JP2003176126A

JP2003176126A - 水酸化アルミニウム、水酸化アルミニウムの製造方法および水酸化アルミニウムを含む組成物

Info

Publication number: JP2003176126A
Application number: JP2001375674A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Kohama; 健小濱; Yukihiko Takahashi; 行彦高橋
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2001-12-10
Filing date: 2001-12-10
Publication date: 2003-06-24

Abstract

(57)【要約】【課題】鉛フリーはんだを使用した場合のはんだ熱に対
して安定で、かつ、十分な難燃性を有する水酸化アルミ
ニウムを含有するプリント配線板を提供する。【解決手段】化学式が、Ａｌ₂Ｏ₃・ｎＨ₂Ｏで示され、
ｎが、１．８〜２．７の範囲内である水酸化アルミニウ
ムを用いる。また、平均粒径を、０．３μｍ〜４．５μ
ｍの範囲内、ＢＥＴ法による比表面積を、５ｍ²／ｇ〜
１５０ｍ²／ｇの範囲内とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性を有する水
酸化アルミニウムとこれを含む樹脂組成物およびこの樹
脂組成物を使用したプリント配線基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】樹脂組成物に使用される難燃剤として
は、従来、ハロゲン型難燃剤が使用されてきたが、ハロ
ゲンを含有する材料は焼却時にダイオキシンなどの有害
物質を発生し、環境へ及ぼす影響が大きい。そのため、
近年、ハロゲンを含まない、いわゆるノンハロゲン型の
難燃剤が開発されている。

【０００３】このようなノンハロゲン型の難燃剤の一つ
として、化学式がＡｌ₂Ｏ₃・３Ｈ₂Ｏで表されるギブサ
イト型の水酸化アルミニウムが使用されている。このギ
ブサイト型水酸化アルミニウムは、約２００℃以上の温
度で吸熱を伴って脱水反応を起こし、結合水を放出し
て、化学式がＡｌ₂Ｏ₃・Ｈ₂Ｏで表されるベーマイト型
水酸化アルミニウムへと転移する。そのため、ギブサイ
ト型水酸化アルミニウムを含有する樹脂組成物が加熱さ
れると、ギブサイト型水酸化アルミニウムが脱水して吸
熱することにより、樹脂組成物の温度上昇が抑えられ、
着火や燃焼の継続が抑制される。

【０００４】このようなギブサイト型水酸化アルミニウ
ムを含む樹脂組成物は、例えば、プリント配線基板の基
板材料や、電線の被覆材料などに使用される。

【０００５】特にプリント配線基板には、はんだ付けに
よって電子部品が接続されるため、プリント配線基板の
基板材料に使用される樹脂組成物には、はんだ熱に耐え
うる耐熱性が要求される。

【０００６】はんだには、従来、鉛を含むＳｎ−Ｐｂ系
はんだが使用されてきたが、最近では環境問題から鉛を
含まないＳｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ａ
ｇ−Ｃｕ−Ｂｉ系などの鉛フリーはんだが使用されてき
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の鉛フリーはんだは、従来の鉛を含むはんだにくらべて
融点が高い。例えば、従来のＳｎ−Ｐｂ系では融点は１
８３℃程度であるが、鉛フリーはんだの融点はいずれも
約２１５℃である。そのため、鉛フリーはんだを使用し
て電子部品を基板に接続すると、基板はより高温にまで
加熱されてしまう。具体的には、Ｓｎ−Ｐｂ系はんだを
使用すると基板温度は２２０〜２３０℃程度になるのに
対して、鉛フリーはんだを使用すると基板温度は２５０
〜２６０℃程度にまで上昇する。

【０００８】プリント配線基板の基板材料に難燃剤とし
てギブサイト型水酸化アルミニウムを含む樹脂組成物を
使用し、これに鉛フリーはんだで電子部品を接続する
と、はんだ熱によって水酸化アルミニウムの脱水反応が
始まり、結合水が放出され水蒸気となり、基板の表面に
フクレが生じるという問題があった。このようなフクレ
が生じる基板にははんだ付けなどの後加工ができないた
め、プリント配線基板として使用できなくなる。

