(57)【要約】【課題】  プリプレグの状態、すなわち半硬化状態での保存性を向上させ、かつ、硬化後はガラス転移点が高く、優れた密着性、耐熱性を有するプリント配線板用積層板を得ることができる樹脂組成物、及び、これを用いたプリプレグと積層板を提供する。【解決手段】  樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤成分としてジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを含有することを特徴とする樹脂組成物、及び、この樹脂組成物を、シート状繊維基材に担持させてなることを特徴とするプリプレグと、このプリプレグを加熱加圧成形してなることを特徴とする積層板。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤成分としてジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを含有することを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
さらに、硬化促進剤を含有する請求項１に記載の樹脂組成物。
【請求項３】
前記硬化促進剤は、イミダゾール化合物である請求項２に記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記樹脂成分全体に対して、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂７０〜９０重量％、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂１０〜３０重量％を含有する請求項１ないし３のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記ジシアンジアミドの含有量が、樹脂成分が有するエポキシ基に対して０．３〜０．４５当量である請求項１ないし４のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記４，４’−ジアミノジフェニルスルホンの含有量が、樹脂成分が有するエポキシ基に対して０．０５〜０．３当量である請求項１ないし５のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項７】
前記イミダゾール類の含有量が、樹脂成分全体に対して０．１〜０．２重量％である請求項３ないし６のいずれかに記載の樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の樹脂組成物を、シート状繊維基材に担持させてなることを特徴とするプリプレグ。
【請求項９】
請求項６に記載のプリプレグを加熱加圧成形してなることを特徴とする積層板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂組成物と、これを用いたプリプレグ及び積層板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の著しい発展に伴い、プリント配線板の高性能化、高信頼性化が要求されるため、プリント配線板に使用される材料である積層板に対する要求特性、例えば、耐熱性、導体回路との密着性などについても、一段と高くなっている。
【０００３】
耐熱性に優れたプリント配線板用積層板を得る方法としては、ガラス転移温度の高い積層板を用いる方法が挙げられる。
ガラス転移温度の高い積層板を得る方法としては、例えば、単独又は複数種のエポキシ樹脂と、エポキシ樹脂の硬化剤としてフェノールノボラック樹脂、アミン系化合物、硬化促進剤としてイミダゾール類などを配合した樹脂組成物を用い、これに有機溶剤を配合した樹脂ワニスをガラス繊維基材などに含浸し、次いで乾燥して得られるプリプレグを必要枚数積層し、その上下に金属箔またはプラスチックフィルムを配置し、加熱加圧成形して製造する方法が挙げられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このようにして得られた積層板は、架橋密度が高く、密着性、耐熱性、耐湿性が優れていることが知られている。
しかし、このようにして得られた積層板は、その反応性の高さから硬化が起こりやすく、プリプレグにおける半硬化状態での保存性が充分でないことがあった。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２７３１４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、プリプレグの状態、すなわち半硬化状態での保存性を向上させ、かつ、硬化後はガラス転移点が高く、優れた密着性、耐熱性を有するプリント配線板用積層板を得ることができる樹脂組成物、及び、これを用いたプリプレグと積層板を提供するものである。そのためには、従来よりも常温における反応性が小さく、かつ、硬化反応後は同等の密着性、耐熱性を有する樹脂組成物を見出すことが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような目的は、下記の本発明の（１）〜（８）により達成される。
（１）樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤成分としてジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを含有することを特徴とする樹脂組成物。
（２）さらに、硬化促進剤を含有する上記（１）に記載の樹脂組成物。
（３）上記硬化促進剤は、イミダゾール化合物である上記（２）に記載の樹脂組成物。
（４）上記樹脂成分全体に対して、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂７０〜９０重量％、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂１０〜３０重量％を含有する上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の樹脂組成物。
