JPH07247338A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
エポキシ樹脂組成物Info
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- JPH07247338A JPH07247338A JP4088094A JP4088094A JPH07247338A JP H07247338 A JPH07247338 A JP H07247338A JP 4088094 A JP4088094 A JP 4088094A JP 4088094 A JP4088094 A JP 4088094A JP H07247338 A JPH07247338 A JP H07247338A
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Abstract
積層板に適した低吸水率で耐熱性、接着性に優れる物性
を、含浸性など作業性を損なうことなく得られるエポキ
シ樹脂組成物を提供することを目的とする。 【構成】エポキシ樹脂と硬化剤とから成るエポキシ樹脂
組成物において、該エポキシ樹脂は、9,9−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)フルオレン、ナフタレンジオ−
ル、テトラフェニロ−ルエタン、フェノ−ルノボラッ
ク、クレゾ−ルノボラック、ナフト−ルノボラック、ビ
スフェノ−ルAノボラックからなる群から選ばれた2官
能以上のフェノ−ル類とエピハロヒドリンとから製造さ
れる多官能エポキシ樹脂と、多官能フェノ−ル化合物と
を反応させて得られたものであって、エポキシ当量が3
00〜700g/eqの範囲であり、且つ残存フェノ−
ル性水酸基当量が500〜3000g/eqの範囲を有
することを特徴とするエポキシ樹脂組成物である。
Description
板に用いられる銅張り積層板に適した低吸水率で耐熱
性、接着性に優れる物性を、含浸性など作業性を損なう
ことなく得られるエポキシ樹脂組成物に関する。
性に優れていることから電子部品、電気機器、自動車部
品、FRP、スポ−ツ用品など広範囲に使用されてい
る。しかし、FRP、特に電子回路基板に用いられる銅
張り積層板は多層化とともに薄板化され、この用途に使
用されるエポキシ樹脂には従来以上の低吸水率と高耐熱
性が要求されている。
ポキシ樹脂は、テトラブロモビスフェノ−ルAとエピク
ロルヒドリンまたは、ビスフェノ−ルAグリシジルエ−
テルとから製造される臭素化エポキシ樹脂、例えば東都
化成株式会社製エポト−トYDB−400(エポキシ当
量380〜420g/eq、臭素含有量46〜50wt
%)や、エポト−トYDB−500(エポキシ当量45
0〜550g/eq、臭素含有率18〜22wt%)が
汎用品として用いられ、また、硬化剤としてはジシアン
ジアミド単独、あるいはポリアミン化合物との併用、硬
化促進剤として3級アミンまたはイミダゾ−ルなどの組
合せで用いられている。
熱性向上の手法としては、エポキシ樹脂の純度を向上さ
せる方法が知られている。例えば、エポキシ樹脂中に含
まれる不純物である加水分解性塩素成分、α−ジオ−ル
成分或いは未反応フェノ−ル成分などを極限まで減少さ
せる方法である。このタイプのエポキシ樹脂として例え
ばエポト−トYDB−530(エポキシ当量530g/
eq、臭素含有率21.7wt%)があるが耐熱性向上
には限界があった。
組成物に多官能性フェノ−ル化合物を添加することによ
り吸水率を低減する方法を見いだした(特開平4−22
4820号参照)。即ち、テトラブロモビスフェノ−ル
Aとエピクロルヒドリン、または、ビスフェノ−ルAグ
リシジルエ−テルとから製造される臭素化エポキシ樹脂
と、一分子中に平均して2.5個以上のフェノ−ル性水
酸基を有する化合物とを、エポキシ当量が550〜80
0g/eqの範囲となるように反応させて得られるエポ
キシ樹脂を使用することにより、例えばジシアンジアミ
ド,ポリアミン化合物等の窒素系硬化剤成分の配合量を
減少させる事ができ、これによって、吸水率を低減させ
