KR20010101310A - 시아네이트-에폭시 수지 조성물, 및 이를 이용한프리프레그, 금속 호일 적층판 및 인쇄 배선판 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주성분들로서 (A) 이의 한 분자내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물, (B) 에폭시 수지, 및 (C) 경화 촉진제 시스템을 포함하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물에 관한 것으로, 여기에서 상기 에폭시 수지는 시클로펜타디엔 골격을 갖는 디시클로펜타디엔-페놀 다첨가 생성물로부터 유도되며, 상기 경화 촉진제 시스템은 상기 (A)의 경화반응을 촉진하는 기능을 갖는 화합물과 상기 (B)의 경화 반응을 촉진하는 기능을 갖는 화합물을 모두 포함한다. 상기 수지 조성물은 유리 전이 온도, 유전성, 내열성이 뛰어나고, 물에 대한 감수성이 낮으며, 프리프레그의 제조 및, 이 프리프레그를 사용한 적층체, 금속 호일 적층판 및 인쇄 배선판의 제조에 효과적으로 사용될 수 있다.
Description
최근 몇년간 통신 장치들을 구성하는 컴퓨터로 인해 높은 수준의 통신 및 정보 시스템의 급속한 발전이 있어 왔다. 컴퓨터는 본 기술 분야에서 진전되는 규모 축소 경향에 맞추어 소형화되어 왔으나, 여전히 기존의 대형 기계들에 비교할 만한 성능을 갖출 것이 요구된다. 또한, 크기와 무게의 감소 및 가장 일반적으로, 휴대전화 및 개인용 컴퓨터들과 같이 빠르게 보급되고 있는 정보 단말기 장치들의 보다 높은 성능을 위한 시도들이 수행되어 왔고, 또 수행되고 있다. 상기와 같은 장치들에 사용되는 인쇄 회로판들도 예외일 수 없어, 판의 내열성 및 절연 신뢰성을 개선하는 동시에, 더 높은 밀도와 크기의 축소를 실현시키려는 노력들이 시도되고 있다. 또한, 신호의 가속 및 이의 상승된 주파수를 수용하기 위하여, 낮은 비유전율 및 낮은 유전손실률을 갖는 물질의 탐색이 이루어지고 있다. 상기 요구사항들에 부응하기 위해, 에폭시 수지 조성물을 사용하는 인쇄 회로판들의 내열성을 개선하기 위한 수단으로서, 다관능기성 에폭시 수지를 디시안디아미드로 경화시키거나 또는 상기 수지를 다가 페놀 수지로 경화시키는 것과 같은 방법들이 실시되고 있다.
또한, 에폭시 수지로 만들어진, 내열성이 뛰어난 인쇄 배선판의 유전성을 개선하기 위하여 이하의 방법들이 제시되어 왔다. 예로서, 에폭시 수지를 JP-A-60-135425에 개시된 폴리-4-메틸-1-펜텐, JP-A-61-126162에 개시된 페놀 부가된 부타디엔 중합체, JP-A-62-187736에 개시된 말단 카르복시 변형된 폴리부타디엔 또는 JP-A-4-13717에 개시된 프로파길-에테르화 방향족 탄화수소와 반응시키는 방법이 제안되어 왔다. 또한 다음과 같은 공지된 방법들도 있다: JP-A-57-83090에 개시된 것과 같이 중공 입자들이 수지층 내에 존재하도록 하는 방법; JP-A-2-203594에 개시된 것과 같이 불소 수지 분말을 배합시키는 방법; JP-A-84040에 개시된 것과 같이 방향족 폴리아미드 섬유를 기재로 사용하는 방법; JP-A-4-24986에 개시된 것과 같이 유리 섬유 직물 기재의 불소수지 프리프레그와 유리 섬유 직물 기재의 에폭시 수지 프리프레그를 적층하는 방법.
한편, 시아네이트 에스테르 수지들 및 비스말레이미드-트리아진(BT) 수지들도, 에폭시 수지 기재물질 외에 높은 내열성과 낮은 유전성을 갖는 수지 물질들로서 제시되어 왔다. 그러나, 이러한 수지들은 수분 흡수성이 높으며, 수분이 흡수되었을 때 접착력 및 내열성이 약한 단점이 있다. 시아네이트 에스테르 수지 및 BT 수지들의 상기와 같은 단점들을 없애기 위하여, 상기 수지들을 JP-A-63-54419에 개시된 페놀성 노볼락의 디글리시딜-에테르화 생성물, JP-A-3-84040에 개시된 비스페놀 A의 글리시딜-에테르화 생성물 또는 JP-A-2-286723에 개시된 브롬화된 페놀성 노볼락의 글리시딜-에테르화 생성물과 같은 에폭시 수지와 조합하여 사용하는 방법이 제안되었다.
디시안디아미드를 갖는 다관능기성 에폭시 수지의 경화를 포함하는 방법은 상기 디시안디아미드-경화된 수지의 흡습성을 증가시켜, 특히 절연 물질 상에서 또는 절연 물질 내에서의 신뢰성이 만족되기 어렵게 한다는 문제점을 갖는다. 또한, 금속 이동(갈바노 부식(galvanic corrosion))- 절연 물질 상에 또는 절연 물질 내의 배선, 회로 패턴, 또는 전극을 구성하는 금속이 고습도의 환경하에서 전위차에 의해 금속이 상기 절연물질 상 또는 절연물질 내로 이동하는 현상- 의 발생은 심각한 문제를 일으킨다. 한편, 다관능기성 페놀 수지로 경화시키는 것을 포함하는 방법에 따르면, 수지의 경화물이 단단하게 되어, 관통공(through-hole)들을 만드는 천공과 같은 작업시 미세한 균열들이 생성되는 경향이 있으며, 이러한 미세한 균열들이 금속 이동을 개시하는 것으로 생각된다. 따라서, 상기 방법으로 높은 절연 신뢰성에 대한 요구를 만족시키기란 불가능하다.
