JPH0468021A - エポキシ樹脂組成物および銅張積層板 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物および銅張積層板Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
脂主剤、エポキシ樹脂硬化剤および添加剤を含有するエ
ポキシ樹脂組成物、特にエポキシ樹脂が本来有している
良好な接着性、耐熱性等の特性をさらに向上させ、しか
も強靭性、可どう性、曲げ強度に優れたエポキシ樹脂組
成物、およびこの硬化物、ならびにこれを用いた銅張積
層板に関するものである。
により、広い産業分野で用いられている。
積層板は産業用のみならず、今まで紙フエノール銅張積
層板が主体であった民生用にもその分野を広げつつある
。
い、従来のエポキシ樹脂を用いたものでは充分に満足で
きなくなってきているのが現状である。
着強度においては充分満足できるものであるが、100
℃以上の高温になると急激にその強度は低下するため、
信頼性の面からファインパターン化の著しい高密度配線
基板等には問題がある。
おいては、赤外線の利用等により部分的に基板の温度が
高温となったり、またリフローの回数が増える傾向にあ
り、従来のエポキシ樹脂による銅張積層板においては、
パターンの銅箔のハガレ等の不具合が生じるという問題
点がある。また一部の部品においては、部分的に基板の
温度を100℃以上に上昇させるものもあり、この様な
部品を搭載する基板においても問題点がある。
薄肉化が顕著となってきており、従って強度、特に曲げ
強度が大きく、かつ強靭な基板が要求されているが、従
来のエポキシ樹脂を用いた場合には繰り返し曲げ荷重等
がかかった場合に破壊してしまうなど、基板の強度にも
問題点がある。
銅箔と基板との密着力の向上が耐熱性と併せて信頼性の
面から要求されている。さらに機器の軽薄短小化に伴う
基板の薄肉化により、曲げ強度や可どう性の向上が要求
されている。従ってこれらの要求に充分対応できるエポ
キシ樹脂および銅張積層板が要望されている。
接着性に優れ、従って高温時の銅箔と樹脂との密着強度
が高く、さらに可どう性にも優れ、かつ曲げ強度の高い
強靭なエポキシ樹脂組成物を提供することである。
に優れ、さらに曲げ強度の高い強靭なエポキシ樹脂硬化
物を提供することである。
使用することにより、高温時の銅箔と複合材との密着強
度が高く、さらに曲げ強度の高い強靭な銅張積層板を提
供することである。
および銅張積層板である。
だし、nは0−10、R1およびR2はグリシジル基、
A1〜A’は水素原子もしくは臭素原子)で表わされる
ビスフェノールA系エポキシ樹脂と、 (B)エポキシ樹脂硬化剤として、 (b2)下記一般式〔1〕(ただし、nはO,R1およ
びR2は水素原子、A1〜A4は水素原子もしくは臭素
原子)で表わされるビスフェノールAもしくはその臭素
化物、または (b2)下記一般式〔1〕(ただし、nはO,R’およ
びR2は水素原子、A1〜A4は水素原子もしくは臭素
原子)で表わされるビスフェノールAもしくはその臭素
化物が、A1〜A4のいずれかの位置でメチレン基によ
り2分子以上結合したビスフェノールAもしくはその臭
素化物のノボラック樹脂と、(C)添加剤として、下記
一般式〔1〕(ただし、nは10−1000、R1およ
びR2はアルキル基もしくは水酸化アルキル基、A1〜
Aaは水素原子もしくは臭素原子)で表わされる高分子
量ポリヒドロキシポリエーテルと を含有するエポキシ樹脂組成物。
だし、nは0〜10、R1およびR2はグリシジル基、
A1〜A’は水素原子もしくは臭素原子)で表わされる
ビスフェノールA系エポキシ樹脂と、 (B)エポキシ樹脂硬化剤として、 (b2)下記一般式〔1〕(ただし、nは0、R1およ
びR2は水素原子、A1〜A4は水素原子もしくは臭素
原子)で表わされるビスフェノールAもしくはその臭素
化物、または (b2)下記一般式〔1〕(ただし、nは0、R1およ
びR2は水素原子、A1〜A4は水素原子もしくは臭素
原子)で表わされるビスフェノールAもしくはその臭素
