグアニド化合物を含有するエポキシ樹脂組成物からなるワニスを繊維基材に含浸乾燥するプリプレグの製造方法において、エポキシ樹脂のうち、10〜50重量%がナフタレン骨格を有する特定のエポキシ樹脂(以下、ナフタレン型エポキシ樹脂という)であるプリプレグの製造方法に関するものである。
【0005】
本発明において、(a)エポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂としては、従来より電気絶縁用途に使用されてきた任意のものが使用でき、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S型エポキシ樹脂、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、イソシアヌレート型エポキシ樹脂、あるいは3官能、4官能のグリシジルアミン型エポキシ樹脂、ビフェニル骨格を持ったエポキシ樹脂(ビフェニル型エポキシ樹脂)、ナフタレン型エポキシ樹脂、シクロペンタジエン骨格を持ったエポキシ樹脂、リモネン骨格を持ったエポキシ樹脂等が挙げられる。これらのものは単独もしくは何種類かを併用することもできる。かかるエポキシ樹脂のなかで、本発明において、ナフタレン型エポキシ樹脂がプリプレグ中のボイドが少なく、硬化後の線膨張係数が小さく、寸法安定性に優れているという点からみて好ましいものである。
【0006】
更には、難燃性を付与するために、前述のエポキシ樹脂を臭素化したものをブレンドする、前述のエポキシ樹脂とエポキシテトラブロモビスフェノールA及びビスフェノールAを共縮合する、前述のエポキシ樹脂にエポキシテトラブロモビスフェノールA及びビスフェノールAをブレンドする、前述のエポキシ樹脂にテトラブロモビスフェノールAをブレンドする、あるいは、前述のエポキシ樹脂にブロモ化エポキシフェノールノボラックをブレンドする等、いづれの方法も可能である。
【0007】
プリプレグの製造工程においては、通常エポキシ樹脂組成物を溶剤に溶解せしめた後、ガラスクロスに含浸し、150℃ないし170℃程度の温度で溶剤分を蒸発し、B−ステージ状態にするが、溶剤蒸発後のエポキシ樹脂の溶融粘度が高いとガラスクロスのストランド間にボイドが残りやすいという欠点がある。本発明の硬化時間を短縮したプリプレグにおいては、最終硬化までの時間が従来のプリプレグと比較して短縮されていることが最大の特長であり、そのため、プリプレグ中にボイドが残存すると硬化後の積層板中にも残りやすいという欠点を内包する。エポキシ樹脂を種々検討した結果、プリプレグの乾燥温度における溶融粘度の低粘度化がボイド低減に効果的であることが判明した。溶融粘度が低いエポキシ樹脂の代表的なものの一つとして、本発明では下記化学式(1)で示されるナフタレン型エポキシ樹脂を使用する。他の特性を考慮すると、このエポキシ樹脂は全エポキシ樹脂に対し、10〜50重量%含有していることが好ましい。10重量%未満であると低粘度化の効果が少なく、50重量%を越えると硬化物の架橋密度が低く、ガラス転移温度が低くなる傾向がある。更に、このナフタレン型エポキシ樹脂の重合度は、重合度を示すn数がn=0〜2の範囲であることが望ましい。n=2を越えると分子量が大きくなり、低粘度化の効果が小さくなる傾向にある。
【0008】
ナフタレン型エポキシ樹脂は、分子中のナフタレン骨格が分子構造的に配向性が高く、結晶性が非常に高いため、溶融粘度が特に低いという特長を有する。このため、プリプレグ中でのボイドの残存が少なく成形後の積層板におけるボイドによる不良を無くすることができる。また、主鎖にナフタレン環を有しているので、硬化後の線膨張係数が小さく、寸法安定性に優れているので、めっきスルホールなどにクラックが生じにくい。
【0009】
【化2】

Figure 0003741382
【0010】
次に、芳香族ポリアミンについては、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン、メタフェニレンジアミン、4,4’−ジアミノ−3,3’−ジエチル−5,5’−ジメチルジフェニルメタン、3,3’−ジメトキシ−4,4’−ジアミノジフェニル、3,3’−ジメチル−4,4’−ジアミノジフェニル、2,2’−ジクロロ−4,4’−ジアミノ−5,5’−ジメトキシジフェニル、2,2’,5,5’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノジフェニル、4,4’−メチレン−ビス(2−クロロアニリン)、2,2’,3,3’−テトラクロロ−4,4’−ジアミノジフェニルメタン、ビス(4−アミノ−2−クロロ−3,5−ジエチルジフェニル)メタン、4,4’−ヂアミノジフェニルエーテル、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノベンズアニリド、3,3’−ジハイドロキシ−4,4’−ジアミノビフェニル、9,9’−ビス(4−アミノフェニル)フルオレン、9,10−ビス(4−アミノフェニル)アントラセン等が例示される。
【0011】
本願発明において用いられるグアニド化合物は、1−オルソトリルジグアニド、p−クロロフェニルジグアニド、及び、フェニルジグアニドから選ばれるものである。
【0012】