에폭시 수지를 JP-A-60-135425, 61-126162 및 62-187736 각각에 개시된 것과 같이, 폴리-4-메틸-1-펜텐, 페놀 부가된 부타디엔 중합체 또는 말단 카르복시 변형된 폴리부타디엔과 같은 탄화수소 기재의 중합체와 반응시키는 방법은, 유전상수는 낮출 수 있지만, 에폭시 수지의 고유한 내열성을 손상시킬 수 있는 문제를 포함한다.
JP-A-4-13717에 개시된 에폭시 수지를 프로파길-에테르화 방향족 탄화수소와 반응시키는 방법은 높은 내열성을 수득할 수는 있지만, 특정 수지를 사용해야 하기 때문에 고비용이라는 문제점이 있다.
JP-A-57-83090 및 JP-A-2-203594에 개시된 것과 같이 중공 입자들을 수지층 내로 도입시키거나, 또는 불소 수지 분말을 배합하는 것을 포함하는 방법들, 및 JP-A-3-84040 및 JP-A-4-24986에 개시된 것과 같이 기재로서 방향족 폴리아미드 섬유를 사용하거나, 또는 유리 섬유 직물 기재의 불소 수지 프리프레그들의 적층을 특징으로 하는 방법들은, 적층체의 유전상수를 낮출 수는 있어도, 통상적인 유리 섬유 직물 기재의 에폭시 수지 적층체들에 비해, 기계적인 성질들이 불량해진다는 단점이 있다.
JP-A-3-84040에 개시된 것과 같이, 에폭시 수지를 시아네이트 에스테르 수지와 혼합시키는 방법에 따르면, 접착성은 개선되지만, 수분 흡수성의 감소 또는 흡습 상태에서 내열성의 개선에 있어서 뛰어난 효과를 수득할 수 없다. JP-A-63-54419에 개시된 것과 같이, 상이한 에폭시 수지들의 조합 사용을 제시하는 방법은, Tg의 감소가 어느 정도 억제될 수 있고, 흡습 상태에서의 내열성 및 금속에 대한 접착성이 개선될 수는 있지만, 수분 흡수성이 증가되고, 또한 작업성의 개선에 대한 현저한 효과를 얻을 수 없다는 단점을 가진다. JP-A-2-286723에 개시된 것과 같이 브롬화된 페놀 노볼락의 글리시딜 에테르화 생성물을 사용하는 경우에는, 작업성 및 흡습 상태에서의 내열성이 개선될 수 있고, 난연성이 수득되지만, 물에 대한 감수성의 저하 문제는 여전히 해결할 수 없었다.
본 발명은 시아네이트 화합물 및 에폭시 수지를 포함하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물, 및 이 조성물을 이용한 프리프레그(prepreg), 금속 호일 적층판 및 인쇄 배선판에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 수지의 내열성 및 접착성과 같은 고유 성질들은 손상시키지 않고, 유리 전이 온도가 높으며, 우수한 유전성 및 물에 대해 낮은 감수성을 갖는 시아네이트-에폭시 수지 조성물, 및 이 조성물을 이용한 프리프레그, 금속 호일 적층판 및 인쇄 배선판을 제공하는 것이다.
본 발명은, 주성분들로서 (A) 한 분자내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물, (B) 에폭시 수지, 및 (C) 경화 촉진제를 포함하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물로서, 상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 디시클로펜타디엔-페놀 다첨가 생성물로부터 유도되고,:
(상기 식에서, n은 0 또는 양의 정수이다)
상기 경화 촉진제는 (i) 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물, 및 (ii) 상기 에폭시 수지의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물을 포함하는 조성물을 제공한다.
또한 본 발명은 기재를 상기 시아네이트-에폭시 수지 조성물로 함침시키고 이를 건조시키므로써 수득되는 프리프레그를 제공한다.
또한 본 발명은 상기 프리프레그 또는 프리프레그 적층체의 한 면 또는 양 면 모두에 금속 호일을 적층시키고, 이를 고온-프레스 성형하여 수득되는 금속 호일 적층판, 및 상기 적층판의 금속 호일상에 회로를 형성하여 수득되는 인쇄 배선판을 제공한다.
발명의 실시를 위한 최적의 형태
구체적으로, 본 발명은 이하의 구현예들을 포함한다.
(1) 주성분들로서, (A) 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물, (B) 에폭시 수지, 및 (C) 경화 촉진제를 포함하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물로서, 상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 디시클로펜타디엔-페놀 다첨가 생성물로부터 유도되며:
(상기 식에서, n은 0 또는 양의 정수이다),
그리고 상기 경화 촉진제는 (i) 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물, 및 (ii) 상기 에폭시 수지의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
(2) 상기 (1)에 있어서, 한 분자내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물의 경화반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 상기 화합물이 유기 금속염 또는 유기 금속 착물이고, 상기 에폭시 수지의 경화반응을 촉진하는 촉매기능을 갖는 화합물이 이미다졸형 화합물인 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
(3) 상기 (2)에 있어서, 상기 유기 금속염 또는 유기 금속 착물이 철, 구리, 아연, 코발트, 니켈, 망간 또는 주석의 유기 금속염 또는 유기 금속 착물인 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 에폭시 수지 (B)가 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 100중량부 당 50~250중량부의 양으로 함유되며, 상기 경화 촉진제 (C)가 0.1~5중량부의 양으로 함유되는 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 산화 방지제 (D)를 추가로 포함하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
(6) 상기 (5)에 있어서, 상기 산화 방지제 (D)가 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 100중량부 당 0.1~20중량부 함유되는 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
(7) 기재를, 상기 (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 따른 시아네이트-에폭시 수지 조성물로 함침시키고, 이를 건조시키므로써 수득되는 프리프레그.
(8) 상기 (7)에 따른 프리프레그 또는 이의 적층체의 한 면 또는 양 면 모두에 금속 호일을 적층시키고, 이를 고온-프레스 성형하여 수득되는 금속 호일 적층판.
(9) 상기 (8)에 따른 금속 호일 적층판의 금속 호일상에 회로를 형성하여 수득되는 인쇄 배선판.
