JPH1017686A - プリプレグ及び積層板 - Google Patents
プリプレグ及び積層板Info
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- JPH1017686A JPH1017686A JP8177988A JP17798896A JPH1017686A JP H1017686 A JPH1017686 A JP H1017686A JP 8177988 A JP8177988 A JP 8177988A JP 17798896 A JP17798896 A JP 17798896A JP H1017686 A JPH1017686 A JP H1017686A
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- epoxy resin
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Abstract
箔ピール強度が良好なプリプレグ、電気絶縁材料用積層
板を提供する。 【解決手段】 1分子中に2個以上のエポキシ基を有す
るエポキシ樹脂(I)、芳香族ビニル化合物と無水マレイ
ン酸とを必須成分としてなる共重合樹脂(II)、1分子中
に2個のフェノール性水酸基を有するフェノール化合物
(III) およびスチレン或いは置換スチレンの低重合体(I
V)を必須成分としてなるエポキシ樹脂組成物を、基材に
含浸又は塗工してなるプリプレグ、並びに該プリプレグ
を使用してなる積層板。 【効果】 本発明により、誘電特性、耐熱性に優れ、銅
箔ピール強度も良好な電気絶縁材料用積層板が得られ
た。
Description
耐熱性が良好な樹脂組成物からなる、プリプレグ、及び
電気絶縁材料用の積層板に関するものである。本発明で
用いる樹脂組成物は、基材への含浸性が良好で、得られ
る硬化物の誘電率及び誘電正接が低く、耐熱性や銅箔ピ
ール強度が良好なことから、電気絶縁材料用途への使用
に好適である。
電特性を有しており、電子部品の高密度実装に伴なう、
パターンの細密化、信号伝播速度の高速化、高周波信号
の低損失化が可能となることから、プリント配線板材料
における絶縁層の薄肉化並びに軽量化を達成することが
できる。また耐熱性が良好なことから、近年主流になり
つつある表面実装といった、基板自体が高温条件にさら
される製造工程において、材料の強度を維持し、膨張量
又は収縮量を低減することが可能であるため、プリント
配線板材料の製造工程をより安定したものとすることが
できる。
主にエポキシ樹脂を用いた積層板が広く使用されてい
る。しかし、電子機器における実装密度の増大に伴うパ
ターンの細密化、表面実装方式の定着並びに信号伝播速
度の高速化と取り扱う信号の高周波化に伴い、低誘電率
及び低誘電正接化や、耐熱性の向上が強く要望され、樹
脂組成、基材などの面から種々検討がなされているのが
現状である。
マレイン酸からなる共重合樹脂を使用できることはよく
知られているが、電気絶縁用積層板材料に適用すると、
基材への含浸性や銅箔ピール強度が不十分なため、実用
化されている事例は見当たらない。この分野の応用例と
しては、可とう性エポキシ樹脂と上記共重合樹脂等によ
る、可とう性の印刷配線板(特開昭49-10946) 、エポキ
シ樹脂、上記共重合樹脂、ジシアンジアミドからなる積
層板用組成物(特開平1-221413) などが挙げられる。
エポキシ希釈剤とアクリルニトリル−ブタジェン共重合
体が必須である。特開平1-221413は、ジシアンジアミド
を併用するため、誘電特性の悪化や吸湿耐熱性の低下が
大きく、低誘電率の電気絶縁用積層板材料としては満足
できるものではなかった。本発明者らは、特定のエポキ
シ樹脂、上記共重合樹脂、スチレン系低重合体等による
プリプレグ、及び積層板を提案(特願平7-174975) した
が、基材への含浸性や誘電特性については実用レベルで
はあるものの、銅箔ピール強度に関しては、十分には満
足できるものとは言えなかった。
脂積層板は、通常エポキシ樹脂とアミン系硬化剤を基材
に含浸し、加熱して半硬化させたプリプレグを、積層成
型することにより製造されているが、低誘電率化の要求
