JPH0760920B2 - エポキシ樹脂組成物及び銅張積層板 - Google Patents

エポキシ樹脂組成物及び銅張積層板

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JPH0760920B2
JPH0760920B2 JP2310720A JP31072090A JPH0760920B2 JP H0760920 B2 JPH0760920 B2 JP H0760920B2 JP 2310720 A JP2310720 A JP 2310720A JP 31072090 A JP31072090 A JP 31072090A JP H0760920 B2 JPH0760920 B2 JP H0760920B2
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epoxy resin
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信行 本田
信彦 内田
洋美 笠原
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東芝ケミカル株式会社
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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、含浸性、成形性等に優れた
エポキシ樹脂組成物及び銅張積層板に関する。
(従来技術) 近年、電子機器の印刷配線板に使用されるガラスエポキ
シ銅張積層板は、コンピュータ、通信機器、工業計測機
器などの産業用機器ばかりでなく、テレビ、ビデオレコ
ーダ、音響機器などの民生用機器への利用も増加し、そ
の生産量は急激に伸びている。これに伴い、ガラスエポ
キシ銅張積層板の要求特性も多様化して、従来有してい
た耐熱性程度では満足し得なくなってきた。特に、印刷
配線板の穴明け時におけるドリルの高速化により、穴内
温度が高くなって発生するスミア、加工後の吸湿に起因
してハンダ付時に発生するフクレ等が問題とされるよう
になってきた。
一般に、ガラスエポキシ銅張積層板に使用されるエポキ
シ樹脂組成物は、ビスフェノールA型エポキシ樹脂やテ
トラブロムビスフェノールA型エポキシ樹脂に、アミ
ン、酸無水物等の硬化剤および少量の硬化促進剤を配合
したものである。この場合、耐熱性を向上させるため
に、ノボラック型エポキシ樹脂を配合する方法が行われ
ている。しかし、従来使用されたノボラック型エポキシ
樹脂の平均フェノール核体数は9〜10と大きく、しかも
ビスフェノールA型エポキシ樹脂やテトラブロムビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂に比べて硬化剤との反応が速
い。従って、これを配合したエポキシ樹脂組成物、特に
難燃性のものは、部分的にゲル化し易く、プリプレグの
保存安定性が悪く、しかもプレス成形条件の管理が難し
くなるため、ノボラック型エポキシ樹脂の配合量を多く
することができないという欠点がある。
この欠点を改良する方法として、平均核体数2.3〜10の
ノボラック型エポキシ樹脂とビスフェノールA型エポキ
シ樹脂とテトラブロムビスフェノールAとを反応させる
ことが特開昭61−188413号公報、特開昭62−64821号公
報によって提案されている。しかしながら、ノボラック
型エポキシ樹脂として、(a)平均核体数7〜10のもの
を反応させると樹脂組成物が高粘度化するため、プリプ
レグへの含浸性が著しく低下して銅張積層板にとっても
好ましくなく、また(b)平均核体数2.3〜6.9のものを
反応させると樹脂組成物または銅張積層板の耐熱性を劣
化させる欠点がある。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は、上記の欠点を解消するためになされたもの
で、耐熱性、耐湿性に優れ、スミアやフクレの発生がな
く、また難燃性で含浸性、プリプレグの保存安定性、成
形性のよいエポキシ樹脂組成物および銅張積層板を提供
することを目的としている。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) 本発明者らは、上記の目的を達成しようと鋭意研究を重
ねた結果、3核体ノボラック型エポキシ及び4核体ノボ