化物が、A1〜A4のいずれかの位置でメチレン基によ
り2分子以上結合したビスフェノールAもしくはその臭
素化物のノボラック樹脂と、(C)添加剤として、下記
一般式〔1〕(ただし、nは10〜1000、R1およ
びR2はアルキル基もしくは水酸化アルキル基、A1〜
A8は水素原子もしくは臭素原子)で表わされる高分子
量ポリヒドロキシポリエーテルと を含有するエポキシ樹脂組成物を硬化させたエポキシ樹
脂硬化物。
に含浸、硬化させた複合材の片側または両側に、銅箔を
積層した銅張積層板。
〕(ただし、nは0〜10、R1およびR2はグリシジ
ル基、A1〜八9は水素原子もしくは臭素原子)で表わ
されるビスフェノール系エポキシ樹脂である。
〕 のA”〜A8が水素原子であるビスフェノールA型
エポキシ樹脂であってもよいし、A1〜八〇の内少なく
とも1つが臭素原子で残りが水素原子である臭素化エポ
キシ樹脂であってもよい。難燃性を必要とする場合は臭
素化エポキシ樹脂が選択される。このようなビスフェノ
ール系エポキシ樹脂は。
キシ樹脂である。
しては、ビスフェノールAおよび/またはハロゲン化ビ
スフェノールAとエピクロルヒドリンとの反応で得られ
るジグリシジルエーテルが使用できる。また市販品も使
用でき、例えばエピコート828(前記一般式〔1〕の
R1およびR2がグリシジル基、nが約0.L A1〜
A8が水素原子)、エピコート1001(前記一般式〔
1〕のR1およびR2がグリシジル基、nが約2.0.
A1〜八〇が水素原子)、エビコート1004(前記
一般式〔1〕のR1およびR2がグリシジル基、nが約
4.4、A”−A″が水素原子)、エピコート5046
(前記一般式〔1〕の81およびR2がグリシジル基、
nが約1.4、A1〜A4が水素原子、A″′〜A8の
内2個が臭素原子で残りが水素原子)、およびエピコー
ト5050 (前記一般式(1)のR1およびR2がグ
リシジル基、nが約1.3、A1〜A8が臭素原子)(
いずれも油化シェルエポキシ(株)製、商品名)等があ
げられる。これらのビスフェノールA系エポキシ樹脂は
単独で用いてもよいし、混合して用いることもできる。
キシ樹脂に非ビスフェノールA系エポキシ樹脂を、本発
明の目的を損なわない範囲で混合して使用することもで
きる。
一般式〔1〕(ただし、nはO、R1およびR2は水素
原子、A1〜A4は水素原子もしくは臭素原子)で表わ
されるビスフェノールAもしくはその臭素化物(b2)
、または前記一般式〔1〕(ただし、nは01R1およ
びR2は水素原子、A1〜A4は水素原子もしくは臭素
原子)で表わされるビスフェノールAもしくはその臭素
化物が、A1〜A4のいずれかの位置でメチレン基によ
り2分子以上結合したビスフェノールAもしくはその臭
素化物のノボラック樹脂(b2)である。
(A)としてのエポキシ樹脂と同様にビスフェノールA
型の骨格を有していることに特徴があり、これにより強
靭性、耐熱性が付与される。さらに耐熱性を必要とする
場合はビスフェノールAもしくはその臭素化物のノボラ
ック樹脂が選択される。
、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(
前記一般式(1)のR1およびR2が水素原子、nが0
、A1〜A4が水素原子)、2,2−ビス(3,5−ジ
ブロム−4−ヒドロキシフェニル)プロパン(前記一般
式〔1〕のR1およびR2が水素原子、nがO,A’〜
A4が臭素原子)およびそれらをフェノール成分とする
ノボラック樹脂(前記一般式〔1〕のA1〜A4のいず
れかの位置でメチレン基により2分子以上結合)等があ
げられる。
(ただし、nは10−1000. R1およびR2はア
ルキル基もしくは水酸化アルキル基、A1〜A’は水素
原子もしくは臭素原子)で表わされる高分子量ポリヒド
ロキシポリエーテルである。
およびエポキシ樹脂硬化剤(B)と同様にビスフェノー
ルA型の骨格を有していることに特徴がある。すなわち
添加剤(C)のビスフェノールA型の骨格により、ビス
フェノールA系エポキシ樹脂主剤(A)およびエポキシ
樹脂硬化剤(B)と同様に強靭性、耐熱性が付与される
のみならず、高分子量ポリヒドロキシポリエーテルの作