본 발명의 시아네이트-에폭시 수지 조성물에 사용된, 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A)로서, 예로서 하기 화학식 2로 표시되는 화합물들을 예로 들 수 있으며, 이의 구체적인 예들로는 2,2-비스(4-시아네이트페닐)프로판, 비스(3,5-디메틸-4-시아네이트페닐)메탄, 2,2-비스(4-시아네이트페닐)1,1,1,3,3,3-헥사플루오로프로판 및 α, α'-비스(4-시아네이트페닐)-m-디이소프로필벤젠이 있다.
(상기 식에서, R1은 하기 화학식으로 표시되는, 할로겐으로 치환될 수 있는1~3개의 탄소수를 갖는 알킬렌기:
(상기 식에서, R5는 11~3의 탄소수를 갖는 알킬렌기이며, 두개의 R5는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.), 또는 하기 화학식으로 표시되는 작용기이며:
R2및 R3는 각각 수소 또는 1~4의 탄소수를 갖는 알킬기를 나타내며, 이들은 동일하거나 상이할 수 있고, 상기 두개의 R2는 동일하거나 상이할 수 있고, 상기 두개의 R3는 동일하거나 상이할 수 있다).
상기 R1의 바람직한 예들로서, 하기의 것들을 예로 들 수 있다:
또는
본 발명에서 사용된 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A)의 단량체들은 고결정성어서, 상기 단량체들이 용매와 함께 바니쉬(varnish)로 제조되는 경우, 고형물 농도에 따라 달라지지만, 바니쉬 내에서 재결정화될 수 있다. 따라서, 상기 시아네이트 화합물 단량체들을 먼저 예비중합체로 만드는 것이 바람직하다.
상기와 같은 예비 중합체들은 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물의 단량체들을, 필요한 경우 상기 시아네이트형 화합물의 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 유기 금속염 또는 유기 금속 착물의 존재하에서, 정량적으로 반응시키고, 특히 상기 시아네이토기들을 고리화 반응(트리아진 고리화)에 적용시키므로써 수득된다. 상기 반응은 바람직하게는 시아네이트형 화합물의 단량체들의 전환율이 10~70몰%, 특히 30~60몰%가 되도록 수행한다. 전환율이 너무 낮으면, 시아네이트 화합물이 바니쉬로 제조되는 경우, 강한 결정화 능력으로 인해 재결정화될 수 있다. 한편, 전환율이 너무 높으면, 제조된 바니쉬의 점성이 증가되어 이의 유리 기재내로의 함침이 방해되어, 매끈한 프리프레그 표면을 수득하지 못 할 수 있다. 또한, 겔화 시간이 너무 단축되어 코팅 작업에 문제를 일으킬 수 있으며, 바니쉬의 보존 안정성(가사 시간(pot life))이 저하되는 경향이 있다.
또한, 본 발명의 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A)의 단량체들로부터 수득한 예비 중합체는 많은 경우에, 전체로서, 수평균 분자량이 바람직하게는 250~1,000, 특히 300~800인 단량체 함유 조성물이다. 여기서 언급된 상기 수평균 분자량은 표준 폴리스티렌 보정 곡선을 사용하여, 겔 침투 크로마토그래피(GPC)에 의해 측정될 수 있다. 상기 분자량이 너무 작으면, 시아네이트 화합물의 강한 결정화 능력으로 인해 바니쉬로 제조되었을 때 시아네이트 화합물의 재결정이 일어날 수 있으며, 분자량이 너무 크면 상기 설명된 전환율의 경우에서와 같이, 제조된 바니쉬의 점도가 상승되어 이의 유리 기재 내로의 함침이 제한되기 때문에, 매끈한 프리프레그 표면을 수득하지 못 할 수 있거나, 겔화 시간이 너무 단축되어 바니쉬의 보존 안정성(가사 시간)이 저하되는 경향이 있다.
이러한 예비 중합체들로는, 예로서 시판되는 Arocy B-30 및 Arocy M-30(모두 Asahi Ciba, Ltd. 제품의 상표명임)이 사용될 수 있다.
본 발명에 사용되는 에폭시 수지 (B)는 화학식 1로 표시되는 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 디시클로펜타디엔-페놀 다첨가 생성물로부터 유도된 에폭시 수지를 필수 성분으로서 포함하며, 한 분자 내에 둘 이상의 에폭시기를 갖는 다른 에폭시 화합물을 함유할 수 있다. 화학식 1의 에폭시 수지는 바람직하게는 에폭시 수지(B)의 총량에 대해 15~100중량%, 더 바람직하게는 30~100중량%의 양으로 사용된다. 화학식 1의 에폭시 수지 양이 15중량% 미만이면, 경화된 생성물의 Tg(유리 전이 온도)의 감소 및 물에 대한 이의 감수성의 증가가 일어나는 경향이 있다. 난연성 조성물의 제조에 할로겐화(특히 브롬화된) 에폭시 수지를 사용하는 경우, 사용된 할로겐화 에폭시 수지의 최소량을 공제한 양이 사용될 화학식 1의 에폭시 수지 양의 최대 한계로 되어야 한다. 할로겐 함량은 수지의 고형분 함량에 기준하여 바람직하게는 10~25중량%이다.
화학식 1로 표시되는 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 디시클로펜타디엔-페놀 다첨가 생성물은 바람직하게는 화학식 1의(식 중, n이 5 이하의 수) 화합물이다.
(화학식 1의 에폭시 수지와) 조합되어 사용되는 에폭시 수지로는, 비스페놀A형 에폭시 수지, 페놀 노볼락 에폭시 수지, 크레졸형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지, 페놀-살리실알데히드 노볼락 에폭시 수지 등이 있다.
또한, 제조된 인쇄 배선판의 난연성을 확보하기 위해 사용된 할로겐화 에폭시 수지로는, 브롬화된 비스페놀 A형 에폭시 수지 및 브롬화된 페놀 노볼락 에폭시 수지와 같은 브롬화된 에폭시 수지를 예로 들 수 있다. 유전성 측면에서, 브롬화된 비스페놀 A형 에폭시 수지가 바람직하다.
