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JP2001261776A - プリント配線板用絶縁材料 - Google Patents

プリント配線板用絶縁材料

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Publication number
JP2001261776A
JP2001261776A JP2000083554A JP2000083554A JP2001261776A JP 2001261776 A JP2001261776 A JP 2001261776A JP 2000083554 A JP2000083554 A JP 2000083554A JP 2000083554 A JP2000083554 A JP 2000083554A JP 2001261776 A JP2001261776 A JP 2001261776A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
silane
resin
printed wiring
insulating material
modified resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000083554A
Other languages
English (en)
Inventor
Eiichiro Saito
英一郎 斉藤
Kenichi Shinoya
賢一 篠谷
Kiyotaka Komori
清孝 古森
Hideki Aida
秀樹 合田
Tetsuji Tono
哲二 東野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Arakawa Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Arakawa Chemical Industries Ltd
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arakawa Chemical Industries Ltd, Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Arakawa Chemical Industries Ltd
Priority to JP2000083554A priority Critical patent/JP2001261776A/ja
Priority to KR1020000035961A priority patent/KR20010096438A/ko
Priority to CN00109572.2A priority patent/CN1315734A/zh
Priority to TW089113603A priority patent/TW535466B/zh
Priority to EP00116699A priority patent/EP1137328A2/en
Publication of JP2001261776A publication Critical patent/JP2001261776A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H05K1/032Organic insulating material consisting of one material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D201/00Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
    • C09D201/02Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds characterised by the presence of specified groups, e.g. terminal or pendant functional groups
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 高耐熱性、低熱膨張性、難燃性を有するプリ
ント配線板用絶縁材料を提供する。 【解決手段】 水酸基含有エポキシ樹脂およびフェノー
ル樹脂から選択される少なくとも1種の水酸基含有樹脂
と、アルコキシシラン部分縮合物とを反応させて得られ
るアルコキシ基含有シラン変性樹脂を含有するシラン変
性樹脂組成物からなる。水酸基含有エポキシ樹脂とし
て、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、フェノール樹脂
としてノボラックフェノール樹脂が例示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シラン変性樹脂組
成物を用いたプリント配線板用絶縁材料に関する。
【0002】
【従来技術】従来、プリント配線板は電気、電子機器、
通信機器、計算機などの諸分野において用いられてきた
が、近年のエレクトロニクス技術の急速な発展に伴っ
て、プリント配線板用絶縁材料に対する高性能化の要求
はますます強くなっている。
【0003】プリント配線板用に用いられる絶縁材料と
しては、従来のプリプレグ及び銅張り積層板から、ビル
ドアップ配線板用の樹脂付き銅箔や絶縁シートなど多種
多様である。また、半導体層間絶縁膜等も絶縁材料とし
て同様の高性能化が求められている。
【0004】これらのプリント配線板用絶縁材料に課せ
られた具体的な高性能化の要求として、高耐熱性、低熱
膨張性、低誘電率、低誘電正接がある。高耐熱性は、実
装時に使用するはんだのPbフリー化に伴い実装時のリ
フロー温度が高くなることや、部品の大型化により実装
時の基板の変形などが実装時の接続不良を引き起こすこ
となどから必要となってきている。低熱膨張性は、部品
の大型化に伴い使用時の熱履歴による導体パターンの劣
化による断線を防ぐことなどから必要となって来てい
る。低誘電率は高周波領域での信号速度の遅延を無くす
ことやインピーダンスコントロールの為に重要で、低誘
電正接も信号の減衰を防ぐ為に重要である。
【0005】ここで、高耐熱性の要求に答える高耐熱性
樹脂としてはポリイミド樹脂やフッ素樹脂などがあるが
これらの材料はコストが高いと言う問題点がある。ま
た、低コストであるエポキシ樹脂を用いて高耐熱性を確
保する方法として、エポキシ樹脂それ自体や硬化剤を多
官能化する方法が考案されているが、耐熱性において実
用上充分とは言えないレベルである。また、プリント配
線板の難燃性付与にはハロゲン系難燃剤を使用している
が、近年の環境問題に対応し、ハロゲン系難燃剤を使用
しない方向で樹脂系を設計するようになってきており、
これに対応する必要もある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の点に鑑
みてなされたものであり、特定のシラン変性樹脂組成物
を用い、高耐熱性のプリント配線板を得ることができる
プリント配線板用絶縁材料を提供することを第一の目的
とし、更には、低熱膨張性や難燃性も加味したプリント
配線板用絶縁材料を提供することを第二の目的とするも
のである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
プリント配線板用絶縁材料は、水酸基含有エポキシ樹脂
(A)およびフェノール樹脂(B)から選択される少な
くとも1種の水酸基含有樹脂(1)と、アルコキシシラ
ン部分縮合物(2)とを反応させて得られるアルコキシ
基含有シラン変性樹脂(以下、単にシラン変性樹脂とい
う)を含有するシラン変性樹脂組成物を用いることを特
徴とする。
【0008】また、請求項2に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1において、水酸基含有エポキシ樹脂
(A)がビスフェノール型エポキシ樹脂であることを特
徴とする。
【0009】また、請求項3に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1または2において、フェノール樹脂
(B)がノボラックフェノール樹脂であることを特徴と
する。
【0010】また請求項4に係るプリント配線板用絶縁
材料は、請求項3において、フェノール樹脂(B)が平
均フェノール核数3〜8のノボラックフェノール樹脂で
あることを特徴とする。
【0011】また、請求項5に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜4のいずれかにおいて、アルコキ
シシラン部分縮合物(2)が1分子当たりのSiの平均
個数が2〜20のものであることを特徴とする。
【0012】また、請求項6に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜5のいずれかにおいて、アルコキ
シシラン部分縮合物(2)がメトキシシラン部分縮合物