た。
量が800g/eq以上のエポキシ樹脂や、フェノ−ル
性水酸基を有する化合物の軟化点が高いものを使用した
エポキシ樹脂になると、樹脂粘度が増加し、ガラスクロ
スに対する含浸性が悪化するため吸水率の改良にも限界
があった。
フェノ−ル性水酸基を有する化合物を使用しないでビス
フェノ−ルAなどで単純に高分子化して得たエポキシ樹
脂は、架橋密度及び耐熱性が低下するばかりでなく、窒
素系硬化剤成分の配合量を減少させることができたにも
関わらず、吸水率の改良も見られなくなってしまうこと
がわかった。
鎖状のエポキシ樹脂が得られる為、架橋密度が低下し、
分子内に生成するアルコ−ル性水酸基により吸水率の改
良も見られなくなってしまうのである。
物を低減する方法あるいは、多官能フェノ−ル化合物を
用いる方法では、エポキシ樹脂の吸水率の低減や耐熱
性、接着性などの優れた特性を有するエポキシ樹脂を得
るには限界があった。
点を改良し、吸水率が少なく、耐熱性および接着性に優
れたエポキシ樹脂を得るため種々検討した結果、含浸性
に影響を与えることなく、吸水率悪化の原因である硬化
剤成分を低減する方法を見いだし本発明を完成したもの
で、本発明の目的は、これまでのような分子内不純物を
低減する方法、あるいは、多官能フェノ−ル化合物を用
いる方法では限界のあった吸水率の低減と耐熱性、接着
性に優れる、新規な銅張り積層板用エポキシ樹脂組成物
を含浸性など作業性に悪影響がでない方法により提供す
るものである。
シ樹脂と硬化剤とから成るエポキシ樹脂組成物におい
て、該エポキシ樹脂は、9,9−ビス(4−ヒドロキシ
フェニル)フルオレン、ナフタレンジオ−ル、テトラフ
ェニロ−ルエタン、フェノ−ルノボラック、クレゾ−ル
ノボラック、ナフト−ルノボラック、ビスフェノ−ルA
ノボラックからなる群から選ばれた2官能以上のフェノ
−ル類とエピハロヒドリンとから製造される多官能エポ
キシ樹脂と、多官能フェノ−ル化合物とを反応させて得
られたものであって、エポキシ当量が300〜700g
/eqの範囲であり、且つ残存フェノ−ル性水酸基当量
が500〜3000g/eqの範囲を有することを特徴
とするエポキシ樹脂組成物である。
定の2官能以上のフェノ−ル類とエピハロヒドリンとか
ら製造される多官能エポキシ樹脂に、エポキシ当量が3
00〜700g/eqの範囲であり、且つ残存フェノ−
ル性水酸基当量が500〜3000g/eqの範囲とな
るように多官能フェノ−ル化合物を反応させて得られた
エポキシ樹脂を使用することによって、低吸水率で耐熱
性、接着性に優れ含浸性などの作業性も優れるエポキシ
樹脂組成物を提供することができたのである。
発明において、9,9−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)フルオレン、ナフタレンジオ−ル、テトラフェニロ
−ルエタン、フェノ−ルノボラック、クレゾ−ルノボラ
ック、ナフト−ルノボラック、ビスフェノ−ルAノボラ
ックからなる群から選ばれた2官能以上のフェノ−ル類
とエピハロヒドリンとから製造される多官能エポキシ樹
脂のエポキシ当量は、110〜400g/eq程度であ
る。これらのエポキシ樹脂は単独で使用することも複数
種使用することもでき、ビスフェノ−ルA、ビスフェノ
−ルF、テトラブロモビスフェノ−ルAとエピハロヒド
リンとから製造されるエポキシ樹脂を一部併用すること
もできる。
ノ−ルA、ビスフェノ−ルF、9,9−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)フルオレン、等を代表とするフェノ−
ル類があげられる。また、これらフェノ−ル類やフェノ
−ル、クレゾ−ルとアルデヒド類の縮合により得られる
2官能以上のフェノ−ルノボラック樹脂やフロログリシ
ノ−ル、ポリパラビニルフェノ−ル、テトラフェニロ−
ルエタン、不飽和化合物とフェノ−ル類の反応物なども
あげられる。更にこれらのハロゲン化物もあげられる。
脂と多官能フェノ−ル化合物とを反応させてエポキシ当
量が300〜700g/eqの範囲であり、且つ残存フ
ェノ−ル性水酸基当量が500〜3000g/eqの範