これらのグアニド化合物の特長は、エポキシ基と反応しエポキシ環が開環する時に非常に発熱が大きいことにあり、従って、加熱によりエポキシ樹脂と付加重合をおこす反応系においては、反応が著しく促進される。本発明では、この特長を利用して成形時間の短縮を達成したものである。走査型熱量計によりエポキシ樹脂の反応を調べると、グアニド化合物が存在しない系でのプリプレグ、例えば、エポキシ樹脂、芳香族ポリアミン、ジシアンジアミドを組成物とするFR−4プリプレグでは、樹脂1mgあたり20〜40mJと反応時の発熱量が少なく、且つ、反応開始温度が約150℃、反応の活性温度が約170℃と高い。即ち、プレス成形時の昇温過程において、反応が進みにくく、且つ完全硬化にいたるまでにより多くの熱量の供給が必要であることを示唆する。一方、エポキシ樹脂、芳香族ポリアミン、グアニド化合物の系では、樹脂1mgあたり60〜140mJと反応時の発熱量が多く、且つ、反応開始温度が約130℃、反応の活性温度が約150℃と低い。即ち、プレス成形時の昇温過程においてより低温で硬化反応が起こり、発熱により反応がさらに促進され、短い時間で硬化反応が終了することを意味する。
【0013】
ジシアンジアミドは、良好な銅箔との密着性を付与するために添加されることが好ましい。
【0014】
配合量について言及する。芳香族ポリアミンについては、エポキシ樹脂1当量に対し、1.2当量を越えない範囲で配合量が多ければ多いほど耐熱性が向上するが、プリプレグの保存性を考慮し、配合量が決定されねばならない。従って、配合量は、0.8当量を越える範囲で配合した場合、通常の市場の要求である保存性3ヶ月を満足することは困難である。一方0.1当量未満の配合量であると耐熱性向上に対する芳香族ポリアミンの添加効果が十分に認められない。従って、芳香族ポリアミンの配合量は0.1〜0.8当量の範囲が好ましい。グアニド化合物の配合量については、グアニド化合物1分子が有するアミンが全て架橋反応に関与するとして当量を計算すると、エポキシ樹脂1当量に対し、0.05当量以下では発熱量が少なく、充分な速硬化性を得ることができず、0.8当量を超える量を配合した場合、吸湿量が大きくなり、半田耐熱性が低下する傾向にある。従って、0.05〜0.8当量の配合が適当である。ジシアンジアミドの配合量については、銅箔との密着性、吸湿時の半田耐熱性を考慮し決定される。即ち、エポキシ樹脂1当量に対し、0.1当量未満の配合量であると、銅箔との密着性の向上という観点から添加効果が小さく、0.8当量を越える配合を行った場合、吸湿量が多くなり、吸湿処理後の半田耐熱性の低下の原因になりやく、保存性低下の原因にもつながる。
【0015】
これら以外の配合物としては特に限定はしない。例えば、ガラス繊維との密着性をあげるために、エポキシシラン、アミノシランに例示されるカップリング剤の添加、あるいは板厚精度を更に向上する目的で、ポリブタジエン系ゴム、ニトリル系ゴム、ニトリルブタジエンゴム、あるいは、そのカルボン酸変性、アミン変性、エポキシ変性物等の添加が可能である。また、プリプレグのゲルタイムの調整、または更なる速硬化性付与のため、イミダゾール化合物、アダクト化イミダゾール、マイクロカプセル化硬化促進剤、ホスフィン系、アミン系促進剤などを添加することに特に制約はない。
【0016】
【作用】
本発明で得られたプリプレグは速硬化性であるので、積層板を成形する際、その加熱加圧時間を大きく短縮することができる。エポキシ樹脂積層板の場合、通常1回の積層成形で120分から200分程度要していた成形時間が、40〜60分程度まで短縮することが可能になった。その結果、製造コストが大幅に削減され、品質管理,在庫管理に費やす工数も大幅に削減されるようになる。また、多層プリント配線基板の成形においてもその成形時間を大幅に短縮することが可能となる。
【0017】
本発明に用いるナフタレン型エポキシ樹脂は、前述のように、溶融粘度が特に低いという特長を有するため、プリプレグ中でのボイドの残存が少なく、従って成形時間を短縮した場合においても成形後の積層板におけるボイドによる不良を無くすることができる。
【0018】
また、多層プリント配線基板の製造において、内層回路板にアンダーコート剤を予め塗布しておくことにより、従来のプリプレグを使用した場合に比較して、樹脂のフローが小さいため、板厚精度が良好で、アンダーコート剤の埋め込み効果により外層表面の表面平滑性が高く、よりファインパターン回路の形成が可能である。
【0019】
【実施例】
以下、本発明を実施例にもとづき詳細に説明する。
【0020】
(実施例1)
表1に示す組成比のエポキシ樹脂、芳香族ポリアミン及び1−オルソトリルジグアニドから構成されるエポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布に含浸、乾燥処理して、180μm厚、樹脂分42%のプリプレグを得た。
顕微鏡でプリプレグ内のストランド間のボイド個数を評価したところ6個あり、実用上まったく問題ないレベルであることが確認された。ボイドの評価については、プリプレグを顕微鏡で50倍の拡大し、経糸、緯糸の交点1つあたりに存在するボイドの個数を数える方法を採用した。従来のFR−4プリプレグを通常の条件で硬化させる際は、ボイド数15個以内程度におさえれば、成形プレス後の積層板中にまったく残存しないが、本発明の速硬化プリプレグを後述の短時間で硬化させる場合、ボイド数を10個以内におさえる必要がある。
このプリプレグ6枚とその両面に18μm厚の銅箔を重ね、積層プレスにて圧力30kg/cm2 に加圧し、室温から加熱を始め、昇温速度約18℃/分、最高到達温度170℃で成形を行った。最高到達温度に達するのに要した時間は約10分であった。
【0021】
成形に必要な加熱時間は、プレス加熱時間とガラス転移温度との関係を調べ、加熱時間140分におけるプリプレグのガラス転移温度とほぼ同等のガラス転移温度(±3℃)になるのに要した加熱時間を成形に必要な加熱時間とした。従って、成形に必要な加熱時間は、室温から最高到達温度への昇温時間と最高到達温度における保持時間の和である。ガラス転移温度は粘弾性法を用いた。その結果、成形に必要な加熱時間は40分であり、その加熱時間における積層板としての特性を表1に示す。
【0022】
