JPH073123A - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物

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JPH073123A
JPH073123A JP6070428A JP7042894A JPH073123A JP H073123 A JPH073123 A JP H073123A JP 6070428 A JP6070428 A JP 6070428A JP 7042894 A JP7042894 A JP 7042894A JP H073123 A JPH073123 A JP H073123A
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田 清 美 安
Terufumi Suzuki
木 照 文 鈴
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Abstract

(57)【要約】 【目的】硬化させて低誘電率、低誘電正接を示し、かつ
成形性に優れる硬化物を得ることができるエポキシ樹脂
組成物の提供。 【構成】下記式(I)(式中、R1 は炭素数4〜12の
アルキル基であり、nは1〜5の整数である)で表され
るフェノール化合物とホルマリンを縮合させてなるノボ
ラック樹脂(A)および/または前記ノボラック樹脂
(A)をエピハロヒドリンによってグリシジル化してな
るエポキシ樹脂(B)を含むエポキシ樹脂組成物。 【化1】

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に
関し、特に、硬化させて低誘電率、低誘電正接を示し、
かつ成形性に優れる硬化物を得ることができるエポキシ
樹脂組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の電気・電子部品の用途の拡大は目
ざましく、コンピューター機器に限られず、自動制御機
器、通信機器、事務用機器、ゲーム機器等にも、多数の
電気・電子部品が用いられるようになった。これらの電
気・電子部品を実装して電気・電子回路を構成するため
に用いられるプリント配線基板として、エポキシ樹脂を
基材に含浸させてなるプリプレグを複数枚積層してなる
積層板が用いられている。
【0003】一方、電子機器の一層の性能向上、小型化
等を図るために、積層板の低誘電率化が求められてい
る。例えば、コンピュータの演算速度を向上させるため
に、従来、回路パターンの微細化、高密度化が図られて
きた。しかし、このような手段は、物理的に限界とな
り、絶縁層である積層板を低誘電率化することで演算速
度の向上を図る必要が増してきた。
【0004】また、衛星通信分野で用いられる回路基板
用の積層板についても、伝送ロス低減を目的とした低誘
電正接化への要求に加え、さらに適切なサイズの回路を
作製するために、積層板の素材自体の低誘電率化が求め
られている。
【0005】このため、積層板の素材として、ポリエチ
レン樹脂やフッ素樹脂等を用いる試みが種々検討されて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記ポリエチ
レン樹脂やフッ素樹脂を素材として用いる積層板は、 (1)成形性が悪く、高温成形が必要である (2)寸法安定性に劣る (3)銅箔との接着強度が低下する 等の問題点がある。また、積層板の素材のガラスを石英
に変えると誘電率を低減することができるが、加工成形
時、特に穿孔時にドリルの消耗が激しくなるという問題
がある。
【0007】そこで本発明の目的は、硬化させて低誘電
率、低誘電正接を示し、かつ成形性に優れる硬化物を得
ることができるエポキシ樹脂組成物を提供することにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、下記式(I):
【0009】
【化2】
【0010】〔式中、R1 は炭素数4〜12のアルキル
基であり、nは1〜5の整数である〕で表されるフェノ
ール化合物とホルマリンを縮合反応させてなるノボラッ
ク樹脂(A)および/または前記ノボラック樹脂(A)
をエピハロヒドリンによってグリシジル化してなるエポ
キシ樹脂(B)を含むエポキシ樹脂組成物を提供するも
のである。
【0011】以下、本発明のエポキシ樹脂組成物(以
下、「本発明の組成物」という)について詳細に説明す
る。
【0012】本発明の組成物の(A)成分であるノボラ
ック樹脂は、前記式(I)で表されるフェノール化合物
とホルマリンを触媒の存在下に縮合させて得られるもの
である。