囲のエポキシ樹脂を得るのであるが、その反応に際して
は、公知の触媒を使用する事ができる。例えば金属酸化
物、無機塩基、有機塩基およびそれらの塩類、オニウム
化合物やホスフィン類等慣用されている触媒を使用すれ
ば良い。
中に特定量のフェノ−ル性水酸基の一部分を未反応のま
ま残存させるため、触媒の量や反応温度などは使用する
原料によって種々調整する必要がある。また、ある種の
触媒では各種の方法により、触媒を失活する事ができ、
この方法により目的とする多官能エポキシ樹脂を製造す
る事もできる。触媒の失活方法としては、反応温度を下
げたりあるいは失活剤を添加したり、または温度を上げ
て触媒を熱分解するなどの手段がある。また、一軸のコ
ニ−ダ−や二軸のル−ダ−といった混合装置に代表され
る連続合成法によっても目的とする多官能エポキシ樹脂
を製造できる。要するに多官能エポキシ樹脂の末端基が
特定の数量のエポキシ基とフェノ−ル性水酸基であれ
ば、どのような方法をとっても良いのである。
キシ樹脂は、エポキシ当量が300g/eq以下では硬
化剤の使用量が多くなり、その結果耐水性に劣り、ま
た、エポキシ当量が700g/eq以上では、樹脂粘度
の増加によって含浸性が悪化するのである。そして、残
存フェノ−ル性水酸基当量についても、500g/eq
以下では特定の多官能エポキシ樹脂の配合比率が低下し
て耐熱性が悪化し、3000g/eq以上では硬化剤の
使用量が多くなり、その結果耐水性に劣り、樹脂粘度の
増加によって含浸性も悪化するのである。
ル硬化剤や酸無水物類、アミン類等の通常使用されるエ
ポキシ樹脂用硬化剤を使用する事ができるが、より好ま
しくは、貯蔵安定性、接着性及び耐熱性の面からみて、
ジシアンジアミド単独、あるいはポリアミン化合物、と
の併用あるいは硬化促進剤としての3級アミンまたはイ
ミダゾ−ル等の組み合わせで用いられる。更に、本発明
組成物には硬化促進剤、充填材、稀釈剤等の慣用の配合
剤を配合することができる。
果、窒素系硬化剤、特にジシアンジアミド系を使用した
場合、樹脂のエポキシ当量が小さいほど、すなわちジシ
アンジアミドの使用量が多いほど吸水率が大きい事がわ
かっている。従って、エポキシ樹脂を高分子化してエポ
キシ当量を大きくし、窒素系硬化剤の使用量を少なくす
れば吸水率を低減できるが、単純に高分子化すると架橋
密度が低下し、耐熱性が悪化する。そればかりか分子内
に生成するアルコ−ル性水酸基により吸水率も悪くなっ
てしまう。このため、一分子中に平均して2.5個以上
のフェノ−ル性水酸基を有する化合物を用いて、架橋密
度を落とすことなく高分子化することによって吸水率低
下、耐熱性向上を可能にした。
高くなり、ガラスクロスに対する含浸性が悪化し良好な
銅張り積層板が作成できなくなる。このため、特定の多
官能エポキシ樹脂を反応させたエポキシ樹脂中に特定量
のフェノ−ル性水酸基を一部分未反応のまま残存させ、
樹脂が増粘しない分子量で反応を止める。この残存した
フェノ−ル性水酸基が硬化剤として作用することによ
り、硬化剤として添加するジシアンジアミドの使用量が
減る。これによって、吸水率が低下し、耐熱性も維持で
き、銅箔及び層間の接着力は増し、ガラスクロスに対す
る含浸性の良好なエポキシ樹脂組成物が得られるのであ
る。
的に説明する。なお、合成したエポキシ樹脂のエポキシ
当量はJIS K 7236に準じて測定を行った。ま
た、合成例1〜4のフェノ−ル性水酸基当量は、水酸化
カリウムにより酸価を測定し、その値を換算してフェノ
−ル性水酸基当量とした。
四つ口フラスコに、エポト−トYD−128(東都化成
株式会社製 ビスフェノ−ルA型エポキシ樹脂エポキシ
当量186g/eq)484部、ZX−1142L(東
都化成株式会社製 α−ナフト−ルノボラックエポキシ
樹脂 エポキシ当量240g/eq)100部、ビスフ
ェノ−ルA 50部を仕込み、窒素ガスを流しながら加
熱溶融したのち、トリフェニルホスフィン0.05部を
加え160℃で2.5時間反応を行った。その後、テト
ラブロモビスフェノ−ルAを366部加え溶融した。こ
れに、トリフェニルホスフィン0.01部を加え160