ここで、プリプレグの保存性については、25℃、60%の温湿度雰囲気下においてプリプレグを保管し、2週間おきに上記の成形条件により成形を行い、エッチング外観を初期外観と比較をし判定した。プリプレグのライフが過ぎた場合、ボイド残りが発生するため、簡便な方法として外観のチェックにより充分判断は可能である。
【0023】
(実施例2)
表1に示す組成比のエポキシ樹脂、芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド及びp−クロロフェニルジグアニドから構成されるエポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布に含浸、乾燥処理して、180μm厚、樹脂分42%のプリプレグを得た。このプリプレグ6枚とその両面に18μm厚の銅箔を重ね、積層プレスにて圧力30kg/cm に加圧し、室温から加熱を始め、昇温速度約18℃/分、最高到達温度170℃で成形を行った。最高到達温度に達するのに要した時間は約10分であり、成形に必要な加熱時間は40分であった。その加熱時間における積層板としての特性を表1に示す。
【0024】
(実施例3)
表1に示す組成比のエポキシ樹脂、芳香族ポリアミン及びフェニルジグアニドから構成されるエポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布に含浸、乾燥処理して、180μm厚、樹脂分42%のプリプレグを得た。このプリプレグ6枚とその両面に18μm厚の銅箔を重ね、積層プレスにて圧力30kg/cm に加圧し、室温から加熱を始め、昇温速度約18℃/分、最高到達温度170℃で成形を行った。最高到達温度に達するのに要した時間は約10分であり、成形に必要な加熱時間は40分であった。その加熱時間における積層板としての特性を表1に示す。
【0025】
(比較例1)
エポキシ樹脂、芳香族ポリアミン及び1−オルソトリルジグアニドから構成されるエポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布に含浸、乾燥処理して、180μm厚、樹脂分42%のプリプレグを得た。このプリプレグ6枚とその両面に18μm厚の銅箔を重ね、積層プレスにて圧力30kg/cm2 に加圧し、室温から加熱を始め、昇温速度約18℃/分、最高到達温度170℃で成形を行った。最高到達温度に達するのに要した時間は約10分であり、成形に必要な加熱時間は60分であった。その加熱時間における積層板としての特性を表1に示す。
【0026】
(比較例2)
エポキシ樹脂、芳香族ポリアミン及びジシアンジアミドのみから構成されるエポキシ樹脂組成物をガラス繊維織布に含浸、乾燥処理して、180μm厚、樹脂分42%のプリプレグを得た。このプリプレグ6枚とその両面に18μm厚の銅箔を重ね、積層プレスにて圧力30kg/cm2 に加圧し、室温から加熱を始め、昇温速度約18℃/分、最高到達温度170℃で成形を行った。最高到達温度に達するのに要した時間は約10分であり、成形に必要な加熱時間は120分であった。その加熱時間における積層板としての特性を表1に示す。
【0027】
【表1】
Figure 0003741382
【0028】
【化3】
Figure 0003741382
【0029】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の方法により得られたプリプレグは、残存するボイドが非常に少なく、速硬化性であるので、電気用積層板を成形するのに要する時間を大幅に短縮することができる。また、多層プリント配線基板の成形においても、層間絶縁材として使用することにより成形時間を短縮することができる。特に、内層回路板の表面にアンダーコート剤を塗布しておくことにより、成形時間の短縮だけでなく、得られた基板の厚み精度が良好で、表面平滑性に優れた多層プリント配線基板を得ることができる。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a prepreg used for electrical laminates such as copper-clad laminates and multilayer printed wiring boards, and more particularly to a method for producing a prepreg for shortening the time required for forming the laminate.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, electrical laminates such as copper-clad laminates are made by impregnating and drying glass fiber or paper with a thermosetting resin such as epoxy resin or phenol resin to form a prepreg. Accordingly, a metal foil such as a copper foil is overlaid, and this is manufactured by heating and pressing. In addition, the multilayer prepreg wiring board is manufactured by forming a circuit on the surface of the laminated board obtained by the above method to form an inner circuit board, and usually superimposing a prepreg and a metal foil on both sides and heating and pressing. Yes.