【0013】フェノール化合物を表す式(I)におい
て、R1 は炭素数4〜12のアルキル基であり、好まし
くは炭素数6〜9のアルキル基である。このフェノール
化合物の具体例として、p−オクチルフェノール、p−
ノニルフェノール、p−ヘキシルフェノール、p−ペン
チルフェノール等のアルキルフェノールが挙げられる。
これらのアルキルフェノールの中でも、ベンゼン核に最
も隣接した炭素原子が4級炭素であるアルキルフェノー
ルが、低誘電率かつ高Tgの組成物が得られる点で、好
ましい。また、本発明において、前記フェノール化合は
1種単独でも2種以上をも組み合わせて用いられる。ま
た、nは1〜5の整数である。
【0014】また、ホルマリンとして、パラホルムアル
デヒドを用いることもできる。
【0015】この縮合反応において、ホルマリンと前記
式(I)で表されるフェノール化合物の使用割合は、本
発明の組成物を硬化させて耐熱性に優れる硬化物が得ら
れる点で、通常、ホルマリン/フェノール化合物のモル
比で0.2〜1.05程度であり、好ましくは0.5〜
0.9程度である。
【0016】用いられる触媒としては、例えば、硫酸、
塩酸、硝酸、リン酸、p−トルエンスルホン酸等の酸が
挙げられる。これらの中でも、酸強度が高く、反応基質
との相溶性が良好である点で、p−トルエンスルホン酸
が好ましい。この触媒の使用量は、通常、0.5〜5モ
ル%程度である。
【0017】本発明の組成物において、ノボラック樹脂
(A)は、耐熱性に優れる硬化物が得られ、しかも適正
な溶融粘度を有するため加工時の流れ性が良好で、積層
板に適用した場合にガラスクロスへの含浸性に優れる組
成物が得られる点で、数平均分子量が、通常、400〜
1800程度のものであり、好ましくは600〜160
0程度のものである。
【0018】本発明の組成物の(B)成分として用いら
れるエポキシ樹脂は、前記ノボラック樹脂(A)をエピ
ハロヒドリンと反応させてグリシジル化してなるもので
ある。エポキシ樹脂(B)の製造に用いられるノボラッ
ク樹脂(A)は、耐熱性に優れる硬化物が得られ、しか
も適正な溶融粘度を有するため加工時の流れ性が良好
で、積層板に適用した場合にガラスクロスへの含浸性に
優れる組成物が得られる点で、前記ノボラック樹脂
(A)の中でも、数平均分子量400〜1600のもの
が好ましく、特に数平均分子量600〜1400のもの
が好ましい。
【0019】用いられるエピハロヒドリンとしては、例
えば、エピクロロヒドリン、β−メチルエピクロロヒド
リン等が挙げられる。
【0020】本発明において、エポキシ樹脂(B)の製
造におけるノボラック樹脂(A)とエピハロヒドリンと
の反応は、従来公知の種々の方法にしたがって行うこと
ができる。例えば、(a)エーテル化工程と脱ハロゲン
化水素工程とを同時に行う方法、あるいは(b)エーテ
ル化工程と脱ハロゲン化水素工程とを順次行う方法のい
ずれの方法にしたがって行ってもよい。安定した品質の
エポキシ樹脂を得ることができる点で、(b)エーテル
化工程と脱ハロゲン化水素工程とを順次行う方法が有利
である。
【0021】(a)エーテル化工程と脱ハロゲン化水素
工程とを同時に行う方法は、アルカリ化合物の存在下
に、ノボラック樹脂(A)とエピハロヒドリンとを、エ
ーテル化工程と脱ハロゲン化水素工程とを同時に行いな
がら、水の存在下に約60〜90℃の温度で反応させた
後、反応混合物から未反応のハロヒドリン類、水および
生成した塩を除去し、反応生成物であるエポキシ樹脂
(B)を乾燥して得る方法である。
【0022】用いられるアルカリ化合物としては、例え
ば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウ
ム等のアルカリ金属水酸化物が挙げられる。これらの中
でも、水酸化ナトリウムが好ましい。
【0023】この(a)の方法におけるアルカリ化合物
の使用量は、ノボラック樹脂(A)中のフェノール性水
酸基1当量に対して、1倍モル量以上、好ましくは1.
02〜1.05倍モル量である。
【0024】また、(b)エーテル化工程と脱ハロゲン
化水素工程とを順次行う方法において、エーテル化工程
で使用するエーテル化触媒としては、例えば、トリメチ
ルアミン、トリエチルアミン等の第3アミン;トリフェ
ニルホスフィン、トリブチルホスフィン等の第3ホスフ
ィン;テトラメチルアンモニウムクロリド、テトラメチ
ルアンモニウムブロマイド、テトラエチルアンモニウム
クロリド、テトラエチルアンモニウムブロマイド、塩化
コリン等の第4アンモニウム塩;テトラメチルホスホニ
ウムブロマイド、テトラメチルホスホニウムアイオダイ
ド、トリフェニルプロピルホスホニウムブロマイド等の