℃で4時間反応を行ないエポキシ樹脂を得た。得られた
エポキシ樹脂のエポキシ当量は546.2g/eq、フ
ェノ−ル性水酸基当量は1510g/eqであった。
部、YDCN−702(東都化成株式会社製 o−クレ
ゾ−ルノボラックエポキシ樹脂 エポキシ当量204g
/eq)300部、ビスフェノ−ルA 62部を仕込
み、窒素ガスを流しながら加熱溶融したのち、トリフェ
ニルホスフィン0.05部を加え160℃で2.5時間
反応を行った。その後、テトラブロモビスフェノ−ルA
を324部加え溶融した。これに、トリフェニルホスフ
ィン0.01部を加え160℃で4時間反応を行ないエ
ポキシ樹脂を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当
量は421.0g/eq、フェノ−ル性水酸基当量は1
311g/eqであった。
部、YDG−414(東都化成株式会社製 テトラフェ
ニロ−ルエタンエポキシ樹脂 エポキシ当量188g/
eq)88部、ビスフェノ−ルA 57部を仕込み、窒
素ガスを流しながら加熱溶融したのち、トリフェニルホ
スフィン0.05部を加え160℃で2.5時間反応を
行った。その後、テトラブロモビスフェノ−ルAを36
6部加え溶融した。これに、トリフェニルホスフィン
0.01部を加え160℃で4時間反応を行ないエポキ
シ樹脂を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量は
554.9g/eq、フェノ−ル性水酸基当量は171
9g/eqであった。
部、YDG−414 88部 9,9−ビス(4−ヒド
ロキシフェニル)フルオレン 70部を仕込み、窒素ガ
スを流しながら加熱溶融したのち、トリフェニルホスフ
ィン0.05部を加え160℃で2.5時間反応を行っ
た。その後、、テトラブロモビスフェノ−ルA 366
部を仕込み、加熱溶融した。これに、トリフェニルホス
フィン0.01部を加え160℃で4時間反応を行ない
エポキシ樹脂を得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ
当量は489.1g/eq、フェノ−ル性水酸基当量は
1301g/eqであった。
部、ビスフェノ−ルA45部、テトラブロモビスフェノ
−ルA 366部を仕込み、加熱溶融した。これに、ト
リフェニルホスフィン0.5部を加え160℃で4時間
反応を行ないエポキシ樹脂を得た。得られたエポキシ樹
脂のエポキシ当量は709.4g/eq、フェノ−ル性
水酸基当量は375,100g/eqであった。
部、ZX−1236(東都化成株式会社製 pクレゾ−
ル−ジシクロペンタジエンの縮合物)59部、テトラブ
ロモビスフェノ−ルA 366部を仕込み、加熱溶融し
た。これに、トリフェニルホスフィン0.5部を加え1
60℃で4時間反応を行ないエポキシ樹脂を得た。得ら
れたエポキシ樹脂のエポキシ当量は694.1g/e
q、フェノ−ル性水酸基当量は471,200g/eq
であった。
部、D−5(東都化成株式会社製 o−クレゾ−ルノボ
ラック樹脂)58部、テトラブロモビスフェノ−ルA
366部を仕込み、加熱溶融した。これに、トリフェニ
ルホスフィン0.5部を加え160℃で4時間反応を行
ないエポキシ樹脂を得た。得られたエポキシ樹脂のエポ
キシ当量は807.4g/eq、フェノ−ル性水酸基当
量は253,400g/eqであった。
脂を硬化剤と混合し、得られたエポキシ樹脂組成物を使
用して銅張り積層板を製造し、その積層板の評価を行っ
た。なお、銅張り積層板の作成は以下の条件により行っ
た。メチルエチルケトンに溶解した各エポキシ樹脂に、
硬化剤ジシアンジアミド(日本カ−バイド工業株式会社
製)、硬化促進剤2エチル4メチルイミダソ−ル(四国
化成工業株式会社製)をメチルセロソルブ/ジメチルホ
ルムアミド溶液として加え、ガラスクロス(日東紡株式
会社製 WEA−116E−105F115−N)に含
浸し、150℃×6分の乾燥を行ってB−ステ−ジ化し
た。このプリプレグ8プライの上下に35μmの銅箔
(三井金属鉱業株式会社製 3EC)を重ね、170℃
×20kgf/cm2×2時間の硬化条件で成形し、厚
