JP6564819B2 - 難燃性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、複合金属基板及び難燃性電子材料 - Google Patents

難燃性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、複合金属基板及び難燃性電子材料 Download PDF

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Description

本発明は難燃性材料の分野に属し、難燃性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、複合金属基板及び難燃性電子材料に関する。
携帯電話、コンピュータ、ビデオカメラ、電子ゲーム機に代表される電子製品、エアコン、冷蔵庫、テレビ画像、オーディオ製品等に代表される家電機器、オフィス電器製品、及びその他の分野に使用される各種製品の大部分は、安全のために、レベルが異なるが、ほとんど難燃特性が要求される。
製品が要求される難燃特性又はレベルに達成させるために、従来技術では、材料系に難燃性物質、例えば難燃剤を添加することが一般的であるが、比較的高い難燃特性を実現するために難燃剤の使用量が大きく、一部の難燃性物質は高温又は燃焼時に有害な汚染物を発生させて、環境を汚染し、人間や動物の健康に悪影響を与え、一部の難燃剤は含有量が高い場合に材料の他の特性を損なう恐れもある。
従って、如何に難燃剤の使用量を減少させると同時に、難燃性効果を保証できるかは本分野で解決しなければならない課題となっている。
従来技術の欠陥に対して、本発明の目的は難燃性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、複合金属基板及び難燃性電子材料を提供することである。
以上の目的を達成させるために、本発明は以下の技術案を採用する。
一局面によれば、本発明は硫黄含有難燃剤、リン含有難燃剤及び/又は窒素含有難燃剤、及びノンハロゲンエポキシ樹脂を含有する難燃性樹脂組成物を提供する。
好ましくは、前記難燃性樹脂組成物において、硫黄元素の含有量が5重量%以下、例えば5重量%、4.5重量%、4重量%、3.5重量%、3重量%、2.5重量%、2重量%、1.5重量%、1重量%、0.5重量%、0.3重量%、0.2重量%、0.1重量%等、好ましくは0.5〜2重量%である。
好ましくは、前記難燃性樹脂組成物において、リン元素の含有量が0.1重量%以上、例えば0.1重量%、0.15重量%、0.2重量%、0.25重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、1.5重量%、1.8重量%、2重量%等、好ましくは0.2〜1重量%である。
好ましくは、前記難燃性樹脂組成物において、窒素元素の含有量が0.1重量%以上、例えば0.1重量%、0.15重量%、0.2重量%、0.25重量%、0.3重量%、0.4重量%、0.5重量%、0.6重量%、0.7重量%、0.8重量%、0.9重量%、1重量%、1.5重量%、1.8重量%、2重量%等、好ましくは0.1〜1重量%である。
本発明で限定される硫黄元素、リン元素及び窒素元素の含有量の範囲内では、硫黄含有難燃剤とリン含有難燃剤及び/又は窒素含有難燃剤は相乗作用を果たし、樹脂組成物の難燃特性を強化させ、それによって樹脂組成物に優れた難燃特性を付与できるだけではなく、硫黄、窒素、リン元素の含有量を低く制御し、更に該含有量範囲内では、難燃性樹脂組成物を使用して調製された銅張積層板は様々な特性を最適化させ、優れた耐熱性、耐水性、高い熱分解温度等を有するとともに、銅張積層板の統合的性能を向上させる。
本発明は、硫黄含有難燃剤以外に少量のリン含有難燃剤及び/又は窒素含有難燃剤からなる複合難燃剤を樹脂組成物に添加することによって、硫黄含有難燃剤とリン含有難燃剤及び/又は窒素含有難燃剤のそれぞれの難燃効果を互に促進して、相乗した難燃効果を実現するとともに、難燃剤の使用量を減少させて、コストを削減させる。
本発明では、難燃性樹脂組成物において、硫黄元素の含有量と窒素元素の含有量は難燃性樹脂組成物の重量を100%にするものである。
好ましくは、前記硫黄含有難燃剤は、p−ベンゼンジチオール及び/又は4,4’−ジアミノジフェニルジスルフィド、好ましくはp−ベンゼンジチオールである。
好ましくは、前記リン含有難燃剤は、DOPOエーテル化ビスフェノールA、DOPO変性エポキシ樹脂、トリス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフィン、テトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート、レゾルシノールテトラフェニルジホスフェート、リン酸トリフェニル、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、ホスファゼン難燃剤、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10−ヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド、10−(2,5−ジヒドロキシナフチル)−10−ヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド又は9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド難燃剤から選ばれる任意の1種又は少なくとも2種の混合物である。
好ましくは、前記窒素含有難燃剤はビウレア、メラミン又はメラミンリン酸塩のうちの任意の1種又は少なくとも2種の組み合わせである。
必要に応じて本発明の難燃性組成物にその他の難燃性材料を添加してもよい。