In recent years, these laminated boards have a tendency toward high-density mounting and high integration of printed wiring boards, and demands for various properties such as workability, heat resistance, and moldability have been advanced and multifaceted. Among these, regarding moldability, it is strongly desired that the molding time can be shortened without lowering other characteristics. For this reason, shortening the hardening time of the resin used for the prepreg has been studied. For example, in the case of epoxy resins, various combinations of curing agents and curing accelerators have been proposed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any prescription, the molding time can be shortened to some extent, but it is not sufficient, and if the molding time is further shortened, defects such as deterioration of heat resistance and electrical properties after high-humidity treatment appear.
As a result of various studies on the forming technique of the laminated plate, the present inventors have succeeded in achieving a reduction in forming time, which was insufficient with the conventional technique, without reducing other characteristics. .
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention impregnates and dries a varnish comprising (a) an epoxy resin having two or more epoxy groups, (b) an aromatic polyamine, and (c) an epoxy resin composition containing a specific guanide compound. In the method for producing a prepreg, the present invention relates to a method for producing a prepreg in which 10 to 50% by weight of the epoxy resin is a specific epoxy resin having a naphthalene skeleton (hereinafter referred to as a naphthalene type epoxy resin).
[0005]
In the present invention, as the (a) epoxy resin having two or more epoxy groups, any one conventionally used for electrical insulation can be used. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, orthocresol novolak type epoxy resin, isocyanurate type epoxy resin, or trifunctional, tetrafunctional glycidylamine type epoxy resin, epoxy resin having biphenyl skeleton (biphenyl type epoxy resin) , Naphthalene type epoxy resins, epoxy resins having a cyclopentadiene skeleton, and epoxy resins having a limonene skeleton. These can be used alone or in combination. Among such epoxy resins, in the present invention, naphthalene type epoxy resin is preferable in view of the fact that there are few voids in the prepreg, the linear expansion coefficient after curing is small, and the dimensional stability is excellent.
