JP3375300B2 - 難燃性樹脂組成物、プリプレグ及び積層板 - Google Patents
難燃性樹脂組成物、プリプレグ及び積層板Info
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Description
を使用しなくても優れた難燃性を有する樹脂組成物プリ
プレグ、積層板に関するものである。
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、芳香族臭素化合物は熱分
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、及び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の処分は
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検討されている。
を実現できる。その機構は、リン化合物の分解および熱
縮合によってポリリン酸が生成し、そのポリリン酸がエ
ポキシ樹脂の表面に被膜を生成し、断熱効果、酸素遮断
効果を生じ、その結果、燃焼を防ぐというものである。
しかしながらリン化合物は吸水しやすい欠点があり、難
燃化を発現させるために熱硬化性樹脂に多量に添加する
と、樹脂の特性を著しく悪化させる欠点があった。
問題を解決すべく検討結果なされたものであり、ノボラ
ックエポキシ樹脂とナフタレンアラルキル樹脂とリン原
子含有化合物を併用することによってハロゲン含有化合
物を使用しないで難燃性を発現させ、かつリン原子含有
化合物が少量でも十分な難燃性を発現させることを目的
とするもので、高度な難燃性を有する樹脂組成物、プリ
プレグ及びそのプリプレグから得られた積層板を提供す
るものである。
クエポキシ樹脂、(B)下記一般式(1)で表されるナ
フタレンアラルキル樹脂からなる硬化剤、及び
を必須成分としてなることを特徴とする難燃性樹脂組成
物である。そして、本発明は、前記の難燃性樹脂組成物
を基材に含浸させてなることを特徴とするプリプレグで
あり、さらに前記のプリプレグを1枚以上重ね合わせ加
熱加圧してなることを特徴とする難燃性積層板又は銅張
積層板である。
い樹脂であり、難燃化のためにリン原子含有化合物を使
用すると、リン原子含有化合物をを多量に配合しなけれ
ば十分な難燃性は得られない。しかし、リン含有量を上
げると吸湿しやすくなるため吸湿半田耐熱性が悪くなる
という欠点がある。また一般的にリン原子含有化合物は
耐熱性を低下させる欠点がある。
得るためには、エポキシ樹脂が燃焼しにくい構造をもつ
必要がある。エポキシ樹脂で燃焼しやすい部位はグリシ
ジル基が開環した構造部位であり、燃焼しにくい部位は
ベンゼン環部分である。またアルキル基は燃焼しやすい
構造部位である。
アラルキル樹脂もしくは一般式(2)で表されるナフタ
レンアラルキル樹脂は、水酸基当量が大きいため、エポ
キシ樹脂の硬化剤として使用したとき、硬化物中にグリ
シジル基開環部分が少なく、またメチル基などの置換基
がなくベンゼン環含有率が高いため燃焼しにくいという
特長をもつ。またノボラックエポキシ樹脂はベンゼン環
含有率が高く耐熱性が高いため、燃焼しにくい。そこ
で、リン原子含有量が少量でも十分な耐燃性が得られ
る。本発明においてはノボラックエポキシ樹脂とフェノ
ールアラルキル樹脂もしくはナフタレンアラルキル樹脂
とリン原子含有化合物を併用することによって、、ハロ
ゲン含有化合物を使用しないで難燃性を発現させ、かつ
リン原子含有化合物が少量でも十分な難燃性を発現させ
ることを技術骨子とするものである。
ルノボラックエポキシ樹脂、フェノールノボラックエポ
キシ樹脂などがあげられるが、これらに限定されるもの
ではなく、また数種類を同時に用いても差し支えない。
難燃性を考えると、ベンゼン環含有率が高く、アルキル
基を置換基としてもたないフェノールノボラックエポキ
シ樹脂が望ましい。
ラルキル樹脂もしくはナフタレンアラルキル樹脂である
が、水酸基当量は120〜250のものが好ましい。水
酸基当量が120未満では、硬化物中のグリシジル基開
環部分が多くなり、難燃性が十分に向上しない。また水
酸基当量が250を越えると、耐熱性が低下するように
なる。
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、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。エポキシ樹
脂の優れた特性を損なわないためには、エポキシ樹脂と
反応するものが望ましく、特に、9,10−ジヒドロ−
9−オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オ
キシドが望ましい。
エポキシ樹脂とフェノールアラルキル樹脂もしくはナフ
タレンアラルキル樹脂からなる硬化剤と分子内にハロゲ