好ましくは、前記その他の難燃性材料はシリコーン難燃剤、塩素含有有機難燃剤又は無機難燃剤のうちの任意の1種又は少なくとも2種の組み合わせである。
好ましくは、前記シリコーン難燃剤はシリコーンオイル、シリコーンゴム、シランカップリング剤、ポリシロキサン又はシリコーンアルカノールアミドのうちの任意の1種又は少なくとも2種の組み合わせである。
好ましくは、前記塩素含有有機難燃剤はテトラクロロフタル酸ジオクチル、無水クロレンド酸、クロレンド酸又はテトラクロロビスフェノールAのうちの任意の1種又は少なくとも2種の組み合わせである。
好ましくは、前記無機難燃剤は水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン又はホウ酸亜鉛のうちの任意の1種又は少なくとも2種の組み合わせである。
好ましくは、前記ノンハロゲンエポキシ樹脂はビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂、フェノ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、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、イソシアネートエポキシ樹脂又はビフェニル型エポキシ樹脂から選ばれる少なくとも任意の1種又は少なくとも2種の混合物である。
好ましくは、前記難燃性樹脂組成物において、前記エポキシ樹脂の含有量が70〜95質量%、例えば70質量%、73質量%、75質量%、78質量%、80質量%、83質量%、85質量%、88質量%、90質量%、92質量%、94質量%又は95質量%である。
別の局面によれば、本発明は前記難燃性樹脂組成物を含有する熱硬化性樹脂組成物を提供する。
好ましくは、前記熱硬化性樹脂組成物は更に硬化剤を含有する。
好ましくは、前記硬化剤はジシアンジアミド、フェノール樹脂、芳香族アミン、酸無水物、活性エステル系硬化剤又は活性フェノール系硬化剤から選ばれる任意の1種又は少なくとも2種の組み合わせである。
好ましくは、前記熱硬化性樹脂組成物は更に硬化促進剤を含む。
好ましくは、前記硬化促進剤はイミダゾール系硬化促進剤、有機ホスフィン硬化促進剤又は第三級アミン硬化促進剤から選ばれる任意の1種又は少なくとも2種の混合物である。
好ましくは、前記イミダゾール系化合物は、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−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ドデシルイミダゾール又は1−シアノエチル−2−メチルイミダゾールから選ばれる任意の1種又は少なくとも2種の混合物、好ましくは2−メチルイミダゾールである。
更なる局面によれば、本発明は上記熱硬化性樹脂組成物を基板に含浸又は塗布してなるプリプレグを提供する。
好ましくは、前記基板はガラス繊維基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、セラミック基板又は炭素繊維基板等であってもよい。
本発明では、含浸又は塗布プロセスの具体的な条件について特に限定がない。「プリプレグ」は当業者が公知する「接着シート」である。
本発明は、少なくとも一枚の上記プリプレグに対して表面金属層被覆、積層、ラミネートを順に行ってなる複合金属基板を提供する。
好ましくは、前記表面被覆金属層の材質はアルミニウム、銅、鉄及びそれらを任意に組み合わせた合金である。
好ましくは、前記複合金属基板はCEM−1銅張積層板、CEM−3銅張積層板、FR−4銅張積層板、FR−5銅張積層板、CEM−1アルミ基板、CEM−3アルミ基板、FR−4アルミ基板又はFR−5アルミ基板のうちの任意の1種である。
本発明は、上記複合金属基板の表面に配線を加工してなる回路基板を提供する。
別の局面によれば、本発明は前記難燃性樹脂組成物を含有する難燃性電子材料を提供する。
好ましくは、前記難燃性電子材料は、成分として、本発明の前記難燃性樹脂組成物70〜90重量部(例えば72重量部、75重量部、78重量部、80重量部、83重量部、85重量部又は88重量部)、シリコーンフィラー15〜25重量部(例えば17重量部、20重量部、22重量部又は24重量部)、硬化剤5〜10重量部(例えば6重量部、7重量部、8重量部又は9重量部)、硬化促進剤1〜3重量部(例えば1.3重量部、1.5重量部、1.8重量部、2重量部、2.3重量部、2.5重量部又は2.8重量部)、希釈剤2〜8重量部(例えば2.3重量部、2.5重量部、3重量部、3.5重量部、4重量部、4.5重量部、5重量部、6重量部、7重量部又は7.5重量)、及び消泡剤1〜3重量部(例えば1.3重量部、1.5重量部、1.8重量部、2重量部、2.3重量部、2.5重量部又は2.8重量部)を含有する。
好ましくは、前記シリコーンフィラーはN−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン及び/又はグリシジルオキシプロピルトリメトキシシランである。
好ましくは、前記硬化剤は4,4−ジアミノジフェニルエーテル、4,4−ジアミノジフェニルスルホン、メチルテトラヒドロフタル酸無水物又はメチルヘキサヒドロフタル酸無水物のうちの任意の1種又は少なくとも2種の組み合わせである。
好ましくは、前記硬化促進剤は2−メチルイミダゾール、レゾルシノール、ジメチルベンジルアミン又は2−エチル−4−メチルイミダゾールから選ばれる任意の1種又は少なくとも2種の組み合わせである。
好ましくは、前記希釈剤は1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル又は1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテルのうちの任意の1種又は少なくとも2種の組み合わせである。