[0006]
Furthermore, in order to impart flame retardancy, a blend of the above-mentioned epoxy resin brominated is blended, and the above-mentioned epoxy resin is co-condensed with epoxytetrabromobisphenol A and bisphenol A. Any method is possible, such as blending bromobisphenol A and bisphenol A, blending tetrabromobisphenol A with the aforementioned epoxy resin, or blending brominated epoxyphenol novolac with the aforementioned epoxy resin.
[0007]
In the prepreg manufacturing process, the epoxy resin composition is usually dissolved in a solvent and then impregnated into a glass cloth, and the solvent is evaporated at a temperature of about 150 ° C. to 170 ° C. to obtain a B-stage state. If the melt viscosity of the epoxy resin after evaporation is high, there is a drawback that voids tend to remain between the strands of the glass cloth. In the prepreg having a shortened curing time of the present invention, the greatest feature is that the time until the final curing is shortened as compared with the conventional prepreg, and therefore, if voids remain in the prepreg, lamination after curing Incorporates the drawback of being easily left in the plate. As a result of various studies on epoxy resins, it has been found that lowering the melt viscosity at the drying temperature of the prepreg is effective in reducing voids. As a representative epoxy resin having a low melt viscosity , a naphthalene type epoxy resin represented by the following chemical formula (1) is used in the present invention. Considering other characteristics, this epoxy resin is preferably contained in an amount of 10 to 50% by weight based on the total epoxy resin. If it is less than 10% by weight , the effect of lowering the viscosity is small, and if it exceeds 50% by weight , the crosslink density of the cured product tends to be low and the glass transition temperature tends to be low. Furthermore, as for the polymerization degree of this naphthalene type epoxy resin, it is desirable that n number which shows a polymerization degree is the range of n = 0-2. When n = 2 is exceeded, the molecular weight increases and the effect of lowering the viscosity tends to decrease.
[0008]
The naphthalene type epoxy resin has a feature that the melt viscosity is particularly low because the naphthalene skeleton in the molecule has a high molecular orientation and a very high crystallinity. For this reason, there is little remaining of voids in the prepreg, and defects due to voids in the formed laminated board can be eliminated. Further, since it has a naphthalene ring in the main chain, it has a small coefficient of linear expansion after curing and is excellent in dimensional stability, so that cracks are not easily generated in plating through holes .
[0009]
[Chemical 2]
Figure 0003741382
[0010]
Next, for aromatic polyamines, 4,4′-diaminodiphenylmethane, 4,4′-diaminodiphenylsulfone, metaphenylenediamine, 4,4′-diamino-3,3′-diethyl-5,5′-dimethyl. Diphenylmethane, 3,3′-dimethoxy-4,4′-diaminodiphenyl, 3,3′-dimethyl-4,4′-diaminodiphenyl, 2,2′-dichloro-4,4′-diamino-5,5 ′ -Dimethoxydiphenyl, 2,2 ', 5,5'-tetrachloro-4,4'-diaminodiphenyl, 4,4'-methylene-bis (2-chloroaniline), 2,2', 3,3'- Tetrachloro-4,4'-diaminodiphenylmethane, bis (4-amino-2-chloro-3,5-diethyldiphenyl) methane, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,4'-diaminodiphe Ether, 4,4′-diaminobenzanilide, 3,3′-dihydroxy-4,4′-diaminobiphenyl, 9,9′-bis (4-aminophenyl) fluorene, 9,10-bis (4-amino) Phenyl) anthracene and the like are exemplified.
[0011]
The guanide compound used in the present invention is selected from 1-orthotolyl diguanide, p-chlorophenyl diguanide, and phenyl diguanide.
