JPH07119300B2 - 耐熱性積層板用プリプレグの製造方法 - Google Patents

耐熱性積層板用プリプレグの製造方法

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JPH07119300B2
JPH07119300B2 JP30894787A JP30894787A JPH07119300B2 JP H07119300 B2 JPH07119300 B2 JP H07119300B2 JP 30894787 A JP30894787 A JP 30894787A JP 30894787 A JP30894787 A JP 30894787A JP H07119300 B2 JPH07119300 B2 JP H07119300B2
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    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/032Organic insulating material consisting of one material
    • H05K1/0346Organic insulating material consisting of one material containing N

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  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、耐熱性、耐湿性、保存安定性に優れた耐熱性
積層板用プリプレグの製造方法に関する。
(従来の技術) 近年、電子機器の発達は目覚ましく、銅張積層板の使用
も多種多用となり、かつ優れた特性のものが要求されて
いる。とりわけ、配線の高密度化に伴って配線板の多層
化、スルーホールの小径化が進み、ドリル加工時のスミ
ア発生が少ないなど、加工性の良好な銅張積層板が要求
されている。一方、生産性の向上、低コスト化の要請に
伴い、配線板の実装工程でホットエアーレベラーやリフ
ローハンダ付け等ますます厳しい加工条件が加えられて
いる。これらの中で基板である銅張積層板の耐熱性、耐
湿性はこれまで以上に優れたものが求められるようにな
ってきた。これらの要求を満たすために、一般に銅張積
層板用として広く用いられているエポキシ樹脂に代わっ
て、近年、付加反応型のポリイミド樹脂が利用されるよ
うになってきている。このポリイミド樹脂を銅張積層板
用プリプレグに用いた場合、ドリル加工時のスミアの発
生がほとんどゼロになり、また、加工工程や長期試験で
の耐熱性が格段に改良される。
しかしながら、従来用いられてきた付加反応型のポリイ
ミド樹脂は以下に述べるような種々の問題があった。
不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミドとジアミノジ
フェニルメタンとを反応させたものは、積層板用として
優れたものであるが、反面、ジアミノジェニルメタンは
反応性が高く、ワニスやプリプレグの可使時間が短いと
いう問題がある。不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイ
ミドとアミノフェノールとを反応成分とするものは、積
層板用としてバランスのとれた特性を示し加工性も優れ
ているが、耐湿性に難点があり、例えば得られたプリプ
レグや積層板の長期保存には、吸湿に格別の注意を払わ
なければならない。また、不飽和ジカルボン酸のN,N′
−ビスイミドとアミノ安息香酸とを反応させたものは、
積層板用として好適であるが、低沸点溶媒に対して溶解
性が悪く、ガラス布等への塗布に難点があり、さらに樹
脂溶液の保存にも注意しなければならない等の問題があ
った。
(発明が解決しようとする問題点) 本発明は、前述した問題点を解消するためになされたも
ので、耐熱性、耐湿性、樹脂溶液やプリプレグの保存安
定性、低沸点溶媒に対する溶解性に優れた、スミア発生
の少ない耐熱性積層板用プリプレグの製造方法を提供し
ようとするものである。
[発明の構成] (問題点を解決するための手段) 本発明の耐熱性積層板用プリプレグの製造方法は、 (A)一般式 (但し、式中R1は少なくとも2個の炭素原子を有する2
価の基、R2は炭素原子間の二重結合を含む2価の基を表
す)で示される不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミ
ド化合物、 (B)一般式 (但し、式中R3は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
基を表す)で示されるアミノフェノール、 (C)一般式 (但し、式中R4,R5,R6,R7は同一又は異なるアルキル基
を表す)で示される芳香族ジアミン、 からなる付加反応物を必須成分とする樹脂組成物を、基
材に塗布含浸後乾燥させることを特徴とするものであ