本発明の前記難燃性樹脂組成物を電子材料、例えば電子接着剤の調製に用いることによって、電子接着剤の難燃特性を向上させ、表面乾燥時間を短縮させ、粘度を低下させて、熱伝導性と安定性を改善する。
従来技術に比べて、本発明は下記有益な効果を有する。
本発明の難燃性樹脂組成物において硫黄含有難燃剤、リン含有難燃剤及び/又は窒素含有難燃剤が相乗作用することによって、調製された銅張積層板は優れた難燃性を有すると同時に、良好な耐熱性、耐水性、接着性、機械的特性及び電気特性を有する。本発明の前記難燃性樹脂組成物で調製された銅張積層板は、熱分解温度(5%重量減少)が390℃以上に達し、剥離強度が2.4kg/mm以上に達し、T−288が100秒超えで、はんだ耐熱限界が40回以上、飽和吸水率が0.22%以下であり、燃焼性(UL−94)がV−0レベルに達し、且つ難燃性樹脂組成物で調製された電子接着剤は、80℃での表面乾燥時間が9〜10min、粘度が2800〜3500mPa・s、熱伝導係数が1.19〜1.35w/m・K、硬度が40〜45Aであり、安定性が高く、難燃特性がV−0レベルに達する。
以下、具体的な実施形態を利用して本発明の技術案を更に説明する。当業者であれば、前記実施例は本発明を理解しやすくするものに過ぎず、本発明を制限するものではない。
実施例1
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール4.9gとリン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート6.2gを加えて混合して、硫黄含有量が2%、リン含有量が0.5%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド5.1gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Aとし、銅張積層板Aの特性テスト結果を表1に示す。
実施例2
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール3.8gとフェノール性水酸基当量が300.0g/eq、リン含有量が10.0%のDOPOエーテル化ビスフェノールA11.5gを加えて混合して、硫黄含有量が1.5%、リン含有量が1%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にフェノール性水酸基当量が105g/eqのノボラック樹脂46.8gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解した後、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Bとし、銅張積層板Bの特性テスト結果を表1に示す。
実施例3
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が25.8%の4,4’−ジアミノジフェニルジスルフィド0.9gとリン含有量が3.0%、エポキシ当量が300g/eqの汎用型DOPO変性エポキシ樹脂20.2gを加えて混合して、硫黄含有量が0.2%、リン含有量が0.5%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド6.6gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Cとし、銅張積層板Cの特性テスト結果を表1に示す。
実施例4
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール5.2gとフェノール性水酸基当量が300.0g/eq、リン含有量が10.0%のDOPOエーテル化ビスフェノールA11.7gを加えて混合して、硫黄含有量が2%、リン含有量が1%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にフェノール性水酸基当量が105g/eqのノボラック樹脂44.7gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Dとし、銅張積層板Dの特性テスト結果を表1に示す。
実施例5
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール4.7gと窒素含有量が47.4%のビウレア2.3gを加えて混合して、硫黄含有量が2%、窒素含有量が1%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド4.3gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Eとし、銅張積層板Eの特性テスト結果を表1に示す。
実施例6
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール3.5gと窒素含有量が66.7%のメラミン3.2gを加えて混合して、硫黄含有量が1.5%、窒素含有量が2%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にフェノール性水酸基当量が105g/eqのノボラック樹脂43.3gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Fとし、銅張積層板Fの特性テスト結果を表1に示す。
実施例7
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が25.8%の4,4’−ジアミノジフェニルジスルフィド0.8gと窒素含有量が66.7%のメラミン2.3gを加えて混合して、硫黄含有量が0.2%、窒素含有量が1.5%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド5.2gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Gとし、銅張積層板Gの特性テスト結果を表1に示す。