【０００９】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、従来のＳｎ−Ｐｂ系よりも融点が高い鉛フリーは
んだのはんだ熱によって、２５０〜２６０℃程度にまで
加熱された場合にも安定であり、樹脂組成物へ配合した
場合に十分な難燃性を付与できるとともに、組成物の表
面平滑性や強度も良好にできる水酸化アルミニウムを提
供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意努力検討した結果本発明に到達した。す
なわち本発明は下記に関する。

【００１１】（１）化学式Ａｌ₂Ｏ₃・ｎＨ₂Ｏで示さ
れ、下記式（１）で求められたｎが、１．８〜２．７の
範囲内であることを特徴とする水酸化アルミニウム。ｎ＝｛（ΔＷ₂−ΔＷ₁）／Ｍ_H｝／｛（１００−ΔＷ₂）／Ｍ_A ｝式（１）（ΔＷ₁（単位は％）は、水酸化アルミニウム１０ｇを
１１０℃で２時間加熱処理した時の質量減少率を示す。
ΔＷ₂ （単位は％）は、水酸化アルミニウム１ｇを１１
００℃で１時間加熱処理した時の質量減少率を示す。Ｍ
_A はＡｌ₂Ｏ₃の分子量、Ｍ_H はＨ₂Ｏの分子量を示
す。）

【００１２】（２）ｎが２．０〜２．５の範囲内である
ことを特徴とする（１）に記載の水酸化アルミニウム。

【００１３】（３）平均粒径が、０．３μｍ〜４．５μ
ｍの範囲内であることを特徴とする（１）または（２）
に記載の水酸化アルミニウム。

【００１４】（４）ＢＥＴ法による比表面積が、５ｍ²
／ｇ〜１５０ｍ²／ｇの範囲内であることを特徴とする
（１）〜（３）の何れか１項に記載の水酸化アルミニウ
ム。

【００１５】（５）表面がシランカップリング剤で覆わ
れていることを特徴とする（１）〜（４）の何れか１項
に記載の水酸化アルミニウム。

【００１６】（６）化学式がＡｌ₂Ｏ₃・３Ｈ₂Ｏで示さ
れる水酸化アルミニウムを加熱処理して、Ａｌ₂Ｏ₃１モ
ル当たりの結合水（Ｈ₂Ｏ）を、１．８モル〜２．７モ
ルの範囲内とすることを特徴とする水酸化アルミニウム
の製造方法。

【００１７】（７）水酸化アルミニウムの加熱処理の前
に、水酸化アルミニウムをシランカップリング剤で処理
することを特徴とする（６）に記載の水酸化アルミニウ
ムの製造方法。

【００１８】（８）水酸化アルミニウムの加熱処理の後
に、水酸化アルミニウムをシランカップリング剤で処理
することを特徴とする（６）に記載の水酸化アルミニウ
ムの製造方法。

【００１９】（９）（６）〜（８）の何れか１項に記載
の水酸化アルミニウムの製造方法により製造された水酸
化アルミニウム。

【００２０】（１０）（１）〜（５）または（９）の何
れか１項に記載の水酸化アルミニウムと、樹脂成分とを
含むことを特徴とする樹脂組成物。

【００２１】（１１）（１）〜（５）または（９）の何
れか１項に記載の水酸化アルミニウムと、樹脂成分とを
含むことを特徴とするプリント配線基板。

【００２２】（１２）プリント配線基板上に電子部品が
鉛フリーはんだで接続されていることを特徴とする（１
１）に記載のプリント配線基板。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００２４】本発明の水酸化アルミニウムは、１モルの
アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）に対して、平均値で１．８〜２．
７の結合水（Ｈ₂Ｏ）が水和しているものである。ここ
で、結合水の数は次の方法で求める。

【００２５】まず、１０ｇの水酸化アルミニウムを１１
０℃で２時間加熱処理し、この加熱処理による重量減少
率ΔＷ₁（％）を求める。一方、１ｇの水酸化アルミニ
ウムを１１００℃で１時間加熱処理し、この加熱処理に
よる重量減少率ΔＷ₂ （％）を別途求める。このように
して測定された重量減少率ΔＷ₁ およびΔＷ₂ を下記式
（１）に代入することによって、１モルのアルミナに対
して結合している結合水数ｎを算出できる。

【００２６】ｎ＝｛（ΔＷ₂−ΔＷ₁）／Ｍ_H｝／｛（１００−ΔＷ₂）／Ｍ_A ｝式（１）ここでΔＷ₁ は、水酸化アルミニウムに吸着している吸
着水の脱離による重量減少率であり、ΔＷ₂ は吸着水の
脱離による重量減少と結合水の脱水による重量減少率の
和である。また、Ｍ_A はＡｌ₂Ｏ₃の分子量で、Ｍ_H はＨ
₂Ｏの分子量である。

