JPH0710962A - エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物を用いたプリプ レグ、及びプリプレグを用いた絶縁基板 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂組成物を用いたプリプ レグ、及びプリプレグを用いた絶縁基板

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JPH0710962A
JPH0710962A JP15528993A JP15528993A JPH0710962A JP H0710962 A JPH0710962 A JP H0710962A JP 15528993 A JP15528993 A JP 15528993A JP 15528993 A JP15528993 A JP 15528993A JP H0710962 A JPH0710962 A JP H0710962A
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Shingo Yoshioka
愼悟 吉岡
Takehiro Ishida
武弘 石田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers

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  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 誘電率及び誘電正接の良好なエポキシ樹脂組
成物、このエポキシ樹脂組成物を用いたプリプレグ、及
びこのプリプレグを用いた絶縁基板を提供する。 【構成】 エポキシ樹脂組成物は、エポキシ樹脂とし
て、メチン結合を有し、ベンゼン環にアルキル置換基を
有し、このアルキル置換基が分子中で20〜40wt%
の3官能エポキシ樹脂を含み、硬化剤として、下式
〔1〕又は〔2〕で表される化合物いずれかを成分とし
て含み、且つ、上記アルキル置換基の含有量が、エポキ
シ樹脂、硬化剤の反応生成物を主成分とする固形分に対
し、7〜25wt%である。このエポキシ樹脂組成物を
用い、プリプレグを作製し、このプリプレグを用い、絶
縁基板を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はエポキシ樹脂組成物、こ
のエポキシ樹脂組成物を用いたプリプレグ、及び、この
プリプレグを用いた絶縁基板に関し、この絶縁基板はコ
ンピュータ、電話交換機等に有用なものである。
【0002】
【従来の技術】近年のエレクトロニクスの急速な発展に
伴って、電話交換機等に用いられるプリント配線板に用
いられる絶縁基板において、低誘電率、及び低誘電正接
の要求が高まっている。エポキシ樹脂を材料とする絶縁
基板においても、例外ではなく、誘電率及び誘電正接の
さらなる低下が求められている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の事実に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、誘電
率及び誘電正接の良好なエポキシ樹脂組成物、このエポ
キシ樹脂組成物を用いたプリプレグ、及びこのプリプレ
グを用いた絶縁基板を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明のエポキシ樹脂組
成物は、エポキシ樹脂として、メチン結合を有し、ベ
ンゼン環にアルキル置換基を有し、このアルキル置換基
が分子中で20〜40wt%の3官能エポキシ樹脂を含
み、硬化剤として、下式〔1〕、又は、下式〔2〕で
表される化合物いずれかを成分として含み、且つ、上
記アルキル置換基の含有量が、エポキシ樹脂、硬化剤の
反応生成物を主成分とする固形分に対し、7〜25wt
%であることを特徴とする。
【0005】
【化3】
【0006】
【化4】
【0007】本発明のプリプレグは、請求項1又は2記
載のエポキシ樹脂組成物を用い、このエポキシ樹脂組成
物を基材に含浸し、半硬化した状態にあることを特徴と
する。
【0008】本発明の絶縁基板は、請求項3又は4記載
のプリプレグを用い、このプリプレグを加熱し、エポキ