実施例8
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール12.5gと窒素含有量が47.4%のビウレア0.2gを加えて混合して、硫黄含有量が5%、窒素含有量が0.1%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にフェノール性水酸基当量が105g/eqのノボラック樹脂37.2gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Hとし、銅張積層板Hの特性テスト結果を表1に示す。
実施例9
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール5.0g、リン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート6.3g及び窒素含有量が47.4%のビウレア2.4gを加えて混合して、硫黄含有量が2%、リン含有量が0.5%、窒素含有量が1%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド4.2gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Iとし、銅張積層板Iの特性テスト結果を表1に示す。
実施例10
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール4.0g、リン含有量が10.0%のDOPOエーテル化ビスフェノールA11.8g及び窒素含有量が66.7%のメラミン3.6gを加えて混合して、硫黄含有量が1.5%、リン含有量が1%、窒素含有量が2%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にフェノール性水酸基当量が105g/eqのノボラック樹脂41.5gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Jとし、銅張積層板Jの特性テスト結果を表2に示す。
実施例11
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が25.8%の4,4’−ジアミノジフェニルジスルフィド1g、リン含有量が3.0%、エポキシ当量が300g/eqの汎用型DOPO変性エポキシ樹脂20.6g及び窒素含有量が66.7%のメラミン2.8gを加えて混合して、硫黄含有量が0.2%、リン含有量が0.5%、窒素含有量が1.5%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド5.0gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Kとし、銅張積層板Kの特性テスト結果を表2に示す。
実施例12
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール2.5g、リン含有量が10.0%のDOPOエーテル化ビスフェノールA11.4g及び窒素含有量が47.4%のビウレア0.2gを加えて混合して、硫黄含有量が1%、リン含有量が1%、窒素含有量が0.1%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にフェノール性水酸基当量が105g/eqのノボラック樹脂52gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Lとし、銅張積層板Lの特性テスト結果を表2に示す。
比較例1
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール5.9gを加えて混合し、硫黄含有量が2.5%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド5.0gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Mとし、銅張積層板Mの特性テスト結果を表2に示す。
比較例2
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、リン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート38.5gを加えて混合して、リン含有量が2.5%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド5.9gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Nとし、銅張積層板Nの特性テスト結果を表2に示す。
比較例3
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール7.1gを加えて混合し、硫黄含有量が3%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド4.8gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Pとし、銅張積層板Pの特性テスト結果を表2に示す。
比較例4
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、窒素含有量が47.4%のビウレア6.7gを加えて混合して、窒素含有量が3%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド3.4gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Qとし、銅張積層板Qの特性テスト結果を表2に示す。
比較例5