（５）上記ジシアンジアミドの含有量が、樹脂成分が有するエポキシ基に対して０．３〜０．４５当量である上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の樹脂組成物。
（６）上記４，４’−ジアミノジフェニルスルホンの含有量が、樹脂成分が有するエポキシ基に対して０．０５〜０．３当量である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の樹脂組成物。
（７）上記イミダゾール類の含有量が、樹脂成分全体に対して０．１〜０．２重量％である上記（３）ないし（６）のいずれかに記載の樹脂組成物。
（８）上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の樹脂組成物を、シート状繊維基材に担持させてなることを特徴とするプリプレグ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤成分としてジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを含有することを特徴とする樹脂組成物と、これを用いたプリプレグ及び積層板であり、プリプレグの状態での保存性を向上させ、かつ、ガラス転移点が高く、優れた密着性、耐熱性を有する積層板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の樹脂組成物、プリプレグ及び積層板について詳細を説明する。
本発明の樹脂組成物は、樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤成分としてジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを含有することを特徴とする。
また、本発明のプリプレグは、上記本発明の樹脂組成物を、ガラス繊維基材に担持させてなることを特徴とする。
そして、本発明の積層板は、上記本発明のプリプレグを加熱加圧成形してなることを特徴とする。
まず、本発明の樹脂組成物について詳細に説明する。
【００１０】
本発明の樹脂組成物には、樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂とを用いる。ビスフェノールＡ型樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂を併用することにより樹脂組成物の硬化後の密着性、耐熱性を付与することができる。
【００１１】
各樹脂成分の含有割合としては特に限定されないが、樹脂成分全体に対して、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂７０〜９０重量％、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂１０〜３０重量％であることが好ましい。これにより、上記効果をバランスよく発現させることができる。
【００１２】
本発明の樹脂組成物は、上記樹脂成分の硬化剤としてジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを併用することを特徴とする。
【００１３】
ジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンは、いずれもエポキシ樹脂の硬化剤として用いられるものであるが、例えばジシアンジアミドを単独で用いると、硬化後の耐熱性や密着性としては一定の特性が得られるが、更なる耐熱性や密着性の向上を図るのが難しいことがある。また、含有量を多くすると、吸湿量が大きくなり、吸湿半田耐熱性が低下する可能性がある。
一方、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを単独で用いると、塩基性が低く硬化が遅いため、プリプレグの状態、すなわち半硬化状態での保存性を向上させることができるが、ジシアンジアミドのみを用いた場合と比較して、架橋密度が低くなり、耐熱性、密着性が低下することがある。
本発明の樹脂組成物においては、このような特性を有するジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンとを併用することにより、プリプレグの状態での保存性を向上させ、かつ、硬化後はガラス転移温度が高く、優れた密着性、耐熱性を有する積層板を得ることができる樹脂組成物とすることができたものである。
【００１４】
本発明の樹脂組成物において、上記硬化剤の含有量としては特に限定されないが、ジシアンジアミドの含有量は、樹脂成分が有するエポキシ基に対して０．３〜０．４５当量であることが好ましく、さらに好ましくは０．３５〜０．４当量である。
また、４，４’−ジアミノジフェニルスルホンの含有量は、樹脂成分が有するエポキシ基に対して０．０５〜０．３当量であることが好ましく、さらに好ましくは０．１〜０．２である。
本発明の樹脂組成物においては、２種類の硬化剤を上記配合量で用いることにより、特に、上記特性を効果的に発現させることができる。
硬化剤の配合量が上記下限値未満では、成形時に樹脂組成物が充分に硬化しないことがある。また、上記上限値を越えると、硬化時間が短くなりすぎて成形不良を起こしたり、プリプレグにおける半硬化状態での保存性が悪くなったりすることがある。
【００１５】
本発明の樹脂組成物においては、上記硬化剤のほか、硬化促進剤を含有することができる。これにより、硬化速度を高めたり、硬化温度を下げたりすることができる。
本発明の樹脂組成物において用いられる硬化促進剤としては特に限定されないが、例えば、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などの３級アミン化合物、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾールなどのイミダゾール化合物などが挙げられる。
【００１６】
これらの中でも、イミダゾール化合物を用いることが好ましい。これにより、プリプレグや積層板の特性に影響を与えることなく、少量の添加で上記効果を発現させることができる。
【００１７】