シ樹脂が完全に硬化した状態にあることを特徴とする。
【0009】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
エポキシ樹脂組成物を構成するエポキシ樹脂として、メ
チン結合を有し、ベンゼン環にアルキル置換基を有する
3官能エポキシ樹脂を含有する。上記3官能エポキシ樹
脂分子中で、上記アルキル置換基の含有量は20〜40
wt%の範囲に制限される。上記アルキル置換基の存在
により、このエポキシ樹脂が硬化した硬化物の誘電率が
低くなる。この3官能エポキシ樹脂としては、例えば下
式構造式〔3〕で示されるエポキシ樹脂が挙げられる。
【0010】
【化5】
【0011】本発明のエポキシ樹脂組成物に用いるエポ
キシ樹脂としては、上述の3官能エポキシ樹脂と共に、
ビスフェノールA型エポキシ樹脂、難燃性の高いブロム
化ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ブロム化ノボラッ
ク型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂等を1種又はそれ以
上併用してもよい。
【0012】本発明のエポキシ樹脂組成物は、必要に応
じて、難燃剤として、例えば、トリブロモフェニルマレ
イミド等の難燃剤を用いてもよい。このトリブロモフェ
ニルマレイミドを用いると得られる絶縁基板の誘電率が
低下するので好ましい。
【0013】本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化剤と
して、前記〔1〕、又は、前記〔2〕で表される化合物
いずれかを成分を含有する。上記化合物を用いると、エ
ポキシ樹脂組成物の硬化物の誘電率を低下することがで
きる。なお、硬化剤としては、上述の化合物と共に、ジ
シアンジアミド等を併用してもよい。
【0014】上記アルキル置換基の含有量は、上記エポ
キシ樹脂、硬化剤の反応生成物を主成分とする固形分に
対し、7〜25wt%の範囲に制限される。上記反応生
成物を主成分とする固形分としては、エポキシ樹脂、硬
化剤、難燃剤が挙げられる。上記アルキル置換基の含有
量が、7wt%未満であると、得られる絶縁基板の誘電
率が劣る。
【0015】本発明のエポキシ樹脂組成物は、必要に応
じて、ベンジルジメチルアミンのような第3級アミン、
2エチル4メチルイミダゾール(2E4MZ)のような
イミダゾ−ル類等の触媒、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル等の溶媒が用いられる。
【0016】上述の材料を混合して、本発明のエポキシ
樹脂組成物が得られる。本発明のプリプレグは、上記エ
ポキシ樹脂組成物を基材に含浸し、半硬化して得られ
る。上記基材としては、特に限定するものではないが、
ガラス繊維などの無機材料の方が耐熱性などに優れて好
ましい。上記基材に含浸する含浸量も限定はしないが、
特に、重量が35〜110g/m2 のガラス布を用い、
且つ、上記エポキシ樹脂組成物の含有量が45〜60w
t%であると、得られる絶縁基板の寸法変化が小さいの
で好ましい。
【0017】上記プリプレグを加熱し、エポキシ樹脂を
完全に硬化させると、本発明の絶縁基板が得られる。
【0018】
【実施例】
実施例1 エポキシ樹脂として、前記構造式〔3〕で表されるメチ
ン結合を有し、ベンゼン環にアルキル置換基を有する3
官能エポキシ樹脂(住友化学株式会社製LDX412
7、この3官能エポキシ樹脂分子中でアルキル置換基の
含有量は32wt%)を500重量部(以下部と記
す)、下記構造式〔4〕で表されるブロム化ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製YDB−4
00)を50部、硬化剤として、前記構造式〔1〕で表
される化合物(日石化学株式会社製、PP−700−3
00)を400部、触媒として2E4MZを3部、溶媒
としてプロピレングリコールモノメチルエーテルを35
0部混合し、エポキシ樹脂組成物を得た。エポキシ樹
脂、及び硬化剤の総重量に対する上記アルキル置換基の
含有量は16.8wt%であった。
【0019】
【化6】
【0020】基材として、重量が47.5g/m2 のガ
ラス布(旭シュエーベル株式会社製工業用ガラスクロ