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、リン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート34.3g及び窒素含有量が47.4%のビウレア2.9gを混合して、リン含有量が2.5%、窒素含有量が1%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド4.8gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Rとし、銅張積層板Rの特性テスト結果を表2に示す。
比較例6
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、リン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート6.3g及び窒素含有量が47.4%のビウレア7.2gを加えて混合して、リン含有量が0.5%、窒素含有量が3%の難燃性樹脂組成物を得て、適量のアセトンを加えて溶解し、更にジシアンジアミド3.2gと2−メチルイミダゾール0.1gを加えて十分に溶解して、公知方法によって銅張積層板を調製し、この銅張積層板を銅張積層板Sとし、銅張積層板Sの特性テスト結果を表2に示す。
表1と表2のテスト結果から明らかなように、本発明の前記難燃性樹脂組成物を使用して調製された銅張積層板は、熱分解温度(5%重量減少)が365℃以上と高く、剥離強度が2.0kg/mm以上に達し、T−288が100秒超えで、はんだ耐熱限界が33回以上、飽和吸水率が0.33%以下、燃焼性(UL−94)がV−0レベルに達する。
硫黄含有難燃剤とリン含有難燃剤を含有する難燃性樹脂組成物については、リン含有難燃剤を使用せず、硫黄元素含有量が実施例1における硫黄とリン元素の全含有量になるように硫黄含有難燃剤の量を増加すると(比較例1)、調製された銅張積層板は、難燃性及びその他の特性がいずれも低下し、同様に、硫黄含有難燃剤を使用せず、リン元素含有量が実施例1における硫黄とリン元素の全含有量になるようにリン含有難燃剤の量を増加すると(比較例2)、調製された銅張積層板は、難燃性及びその他の特性が悪くなり、それにより、本発明では硫黄含有難燃剤とリン含有難燃剤は難燃特性について相乗作用を果たすことが分かる。
硫黄含有難燃剤と窒素含有難燃剤を含有する難燃性樹脂組成物については、窒素含有難燃剤を使用せず、硫黄元素含有量が実施例5における硫黄と窒素元素の全含有量になるように硫黄含有難燃剤の量を増加すると(比較例3)、調製された銅張積層板は、難燃性及びその他の特性がいずれも悪くなり、同様に、硫黄含有難燃剤を使用せず、窒素元素含有量が実施例5における硫黄と窒素元素の全含有量になるように窒素含有難燃剤の量を増加すると(比較例4)、調製された銅張積層板は、難燃性及びその他の特性が低下し、それにより、本発明では硫黄含有難燃剤と窒素含有難燃剤は難燃特性について相乗作用を果たすことが分かる。
硫黄含有難燃剤、窒素含有難燃剤及びリン含有難燃剤を含有する難燃性樹脂組成物については、硫黄含有難燃剤を使用せず、リン元素含有量が実施例9における硫黄元素とリン元素の全含有量になるようにリン含有難燃剤の量を増加し(比較例5)、又は窒素元素含有量が実施例9における窒素元素と硫黄元素の全含有量になるように窒素含有難燃剤の量を増加すると(比較例6)、得た銅張積層板は難燃特性が低下し、その他の特性(例えば耐熱性、耐水性等)が全て低下し、それにより、硫黄含有難燃剤、リン含有難燃剤及び窒素含有難燃剤が相乗作用して、調製された銅張積層板に良好な難燃性を付与すると同時に、優れた耐熱性、耐水性、接着性、機械的特性及び電気特性を持たせることが分かる。
従って、本発明の硫黄含有難燃剤とリン含有難燃剤及び/又は窒素含有難燃剤は相乗作用を果たし、樹脂組成物の難燃特性を強化させ、それによって、調製された銅張積層板は、優れた難燃性を有すると同時に、良好な耐熱性、耐水性、接着性、機械的特性及び電気特性を持つ。
実施例13
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール4.9gとリン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート6.2gを混合して、硫黄含有量が2%、リン含有量が0.5%の難燃性樹脂組成物を得て、該難燃性樹脂組成物80重量部、N−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン20重量部、4,4−ジアミノジフェニルエーテル5重量部、2−メチルイミダゾール3重量部、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル3重量部及び消泡剤airex940 2重量部を使用して、本分野の公知方法によって、電子接着剤Aを調製し、電子接着剤Aの特性テスト結果を表3に示す。
実施例14
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール4.7gと窒素含有量が47.4%のビウレア2.3gを混合して、硫黄含有量が2%、窒素含有量が1%の難燃性樹脂組成物を得て、該難燃性樹脂組成物70重量部、グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン25重量部、4,4−ジアミノジフェニルスルホン7重量部、2−メチルイミダゾール1重量部、エチレングリコールジグリシジルエーテル2重量部、及び消泡剤airex940 1重量部を使用して、本分野の公知方法によって電子接着剤Bを調製し、電子接着剤Bの特性テスト結果を表3に示す。
実施例15