【００２７】本発明の水酸化アルミニウムにおいては、
このようにして求められた結合水数が１．８〜２．７で
あるので、２５０〜２６０℃程度にまで加熱されても、
結合水をほとんど放出せず安定である。そのため、この
水酸化アルミニウムを含む樹脂組成物を使用した基板
に、鉛フリーはんだで電子部品を接続し、基板温度がは
んだ熱によって２５０〜２６０℃程度の高温にまで上昇
した場合にも、水酸化アルミニウムは脱水反応を起こさ
ず耐熱性に優れ、十分な難燃性を発現するものとなる。

【００２８】鉛フリーはんだとは、例えば、Ｓｎ−Ｉｎ
系、Ｓｎ−Ｂｉ系、Ｉｎ−Ａｇ系、Ｉｎ−Ｂｉ系、Ｓｎ
−Ｚｎ系、Ｓｎ―Ａｇ系、Ｓｎ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｓｂ
系、Ｓｎ−Ａｕ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ａｇ−Ｃｕ系、Ｓｎ−
Ｇｅ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ系、Ｓｎ−Ｃｕ−Ｓｂ−Ａｇ
系、Ｓｎ−Ａｇ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｃｕ−Ａｇ系、Ｓｎ−
Ｂｉ−Ｓｂ系、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｓｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｂｉ
−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ―Ａｇ−Ｓｂ系、Ｓｎ―Ａｇ−Ｓ
ｂ−Ｚｎ系、Ｓｎ―Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ−
Ｂｉ系が挙げられる。

【００２９】上記の具体例としては、４８Ｓｎ／５２Ｉ
ｎ、４３Ｓｎ／５７Ｂｉ、９７Ｉｎ／３Ａｇ、５８Ｓｎ
／４２Ｉｎ、９５Ｉｎ／５Ｂｉ、６０Ｓｎ／４０Ｂｉ、
９１Ｓｎ／９Ｚｎ、９６．５Ｓｎ／３．５Ａｇ、９９．
３Ｓｎ／０．７Ｃｕ、９５Ｓｎ／５Ｓｂ、２０Ｓｎ／８
０Ａｕ、９０Ｓｎ／１０Ａｇ、Ｓｎ９０／Ｂｉ７．５／
Ａｇ２／Ｃｕ０．５、９７Ｓｎ／３Ｃｕ、９９Ｓｎ／１
Ｇｅ、９２Ｓｎ／７．５Ｂｉ／０．５Ｃｕ、９７Ｓｎ／
２Ｃｕ／０．８Ｓｂ／０．２Ａｇ、９５．５Ｓｎ／３．
５Ａｇ／１Ｚｎ、９５．５Ｓｎ／４Ｃｕ／０．５Ａｇ、
９６．５Ｓｎ／３Ａｇ／０．５Ｃｕ、５２Ｓｎ／４５Ｂ
ｉ／３Ｓｂ、５１Ｓｎ／４５Ｂｉ／３Ｓｂ／１Ｚｎ、８
５Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓｂ、８４Ｓｎ／１０Ｂｉ／５Ｓ
ｂ／１Ｚｎ、８８．２Ｓｎ／１０Ｂｉ／０．８Ｃｕ／１
Ｚｎ、８９Ｓｎ／４Ａｇ／７Ｓｂ、８８Ｓｎ／４Ａｇ／
７Ｓｂ／１Ｚｎ、９８Ｓｎ／１Ａｇ／１Ｓｂ、９７Ｓｎ
／１Ａｇ／１Ｓｂ／１Ｚｎ、９１．２Ｓｎ／２Ａｇ／
０．８Ｃｕ／６Ｚｎ、８９Ｓｎ／８Ｚｎ／３Ｂｉ、８６
Ｓｎ／８Ｚｎ／６Ｂｉ、８９．１Ｓｎ／２Ａｇ／０．９
Ｃｕ／８Ｚｎなどが挙げられる。なお、４８Ｓｎ／５２
Ｉｎは、Ｓｎが４８質量％、Ｉｎが５２質量％からなる
はんだ合金を示し、他も同様の表記とする。