ス)を用い、この基材に上記エポキシ樹脂組成物を含浸
し、樹脂が半硬化したプリプレグを得た。このプリプレ
グのエポキシ樹脂組成物の含有量は58wt%であっ
た。
【0021】次に上記プリプレグ1枚を用い、温度17
0℃、圧力30kg/cm2 で90分、加熱加圧して、
樹脂を完全に硬化させ、厚さ0.07mmの絶縁基板を
得た。
【0022】実施例2 エポキシ樹脂として、前記構造式〔3〕で表される3官
能エポキシ樹脂(住友化学株式会社製LDX412
7)、下記構造式〔5〕で表されるブロム化ノボラック
型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製ブレン)、硬化剤
として、前記構造式〔1〕で表される化合物(日石化学
株式会社製、PP−700−300)、触媒として2E
4MZ、溶媒としてプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルを用い、表1の配合で混合し、エポキシ樹脂組成
物を得た。エポキシ樹脂、及び硬化剤の総重量に対する
上記アルキル置換基の含有量は16.8wt%であっ
た。
【0023】
【化7】
【0024】基材として、重量が102g/m2 のガラ
ス布(旭シュエーベル株式会社製工業用ガラスクロス)
を用い、この基材に上記エポキシ樹脂組成物を含浸し、
樹脂が半硬化したプリプレグを得た。このプリプレグの
エポキシ樹脂組成物の含有量は50wt%であった。次
に実施例1と同様に加熱加圧して、厚さ0.11mmの
絶縁基板を得た。
【0025】実施例3 エポキシ樹脂として、前記構造式〔3〕で表される3官
能エポキシ樹脂(住友化学株式会社製LDX412
7)、難燃剤として、下記構造式〔6〕で表されるトリ
ブロモフェニルマレイミド(三井東圧化学株式会社製T
B−PMI)、硬化剤として、前記構造式〔1〕で表さ
れる化合物(日石化学株式会社製、PP−700−30
0)、触媒として2E4MZ、溶媒としてプロピレング
リコールモノメチルエーテルを用い、表1の配合で混合
し、エポキシ樹脂組成物を得た。エポキシ樹脂、硬化
剤、及び難燃剤の総重量に対する上記アルキル置換基の
含有量は17.2wt%であった。
【0026】
【化8】
【0027】基材として、重量が106g/m2 のガラ
ス布(旭シュエーベル株式会社製工業用ガラスクロス)
を用い、この基材に上記エポキシ樹脂組成物を含浸し、
樹脂が半硬化したプリプレグを得た。このプリプレグの
エポキシ樹脂組成物の含有量は47wt%であった。次
に実施例1と同様に加熱加圧して、厚さ0.12mmの
絶縁基板を得た。
【0028】実施例4 エポキシ樹脂として、前記構造式〔3〕で表される3官
能エポキシ樹脂(住友化学株式会社製LDX412
7)、前記構造式〔4〕で表されるブロム化ビスフェノ
ールA型エポキシ樹脂(東都化成株式会社製YDB−4
00)、硬化剤として、前記構造式〔2〕で表される化
合物(日石化学株式会社製、DPP−600−3H)、
触媒として2E4MZ、溶媒としてプロピレングリコー
ルモノメチルエーテルを用い、表1の配合で混合し、エ
ポキシ樹脂組成物を得た。エポキシ樹脂、及び硬化剤の
総重量に対する上記アルキル置換基の含有量は12.8
wt%であった。
【0029】基材として、重量が47.5g/m2 のガ
ラス布(旭シュエーベル株式会社製工業用ガラスクロ
ス)を用い、この基材に上記エポキシ樹脂組成物を含浸
し、樹脂が半硬化したプリプレグを得た。このプリプレ
グのエポキシ樹脂組成物の含有量は58wt%であっ
た。次に実施例1と同様に加熱加圧して、厚さ0.07
mmの絶縁基板を得た。
【0030】実施例5〜7 エポキシ樹脂として、前記構造式〔3〕で表される3官
能エポキシ樹脂(住友化学株式会社製ESX221、こ
の3官能エポキシ樹脂分子中のアルキル置換基の含有量
32wt%)を用いた。ブロム化エポキシ樹脂、難燃
剤、硬化剤、触媒、溶媒は実施例1〜4と同様の材料を
用い、表1又は2の配合で混合し、エポキシ樹脂組成物
を得た。アルキル置換基の含有量は表1又は2に示すと
おりであった。
【0031】実施例2と同様の基材を用い、実施例2と
同様の含有量のプリプレグを得た。次に実施例1と同様
に加熱加圧して絶縁基板を得た。
【0032】実施例8〜9 エポキシ樹脂として、前記構造式〔3〕で表される3官