ラック型エポキシを主成分として30重量%以上含有する
低分子量のノボラック型エポキシ樹脂を用いることによ
って、上記目的が達成されることを見いだし、本発明を
完成したものである。
すなわち、本発明は、 (A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂、 (B)テトラブロムビスフェノールAおよび (C)3核体ノボラック型エポキシ及び4核体ノボラッ
ク型エポキシを主成分として30重量%以上含有するノボ
ラック型エポキシ樹脂 を反応させてなることを特徴とするエポキシ樹脂組成
物、及びそのエポキシ樹脂組成物を基材に含浸・乾燥さ
せたプリプレグの複数枚を重ね合わせ、その少なくとも
片面に銅箔を配置し加熱加圧一体に成形してなることを
特徴とする銅張積層板である。
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる(A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂
としては、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとを
反応させてなるエポキシ樹脂で、液状から固形の樹脂ま
ですべて使用することができる。これらの中でもビスフ
ェノールA1分子とエピクロルヒドリン2分子とを反応さ
せたものを主成分とする液状エポキシ樹脂が好ましく使
用することができる。
本発明に用いる(B)テトラブロムビスフェノールAは
通像使用されるものであればよく、特に本発明のため制
限されるものではない。
本発明に用いる(C)ノボラック型エポキシ樹脂は、ノ
ボラックのフェノール核数が3核体と4核体であるもの
を主成分とする低分子量のものであり、その3核体ノボ
ラック型エポキシ及び4核体ノボラック型エポキシの含
有量は、(C)成分に対して30重量%以上である。特に
好ましくは、平均核体数が可及的に小さく、かつ2核体
成分が10重量%以下のものである。これらの樹脂の核種
として、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾ
ールノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられ、これらは
単独又は2種以上混合して使用することができる。
第1図乃至第5図はクレゾールノボラック型エポキシ樹
脂の液体クロマトグラフのチャートである。第1図及び
第2図は本発明に用いる低分子量ノボラック型エポキシ
樹脂の液体クロマトグラフチャートである。すなわち、
第1図の樹脂は、3核体が最多成分であって、(C)成
分中における3核体及び4核体のノボラック型エポキシ
の含有量は液体クロマトグラフのチャートから計算する
と55重量%であり、融点が42℃である。そのように平均
核体数が小さく融点が42℃と低いにもかかわらず2核体
数が少ないものである。第2図の樹脂は、4核体が最多
成分(3核体と4核体の含有量40重量%)であり、平均
核体数が比較的小さく融点が60℃であって、2核体数が
少ないものである。また第1図で示される3核体を最多
成分とする樹脂と、第2図で示される4核体を最多成分
とする樹脂とを任意の割合で混合して3核体及び4核体
を主成分として30重量以上%含有する樹脂を使用するこ
とができる。
第3図,第4図,第5図は従来使用されていたクレゾー
ルノボラック型エポキシ樹脂の液体クロマトグラフチャ
ートである。第3図の樹脂は2核体成分が35重量%と最
も多く(3核体と4核体の含有量28重量%)、平均核体
数が低く融点が40℃であって、本発明に用いる第1図の
樹脂と同等の融点を有する。しかし、第3図の樹脂を用
いると、含浸性が向上するものの耐熱性が劣る樹脂組成
物となるのに対して、本発明の第1図の樹脂では含浸
性、耐熱性ともに向上する。第4図の樹脂も第3図の樹
脂と同様に2核体成分が相当存在する一方、5核体以上
の成分がまた多く存在して(3核体と4核体の含有量22
重量%)平均核体数が大きくなり、融点も60℃となる。
第4図の樹脂と本発明に用いる第2図の樹脂は同等の融
点を有するが、第4図の樹脂には、5核体以上の成分が
50重量%と多く存在するため、耐熱性は向上するものの
含浸性に劣る。一方、本発明の第2図の樹脂は、4核体
が最多成分で2核体も少なく、この樹脂を用いることに
よって耐熱性、含浸性両方の特性を向上させることがで