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール5.0g、リン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート6.3g及び窒素含有量が47.4%のビウレア2.4gを混合して、硫黄含有量が2%、リン含有量が0.5%、窒素含有量が1%の難燃性樹脂組成物を得て、該難燃性樹脂組成物90重量部、グリシジルオキシプロピルトリメトキシシラン15重量部、ヘキサヒドロフタル酸無水物10重量部、2−エチル−4−メチルイミダゾール2重量部、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル8重量部、及び消泡剤airex940 3重量部を使用して、本分野の公知方法によって電子接着剤Cを調製し、電子接着剤Cの特性テスト結果を表3に示す。
比較例7
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール5.9gを混合し、硫黄含有量が2.5%の難燃性樹脂組成物を得る以外、実施例13と同様な電子接着剤成分の配合比率及び調製方法を使用して、電子接着剤Dを調製し、電子接着剤Dの特性テスト結果を表3に示す。
比較例8
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、リン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート38.5gを混合して、リン含有量が2.5%の難燃性樹脂組成物を得る以外、実施例13と同様な電子接着剤成分の配合比率及び調製方法を使用して、電子接着剤Eを調製し、電子接着剤Eの特性テスト結果を表3に示す。
比較例9
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、硫黄含有量が45%のp−ベンゼンジチオール7.1gを混合して、硫黄含有量が3%の難燃性樹脂組成物を得る以外、実施例14と同様な電子接着剤成分の配合比率及び調製方法を使用して、電子接着剤Fを調製し、電子接着剤Fの特性テスト結果を表3に示す。
比較例10
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、窒素含有量が47.4%のビウレア6.7gを混合して、窒素含有量が3%の難燃性樹脂組成物を得る以外、実施例14と同様な電子接着剤成分の配合比率及び調製方法を使用して、電子接着剤Gを調製し、電子接着剤Gの特性テスト結果を表3に示す。
比較例11
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、リン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート34.3g及び窒素含有量が47.4%のビウレア2.9gを混合して、リン含有量が2.5%、窒素含有量が1%の難燃性樹脂組成物を得る以外、実施例15と同様な電子接着剤成分の配合比率及び調製方法を使用して、電子接着剤Hを調製し、電子接着剤Hの特性テスト結果を表3に示す。
比較例12
エポキシ当量が186g/eqの液体ビスフェノールAエポキシ樹脂100gを取り、リン含有量が9.0%のテトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート6.3g及び窒素含有量が47.4%のビウレア7.2gを混合して、リン含有量が0.5%、窒素含有量が3%の難燃性樹脂組成物を得る以外、実施例15と同様な電子接着剤成分の配合比率及び調製方法を使用して、電子接着剤Iを調製し、電子接着剤Iの特性テスト結果を表3に示す。
表3中の実施例13〜15と比較例7〜12のテスト結果を比較した結果、本発明で調製された電子接着剤は、硫黄含有難燃剤、リン含有難燃剤及び/又は窒素含有難燃剤の相乗作用によって、優れた難燃性を有すると同時に、表面乾燥時間が短くて、粘度が低く、熱伝導性に優れて、安定性が高いという特徴を有し、各種電子材料に適用できる。
本発明は、上記実施例によって本発明の難燃性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、複合金属基板及び難燃性電子材料を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるわけではなく、即ち、本発明は上記詳細な方法によってしか実施できないものではないことを、出願人はここに声明する。当業者であれば、本発明に対する任意の改良、本発明の製品の各原料における同等置換や補助成分の添加、具体的な形態の選択等が、本発明の保護範囲と開示範囲に属することを認識しているはずである。

Claims (14)

  1. 難燃性樹脂組成物であって、前記難燃性樹脂組成物は、硫黄含有難燃剤、及びノンハロゲンエポキシ樹脂を含み、前記難燃性樹脂組成物は、リン含有難燃剤及び/又は窒素含有難燃剤を更に含み、
    前記難燃性樹脂組成物における硫黄元素の含有量が5重量%以下であり、
    前記硫黄含有難燃剤はp−ベンゼンジチオール及び4,4’−ジアミノジフェニルジスルフィドからなる群より選択される1種又は2種の組み合わせである、難燃性樹脂組成物。
  2. 前記難燃性樹脂組成物におけるリン元素の含有量が0.1重量%以上であり、
    前記難燃性樹脂組成物における窒素元素の含有量が0.1重量%以上であり、
    前記リン含有難燃剤は、DOPOエーテル化ビスフェノールA、DOPO変性エポキシ樹脂、トリス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフィン、テトラ−(2,6−キシリル)レゾルシノールジホスフェート、レゾルシノールテトラフェニルジホスフェート、リン酸トリフェニル、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、ホスファゼン難燃剤、10−(2,5−ジヒドロキシフェニル)−10−ヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド、10−(2,5−ジヒドロキシナフチル)−10−ヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド及び9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−フォスファフェナンスレン−10−オキサイド難燃剤からなる群より選択される1種又は少なくとも2種の混合物であり、