【００３０】結合水数が１．８未満の水酸化アルミニウ
ムでは、耐熱性には優れるものの結合水数が少なすぎ
て、難燃性付与効果が不十分であり、一方、２．７を超
えると水酸化アルミニウムの耐熱性が劣り、鉛フリーは
んだのはんだ熱によって結合水が脱水する。よって、こ
れを含む樹脂組成物が、脱水した結合水の気化により発
泡する場合がある。結合水の数は、より好ましくは２．
０〜２．５である。結合水の数がこのような範囲である
と、難燃性付与効果と耐熱性がともに優れるため好まし
い。

【００３１】また、本発明の水酸化アルミニウムは、平
均粒子径を好ましくは、０．３μｍ〜４．５μｍの範囲
内、より好ましくは、０．５μｍ〜３．５μｍとする。
平均粒子径がこのような範囲であると、この水酸化アル
ミニウムを含む樹脂組成物を、プリント配線基板の基板
材料に使用した場合に表面の平滑性が優れる。また、樹
脂組成物中での分散性にも優れるため、樹脂組成物の機
械的強度も良好となる。平均粒子径が０．３μｍ未満で
あると、水酸化アルミニウムの粒子が小さいためにハン
ドリングしにくいとともに、粒子間の凝集力が増加し
て、樹脂組成物中での分散性が低下する場合がある。ま
た、４．５μｍを超えると、この水酸化アルミニウムを
含む樹脂組成物をプリント配線基板の基板材料に使用し
た場合に基板表面の平滑性が低下する。

【００３２】さらに、本発明の水酸化アルミニウムは、
ＢＥＴ法による比表面積を、好ましくは５ｍ²／ｇ〜１
５０ｍ²／ｇの範囲内、より好ましくは、１０ｍ²／ｇ〜
１２０ｍ²／ｇの範囲内とする。また最も好ましくは、
平均粒子径が約１μｍである場合、比表面積を９ｍ²／
ｇ〜１２０ｍ²／ｇの範囲内、好ましくは１５ｍ²／ｇ〜
１００ｍ²／ｇの範囲内とする。この水酸化アルミニウ
ムを使用した樹脂組成物は、表面が平滑で機械的強度が
優れ、十分な難燃性付与効果が発現し、組成物中におけ
る水酸化アルミニウムの分散性が良好となる。

【００３３】また、本発明の水酸化アルミニウムには、
後述の方法でシランカップリング処理などの表面処理が
施されていてもよい。シランカップリング処理によっ
て、水酸化アルミニウムと樹脂との密着性が増し、樹脂
組成物中での分散性や樹脂組成物の強度もより向上す
る。

【００３４】本発明の水酸化アルミニウムは、化学式が
Ａｌ₂Ｏ₃・３Ｈ₂Ｏで示される水酸化アルミニウムを加
熱処理する加熱工程を行い、結合水を脱水することによ
り製造できる。結合水数が３である水酸化アルミニウム
の結晶構造には、ギブサイト型とバイヤライト型がある
が、通常、工業的に生産されているギブサイト型の水酸
化アルミニウムを使用する。加熱工程によって、結合水
数が３であるギブサイト型水酸化アルミニウムが部分的
に結合水数が１であるベーマイト型に転移し、その結
果、結合水数が１．８〜２．７の範囲である水酸化アル
ミニウムを得ることができる。

【００３５】加熱処理の方法には制限はなく、乾燥機や
電気炉などを使用して、水酸化アルミニウムを静置した
状態で加熱する静置式加熱方法や、外熱ロータリーキル
ン、流動層焼成炉、フラッシュ焼成炉などを使用して、
水酸化アルミニウムを動かしながら加熱する流動式加熱
方法などが挙げられ、これら加熱方法に応じた条件で加
熱する。また、加熱方法にかかわらず、低温で長時間加
熱すると、より結合水などの品位のバラツキが少ない水
酸化アルミニウムを製造することができる。

【００３６】したがって、要求される性質と生産性とを
考慮して、加熱方法に応じた加熱条件を設定する。

【００３７】具体的には、静置式加熱方法では、水酸化
アルミニウムの粉体温度を２４５℃として６時間加熱処
理すると、結晶水数が２．２の水酸化アルミニウムを製
造できる。よって、静置式加熱方法で加熱工程を行う場
合には、粉体温度を２２０〜２８０℃に制御しながら、
１〜６時間処理することが好ましい。