[0012]
The feature of these guanide compounds is that they generate a large amount of heat when they react with an epoxy group and the epoxy ring is opened. Therefore, in a reaction system that undergoes addition polymerization with an epoxy resin by heating, the reaction is remarkably accelerated. The In the present invention, this feature is used to reduce the molding time. When the reaction of the epoxy resin is examined by a scanning calorimeter, in a prepreg in a system in which no guanide compound is present, for example, an FR-4 prepreg having an epoxy resin, an aromatic polyamine, and dicyandiamide as a composition, 20 to 40 mJ per 1 mg of the resin. In addition, the amount of heat generated during the reaction is small, the reaction start temperature is about 150 ° C., and the reaction activation temperature is about 170 ° C. That is, it is suggested that in the temperature rising process during press molding, the reaction is difficult to proceed, and that more heat must be supplied until complete curing is achieved. On the other hand, in the system of epoxy resin, aromatic polyamine, and guanide compound, 60 to 140 mJ per 1 mg of resin, the amount of heat generated during the reaction is large, the reaction start temperature is about 130 ° C., and the reaction activation temperature is as low as about 150 ° C. . That is, it means that the curing reaction occurs at a lower temperature in the temperature rising process during press molding, the reaction is further accelerated by heat generation, and the curing reaction is completed in a short time.
[0013]
Dicyandiamide is preferably added to provide good adhesion to the copper foil.
[0014]
It mentions about compounding quantity. For aromatic polyamines, the heat resistance improves as the blending amount increases within a range not exceeding 1.2 equivalents per 1 equivalent of epoxy resin, but the blending amount must be determined in consideration of the storage stability of the prepreg. Don't be. Accordingly, when the blending amount is in a range exceeding 0.8 equivalent, it is difficult to satisfy the normal market requirement of 3 months of storage. On the other hand, when the blending amount is less than 0.1 equivalent, the effect of adding aromatic polyamine for improving heat resistance is not sufficiently observed. Therefore, the blending amount of the aromatic polyamine is preferably in the range of 0.1 to 0.8 equivalent. As for the compounding amount of the guanide compound, when the equivalent is calculated on the assumption that all the amines contained in one molecule of the guanide compound are involved in the crosslinking reaction, the amount of heat generated is less than 0.05 equivalent with respect to 1 equivalent of epoxy resin, and sufficient rapid curing is achieved. When the amount exceeding 0.8 equivalent is blended, the moisture absorption amount increases and the solder heat resistance tends to decrease. Therefore, a blend of 0.05 to 0.8 equivalent is appropriate. The blending amount of dicyandiamide is determined in consideration of the adhesion to the copper foil and the solder heat resistance during moisture absorption. That is, when the blending amount is less than 0.1 equivalent with respect to 1 equivalent of epoxy resin, the effect of addition is small from the viewpoint of improving the adhesion to the copper foil. The amount increases, which tends to cause a decrease in solder heat resistance after moisture absorption treatment, and also causes a decrease in storage stability.
[0015]
There are no particular limitations on the blends other than these. For example, in order to increase adhesion with glass fiber, for the purpose of further improving the plate thickness accuracy, or addition of a coupling agent exemplified by epoxysilane and aminosilane, polybutadiene rubber, nitrile rubber, nitrile butadiene rubber, Alternatively, the carboxylic acid modification, amine modification, epoxy modification, etc. can be added. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in the addition of an imidazole compound, adduct imidazole, a microencapsulation hardening accelerator, a phosphine type | system | group, an amine type accelerator, etc. for adjustment of the gel time of a prepreg, or provision of further quick curability.
[0016]
[Action]
Since the prepreg obtained in the present invention is fast-curing, the heating and pressurizing time can be greatly shortened when a laminated board is formed. In the case of an epoxy resin laminated board, the molding time that normally required about 120 to 200 minutes in one lamination molding can be shortened to about 40 to 60 minutes. As a result, manufacturing costs are greatly reduced, and man-hours spent on quality control and inventory management are also greatly reduced. Also, the molding time can be greatly shortened in the molding of the multilayer printed wiring board.
[0017]
As described above, the naphthalene type epoxy resin used in the present invention has a feature that the melt viscosity is particularly low. Therefore, there is little residual void in the prepreg, and therefore even when the molding time is shortened, the laminated board after molding. It is possible to eliminate defects caused by voids.
[0018]
Also, in the manufacture of multilayer printed wiring boards, by applying an undercoat agent to the inner circuit board in advance, the resin flow is smaller compared to the case of using a conventional prepreg, so the board thickness accuracy is good Thus, the surface smoothness of the outer layer surface is high due to the embedding effect of the undercoat agent, and a fine pattern circuit can be formed more.
[0019]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.