    前記窒素含有難燃剤は、ビウレア、メラミン及びメラミンリン酸塩からなる群より選択される1種又は少なくとも2種の組み合わせである、請求項1に記載の難燃性樹脂組成物。
  3. 前記難燃性樹脂組成物は、その他の難燃性材料を更に含み、
    前記その他の難燃性材料は、シリコーン難燃剤、塩素含有有機難燃剤及び無機難燃剤からなる群より選択される1種又は少なくとも2種の組み合わせである、請求項1又は請求項2に記載の難燃性樹脂組成物。
  4. 前記シリコーン難燃剤はシリコーンオイル、シリコーンゴム、シランカップリング剤、ポリシロキサン及びシリコーンアルカノールアミドからなる群より選択される1種又は少なくとも2種の組み合わせであり、
    前記塩素含有有機難燃剤は、テトラクロロフタル酸ジオクチル、無水クロレンド酸、クロレンド酸及びテトラクロロビスフェノールAからなる群より選択される1種又は少なくとも2種の組み合わせであり、
    前記無機難燃剤は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、三酸化アンチモン及びホウ酸亜鉛からなる群より選択される1種又は少なくとも2種の組み合わせである、請求項3に記載の難燃性樹脂組成物。
  5. 前記ノンハロゲンエポキシ樹脂は、ビスフェノールAエポキシ樹脂、ビスフェノールFエポキシ樹脂、フェノ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、オルトクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、イソシアネートエポキシ樹脂及びビフェニル型エポキシ樹脂からなる群より選択される1種又は少なくとも2種の混合物であり、
    前記ノンハロゲンエポキシ樹脂の含有量が70質量%〜95質量%である、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の難燃性樹脂組成物。
  6. 請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の難燃性樹脂組成物を含む、熱硬化性樹脂組成物。
  7. ジシアンジアミド、フェノール樹脂、芳香族アミン、酸無水物、活性エステル系硬化剤及び活性フェノール系硬化剤からなる群より選択される1種又は少なくとも2種の組み合わせである硬化剤を更に含む、請求項6に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  8. イミダゾール系硬化促進剤、有機ホスフィン硬化促進剤及び第三級アミン硬化促進剤からなる群より選択される1種又は少なくとも2種の混合物である硬化促進剤を更に含む、請求項7に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  9. 前記イミダゾール系硬化促進剤は、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−フェニルイミダゾール、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ドデシルイミダゾール及び1−シアノエチル−2−メチルイミダゾールからなる群より選択される1種又は少なくとも2種の混合物である、請求項8に記載の熱硬化性樹脂組成物。
  10. 請求項6〜請求項9のいずれか1項に記載の熱硬化性樹脂組成物を基板に含浸又は塗布してなるプリプレグであって、
    前記基板はガラス繊維基板、ポリエステル基板、ポリイミド基板、セラミック基板又は炭素繊維基板であるプリプレグ。
  11. 少なくとも一枚の請求項10に記載のプリプレグに対して、表面金属層被覆、積層、ラミネートを順に行ってなる複合金属基板であって、
    前記表面金属層被覆の金属層の材質はアルミニウム、銅、鉄、又はそれらを任意に組み合わせた合金である複合金属基板。
  12. 請求項11に記載の複合金属基板の表面に配線を加工してなる回路基板。
  13. 成分として、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の難燃性樹脂組成物70重量部〜90重量部、シリコーンフィラー15重量部〜25重量部、硬化剤5重量部〜10重量部、硬化促進剤1重量部〜3重量部、希釈剤2重量部〜8重量部及び消泡剤1重量部〜3重量部を含有する難燃性電子材料。
  14. 前記シリコーンフィラーはN−(β−アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリエトキシシラン及びグリシジルオキシプロピルトリメトキシシランからなる群より選択される1種又は2種の組み合わせであり、
    前記硬化剤は4,4−ジアミノジフェニルエーテル、4,4−ジアミノジフェニルスルホン、メチルテトラヒドロフタル酸無水物及びメチルヘキサヒドロフタル酸無水物からなる群より選択される1種又は少なくとも2種の組み合わせであり、
    前記硬化促進剤は2−メチルイミダゾール、レゾルシノール、ジメチルベンジルアミン及び2−エチル−4−メチルイミダゾールからなる群より選択される1種又は少なくとも2種の組み合わせである、請求項13に記載の難燃性電子材料。
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