であることを特徴とする。
【0013】また、請求項7に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜6のいずれかにおいて、シラン変
性樹脂の固形残分中のSi含有量が、シリカ質量換算で
5〜50質量%であることを特徴とする。
【0014】また、請求項8に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜7のいずれかにおいて、シラン変
性樹脂が実質的に無水系で反応させて得られたものであ
ることを特徴とする。
【0015】また、請求項9に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜8のいずれかにおいて、シラン変
性樹脂組成物中の固形残分中のSi含有量が、シリカ質
量換算で2〜30質量%であることを特徴とする。
【0016】また、請求項10に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項1〜9のいずれかにおいて、水酸基
含有エポキシ樹脂(A)とアルコキシシラン部分縮合物
(2)とを反応させて得られるシラン変性樹脂を含有す
るシラン変性樹脂組成物が、硬化触媒及び/又はエポキ
シ硬化剤を含有することを特徴とする。
【0017】また、請求項11に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項10において、エポキシ硬化剤がジ
シアンジアミドであることを特徴とする。
【0018】また、請求項12に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項1〜9、11のいずれかにおいて、
フェノール樹脂(B)とアルコキシシラン部分縮合物
(2)とを反応させて得られるシラン変性樹脂を含有す
るシラン変性樹脂組成物が、エポキシ樹脂を含有するも
のであることを特徴とする。
【0019】また、請求項13に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項12において、エポキシ樹脂がエポ
キシ当量80〜600のものであることを特徴とする。
【0020】また、請求項14に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項1〜13のいずれかにおいて、シラ
ン変性樹脂100質量部に対して、無機粒子を10〜2
00質量部含有していることを特徴とする。
【0021】また、請求項15に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項14において、無機粒子がシリカで
あることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明において水酸基含有樹脂
(1)とは、水酸基含有エポキシ樹脂(A)およびフェ
ノール樹脂(B)から選ばれる少なくとも1種のもので
ある。
【0023】水酸基含有エポキシ樹脂(A)としては、
各種のビスフェノール型エポキシ樹脂を用いることがで
きる。ビスフェノール型エポキシ樹脂は、ビスフェノー
ル類とエピクロルヒドリンまたはβ−メチルエピクロル
ヒドリン等のハロエポキシドとの反応により得られたも
のである。ビスフェノール類としてはフェノールまたは
2,6−ジハロフェノールとホルムアルデヒド、アセト
アルデヒド、アセトン、アセトフェノン、シクロヘキサ
ノン、ベンゾフェノン等のアルデヒド類もしくはケトン
類との反応物の他、ジヒドロキシフェニルスルフィドの
過酸による酸化、ハイドロキノン同士のエーテル化反応
等により得られるものやそれらを水素添加して得られた
水添ビスフェノールがあげられる。また、前記ビスフェ
ノール類は、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、トリ
ヒドロキシジフェニルジメチルエタン、長鎖型ビスフェ
ノール類、レゾルシン、サリゲニンなどを部分的に置換
したものでもよい。
【0024】これらビスフェノール型エポキシ樹脂のな
かでも、特に、ビスフェノール類として、ビスフェノー
ルAを用いたビスフェノールA型エポキシ樹脂が、最も
汎用され、低価格であり好ましい。
【0025】また、前記の水酸基含有エポキシ樹脂
(A)は、アルコキシシラン部分縮合物(2)とエステ
ル交換反応しうる水酸基を有するものである。当該水酸
基は、水酸基含有エポキシ樹脂(A)を構成するすべて
の分子に含有されている必要はなく、水酸基含有エポキ
シ樹脂(A)として、水酸基を有していればよい。水酸
基含有エポキシ樹脂(A)のエポキシ当量は、水酸基含
有エポキシ樹脂(A)の構造により異なるため、用途に
応じて適当なエポキシ当量のものを適宜に選択して使用
できるが、一般的にはエポキシ当量が180以上500
0以下であるものが好ましい。当該エポキシ当量が小さ
くなると、得られるシラン変性樹脂においてシリカとエ
ポキシ樹脂が相分離し、白濁した硬化物となりやすい。
一方、エポキシ当量が大きくなると、シラン変性樹脂の
製造過程でゲル化しやすくなる。
【0026】前記のフェノール樹脂(B)としては、フ
ェノール類とアルデヒド類を酸触媒の存在下に反応させ
て得られるノボラックフェノール樹脂が好ましい。ノボ
ラックフェノール樹脂はフェノール当量が小さく、かつ
多官能であるために、シランと水酸基との結合数が多く
なると共に、シラン変性した後も数個の水酸基を残存す
るために他の樹脂と反応させることが可能であり、高耐
熱性や低熱膨張性を得やすくなる。また、ノボラックフ
ェノール樹脂としては、通常、平均フェノール核数3〜
8程度のものを使用するのが好ましい。平均フェノール
核数が3未満の場合は、架橋点が少なくなって高耐熱性
を得ることが難しくなり、また平均核体数が8より大き
くなると使用前にゲル化し易くなって好ましくない。
【0027】なお、上記のフェノール類としては、たと
えば、フェノール、o−クレゾール、m−クレゾール、
p−クレゾール、2,3−キシレノール、2,4−キシ
レノール、2,5−キシレノール、2,6−キシレノー
ル、3,4−キシレノール、3,5−キシレノール、p
−エチルフェノール、p−イソプロピルフェノール、p
−ターシャリーブチルフェノール、p−クロロフェノー
ル、p−ブロモフェノールなどの各種のものがあげられ
る。ホルムアルデヒド類としては、ホルマリンの他、パ
ラホルムアルデヒド、トリオキサン、テトラオキサン等
のホルムアルデヒド発生源物質を使用することもでき
る。また、酸性触媒としては従来公知のものが使用でき
る。
【0028】また、本発明においてアルコキシシラン部
分縮合物(2)は、一般式:R1 nSi(OR24-n(式
中、nは0又は1の整数を示し、R1は炭素原子に直結
した低級アルキル基、アリル基であって、それぞれ同一
でも異なっていてもよい。またR2は低級アルキル基を
示す。)で表されるアルコキシシラン化合物を部分的に
加水分解、縮合して得られるオリゴマーである。nが2
〜4では3次元架橋が起こらなくなるため、所望の高耐
熱性が得られなくなり、好ましくない。
【0029】上記一般式で表されるアルコキシシラン部
分縮合物(2)を構成するアルコキシシラン化合物とし
ては、テトラアルコキシシラン、メチルトリアルコキシ
シラン、エチルトリアルコキシシラン、n−プロピルト
リアルコキシシラン、n−プロピルトリアルコキシシラ
ン、イソプロピルトリアルコキシシラン、フェニルトリ
アルコキシシラン、フェニルトリアルコキシシランがあ
げられる。具体的にはテトラメトキシシラン、メチルト
リメトキシシラン等のメトキシシランが、エステル交換
反応速度、硬化反応速度が大きいので好ましく、またコ
スト面でも好ましい。また、低熱膨張性を加味したい場
合には、n=0のテトラアルコキシシランを使用するこ
とが好ましい。これは、アルコキシシラン部分縮合物
(2)を構成するアルコキシシラン化合物が4官能であ
るために硬化時により高次のシリカ構造が出来、無機材
料としての高耐熱性を発現し易くなるからである。逆に
無機材料としての脆さが欠点となる場合には、n=1の
トリアルコキシシランを添加することが好ましい。
【0030】アルコキシシラン部分縮合物(2)は、上
記物質の中から1種または2種以上を適宜選択すればよ
いが、1分子当りのSiの平均個数は2〜20であるこ
とが好ましい。Siの平均個数が2未満であると、水酸
基含有エポキシ樹脂(A)又はフェノール樹脂(B)と
のエステル交換反応の際、反応せずに生成アルコールと
一緒に系外に流出するアルコキシシラン類の量が増える
ので、好ましくない。また20を超えると、これらの樹
脂との反応性が落ち、目的物質が得られ難くなり好まし
くない。従って合成の容易性を考慮すれば、1分子当り
のSiの平均個数は2〜20程度のものとされる。そし
て本発明で用いるシラン変性樹脂は、上記の水酸基含有
エポキシ樹脂(A)およびフェノール樹脂(B)から選
ばれる少なくとも1種の水酸基含有樹脂(1)と、上記
のアルコキシシラン部分縮合物(2)とをエステル交換