【００３８】流動式加熱方法では、水酸化アルミニウム
粉体温度を２６５℃、滞留時間を４０分間として加熱処
理すると、結晶水数が２．２の水酸化アルミニウムを製
造できる。よって、流動式加熱方法で加熱工程を行う場
合には、粉体温度を２３０〜２８０℃に制御しながら、
滞留時間１５〜９０分で処理することが好ましい。な
お、加熱工程を行う雰囲気には特に制限はなく、大気中
で行えばよい。

【００３９】また、加熱工程に加えて、水酸化アルミニ
ウムの粒子表面をシランカップリング剤で処理するシラ
ンカップリング処理工程を行ってもよい。シランカップ
リング処理によって、水酸化アルミニウムと樹脂との密
着性が向上し、樹脂組成物に対して難燃性だけでなく強
度も付与でき、また、樹脂組成物中での分散性にも優れ
るものとなる。

【００４０】シランカップリング処理には、一般式ＸＳ
ｉＲ₃ で表されるシランカップリング剤を使用する。こ
こでＲは加水分解可能なメトキシ基、エトキシ基などの
官能基であり、Ｘは有機物と反応可能なアミノ基、ビニ
ル基、エポキシ基等などの官能基である。

【００４１】このような化合物としては、具体的には、
ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフ
ィド、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）テトラ
スルフィド、ビス（３−メチルジメトキシシリルプロピ
ル）テトラスルフィド、ビス（３−トリエトキシシリル
プロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリメトキシシリ
ルプロピル）ジスルフィド、ビス（３−トリエトキシシ
リルプロピル）トリスルフィド、３−メルカプトプロピ
ルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエ
トキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリ
エトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−メル
カプトプロピルメチルジメトキシシラン、γ−グリシド
キシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルメチルジエトキシシラン、３−トリメトキシシリ
ルプロピル−Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイルテトラスル
フィド、３−トリメトキシシリルプロピルペンゾチアゾ
リルテトラスルフィド、３−トリメトキシシリルプロピ
ルメタクリロイルモノスルフィド等が挙げられる。

【００４２】これらの中では、γ−グリシドキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチ
ルジエトキシシランなどのエポキシシランが、特に樹脂
としてエポキシ樹脂を使用する場合には、この樹脂との
反応性に優れているので好ましい。

【００４３】シランカップリング処理工程は、これらの
シランカップリング剤を使用した乾式処理または湿式処
理により行うことができるが、簡便に行えることから乾
式処理が好ましい。

【００４４】乾式処理方法としては、ヘンシェルミキサ
ーなどの混合機に水酸化アルミニウムを投入して、加熱
しながらシランカップリング剤を水酸化アルミニウムに
噴霧する方法が挙げられる。この際の加熱温度は通常８
０〜１２０℃で、加熱時間は１〜１２０分程度が好まし
い。また、シランカップリング剤の使用量は水酸化アル
ミニウムに対して０．５〜１０質量％、好ましくは１〜
５質量％である。

【００４５】このようなシランカップリング処理工程
は、加熱工程の前に行っても、加熱工程の後に行っても
よい。シランカップリング処理工程を加熱工程の前に行
うと、水酸化アルミニウム粒子の強度および樹脂組成物
中での分散性が向上することに加え、加熱工程における
水酸化アルミニウム粒子同士の凝集を抑制でき、加熱工
程の作業効率が向上する。また、凝集が起こらないため
に各粒子が均一に加熱され、均質な粉体を製造できる。
一方、シランカップリング処理工程を加熱工程の後に行
うと、最終的に、より強度に優れた樹脂組成物を製造で
きる。また、シランカップリング処理工程と加熱工程と
を同時に行っても良い。