用により接着力および曲げ強度が大幅に向上する。
ポリエーテルは、高分子量の線状ポリマーであるが、樹
脂主剤(A)およびエポキシ樹脂硬化剤(8)の基本的
な分子構造が同一であるため、これらの3成分はミクロ
な相分離を生じることなく充分に混合される。
用でき、例えばフェノトートYP−40(前記一般式〔
l〕のR1およびR2がアルキル基または水酸化アルキ
ル基、nが約50、A1〜A8が水素原子)、フェノト
ートYP−50(前記一般式〔1〕の81およびR2が
アルキル基または水酸化アルキル基、 nが約50、A
1〜Allが水素原子)、フェノトートYP−60(前
記一般式〔1〕のR1およびR2がアルキル基または水
酸化アルキル基、nが約50、A1〜A8が水素原子)
、 フェノトートYPB−40(前記一般式〔1〕のR
1およびR2がアルキル基または水酸化アルキル基、n
が約50、A1〜A8が水素原子および臭素原子)(い
ずれも東部化成(株)製、商品名)等があげられる。
シ樹脂硬化剤(B)および添加剤(C)がいずれも同じ
ビスフェノールA型の骨格を有しているというところに
最大の特徴を持っている。すなわちエポキシ樹脂主剤(
A)、エポキシ樹脂硬化剤(B)および添加剤(C)の
3成分の基本的な分子構造が同一であるため、分子レベ
ルで混合しあってミクロな相分離を生じず、従ってその
効果として耐熱性や密着強度が高く、さらに曲げ強度の
高い強靭なエポキシ樹脂組成物が得られる。
脂組成物の場合、各成分を均一に混合することが非常に
困難となり、例え均一に溶解した樹脂組成物を充分な機
械的攪拌により達成したとしても、長時間の放置または
プリプレグ製造時等にミクロな相分離を生じてしまい、
それにより耐熱性の低下をきたしたり、密着力が充分向
上しなかったりする。
と同様に触媒を用いることができる。好適に用いられる
触媒としては、2−メチルイミダゾール、2−エチル−
4−メチルイミダゾール、■−ベンジルー2−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、2−へブタデシルイミダゾール等の
イミダゾール化合物、テトラエチルアミン、ベンジルジ
メチルアミン、2,4゜6−トリス(ジメチルアミノメ
チル)フェノール等の三級アミン化合物、ジシアンジア
ミドおよびその誘導体、ならびにBF、−モノエチルア
ミン等がある。
樹脂に用いられる溶剤類を用いることができる。例えば
、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアル
コール等のアルコール類、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン等の芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケ
トン類、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチ
ルエーテルアセテート等のエチレングリコール、ジエチ
レングリコールのエーテル類およびその酢酸エステルな
どの溶剤が好適に用いられるが、N、N−ジメチルホル
ムアミド、N、N−ジメチルアセトアミド等のアミド類
5N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド等の極
性溶媒も用いることができる。これらの溶剤は単独で用
いてもよく、2種以上併用してもよい。
シ樹脂に用いられる充填剤、染料、顔料等の他の添加剤
を用いることもできる。
キシ樹脂硬化剤(B)および添加剤(C)のそれぞれの
配合比率は特に制限されないが、(A)のエポキシ当量
に対して(B)のフェノール当量が0.7〜1.2当量
となる割合が硬化物の特性から見て好適である。また(
C)は(A) + (B)に対して重量%で0.1〜2
0%の範囲が好適である。すなわち耐熱性を重視する場
合は(C)の量を少なく、また接着性、強靭性を重視す
る場合には(C)の量を多く配合するのがよい。
(C)の各成分、 ならびに添加される他の成分を混合
することにより製造される。