反応させて調製することができる。この反応に際して、
水酸基含有樹脂(1)として水酸基含有エポキシ樹脂
(A)を用いる場合、水酸基含有エポキシ樹脂(A)と
アルコキシシラン部分縮合物(2)の使用割合は、特に
制限されるものではないが、加水分解性アルコキシシラ
ン部分縮合物(2)のシリカ換算質量/水酸基含有エポ
キシ樹脂(A)の質量(質量比)が0.01〜1.2の
範囲になるように設定するのが好ましい。また、水酸基
含有樹脂(1)としてフェノール樹脂(B)を用いる場
合、フェノール樹脂(B)とアルコキシシラン部分縮合
物(2)の使用割合は、得られるシラン変性樹脂中に、
フェノール性水酸基が残存するような割合であれば、特
に制限されない。通常、フェノール樹脂(B)のフェノ
ール性水酸基の当量/加水分解性アルコキシシラン部分
縮合物(2)のアルコキシ基の当量(当量比)が0.2
〜10の範囲になるように設定するのが好ましい。ただ
し、この当量比が1付近(化学量論的に当量付近)であ
ると、エステル交換反応の進行によって溶液の高粘度化
やゲル化を招きやすいため、エステル交換反応の進行を
調整する必要がある。また上記の2つのエステル交換反
応に際しては、反応促進のために従来公知のエステル交
換触媒を使用することができ、たとえば、有機金属触媒
が好ましい。
【0031】上記反応は、水酸基含有樹脂(A)の水酸
基とアルコキシシラン部分縮合物のアルコキシシリル部
位のエステル交換反応でアルコキシシリル基含有シラン
変性樹脂を得る事を目的としており、アルコキシシリル
部位同士の縮合による新たなシロキサン結合の生成や更
に進んでゾル−ゲル硬化によってシリカ骨格が、本反応
時に生じることは好ましくない。したがって、上記反応
はアルコキシシリル部位がゾル−ゲル硬化反応を起こさ
ないように、実質的に無水状態で行うことが好ましい。
また、上記反応は溶剤中で行うこともできる。溶剤とし
ては、水酸基含有樹脂(1)およびアルコキシシラン部
分縮合物(2)をともに溶解する有機溶剤であれば特に
制限はない。このような有機溶剤としては、例えば、ジ
メチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、メチルエ
チルケトンなどの非プロトン性極性溶媒を用いるのが好
ましい。
【0032】こうして得られたシラン変性樹脂は、水酸
基含有エポキシ樹脂(A)中の水酸基がシラン変性され
てなるシラン変性エポキシ樹脂や、フェノール樹脂
(B)のフェノール性水酸基がシラン変性されてなるシ
ラン変性フェノール樹脂を主成分とするものであり、本
発明におけるこのシラン変性樹脂は、多数のSi原子に
結合したアルコキシ基を持っていることを特徴とする。
このアルコキシシリル部位は、プリプレグ作製時、ある
いは積層板や、樹脂付き銅箔作製時に溶剤の蒸発、加
熱、水分(湿気)との反応によって、ゾル−ゲル反応あ
るいは加熱脱メタノール縮合反応を生じ、互いに結合し
あって、シロキサン結合(Si−O−Si)を網目状に
形成し、ゲル化した微細なシリカ部位(シロキサン結合
の高次網目構造)をもつ硬化物を作る。このために、本
発明で用いるシラン変性樹脂はアルコキシシラン部分縮
合物(B)のアルコキシ基と水酸基含有エポキシ樹脂
(A)中の水酸基またはノボラックフェノール樹脂
(B)のフェノール性水酸基とのエステル交換反応によ
って生成されるが、シラン変性エポキシ樹脂の場合に
は、アルコキシシラン部分縮合物(2)のアルコキシ基
の少なくとも50%以上、好ましくは60%以上が、シ
ラン変性フェノール樹脂の場合には、アルコキシシラン
部分縮合物(2)のアルコキシ基の少なくとも30%以
上、好ましくは40%以上がシラン変性樹脂中に残存し
ていることが望ましい。
【0033】また、本発明で用いるシラン変性樹脂中に
は、未反応の水酸基含有エポキシ樹脂(A)又はフェノ
ール樹脂(B)やアルコキシシラン部分縮合物(2)、
反応触媒、反応溶剤などが含有されていてもよい。
【0034】なお、未反応のアルコキシシラン部分縮合
物(2)は、前記の硬化物を作る際のシリカ硬化反応に
よりシラン変性樹脂と結合することができる。当該結合
を生起させるために、シラン変性樹脂中に少量の水を含
有させて加水分解、重縮合を促進させても良い。
【0035】また、水酸基含有樹脂(1)がフェノール
樹脂(B)である場合、フェノール樹脂(B)とアルコ
キシシラン部分縮合物(2)とを反応させた後、得られ
た反応生成物中に残存するアルコキシ基に対して0.2
〜3当量の水を加えて加水分解したものをシラン変性樹
脂としてもよい。この方法はアルコキシシリル部位のシ
リカ硬化速度を高めるためには効果的であり、特に前記
一般式中のR2がエチル基以上のアルキル基である場合
に有効であるが、シラン変性樹脂の安定性が著しく低下
する傾向がある。
【0036】本発明において用いるシラン変性樹脂組成
物は、上記のようにして得られたシラン変性樹脂を含有
したものとして調製することができるものであり、シラ
ン変性樹脂を組成物固形残分中に30質量%(不揮発分
換算)以上含有していればよく、その他の組成は特に限
定されない。
【0037】シラン変性樹脂としてシラン変性エポキシ
樹脂を用いる場合には、従来公知のエポキシ硬化剤、溶
剤、硬化触媒などを適宜に配合して、シラン変性樹脂組
成物としてシラン変性エポキシ樹脂組成物を調製するこ
とができる。
【0038】また、シラン変性樹脂としてシラン変性フ
ェノール樹脂を用いる場合には、従来公知のエポキシ樹
脂、溶剤、硬化触媒などを適宜に配合して、シラン変性
樹脂組成物としてシラン変性フェノール樹脂組成物を調
製することができる。
【0039】ここで、上記のシラン変性エポキシ樹脂組
成物に用いるエポキシ硬化剤としては、通常、エポキシ
樹脂硬化用の硬化剤として使用されているもの、例えば
フェノール樹脂系硬化剤、ポリアミン系硬化剤、ポリカ
ルボン酸無水物系硬化剤等を特に制限なく使用できる。
具体的には、フェノール樹脂系のものとしては、フェノ
ールノボラック樹脂、ビスフェノールノボラック樹脂、
ポリp−ビニルフェノール等があげられ、ポリアミン系
硬化剤としてはジエチレントリアミン、トリエチレンテ
トラミン、テトラエチレンペンタミン、ジシアンジアミ
ド、ポリアミドアミン(ポリアミド樹脂)、ケチミン化
合物、イソホロンジアミン、m−キシレンジアミン、m
−フェニレンジアミン、1,3−ビス(アミノメチル)
シクロヘキサン、N-アミノエチルピペラジン、4,
4′−ジアミノジフェニルメタン、4,4′−ジアミノ
−3,3′―ジエチルジフェニルメタン、ジアミノジフ
ェニルスルフォン等があげられ、ポリカルボン酸系硬化
剤としては、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル
酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、3,6−エンド
メチレンテトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサクロルエン
ドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、メチル−3,6
−エンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸等があげら
れる。これらの中でもジシアンジアミドが好ましい。ジ
シアンジアミドは当量が小さいために、シラン変性樹脂
組成物のSi含有量をあまり低下させず、高耐熱性が発
現し易いと共に、反応速度の制御も容易であるからであ
る。
【0040】またシラン変性フェノール樹脂組成物に配
合される上記のエポキシ樹脂としては、各種公知のもの
を使用できる。たとえば、オルソクレゾールノボラック
型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂
等のノボラック型エポキシ樹脂;ビスフェノールA、ビ
スフェノールFなどのジグリシジルエーテル類、フタル
酸、ダイマー酸などの多塩基酸類およびエピクロロヒド
リンを反応させて得られるグリシジルエステル型エポキ
シ樹脂;ジアミノジフェニルメタン、イソシアヌル酸な
どのポリアミン類とエピクロロヒドリンを反応させて得
られるグリシジルアミン型エポキシ樹脂;オレフィン結
合を過酢酸などの過酸で酸化して得られる線状脂肪族エ
ポキシ樹脂および脂環式エポキシ樹脂などをあげること
ができ、これらの1種を単独でまたは2種以上を適宜に
組み合わせて使用できる。また、このエポキシ樹脂のエ
ポキシ当量は80〜600であることが好ましい。エポ
キシ当量が600を越えるとシラン変性樹脂組成物中の
Si含有量を高めることが困難になり高耐熱性が得られ
難くなるものであり、またエポキシ当量が80未満のエ
ポキシ樹脂は作製が困難であるからである。エポキシ硬
化剤の使用割合は、通常、エポキシ樹脂のエポキシ基1
当量に対し、硬化剤中の活性水素を有する官能基が0.
2〜1.5当量程度が好ましい。
【0041】また、前記のようにシラン変性樹脂組成物