第4級ホスホニウム塩;ベンジルジブチルスルホニウム
クロリド、ベンジルジメチルスルホニウムクロリド等の
第3スルホニウム塩等が挙げられる。これらの中でも、
第4級アンモニウム塩が好ましい。
【0025】このエーテル化触媒の使用量は、通常、ノ
ボラック樹脂(A)中のフェノール性水酸基1当量に対
して、0.005〜5モル%の範囲である。
【0026】エーテル化工程において、ノボラック樹脂
(A)の水酸基の少なくとも30%以上、好ましくは5
0%以上、より好ましくは80%以上がエーテル化され
るまで反応が行われる。この反応は、通常、約60〜1
10℃の温度で約1〜12時間行われる。また、この反
応時に水が反応系中に存在しない方が好ましい、水が存
在する場合には、3.0重量%以下の量となるように調
整すると、好ましい。
【0027】また、脱ハロゲン化水素工程においては、
エーテル化工程の反応生成物として、未反応のエピハロ
ヒドリンを含んだまま反応に供せられる。この反応に際
して、触媒として、前記エーテル化工程で使用されたア
ルカリ金属水酸化物等のアルカリ化合物、好ましくは水
酸化ナトリウムが用いられる。
【0028】脱ハロゲン化水素工程におけるアルカリ化
合物の使用量は、通常、ノボラック樹脂(A)のフェノ
ール性水酸基1当量に対して0.5倍モル以上、好まし
くは0.8倍モル以上の割合である。ただし、アルカリ
化合物は、反応生成物のゲル化等の不都合をさけるため
に、1倍モル以下とするのが望ましい。
【0029】また、反応は、一般に約60〜100℃の
温度で約1〜3時間行われ、水酸化ナトリウムが用いら
れた場合には、副生する水を反応系から除去しながら行
うことが好ましい。水の除去は、例えば、減圧下、エピ
クロロヒドリン−水の共沸を利用して脱水を行い、エピ
クロロヒドリンを反応系に戻す方法で行うことができ
る。
【0030】反応終了後は、減圧蒸留による未反応のエ
ピハロヒドリンの除去、水洗等による副生塩の除去、お
よび必要に応じてリン酸、リン酸二水和ナトリウム等の
弱酸による中和などの後処理を行った後、反応混合物を
乾燥してエポキシ樹脂(B)を得ることができる。
【0031】以上のようにして得られるエポキシ樹脂
(B)のエポキシ当量は、積層板を製造する場合に良好
な含浸性を有する組成物が得られる点で、通常、800
g/eq以下、好ましくは600g/eq以下、さらに
好ましくは400g/eq以下である。
【0032】本発明の組成物は、前記ノボラック樹脂
(A)および/またはエポキシ樹脂(B)を含むもので
あり、ノボラック樹脂(A)単独、エポキシ樹脂(B)
単独、またはノボラック樹脂(A)とエポキシ樹脂
(B)の両成分を含むものである。本発明の組成物がノ
ボラック樹脂(A)とエポキシ樹脂(B)の両成分を含
むと、本発明の組成物を硬化させて誘電率が大きく低下
した硬化物を得ることができ、この場合、ノボラック樹
脂(A)/エポキシ樹脂(B)の含有割合は、通常、下
記式(1)で表される比Rが0.9〜1.05となる割
合であり、好ましくは0.95〜1.0の割合である。
【0033】
【数1】
【0034】さらに、本発明の組成物は、その目的を損
なわない範囲において、他のエポキシ化合物を配合して
もよい。他のエポキシ化合物としては、例えば、ビスフ
ェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポ
キシ化合物、1,1−ビス(グリシドキシフェニル)エ
タン、フェノールノボラック型エポキシ化合物、o−ク
レゾール−ノボラック型エポキシ化合物、グリシジルエ
ステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ
化合物、脂環式エポキシ化合物、トリスフェノールのエ
ポキシ化合物等が挙げられる。トリスフェノールのエポ
キシ化合物の具体例としては、1−〔α−メチル−α
(4’−ヒドロキシフェニル)エチル〕−4−〔α’−
α’−ビス(4’−ヒドロキシフェニル)エチル〕ベン
ゼンのエポキシ化合物、1,1,3−トリス(2−メチ
ル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)
ブタンのエポキシ化合物等が挙げられる。
【0035】また、本発明の組成物を硬化させて難燃性
を有する硬化物を得るためには、テトラブロムビスフェ
ノールAのジグリシジルエーテル等を併用すればよい。
【0036】さらに、本発明の組成物は、前記成分以外
に、必要に応じて各種の成分を適宜配合することができ
る。例えば、フタル酸エステル、グリコール類のエーテ
ルまたはエステル類、フェノール等の非反応性希釈剤;
長鎖アルキレンオキサイド、ブチルグリシジルエーテ