본 발명의 시아네이트-에폭시 수지 조성물이 사용된 에폭시 수지 (B)의 양은 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A) 100중량부 당 바람직하게는 50~250중량부이다. 에폭시 수지 (B)의 양이 50중량부 미만이면, 조성물이 수분을 흡수하였을 때, 내열성이 저하되는 경향을 보이고, (B)의 양이 250중량부를 초과하는 경우, 유전성 및 유리 전이 온도(Tg)가 저하되는 경향이 일어난다. 에폭시 수지 (B)의 양은 더 바람직하게는 100~230중량부이다.
본 발명에 사용된 경화 촉진제 (C)는 (i) 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A)의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물 및 (ii) 에폭시 수지 (B)의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물을 포함한다.
한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A)의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 상기 화합물로서, 유기 금속염 또는 유기 금속 착물들이 사용될 수 있다.
상기 유기 금속 염 또는 유기 금속 착물들의 금속으로서, 철, 구리, 아연,코발트, 니켈, 망간, 주석 등이 사용될 수 있다.
상기 유기 금속염들로서, 철 나프테네이트, 구리 나프테네이트, 아연 나프테네이트, 코발트 나프테네이트, 니켈 나프테네이트, 망간 나프테네이트, 주석 나프테네이트, 아연 옥티노에이트, 주석 옥티노에이트, 아연 2-에틸헥사네이트 등을 예로 들 수 있다. 상기 유기 금속 착물들로서는, 디부틸주석 말레이트 및 납아세틸 아세토네이트를 예로 들 수 있다.
상기 유기 금속염 또는 유기 금속 착물은 바람직하게는 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A) 100중량부 당 0.05~3중량부로 배합된다. 상기 화합물의 양이 0.05중량부 미만인 경우, 이의 촉매 기능이 감소되어, 경화에 더 긴 시간이 필요하게 된다. 상기 화합물의 양이 3중량부를 초과하는 경우, 제조된 바니쉬 또는 프리프레그의 저장 안정성이 저하되는 경향이 있다. 상기 화합물의 보다 바람직한 사용량 범위는 0.1~1.0중량부이다.
상기 에폭시 수지 (B)의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물로서, 이미다졸형 화합물, 유기 인 화합물, 2차 아민, 3차 아민, 4차 암모늄 염 등을 예로 들 수 있다. 이들 화합물들 중, 이미다졸 및 이의 유도체들이 가장 바람직하다.
본 발명의 화합물에서 이미다졸형 화합물로서 사용되는 이미다졸 및 이의 유도체들로서, 이하의 화합물들을 예로 들 수 있다: 이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-운데실이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 2-헵타데실이미다졸, 4,5-디페닐이미다졸, 2-메틸이미다졸린, 2-페닐이미다졸린,2-운데실이미다졸린, 2-헵타데실이미다졸린, 2-이소프로필이미다졸린, 2,4-디메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸린, 2-이소프로필이미다졸린, 2,4-디메틸이미다졸린, 및 2-페닐-4-메틸이미다졸린. 마스킹제로서, 아크릴로니트릴, 페닐렌 디이소시아네이트, 톨루이딘 이소시아네이트, 나프탈렌 디이소시아네이트, 메틸렌비스페닐 이소시아네이트, 멜라민 아크릴레이트 등이 사용될 수 있다.
유기 인 화합물로서, 트리페닐포스파인 등이 사용될 수 있다. 2차 아민으로서는, 피페리딘 등이 사용될 수 있으며; 3차 아민으로서는, 디메틸벤질아민, 트리스(디메틸아미노메틸)페놀 등이 사용될 수 있고; 4차 암모늄 염으로서, 테트라부틸암모늄 브로마이드, 테트라부틸암모늄 클로라이드 등이 사용될 수 있다.
에폭시 수지의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물은 바람직하게는 에폭시 수지 100중량부 당 0.05~3중량부의 양으로 배합된다. 배합량이 0.05중량부 미만이면, 이의 촉매 기능이 약하고, 경화에 장시간이 요구된다. 배합량이 3중량부를 초과하면, 제조된 바니쉬 또는 프리프레그의 저장 안정성이 저하된다.
본 발명에서, 경화 촉진제의 총량은 바람직하게는 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A) 당 0.1~5중량부로 설정된다. 양이 0.1중량부 미만이면, 이의 촉매 기능이 떨어지고, 경화시간이 연장되는 경향이 있다. 양이 5중량부를 초과하면, 제조된 바니쉬 또는 프리프레그의 저장 안정성이 저하되는 경향이 있다.
본 발명의 시아네이트-에폭시 수지 조성물에 사용되는 산화 방지제 (D)로서는, 페놀계 산화 방지제, 유기 황 화합물형 산화 방지제 등을 예로 들 수 있다.
페놀계 산화 방지제의 예들은, 피로갈롤, 부틸화 히드록시아니솔 및 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀과 같은 모노페놀형, 2,2'-메틸렌-비스-(4-메틸-6-t-부틸페놀) 및 4,4'-티오비스-(3-메틸-6-t-부틸페놀)과 같은 비스페놀형, 및 1,3,5-트리메틸-2,4,6-트리스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질)벤젠 및 테트라키스-[메틸렌-3-(3'-5'-디-t-부틸-4'-히드록시페닐)프로피오네이트]메탄과 같은 고분자 페놀형을 포함한다. 이러한 페놀계 산화 방지제들 중, 비스페놀계 산화 방지제들이 효과 면에서 특히 바람직하다.
유기 황 화합물형 산화 방지제의 예들로는, 디로릴 티오디프로피오네이트 및 디스테아릴 티오디프로피오네이트가 있다.