、そのまま従来のエポキシ樹脂と同様に使用することが
できるが、さらに本発明のエポキシ樹脂組成物はそれ自
身を添加剤として他のエポキシ樹脂に添加し、添加後の
エポキシ樹脂の特性を向上させることもできる。ただし
その場合添加剤としての本発明のエポキシ樹脂組成物は
、添加されるエポキシ樹脂および硬化剤成分に対して。
靭性の向上に顕著な効果が見ら九ない。
同様の分野で使用することができるが。
め、このような特性が要求される分野において好適に利
用される。
物を硬化させることにより得られる。
ス布、ガラスマット、アラミド布等の繊維基材に含浸、
硬化させた複合材の片側または両側に、銅箔を積層した
ものである。
板と同様の方法で製造することができる。
な繊維基材に直接無溶剤で本発明の樹脂組成物を含浸さ
せるか、または溶剤に一時溶解させてワニスとし、これ
を上記繊維基材に含浸させた後、溶剤のみを除去してい
わゆるプリプレグの形態とした後、銅箔をその片側また
は両側に積層し。
複合材との密着強度が高く、さらに曲げ強度が高く強靭
である。
て使用することができる。
ポキシ(株)製、エポキシ当量180−190、商品名
)を用い、これにエポキシ樹脂硬化剤(B)として2,
2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのノボラ
ック(フェノール当量150)をフェノール当量/エポ
キシ当量比(以下PE/EE比と称する)で0.85に
なる様に配合したものに対し、添加剤(C)としてフェ
ノトートYP−50(東部化成(株)製、商品名)を樹
脂主剤(A)およびエポキシ樹脂硬化剤(B)の合計量
に対し10重量%配合し、さらに触媒として2−エチル
−4−メチルイミダゾールを他の樹脂成分に対し0.1
重量%配合したものを、メチルエチルケトンに固形分5
0%になる様に溶解させ、エポキシワニスを得た。
布に含浸、乾燥させて樹脂含有量50重量%のプリプレ
グを得た。このプリプレグを4枚重ねて両面に35μm
の銅箔を介し、プレス成形を行い銅張積層板を得た。成
形条件はプレス温度180℃、プレス圧力40kg/a
J、プレス時間90分とした。この銅張積層板の特性に
ついての評価結果を表1に示す。
エポキシ(株)製、エポキシ当量480、商品名)を用
い、また触媒としてベンジルジメチルアミンを用いた他
は実施例1と同様にして銅張積層板を得た。
。
エポキシ(株)製、エポキシ当量450〜500、商品
名)を用い、PE / EE比を0.95とし、また添
加剤(C)としてフェノトートYPB−40(東部化成
(株)製、商品名)を5重量%用いた他は実施例1と同
様にして銅張積層板を得た。この銅張積層板の特性につ
いての評価結果を表1に示す。
スフェノールA系多官能エポキシ樹脂TACTIX−7
42(ダウケミカル社製、エポキシ当量162、商品名
)およびビスフェノールA系エポキシ樹脂のエピコート
5046 (油化シェルエポキシ(株)製、エポキシ当
量460〜490、商品名)を重電比で1対1に配合し
たものを用い、これにエポキシ樹脂硬化剤(B)として
2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンのノ
ボラック (フェノール当量180)をPE/EE比で
0.90になる様に配合したものに対し、添加剤(C)
としてフェノトートYP−40(東部化成(株)製、商
品名)を樹脂主剤(A)およびエポキシ樹脂硬化剤(B
)の合計量に対し10重景気配合し、さらに触媒として
2−フェニルイミダゾールを他の樹脂成分に対し0.1
5重量%配合したものを、アセトンに固形分55%にな
る様に溶解させ、エポキシワニスを得た。
含浸、乾燥させて樹脂含有量48重量%のプリプレグを
得た。このプリプレグを4枚重ねて両面に35μmの銅
箔を介し、プレス成形を行い銅張積層板を得た。成形条
件はプレス温度180℃、プレス圧力40kg/ad、
プレス時間100分とした。その銅張積層板の特性につ
いての評価結果を表1に示す。
ドロキシフェニル)プロパンをPE/EE比で0.80
になる様に配合し、触媒としてジシアンジアミドを1.