ル、フェニルグリシジルエーテル、p−ブチルフェニル
グリシジルエーテル等の反応性希釈剤;ポリブタジエ
ン、あるいはカルボキシル末端のブタジエン、アクリロ
ニトリル共重合体の変性物;炭酸カルシウム、クレー、
アスベスト、シリカ、マイカ、石英粉、アルミニウム粉
末、グラファイト、酸化チタン、アルミナ、酸化鉄、ガ
ラス粉末、ガラス繊維等の充填剤;カーボンブラック、
トルイジン赤、ハンザイエロー、フタロシアニンブル
ー、フタロシアニングリーン等の着色剤なとが挙げられ
る。
【0037】本発明の組成物の製造は、前記各成分を加
熱溶融して混合する方法、または前記各成分を溶媒に溶
解して混合する方法などの方法にしたがって行うことが
できる。
【0038】加熱溶融は、本発明の組成物を構成する各
成分の軟化点より20〜50℃程度高い温度で行うこと
ができる。
【0039】用いられる溶媒としては、例えば、トルエ
ン、キシレン、メチルエチルケトン、ジオキサン、メチ
ルセロソルブ等が挙げられる。
【0040】本発明の組成物の硬化は、前記ノボラック
樹脂(A)および/またはエポキシ樹脂(B)、および
必要に応じて適宜配合される成分とを含む混合物に、さ
らに硬化剤および必要に応じて硬化促進剤とを配合し、
通常、120〜180℃で1〜8時間で行うことができ
る。
【0041】本発明の組成物の硬化に用いられる硬化剤
としては、特に制限されず、例えば、多官能フェノール
化合物、酸無水物類、芳香族ポリアミン、脂肪族ポリア
ミン、イミダゾール等が挙げられる。
【0042】多官能フェノール化合物としては、例え
ば、フェノールノボラック、o−クレゾールノボラッ
ク、1−〔α−メチル−α(4’−ヒドロキシフェニ
ル)エチル〕−4−〔α’−α’−ビス(4’−ヒドロ
キシフェニル)エチル〕ベンゼン、1,1,3−トリス
(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチル
フェニル)ブタン等が挙げられる。
【0043】酸無水物類としては、例えば、無水フタル
酸、無水ヘキサヒドロフタル酸、無水メチルテトラヒド
ロフタル酸、無水メチルヘキサヒドロフタル酸、無水メ
チルナフタレンジカルボン酸、無水ピロメリット酸、無
水トリメリット酸、無水ベンゾフマノンテトラカルボン
酸、無水ドデシルコハク酸、無水クロルノルボルネンジ
カルボン酸等が挙げられる。
【0044】芳香族ポリアミンとしては、例えば、ジア
ミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホン等
が挙げられる。
【0045】脂肪族ポリアミンとしては、例えば、トリ
エチレンテトラミン、ジエチレントリアミン、メンセン
ジアミン、N−アミノエチルピペラジン、イソホロンジ
アミン、3,9−ビス(3−アミノプロピル)−2,
4,8,10−テトラスピロ〔5.5〕ウンデカン等が
挙げられる。
【0046】イミダゾールとしては、例えば、2−メチ
ルイミダゾール、2−エチル−4−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−エチル−4−メチルイミダゾールアジン、
1−ベンジル−2−メチルイミダゾール等が挙げられ
る。
【0047】また、本発明で用いられる硬化剤として、
ジシアンジアミド、メタキシリレンジアミン等も挙げら
れる。
【0048】本発明において、前記硬化剤は1種単独で
も2種以上を組み合わせても用いることができる。
【0049】硬化促進剤としては、前記のイミダゾー
ル、第3級アミン等を用いることができる。
【0050】第3級アミンとしては、例えば、N,N−
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)フェノール等が挙げられる。
【0051】また、硬化促進剤として、1,8−ジアザ
ビシクロ−〔5.4.0〕ウンデセン−7のオクチル酸
塩、モノエチルアミンと三フッ化ホウ素の錯体化合物、
1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−エチル−
4−メチルイミダゾール、あるいはサンアボット社から
商品名:Ucat SA102で上市されているもの等
が挙げられる。
【0052】本発明において、前記の硬化促進剤は1種
単独でも2種以上を組み合わせても用いることができ
る。
【0053】本発明の組成物の硬化において、硬化剤の
使用量は、通常、(エポキシ樹脂(B)のエポキシ当
量)/(硬化剤の活性水素当量)の比が0.4〜1.2
0、好ましくは0.8〜1.05の割合となる量であ
る。また、使用する硬化剤が酸無水物の場合には、硬化
剤の活性水素当量に代えて酸無水物のモル数が、前記割
