JP5369838B2 - 樹脂組成物、プリプレグおよび金属箔張り積層板 - Google Patents
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Description
(2官能フェニレンエーテルオリゴマーの合成)
攪拌装置、温度計、空気導入管、じゃま板のついた12Lの縦長反応器にCuBr29.36g(42.1mmol)、N,N’-ジ-t-ブチルエチレンジアミン1.81g(10.5mmol)、n-ブチルジメチルアミン67.77g(671.0mmol)、トルエン 2,600gを仕込み、反応温度40℃にて攪拌を行い、あらかじめ2,300gのメタノールに溶解させた2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチル-(1,1’-ビフェノール)-4,4’-ジオール 129.32g(0.48mol)、2,6-ジメチルフェノール878.4g(7.2mol)、N,N’-ジ-t-ブチルエチレンジアミン1.22g(7.2mmol)、n-ブチルジメチルアミン26.35g(260.9mmol)の混合溶液を、窒素と空気とを混合して酸素濃度8%に調整した混合ガスを5.2 L/minの流速でバブリングを行いながら230分かけて滴下し、攪拌を行った。滴下終了後、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム48.06g(126.4mmol)を溶解した水1,500gを加え、反応を停止した。水層と有機層を分液し、有機層を1Nの塩酸水溶液、次いで純水で洗浄した。得られた溶液をエバポレーターで50wt%に濃縮し、2官能性フェニレンエーテルオリゴマー体(樹脂「A」)のトルエン溶液を1981g得た。樹脂「A」の数平均分子量は1975、重量平均分子量は3514、水酸基当量が990であった。
(ビニル化合物の合成)
攪拌装置、温度計、還流管を備えた反応器に樹脂「A」のトルエン溶液833.40g、ビニルベンジルクロライド(商品名CMS-P;セイミケミカル(株)製)76.7g、塩化メチレン1600g、ベンジルジメチルアミン6.2g、純水199.5g、30.5wt% NaOH水溶液83.6gを仕込み、反応温度40℃で攪拌を行った。24時間攪拌を行った後、有機層を1Nの塩酸水溶液、次いで純水で洗浄した。得られた溶液をエバポレーターで濃縮し、メタノール中へ滴下して固形化を行い、濾過により固体を回収、真空乾燥してビニル化合物「B」450.1gを得た。ビニル化合物「B」の数平均分子量は2250、重量平均分子量は3920、ビニル基当量は1189g/ビニル基であった。
(2官能フェニレンエーテルオリゴマーの合成)
攪拌装置、温度計、空気導入管、じゃま板のついた12Lの縦長反応器にCuBr23.88g(17.4mmol)、N,N’-ジ-t-ブチルエチレンジアミン0.75g(4.4mmol)、n-ブチルジメチルアミン28.04g(277.6mmol)、トルエン 2,600gを仕込み、反応温度40℃にて攪拌を行い、あらかじめ2,300gのメタノールに溶解させた2,2’,3,3’,5,5’-ヘキサメチル-(1,1’-ビフェノール)-4,4’-ジオール 129.3g(0.48mol)、2,6-ジメチルフェノール233.7g(1.92mol)、2,3,6-トリメチルフェノール 64.9g(0.48mol)、N,N’-ジ-t-ブチルエチレンジアミン0.51g(2.9mmol)、n-ブチルジメチルアミン10.90g(108.0mmol)の混合溶液を、窒素と空気とを混合して酸素濃度8%に調整した混合ガスを5.2 L/minの流速でバブリングを行いながら230分かけて滴下し、攪拌を行った。滴下終了後、エチレンジアミン四酢酸四ナトリウム19.89g(52.3mmol)を溶解した水1,500gを加え、反応を停止した。水層と有機層を分液し、有機層を1Nの塩酸水溶液、次いで純水で洗浄した。得られた溶液をエバポレーターで50wt%に濃縮し、2官能性フェニレンエーテルオリゴマー体(樹脂「C」)のトルエン溶液を836.5g得た。樹脂「C」の数平均分子量は986、重量平均分子量は1,530、水酸基当量が471であった。
(ビニル化合物の合成)
攪拌装置、温度計、還流管を備えた反応器に樹脂「C」のトルエン溶液836.5g、ビニルベンジルクロライド(商品名CMS-P;セイミケミカル(株)製)162.6g、塩化メチレン1600g、ベンジルジメチルアミン12.95g、純水420g、30.5wt% NaOH水溶液178.0gを仕込み、反応温度40℃で攪拌を行った。24時間攪拌を行った後、有機層を1Nの塩酸水溶液、次いで純水で洗浄した。得られた溶液をエバポレーターで濃縮し、メタノール中へ滴下して固形化を行い、濾過により固体を回収、真空乾燥してビニル化合物「D」503.5gを得た。ビニル化合物「D」の数平均分子量は1187、重量平均分子量は1675、ビニル基当量は590g/ビニル基であった。
(α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂の合成)
(α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂の合成)
α−ナフトールアラルキル樹脂(SN485、OH基当量:219g/eq.軟化点:86℃、新日鐵化学(株)製)の代わりにα−ナフトールアラルキル樹脂(SN4105、OH基当量:226g/eq.軟化点:105℃、新日鐵化学(株)製) 102g(OH基0.45モル)を使用し、塩化シアンの使用量を0.90モルとした以外は合成法1と同様の手法にて合成した。OH基からOCN基への転化率は、99%以上であった。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)70重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)10重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)15重量部、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(CA210,三菱ガス化学(株)製)5重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部、ジ-t-ブチルヒドロキシトルエン(川口化学工業(株)製)0.1重量部を混合し、メチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。