JPH10204260A - 難燃性エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた積層板 - Google Patents

難燃性エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた積層板

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JPH10204260A
JPH10204260A JP1151697A JP1151697A JPH10204260A JP H10204260 A JPH10204260 A JP H10204260A JP 1151697 A JP1151697 A JP 1151697A JP 1151697 A JP1151697 A JP 1151697A JP H10204260 A JPH10204260 A JP H10204260A
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JP
Japan
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epoxy resin
flame
weight
parts
resin composition
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JP1151697A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Suwabe
拓 諏訪部
Takahisa Iida
隆久 飯田
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0373Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement containing additives, e.g. fillers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ハロゲン系難燃剤を使用しなくても優れた難
燃性を有する難燃性エポキシ樹脂組成物及びこれを用い
た積層板を提供する。 【解決手段】 (A)フェノールノボラックエポキシ樹
脂及び又はクレゾールノボラックエポキシ樹脂を100
重量部、(B)アミノ基を有するエポキシ樹脂硬化剤を
10〜70重量部、(C)リン又はリン化合物を、リン
として(A)成分及び(B)成分の合計100重量部に
対し0.5〜5重量部からなる難燃性エポキシ樹脂組成
物であり、好ましくは、(D)更にこの難燃性エポキシ
樹脂組成物100重量部に対し、無機充填材の全部又は
一部として水酸化アルミニウム及び又は水酸化マグネシ
ウムを30〜300重量部配合する難燃性エポキシ樹脂
組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハロゲン系難燃剤
を使用しなくても優れた難燃性を有する難燃性エポキシ
樹脂組成物及びこれを用いた積層板に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】エポキシ樹脂等に代表される熱硬化性樹
脂はその優れた特性から電気及び電子機器部品等に広く
使用されており、火災に対する安全性を確保するため難
燃性が付与されている場合が多い。これらの樹脂の難燃
化は従来臭素化エポキシ樹脂等のハロゲン含有化合物を
用いることが一般的であった。これらのハロゲン含有化
合物は高度な難燃性を有するが、特に芳香族臭素化合物
では熱分解で腐食性の臭素、臭化水素を分離するだけで
なく、酸素存在下で分解した場合に毒性の高いポリブロ
ムジベンゾフランやポリジブロモベンゾオキシンを形成
する可能性がある。また、臭素を含有する老朽廃材やゴ
ミの処理は極めて困難である。このような理由から臭素
含有難燃剤に代わる難燃剤としてリン化合物が広く検討
されている。しかし、エポキシ樹脂系にリン化合物を単
独で用いると十分な難燃性を得るには多量のリン化合物
を添加する必要があり、機械的、化学的、あるいは電気
的特性を著しく劣化させるという欠点が生じる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の問題
点を解決すべく種々検討された結果なされたものであ
り、ハロゲン含有化合物を添加することなく高度な難燃
性を有し、かつ最終製品の特性を悪化させない樹脂組成
物及びこれを用いた積層板を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前述のように、エポキシ
樹脂系積層板に難燃剤としてリン化合物のみを用いる場
合、十分な難燃性を得るためには多量のリン化合物を添
加する必要があり、機械的、化学的、電気的特性を著し
く低下するという欠点が生じる。本発明においてはこの
ような問題を解決するため、エポキシ樹脂に難燃性の高
い骨格を持つフェノールノボラックエポキシ樹脂もしく
はクレゾールノボラックエポキシ樹脂を使用することに
よりリン成分の量を減らし、難燃性と耐熱性を両立させ