合となる量である。さらに、硬化促進剤を使用する場合
には、その硬化促進剤の使用量は、通常、エポキシ樹脂
(B)100重量部に対して、0.1〜3重量部の割合
となる量である。
【0054】本発明の組成物は、銅張積層板、低誘電率
積層板、低誘電率封止材等に好適に用いることができ
る。例えば、銅張積層板は、本発明の組成物を溶媒に溶
解してワニスとし、このワニスをガラスクロス、ガラス
不織布、合成繊維布、紙等の基材に含浸・塗布し、加熱
乾燥して溶媒を除去してプレプレグを作製する。次に、
このプリプレグを所要枚数重ねて積層体を形成し、この
積層体の片面または両面に銅箔を重ね、加熱加圧して本
発明の組成物を硬化させて製造することができる。
【0055】
【実施例】以下、本発明の実施例および比較例を挙げ、
本発明をより具体的に説明する。なお、以下の実施例に
おいて、Tg、誘電率および誘電正接の測定は、下記の
方法にしたがって行った。
【0056】Tg 下記の示差走査熱量計を用いて下記測定条件で測定し
た。 示差走査熱量計:SEIKO 1 DSC100 SEIKO 1 SSC5040(Disk Station) 測定条件 温度範囲: 25〜200℃ 昇温速度: 10℃/min. サンプリング時間: 0.5sec サンプル量: 10mg
【0057】誘電率、誘電正接 誘電体損測定装置(安藤電気製、TR−10C型)を用
いて、JIS K6911に準拠して測定した。
【0058】銅箔引き剥がし強さ 厚さ100μmのガラスクロス(日東紡(株)、WEA
116E105F)に、エポキシ樹脂組成物を含浸して
作製したプリプレグを5枚重ね、その片面に厚さ35μ
mの銅箔(三井金属(株)製、3EC−3)を重ね、温
度170℃、圧力40kgf/cm2 で60分間加熱加
圧して、銅張積層板を作製した。この銅張積層板から、
JIS C6481に準拠して、銅箔引き剥がし強さ測
定用試験片を作成した。この試験片を用い、JIS C
6481に準拠して、引き剥がした銅箔(厚さ:37μ
m)の一端を引張り試験機のチャックに固定し、常態で
層と90度方向の引き剥がし強さ(kgf/cm(N/
cm))を測定した。
【0059】はんだ耐熱性 JIS C6481に準拠して、銅張積層板の片面の銅
箔の全部を除去し、もう1つの片面の銅箔の半分を除去
して作製した試験片を、C−3/121/100(温度
121℃、相対湿度100%の空気中)で処理した後、
260℃のはんだ浴中に浸漬し、試験片のふくれ発生の
有無を調べた。
【0060】難燃性 UL法(サブジェクト94)に基づき、垂直燃焼試験で
積層板の難燃性を測定した。
【0061】(実施例1)還流冷却器、攪拌機および温
度計を備える反応器に、p−オクチルフェノール90
9.3g、p−トルエンスルホン酸1水和物8.4gを
仕込み、反応器内を窒素置換しながら、95℃まで昇温
した。次いで、反応器内を窒素雰囲気とし、温度を還流
温度(98〜99℃)に保ちながら、37%ホルマリン
303.7gを滴下ロートから2時間かけて等速で加え
た。ホルマリン添加終了後、さらに15分間還流を続け
た後、還流冷却器を単蒸留装置に代えた。次に、徐々に
130℃まで昇温し、メタノールと水を留去した。さら
に、昇温を続けながら、窒素気流下に反応器内を徐々に
減圧し、最終的に150℃、15mmHgで30分間保
持し、低沸点物を留去した。反応器内の圧力を常圧に戻
した後、トルエン800mlを加え、反応混合物を均一
にトルエン溶液とし、10%炭酸水素ナトリウム水溶液
1lを加えて中和した。次に、水500mlでトルエン
水溶液を洗浄した後、150℃で共沸脱水を行った。反
応混合物をガラスフィルター(G4)で濾過した後、1
5mmHgの減圧下、150℃の油浴で加熱してトルエ
ンを留去し、さらに、残存モノマーを除くため、5mm
Hg以下の減圧下、220℃の油浴中で2時間加熱し、
ノボラック樹脂914gを得た。得られたノボラック樹
脂の数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(M
w)を測定したところ、それぞれ1162および171
4であった。また、水酸基当量は219g/eq、軟化
点は110℃であった。
【0062】(実施例2)p−オクチルフェノール、p
−トルエンスルホン酸1水和物および37%ホルマリン
の使用量を、それぞれ5000g、46.0gおよび1
279gとした以外は、実施例1と同様にして、ノボラ
ック樹脂4815gを得た。得られたノボラック樹脂の
数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を
測定したところ、それぞれ1048および1240であ