상기와 같은 산화 방지제들은 단독으로 사용될 수 있거나, 또는 이들의 다른 형태들과 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 산화 방지제 (D)는 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 100중량부 당 바람직하게는 0.1~20중량부, 더 바람직하게는 1~10중량부의 양으로 사용된다. 산화 방지제 (D)의 양이 0.1중량부 미만이면, 절연 특성의 개선이 나타나지 않고, 양이 20중량부를 초과하면 절연 특성이 저하되는 경향이 다소 나타난다.
본 발명의 시아네이트-에폭시 수지 조성물에서, 충전제 및 다른 첨가물들이 필요한 경우 배합될 수 있다.
일반적인 무기 충전제들이 본 발명의 충전제로서 적절히 사용될 수 있다.구체적으로는, 용융 실리카, 유리, 알루미나, 지르콘, 칼슘 실리케이트, 칼슘 카보네이트, 실리콘 나이트라이드, 보론 나이트라이드, 베릴리아(beryllia), 지르코니아, 칼슘 티타네이트, 알루미늄 실리케이트, 마그네슘 실리케이트 등이 분말 또는 구형의 비드 형태로서 사용될 수 있다. 또한, 휘스커(whisker), 단결정 섬유, 유리 섬유, 및 무기와 유기 중공 충전제들을 배합하는 것도 가능하다. 상기와 같은 충전제는 수지 고형분 100중량부 당 바람직하게는 5~30중량부의 양으로 배합된다. 상기 충전제 양이 5중량부 미만이면, 충전제 배합의 효과를 수득할 수 없으며, 양이 30중량부를 초과하면, 충전제의 침강 또는 응집이 일어나는 경향이 있다.
본 발명의 시아네이트-에폭시 수지 조성물은 열에 의해 경화되며, 우수한 유전성 및 내열성을 가지며, 물에 대한 감수성이 낮은 프리프레그, 적층체, 금속 호일 적층판 및 인쇄 배선판의 제조에 제공된다.
이를 위해, 본 발명의 상기 시아네이트-에폭시 수지 조성물을 바니쉬로 만들기 위해 용매에 일단 용해시키는 것이 바람직하다.
상기 용매는 특별히 한정되지는 않지만, 케톤형, 방향족 탄화수소형, 에스테르형, 아미드형, 알콜형 등이 사용될 수 있다. 구체적으로는, 상기 케톤형 용매들은 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤 및 시클로헥산을 포함하며, 상기 방향족 탄화수소형 용매는 톨루엔 및 크실렌을 포함하고, 상기 에스테르형 용매는 메톡시에틸 아세테이트, 에톡시에틸 아세테이트, 부톡시에틸 아세테이트 및 에틸 아세테이트를 포함하고, 상기 아미드형 용매는 N-메틸피롤리돈, 포름아미드,N-메틸포름아미드 및 N,N-디메틸아세트아미드를 포함하고, 상기 알콜형 용매는 메탄올, 에탄올, 에틸렌 글리콜, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르, 트리에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르, 및 디프로필렌 글리콜 모노프로필 에테르를 포함한다. 상기 용매들은 단독으로 또는 이들 둘 이상을 혼합하여 사용될 수 있다.
프리프레그의 기재로서, 일반적으로 사용되는 기재, 예로서 30~200㎛ 유리 섬유 직물이 바람직하게 사용된다.
상기 프리프레그의 제조는 유리 섬유 직물을 바니쉬로 함침시키므로써 제조된 B-단계 물질을 사용하여, 이를 140~200℃에서 3~15분 동안 건조시키므로써 수행된다. 함침은 바람직하게는 바니쉬 고형분 및 기재의 총 함량을 기준으로 하여, 바니쉬 고형분 함량이 35~60중량%가 되도록 수행된다.
한 장의 프리프레그 또는 임의의 바람직한 수로 적층된 프리프레그를 사용하여, 그 한 면 또는 양 면 위에 금속 호일을 놓고, 고온-프레스 성형하여 금속 호일 적층판을 만든다. 이러한 작업 조건으로서, 상기 가열 온도는 바람직하게는 150~230℃이고, 적용 압력은 2~5MPa이며, 상기 적층체는 이러한 조건 하에서 0.5~2.0시간 동안 유지된다.
상기 금속 호일로서는, 일반적으로 사용되는 구리 호일, 알루미늄 호일 등이 사용된다. 금속 호일의 두께는, 사용 목적에 따라 달라질 수 있지만, 바람직하게는 10~100㎛이다.
인쇄 배선판의 제조를 위하여, 통상적인 방법에 의해 상기 금속 호일 적층판의 금속 호일 위에 회로를 형성한다. 회로 형성은, 예로서 금속 호일 상에 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 그 호일의 불필요한 부분을 식각해 내는 단계, 상기 레지스트 패턴을 벗겨내는 단계, 필요한 관통공들을 천공하는 단계, 다시 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 관통공들을 전도성으로 만들기 위해 피복하는 단계, 최종적으로 레지스트 패턴을 벗겨내는 단계들로 이루어진 방법에 의해 수행될 수 있다. 이렇게 수득된 인쇄 배선판의 표면에, 상기 금속 호일 적층판을 상기 설명한 것과 동일한 조건하에서 더 적층시키고, 상기 설명한 것과 같은 방식으로 그 위에 회로를 형성하여 다층 인쇄 배선판을 제조한다. 이러한 경우, 관통공들을 형성하는 것이 항상 필요한 것은 아니며, 그 대신 경유 구멍들(via holes) 또는 관통공과 경유 구멍들을 모두 형성하는 것이 가능하다. 형성되는 층의 수는 임의에 따른다.