る。そして、付加反応物が(A)のN,N′−ビスイミド
化合物1モルに対し、(B)のアミノフェノールと
(C)の芳香族ジアミンとの合計量[(B)+(C)]
を0.1〜1.0モル配合するものである。
以下本発明を説明する。
まず(A)のN,N′−ビスイミド化合物と(B)のアミ
ノフェノールと(C)の芳香族ジアミンを反応させて付
加反応物を得、次いでこれを必須成分として樹脂組成物
を得る。(A)不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミ
ド化合物としては、次の一般式を有するものを使用す
る。
但し、式中R1は少なくとも2個の炭素原子を有する2価
の基、R2は炭素原子間の二重結合を含む2価の基を示
す。即ち、R1としては、直鎖状もしくは分岐状のアルキ
レン基、炭素原子5〜6個の環をもつシクロアルキレン
基、酸素、窒素または硫黄原子のうち少なくとも1個を
含む複素環式基、ベンゼン基または多環式芳香族をはじ
め、−NHCO−,−NR8−,−SiR8R9−もしくは−SO2−な
どにより結合された複数個のベンゼン基や脂環式基など
を挙げることができる。但し、R8,R9は炭素数1〜4の
アルキル基、炭素数5〜6個の環をもつシクロアルキル
基、ベンゼン基を示す。
またR2、つまり炭素原子間の二重結合を含む2価の基と
しては、例えばマレイン酸残基、シトラコン酸残基、テ
トラヒドロフタル酸残基等が挙げられる。
従って、上述したR1およびR2の条件を満たす不飽和ジカ
ルボン酸のN,N′−ビスイミド化合物としては、具体的
には次のようなものがあり、これらは各々1種又は2種
以上の混合系で使用することができる。マレイン酸N,
N′−4,4′−ジフェニルメタンビスイミド、マレイン酸
N,N′−4,4′−ジフェニルエーテルビスイミド、マレイ
ン酸N,N′−パラフェニレンビスイミド、マレイン酸N,
N′−ベンジジンビスイミド、マレイン酸N,N′−メタキ
シレンビスイミド、マレイン酸N,N′−1,5−ナフタレン
−ビスイミド、マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルス
ルホン−ビスイミド、マレイン酸N,N′−2,2′−4,4′
−ジメチレン−シクロヘキサン−ビスイミド、マレイン
酸N,N′−4,4′−ジシクロヘキシル−メタンビスイミ
ド、マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルシクロヘキサ
ン−ビスイミド、マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニル
−フェニルアミン−ビスイミド、マレイン酸N,N′−4,
4′−ジフェニル−ジフェニルシラン−ビスイミド、マ
レイン酸N,N′−4,4′−ジフェニル硫黄−ビスイミド、
マレイン酸N,N′−2,2′−(4,4′−ジフェニル)−プ
ロパン−ビスイミド、マレイン酸N,N′−メタフェニレ
ン−ビスイミド、マレイン酸N,N′−3,3′−(N,N′−
メタフェニレン−ビスベンツアミド)ビスイミドなどが
ある。
本発明に用いる(B)アミノフェノールとしては、次の
一般式を有するものを用いる。
但し、式中R3は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル基
を表す。これらの具体的な化合物としては、次のものが
挙げられ、これらは単独又は2種以上混合して使用す
る。o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p
−アミノフェノール、2−アミノ−4−クロロフェノー
ル、2−アミノ−4−メチルフェノール等がある。
本発明に用いる(C)芳香族ジアミンとしては、次の一
般式を有する芳香族ジアミンを使用する。
但し、式中、R4,R5,R6,R7は同一又は異なるアルキル基
を表すもので具体的な化合物としては、例えば4,4′−
ジアミノ−3,3′,5,5′−テトラプロピルビフェニルメ
タン、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジエチル−5,5′−ジ
プロピルジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ−3,3′−
ジエチル−5,5′−ジメチルジフェニルメタン、4,4′−
ジアミノ−3,3′,5,5′−テトラエチルジフェニルメタ
ン等が挙げられ、これらは単独又は2種以上混合して使
用する。
前述した(A)不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミ
ド化合物と(B)アミノフェノールと(C)芳香族ジア
ミンを無溶剤もしくは不活性溶媒中で加熱反応させて付
加反応物を製造する。これら3成分の配合割合は、不飽
和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミド化合物1モルに対
し、アミノフェノールと芳香族ジアミンとの合計量を0.