【００４６】このようにして製造された本発明の水酸化
アルミニウムを、ミキサーなどを用いて樹脂成分に配合
することによって、十分な難燃性を有し、かつ、鉛フリ
ーはんだを使用した場合のはんだ熱に対しても安定な樹
脂組成物が得られる。ここで使用する樹脂成分としては
特に制限はなく、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を使用で
きるが、特にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ビ
ニルエステル樹脂などの熱硬化性樹脂や、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂、ポリ塩
化ビニル樹脂、ＥＥＡ樹脂、ＥＶＡ樹脂、ポリエステル
樹脂、ポリエーテルイミド、ポリエーテルスルホン、ポ
リエーテルエーテルケトンなどの熱可塑性樹脂への配合
が適している。また、水酸化アルミニウムの配合量は要
求される難燃性や、樹脂成分の種類に応じて適宜調節で
きるが、通常、樹脂成分１００質量部に対して１０〜４
００質量部、好ましくは５０〜２００質量部である。水
酸化アルミニウムの配合量が１０質量部未満では、十分
な難燃性が発現しない場合があり、一方４００質量部を
超えると、樹脂組成物の強度が低下したり、混練できな
い場合がある。

【００４７】さらにこの樹脂組成物には必要に応じて、
その他の滑剤、分散剤、可塑剤、難燃助剤、顔料などの
各種添加剤を適宜添加してもよい。

【００４８】このような樹脂組成物の用途には特に制限
はなく、プリント配線基板の基板材料の他、プリント配
線基板上に設けられる絶縁保護被膜材料、電線の被覆材
料、建材、住設機材などに使用できるが、この樹脂組成
物は高温まで加熱された場合にも安定で耐熱性に優れ、
さらに絶縁性、表面平滑性、強度などにも優れるため、
特にプリント配線基板の基板材料への使用に適してい
る。

【００４９】プリント配線基板の基板材料に使用する場
合には、例えば、樹脂成分として、電気的性能や耐熱性
に優れた不飽和ポリエステル樹脂や、ビスフェノールＡ
型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エ
ポキシ樹脂などのエポキシ樹脂を硬化剤とともに使用
し、この樹脂成分に水酸化アルミニウムと、必要に応じ
てその他の添加剤とを配合して樹脂組成物とする。つい
で、この樹脂組成物をガラスクロス、アラミドクロス、
紙、ガラス不織布などの基材と組み合わせて板状のプリ
プレグとし、これを硬化させ、得られた硬化板を銅張積
層板や、多層用積層板に使用する。そして、これらの積
層板に回路を形成し、各種電子部品をはんだ付けで接続
することによって、プリント配線基板を製造できる。

【００５０】このような樹脂組成物は、結合水数が１．
８〜２．７で、平均粒子径が０．３〜４．５μｍである
水酸化アルミニウムを含有するので、難燃性と耐熱性が
優れる。よって、この樹脂組成物をプリント配線基板の
基板材料として使用して、これに鉛フリーはんだで電子
部品を接続し、基板温度がはんだ熱によって２５０〜２
６０℃程度に上昇しても、水酸化アルミニウムの結合水
の脱水による発泡が起こらず、基板表面にフクレが生じ
ない。また、この樹脂組成物の成形品は表面平滑性や強
度にも優れる。よって、難燃性と耐熱性をともに有し、
表面が滑らかで、はんだ付けなどの後工程がしやすく、
外観に優れ、強度も良好なプリント配線基板用の積層板
を製造できる。

【００５１】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳しく説
明する。

【００５２】（実施例１〜５および比較例１〜３）ギブ
サイト型水酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃・３Ｈ₂Ｏ、平
均粒子径１μｍ）を加熱処理して、結合水数が１．５、
１．８、２．０、２．２、２．５、２．７、２．９、
３．０を有し、平均粒子径が１μｍである、表１に示す
水酸化アルミニウムを製造した。加熱処理は電気炉を使
用した静置式加熱方法で行い、原料のギブサイト型水酸
化アルミニウムを表１に示す各温度で６時間保持した。

【００５３】ついで、加熱処理後の各水酸化アルミニウ
ムをそれぞれヘンシェルミキサーに投入し、さらにこの
水酸化アルミニウムに対して、２質量％のエポキシシラ
ンカップリング処理剤（日本ユニカー製Ａ−１８７、
化学名：γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラ
ン）を噴霧し、１１０℃で１時間加熱混合することによ
り、シランカップリング処理を行い、結合水数が異なる
８種の水酸化アルミニウムを製造した。また、得られた
水酸化アルミニウムのＢＥＴ比表面積を、湯浅アイオニ
クス（株）製マルチソーブ１２で測定した結果を表１
に示す。

【００５４】得られた各水酸化アルミニウム１００質量
部に対して、樹脂成分として大日本インキ化学工業社製
のポリライトＴＰ−１２３（不飽和ポリエステル樹脂）
を１００質量部と、硬化剤である日本油脂社製パーメッ
クＮを１．５質量部配合し、樹脂組成物を製造した。

