JPWO2009038166A1 - エポキシ樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1](A)エポキシ樹脂、(B)エポキシ硬化剤、(C)フェノキシ樹脂及び/又はポリビニルアセタール樹脂、並びに(D)リン含有ベンゾオキサジン化合物を含有することを特徴とする、エポキシ樹脂組成物。
[2]リン含有ベンゾオキサジン化合物が、下式(1)で表されるリン含有ベンゾオキサジン化合物である上記[1]記載のエポキシ樹脂組成物。
[3]エポキシ硬化剤が、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤及び活性エステル系硬化剤から選択される1種以上からなるエポキシ硬化剤である、上記[1]又は[2]記載のエポキシ樹脂組成物。
[4]エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100質量%とした場合、成分(A)の含有量が10〜50質量%、成分(C)の含有量が2〜20質量%、および成分(D)の含有量が2〜20質量%であり、エポキシ樹脂組成物中に存在する1のエポキシ基に対するエポキシ硬化剤の反応基の比率が1:0.5〜1:1.1である、上記[1]〜[3]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
[5]さらに無機充填材を含有する、上記[1]〜[4]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物。
[6]エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100質量%とした場合、無機充填材の含有量が10〜60質量%である、上記[5]記載のエポキシ樹脂組成物。
[7]上記[1]〜[6]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物が支持フィルム上に層形成されている接着フィルム。
[8]上記[1]〜[6]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物が繊維からなるシート状繊維基材中に含浸されていることを特徴とするプリプレグ。
[9]上記[1]〜[6]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により絶縁層が形成されている、多層プリント配線板。
[10]内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、該絶縁層が、上記[1]〜[6]のいずれかに記載のエポキシ樹脂組成物を熱硬化して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
[11]内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、絶縁層形成工程、該絶縁層の粗面化工程、及び該粗面へのめっき工程を有し、絶縁層の形成工程が、上記[7]記載の支持フィルム上に層形成されている接着フィルムを内層回路基板上にラミネートするステップと、エポキシ樹脂組成物を熱硬化するステップを有することを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
[12]内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、絶縁層が、上記[8]記載のプリプレグを内層回路基板上にラミネートし、エポキシ樹脂組成物を熱硬化して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
[13]粗化処理が、アルカリ性過マンガン酸溶液を使用して行われる、上記[10]〜[12]のいずれかに記載の多層プリント配線板の製造方法。
本発明における成分(A)のエポキシ樹脂は特に限定はされず、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、tert-ブチル-カテコール型エポキシ樹脂、ナフトール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、線状脂肪族エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂、スピロ環含有エポキシ樹脂、ハロゲン化エポキシ樹脂などが挙げられる。
本発明で使用するエポキシ硬化剤としては、本発明の効果を十分発揮する上で、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤及び活性エステル系硬化剤から選択される1種以上からなるエポキシ硬化剤が好ましい。フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤としては、耐熱性、耐水性の観点から、ノボラック構造を有するフェノール系硬化剤やノボラック構造を有するナフトール系硬化剤が特に好ましい。かかるノボラック構造を有するフェノール系硬化剤やノボラック構造を有するナフトール系硬化剤の市販品としては、例えば、MEH−7700、MEH−7810、MEH−7851(明和化成(株)製)、NHN、CBN、GPH(日本化薬(株)製)、SN170、SN180、SN190、SN475、SN485、SN495、SN375、SN395(東都化成(株)製)、LA7052、LA7054(大日本インキ化学工業(株)製)等が挙げられる。活性エステル系硬化剤としては、EXB−9451、EXB−9460(大日本インキ化学工業(株)製)、DC808(ジャパンエポキシレジン(株)製)、などが挙げられる。本発明において、硬化剤は1種を使用しても2種以上を併用してもよいが、特に活性エステル系硬化剤は反応性に劣るためフェノール系硬化剤及び/又はナフトール系硬化剤と併用するのが好ましい。