1〜1.0モル配合することが望ましい。その割合が0.1モ
ル未満では反応が進まず耐熱性、靭性等の特性が低下
し、また1.0モルを超えると未反応のアミンが残留し、
耐熱性が著しく低下して好ましくない。3成分の配合順
序や反応温度、溶媒は適宜選択することができ、特に限
定されるものではない。
以下、代表的な製造工程を例にあげて説明する。
反応容器内に不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミド
化合物とアミノフェノールと芳香族ジアミンとの所定の
割合で仕込み、100〜200℃に加熱して内容物を溶融し、
所定の粘度、キュアタイムまで反応を進める。この反応
物をアセトン,メチルエチルケトン,ジオキサン,テト
ラヒドロフラン,ジメチルホルムアミド(DMF)などの
溶媒に溶解して積層板用として好適な特性を有する樹脂
溶液を製造することができる。また、最初から溶媒を使
用することもできる。例えば、反応容器中に不飽和ジカ
ルボン酸のN,N′−ビスイミド化合物とアミノフェノー
ルと芳香族ジアミンとをジオキサンと共に仕込み、ジオ
キサンを還流させながら所定の粘度、キュアタイムまで
反応し、その後DMF等の溶媒を加えて冷却すれば積層板
用の樹脂溶液を製造することができる。
こうして調製された付加反応物は、用途に応じて種々の
添加剤や充填剤を配合し樹脂組成物とすることができ
る。例えば、硬化速度と調整のためイミダゾール等の触
媒、接着性付与のためカップリング剤を配合することが
できる。また難燃性付与のため難燃剤、無機充填剤を適
宜配合することができる。
以上のようにして製造した樹脂組成物を、ガラス布、ガ
ラス不織布などの基材に塗布含浸した後乾燥塔内で100
〜200℃の温度範囲内で乾燥し、耐熱性積層板用プリプ
レグを製造することができる。
このプリプレグは、所定の方法で加熱加圧され、積層
板、銅張積層板または印刷配線板の製造に使用すること
ができる。
(作用) 芳香族ジアミンとして前述した潜在性を有する特定のジ
アミンを使用することによってワニスやプリプレグの可
使時間を改良し、かつ低沸点溶媒に対しても溶解性が改
良される。そして付加反応型特有の優れた加工性をも保
持し、耐熱性に優れたプリプレグを製造することが可能
となる。
(実施例) 次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
実施例 1 撹拌機と温度計を備えたフラスコ中に、マレイン酸N,
N′−4,4′−ジフェニルメタンビスイミド358gと2−ア
ミノ−4−クロロフェノール45gと4,4′−ジアミノ−3,
3′−ジメチル−5,5′−ジエチルジフェニルメタン30g
を仕込み、撹拌しながら加熱する。100℃を超えると次
第に溶解をはじめ、褐色の液体となる。この液体を120
℃に昇温して1時間撹拌した。こうして完全にビスマレ
イミドにアミノフェノール、芳香族ジアミンを付加反応
させた後、ジオキサン、DMFで溶解して50%溶液とし、
撹拌して一様なワニスとした。次に、厚さ180μmのガ
ラス織布に、調製したワニスを塗布・含浸し、160℃の
温度で乾燥して樹脂分43重量%のプリプレグを製造し
た。このプリプレグ4枚と厚さ70μmの銅箔2枚を用
い、170℃の温度、40kg/cm2の圧力で90分間加熱加圧一
体に成形して板厚0.9mmの銅張積層板をつくった。この
銅張積層板に内層回路を形成した後、その表裏にそれぞ
れプリプレグ2枚ずつを重ね合わせ、更に上下面に厚さ
18μmの銅箔を1枚ずつ重ね合わせて4層板を作成し
た。得られた4層板について諸特性を試験したので、第
1表に示したが、耐熱性、耐湿性に優れており、本発明
の効果が確認された。また、プリプレグについて保管時
の可使時間を評価したが、第1表に示したとうり保存安
定性に良いことがわかった。
