JPH0528253B2

JPH0528253B2 -

Info

Publication number: JPH0528253B2
Application number: JP60194042A
Authority: JP
Inventors: Akitoshi Sugio; Katsuro Okabe; Yukya Nakazato; Kenji Ishii
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 1985-09-03
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1993-04-23
Also published as: JPS6253342A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、テトラブロムビスフエノールＡ（以
下「TBPA」と記す）、ビスフエノールＡ（以下
「BPA」と記す）又はビスフエノールＡのノボラ
ツク（以下「NBPA」と記す）を一成分とする
エポキシ樹脂ワニスを含浸・乾燥してなるプリプ
レグを使用してなるエポキシ樹脂積層板の製造法
であり、特に、TBPAを一成分とするエポキシ
樹脂ワニスを含浸・乾燥してなるプリプレグを使
用することを特徴とする難燃性エポキシ樹脂積層
板の製造法であり、銅箔剥離強度、加熱変色性、
耐ミーズリング性、ガラス転移温度、耐溶剤性な
どに優れ、電気、電子工業分野に好適に使用され
るものである。〔従来の技術およびその問題点〕難燃性のプリント配線用ガラスエポキシ積層板
の製造法としては、ブロム化エポキシ樹脂成分を
難燃剤として使用する方法が一般的であり、例え
ば、油化シエルエポキシ(株)製；エピコート1045、
住友化学(株)製；EBS−400、ダウ・ケミカル製；
DER−542、チバガイギー製；アラルダイト
8011、大日本インキ(株)製；エピクロン152があり、
物性面からは満足できるものである。ところが、上記の方法を使用するブロム化エポ
キシ樹脂は高価であることから、これに代えて
TBPAをそのままワニス成分として使用した難
燃性のエポキシ樹脂ワニスを使用する方法が種々
検討されている（例えば、特開昭58−122927、特
開昭60−53524、特開昭58−89614、特開昭58−
74726、特開昭58−74727、特開昭58−11524）。しかしながら、TBPAをワニスの一成分とす
る方法によるガラスエポキシ積層板では、耐熱
性、曲げ強度、ガラス転移温度、銅箔剥離強度、
耐溶剤性（＝耐塩化メチレン性）などが不充分と
なつたり、物性のバランスが悪くなり、高精度を
要求される用途には不適当であつた。例えば、硬
化剤としてジシアンジアミドを用いると銅箔と樹
脂との界面に茶色の斑点（ブラウンスポツト）を
生じやすく、外観上好ましくないばかりか電気的
トラブルの原因となる。硬化剤としてノボラツク
樹脂を用いた場合には、銅箔剥離強度の低下や加
熱変色性などの問題が生じやすくるので使用量が
限定されるものである。硬化剤としてオルソトリ
ルビスグアニジンを使用する場合には、積層板の
色調が黄色がかり問題となる他、耐熱性の点から
ノボラツク樹脂を併用することが必須となり、ノ
ボラツク樹脂の伴う、加熱変色性、銅箔剥離強度
の低下などの問題が生じやすい。硬化剤としてハ
イオルソフエノールホルムアルデヒド樹脂を用い
る方法では、耐溶剤性が悪化しやすい。更に、硬
化剤として、ベンジルジメチルアミンの如き第三
級アミンを用いた場合には、積層板のガラス転移
温度（耐熱性）や耐溶剤性が悪化するという欠点
があつた。同様にTBPAの代わりにBPAやNBPAを使用
する場合にも、耐熱性や加熱変色性と銅箔剥離強
度などの物性バランスの点から同様の欠点が生じ
易いものであつた。〔発明が解決しようとする問題点〕本発明は、特にTBPAを使用した場合にも上
記の如き欠点のない難燃性エポキシ積層板を製造
する方法について検討した結果、エポキシ樹脂と
して、数平均分子量の異なる二種のものを併用す