[0020]
Example 1
A glass fiber woven fabric is impregnated with an epoxy resin composition composed of an epoxy resin having the composition ratio shown in Table 1, an aromatic polyamine, and 1-orthotolyl diguanide, and dried to give a thickness of 180 μm and a resin content of 42% A prepreg was obtained.
When the number of voids between the strands in the prepreg was evaluated with a microscope, there were six, and it was confirmed that the level was not a problem in practical use. For evaluation of voids, a method was adopted in which the prepreg was magnified 50 times with a microscope and the number of voids present at each intersection of warp and weft was counted. When the conventional FR-4 prepreg is cured under normal conditions, it does not remain in the laminated sheet after the molding press as long as the number of voids is within 15 or less. When curing with, the number of voids must be kept within 10.
Six prepregs and 18 μm thick copper foil are stacked on both sides of the prepreg, pressurized to 30 kg / cm 2 with a laminating press, heated from room temperature, heated at a rate of about 18 ° C./min, with a maximum temperature of 170 ° C. Molding was performed. The time required to reach the maximum temperature was about 10 minutes.
[0021]
The heating time required for forming was determined by examining the relationship between the press heating time and the glass transition temperature, and the heating required to reach a glass transition temperature (± 3 ° C.) that was almost the same as the glass transition temperature of the prepreg at a heating time of 140 minutes. The time was defined as the heating time required for molding. Therefore, the heating time required for molding is the sum of the temperature rising time from room temperature to the highest temperature and the holding time at the highest temperature. For the glass transition temperature, a viscoelastic method was used. As a result, the heating time required for molding was 40 minutes, and the characteristics as a laminated board during the heating time are shown in Table 1.
[0022]
Here, the storability of the prepreg was determined by storing the prepreg in a temperature and humidity atmosphere of 25 ° C. and 60%, molding it under the above molding conditions every two weeks, and comparing the etching appearance with the initial appearance. . When the life of the prepreg has passed, voids remain, so that it is possible to make a sufficient judgment by checking the appearance as a simple method.
[0023]
(Example 2)
A glass fiber woven fabric is impregnated with an epoxy resin composition composed of an epoxy resin, an aromatic polyamine, dicyandiamide and p-chlorophenyl diguanide having a composition ratio shown in Table 1, and dried to give a thickness of 180 μm and a resin content of 42%. Prepreg was obtained. Six prepregs and 18 μm thick copper foil are stacked on both sides of the prepreg, pressurized to 30 kg / cm 2 with a laminating press, heated from room temperature, heated at a rate of about 18 ° C./min, with a maximum temperature of 170 ° C. Molding was performed. The time required to reach the maximum temperature was about 10 minutes, and the heating time required for molding was 40 minutes. Table 1 shows the characteristics of the laminated plate during the heating time.
[0024]
Example 3
A glass fiber woven fabric is impregnated with an epoxy resin composition composed of an epoxy resin having the composition ratio shown in Table 1 and an aromatic polyamine and phenyl diguanide and dried to obtain a prepreg having a thickness of 180 μm and a resin content of 42%. It was. Six prepregs and 18 μm thick copper foil are stacked on both sides of the prepreg, pressurized to 30 kg / cm 2 with a laminating press, heated from room temperature, heated at a rate of about 18 ° C./min, with a maximum temperature of 170 ° C. Molding was performed. The time required to reach the maximum temperature was about 10 minutes, and the heating time required for molding was 40 minutes. Table 1 shows the characteristics of the laminated plate during the heating time.
[0025]
(Comparative Example 1)
A glass fiber woven fabric was impregnated with an epoxy resin composition composed of an epoxy resin, an aromatic polyamine, and 1-orthotolyl diguanide and dried to obtain a prepreg having a thickness of 180 μm and a resin content of 42%. Six prepregs and 18 μm thick copper foil are stacked on both sides of the prepreg, pressurized to 30 kg / cm 2 with a laminating press, heated from room temperature, heated at a rate of about 18 ° C./min, with a maximum temperature of 170 ° C. Molding was performed. The time required to reach the maximum temperature was about 10 minutes, and the heating time required for molding was 60 minutes. Table 1 shows the characteristics of the laminated plate during the heating time.