0重量%配合した他は実施例4と同様にして銅張積層板
を得た。この銅張積層板の特性についての評価結果を表
1に示す。
スフェノールA系多官能エポキシ樹脂EPPN−502
(日本化薬(株)製、エポキシ当量160〜180、商
品名)およびビスフェノールA系エポキシ樹脂のエピコ
ート5050(油化シェルエポキシ(株)製、エポキシ
当量380〜410、商品名)を重量比で1対1に配合
したものを用い、これにエポキシ樹脂硬化剤(8)とし
て2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパンの
ノボラック(フェノール当量180)をPE / EE
比で0.90になる様に配合したものを用い、さらに添
加剤(C)としてフェノトートYP−60(東部化成(
株)製、商品名)を樹脂主剤(A)およびエポキシ樹脂
硬化剤(B)の合計量に対し10重量%配合し、さらに
触媒として2−エチル−4−メチルイミダゾールを用い
た他は実施例4と同様にして銅張積層板を得た。この銅
張積層板の特性についての評価結果を表1に示す。
を使用せず、非ビスフェノールA系多官能エポキシ樹脂
EPPN−502のみを用いた他は実施例6と同様にし
て銅張積層板を得た。しかしこの銅張積層板は実施例1
〜6と比較して外観上白濁していた。おそらくこれは添
加剤(C)がプリプレグ製造時に相分離したものと思わ
れる。その銅張積層板の特性についての評価結果を表1
に示す。
ボラックの代わりにジアミノジフェニルスルホンを樹脂
主剤(A)100重量部に対して20重量部配合した他
は実施例6と同様にして銅張積層板を得た。
白濁していた。その銅張積層板の特性についての評価結
果を表1に示す。
層板を得た。この銅張積層板は外観上は実施例1〜6と
同様に良好であったが、銅箔接着強度、曲げ強度などは
小さかった。その銅張積層板の特性についての評価結果
を表1に示す。
成物およびそれにより得られた銅張積層板は、樹脂主剤
(A)、エポキシ樹脂硬化剤(B)および添加剤(C)
のいずれにもビスフェノールA型の骨格を有するものを
用いたため、それぞれが分子レベルで混合しあい、耐熱
性、密着性および曲げ強度を兼ね備えている。
シ樹脂硬化剤(B)および添加剤(C)のいずれにも、
ビスフェノールA型の骨格を有しているものを使用する
ようにしたので、耐熱性および接着性に優れ、従って高
温時の銅箔と樹脂との密着強度が高く、さらに可どう性
にも優れ、かつ曲げ強度の高い強靭なエポキシ樹脂組成
物が得られる。
、さらに曲げ強度の高い強靭なエポキシ樹脂硬化物が得
られる。
ることにより、高温時の銅箔と複合材との密着強度が高
く、さらに曲げ強度の高い強靭な銅張積層板が得られる
。
Claims (3)
- (1)(A)樹脂主剤として、下記一般式〔1〕(ただ
し、nは0〜10、R^1およびR^2はグリシジル基
、A^1〜A^8は水素原子もしくは臭素原子)で表わ
されるビスフェノールA系エポキシ樹脂と、 (B)エポキシ樹脂硬化剤として、 (b1)下記一般式〔1〕(ただし、nはO、R^1お
よびR^2は水素原子、A^1〜A^4は水素原子もし
くは臭素原子)で表わされるビスフェノールAもしくは
その臭素化物、または (b2)下記一般式〔1〕(ただし、nはO、R^1お
よびR^2は水素原子、A^1〜A^4は水素原子もし
くは臭素原子)で表わされるビスフェノールAもしくは
その臭素化物が、A^1〜A^4のいずれかの位置でメ
チレン基により2分子以上結合したビスフェノールAも
しくはその臭素化物のノボラック樹脂と、 (C)添加剤として、下記一般式〔1〕(ただし、nは
10〜1000、R^1およびR^2はアルキル基もし
くは水酸化アルキル基、A^1〜A^8は水素原子もし
くは臭素原子)で表わされる高分子量ポリヒドロキシポ
リエーテルと を含有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔1〕 - (2)(A)樹脂主剤として、下記一般式〔1〕(ただ
し、nは0〜10、R^1およびR^2はグリシジル基
、A^1〜A^8は水素原子もしくは臭素原子)で表わ
されるビスフェノールA系エポキシ樹脂と、 (B)エポキシ樹脂硬化剤として、 (b1)下記一般式〔1〕(ただし、nはO、R^1お
よびR^2は水素原子、A^1〜A^4は水素原子もし
くは臭素原子)で表わされるビスフェノールAもしくは
その臭素化物、または (b2)下記一般式〔1〕(ただし、nはO、R^1お
よびR^2は水素原子、A^1〜A^4は水素原子もし
くは臭素原子)で表わされるビスフェノールAもしくは
その臭素化物が、A^1〜A^4のいずれかの位置でメ
チレン基により2分子以上結合したビスフェノールAも
しくはその臭素化物のノボラック樹脂と、 (C)添加剤として、下記一般式〔1〕(ただし、nは
10〜1000、R^1およびR^2はアルキル基もし
くは水酸化アルキル基、A^1〜A^8は水素原子もし
くは臭素原子)で表わされる高分子量ポリヒドロキシポ
リエーテルと を含有するエポキシ樹脂組成物を硬化させたことを特徴
とするエポキシ樹脂硬化物。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・〔1〕 - (3)請求項(1)記載のエポキシ樹脂組成物を繊維基
材に含浸、硬化させた複合材の片側または両側に、銅箔
を積層したことを特徴とする銅張積層板。
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