本発明では、フェノキシ樹脂及び/又はポリビニルアセタール樹脂は、接着フィルムに十分な可撓性を付与すること、及び粗化性の調整の目的で使用される。フェノキシ樹脂の具体例としては東都化成(株)製FX280、FX293、ジャパンエポキシレジン(株)製YX8100、YX6954、YL6974等が挙げられる。ポリビニルアセタール樹脂は特に限定されないが、ポリビニルブチラール樹脂が好ましい。ポリビニルアセタール樹脂の具体例としては、電気化学工業(株)製、電化ブチラール4000−2、5000−A、6000−C、6000−EP、積水化学工業(株)製エスレックBHシリーズ、BXシリーズ、KSシリーズ、BLシリーズ、BMシリーズ等が挙げられる。
本発明で使用するリン含有ベンゾオキサジン化合物としては、特に下式(1)で表されるリン含有ベンゾオキサジン化合物が好ましい(WO/2008/010429参照)。
本化合物はリンを含有しており、ハロゲンフリーの難燃剤として機能する。また、エポキシ樹脂との反応性を有する。市販されているものとしては、昭和高分子(株)製のHF−BOZ06(式(1)で表されるリン含有ベンゾオキサジン化合物のジオキソラン溶液)、HFB−2006M(式(1)で表されるリン含有ベンゾオキサジン化合物の1−メトキシ−2−プロパノール溶液)等が挙げられる。本発明のエポキシ樹脂組成物において、エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100質量%とした場合、成分(D)の含有量が2〜20質量%であるのが好ましく、より好ましくは2〜10質量%であり、とりわけ好ましくは3〜6質量%である。成分(D)の含有量を2〜20質量%にすることにより、硬化物の難燃性と低吸湿性が向上する。
<実施例1>
<実施例2>
実施例1記載の樹脂ワニスにおいて、リン含有ベンゾオキサジン(昭和高分子(株)製HF−BOZ06、固形分65%のジオキソラン溶液)8部を添加しない以外は、全く同様にして、接着フィルムを得た。
液状ビスフェノールA型エポキシ樹脂(エポキシ当量180、ジャパンエポキシレジン(株)製「エピコート828EL」)30部と、リン含有エポキシ樹脂(エポキシ当量306、東都化成(株)製「FX289」)30部とをMEK15部、シクロヘキサノン15部に撹拌しながら加熱溶解させた。そこへ、ナフトール系硬化剤(東都化成(株)製「SN-485」、フェノール性水酸基当量215)の固形分50%のMEK溶液100部、硬化触媒(四国化成工業(株)製、「2E4MZ」)0.1部、球形シリカ(平均粒径0.5μm、アミノシラン処理付「SO−C2」(株)アドマテックス製)70部、ポリビニルブチラール樹脂溶液(ガラス転移温度105℃、積水化学工業(株)製「KS-1」)を固形分15%のエタノールとトルエンの1:1溶液)20部、フェノキシ樹脂(分子量38,000、ジャパンエポキシレジン(株)製「YX6954」不揮発分30質量%のMEKとシクロヘキサノンの1:1溶液)20部を混合し、高速回転ミキサーで均一に分散して、樹脂ワニスを作製した。次に、かかる樹脂ワニスを使用し、実施例1と全く同様にして接着フィルムを得た。
実施例1記載の樹脂ワニスにおいて、リン含有ベンゾオキサジン(昭和高分子(株)製HF−BOZ06、固形分65%のジオキソラン溶液)8部を、リン系難燃剤(三光(株)製HCA−HQ−HS)8部に変更する以外は全く同様にして、接着フィルムを得た。
(1)積層板の下地処理
内層回路を形成したガラス布基材エポキシ樹脂両面銅張積層板[銅箔の厚さ18μm、基板厚み0.3mm、松下電工(株)製R5715ES]の両面を有機酸系エッチング剤(メック(株)製、CZ8100)に浸漬して銅表面の粗化処理をおこなった。
実施例及び比較例で作成した接着フィルムを、バッチ式真空加圧ラミネーターMVLP-500(名機(株)商品名)を用いて、積層板の両面にラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃、圧力0.74MPaでプレスすることにより行った。
ラミネートされた接着フィルムからPETフィルムを剥離し、180℃、30分の硬化条件で樹脂組成物を硬化した。
積層板を、膨潤液である、アトテックジャパン(株)のジエチレングリコールモノブチルエーテル含有のスエリングディップ・セキュリガンドPに浸漬し、次に粗化液として、アトテックジャパン(株)のコンセントレート・コンパクトP(KMnO4:60g/L、NaOH:40g/Lの水溶液)に浸漬、最後に中和液として、アトテックジャパン(株)のリダクションショリューシン・セキュリガントPに40℃で5分間浸漬した。粗化条件:膨潤液に60℃で5分間浸漬、粗化液に80℃で20分間浸漬した。この粗化処理後の積層板について、表面粗度(Ra値)の測定を行った。