ることを技術的な骨子とするものである。
【0005】即ち、本発明は、(A)フェノールノボラ
ックエポキシ樹脂及び又はクレゾールノボラックエポキ
シ樹脂を100重量部、(B)アミノ基を有するエポキ
シ樹脂硬化剤を10〜70重量部、(C)リン又はリン
化合物を、リンとして(A)成分及び(B)成分の合計
100重量部に対し0.5〜5重量部からなる難燃性エ
ポキシ樹脂組成物、を要旨とするものである。さらに
は、上記のエポキシ樹脂組成物100重量部に対し無機
充填材の全部又は一部として水酸化アルミニウムあるい
は水酸化マグネシウム30〜300重量部を用いること
により更に高い難燃性を得ることができる。この理由
は、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムは、3
00℃以上の高温において、配合されているリン成分と
反応して難燃性の高いリン酸アルミニウム及びリン酸マ
グネシウムが生成するためである。
【0006】本発明で使用されるアミノ基を有するエポ
キシ樹脂硬化剤としては、エチレンジアミン、トリメチ
レンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレ
ンジアミンなどのC2 〜C20の直鎖脂肪族ジアミン、メ
タフェニレンジアミン、パラフェニレンジアミン、パラ
キシレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタ
ン、4,4’−ジアミノジフェニルプロパン、4,4’
−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジ
フェニルスルフォン、4,4’−ジアミノジシクロヘキ
サン、ビス(4−アミノフェニル)フェニルメタン、
1,5−ジアミノナフタレン、メタキシリレンジアミ
ン、パラキシリレンナフタレン、1,1−ビス(4−ア
ミノフェニル)シクロヘキサン、ジシアンジアミドなど
が例示されるが、特にこれらに限定されるものではな
い。耐熱性、硬化性等の点で、好ましい硬化剤は、4,
4’−ジアミノジフェニルメタン、ジシアンジアミド、
ジアミノジエチルジメチルジフェニルメタンである。ま
た、これらのうち何種類かを併用してもよい。
【0007】本発明で使用されるリン又はリン化合物と
しては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェ
ート、トリブチルホスフェート、トリ−2−エチルヘキ
シルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、
トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェー
ト、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニル
ホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、2
−エチルヘキシルジフェニルホスフェート、トリス
(2、6−ジメチルフェニル)ホスフェート、レゾルシ
ンジフェニルホスフェート等のリン酸エステル、ポリリ
ン酸アンモニウム、ポリリン酸アミド、赤リン、リン酸
グアニジン、ジアルキルヒドロキシメチルホスホネート
等の縮合リン酸エステル等が例示されるが、特にこれら
に限定されるものではない。但し、常温で固形のものを
使用する場合には生成される硬化物中で均一に分散させ
るため数μm程度以下の粒径のものを使用することが望
ましい。
【0008】各成分の配合割合について説明する。
(B)成分のエポキシ樹脂硬化剤は(A)成分のエポキ
シ樹脂100重量部に対して10〜70重量部である。
10重量部未満であると樹脂の硬化が不十分となり、7
0重量部を越えると未反応のアミノ基が硬化物中に残存
し、耐湿性を低下させる可能性があるため好ましくな
い。また、(C)のリン又はリン化合物は、リンとして
(A)成分のエポキシ樹脂及び(B)成分のエポキシ樹
脂硬化剤の合計100重量部に対し0.5〜5重量部で
ある。0.5重量部未満であると難燃性に対する効果が
小さく、5重量部を越えると耐熱性を低下させるため好
ましくない。また、(D)成分の無機充填材は(A)成
分のエポキシ樹脂に対して30〜300重量部含有する
ことが好ましい。30重量部未満であると難燃性向上に
対する効果が小さく、300重量部を越えると耐熱性を
低下させ、また、樹脂中への均一分散が困難となるため
好ましくない。
【0009】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物は種々
の形態で使用されるが、積層板を得るために繊維基材に
含浸する際には通常溶剤が使用される。用いられる溶剤
は組成の一部に対して良好な溶解性を示すことが必要で
あるが、溶剤の一部として悪影響を及ぼさない範囲で貧
溶媒を使用しても構わない。
【0010】本発明の難燃性エポキシ樹脂組成物を溶剤
に溶解して得られるワニスは、ガラス織布、ガラス不織
布、紙、あるいはガラス繊維以外を成分とする布等の繊
維基材に塗布、含浸させ、80〜200℃で乾燥させる
ことによりプリプレグを得ることが出来る。プリプレグ