能エポキシ樹脂(住友化学株式会社製LDX4127)
を用いた。ブロム化エポキシ樹脂、難燃剤、硬化剤、触
媒、溶媒は実施例1〜4と同様の材料を用い、表2の配
合で混合し、エポキシ樹脂組成物を得た。アルキル置換
基の含有量は表2に示すとおりであった。
【0033】表2に示す重量の基材を用い、表2に示す
条件のプリプレグを得た。次に実施例1と同様に加熱加
圧して絶縁基板を得た。
【0034】比較例1〜7 エポキシ樹脂として、下記構造式〔7〕で表される3官
能エポキシ樹脂(三井石化株式会社製VG−310
1)、又は下記構造式〔8〕で表される3官能エポキシ
樹脂(ダウケミカル株式会社製タクティクス742、こ
の3官能エポキシ樹脂分子中のアルキル置換基の含有量
6.7wt%)を用いた。ブロム化エポキシ樹脂、難燃
剤、硬化剤、触媒、溶媒の材料、及び配合は表3の条件
で混合し、エポキシ樹脂組成物を得た。
【0035】
【化9】
【0036】
【化10】
【0037】表3に示す重量の基材を用い、表3に示す
条件のプリプレグを得た。次に実施例1と同様に加熱加
圧して絶縁基板を得た。
【0038】
【表1】
【0039】
【表2】
【0040】
【表3】
【0041】得た実施例1〜9、及び比較例1〜7の絶
縁基板の誘電率、誘電正接、寸法変化を評価した。
【0042】誘電率は、JIS−C6481に基づい
て、比誘電率を測定した。誘電正接もJIS−C648
1に基づいて測定した。
【0043】寸法変化は寸法収縮率とZ軸膨張率を測定
した。寸法収縮率は、250×250mmに切断した上
記絶縁基板のタテ方向の所定位置a−a間の寸法を測定
し、これを初期値とする。次にこの絶縁基板に、同一の
プリプレグを上下に2枚重ね温度170℃、圧力40k
g/cm2 で30分、加熱加圧した後に、a−a間の寸
法を測定して、寸法収縮率を求めた。Z軸膨張率は、デ
ュポン株式会社製TMA測定機を用い、JIS−C64
81のTMA測定法に基づいて測定した。
【0044】
【表4】
【0045】
【表5】
【0046】結果は表4、及び表5の通り、実施例はい
ずれも比較例に比べ比誘電率、誘電正接とも良好であっ
た。実施例8及び9は、比誘電率、誘電正接とも良好で
あったが、エポキシ樹脂組成物の含有量が45〜60w
t%の範囲でないため、寸法変化が大きかった。
【0047】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物を用いる
と、誘電率、誘電正接の良好なプリプレグ、及び絶縁基
板を得ることができる。本発明で得られる絶縁基板を用
いると、電話交換機等の情報機器の分野で有用な、誘電
率、誘電正接の低下したプリント配線板が得られる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エポキシ樹脂として、メチン結合を有
    し、ベンゼン環にアルキル置換基を有し、このアルキル
    置換基が分子中で20〜40wt%の3官能エポキシ樹
    脂を含み、 硬化剤として、下式〔1〕、又は、下式〔2〕で表さ
    れる化合物いずれかを成分として含み、且つ、 上記アルキル置換基の含有量が、エポキシ樹脂、硬化
    剤の反応生成物を主成分とする固形分に対し、7〜25
    wt%であることを特徴とするエポキシ樹脂組成物。 【化1】 【化2】
  2. 【請求項2】上記エポキシ樹脂組成物の難燃剤が、ト
    リブロモフェニルマレイミドであることを特徴とする請
    求項1のエポキシ樹脂組成物。
  3. 【請求項3】請求項1又は2記載のエポキシ樹脂組成
    物を用い、このエポキシ樹脂組成物を基材に含浸し、半
    硬化した状態にあることを特徴とするプリプレグ。
  4. 【請求項4】上記基材として、重量が35〜110g
    /m2 のガラス布を用い、且つ、上記エポキシ樹脂組成
    物の含有量が45〜60wt%の範囲であることを特徴
    とする請求項3のプリプレグ。
  5. 【請求項5】請求項3又は4記載のプリプレグを用
    い、このプリプレグを加熱し、エポキシ樹脂が完全に硬
    化した状態にあることを特徴とする絶縁基板。
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