本発明の樹脂組成物において、上記硬化促進剤の含有量としては特に限定されないが、例えば、イミダゾール化合物を用いる場合には、樹脂成分に対して０．１〜０．２重量％であることが好ましい。
イミダゾール化合物の配合量が上記下限値未満では、成形時に樹脂組成物が充分に硬化しないことがある。また、上記上限値を越えると、硬化時間が短くなりすぎて成形不良を起こしたり、プリプレグにおける半硬化状態での保存性が悪くなったりすることがある。
【００１８】
次に、本発明のプリプレグについて説明する。本発明のプリプレグは、上記本発明の樹脂組成物を、シート状繊維基材（以下、単に「基材」ということがある）に担持させてなることを特徴とする。
【００１９】
樹脂組成物を基材に担持させる方法としては特に限定されないが、例えば、本発明の樹脂組成物を有機溶剤に溶解して樹脂ワニスを調製し、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法、各種コーター装置により樹脂ワニスを基材に塗布する方法、樹脂ワニスをスプレー装置により基材に吹き付ける方法等が挙げられる。
これらの中でも、基材を樹脂ワニスに浸漬する方法が好ましい。これにより、基材に対する樹脂組成物の含浸性を向上することができる。なお、基材を樹脂ワニスに浸漬する場合、通常の含浸塗布設備を使用することができる。
【００２０】
本発明において用いられる基材としては特に限定されないが、例えば、紙、ガラス繊維の織布、ガラス繊維の不織布、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の有機繊維織布等が挙げられる。これらの基材の中でも強度、吸水率を考慮するとガラス繊維基材が好ましい。
【００２１】
樹脂ワニスの調製に用いる有機溶剤としては、上記エポキシ樹脂、硬化剤、及び、硬化促進剤を均一に溶解することができれば特に限定されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、エチレングリコールモノメチルエーテル
、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のエーテル類、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等が挙げられる。これらの中でも特に、樹脂組成物の溶解性が良好であり、揮発性が小さいＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミドが好ましい。
上記樹脂ワニス中の固形分としては特に限定されないが、４０〜８０重量％が好ましく、特に４５〜６５重量％が好ましい。
【００２２】
本発明のプリプレグは、例えば、上記樹脂ワニスに基材を浸漬させ、所定温度、例えば、１５０〜２００℃で乾燥することにより得ることができる。このとき、プリプレグにおける樹脂組成物の含浸量（プリプレグ全体に対する樹脂組成物の固形分の割合）は、４５〜６０重量％が好ましい。上記範囲外では、積層板成形時に密着性、成形性が低下する場合がある。
【００２３】
次に、本発明の積層板について説明する。
本発明の積層板は、上記本発明のプリプレグを加熱加圧成形してなるものである。具体的には、上記プリプレグを少なくとも１枚以上用い、その上下両面または片面に、金属箔又はプラスチックフィルムを重ね合わせ、加熱加圧成形して得ることができる。
【００２４】
この加熱加圧条件としては、特に限定されないが、温度は１２０〜２２０℃が好ましく、特に１５０〜２００℃が好ましい。また、圧力も特に限定されないが、２〜５ＭＰａが好ましく、特に２．５〜４ＭＰａが好ましい。
【００２５】
また、金属箔を構成する金属としては、例えば銅、または銅系合金、アルミまたはアルミ系合金等が挙げられる。金属箔の厚さは、３〜７０μｍが好ましく、特に１２〜３５μｍが好ましい。
また、プラスチックフィルムとしては、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルムなどを用いることができる。
【実施例】
【００２６】
以下、本発明を実施例及び比較例により説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２７】
（実施例１）
（１）樹脂ワニスの調製
樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１１３．３ｇ、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂２１．４ｇ、硬化剤成分としてジシアンジアミド１．６ｇ、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン１．７ｇ、２−フェニル−４−メチルイミダゾール０．１５ｇを配合し、これにジメチルホルムアミド４６ｇを加え、樹脂ワニスの固形分が５６重量％となるようにして樹脂ワニスを調製した。
【００２８】
（２）プリプレグの製造
上記樹脂ワニスを用いて、ガラス繊維基材（厚さ０．１８ｍｍ、日東紡績社製）１００重量部に対し、樹脂ワニス固形分で１００重量部含浸させて、１７０℃の乾燥炉で約５分間乾燥させ、樹脂含有量５０重量％のプリプレグを得た。
【００２９】
（３）積層板の製造
上記プリプレグ６枚を重ねて上下に銅箔を配置し、さらに上下に銅箔（厚さ１８μｍ、古河サーキットフォイル）を配置し圧力４ＭＰａ、温度１８０℃で１２０分加熱加圧成形を行い、厚さ１．２ｍｍの両面銅張積層板を得た。
また、上記プリプレグを内層コア材（３５μ銅箔両面銅張板の黒化処理品、日本オート技研工業）の上下両面に配置し、さらに上下に銅箔（厚さ１８μｍ、古河サーキットフォ
イル）を配置し、圧力４ＭＰａ、温度１８０℃で１２０分加熱加圧成形を行い、厚さ１．０ｍｍの両面銅張多層板を得た。
【００３０】
（実施例２）
樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂９３．３ｇ、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂４２．９ｇ、硬化剤成分としてジシアンジアミド２．２ｇ、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン３．３ｇ、２−フェニル−４−メチルイミダゾール０．１５ｇを配合し、これにジメチルホルムアミド４６ｇを加え、樹脂ワニスの固形分が５６重量％となるようにして樹脂ワニスを調製した。以下、実施例１と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