には、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応、メトキシシ
リル基の加水分解、縮合反応を促進するための硬化触媒
を含有することができる。この硬化触媒としては、例え
ば、1,8−ジアザ−ビシクロ[5.4.0]ウンデセ
ン−7、トリエチレンジアミン、ベンジルジメチルアミ
ン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノー
ル、トリス(ジメチルアミノメチル)フェノールなどの
三級アミン類;2−メチルイミダゾール、2−フェニル
イミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾー
ル、2−ヘプタデシルイミダゾールなどのイミダゾール
類;トリブチルホスフィン、メチルジフェニルホスフィ
ン、トリフェニルホスフィン、ジフェニルホスフィン、
フェニルホスフィンなどの有機ホスフィン類;テトラフ
ェニルホスホニウム・テトラフェニルボレート、2−エ
チル−4−メチルイミダゾール・テトラフェニルボレー
ト、N−メチルモルホリン・テトラフェニルボレートな
どのテトラフェニルボロン塩や一般のゾル−ゲル反応に
用いられる酸、塩基又は金属触媒などをあげることがで
きる。硬化触媒はエポキシ樹脂の100質量部に対し、
0.01〜5質量部の割合で使用するのが好ましい。
【0042】シラン変性樹脂組成物は、溶剤を用いて適
宜に濃度を調整できる。溶剤としては、シラン変性樹脂
の製造に用いたものと同様のものを使用することができ
る。
【0043】またシラン変性樹脂組成物は、得られる硬
化物の性能面での相乗効果を付与するためにオキシラン
環を持つシランカップリング剤を使用することができ
る。オキシラン環を持つシランカップリング剤として
は、市販の3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン、3−グリシドキシプロピルトリエトキシシランがあ
げられ、これらを用いれば非常に耐熱性に優れたプリン
ト配線基板用プリプレグなどを得ることができる。
【0044】また、難燃性の向上や低熱膨張化やアディ
ティブメッキ性の向上などの目的のために、シラン変性
樹脂組成物に無機粒子をフィラーとして添加しても良
い。無機粒子の添加量は、シラン変性樹脂組成物100
質量部に対して、10〜200質量部の範囲が好まし
い。無機粒子としては特に制限はないが、低熱膨張化と
アディティブメッキ性の向上の点からシリカ粒子が好ま
しい。
【0045】ここで、シラン変性樹脂は固形残分中のS
i含有量が、シリカ質量換算で5〜50質量%であるこ
とが好ましく、またシラン変性樹脂組成物中の固形残分
中のSi含有量が、シリカ質量換算で2〜30質量%で
あることが好ましい。本発明で用いるアルコキシシラン
部分縮合物(2)はゾル−ゲル硬化反応を経て、 一般式:R1 nSiO(4―n)/2 で示されるシリカへと変化させることが出来る。ここで
言う固形残分中のシリカ質量換算Si含有量とは、シラ
ン変性樹脂のアルコキシシリル部位がゾル−ゲル硬化反
応を経て、シリカに硬化した時のシリカの質量パーセン
トである。シラン変性樹脂の固形残分中のSi含有量が
5質量%未満であり、またシラン変性樹脂組成物中の固
形残分中のSi含有量が2重量%未満であると、高耐熱
性を得るのが難くなるものである。また、シラン変性樹
脂の固形残分中のSi含有量が50質量%を超え、また
シラン変性樹脂組成物中の固形残分中のSi含有量が3
0重量%を超えると、プリント配線板用絶縁材料の強度
が低下したり、樹脂の反応が阻害されて逆に耐熱性が低
下するおそれがある。
【0046】そして本発明では、上記のようにして得た
シラン変性樹脂組成物をプリント配線板用絶縁材料とし
て用いるものであり、本発明におけるプリント配線板用
絶縁材料は、プリント配線板用に用いられるプリプレ
グ、積層板の材料として、またビルドアップ多層板用の
樹脂付き銅箔や絶縁シート、半導体層間絶縁膜として使
用することができる。
【0047】ここで上記のプリント配線板用のプリプレ
グとは、シラン変性樹脂組成物からなるプリント配線板
用絶縁材料を基材に含浸し、ついで乾燥、半硬化させて
得られるB−ステージ状プリプレグを意味するものであ
り、この基材としては、ガラスやアスベスト等からなる
無機質繊維、ポリアミドやポリイミドからなる有機質繊
維、これら繊維を加工した織布や不織布など、各種公知
のものを適宜に選択して使用できる。プリプレグの作製
条件は、特に限定されないが、通常、加熱温度60℃〜
160℃、加熱時間2〜20分間程度が好ましい。加熱
温度が60℃以下ではメトキシシリル基のアルコキシシ
リル部位のシリカ硬化が進行せず、得られるプリプレグ
が常温でもタックを生じ、またプリプレグ使用時の加熱
加圧成形工程で揮発分が発生するため好ましくない。一
方、加熱温度が160℃以上であれば、シリカ硬化だけ
でなく、オキシラン環と硬化剤の反応も大部分進行して
しまい、積層時の成形性や密着性の不良を招くおそれが
あって好ましくない。プリプレグにおけるシラン変性樹
脂組成物の使用量は、特に制限はないが、通常は、プリ
プレグ単位面積あたり10〜200g/m2(固形残分
換算)が好ましい。
【0048】また本発明におけるプリント配線板用の積
層板とは、上記のプリプレグ1〜10枚をB−ステージ
状態で積層した後、加熱加圧成形することによって得ら
れる積層板であり、またその片面又は両面に銅箔が載置
された銅張り積層板も含まれる。この成形条件として
は、通常、150〜300℃、0.98〜9.8MPa
(10〜100kg/cm2)、30〜200分間の範
囲が好ましく、この条件下では耐熱性、低誘電性がよ
く、機械強度のある積層板を容易に得ることができる。
成形温度が150℃未満であるとオキシラン環の硬化が
不充分であり、また300℃を超えると樹脂の分解が始
まり、積層板の耐熱性、機械強度が落ちるため好ましく
ない。また圧力が0.98MPa(10kg/cm2
未満の場合や9.8MPa(100kg/cm2)を超
える場合には、クラックやボイドが発生し、良好な成形
品が得られにくい。
【0049】また、半導体用層間絶縁膜を製造する場合
には、ワニス状のシラン変性樹脂組成物をプリント配線
板用絶縁材料として用い、半導体上にスピンコートする
ことによって行なうことができる。
【0050】またビルドアップ多層板用の樹脂付き銅箔
を作製する場合には、銅箔上に上記のようにして得られ
るシラン変性樹脂組成物からなるプリント配線板用絶縁
材料を塗工した後に、特に限定はされないが、通常60
〜160℃の温度で、2〜20分間加熱して半硬化状態
とすることによって、行なうことができる。
【0051】またビルドアップ多層板用の絶縁シートを
作製する場合には、ポリエチレンテレフタレートなどの
離型可能なキャリアフィルム上に、上記のようにして得
られるシラン変性樹脂組成物からなるプリント配線板用
絶縁材料を塗工した後、に特に限定はされないが、通常
60〜160℃の温度で、2〜20分間加熱して半硬化
状態とすることによって、行なうことができる。
【0052】またビルドアップ多層板においてワニス塗
工による絶縁膜を作製する場合には、電子回路が形成さ
れた基板上に上記のようにして得られるワニス状のシラ
ン変性樹脂組成物からなるプリント配線板用絶縁材料を
塗工した後に、特に限定はされないが、通常60〜30
0℃の温度で、5〜200分間加熱して硬化することに
よって行なうことができる。この後、過酸化物により粗
化処理を行った後にメッキ、エッチング工程を経て、ビ
ルドアップ回路板を作製することができるものである。
【0053】
【実施例】以下の実施例により本発明を説明する。
【0054】(実施例1)エポキシ当量480のビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂と、1分子中のSiの平均個
数が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応
させて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製
「HBEP−03」、樹脂固形残分50%のジメチルホ
ルムアミド溶液、固形残分中のシリカ質量換算Si含有
量=25%、エポキシ当量1270g/eq)500g
に対して、ジシアンジアミドを6.6g添加し、よく撹
拌することによりシラン変性樹脂組成物を得た。
【0055】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0056】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0057】(実施例2)エポキシ当量480のビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個数
が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応さ
せて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製「H