及び表面実装のような製造工程の過酷化に対して、満足
できる材料が得られていないのが現状である。また、誘
電特性、耐熱性などの面から、ポリイミド樹脂、ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹
脂などを用いた積層板が提案されているが、価格が高価
で、成型性や加工性が比較的難しいため、民生用途に広
く適用できない状態となっている。これらの状況から、
比較的廉価で、電子部品の高密度化や表面実装に適用可
能な、誘電特性に優れ、かつ耐熱性の良好な積層板が強
く望まれている。
行った結果、エポキシ樹脂に、硬化剤として、芳香族ビ
ニル化合物と無水マレイン酸とを必須成分としてなる共
重合樹脂とフェノール化合物を使用し、スチレン又は置
換スチレンの低重合体を併用したエポキシ樹脂組成物
が、基材への含浸性が良好で、該エポキシ樹脂組成物か
ら得られる積層板は、誘電率及び誘電正接が低く、かつ
耐熱性や銅箔ピール強度が良好であることを見い出し、
本発明に至った。
ポキシ基を有するエポキシ樹脂(I)、芳香族ビニル化合
物と無水マレイン酸とを必須成分としてなる共重合樹脂
(II)、1分子中に2個のフェノール性水酸基を有するフ
ェノール化合物(III) およびスチレン或いは置換スチレ
ンの低重合体(IV)を必須成分としてなるエポキシ樹脂組
成物を、基材に含浸又は塗工してなるプリプレグ、並び
に該プリプレグを使用してなる積層板である。
I)が、スチレンと無水マレイン酸からなり、その構成モ
ル比が 9:1〜5:5 、酸価が 100〜500 mg KOH/g、数平均
分子量が 500〜5,000 であり、1分子中に少なくとも1
個の酸無水物基を有すること、該フェノール化合物(II
I) が、ビスフェノールA、ビスフェノールFおよびビ
スフェノール類含有率が10%以上のノボラック樹脂から
なる群から選択された1種以上であること、該低重合体
(IV)が、下式(1) に示す構造単位を有するものであるこ
とである。
基、R2はハロゲンあるいは炭素数 1〜8 の脂肪族または
芳香族炭化水素基、mは 0〜3 の整数、nは 3〜10の整
数である。)
ポキシ基量をA、該共重合樹脂(II)の酸無水物基量を
B、該フェノール化合物(III) 中のフェノール性水酸基
量をCとした時に、 A:(B+C)=1:(0.3〜1.5)であるこ
と、該低重合体(IV)の配合量が、該エポキシ樹脂(I) と
該共重合樹脂(II)と該フェノール化合物(III) との総重
量に対して、25重量%以下であることを特徴とするプリ
プレグであり、これらのプリプレグを用いて積層成形し
てなる低誘電率及び低誘電正接で、耐熱性が良好な電気
絶縁材料用積層板である。
2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であれば、
特に限定されるものではなく、代表的な例としては、ビ
スフェノールA系、ビスフェノールF系、ビフェニル
系、ノボラック系、多官能フェノール系、ナフタレン
系、脂環式系、アルコール系などのグリシジルエーテル
及びこれらのハロゲン化物、グリシジルアミン系、グリ
シジルエステル系などが挙げられ、1種もしくは2種以
上を適宜混合して使用することが可能である。
化合物と無水マレイン酸を必須成分として得られる共重
合樹脂であれば特に限定されるものではなく、芳香族ビ
ニル化合物の代表的な例としては、スチレン、α−メチ
ルスチレン、ビニルトルエン、ジメチルスチレン、P-te
rt−ブチルスチレン、クロルスチレン、ブロムスチレン
などが挙げられ、1種もしくは2種以上を適宜混合して
使用することも可能である。より好適な樹脂の態様とし
ては、スチレンと無水マレイン酸との構成比率(モル)
が 9:1〜5:5 で、酸価が 100〜500 mg KOH/g、数平均分
子量が 500〜5,000 で、1分子中に少なくとも1個の酸
無水物基を有する共重合樹脂である。
低下するため、耐熱性の向上効果が得られず、5,000 を
越えると、ワニスの粘度が増加するため、基材への含浸
及び塗工性が低下する。共重合樹脂(II)の配合量として
は、エポキシ基に対する酸無水物基のモル比が0.3〜1.2
の範囲で、好ましくは 0.5〜1.0 の範囲である。 0.3