일반적인 에폭시 수지 경화 반응들은, 높은 극성의 히드록실기가 에폭시기의 개환(ring-opening)을 일으키기 때문에, 유전상수의 수득할 수 있는 감소 정도에 대한 한계의 문제이다. 또한, 특정 경화제, 통상적으로 페놀 부가된 폴리부타디엔과 같은 탄화수소 기재의 중합체를 사용하는 경우, 에폭시 수지의 고유 내열성의 손상, 경화를 위해 다관능기성 페놀 수지를 사용할 때보다 저하되는 유리 전이 온도, 및 고비용과 같은 문제점들이 발생된다. 한편, 낮은 극성의, 단단한 대칭의 구조를 갖는 시아네이트 에스테르 수지의 경화된 생성물들은 낮은 유전상수,낮은 유전손실률 및 높은 유리 전이 온도를 갖지만, 접착성, 수분 흡수시 내열성 등에 대한 문제를 갖는다. 통상적인 비스페놀 A 또는 브롬화된 비스페놀 A 기재의 에폭시 수지를, 상기와 같은 문제들을 개선하기 위하여 시아네이트 에스테르 수지와 조합하여 사용한 수지 조성물들에는 물에 대해 상승된 감수성 및 금속에 대한 약한 접착성과 같은 문제들이 연루된다.
본 발명의 시아네이트-에폭시 수지 조성물은, 통상적인 인쇄 배선판용 에폭시 수지 기재의 수지 조성물, 또는 시아네이트 에스테르 수지와 에폭시 수지의 조합물을 포함하는 상기 수지 조성물에 비해, 유리 전이 온도가 더 높고, 유전특성, 내열성 및 물에 대한 감수성 면에서 뛰어나며, 이러한 성질들을 갖는 적층판 및 인쇄 배선판들을 제공할 수 있다. 본 발명에서, 상기와 같은 효과들은 본 발명의 시아네이트 화합물과 특정 에폭시 수지를 결합하므로써, 그리고 추가로 이들 각각에 적합한 경화 촉진제들을 함께 사용하므로써 실현될 수 있다.
또한, 산화 방지제를 사용하므로써, 상기 언급한 특성들을 손상시키지 않으면서 갈바노 내부식성을 개선할 수 있다.
이하에서, 본 발명을 실시예로 나타내어 설명할 것이나, 본 발명이 이러한 실시예들에 제한되는 것은 아니다.
실시예 1
2,2-비스(4-시아네이트페닐)프로판 예비중합체(Arocy B-30, 상표명, Asahi Ciba, Ltd. 제조; 단량체 반응 속도: 약 46%; 수평균 분자량: 560; 시아네이트 당량: 200)를 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A)로서 사용하고, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지(HP7200H, 상표명, Dainippon Ink and Chemicals, Inc. 제조; 에폭시 당량: 287) 및 브롬화된 비스페놀 A형 에폭시 수지(ESB400T, 상표명, Sumitomo Chemical Co., Ltd. 제조)를 에폭시 수지 (B)로서 사용하였다. 상기 물질들을 표 1에 명시된 비율로 메틸 에틸 케톤 내에 용해시켰으며, 그 후 코발트 나프테네이트 및 2-메틸이미다졸(2MZ)을 경화 촉진제 (C)로서 표 1에 명시된 비율로 배합하여 비휘발성 물질 함량이 70중량%인 시아네이트-에폭시 수지 조성물 바니쉬를 제조하였다.
실시예 2
한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 (A)로서 비스(3,5-디메틸-4-시아네이트페닐)메탄 예비중합체(Arocy M-30, 상표명, Asahi Ciba Ltd. 제조; 단량체 반응 속도: 약 46%; 수평균 분자량: 490; 시아네이트 당량: 219)를 2,2-비스(4-시아네이트페닐)프로판 예비중합체 대신 사용하고, 이를 표 1에 명시된 비율로 메틸 에틸 케톤 내에 용해시켰으며, 코발트 나프테네이트 대신 아연 나프테네이트를 사용하고, 2-메틸이미다졸 대신 2-에틸-4-메틸이미다졸을 표 1에 명시된 비율로 배합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시아네이트-에폭시 수지 조성물 바니쉬를 제조하였다.
실시예 3
코발트 나프테네이트 대신 아연 나프테네이트를 사용하고, 2-메틸이미다졸(2MZ) 대신 2-운데실이미다졸(C11Z, 상표명, Shikoku ChemicalsCorp. 제조)을 사용하여 표 1에 명시된 비율로 배합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시아네이트-에폭시 수지 조성물 바니쉬를 제조하였다.
실시예 4
코발트 나프테네이트 대신 아연 나프테네이트를 사용하고, 2-메틸이미다졸(2MZ) 대신 2-운데실이미다졸(C11Z, 상표명, Shikoku Chemicals Corp. 제조)을 사용하여 표 1에 명시된 비율로 배합한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시아네이트-에폭시 수지 조성물 바니쉬를 제조하였다.
비교예 1
디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 대신 비스페놀 A형 에폭시 수지(DER331L, 상표명, Dow Chemical Japan, Ltd. 제조; 에폭시 당량: 185)를 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시아네이트-에폭시 수지 조성물 바니쉬를 제조하였다.
비교예 2
비스페놀 A 형 에폭시 수지(DER331L, 상표명, Dow Chemical Japan Ltd. 제조; 에폭시 당량: 185)를 에폭시 수지로서 단독으로 사용하고, 이를 표 1에 명시된 비율로 메틸 에틸 케톤에 용해시킨 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 시아네이트-에폭시 수지 조성물 바니쉬를 제조하였다.
비교예 3
실시예 1의 조제에 어떤 에폭시 수지도 배합하지 않고, 다른 것들은 표 1의 설명에 의하여 시아네이트 수지 조성물 바니쉬를 제조하였다.
비교예 4
브롬화된 비스페놀 A형 에폭시 수지(ESB400T, 상표명, Sumitomo Chemical Co, Ltd.; 에폭시 당량: 401)를 에폭시 수지로써 사용하고, 페놀 노볼락 수지(HP850N, 상표명, Hitachi Chemical, Ltd. 제조; 히드록시 당량: 106)를 경화제로서 사용하였다. 이들을 1:1의 균등 비율로 배합하여 메틸 에틸 케톤 내에 용해시킨 후, 2-메틸이미다졸을 표 1에 명시된 비율로 배합하여 비휘발성 물질 함량이 70중량%인 에폭시 수지 조성물 바니쉬를 제조하였다.