BEP−03」)500gに対して、フェノールノボラ
ック樹脂(平均核体数5、フェノール性水酸基当量10
5)41gとメチルエチルケトン41gとを添加し、よ
く撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を得た。
【0058】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0059】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0060】(実施例3)フェノールノボラック樹脂
(平均核体数5、フェノール性水酸基当量106)と1
分子中のSiの平均個数が4であるテトラメトキシシラ
ン部分縮合物とを反応させて得たシラン変性樹脂(荒川
化学工業(株)社製「HBP−11」、樹脂固形残分5
0%のジメチルホルムアミド溶液、固形残分中のシリカ
質量換算Si含有量=32%、フェノール性水酸基当量
625g/eq)500gに対し、エポキシ当量190
のビスフェノールA型エポキシ樹脂150gを添加し、
よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を得た。
【0061】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0062】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0063】(実施例4)フェノールノボラック樹脂
(平均核体数5、フェノール性水酸基当量106)と1
分子中のSiの平均個数が4であるテトラメトキシシラ
ン部分縮合物とを反応させて得たシラン変性樹脂(荒川
化学工業(株)社製「HBP−11」)500gに対
し、エポキシ当量480のビスフェノールA型エポキシ
樹脂420gとメチルエチルケトン420gとを添加
し、よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を得
た。
【0064】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0065】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0066】(実施例5)エポキシ当量480のビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個数
が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応さ
せて得た固形残分50%のジメチルホルムアミド溶液と
なったシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製「HB
EP−03」)500gに対して、ジシアンジアミドを
6.6gと平均粒径2μmのシリカ粒子を60g添加
し、よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を得
た。
【0067】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0068】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0069】(比較例1)ビスフェノールA型エポキシ
樹脂(エポキシ当量480)200gとフェノールノボ
ラック樹脂(平均核体数5、フェノール性水酸基当量1
05)44gと1分子中のSiの平均個数が4であるテ
トラメトキシシラン部分縮合物160gとメチルエチル
ケトン200gをよく撹拌することにより樹脂組成物を
得た。
【0070】この樹脂組成物を銅箔上にバーコーターで
塗工した後に150℃で3分間熱処理することによっ
て、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚みが100
μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0071】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0072】
【表1】
【0073】表1から明らかなように、本発明に係るシ
ラン変性樹脂組成物を用いた各実施例では、未反応のア
ルコキシシラン部分縮合物を添加して得た樹脂組成物を
用いた比較例1に比べて、曲げ弾性率(260℃)が高
いものであった。更に、各実施例の熱膨張率は比較例1
に比べて低いものであった。
【0074】(実施例6)エポキシ当量480のビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個数
が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応さ
せて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製「H
BEP−03」)500gに対して、ジシアンジアミド
を6.6g添加し、よく撹拌することによりシラン変性
樹脂組成物を得た。
【0075】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、120℃で4
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0076】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表2
に示す。
【0077】(実施例7)エポキシ当量480のビスフ
ェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個数
が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応さ
せて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製「H
BEP−03」)500gに対して、フェノールノボラ
ック樹脂(平均核体数5、フェノール性水酸基当量10
5)41gとメチルエチルケトン41gとを添加し、よ
く撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を得た。
【0078】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、120℃で4
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0079】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表2
に示す。
【0080】(実施例8)フェノールノボラック樹脂
(平均核体数5、フェノール性水酸基当量106)と1
分子中のSiの平均個数が4であるテトラメトキシシラ
ン部分縮合物とを反応させて得たシラン変性樹脂(荒川
化学工業(株)社製「HBP−11」)500gに対
し、エポキシ当量190のビスフェノールA型エポキシ
樹脂150gを添加し、よく撹拌することによりシラン
変性樹脂組成物を得た。
【0081】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、140℃で3
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0082】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表2
に示す。
【0083】(実施例9)フェノールノボラック樹脂
(平均核体数5、フェノール性水酸基当量106)と1
分子中のSiの平均個数が4であるテトラメトキシシラ
ン部分縮合物とを反応させて得たシラン変性樹脂(荒川
化学工業(株)社製「HBP−11」)500gに対
し、エポキシ当量480のビスフェノールA型エポキシ
樹脂420gとメチルエチルケトン420gとを添加
し、よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を得
た。
【0084】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、140℃で3
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0085】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表2
に示す。
【0086】(実施例10)エポキシ当量480のビス
フェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個
数が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応
させて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製
「HBEP−03」)500gに対して、ジシアンジア