未満では誘電特性の向上は少なく、 1.2を超えると未反
応基が多量に残存するため、耐湿性や耐薬品性の低下が
大きくなる。
子中に2個のフェノール性水酸基を有する化合物であれ
ば特に限定されるものではなく、代表的な例としては、
ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノール
S、ビスフェノールAD、ビフェノール、並びにこれら
のアルキル化及びハロゲン化物、更に実質的にビスフェ
ノール類を含有するノボラック樹脂、例えばフェノール
ノボラック、ビスフェノールAノボラック、並びにこれ
らのアルキル化物、1種もしくは2種以上を適宜混合し
て使用することも可能であるが、より好適なものとして
は、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノ
ール類含有率10%以上(GPC分析による)のノボラッ
ク樹脂が挙げられる。
は、エポキシ基に対するフェノール性水酸基のモル比が
0.8以下の範囲で、好ましくは 0.2〜0.6 の範囲であ
る。フェノール化合物(III) を使用しない場合は、銅箔
ピール強度の向上がなく、0.8 を超えると共重合樹脂
(II)の使用量が減少するため、誘電特性の増加や耐熱
性の低下が大きくなる。
樹脂硬化剤(酸無水物、アミン化合物など)を、所期の
特性を損なわない範囲において、上記共重合樹脂とフェ
ノール化合物と併せて使用することも可能である。本発
明では、該樹脂組成物の硬化速度を適宜調節するために
硬化促進剤を添加することを妨げない。これらは、エポ
キシ樹脂の硬化促進剤として一般に用いられているもの
であれば、特に限定されない。代表的な例としては、イ
ミダゾール類及びその誘導体並びに第3級アミン類など
が挙げられる。
換スチレンの低重合体であり、上記した式(1) に示した
構造のものであれば特に限定されるものではなく、その
代表例としては、重量平均分子量 300〜1,000 程度のス
チレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン、ジメチ
ルスチレン、P-tert−ブチルスチレン、クロルスチレ
ン、ブロムスチレン等のオリゴマー及びこれらの共重合
オリゴマーなどが挙げられる。
低くなり、塗工乾燥中の揮散や耐熱性の低下が起こり、
10を超えると分子量が大きくなり、ワニス粘度が増加す
るため、含浸及び塗工性が悪化する。本発明において、
該低重合体中に、これら請求範囲外の重合度のスチレン
系化合物が、本発明の効果を損なわない範囲において、
少量含有されることを妨げない。該低重合体(IV)は、1
種もしくは2種以上を適宜混合して使用することも可能
であり、配合量が25重量%を超えると耐熱性の低下が大
きくなる。
い範囲において、該樹脂組成物への熱可塑性樹脂、エラ
ストマー、難燃剤、充てん剤などの添加も可能である。
これらは周知であり、一般に使用されているものであれ
ば、特に限定はされない。その代表例としては、熱可塑
性樹脂では、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンか
らなる線状高分子量エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、キシレン樹
脂、石油樹脂など、及びそのブロム化物や低重合体など
が挙げられる。
ブタジェン、アクリルニトリル・ブタジェンコポリマ
ー、エポキシ変性ポリブタジェン、無水マレイン酸変性
ポリブタジェン、フェノール変性ポリブタジェン、カル
ボキシ変性アクリルニトリル・ブタジェンコポリマーな
どが挙げられる。
ンゼン、ブロム化ポリカーボネートのオリゴマーなどの
ハロゲン系難燃剤、トリクレジルホスフェート、トリス
ジクロロプロピルホスフェートなどのリン酸エステル系
難燃剤、酸化アンチモン、水酸化アルミニュウムなどの
無機物難燃剤などが挙げられる。充てん剤の代表的な例
としては、シリカ、マイカ、タルク、ガラス短繊維及び
微粉末、中空ガラスなどの無機物粉末、シリコーンパウ
ダー、テトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン及びポリフェニレンエーテルなどの有機物粉末