【００５５】得られた樹脂組成物でテストピースを成形
し、テストピースについて以下の評価を行った。評価結
果を表１に示す。

【００５６】また、実施例３と比較例１の水酸化アルミ
ニウムについて、示差熱天秤装置（理学電機株式会社
製、ＴＡＳ１００）で熱分析し、重量減少開始温度およ
び吸熱開始温度を測定した。なお、熱分析の条件は、昇
温速度１０℃／分、温度範囲０〜４００℃で行った。

【００５７】（１）耐熱性評価２８０℃の溶融したＳｎ−Ｃｕ系はんだ中に、テストピ
ースを１０分間浸漬し、テストピースにフクレが生じる
かどうか目視で確認した。評価には、１０ｍｍ×１２０
ｍｍ×６ｍｍの大きさのテストピースを使用した。表中
略号は以下を示す。

【００５８】 ○：フクレ無し ×：フクレ有り

【００５９】（２）難燃性評価ＪＩＳＫ７２０１に準拠して、酸素指数を測定した。
酸素指数が大きいほど難燃性に優れているが、例えばプ
リント配線基板の基板に必要とされる指数は２５体積％
以上である。

【００６０】（実施例６〜７および比較例４〜５）平均
粒子径が２．２、４．５、６．３、１０．５μｍのギブ
サイト型水酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃・３Ｈ₂Ｏ）を
使用した以外は実施例３と同様にして、結合水が２．２
であって、平均粒子径がそれぞれ２．２、４．５、６．
３、１０．５μｍである表２に示す水酸化アルミニウム
を製造した。なお、使用したギブサイト型水酸化アルミ
ニウムのＢＥＴ比表面積を、湯浅アイオニクス（株）製
マルチソーブ１２で測定した結果を表２に示す。

【００６１】得られた各水酸化アルミニウムを使用し
て、実施例１と同様に樹脂組成物を製造しテストピース
を得て以下の評価を行った。また、実施例３の樹脂組成
物についても同様に評価した。評価結果を表２に示す。

【００６２】（３）表面平滑性評価スガ試験機（株）のＳＭカラーコンピューター型式Ｓ
Ｍ−４−ＣＨ−ＧＶ４を使用し、入射角６０°で光沢度
グロスを測定した。評価には、５０ｍｍ×５０ｍｍ×６
ｍｍの大きさのテストピースを使用した。

【００６３】（実施例８〜９）実施例８についてはシラ
ンカップリング処理を加熱処理前に行った以外は実施例
３と同様にして結合水数が２．２の水酸化アルミニウム
を製造し、実施例９についてはシランカップリング処理
を行わない以外は実施例３と同様にして結合水数が２．
２の水酸化アルミニウムを製造し、それぞれテストピー
スを得て以下の評価を行った。また、実施例３の樹脂組
成物についても同様に評価した。評価結果を表３に示
す。

【００６４】（４）曲強度測定法ＪＩＳＫ６９１１に準拠して測定した。測定には、１
０ｍｍ×１２０ｍｍ×６．５ｍｍの大きさのテストピー
スを使用し、スパン１００ｍｍ、クロスヘッドスピード
１０ｍｍ／ｍｉｎで３点曲試験を行った。測定装置に
は、インストロン・ジャパン株式会社製インストロン
万能試験機ＭＯＤＥＬ１１８５を使用した。

【００６５】比較例１の水酸化アルミニウムでは重量減
少開始温度が１６８℃で吸熱開始温度が２００℃である
のに対し、実施例３の水酸化アルミニウムでは重量減少
開始温度が２０２℃で吸熱開始温度が２２８℃であり、
実施例３の水酸化アルミニウムは比較例１の水酸化アル
ミニウムに比べて熱安定性が優れていることがわかっ
た。

【００６６】また、表１〜３から明らかなように、結合
水数が１．８〜２．７で、平均粒子径が０．３〜４．５
μｍの範囲である実施例の水酸化アルミニウムは、耐熱
性、難燃性、表面平滑性がいずれも優れていたのに対
し、比較例１および２の水酸化アルミニウムは難燃性に
は優れているが耐熱性が不十分で、比較例３の水酸化ア
ルミニウムは耐熱性には優れているが難燃性が不十分で
あった。また比較例４および５の水酸化アルミニウムは
表面平滑性が不十分であった。