この得られたワニスの保存安定性評価結果を表1に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)70重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)10重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)15重量部、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(CA210,三菱ガス化学(株)製)5重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部、を混合し、メチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。この得られたワニスの保存安定性評価結果を表1に示す。また、この得られたワニスを厚さ0.08mm(IPC No.-#3313)のEガラスクロスに含浸塗工し、160℃で8分加熱乾燥して、樹脂量55重量%のプリプレグを得た。この55重量%のプリプレグ8枚を重ねた両面に18μm銅箔(3EC-III、三井金属鉱業(株)製)を配置し、圧力30kg/cm2、温度210℃で150分間真空プレスを行い、厚さ0.8mmの18μm銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表2に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)68重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)9重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(CA210,三菱ガス化学(株)製)4重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表2に示す。
合成例1で得たビニル化合物「B」(数平均分子量2250、ビニル基当量は1189g/ビニル基)68重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)9重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(CA210,三菱ガス化学(株)製)4重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)100重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表2に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)68重量部、合成例3で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:237g/eq.)9重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(CA210,三菱ガス化学(株)製)4重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表2に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)68重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)4重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53,臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(CA210,三菱ガス化学(株)製)9重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表2に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)68重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)9重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53,臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(CA210,三菱ガス化学(株)製)4重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。さらに攪拌装置を備えたセパラブルフラスコに秤量し、固形分濃度が20重量%となるようにメチルエチルケトンを加えて60℃に加熱して1時間攪拌し樹脂組成物の溶液を調整した。この得られた樹脂組成物の溶液を5℃の保冷庫で2週間保管した後、この調整した溶液をドクターブレード(隙間200μm)で、18μm電解銅箔(3EC-HTE:三井金属鉱業(株)製)のマット面上に塗布、室温で10分風乾後、送風乾燥機で50℃、20分乾燥して、樹脂層の厚み約15μmの銅箔付き樹脂シートを得た。次に、この銅箔付き樹脂シートをエッチングされた厚さ0.8mmコア材(CCL-EL190T、三菱ガス化学(株)製)の上下に配置し、圧力30kg/cm2、温度210℃で150分間真空プレスを行い、厚さ0.85mmの樹脂シート付き18μm銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表2に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)70重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)15重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)15重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部を混合し、メチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表3に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)68重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)9重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、ビスフェノールM型シアン酸エステル樹脂(HF−7、Shanghai Huifeng Technical &Business