った。また、水酸基当量は220g/eq、軟化点は8
6℃であった。
【0063】(実施例3)p−オクチルフェノール90
9.3g、37%ホルマリン303.7gおよびp−ト
ルエンスルホン酸8.4gを、それぞれp−ノニルフェ
ノール1160g、37%ホルマリン384.6gおよ
びp−トルエンスルホン酸1.0gとした以外は、実施
例1と同様にして、ノボラック樹脂1158gを得た。
得られたノボラック樹脂の数平均分子量(Mn)および
重量平均分子量(Mw)を測定したところ、それぞれ9
35および1603であった。また、水酸基当量は23
5g/eq、軟化点は59℃であった。
【0064】(実施例4)温度計を備えた2lの反応器
に、実施例1で得られたノボラック樹脂438g、エピ
クロロヒドリン920g、50%テトラメチルアンモニ
ウムクロリド水溶液0.88gおよび水26.8gを仕
込み、攪拌しながら90℃で4時間反応させた。次い
で、70℃に温度を調整した後、48%水酸化ナトリウ
ム水溶液162.5gを2時間かけて加えた。この間、
反応器内の水分濃度が一定(約2重量%)となるよう
に、減圧下にエピクロロヒドリンと水の共沸を利用し
て、水を除去し、エピクロロヒドリンを反応混合物中に
残した。水酸化ナトリウム水溶液の添加終了後、さらに
30分間攪拌を続けて反応させた。反応終了後、減圧下
に未反応のエピクロロヒドリンを留去しながら、反応混
合物の温度を徐々に120にした。次いで、反応混合物
に、トルエン550gおよび温水370gを加え、還流
下に30分攪拌して、トルエン相を取り出した。得られ
たトルエン相を共沸脱水し、セライトを敷いたガラスフ
ィルター(G4)で不溶物を濾別し、反応生成物のトル
エン溶液を得た。得られたトルエン溶液から、減圧下、
150℃でトルエンを留去し、エポキシ樹脂350gを
得た。得られたエポキシ樹脂のエポキシ当量を測定した
ところ、522g/eqであった。また、加水分解可能
塩素量は0.007重量%、軟化点は101℃であっ
た。
【0065】(実施例5)温度計を備えた2lの反応器
に、実施例1で得られたノボラック樹脂400g、エピ
クロロヒドリン837g、50%テトラメチルアンモニ
ウムクロリド水溶液4.0gおよび水22.7gを仕込
み、攪拌しながら90℃で5時間反応させた。次いで、
70℃に温度を調整した後、48%水酸化ナトリウム水
溶液142gを2時間かけて加えた。この間、反応器内
の水分濃度が一定(約2重量%)となるように、減圧下
にエピクロロヒドリンと水の共沸を利用して、水を除去
し、エピクロロヒドリンを反応混合物中に残した。水酸
化ナトリウム水溶液の添加終了後、さらに30分間攪拌
を続けて反応させた。反応終了後、減圧下に未反応のエ
ピクロロヒドリンを留去しながら、反応混合物の温度を
徐々に120にした。次いで、反応混合物に、キシレン
500gおよび温水320gを加え、還流下に30分攪
拌して、キシレン相を取り出した。得られたキシレン相
を共沸脱水し、セライトを敷いたガラスフィルター(G
4)で不溶物を濾別し、反応生成物のキシレン溶液を得
た。得られたトルエン溶液から、減圧下、150℃でキ
シレンを留去し、エポキシ樹脂470gを得た。得られ
たエポキシ樹脂のエポキシ当量を測定したところ、37
8g/eqであった。また、加水分解可能塩素量は0.
007重量%、軟化点は78℃であった。
【0066】(実施例6)温度計を備えた2lの反応器
に、実施例2で得られたノボラック樹脂400g、エピ
クロロヒドリン837g、50%テトラメチルアンモニ
ウムクロリド水溶液8.0gおよび水21.0gを仕込
み、攪拌しながら90℃で5時間反応させた。次いで、
70℃に温度を調整した後、48%水酸化ナトリウム水
溶液127gを2時間かけて加えた。この間、反応器内
の水分濃度が一定(約2重量%)となるように、減圧下
にエピクロロヒドリンと水の共沸を利用して、水を除去
し、エピクロロヒドリンを反応混合物中に残した。水酸
化ナトリウム水溶液の添加終了後、さらに30分間攪拌
を続けて反応させた。反応終了後、減圧下に未反応のエ
ピクロロヒドリンを留去しながら、反応混合物の温度を
徐々に120にした。次いで、反応混合物に、キシレン
500gおよび温水290gを加え、還流下に30分攪
拌して、キシレン相を取り出した。得られたキシレン相
を共沸脱水し、セライトを敷いたガラスフィルター(G
4)で不溶物を濾別し、反応生成物のキシレン溶液を得
た。得られたトルエン溶液から、減圧下、150℃でキ
シレンを留去し、エポキシ樹脂480gを得た。得られ
たエポキシ樹脂のエポキシ当量を測定したところ、37
7g/eqであった。また、加水分解可能塩素量は0.