きる。第5図の樹脂は、5核体成分以上が70重量%と多
く存在する(3核体と4核体の含有量15重量%)ため、
融点も高く80℃であり、この樹脂を用いると耐熱性は向
上するものの含浸性が著しく劣る樹脂組成物となる。
3核体及び4核体を主成分とする低分子量ノボラック型
エポキシ樹脂の配合割合は、樹脂組成物全体に対して5
〜40重量%含有するように配合することが望ましい。配
合割合が5重量%未満では特性向上の効果がなく、ま
た、40重量%を超えると硬化剤との反応が速くなり部分
的にゲル化しやすく、また反応物の粘度が高く含浸性が
悪くなり、銅張積層板にとって好ましくない。
本発明のエポキシ樹脂組成物は、ビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂、テトラブロムビスフェノールA、特定のノ
ボラック型エポキシ樹脂の反応をNaOH、Na2CO3等の無機
塩基、無機塩、第3級アミン、第4級アンモニウム塩、
第4級ホスホニウム塩等の存在下で反応させて得ること
ができる。本発明のエポキシ樹脂組成物は、上記の各成
分を必須の成分とするが、本発明の目的に反しない範囲
において他の成分を配合することができる。
本発明の銅張積層板は、本発明の上記エポキシ樹脂組成
物を、常法により基材に含浸・乾燥させてプリプレグを
製造し、さらに常法によりプリプレグの複数枚を重ね合
わせ、その少なくとも片面に銅箔を配置し加熱加圧一体
に成形して得られる。ここで用いる基材としては、ガラ
スクロス、ガラスペーパー等、通常使用されるものが使
用でき、特に限定されるものではない。
(作用) 本発明は、3核体及び4核体のノボラック型エポキシを
主成分として30重量%以上含有する低分子量ノボラック
型エポキシ樹脂を用いたことによって、耐熱性、含浸性
に優れたエポキシ樹脂組成物、および特にスミアやフク
レの発生がない銅張積層板を製造することができる。
3核体と4核体がノボラック型エポキシ樹脂における30
重量%以上の主成分であるならば、その平均核体数を小
さくし、5核体以上の含有量は少なくなって含浸性の悪
さが改良され、また2核体は15重量%以下という少量と
なって耐熱性を向上させることができる。さらに、この
エポキシ樹脂組成物の硬化剤との反応においても、5核
体以上の存在が少なくなることにより、反応速度を低下
させることが可能となり、プリプレグの保存安定性を向
上させ、かつプレス成形性も安定となるために、銅張積
層板のスミアやフクレの発生がなくなる。
(実施例) 次に本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発
明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
実施例 1 コンデンサ付四つ口フラスコにビスフェノールA型エポ
キシ樹脂(エポキシ当量189)210g、テトラブロムビス
フェノールA130g、30重量%以上の3核体を主成分とす
るクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(第1図、融点
42℃)60g、テトラエチルアンモニウムクロライド0.02g
を入れてフラスコ内を窒素置換した。次いで140℃の温
度で5時間反応させた後、メチルエチルケトン135gを加
えて樹脂固形分75重量%、粘度4.2ポアズ(25℃)、エ
ポキシ当量410、臭素含有率19%のエポキシ樹脂組成物
溶液を製造した。次にジシアンジアミド11.2g、2−エ
チル−4−メチルイミダゾールを0.05gおよびアセトン
を加えて樹脂固形分65重量%ワニスを調製した。
調製したワニスを用いて、エポキシシランで表面処理し
た厚さ0.18mmのガラス基材に含浸塗布し、160℃の温度
で乾燥して樹脂分が43重量%のプリプレグを作成した。
このプリプレグ8枚を重ね合わせ、その両面に厚さ18μ
mの銅箔を重ね合わせて、温度170℃,圧力40kg/cm2で9
0分間加熱加圧一体に成形して板厚1.6mmの銅張積層板を
製造した。
実施例 2 コンデンサ付四つ口フラスコにビスフェノールA型エポ
キシ樹脂(エポキシ当量189)150g、テトラブロムビス
フェノールA130g、30重量%以上の4核体を主成分とす
るクレゾールノボラック型エポキシ樹脂(第2図、融点
60℃)120g、テトラエチルアンモニウムクロライド0.02
gを入れてフラスコ内を窒素置換した。次いで、140℃の
温度で5時間反応させた後、メチルエチルケトン135gを