実施例 2 マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルメタンビスイミド
358gとo−アミノフェノール16gと4,4′ジアミノ−3,
3′,5,5′−テトラエチルジフェニルメタン50gをフラス
コに仕込み実施例1と同様にしてワニスを製造した。こ
のワニスを用いて実施例1とすべて同一の条件でプリプ
レグ、4層板を作成した。また同様にして諸特性を試験
したので、その結果を第1表に示したが、耐熱性、耐湿
性に優れており、本発明の効果が確認された。またプリ
プレグについて保管時の可使時間を評価したが、第1表
に示したとおり保存安定性も良いことがわかった。
実施例 3 マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルメタンビスイミド
358gとm−アミノフェノール45gと4,4′−ジアミノ−3,
3′−ジエチル−5,5′−ジプロピルジフェニルメタン30
gをフラスコに仕込み実施例1と同様にしてワニスを製
造した。このワニスを用いて実施例1とすべて同一の条
件でプリプレグ、4層板をつくった。また同様にして諸
特性を試験したので、その結果を第1表に示したが、耐
熱性、耐湿性に優れており、本発明の効果が確認され
た。またプリプレグについて、保管時の可使時間を評価
したが、第1表に示したとおり保存安定性も良いことが
わかった。
比較例 1 マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルメタンビスイミド
358gとm−アミノフェノール45gとp−アミノ安息香酸
エチルエステル41gをフラスコに仕込み、実施例1と同
様にしてワニスを製造した。このワニスを用いて実施例
1とすべて同一の条件でプリプレグ、4層板を作成し
た。また、同様にして諸特性を試験したので、その結果
を第1表に示した。
比較例 2 マレイン酸N,N′−4,4′−ジフェニルメタンビスイミド
358gとm−アミノフェノール33gと4,4′−ジアミノジフ
ェニルメタン35gをフラスコに仕込み、実施例1と同様
にしてワニスを製造した。このワニスを用いて実施例1
とすべて同一の条件でプリプレグ、4層板をつくった。
また同様にして諸特性を試験したので、その結果を第1
表に示した。
[発明の効果] 以上の説明および第1表から明らかなように、本発明の
耐熱性積層板用プリプレグの製造方法によれば、耐熱
性、耐湿性、樹脂溶液やプリプレグの保存安定性、低沸
点溶媒に対する溶解性に優れた、スミア発生の少ないプ
リプレグが得られる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)一般式 (但し、式中R1は少なくとも2個の炭素原子を有する2
    価の基、R2は炭素原子間の二重結合を含む2価の基を表
    す)で示される不飽和ジカルボン酸のN,N′−ビスイミ
    ド化合物、 (B)一般式 (但し、式中R3は水素原子、ハロゲン原子又はアルキル
    基を表す)で示されるアミノフェノール、 (C)一般式 (但し、式中R4,R5,R6,R7は同一又は異なるアルキル基
    を表す)で示される芳香族ジアミン、 からなる付加反応物を必須成分とする樹脂組成物を、基
    材に塗布含浸後乾燥させることを特徴とする耐熱性積層
    板用プリプレグの製造方法。
  2. 【請求項2】付加反応物が、(A)のN,N′−ビスイミ
    ド化合物1モルに対し、(B)のアミノフェノールと
    (C)の芳香族ジアミンとの合計量[(B)+(C)]
    を0.1〜1.0モル配合する特許請求の範囲第1項記載の耐
    熱性積層板用プリプレグの製造方法。
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