【００６７】

【表１】

【００６８】

【表２】

【００６９】

【表３】

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の水酸化アル
ミニウムは、化学式がＡｌ₂Ｏ₃・ｎＨ ₂Ｏ（式中、ｎは
１．８〜２．７である。）で示され、平均粒子径が０．
３〜４．５μｍであるので、従来のＳｎ−Ｐｂ系よりも
融点が高い鉛フリーはんだのはんだ熱によって、高温に
加熱されても、安定であり、かつ、樹脂組成物へ配合し
た場合に十分な難燃性を付与でき、組成物の表面平滑性
や強度も良好とすることができる。

【００７１】さらに、粒子表面がシランカップリング処
理されることにより、強度や樹脂組成物中での分散性に
より優れたものとなる。

【００７２】また、本発明の樹脂組成物はこの水酸化ア
ルミニウムと樹脂成分を含み、難燃性と耐熱性が優れ、
表面平滑性、強度の良好な成形品を成形できるため、特
にプリント配線基板の基板材料に最適である。

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）Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０Ｈ０５Ｋ 1/03 ６１０ＲＦターム(参考） 4G076 AA10 AA21 AB06 AB11 BA24 BA44 BF01 CA02 CA26 CA28 DA02 4J002 AA001 AA021 CD001 CD021 CD051 CD061 CF211 DE146 FB096 FD136 GQ00 GQ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】化学式Ａｌ₂Ｏ₃・ｎＨ₂Ｏで示され、下記
式（１）で求められたｎが、１．８〜２．７の範囲内で
あることを特徴とする水酸化アルミニウム。ｎ＝｛（Δ
Ｗ₂−ΔＷ₁）／Ｍ_H｝／｛（１００−ΔＷ₂）／Ｍ_A ｝
式（１）（式中、ΔＷ₁（単位は％）は、水酸化アルミ
ニウム１０ｇを１１０℃で２時間加熱処理した時の質量
減少率を示す。ΔＷ₂ （単位は％）は、水酸化アルミニ
ウム１ｇを１１００℃で１時間加熱処理した時の質量減
少率を示す。Ｍ_A はＡｌ₂Ｏ₃の分子量、Ｍ_H はＨ₂Ｏの
分子量を示す。）
【請求項２】ｎが２．０〜２．５の範囲内であることを
特徴とする請求項１に記載の水酸化アルミニウム。
【請求項３】平均粒径が、０．３μｍ〜４．５μｍの範
囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の
水酸化アルミニウム。
【請求項４】ＢＥＴ法による比表面積が、５ｍ²／ｇ〜
１５０ｍ²／ｇの範囲内であることを特徴とする請求項
１〜３の何れか１項に記載の水酸化アルミニウム。
【請求項５】表面がシランカップリング剤で覆われてい
ることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の
水酸化アルミニウム。
【請求項６】化学式がＡｌ₂Ｏ₃・３Ｈ₂Ｏで示される水
酸化アルミニウムを加熱処理して、Ａｌ₂Ｏ₃１モル当た
りの結合水（Ｈ₂Ｏ）を、１．８モル〜２．７モルの範
囲内とすることを特徴とする水酸化アルミニウムの製造
方法。
【請求項７】水酸化アルミニウムの加熱処理の前に、水
酸化アルミニウムをシランカップリング剤で処理するこ
とを特徴とする請求項６に記載の水酸化アルミニウムの
製造方法。
【請求項８】水酸化アルミニウムの加熱処理の後に、水
酸化アルミニウムをシランカップリング剤で処理するこ
とを特徴とする請求項６に記載の水酸化アルミニウムの
製造方法。
【請求項９】請求項６〜８の何れか１項に記載の水酸化
アルミニウムの製造方法により製造された水酸化アルミ
ニウム。
【請求項１０】請求項１〜５または９の何れか１項に記
載の水酸化アルミニウムと、樹脂成分とを含むことを特
徴とする樹脂組成物。
【請求項１１】請求項１〜５または９の何れか１項に記
載の水酸化アルミニウムと、樹脂成分とを含むことを特
徴とするプリント配線基板。
【請求項１２】プリント配線基板上に電子部品が鉛フリ
ーはんだで接続されていることを特徴とする請求項１１
に記載のプリント配線基板。