加えて樹脂固形分75重量%、粘度5.2ポアズ(25℃)、
エポキシ当量420、臭素含有率19%のエポキシ樹脂組成
物溶液を製造した。次にジシアンジアミド11.0g、2−
エチル−4−メチルイミダゾールを0.05gおよびアセト
ンを加えて樹脂固形分65重量%のワニスを調製した。
調製したワニスを用い、実施例1と同じ条件で銅張積層
板を製造した。
比較例 1 コンデンサ付四つ口フラスコにビスフェノールA型エポ
キシ樹脂(エポキシ当量189)210g、テトラブロムビス
フェノールA130g、クレゾールノボラック型エポキシ樹
脂(第5図、融点80℃)60g、テトラエチルアンモニウ
ムクロライド0.02gを入れてフラスコ内を窒素置換し
た。次いで140℃の温度で、5時間反応させた後、メチ
ルエチルケトン135gを加えて樹脂固形分75重量%、粘度
9.2ポアズ(25℃)エポキシ当量430、臭素含有率19%の
エポキシ樹脂組成物溶液を製造した。次にジシアンジア
ミド11.2g、2−エチル−4−メチルイミダゾールを0.0
5gおよびアセトンを加え、樹脂固形分65重量%のワニス
を調製した。
調製したワニスを用い、実施例1と同じ条件で銅張積層
板を製造した。
比較例 2 コンデンサ付四つ口フラスコにビスフェノールA型エポ
キシ樹脂(エポキシ当量189)210g、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂(第3図、融点42℃)60g、テトラ
ブロムビスフェノールA130g、テトラエチルアンモニウ
ムクロライド0.02gを加えてフラスコ内を窒素置換し
た。次いで、140℃の温度で5時間反応させた後、メチ
ルエチルケトン135gを加えて樹脂固形分75重量%、粘度
4.1ポアズ(25℃)エポキシ当量420、臭素含有率19%の
エポキシ樹脂組成物を製造した。次にジシアンジアミド
11.2g、2−エチル−4−メチルイミダゾールを0.05gお
よびアセトンを加えて樹脂固形分65重量%のワニスを調
製した。
調製したワニスを用い、実施例1と同じ条件で銅張積層
板を製造した。
実施例1〜2および比較例1〜2で製造した銅張積層板
について、難燃性、ガラス転位点、ハンダ耐熱性および
耐ミーズリング性等を測定したので、その結果を第1表
に示した。いずれも本発明が優れており、本発明の効果
を確認することができた。
[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
エポキシ樹脂組成物により得られる本発明の銅張積層板
は、耐熱性に優れ、ドリル高速化によるスミアにも十分
対応でき、また積層板加工後の吸湿によるハンダ付時の
フクレの発生もない。更に部分的にゲル化することもな
く、プリプレグの特性やプレス成形条件の管理等がし易
くなり、成形性の優れたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は本発明におけるノボラック型エポキ
シ樹脂の組成を示す液体クロマトグラフのチャート、第
3図乃至第5図は従来使用されたノボラック型エポキシ
樹脂の組成を示す液体クロマトグラフのチャートであ
る。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂、 (B)テトラブロムビスフェノールAおよび (3)3核体ノボラック型エポキシ及び4核体ノボラッ
    ク型エポキシを主成分として30重量%以上含有するノボ
    ラック型エポキシ樹脂 を反応させて得られたエポキシ樹脂組成物を、基材に含
    浸・乾燥させたプリプレグの複数枚を重ね合わせ、その
    少なくとも片面に銅箔を配置し加熱加圧一体に成形して
    なることを特徴とする銅張積層板。
  2. 【請求項2】(A)ビスフェノールA型エポキシ樹脂、 (B)テトラブロムビスフェノールAおよび (3)3核体ノボラック型エポキシ及び4核体ノボラッ
    ク型エポキシを主成分として30重量%以上含有するノボ
    ラック型エポキシ樹脂 を反応させてなることを特徴とするエポキシ樹脂組成
    物。
JP2310720A 1990-11-16 1990-11-16 エポキシ樹脂組成物及び銅張積層板 Expired - Lifetime JPH0760920B2 (ja)

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