ること、TBPA、BPA、又はNBPA（＝ビスフエ
ノールＡとホルムアルデヒドとの反応物）を従来
のノボラツク樹脂硬化剤と同様の成分として取扱
うことなどを基本として、物性バランスの優れた
エポキシ樹脂積層板、特に難燃性エポキシ樹脂積
層板が得られることを見出し、完成したものであ
る。すなわち、本発明は、数平均分子量500以下の
ビスフエノールＡ型エポキシ樹脂80〜20重量％と
数平均分子量900以上のビスフエノールＡ型エポ
キシ樹脂20〜80重量％との混合物であるエポキシ
樹脂(a)、ノボラツク樹脂とテトラブロムビスフエ
ノールＡ、ビスフエノールＡ又はビスフエノール
Ａのノボラツクとの混合物である硬化剤(b)並びに
イミダゾール系化合物を硬化促進剤(C)として用い
てなるワニスを補強基材に含浸・乾燥してなるプ
リプレグを使用することを特長とするエポキシ樹
脂積層板の製造法であり、好ましい実施態様にお
いては、硬化剤(b)の水酸基がエポキシ樹脂(a)のエ
ポキシ基１モル当たり0.6〜0.97モル、特に0.7〜
0.92モルの範囲で用いること、硬化剤(b)の一成分
であるノボラツク樹脂の水酸基がエポキシ樹脂(a)
のエポキシ基１モル当たり0.2〜0.65モル、特に
0.3〜0.55モルの範囲で用いること、硬化剤(b)の
一成分であるノボラツク樹脂が、３核体以上の多
核体60重量％以上で、かつ７核体以上の多核体50
重量％以下であること、更に硬化剤(b)の一成分と
してテトラブロムビスフエノールＡを、ワニス中
の(a)、(b)及び(c)成分の合計量の25.5〜32.5重量
％、特に28.9〜31.5重量％の範囲で用いることを
特徴とするものである。以下、本発明の構成について説明する。本発明のエポキシ樹脂(a)とは、上記の如く数平
均分子量500以下のビスフエノールＡ型エポキシ
樹脂80〜20重量％と数平均分子量900以上のビス
フエノールＡ型エポキシ樹脂20〜80重量％との混
合物を使用する。数平均分子量900以上のビスフ
エノールＡ型エポキシ樹脂としては、例えば油化
シエルエポキシ(株)製のエピコート＃1001（Mn＝
0.9×10³）、＃1002（Mn＝1.06×10³）、＃1055（Mn
＝1.35×10³）、＃1004（Mn＝1.6×10³）、＃1007
（Mn＝2.9×10³）、＃1009（Mn＝3.75×10³）、
＃1010（Mn＝5.5×10³）などがある。ここに、数平均分子量が900以上のビスフエノ
ールＡ型エポキシ樹脂が80重量％を超えるとワニ
スの補強基剤への含浸作業性が低下し、20重量％
未満では、耐熱性、耐ミーズリング性、耐塩化メ
チレン性その他の物性が悪化するので好ましくな
い。又、難燃性の積層板とする場合にはTBPA
の添加量を保持し、耐熱性その他物性を保つため
に60重量％以下とするのが好ましい。本発明の硬化剤(b)とは、上記の如くTBPA、
BPAもしくはNBPAとノボラツク樹脂との混合
物であり、硬化剤(b)の全使用量はエポキシ樹脂(a)
のエポキシ基１モル当たり0.6〜0.97モル、好ま
しくは0.7〜0.92モルの範囲である。使用量が0.6
モル未満では銅箔剥離強度が悪くなり、0.97モル
を超えると銅箔剥離強度が急激に悪化し、耐塩化
メチレン性等も悪化するので好ましくない。ノボ
ラツク樹脂としては、フエノールノボラツク樹
脂、クレゾールノボラツク樹脂などが例示され、
３核体以上の多核体60重量％以上で、かつ７核体
以上の多核体50重量％以下であること、更にフエ
ノールノボラツク樹脂の場合には３核体以上の多
核体70重量％以上、特に80重量％以上で３、４核
体が20〜35％のものが好ましく、クレゾールノボ
ラツク樹脂の場合には３核体以上の多核体が特に
70重量％以上で３、４核体が20〜40％のものが好
ましい。使用量は上記の如く、該ノボラツク樹脂
の水酸基がエポキシ樹脂(a)のエポキシ基１モル当
たり0.2〜0.65モル、特に0.3〜0.55モルの範囲と
なるようにする。0.2モル未満では、耐塩化メチ
レン性が大きく低下する傾向があり、耐熱性も不