[0026]
(Comparative Example 2)
A glass fiber woven fabric was impregnated with an epoxy resin composition composed only of an epoxy resin, an aromatic polyamine and dicyandiamide and dried to obtain a prepreg having a thickness of 180 μm and a resin content of 42%. Six prepregs and 18 μm thick copper foil are stacked on both sides of the prepreg, pressurized to 30 kg / cm 2 with a laminating press, heated from room temperature, heated at a rate of about 18 ° C./min, with a maximum temperature of 170 ° C. Molding was performed. The time required to reach the maximum temperature was about 10 minutes, and the heating time required for molding was 120 minutes. Table 1 shows the characteristics of the laminated plate during the heating time.
[0027]
[Table 1]
Figure 0003741382
[0028]
[Chemical 3]
Figure 0003741382
[0029]
【The invention's effect】
As described above, since the prepreg obtained by the method of the present invention has very few remaining voids and is fast-curing, the time required for forming an electrical laminate can be greatly reduced. it can. Also in the formation of a multilayer printed wiring board, the molding time can be shortened by using it as an interlayer insulating material. In particular, by applying an undercoat agent to the surface of the inner layer circuit board, not only shortening the molding time, but also obtaining a multilayer printed wiring board with good thickness accuracy of the obtained board and excellent surface smoothness. be able to.

Claims (2)

エポキシ樹脂組成物からなるワニスを繊維基材に含浸乾燥するプリプレグの製造方法において、前記エポキシ樹脂組成物は、
(a)エポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂、
(b)芳香族ポリアミン、及び
(c)1−オルソトリルジグアニド、p−クロロフェニルジグアニド、及び、フェニルジグアニドから選ばれるグアニド化合物、
を含有し、その当量比が、(a)エポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂1当量に対し、
(b)芳香族ポリアミン 0.1〜0.8当量、
(c)グアニド化合物 0.05〜0.8当量、
であり、エポキシ樹脂のうち、10〜50重量%が下記化学式(1)で示されるナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂であることを特徴とするプリプレグの製造方法。
Figure 0003741382
(n=0〜2の整数)
In the method for producing a prepreg in which a fiber base material is impregnated and dried with a varnish composed of an epoxy resin composition, the epoxy resin composition comprises:
(A) an epoxy resin having two or more epoxy groups,
(B) an aromatic polyamine, and (c) 1- orthotolyl diguanide , p-chlorophenyl diguanide , and a guanide compound selected from phenyl diguanide,
The equivalent ratio is (a) 1 equivalent of an epoxy resin having two or more epoxy groups,
(B) 0.1-0.8 equivalent of an aromatic polyamine,
(C) guanide compound 0.05-0.8 equivalent,
And 10 to 50% by weight of the epoxy resin is an epoxy resin having a naphthalene skeleton represented by the following chemical formula (1).
Figure 0003741382
(N = integer from 0 to 2)
エポキシ樹脂組成物からなるワニスを繊維基材に含浸乾燥するプリプレグの製造方法において、前記エポキシ樹脂組成物は、
(a)エポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂、
(b)芳香族ポリアミン、
(c)1−オルソトリルジグアニド、p−クロロフェニルジグアニド、及び、フェニルジグアニドから選ばれるグアニド化合物、及び、
(d)ジシアンジアミド、
を含有し、その当量比が、(a)エポキシ基を2個以上有するエポキシ樹脂1当量に対し、
(b)芳香族ポリアミン 0.1〜0.8当量、
(c)グアニド化合物 0.05〜0.8当量、
(d)ジシアンジアミド 0.1〜0.8当量、
であり、エポキシ樹脂のうち、10〜50重量%が上記化学式(1)で示されるナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂であることを特徴とするプリプレグの製造方法。
In the method for producing a prepreg in which a fiber base material is impregnated and dried with a varnish composed of an epoxy resin composition, the epoxy resin composition comprises:
(A) an epoxy resin having two or more epoxy groups,
(B) an aromatic polyamine,
(C) a guanide compound selected from 1- orthotolyl diguanide , p-chlorophenyl diguanide , and phenyl diguanide, and
(D) dicyandiamide,
The equivalent ratio is (a) 1 equivalent of an epoxy resin having two or more epoxy groups,
(B) 0.1-0.8 equivalent of an aromatic polyamine,
(C) guanide compound 0.05-0.8 equivalent,
(D) dicyandiamide 0.1 to 0.8 equivalents,
And 10 to 50% by weight of the epoxy resin is an epoxy resin having a naphthalene skeleton represented by the chemical formula (1).
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