さ0.8mmの積層板を得た。
は配合した樹脂ワニスをガラスクロスに含浸し、目視で
判定した。含浸性がたいへん良かったものをa印で示
し、やや良かったものをb印で示した。また、通常の含
浸方法では限界に近かったものをc印で示した。吸水率
の測定はJIS C 6481 3.2に準じて銅箔を
エッチング除去したのち、JIS C 5023を参考
にして湿度90%×温度60℃の条件で96時間放置
し、重量変化から吸水率を測定した。ガラス転移温度の
測定はDuPont社製DMA 982を使用し、昇温
速度2℃/分でTanδ値を測定した。銅箔ピ−ル強さ
の測定はJIS C 6486 7.7に準じて行っ
た。層間接着強さは、銅箔をつけたままでガラスクロス
の表面の1層と下の7層の間の接着強さを銅箔ピ−ル強
さと同じように測定した。
DCN−704(東都化成株式会社製 オルソクレゾ−
ルノボラックエポキシ樹脂 エポキシ当量215g/e
q)10部混合し、硬化剤としてジシアンジアミドを
1.59部、硬化促進剤として2エチル4メチルイミダ
ゾ−ルを0.10部配合し、積層板評価を行った。得ら
れた積層板としての性能を表1に示す。
してジシアンジアミドを1.69部、硬化促進剤として
2エチル4メチルイミダゾ−ルを0.03部配合し、積
層板評価を行った。得られた積層板としての性能を表1
に示す。
DCN−704 10部混合し、硬化剤としてジシアン
ジアミドを1.64部、硬化促進剤として2エチル4メ
チルイミダゾ−ルを0.05部配合し、積層板評価を行
った。得られた積層板としての性能を表1に示す。
DCN−704 10部混合し、硬化剤としてジシアン
ジアミドを1.69部、硬化促進剤として2エチル4メ
チルイミダゾ−ルを0.05部配合し、積層板評価を行
った。得られた積層板としての性能を表1に示す。
成株式会社製 臭素化エポキシ樹脂 エポキシ当量51
4g/eq)90部にエポト−トYDCN−70410部混
合し、硬化剤としてジシアンジアミドを2.33部、硬
化促進剤として2エチル4メチルイミダゾ−ルを0.0
5部配合し、積層板評価を行った。得られた積層板とし
ての性能を表2に示す。
04 10部混合し、硬化剤としてジシアンジアミドを
1.82部、硬化促進剤として2エチル4メチルイミダ
ゾ−ルを0.07部配合し、積層板評価を行った。得ら
れた積層板としての性能を表2に示す。
04 10部混合し、硬化剤としてジシアンジアミドを
1.85部、硬化促進剤として2エチル4メチルイミダ
ゾ−ルを0.10部配合し、積層板評価を行った。得ら
れた積層板としての性能を表2に示す。
04 10部混合し、硬化剤としてジシアンジアミドを
1.64部、硬化促進剤として2エチル4メチルイミダ
ゾ−ルを0.07部配合し、積層板評価を行った。得ら
れた積層板としての性能を表2に示す。以上の結果よ
り、実施例の物はすべての点において良好であったが、
比較例1では含浸性、ガラス転移温度は良好であるが、
吸水性は実施例1〜4より高く、比較例8は吸水性、ガ
ラス転移温度は良好であるが、含浸性、銅箔ピ−ル強
さ、層間接着強さにおいて実施例1〜4より劣る。
脂と多官能フェノ−ル化合物とから製造されるエポキシ
樹脂において、エポキシ当量が300〜700g/eq
の範囲であり、且つ残存フェノ−ル性水酸基当量が50
0〜3000g/eqの範囲となるように反応させて得
られるエポキシ樹脂を用いることによって、含浸性など
の作業性を損なうことなく、耐熱性及び耐湿性、接着性
を改良できるという効果をあげたものである。
的に説明する。なお、合成したエポキシ樹脂のエポキシ
当量はJIS K 7236に準じて測定を行った。ま
た、合成例1〜4のフェノ−ル性水酸基当量は、水酸化
カリウムにより酸価を測定し、その値を換算してフェノ
−ル性水酸基当量とした。合成例5〜7のフェノ−ル性
水酸基当量は305nmのUV吸光光度計により測定し
た。
Claims (1)
- 【請求項1】 エポキシ樹脂と硬化剤とから成るエポキ
シ樹脂組成物において、該エポキシ樹脂は、9,9−ビ
ス(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン、ナフタレン