などが挙げられる。
用するが、その種類としては、該樹脂組成物と相溶する
ものであれば、特に限定されるものではない。その代表
例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルセ
ルソルブ、プロピレングリコールメチルエーテル及びそ
のアセテート、トルエン、キシレン、ジメチルホルムア
ミドなどが挙げられ、単独もしくは2種以上混合して使
用することが可能で基材への含浸性を重視する場合は、
沸点 120〜200 ℃程度の溶剤を、併用することが好適で
ある。
い範囲において、該樹脂組成物に対して、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、光重合開始剤、蛍光増白剤などの添加
も可能である。これらは周知で一般に使用されるもので
あれば、特に限定はされない。その代表的な例として
は、ベンゾトリアゾール系などの紫外線吸収剤、ヒンダ
ートフェノール系、スチレン化フェノールなどの酸化防
止剤、チオキサントン系などの光重合開始剤、スチルベ
ン誘導体などの蛍光増白剤が挙げられる。
(II)、該フェノール化合物(III) および該低重合体(IV)
を必須成分とする樹脂組成物を、基材に含浸又は塗工
し、加熱等によりB−ステージ化して、本発明のプリプ
レグを製造する。本発明の基材としては、各種の電気絶
縁材料用積層板に用いられている、周知のものが使用で
きる。その材質の代表的な例としては、E、D、S及び
Qガラスなどの無機物繊維、ポリイミド、ポリエステル
及びテトラフルオロエチレンなどの有機繊維、及びそれ
らの混合物などが挙げられる。
布、不織布、ロービンク、チョプドストランドマット、
サーフェシングマットなどが挙げられるが、材質及び形
状は、目的とする成型物の用途や性能により適宜選択さ
れ、必要により単独もしくは、2種類以上の材質及び形
状からの使用が可能である。基材の厚みには特に制限は
ないが、通常 0.03〜0.5 mm程度を使用し、シランカッ
プリング剤などで表面処理したものや機械的に開繊処理
を施したものは、吸湿耐熱性の面から好適である。
燥後のプリプレグの樹脂含有率が20〜90重量%であり、
基材に含浸又は塗工させた後、通常 100〜200 ℃の乾燥
機で1〜30分加熱し、半硬化(B−ステージ化)させる
方法などにより、本発明のプリプレグを得る。本発明の
積層板は、前述の本発明のプリプレグを用いて積層成形
してなるものである。具体的には本発明のプリプレグを
適宜、複数枚重ね、所望によりその片面もしくは両面
に、銅やアルミニュウムなどの金属箔を配置した構成
で、積層成形することにより製造する。
いるものであれば特に制限はなく、成形条件としては、
通常の電気絶縁材料用積層板及び多層板の手法が適用で
き、例えば、多段プレス、多段真空プレス、連続成形、
オートクレーブ成形機などを使用し、温度 100〜250
℃、圧力 2〜100 kg/cm2で、加熱時間0.03〜3 時間の範
囲である。また、本発明のプリプレグと内層用配線板と
を組合わせ、積層成形することにより、低誘電率、低誘
電正接の絶縁層を有する、多層板を製造することができ
る。
ム製、商品名: SMA1000A、酸価:480 mg KOH/g) 30重量
部をジメチルホルムアミドに溶解後、アルキルフェノー
ルノボラックエポキシ樹脂とテトラブロムビスフェノー
ルAを反応させたエポキシ樹脂(住友化学製、商品名:
LDX4127 、エポキシ当量: 395) 65重量部、ビスフェノ
ールA 5重量部、スチレンオリゴマー(ハーキュレス
製、商品名: ピコラステック A75、重量平均分子量: 91
7) 5重量部とを混合溶解し、均一なワニスを得た。
後、厚さ 0.1 mm のEガラスクロスに含浸塗工し、 150
℃で5分加熱乾燥して、樹脂含有量45重量%のプリプレ
グを得た。次に、このプリプレグを7枚重ね、35μmの
電解銅箔を上下に配置し、圧力50 kg/cm2、温度 180℃
で 100分間プレスを行い、積層板を得た。得られた銅張
積層板の物性測定結果を表1に示した。
ム製、商品名: SMA3000A、酸価: 285 mg KOH/g) 35重量
部をキシレンに溶解後、テトラブロムビスフェノールA