【００３１】
（実施例３）
樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１１３．３ｇ、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂２１．４ｇ、硬化剤成分としてジシアンジアミド１．９ｇ、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン０．７ｇ、２−フェニル−４−メチルイミダゾール０．１５ｇを配合し、これにジメチルホルムアミド４６ｇを加え、樹脂ワニスの固形分が５６重量％となるようにして樹脂ワニスを調製した。以下、実施例１と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
【００３２】
（比較例１）
樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１１３．３ｇ、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂２１．４ｇ、硬化剤成分としてジシアンジアミド２．３ｇ、２−フェニル−４−メチルイミダゾール０．１５ｇを配合し、これにジメチルホルムアミド４６ｇを加え、樹脂ワニスの固形分が５６重量％となるようにして樹脂ワニスを調製した。以下、実施例１と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
【００３３】
（比較例２）
樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１１３．３ｇ、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂２１．４ｇ、硬化剤成分としてジシアンジアミド１．９ｇ、メチレンビス（２−エチル−６−メチルアニリン）２．４ｇ、２−フェニル−４−メチルイミダゾール０．１５ｇ、ジメチルホルムアミド４６ｇを加え、樹脂ワニスの固形分が５６重量％となるようにして樹脂ワニスを調製した。
以下、実施例１と同様にしてプリプレグ及び積層板を得た。
【００３４】
各実施例、及び比較例により得られたプリプレグ、積層板について、以下に示す評価を行なった。得られた結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
2005281488.tif 000002
【００３６】
１．原材料
（１）ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂：ジャパンエポキシレジン社製・「エピコート５０４７Ｂ７５」エポキシ当量５６５
（２）クレゾールノボラック型エポキシ樹脂：大日本インキ社製・「エピクロンＮ６９０
７０Ｍ」、エポキシ当量２１０
（３）ジシアンジアミド：イハラケミカル工業社製
（４）２−フェニル−４−メチルイミダゾール：四国化成社製
（５）メチレンビス（２−エチル−６−メチルアニリン）：イハラケミカル工業社製・「キュアハード−ＭＥＤ」
【００３７】
２．評価方法
（１）プリプレグの保存性
プリプレグを用い、ＪＩＳ  Ｃ  ６４８１に準拠して硬化時間の測定を行なった。プリプレグ調製直後、および２０℃、３５％ＲＨで６０日間保存した後のゲルタイムをそれぞれ測定し、調製直後のゲルタイム（秒）に対する、保存後のゲルタイム（秒）の百分率を算出した。ゲルタイム残存率の値が大きいほど、保存性が良いことを示す。保存後のゲルタイムが±１５％以内となったものを○、それ以外を×とした。
【００３８】
（２）半田耐熱性
銅張積層板を両面全面エッチングしたものを用い、ＪＩＳ  Ｃ  ６４８１に準拠して半田耐熱性の試験を行なった。測定は煮沸２時間の吸湿処理を行なった後、２６０℃の半田槽に１２０秒間試料を浮かべ、その外観の異常の有無を調べた。ふくれ、はがれ等の異常がないものを「異常なし」とした。
【００３９】
（３）内層ピール強度
両面銅張多層板の内層回路と、その外側の絶縁層との密着性を、ＪＩＳ  Ｃ６４８１に準拠して測定した。
【００４０】
（４）ガラス転移点（Ｔｇ）
銅張積層板を両面全面エッチングしたものを用い、ＪＩＳ  Ｃ６４８１  ＤＭＡ法に準拠して測定した。
【００４１】
実施例１〜３は、樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤成分としてジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを配合した本発明の樹脂組成物と、これを用いたプリプレグ及び積層板である。
実施例１〜３はいずれも、プリプレグの保存性に優れ、積層板の吸湿半田耐熱性、ピール強度も良好なものであった。特に実施例１〜２は、ジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンとの配合量が最適であったので、特に耐熱性に優れたものとなった。
一方、比較例１は硬化剤成分としてジシアンジアミドのみを使用したが、実施例と比べると、耐熱性、密着性とも劣るものとなった。また、比較例２は硬化剤成分としてジシアンジアミドとメチレンビス（２−エチル−６−メチルアニリン）使用したが、プリプレグの保存安定性が低下した。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、樹脂成分としてビスフェノールＡ型エポキシ樹脂とクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、硬化剤成分としてジシアンジアミドと４，４’−ジアミノジフェニルスルホンを含有することを特徴とする樹脂組成物と、これを用いたプリプレグ及び積層板であり、プリプレグの状態での保存性を向上させ、かつ、ガラス転移点が高く、優れた密着性、耐熱性を有する積層板を提供することができるものである。