비교예 5
경화 촉진제 2-운데실이미다졸을 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 4에 따라 시아네이트-에폭시 수지 조성물 바니쉬를 제조하였다.
실시예 1 내지 4 및 비교예 1 내지 5의 각 바니쉬들을 0.2㎜ 두께의 유리 섬유 직물(기본 중량: 210g/m2) 내에 함침시키고 160℃에서 5분 동안 건조하여 프리프레그를 수득하였다. 적층체의 최상부와 바닥부에 상기 구리 호일을 놓고, 170℃, 2.45MPa 조건하에서 1시간 동안 프레스 성형하여, 상기 4장의 프리프레그와 18㎛ 두께의 구리 호일을 적층시켜 구리 도금된 적층체를 제조하였다. 그 후, 식각 레지스트를 형성한 후, 식각에 의해 회로를 형성하여 인쇄 배선판을 수득하였다. 상기 식각 레지스트의 형성에서 식각의 개시까지의 공정은 통상적인 방법으로 수행되었다. 상기 인쇄 배선판의 유리 전이 온도(Tg), 유전상수, 땜납(solder) 내열성, 수분 흡수성 및 난연성을 평가하였다.
평가 방법들을 이하에 설명하였다.
유리 전이 온도(Tg):
열역학적 분석방법(TMA 방법)에 의해 측정.
유전성:
노이만(Noyman's) 광대역 유전 특성 시험기(간격 변화 방법)에 의해 평가.
땜납 내열성:
각 시편들을 50㎜×50㎜ 크기로 잘라, 압력 조리기 내에서 121℃, 0.22MPa의 조건하에 3 시간 수분 흡수 처리하고, 260℃의 땜납조 내에 20초 동안 침지시킨 후, 상기 시편의 상태를 시각적으로 관찰하였다. 상기 평가 결과를, 시편에 기포나 미즐링(measling)이 없으면 O로 표시하고, 시편에 미즐링이 있으면 △로, 그리고 시편에 기포가 있으면 ×로 표시하였다.
수분 흡수성:
50㎜×50㎜의 각 시편을 121℃, 0.22MPa의 조건하에서 3 시간 수분 흡수 처리하고, 수분 흡수 처리 전과 후의 중량 차이로부터 수분 흡수성을 계산하였다.
난연성:
UL94 수직 시험방법에 따라 평가하였다.
상기 측정 및 평가 결과들을 표 1에 나타내었다.
실시예 | 비교예 | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |||
조제 | 시아네이트 에스테르 수지 | ArocyB-30 | 100 | - | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | - | 100 |
ArocyM-30 | - | 100 | - | - | - | - | - | - | - | ||
에폭시수지 | DER331L | - | - | - | - | 65 | 90 | - | - | - | |
HP7200H | 95 | 70 | 95 | 95 | - | - | - | - | 95 | ||
ESB400T | 55 | 50 | 55 | 55 | 55 | - | - | 100 | 55 | ||
경화제 | HP850N | - | - | - | - | - | - | - | 26 | ||
경화촉진제 | 코발트 나프테네이트 | 0.5 | - | - | - | 0.5 | 0.5 | - | - | - | |
아연 나프테네이트 | - | 0.5 | - | 0.5 | - | - | 0.5 | - | 0.5 | ||
망간 나프테네이트 | - | - | 0.5 | - | - | - | - | - | - | ||
2MZ | 1 | - | - | - | 1 | 1 | - | 1 | - | ||
2E4MZ | - | 1 | - | - | - | - | - | - | - | ||
C11Z | - | - | 1 | - | - | - | - | - | - | ||
2MZ-CNS | - | - | - | 1 | - | - | - | - | - | ||
평가 결과 | 비유전상수(1MHz) | 3.8 | 3.6 | 3.8 | 3.7 | 3.8 | 4.1 | 3.7 | 4.8 | 4.5 | |
유리전이온도(℃) | 190 | 200 | 195 | 195 | 190 | 170 | 230 | 130 | 180 | ||
땜납 내열성 | O | O | O | O | O | O | O | O | O | ||
수분 흡수(%) | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | ||
난연성(UL-94) | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-1 | V-1 | V-0 | V-0 |
조제 단위는 중량부이다.
표 1에 나타난 것과 같이, 비스페놀 A형 에폭시 수지(DER22lL)과 브롬화된 비스페놀 A형 에폭시 수지(ESB400T)가 에폭시 수지로서 배합된 비교예 1은, 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 디시클로펜타디엔-페놀 다첨가 생성물로부터 유도된 에폭시 수지(HP7200H) 및 브롬화된 비스페놀 A형 에폭시 수지(ESB400T)가 배합된 실시예들에 비해, 비 유전상수, 유리 전이 온도(Tg) 및 물에 대한 감수성이 열등하였다. 에폭시 수지로서 비스페놀 A형 에폭시 수지가 단독으로 사용된 비교예 2는, 디스클로펜타디엔 골격을 갖는 디시클로펜타디엔-페놀 다첨가 생성물로부터 유도된 에폭시 수지가 브롬화된 비스페놀 A형 에폭시 수지와 조합되어 사용된 실시예들에 비해, 비유전상수, 유리 전이 온도(Tg), 물에 대한 감수성 및 난연성이 열등하였다. 에폭시 수지가 배합되지 않은 비교예 3은, 땜납 내열성, 물에 대한 감수성 및 난연성이 약하였다. 시아네이트 에스테르 수지를 사용하지 않은 적층판인, 비교예 4는 비유전상수가 높고, 유리 전이 온도(Tg)가 낮았다. 상기 비교예들과는 반대로, 본 발명의 시아네이트-에폭시 수지 조성물은 유리 전이 온도(Tg), 유전상수 및 내열성이 우수하였고, 또한 물에 대한 감수성이 낮았다.
실시예 5~8 및 비교예 6~10
표 2에 명시된 조제에 의해, 실시예 1의 방법에 따라 바니쉬를 제조한 후, 실시예 1에서와 같이 측정을 실시하였다. 이 시험 결과들을 표 2에 나타내었다.