ミドを6.6gと平均粒径2μmのシリカ粒子60g添加
し、よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を得
た。
【0087】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、120℃で4
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0088】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表2
に示す。
【0089】(比較例2)ビスフェノールA型エポキシ
樹脂(エポキシ当量480)200gとフェノールノボ
ラック樹脂(平均核体数5、フェノール性水酸基当量1
05)44gと1分子中のSiの平均個数が4であるテ
トラメトキシシラン部分縮合物160gとメチルエチル
ケトン200gをよく撹拌することにより樹脂組成物を
得た。
【0090】この樹脂組成物をガラスクロス(MIL品
番2116タイプ)に含浸し、150℃で4分間乾燥す
ることによりB−ステージ状態のプリプレグを得た。そ
してこのプリプレグを8枚重ね合わせると共にその上下
に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、2.94MP
a(30kg/cm2)で2時間加熱加圧することによ
り銅張り積層板を得た。
【0091】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表2
に示す。
【0092】
【表2】
【0093】表2から明らかなように、本発明に係るシ
ラン変性樹脂組成物を用いた各実施例では、未反応のア
ルコキシシラン部分縮合物を添加して得た樹脂組成物を
用いた比較例2に比べて、曲げ弾性率(260℃)が高
いものであった。更に、各実施例の熱膨張率は比較例2
に比べて低いものであった。また、各実施例のものは接
着力は比較例とほぼ同等であるが、難燃性は向上してい
るものであった。
【0094】(実施例11)エポキシ当量190のビス
フェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個
数が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応
させて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製
「HBEP−08」、樹脂固形残分50%のジメチルホ
ルムアミド溶液、固形残分中のシリカ質量換算Si含有
量=25%、エポキシ当量509)500gに対して、
ジシアンジアミドを20.6g添加し、よく撹拌するこ
とによりシラン変性樹脂組成物を得た。
【0095】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0096】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表3に示す。
【0097】(実施例12)エポキシ当量190のビス
フェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個
数が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応
させて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製
「HBEP−08」)500gに対して、フェノールノ
ボラック樹脂(平均核体数5、フェノール性水酸基当量
105)103gとメチルエチルケトン103gとを添
加し、よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を
得た。
【0098】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0099】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0100】(実施例13)フェノールノボラック樹脂
(平均核体数5、フェノール性水酸基当量106)と1
分子中のSiの平均個数が5.6であるメチルトリメト
キシシラン部分縮合物とを反応させて得たシラン変性樹
脂(荒川化学工業(株)社製「HBP−20」、樹脂固
形残分65%のメチルエチルケトン溶液、固形残分中の
シリカ質量換算Si含有量=32%、フェノール性水酸
基当量351g/eq)500gに対し、エポキシ当量
190のビスフェノールA型エポキシ樹脂270gを添
加し、よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を
得た。
【0101】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0102】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0103】(実施例14)フェノールノボラック樹脂
(平均核体数5、フェノール性水酸基当量106)と1
分子中のSiの平均個数が5.6であるメチルトリメト
キシシラン部分縮合物とを反応させて得たシラン変性樹
脂(荒川化学工業(株)社製「HBP−20」)500
gに対し、エポキシ当量480のビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂680gを添加し、よく撹拌することにより
シラン変性樹脂組成物を得た。
【0104】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0105】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0106】(実施例15)エポキシ当量190のビス
フェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個
数が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応
させて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製
「HBEP−08」)500gに対して、ジシアンジア
ミドを20.6gと平均粒径2μmのシリカ粒子を60
g添加し、よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成
物を得た。
【0107】このシラン変性樹脂組成物を銅箔上にバー
コーターで塗工した後に150℃で3分間熱処理するこ
とによって、シラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚み
が100μmの樹脂付き銅箔を得た。
【0108】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0109】(比較例3)ビスフェノールA型エポキシ
樹脂(エポキシ当量480)200gとフェノールノボ
ラック樹脂(平均核体数5、フェノール性水酸基当量1
05)44gと1分子中のSiの平均個数が4であるテ
トラメトキシシラン部分縮合物160gと平均粒径2μ
mのシリカ粒子60gを添加し、メチルエチルケトン2
00gをよく撹拌することによりワニスを得た。
【0110】このワニスを銅箔上にバーコーターで塗工
した後に150℃で3分間熱処理することによって、シ
ラン変性樹脂組成物からなる絶縁層厚みが100μmの
樹脂付き銅箔を得た。
【0111】この樹脂付き銅箔を210℃で2時間熱処
理して完全硬化させた後に銅箔をエッチングし、耐熱性
を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で評価
し、また熱膨張係数を引張りTMAで評価した。その結
果を表1に示す。
【0112】
【表3】
【0113】表3から明らかなように、本発明に係るシ
ラン変性樹脂組成物を用いた各実施例では、未反応のア
ルコキシシラン部分縮合物を添加して得た樹脂組成物を
用いた既述の比較例1や、更にシリカ粒子を加えた比較
例3に比べて、曲げ弾性率(260℃)が高いものであ
った。更に、各実施例の熱膨張率は比較例1や比較例3
に比べて低いものであり、単にシリカ粒子を混合するよ
りも熱膨張係数を低減することが可能であることが確認
される。
【0114】(実施例16)エポキシ当量190のビス
フェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個
数が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応
させて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製
「HBEP−08」)500gに対して、ジシアンジア
ミドを20.6添加し、よく撹拌することによりシラン
変性樹脂組成物を得た。