009重量%、軟化点は55℃であった。
【0067】(実施例7)実施例1で得られたノボラッ
ク樹脂22.9g、および実施例3で得られたエポキシ
樹脂59gを、セパラブルフラスコに入れて、180℃
に加熱して溶融させ、さらに脱泡した後、2−メチルイ
ミダゾール0.12gを加えてエポキシ樹脂組成物を調
製した。このエポキシ樹脂組成物を、厚さ2mm×縦1
5cm×横15cmの平板状の型に流し込み、170℃
で8時間プレス成形し、冷却後、型から板状のエポキシ
樹脂組成物の硬化物を取り出した。この硬化物のTgを
測定したところ、136℃であった。また、誘電率(1
MHz)は2.60、誘電正接(1MHz)は0.00
9であった。
【0068】(実施例8)実施例1で得られたノボラッ
ク樹脂を、実施例3で得られたノボラック樹脂24.5
gに代えた以外は、実施例7と同様にして、板状のエポ
キシ樹脂組成物の硬化物を得た。得られたエポキシ樹脂
組成物の硬化物のTgは118℃であった。また、誘電
率(1MHz)は2.65、誘電正接(1MHz)は
0.009であった。
【0069】(実施例9)実施例1で得られたノボラッ
ク樹脂104g、および実施例3で得られたノボラック
エポキシ樹脂216gを、1lセパラブルフラスコに仕
込み、攪拌しながら150℃に加熱して溶融させた。次
に、メチルエチルケトン222gを加え、固形分含量6
5%の溶液を得た。室温に冷却後、2−エチル−4−メ
チルイミダゾール3.0gを加え、ワニスを得た。得ら
れたワニスの140℃におけるゲル化時間は13分30
秒であった。得られたワニスをガラスクロス(日東紡績
製、WEA18W105F115N)に含浸させ、14
0℃で10分乾燥してプリプレグを得た。このプリプレ
グを9枚重ね、170℃で3時間プレス成形して樹脂含
量35%、厚さ1.74mmの積層板を得た。得られた
積層板のTg(DSC)を測定したところ、135℃で
あった。また、誘電率(1MHz)は3.92、誘電正
接(1MHz)は0.007であった。
【0070】(実施例10)実施例1で得られたノボラ
ック樹脂35.1g、実施例3で得られたノボラックエ
ポキシ樹脂25.1g、およびテトラブロムビスフェノ
ールAのジグリシジル化物(エポキシ当量:396g/
eq、臭素含有量:48.1%)39.5gを、1lセ
パラブルフラスコに仕込み、攪拌しながら150℃に加
熱して溶融させた。次に、メチルエチルケトン4.5g
を加え、固形分含量65%の溶液を得た。室温に冷却
後、2−エチル−4−メチルイミダゾール0.8gを加
え、ワニスを得た。得られたワニスの150℃における
ゲル化時間は9分43秒であった。得られたワニスをガ
ラスクロス(日東紡績製、WEA18W105F115
N)に含浸させ、150℃で5分乾燥してプリプレグを
得た。このプリプレグを10枚重ね、170℃で3時間
プレス成形して樹脂含量46%、厚さ1.1mmの積層
板を得た。得られた積層板のTg(DSC)を測定した
ところ、144℃であった。また、誘電率(1MHz)
は3.8、誘電正接(1MHz)は0.008であっ
た。また、銅箔引き剥がし強さは、1.0kgf/c
m、はんだ耐熱性はC−3/121/100でふくれが
なかった。さらに、難燃性はUL94の規格でV−0で
あった。
【0071】(実施例11)実施例2で得られたノボラ
ック樹脂27.4g、実施例6で得られたエポキシ樹脂
18.1g、テトラブロムビスフェノールAのジグリシ
ジル化物(エポキシ当量:396g/eq、臭素含有
量:48.1%)39.5g、ビスフェノールA型エポ
キシ樹脂(エポキシ当量:485g/eq)10g、お
よび1−〔α−メチル−α(4’−ヒドロキシフェニ
ル)エチル〕−4−〔α−α’−ビス(4’−ヒドロキ
シフェニル)エチル〕ベンゼン5gを、1lセパラブル
フラスコに仕込み、攪拌しながら150℃に加熱して溶
融させた。次に、メチルエチルケトン45gを加え、固
形分含量65%の溶液を得た。室温に冷却後、2−エチ
ル−4−メチルイミダゾール0.8gを加え、ワニスを
得た。得られたワニスの150℃におけるゲル化時間は
9分15秒であった。得られたワニスをガラスクロス
(日東紡績製、WEA18W105F115N)に含浸
させ、150℃で5分乾燥してプリプレグを得た。この
プリプレグを10枚重ね、170℃で3時間プレス成形
して樹脂含量47%、厚さ1.0mmの積層板を得た。
得られた積層板のTg(DSC)を測定したところ、1
38℃であった。また、誘電率(1MHz)は3.9、
誘電正接(1MHz)は0.008であった。また、銅
箔引き剥がし強さは、1.4kgf/cm、はんだ耐熱
性はC−3/121/100でふくれがなかった。さら
に、難燃性はUL94の規格でV−0であった。
【0072】(実施例12)攪拌機、還流冷却器、滴下
ロートおよび温度計を備えた反応器に、1,1−ビス
(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−tert−ブチル
フェニル)ブタン393.8g、エピクロロヒドリン1
221g、および水33gを仕込み、70℃に昇温し