ンを含まないリン原子含有化合物を必須成分とするが、
本発明の目的に反しない範囲において、その他の硬化
剤、硬化促進剤、カップリング剤、その他の成分を添加
することは差し支えない。
利用されるが、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、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。
て得られるワニスはガラス織布、ガラス不織布、あるい
はガラス以外を成分とする布等の基材に塗布、含浸さ
せ、80〜200℃で乾燥させることによりプリント配
線板用プリプレグを得ることが出来る。プリプレグは加
熱加圧してプリント配線板を製造することに用いられる
が、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する熱硬化性樹脂組
成物であり、積層板等に好適に使用されるものである。
る。「部」及び「%」は、「重量部」及び「重量%」を
示す。
学工業製 エヒ゜クロン N-770)100重量部、ナフタレンア
ラルキル樹脂(新日鐵化学製 SN−170、水酸基当
量190)76重量部、及び9,10−ジヒドロ−9−
オキサ−10−ホスファフェナントレン−10−オキシ
ド27重量部にメチルセルソルブを加え、不揮発分濃度
60%となるようにワニスを調整した。このときエポキ
シ樹脂、硬化剤の合計100重量部に対し、リン成分が
1.9%となった。
0.18mm、日東紡績製)100部にワニス固形分で
80部含浸させて、150℃の乾燥機で5分乾燥させ、
樹脂含有量44.4%のプリプレグを作製した。上記プ
リプレグを6枚を重ね、上下に厚さ35μmの電解銅箔
を重ねて、圧力40kgf/cm2 、温度190℃で1
20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。得られた積層板の難燃性はUL−94規
格に従い垂直法により評価した。半田耐熱性、ピール強
度についてはJIS C 6481に準じて測定し、半田
耐熱性は煮沸2時間の吸湿処理を行った後、260℃の
半田槽に120秒浸漬した後の外観の異常の有無を調べ
た。配合処方及び結果を表1に示す。
施例1と同様の方法で両面銅張積層板を作製した。評価
結果を表1及び表2に示す。実施例により得られた積層
板はいずれも耐燃性及び吸湿半田耐熱性に優れているこ
とがわかる。
0、エポキシ当量190 (2)大日本インキ化学工業製 エピクロンN−69
0、エポキシ当量210 (3)三井化学製 ミレックスXLC−LL、水酸基当
量175 (4)新日鐵化学製 SN−170、水酸基当量190 (5)9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスフ
ァフェナントレン−10−オキシド (6)住友デュレズ製 PR−51470、水酸基当量
105
化合物を使用することなく高度な難燃性を有し、今後要
求されるノンハロゲン材料として新規な熱硬化性樹脂組
成物を提供するものである。
Claims (5)
- 【請求項1】 (A)ノボラックエポキシ樹脂、
(B)下記一般式(1)で表されるナフタレンアラルキ
ル樹脂からなる硬化剤、 【化1】 及び(C)分子内にハロゲンを含まないリン原子含有化
合物を必須成分としてなることを特徴とする難燃性樹脂
組成物。 - 【請求項2】 (A)成分のノボラックエポキシ樹脂と
してフェノールノボラックエポキシ樹脂を含有する請求
項1記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項3】 (C)成分のリン原子含有化合物として
9,10−ジヒドロ−9−オキサ−10−ホスファフェ
ナントレン−10−オキシドを含有する請求項1又は2
記載の難燃性樹脂組成物。 - 【請求項4】 請求項1、2又は3記載の難燃性樹脂組
成物を基材に含浸させてなることを特徴とするプリプレ
グ。 - 【請求項5】 請求項4記載のプリプレグを1枚以上重
ね合わせ加熱加圧してなることを特徴とする難燃性積層
板又は銅張積層板。
Priority Applications (2)
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JP11330899A JP3375300B2 (ja) | 1999-04-21 | 1999-04-21 | 難燃性樹脂組成物、プリプレグ及び積層板 |
US09/550,014 US6486242B1 (en) | 1999-04-20 | 2000-04-14 | Flame-retardant resin composition and prepreg and laminate using the same |
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