充分となる。0.65モルを超えると、銅箔引き剥が
し強度が大きく低下する傾向があるので好ましく
ない。また、難燃性とする場合にはTBPAの添加量
をワニス中の(a)、(b)及び(c)成分の合計量の25.5〜
32.5重量％、特に28.9〜31.5重量％の範囲とする。
添加量が25.5重量％未満では、難燃性が不足し、
32.5重量％をこえると耐熱性などが劣化するので
好ましくない。本発明の硬化促進剤(c)とは、イミダゾール系化
合物であり、用いる溶剤に対する溶解性の良好な
ものであり、２−メチルイミダゾール、２−エチ
ルイミダゾール、１，２−ジメチルイミダゾー
ル、２−イソプロピルイミダゾール、２−ウンデ
シルイミダゾール、４−メチルイミダゾール、１
−エチルイミダゾール、２−ヘプタデシルイミダ
ゾール、１−エチル−４−メチルイミダゾール、
２−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シア
ノエチル−２−エチルイミダゾール、１−シアノ
エチル−２−メチルイミダゾール、１−シアノエ
チル−２−ウンデシルイミダゾール、２−フエニ
ルイミダゾール、１−エチル−２−フエニルイミ
ダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾー
ル、１−フエニル−４−メチルイミダゾール等が
例示され、加熱変色性の点から置換基としてフエ
ニル基を持たないものの方が好ましく、特に、２
−エチル−４−メチルイミダゾール、１−シアノ
エチル−２−エチルイミダゾールが好ましい。添
加量は、エポキシ樹脂(a)100重量部に対して0.05
〜5.0重量部、好ましくは0.2〜0.8重量部である。
添加量が0.05重量部未満では硬化促進効果が不足
し、5.0重量部を超えるとゲル化時間が短かくな
り、含浸、乾燥工程管理などが困難となり、銅箔
引き剥がし強度も大きく低下するので好ましくな
い。以上の成分を必須成分として、通常、有機溶媒
に溶解し、粘度300CPS以下のワニスを調製し、
補強基剤に含浸・乾燥してプリプレグとする。用
いる溶媒としては、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルセルソルブ（＝メチルグリコール）、
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミドなどが好ましい。
また、補強基剤としては、通常、電気用の積層板
に用いられる、例えば、Ｅ−ガラス、Ｃ−ガラ
ス、Ａ−ガラス及びＳ−ガラスなどが例示され、
エポキチシラン系、アミノシラン系、ビニルシラ
ン系その他のカツプリング剤で表面処理したもの
がよい。〔実施例〕以下、本発明を実施例等により説明する。実施例１〜９及び比較例１、２後記第１表に記載のエポキシ樹脂（Ｅ−
828Mn＝380エポキシ当量189、Ｅ−1001Mn＝
900エポキシ当量475、Ｅ−1004Mn＝1600エポキ
シ当量925、Ｅ−1055Mn＝1350エポキシ当量
850；油化シエルエポキシ(株)製）、TBPA、BPA、
NBPA（１量体50％、２量体10％、３量体以上40
％）、ノボラツク樹脂（ノボラツクＨ−1OH当量
106多核体分布〔１核：0.3％２核：14.1％３、４
核：24.6％５、６核：16.0％７核up：45.0％〕、ノ
ボラツクＨ−4OH当量106多核体分布〔１核：0.6
％２核：21.3％３、４核：32.5％５、６核：18.8
％７核up：26.8％〕；明和化成、プライオーヘン
ZA−1045OH当量120；大日本インキ(株)製）およ
び硬化促進剤（2E4MZ：２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール、2E4MZCN：２−シアノエチル
−４−メチルイミダゾール、BDMA：ベンジル
ジメチルアミン）を第１表の如くアセトンに溶解
混合してワニスを調製した。得られたワニスをガラス織布（旭シユエーベル
(株)製、品番7628、表面処理剤AS−431）に含浸
し、乾燥して樹脂量43％のプリプレグを得、これ