絶縁層表面に回路を形成するために、積層板を、PdCl2を含む無電解メッキ用溶液に浸漬し、次に無電解銅メッキ液に浸漬した。150℃にて30分間加熱してアニール処理を行った後に、エッチングレジストを形成し、エッチングによるパターン形成の後に、硫酸銅電解メッキを行い、30±5μmの厚さで導体層を形成した。次に、アニール処理を180℃にて60分間行った。この積層板についてメッキ銅のピール強度の測定を行った。
積層板の導体層に、幅10mm、長さ100mmの部分の切込みをいれ、この一端を剥がしてつかみ具で掴み、室温中にて、50mm/分の速度で、積層板に対して略垂直方向に35mmを引き剥がした時の荷重を測定した。
非接触型表面粗さ計(ビーコインスツルメンツ社製WYKO NT3300)を用いて、VSIコンタクトモード、50倍レンズにより測定範囲を121μm×92μmとして得られる数値によりRa値を求めた。また10点の平均粗度を求めることにより測定した。
(1)積層板の下地処理
ガラス布基材エポキシ樹脂積層板[銅箔エッチアウト品、基板厚み0.3mm、松下電工(株)製R5715ES]の両面に実施例及び比較例で作成した接着フィルムを、バッチ式真空加圧ラミネーターMVLP-500(名機(株)商品名)を用いて、積層板の両面にラミネートした。ラミネートは、30秒間減圧して気圧を13hPa以下とし、その後30秒間、100℃、圧力0.74Mpaでプレスすることにより行った。ラミネートされた接着フィルムからPETフィルムを剥離した後、その上に同接着フィルムを、同条件にてさらに2回ラミネートした。
最後にラミネートされた接着フィルムからPETフィルムを剥離し、180℃、90分の硬化条件で樹脂組成物を硬化させた。その後、UL難燃性の試験用として12.7mm×127mmのサイズに切断し、端面をサンドペーパー(最初に#1200、その後、#2800)にて研磨し、基材厚み0.3mm、片側に絶縁層120μmが積層された燃焼性試験用テストピースを作製した。その後、UL耐炎性試験規格に従って、94V0又は94V1の評価を行った。
Claims (13)
- (A)エポキシ樹脂、(B)エポキシ硬化剤、(C)フェノキシ樹脂及び/又はポリビニルアセタール樹脂、並びに(D)リン含有ベンゾオキサジン化合物を含有することを特徴とする、エポキシ樹脂組成物。
- エポキシ硬化剤が、フェノール系硬化剤、ナフトール系硬化剤及び活性エステル系硬化剤から選択される1種以上からなるエポキシ硬化剤である、請求項1又は2記載のエポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100質量%とした場合、成分(A)の含有量が10〜50質量%、成分(C)の含有量が2〜20質量%、および成分(D)の含有量が2〜20質量%であり、エポキシ樹脂組成物中に存在する1のエポキシ基に対するエポキシ硬化剤の反応基の比率が1:0.5〜1:1.1である、請求項1〜3のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
- さらに無機充填材を含有する、請求項1〜4のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物。
- エポキシ樹脂組成物の不揮発成分を100質量%とした場合、無機充填材の含有量が10〜60質量%である、請求項5記載のエポキシ樹脂組成物。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物が支持フィルム上に層形成されている接着フィルム。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物が繊維からなるシート状繊維基材中に含浸されていることを特徴とするプリプレグ。
- 請求項1〜6のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物の硬化物により絶縁層が形成されている、多層プリント配線板。
- 内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、該絶縁層が、請求項1〜6のいずれか1項に記載のエポキシ樹脂組成物を熱硬化して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
- 内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、絶縁層形成工程、該絶縁層の粗面化工程、及び該粗面へのめっき工程を有し、絶縁層の形成工程が、請求項7記載の支持フィルム上に層形成されている接着フィルムを内層回路基板上にラミネートするステップと、エポキシ樹脂組成物を熱硬化するステップを有することを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
- 内層回路基板上に絶縁層を形成する工程及び該絶縁層上に導体層を形成する工程を含む多層プリント配線板の製造方法であって、絶縁層が、請求項8記載のプリプレグを内層回路基板上にラミネートし、エポキシ樹脂組成物を熱硬化して形成され、該導体層が、該絶縁層表面を粗化処理した粗化面にめっきにより形成されることを特徴とする、多層プリント配線板の製造方法。
- 粗化処理が、アルカリ性過マンガン酸溶液を使用して行われる、請求項10〜12のいずれか1項に記載の多層プリント配線板の製造方法。
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