【0115】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、120℃で4
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0116】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表4
に示す。
【0117】(実施例17)エポキシ当量190のビス
フェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個
数が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応
させて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製
「HBEP−08」)500gに対して、フェノールノ
ボラック樹脂(平均核体数5、フェノール性水酸基当量
105)103gとメチルエチルケトン103gとを添
加し、よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成物を
得た。
【0118】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、120℃で4
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0119】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表4
に示す。
【0120】(実施例18)フェノールノボラック樹脂
(平均核体数5、フェノール性水酸基当量106)と1
分子中のSiの平均個数が5.6であるメチルトリメト
キシシラン部分縮合物とを反応させて得たシラン変性樹
脂(荒川化学工業(株)社製「HBP−20」)500
gに対し、エポキシ当量190のビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂270gを添加し、よく撹拌することにより
シラン変性樹脂組成物を得た。
【0121】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、140℃で3
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0122】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表4
に示す。
【0123】(実施例19)フェノールノボラック樹脂
(平均核体数5、フェノール性水酸基当量106)と1
分子中のSiの平均個数が5.6であるメチルトリメト
キシシラン部分縮合物とを反応させて得たシラン変性樹
脂(荒川化学工業(株)社製「HBP−20」)500
gに対し、エポキシ当量480のビスフェノールA型エ
ポキシ樹脂680gを添加し、よく撹拌することにより
シラン変性樹脂組成物を得た。
【0124】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、140℃で3
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0125】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表4
に示す。
【0126】(実施例20)エポキシ当量190のビス
フェノールA型エポキシ樹脂と1分子中のSiの平均個
数が4であるテトラメトキシシラン部分縮合物とを反応
させて得たシラン変性樹脂(荒川化学工業(株)社製
「HBEP−08」)500gに対して、ジシアンジア
ミドを20.6gと平均粒径2μmのシリカ粒子を60
g添加し、よく撹拌することによりシラン変性樹脂組成
物を得た。
【0127】このシラン変性樹脂組成物をガラスクロス
(MIL品番2116タイプ)に含浸し、120℃で4
分間乾燥することによりB−ステージ状態のプリプレグ
を得た。そしてこのプリプレグを8枚重ね合わせると共
にその上下に18μm厚さの銅箔を配し、200℃、
2.94MPa(30kg/cm2)で2時間加熱加圧
することにより銅張り積層板を得た。
【0128】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表4
に示す。
【0129】(比較例4)ビスフェノールA型エポキシ
樹脂(エポキシ当量480)200gとフェノールノボ
ラック樹脂(平均核体数5、フェノール性水酸基当量1
05)44gと1分子中のSiの平均個数が4であるテ
トラメトキシシラン部分縮合物160gと平均粒径2μ
mのシリカ粒子を60g添加し、メチルエチルケトン2
00gをよく撹拌することによりワニスを得た。
【0130】このワニスをガラスクロス(MIL品番2
116タイプ)に含浸し、150℃で4分間乾燥するこ
とによりB−ステージ状態のプリプレグを得た。そして
このプリプレグを8枚重ね合わせると共にその上下に1
8μm厚さの銅箔を配し、200℃、2.94MPa
(30kg/cm2)で2時間加熱加圧することにより
銅張り積層板を得た。
【0131】この積層板の銅箔の接着性を評価した。ま
た、この積層板の銅箔をエッチングしたものを用い、耐
熱性を粘弾性スペクトルメータの260℃での弾性率で
評価し、さらに熱膨張係数を引張りTMAで評価し、ま
た難燃性をUL法により評価した。これらの結果を表4
に示す。
【0132】
【表4】
【0133】表4から明らかなように、本発明に係るシ
ラン変性樹脂組成物を用いた各実施例では、未反応のア
ルコキシシラン部分縮合物を添加して得た樹脂組成物を
用いた既述の比較例2や、更にシリカ粒子を加えた比較
例4に比べて、曲げ弾性率(260℃)が高いものであ
った。更に、各実施例の熱膨張率は比較例2や比較例4
に比べて低く、単にシリカ粒子を混合するよりも熱膨張
係数を低減することが可能であることが確認される。さ
らに、各実施例の接着力は比較例とほぼ同等であるが、
難燃性は向上しているものであった。
【0134】
【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に係るプ
リント配線板用絶縁材料は、水酸基含有エポキシ樹脂お
よびフェノール樹脂から選択される少なくとも1種の水
酸基含有樹脂と、アルコキシシラン部分縮合物とを反応
させて得られるアルコキシ基含有シラン変性樹脂を含有
するシラン変性樹脂組成物からなるので、熱時の曲げ弾
性率が高く、耐熱性の高い材料とすることができるもの
であり、また低熱膨張性で難燃性の高い材料とすること
ができるものである。
【0135】また、請求項2に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1において、水酸基含有エポキシ樹脂
がビスフェノール型エポキシ樹脂であるので、電気、電
子機器、通信機器、計算機などに汎用されるビスフェノ
ール型エポキシ樹脂によって、汎用的用途のプリント配
線板用絶縁材料として広く利用することが可能になり、
かつ耐熱性が高いなど優れた物性を得ることができるも
のである。
【0136】また、請求項3に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1または2において、フェノール樹脂
がノボラックフェノール樹脂であるので、ノボラックフ
ェノール樹脂はフェノール当量が小さく、かつ多官能で
あって、シランと水酸基との結合数が多くなると共に、
シラン変性した後も数個の水酸基を残存して他の樹脂と
反応させることが可能であり、高耐熱性や低熱膨張性を
容易に得ることができるものである。
【0137】また請求項4に係るプリント配線板用絶縁
材料は、請求項3において、フェノール樹脂が平均フェ
ノール核数3〜8のノボラックフェノール樹脂であるの
で、ゲル化のおそれなく容易に高耐熱性を得ることがで
きるものである。
【0138】また、請求項5に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜4のいずれかにおいて、アルコキ
シシラン部分縮合物が1分子当たりのSiの平均個数が
2〜20のものであるので、水酸基含有樹脂とのエステ
ル交換反応の反応性が高く、アルコキシ基含有シラン変
性樹脂の調製が容易になるものである。
【0139】また、請求項6に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜5のいずれかにおいて、アルコキ
シシラン部分縮合物がメトキシシラン部分縮合物である
ので、メトキシシラン部分縮合物はエステル交換反応速
度や硬化反応速度が大きく、アルコキシ基含有シラン変
性樹脂の調製が容易になるものである。
【0140】また、請求項7に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜6のいずれかにおいて、アルコキ
シ基含有シラン変性樹脂の固形残分中のSi含有量が、
シリカ質量換算で5〜50質量%であるので、強度の低