ジグリシジルエーテル(大日本インキ製、商品名: エピ
クロン 152、エポキシ当量: 360) 45重量部、クレゾー
ルノボラックエポキシ樹脂(住友化学製、商品名: ESCN
220H、エポキシ当量: 212) 10重量部、ビスフェノール
F 10重量部、α−メチルスチレンオリゴマー(ハーキ
ュレス製、商品名: クリスタレックス 3085 、重量平均
分子量: 664) 10重量部および2-エチル−4-メチルイミ
ダゾール 0.03重量部とを混合溶解し、均一なワニスを
得た。このワニスを使用し、実施例1と同様にして、銅
張積層板を得、この物性測定結果を表1に示した。
ム製、商品名: SMA2000A、酸価: 335 mg KOH/g) 25重量
部をジメチルホルムアミドに溶解後、ブロム化フェノー
ルノボラックエポキシ樹脂(日本化薬製、商品名: BREN
-S、エポキシ当量: 285) 60重量部、ビスフェノールA
15重量部、スチレンオリゴマー(ハーキュレス製、商
品名: ピコラステックA5、重量平均分子量: 317) 20重
量部、2-エチル−4-メチルイミダゾール 0.02重量部と
を混合溶解し、均一なワニスを得た。このワニスを使用
し、実施例1と同様にして、銅張積層板を得、この物性
測定結果を表1に示した。
量部をキシレンに溶解後、テトラブロムビスフェノール
Aジグリシジルエーテル(エピクロン 152) 55重量部、
ビスフェノールAジグリシジルエーテル(油化シェルエ
ポキシ製、商品名: エピコート 828、エポキシ当量:18
9) 5重量部、ビスフェノールAノボラック(軟化点: 7
1℃、水酸基当量: 119 、ビスフェノールA含有量: 60
%) 10重量部、α−メチルスチレンオリゴマー(クリス
タレックス 3085) 10重量部およびジメチルベンジルア
ミン 0.05重量部とを混合溶解し、均一なワニスを得
た。このワニスを使用し、実施例1と同様にして、銅張
積層板を得、この物性測定結果を表1に示した。
量部をジメチルホルムアミドに溶解後、テトラブロムビ
スフェノールAジグリシジルエーテル(エピクロン 15
2) 35重量部、ブロム化ビスフェノールA系エポキシ樹
脂(油化シェルエポキシ製、商品名: エピコート 5046
、エポキシ当量: 485) 25重量部、フェノールノボラ
ック(軟化点: 55℃、水酸基当量: 102 、ビスフェノー
ルF含有量:35%) 5重量部、スチレンオリゴマー(ピ
コラステック A5) 20重量部および2-エチル−4-メチル
イミダゾール 0.02重量部とを混合溶解し、均一なワニ
スを得た。このワニスを使用し、実施例1と同様にし
て、銅張積層板を得、この物性測定結果を表1に示し
た。
量部をジメチルホルムアミドに溶解後、テトラブロムビ
スフェノールAジグリシジルエーテル(エピクロン 15
2) 35重量部、ブロム化ビスフェノールA系エポキシ樹
脂(エピコート 5046) 20重量部および2-エチル−4-メ
チルイミダゾール 0.02重量部とを混合溶解し、均一な
ワニスを得た。このワニスを使用し、実施例1と同様に
して、銅張積層板を得、この物性測定結果を表1に示し
た。
に、ジシアンジアミド1重量部を用いる以外は、実施例
5と同様にしてワニスを得た。このワニスを使用し、実
施例1と同様にして、銅張積層板を得、この物性測定結
果を表1に示した。 比較例3 スチレンオリゴマー(ピコラステック A5) 30重量部を
比較例1の樹脂系に加え、ワニスを得た。このワニスを
使用し、実施例1と同様にして、銅張積層板を得、この
物性測定結果を表1に示した。
レグを用いた電気絶縁材料用積層板は、誘電特性、耐熱
性に優れ、銅箔ピール強度も良好な性能を示しているこ
とが明白である。
Claims (7)
- 【請求項1】 1分子中に2個以上のエポキシ基を有す
るエポキシ樹脂(I)、芳香族ビニル化合物と無水マレイ
ン酸とを必須成分としてなる共重合樹脂(II)、1分子中
に2個のフェノール性水酸基を有するフェノール化合物
(III) およびスチレン或いは置換スチレンの低重合体(I
V)を必須成分としてなるエポキシ樹脂組成物を、基材に
含浸又は塗工してなるプリプレグ。 - 【請求項2】 該共重合樹脂(II)が、スチレンと無水マ