ジオ−ル、テトラフェニロ−ルエタン、フェノ−ルノボ
ラック、クレゾ−ルノボラック、ナフト−ルノボラッ
ク、ビスフェノ−ルAノボラックからなる群から選ばれ
た2官能以上のフェノ−ル類とエピハロヒドリンとから
製造される多官能エポキシ樹脂と、多官能フェノ−ル化
合物とを反応させて得られたものであって、エポキシ当
量が300〜700g/eqの範囲であり、且つ残存フ
ェノ−ル性水酸基当量が500〜3000g/eqの範
囲を有することを特徴とするエポキシ樹脂組成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4088094A JP3385440B2 (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | エポキシ樹脂組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4088094A JP3385440B2 (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | エポキシ樹脂組成物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07247338A true JPH07247338A (ja) | 1995-09-26 |
JP3385440B2 JP3385440B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=12592831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4088094A Expired - Fee Related JP3385440B2 (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | エポキシ樹脂組成物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3385440B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000039188A1 (fr) * | 1998-12-25 | 2000-07-06 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Composition de resine epoxyde, preimpregne, et rouleau a base de resine renforcee avec des fibres de renforcement |
-
1994
- 1994-03-11 JP JP4088094A patent/JP3385440B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000039188A1 (fr) * | 1998-12-25 | 2000-07-06 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Composition de resine epoxyde, preimpregne, et rouleau a base de resine renforcee avec des fibres de renforcement |
US6620510B1 (en) | 1998-12-25 | 2003-09-16 | Mitsubishi Rayon Co., Ltd. | Epoxy resin composition, prepreg, and roll made of resin reinforced with reinforcing fibers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3385440B2 (ja) | 2003-03-10 |
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