실시예 | 비교예 | ||||||||||
5 | 6 | 7 | 8 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |||
조제 | 시아네이트 에스테르 수지 | ArocyB-30 | 100 | - | 100 | 100 | 100 | 100 | 100 | - | 100 |
ArocyM-30 | - | 100 | - | - | - | - | - | - | - | ||
에폭시 수지 | DER331L | - | - | - | - | 65 | 90 | - | - | - | |
HP7200H | 95 | 70 | 95 | 95 | - | - | - | - | 95 | ||
ESB400T | 55 | 50 | 55 | 55 | 55 | - | - | 100 | 55 | ||
경화제 | HP850N | - | - | - | - | - | - | - | 26 | - | |
경화 촉진제 | 코발트 나프테네이트 | 0.5 | - | - | - | 0.5 | 0.5 | - | - | - | |
아연 나프테네이트 | - | 0.5 | - | 0.5 | - | - | 0.5 | - | 0.5 | ||
망간 나프테네이트 | - | - | 0.5 | - | - | - | - | - | - | ||
2MZ | 1 | - | - | - | 1 | 1 | - | 1 | - | ||
2E4MZ | - | 1 | - | - | - | - | - | - | - | ||
C11Z | - | - | 1 | - | - | - | - | - | - | ||
2MZ-CNS | - | - | - | 1 | - | - | - | - | - | ||
산화 방지제 | 피로갈롤 | 5 | - | 5 | 5 | - | - | - | - | 5 | |
페놀 화합물 *1 | - | 5 | - | - | - | - | - | 5 | - | ||
평가 결과 | 비유전상수(1MHz) | 3.8 | 3.6 | 3.8 | 3.7 | 3.8 | 4.1 | 3.7 | 3.8 | 4.5 | |
유리전이온도(℃) | 190 | 200 | 195 | 195 | 190 | 170 | 230 | 130 | 180 | ||
땜납 내열성 | O | O | O | O | O | O | x | O | O | ||
수분 흡수(%) | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.7 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | ||
전도 단절이 일어날때까지 걸린 시간(h) | >500 | >500 | >500 | >500 | 280 | 280 | 290 | >500 | >500 | ||
난연성(UL-94) | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 | V-1 | V-1 | V-0 | V-0 |
조제 단위는 중량부이다.
*1: 4,4-티오비스-(3-메틸-6-t-부틸페놀)
표 2로부터 명백한 것과 같이, 본 발명에 따른 실시예들은 유리 전이 온도(Tg), 비 유전상수, 내열성, 물에 대한 감수성 및 갈바노 내부식성 면에서 우수하였다.
본 발명의 시아네이트-에폭시 수지 조성물은 유리 전이 온도(Tg), 유전성 및 내열성이 우수하며, 또한 물에 대한 감수성이 낮다. 상기 조성물을 이용하여 수득한 프리프레그 및 상기 프리프레그들을 사용하여 수득한 적층체, 금속 호일 적층판 및 인쇄 배선판들은 컴퓨터에의 적용에 필요한 내열성, 유전성 및 낮은 흡습성과 같은 특정 성질들을 갖는다. 또한, 상기 시아네이트-에폭시 수지 조성물에 산화 방지제를 첨가하므로써, 상기 성질들에 미치는 영향 없이 갈바노 내부식성이 개선된다.
Claims (10)
- 주성분들로서 (A) 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물, (B) 에폭시 수지, 및 (C) 경화 촉진제를 포함하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물로서, 상기 에폭시 수지는 하기 화학식 1로 표시되는 디시클로펜타디엔 골격을 갖는 디시클로펜타디엔-페놀 다첨가 생성물로부터 유도되고, 상기 경화 촉진제는 (i) 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물, 및 (ii) 상기 에폭시 수지의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물:(상기 식에서, n은 0 또는 양의 정수).
- 제 1항에 있어서, 한 분자내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물의 경화반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 상기 화합물이 유기 금속염 또는 유기 금속 착물이고, 상기 에폭시 수지의 경화반응을 촉진하는 촉매기능을 갖는 화합물이 이미다졸 화합물인 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
- 제 2항에 있어서, 상기 유기 금속염 또는 유기 금속 착물이 철, 구리, 아연, 코발트, 니켈, 망간 또는 주석의 유기 금속 염 또는 유기 금속 착물인 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
- 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 에폭시 수지 (B)가 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 100중량부 당 50~250중량부의 양으로 함유되며, 상기 경화 촉진제 (C)가 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 100중량부 당 0.1~5중량부의 양으로 함유되는 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
- 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 산화 방지제 (D)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
- 제 5항에 있어서, 상기 산화 방지제 (D)가 한 분자 내에 둘 이상의 시아네이토기들을 함유하는 시아네이트형 화합물 100중량부 당 0.1~20중량부 함유되는 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 시아네이트-에폭시 수지 조성물을 기재 내에 함침시키고, 이를 건조시키므로써 수득되는 프리프레그(prepreg).
- 제 7항에 따른 프리프레그 또는 이의 적층체의 한 면 또는 양 면 모두에 금속 호일을 적층시키고, 이 적층체를 고온-프레스 성형하므로써 수득되는 금속 호일 적층판.
- 제 8항에 따른 금속 호일 적층판의 금속 호일상에 회로 형성작업을 수행하므로써 수득되는 인쇄 배선판.
- 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 있어서, 시아네이트형 화합물 (A)의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물이 철, 구리, 아연, 코발트, 니켈, 망간 및 주석으로부터 선택된 하나 이상의 금속들의 하나 이상의 유기 금속염들 또는 유기 금속 착물이고, 에폭시 수지 (B)의 경화 반응을 촉진하는 촉매 기능을 갖는 화합물이 이미다졸 및 이의 유도체, 유기 인 화합물들, 2차 아민, 3차 아민 및 4차 암모늄염들로부터 선택된 하나 이상의 화합물인 것을 특징으로 하는 시아네이트-에폭시 수지 조성물.
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Cited By (1)
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