Co.,LTD製)4重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表3に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)68重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)9重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、ジシクロペンタジエン型シアン酸エステル樹脂(HF−3、Shanghai Huifeng Technical &Business Co.,LTD製) 4重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表3に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)68重量部、合成例4で得たナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(シアネート当量:244g/eq.)9重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、フェノールノボラック型シアン酸エステル樹脂(PT-30、LONZA Co.,LTD製) 4重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表3に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)66重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(CA210,三菱ガス化学(株)製)15重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表3に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)66重量部、ビスフェノールM型シアン酸エステル樹脂(HF−7、Shanghai Huifeng Technical &Business Co.,LTD製)15重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張り積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表3に示す。
合成例2で得たビニル化合物「D」(数平均分子量1187、ビニル基当量は590g/ビニル基)68重量部、ジシクロペンタジエン型シアン酸エステル樹脂(HF−3、Shanghai Huifeng Technical &Business Co.,LTD製)4重量部、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(CA210,三菱ガス化学(株)製)9重量部、臭素化ポリカーボネート樹脂(FR53、臭素含有率58%、三菱ガス化学(株)製)12重量部、臭素化ノボラック型エポキシ樹脂(BREN-S、臭素含有率35.5%、日本化薬(株)製)3重量部、臭素化ビスフェノールAエポキシ樹脂(1123P、臭素含有率23%、大日本インキ化学工業(株)製)4重量部、球状シリカ(SC2050、平均粒径0.5μm、(株)アドマテックス製)50重量部をメチルエチルケトンで固形分65%に希釈しワニスを得た。このワニスを使用する以外は実施例2と同様に行い、銅張積層板を得た。得られた銅張り積層板の物性値を表3に示す。
1) 数平均分子量及び重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法により求めた。試料のGPC曲線と分子量校正曲線よりデータ処理を行った。分子量校正曲線は、標準ポリスチレンの分子量と溶出時間の関係を次の式に近似して得た。 LogM = A0X3+ A1X2 + A2X + A3 + A4/X2(ここでM:分子量、X:溶出時間−19(分)、A:係数である。)
2) 水酸基当量は、2,6-ジメチルフェノールを標準物質とし、溶剤に乾燥ジクロロメタンを使用してIR分析(液セル法;セル長=1mm)を行い、3,600cm-1の吸収強度より求めた。
3) ビニル基当量は、1-オクテンを標準物質とし、溶剤に二硫化炭素を使用してIR分析(液セル法:セル長=1mm)を行い、910 cm-1の吸収強度より求めた。
4) シアネート当量は、赤外吸収スペクトルにおいて、2264cm-1付近のシアン酸エステル基の吸収を確認後、13C-NMR及び1H-NMRにより、構造を同定し、OH基からOCN基への転化率を測定。その転化率をもとに評価に使用したナフトールアラルキル樹脂のOH当量から算出。
5) ワニス保存安定性
ワニス作製直後と室温(25℃)で4週間放置後に、ワニスのGPC法による測定を実施。チャート中に、高分子量体の生成を示すピークが現れた場合を有、現れなかった場合を無とした。
6) 成形性(樹脂流れ)
プレス成形後、端部4辺から最大に流れ出た樹脂の長さをスケールにて測定し、その長さが5mm以上を(○)、5mm未満を不合格(×)とした。
7) ピール強度
JIS C6481に準じて、18μm銅箔付きの試験片(30mm×150mm×0.8mm)用い、銅箔の引き剥がし強度を測定し、2回測定した平均値が0.7kg/cm以上を合格(○)、0.7kg/cm未満を不合格(×)とした。(n=2)
8) 誘電正接
厚さ0.8mm銅張り積層板の銅箔を除去した試験片を使用し、空洞共振器摂動法(Agilent 8722ES,アジレントテクノロジー製)にて10GHzの誘電正接を測定。(n=1)
9) 吸湿耐熱性
厚さ約0.8mm 18μm銅箔付き積層板の銅箔をエッチングした5cmx5cmのサンプル(n=4)を115℃で20時間乾燥した後、プレッシャークッカー試験器(平山製作所製 PC-3型)で121℃、2気圧で3時間処理後、260℃の半田浴に30秒浸漬し、膨れ有無を目視観察し、異常なし:(○)、膨れ発生:(×)とした。
10) 耐燃性 : UL94垂直試験法に準じて測定(n=5)
Claims (5)
- 一般式(1)で表されるビニル化合物(a)、一般式(5)で表されるナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂(b)、ビスフェノールAシアン酸エステル樹脂(c)、臭素化難燃剤(d)および無機充填剤(e)を含む樹脂組成物。
- 請求項1〜2のいずれかに記載の樹脂組成物とガラス織布(f)からなるプリプレグ。
- 請求項3に記載のプリプレグを少なくとも1枚以上重ね、その片面もしくは両面に金属箔を配して積層成形して得られる金属箔張り積層板。
- 請求項1〜2のいずれかに記載の樹脂組成物の溶液を金属箔又はフィルムの表面に塗工、乾燥させて成ることを特徴とする樹脂シート。
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