た。1,1−ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−
tert−ブチルフェニル)ブタンが溶解したところ
で、53.2重量%の濃度のテトラメチルアンモニウム
クロライド水溶液1.2gを添加し、70℃で2時間攪
拌した。次いで、減圧下に48重量%水酸化ナトリウム
水溶液169.6gを、70℃の温度を保ちながら、2
時間かけて加えた。このとき、エピクロロヒドリンの共
沸を利用して、水36.6gを2時間かけて系外に除去
し、水とともに留出したエピクロロヒドリンは水と分離
した後、反応系に戻した。また、反応系の圧力は、単位
時間当りの水の系外への除去量が、反応系に添加する水
酸化ナトリウム水溶液中の水の量と反応によって生成す
る水の量との和に等しくなるように調節した。
【0073】水酸化ナトリウム水溶液の全量を添加した
後、温度を70℃に保持して、さらに0.5時間攪拌し
た。次に、未反応のエピクロロヒドリンおよび水を減圧
下に留去した後、メチルイソブチルケトン634.6g
および水377gを加え、95℃で0.5時間攪拌し、
静置して有機相と水相に分離させた。有機相から採取し
た試料を脱溶媒後、分析したところ、加水分解可能塩素
濃度は0.58重量%であった。
【0074】次に、有機相を反応器に入れ、90℃に昇
温し、前記の加水分解可能塩素量の1.5倍モルに相当
する48重量%水酸化ナトリウム水溶液9.8gを添加
し、90℃で2時間攪拌して反応させた。反応終了後、
30重量%リン酸モノナトリウム水溶液70.4gを添
加して中和し、反応混合物を静置して有機相と水相に分
離させた。得られた有機相中の水分を共沸蒸留で除去
し、ガラスフィルターを用いて無機塩を濾別した。得ら
れた濾液から減圧下にメチルイソブチルケトンを留去
し、ガラス状のエポキシ樹脂485gを得た。得られた
エポキシ樹脂のエポキシ当量および加水分解可能塩素量
を測定したところ、それぞれ284g/eqおよび0.
015重量%であった。
【0075】(実施例13)2lセパラブルフラスコ
に、実施例7で得られたエポキシ樹脂970g、テトラ
ブロムビスフェノール500gおよびキシレン160g
を仕込み、さらにテトラメチルアンモニウムクロリドの
10%水溶液2.2mlを加え、窒素雰囲気下で攪拌し
ながら加熱し、温度が100℃になったところで反応系
を減圧にし、150℃まで昇温しながらキシレンと水を
反応系外に除去した。その後、反応系の圧力を常圧に戻
し、窒素雰囲気中、50℃で8時間加熱攪拌して、エポ
キシ樹脂1470gを得た。得られたエポキシ樹脂につ
いてエポキシ当量、軟化点および臭素含量を測定したと
ころ、それぞれ957g/eq、125℃および20重
量%であった。
【0076】(実施例14)実施例13で得られたエポ
キシ樹脂100gに、実施例1で得られたノボラック樹
脂の使用量27.3gおよび2−エチル−4−メチルイ
ミダゾール1.0gをメチルエチルケトン50gに溶解
しワニスを得た。このワニスをガラスクロス(旭シュエ
ーベレ(株)製、6232/1050/AS450)に
含浸させ、170℃で5分乾燥してプリプレグを作製し
た。得られたプリプレグを9枚積層し、180℃で30
分、さらに190℃で1.5時間プレス成形し、厚さ
1.3mm、樹脂含量39.5重量%の積層板を得た。
得られた積層板のTg、誘電率(1MHz)および誘電
正接(1MHz)を測定したところ、それぞれ144
℃、3.5および0.0066であった。
【0077】(実施例15)実施例4で得られたエポキ
シ樹脂30.0g、無水メチルヘキサヒドロフタル酸
(新日本理化社製、リカシッドMH700)9.7g、
および硬化促進剤(サンアプロ社製、U−cat 10
2SA)0.15gを、セパラブルフラスコに加え、1
20℃に加熱して溶融させた。得られた溶融物を脱泡し
た後、厚さ2mm×縦15cm×横15cmの平板状の
型に流し込み、120℃で2時間、150℃で2時間、
さらに170℃で4時間、硬化反応させた。冷却後、型
から平板状のエポキシ樹脂組成物を得た。得られたエポ
キシ樹脂組成物のTgは160℃であった。また、誘電
率(1MHz)は2.90、誘電正接(1MHz)は
0.010であった。
【0078】
【発明の効果】本発明のエポキシ樹脂組成物は、硬化物
が低誘電率、低誘電正接を示し、かつ成形性に優れるも
のである。そのため、本発明のエポキシ樹脂組成物は、
銅張積層板、低誘電率積層板、低誘電率封止材等の用途
に好適である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記式(I): 【化1】 〔式中、R1 は炭素数4〜12のアルキル基であり、n
    は1〜5の整数である〕で表されるフェノール化合物と
    ホルマリンを縮合させてなるノボラック樹脂(A)およ
    び/または前記ノボラック樹脂(A)をエピハロヒドリ
    ンによってグリシジル化してなるエポキシ樹脂(B)を
    含むエポキシ樹脂組成物。
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