を８枚重ね、両面に厚み18μｍの銅箔（日鉱グー
ルド(株)製、JTC銅箔）を重ね180℃で２時間積層
形成して両面銅張積層板を製造した。これらの両面銅張積層板の物性測定結果を後記
第２表に示した。なお、表中の部は重量基準であり、又、物性測
定等は下記等によつた。 ●σs：銅箔引き剥がし強度、単位Kg／cm； JIS Ｃ 6481 5.7に準じて、サンプルを作成
し、東洋ボールドウイン製テンシロンUTM−
111−500にて測定。 ●ガラス転移点、単位℃；銅箔をエツチング除去した４ｍ／ｍ×70ｍ／
ｍの試験片を東洋ボールドウイン製
RHEOVIBRONで測定し、tanδの変曲点より
求めた。 ●表面抵抗；単位Ω×10¹⁴、Ａ：初期値、Ｄ−２／100：煮沸２時間後 ●半田耐熱性、単位秒．Ａ：初期値、Ｄ−６／100：煮沸６時間後Ｄ−８／100：煮沸８時間後． ●耐ミーズリング性銅箔をエツチング除去した50ｍ／ｍ×50ｍ／
ｍの試験片に1.0mmφの多数のドリル孔を開け、
６又は８時間煮沸後、水洗し、ガーゼで水分を
拭き取り、直ちに260℃の大豆油に30秒間浸漬
し、試験片のガラス織布と樹脂との密着状態を
目視観察する。Ｄ−６／100：煮沸６時間後、
Ｄ−８／100：煮沸８時間後．異常無し：○、剥がれ、膨れ等微有り：△ 剥がれ、膨れ等小有り：× ●耐塩化メチレン性銅箔をエツチング除去した50ｍ／ｍ×50ｍ／
ｍの試験片を25℃の塩化メチレンに１、３、
４、５時間浸漬した後、これを50℃の熱風循環
乾燥器内に１時間保存した後、試験片のガラス
織布と樹脂との密着状態を目視観察する。変化無し：◎、異常無し：○、白化、膨れ等有り：× 〔発明の作用および効果〕以上、発明の詳細な説明および実施例等から明
白な如く、本発明のワニスによる積層板は、耐熱
性、その他種々の物性及びそのバランスに優れた
ものであり、実用的に優れたものであることが理
解される。この理由は、分子量の異なる二種のエポキシ樹
脂を特定の比率で用い、特定の比率でノボラツク
樹脂とTBPA、BPAもしくはNBPAとを硬化剤
として用い、更に特定の触媒を選択すること等の
組合せによつて、架橋密度分布等が適度な硬化反
応がより完全に為され、耐熱性その他の物性に有
害な未反応物などが減少することなどが起こり良
好な物性バランスを発現させる結果となつたもの
と推定される。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１数平均分子量500以下のビスフエノールＡ型
エポキシ樹脂80〜20重量％と数平均分子量900以
上のビスフエノールＡ型エポキシ樹脂20〜80重量
％との混合物であるエポキシ樹脂(a)、ノボラツク
樹脂とテトラブロムビスフエノールＡ、ビスフエ
ノールＡもしくはビスフエノールＡのノボラツク
との混合物である硬化剤(b)並びにイミダゾール系
化合物を硬化促進剤(C)として用いてなるワニスを
補強基材に含浸・乾燥してなるプリプレグを使用
することを特徴とするエポキシ樹脂積層板の製造
法。２硬化剤(b)の水酸基がエポキシ樹脂(a)のエポキ
シ基１モル当たり0.6〜0.97モルである特許請求
の範囲第１項記載の製造法。３硬化剤(b)の水酸基がエポキシ樹脂(a)のエポキ
シ基１モル当たり0.7〜0.92モルである特許請求
の範囲第１項記載の製造法。４硬化剤(b)の一成分であるノボラツク樹脂の水
酸基がエポキシ樹脂(a)のエポキシ基１モル当たり
0.2〜0.65モルである特許請求の範囲第１項記載
の製造法。５硬化剤(b)の一成分であるノボラツク樹脂の水
酸基がエポキシ樹脂(a)のエポキシ基１モル当たり
0.3〜0.55モルである特許請求の範囲第１項記載
の製造法。６硬化剤(b)の一成分であるノボラツク樹脂が、
３核体以上の多核体60重量％以上で、かつ７核体
以上の多核体50重量％以下である特許請求の範囲
第１項記載の製造法。７硬化剤(b)の一成分としてテトラブロムビスフ
エノールＡを、ワニス中の(a)、(b)及び(c)成分の合
計量の25.5〜32.5重量％用いる特許請求の範囲第
１項記載の製造法。