は加熱加圧して積層板を製造するために用いられる。本
発明の樹脂組成物はハロゲン含有化合物を添加すること
なく高度な難燃性を有し、かつ積層板等最終製品の特性
を悪化させない熱硬化性樹脂組成物であり、特に積層板
に好適に使用されるものである。
【0011】
【実施例】
(実施例1)フェノールノボラックエポキシ樹脂(大日
本インキ化学製エピクロンN−770)100重量部、
4,4’−ジアミノジフェニルメタン40重量部、及び
トリフェニルホスフェート(リン含有率9.5%)30
重量部に、N,N−ジメチルホルムアミド/メチルエチ
ルケトン=1/1の混合溶媒を加え、不揮発分濃度50
%となるようにワニスAを調製した。更に、このワニス
不揮発分100重量部に対し、水酸化アルミニウム(住
友化学製CL−310)50重量部、及び水酸化マグネ
シウム(昭和電工製キスマ5A)50重量部を加えワニ
スBを作製した。
【0012】このワニスBを用いて、ガラスペーパー
(厚さ0.4mm、日本バイリーン製)100重量部に
対しワニス不揮発分で1300重量部含浸させて、15
0℃の乾燥胴で5分乾燥させプリプレグを作成した。ま
た、このワニスAを用いて、ガラスクロス(厚さ0.1
8mm、日東紡績製)100重量部にワニス固形分で1
50重量部含浸させて、150℃の乾燥胴で5分乾燥さ
せプリプレグを作成した。ガラスペーパー使用プリプレ
グ3枚の上下にガラスクロス使用プリプレグを各一枚重
ね、更に上下に厚さ35μmの電解銅箔を重ねて、圧力
20kgf/cm2 、温度170℃で120分加熱加圧
成形を行い、厚さ1.6mmの両面銅張り積層板を得
た。
【0013】(実施例2〜3及び比較例1〜6)表1に
示した配合処方で、これ以外は全て実施例1と同様の方
法で両面銅張り積層板を作成した。評価結果を表1下欄
に示す。実施例で得られた積層板はいずれも耐燃性に優
れ、半田耐熱性も良好である。
【0014】(比較例7)臭素化エポキシ樹脂を使用し
たCEM3(住友ベークライト製ELC−4970)の
評価結果を表1に示す。
【0015】得られた積層板の特性の測定方法は以下の
通りである。 1.難燃性は、UL−94規格に従い垂直法により評価
を行った。 2.半田耐熱性は、JIS C 6481に準じて測定
し、煮沸2時間の吸湿処理を行った後、260℃の半田
槽に180秒浮かべた後の外観の異常の有無を調べた。
○:異常なし,×:フクレ発生
【0016】
【表1】
【0017】
【発明の効果】本発明の難燃性樹脂組成物は、ハロゲン
含有化合物を添加することなく高度な難燃性を有し、か
つ優れた半田耐熱性を有し、今後要求されるハロゲン含
有材料を使用しない積層板用として有用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI C08K 5/49 C08K 5/49 // C08J 5/24 CFC C08J 5/24 CFC

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 (A)フェノールノボラックエポキシ樹
    脂及び又はクレゾールノボラックエポキシ樹脂を100
    重量部、(B)アミノ基を有するエポキシ樹脂硬化剤を
    10〜70重量部、(C)リン又はリン化合物を、リン
    として(A)成分及び(B)成分の合計100重量部に
    対し0.5〜5重量部からなる難燃性エポキシ樹脂組成
    物。
  2. 【請求項2】 (D)請求項1記載の難燃性エポキシ樹
    脂組成物100重量部に対し、無機充填材の全部又は一
    部として水酸化アルミニウム及び又は水酸化マグネシウ
    ムを30〜300重量部含有する難燃性エポキシ樹脂組
    成物。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の難燃性エポキシ樹脂組成
    物と繊維基材とで構成される積層板。
JP1151697A 1997-01-24 1997-01-24 難燃性エポキシ樹脂組成物及びそれを用いた積層板 Pending JPH10204260A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000080251A (ja) * 1998-09-03 2000-03-21 Matsushita Electric Works Ltd リン変性難燃性エポキシ樹脂組成物およびその製造方法およびそのリン変性難燃性エポキシ樹脂組成物を用いた成形品および積層体
JP2001164094A (ja) * 1999-12-08 2001-06-19 Fujitsu Ltd ハロゲンフリー難燃性絶縁エポキシ樹脂組成物及びそれから形成した絶縁層を含む回路基板
WO2008136096A1 (ja) * 2007-04-24 2008-11-13 Panasonic Electric Works Co., Ltd. ハロゲンフリーエポキシ樹脂組成物、カバーレイフィルム、ボンディングシート、プリプレグ、プリント配線板用積層板

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