レイン酸からなり、その構成モル比が 9:1〜5:5 、酸価
が 100〜500 mg KOH/g、数平均分子量が 500〜5,000 で
あり、1分子中に少なくとも1個の酸無水物基を有する
請求項1記載のプリプレグ。 - 【請求項3】 該フェノール化合物(III) が、ビスフェ
ノールA、ビスフェノールFおよびビスフェノール類含
有率が10%以上のノボラック樹脂からなる群から選択さ
れた1種以上である請求項1記載のプリプレグ。 - 【請求項4】 該低重合体(IV)が、下式(1) に示す構造
単位を有するものである請求項1記載のプリプレグ。 【化1】 (R1は水素または炭素数 1〜5 の飽和脂肪族炭化水素
基、R2はハロゲンあるいは炭素数 1〜8 の脂肪族または
芳香族炭化水素基、mは 0〜3 の整数、nは 3〜10の整
数である。) - 【請求項5】 該エポキシ樹脂(I) のエポキシ基量を
A、該共重合樹脂(II)の酸無水物基量をB、該フェノー
ル化合物(III) 中のフェノール性水酸基量をCとした時
に、 A:(B+C)=1:(0.3〜1.5)である請求項1記載のプリ
プレグ。 - 【請求項6】 該低重合体(IV)の配合量が、該エポキシ
樹脂(I) と該共重合樹脂(II)と該フェノール化合物(II
I) との総重量に対して、25重量%以下である請求項1
記載のプリプレグ。 - 【請求項7】 請求項1、2、3、4、5又は6記載の
プリプレグを用いて積層成形してなる低誘電率、低誘電
正接、及び高耐熱性の電気絶縁材料用の積層板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8177988A JPH1017686A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | プリプレグ及び積層板 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8177988A JPH1017686A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | プリプレグ及び積層板 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1017686A true JPH1017686A (ja) | 1998-01-20 |
Family
ID=16040583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8177988A Pending JPH1017686A (ja) | 1996-07-08 | 1996-07-08 | プリプレグ及び積層板 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1017686A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7208539B2 (en) | 2002-04-16 | 2007-04-24 | Hitachi Chemical Co., Ltd. | Thermosetting resin composition, and prepreg and laminated board using the same |
WO2013000151A1 (en) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Dow Global Technologies Llc | Curable compositions |
US9603244B2 (en) | 2006-09-29 | 2017-03-21 | Hitachi Chemical Company, Ltd | Thermosetting resin composition and prepreg and laminate obtained with the same |
-
1996
- 1996-07-08 JP JP8177988A patent/JPH1017686A/ja active Pending
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