下を招くことなく高耐熱性を得ることができるものであ
る。
【0141】また、請求項8に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜7のいずれかにおいて、アルコキ
シ基含有シラン変性樹脂が実質的に無水系で反応させて
得られたものであるので、アルコキシシリル部位がゾル
−ゲル硬化反応を起こさないように反応させてアルコキ
シ基含有シラン変性樹脂を得ることができ、このシラン
変性樹脂の貯蔵安定性や、取り扱い作業性を高めること
ができるものである。
【0142】また、請求項9に係るプリント配線板用絶
縁材料は、請求項1〜8のいずれかにおいて、シラン変
性樹脂組成物中の固形残分中のSi含有量が、シリカ質
量換算で2〜30質量%であるので、強度の低下を招く
ことなく高耐熱性を得ることができるものである。
【0143】また、請求項10に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項1〜9のいずれかにおいて、水酸基
含有エポキシ樹脂とアルコキシシラン部分縮合物とを反
応させて得られるアルコキシ基含有シラン変性樹脂を含
有するシラン変性樹脂組成物が、硬化触媒及び/又はエ
ポキシ硬化剤を含有するので、このシラン変性樹脂組成
物をエポキシ樹脂ワニスとして調製して、一般のエポキ
シ樹脂ワニスと同様の乾燥や、成形の工程を経ることに
よって、プリプレグや、積層板を製造することができる
ものである。
【0144】また、請求項11に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項10において、エポキシ硬化剤がジ
シアンジアミドであるので、ジシアンジアミドは当量が
小さく、シラン変性樹脂組成物のSi含有量をあまり低
下させないものであり、高耐熱性が発現し易くなると共
に、反応速度の制御が容易になるものである。
【0145】また、請求項12に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項1〜9、11のいずれかにおいて、
フェノール樹脂とアルコキシシラン部分縮合物とを反応
させて得られるアルコキシ基含有シラン変性樹脂を含有
するシラン変性樹脂組成物が、エポキシ樹脂を含有する
ので、このシラン変性樹脂組成物をエポキシ樹脂ワニス
として調製して、一般のエポキシ樹脂ワニスと同様の乾
燥や、成形の工程を経ることによって、プリプレグや、
積層板を製造することができるものである。
【0146】また、請求項13に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項12において、エポキシ樹脂がエポ
キシ当量80〜600のものであるので、高耐熱性を得
ることが容易になるものである。
【0147】また、請求項14に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項1〜13のいずれかにおいて、アル
コキシ基含有シラン変性樹脂100質量部に対して、無
機粒子を10〜200質量部含有するので、難燃性を高
めることができると共に低熱膨張化することができるも
のである。
【0148】また、請求項15に係るプリント配線板用
絶縁材料は、請求項14において、無機粒子がシリカで
あるので、低熱膨張化を高く得ることができると共にア
ディティブメッキ性を向上することができるものであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C08G 77/42 C08G 77/42 C08K 3/00 C08K 3/00 3/36 3/36 C08L 61/06 C08L 61/06 61/10 61/10 63/00 63/00 C 63/02 63/02 83/10 83/10 H01B 3/40 H01B 3/40 A H05K 1/03 610 H05K 1/03 610K 610L (72)発明者 篠谷 賢一 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 古森 清孝 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 合田 秀樹 大阪市城東区今福南3丁目4番33号 荒川 化学工業株式会社研究所内 (72)発明者 東野 哲二 大阪市城東区今福南3丁目4番33号 荒川 化学工業株式会社研究所内 Fターム(参考) 4J002 CC03X CC04W CC04X CC05X CD05X CD06W CD06X CD07W CD10X CD13X CD17X CD20W CM01X CP17W DJ017 EL136 EN036 EN046 EN076 ET006 EU136 EV216 FD017 FD14X FD146 GQ01 4J033 CA02 CA03 CA12 CA13 CA26 CC03 CD04 HA12 HA14 HB03 4J035 AA02 BA12 CA01K CA06K GA10 GB05 GB08 LB20 4J036 AF19 AF23 CC03 CD16 DC31 FA05 FB08 FB16 JA05 5G305 AA06 AA11 AB24 AB25 BA09 BA26 CA16 CA27 CA55 CB17 CB26 CC02 CD01 CD08

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水酸基含有エポキシ樹脂(A)およびフ
    ェノール樹脂(B)から選択される少なくとも1種の水
    酸基含有樹脂(1)と、アルコキシシラン部分縮合物
    (2)とを反応させて得られるアルコキシ基含有シラン
    変性樹脂を含有するシラン変性樹脂組成物からなること
    を特徴とするプリント配線板用絶縁材料。
  2. 【請求項2】 水酸基含有エポキシ樹脂(A)がビスフ
    ェノール型エポキシ樹脂である請求項1記載のプリント
    配線板用絶縁材料。
  3. 【請求項3】 フェノール樹脂(B)がノボラックフェ
    ノール樹脂である請求項1または2記載のプリント配線
    板用絶縁材料。
  4. 【請求項4】 フェノール樹脂(B)が平均フェノール
    核数3〜8のノボラックフェノール樹脂である請求項3
    記載のプリント配線板用絶縁材料。
  5. 【請求項5】 アルコキシシラン部分縮合物(2)が1
    分子当たりのSiの平均個数が2〜20のものである請
    求項1〜4のいずれかに記載のプリント配線板用絶縁材
    料。
  6. 【請求項6】 アルコキシシラン部分縮合物(2)がメ
    トキシシラン部分縮合物である請求項1〜5のいずれか
    に記載のプリント配線板用絶縁材料。
  7. 【請求項7】 アルコキシ基含有シラン変性樹脂の固形
    残分中のSi含有量が、シリカ質量換算で5〜50質量
    %である請求項1〜6いずれかに記載のプリント配線板
    用絶縁材料。
  8. 【請求項8】 アルコキシ基含有シラン変性樹脂が実質
    的に無水系で反応させて得られたものである請求項1〜
    7のいずれかに記載のプリント配線板用絶縁材料。
  9. 【請求項9】 シラン変性樹脂組成物の固形残分中のS
    i含有量が、シリカ質量換算で2〜30質量%である請
    求項1〜8のいずれかに記載のプリント配線板用絶縁材
    料。
  10. 【請求項10】 水酸基含有エポキシ樹脂(A)とアル
    コキシシラン部分縮合物(2)とを反応させて得られる
    アルコキシ基含有シラン変性樹脂を含有するシラン変性
    樹脂組成物が、硬化触媒及び/又はエポキシ硬化剤を含
    有するものである請求項1〜9のいずれかに記載のプリ
    ント配線板用絶縁材料。
  11. 【請求項11】 エポキシ硬化剤がジシアンジアミドで
    あることを特徴とする請求項10記載のプリント配線板
    用絶縁材料。
  12. 【請求項12】 フェノール樹脂(B)とアルコキシシ
    ラン部分縮合物(2)とを反応させてなるアルコキシ基
    含有シラン変性樹脂を含有するシラン変性樹脂組成物
    が、エポキシ樹脂を含有するものである請求項1〜9、
    11のいずれかに記載のプリント配線板用絶縁材料。
  13. 【請求項13】 エポキシ樹脂がエポキシ当量80〜6
    00のものである請求項12記載のプリント配線板用絶
    縁材料。
  14. 【請求項14】 アルコキシ基含有シラン変性樹脂の固
    形残分100質量部に対して、無機粒子を10〜200
    質量部含有しているシラン変性樹脂組成物を用いること
    を特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載のプリン
    ト配線板用絶縁材料。
  15. 【請求項15】 無機粒子がシリカである請求項14記
    載のプリント配線板用絶縁材料。
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