JP2008307762A - 複合材料 - Google Patents
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Abstract
Description
ところで、プリント配線基板においては、低熱膨張性、可とう性、基板強度及び加工性等が要求されるが、これらをすべて満足させる事は困難である。そこで、低熱膨張高強度のポリイミドフィルムとポリアミド樹脂、エポキシ樹脂接着層を有する複合材料を開発することで、それらの欠点を補うことが検討されている。この複合材料には、接着層によって成型を可能とすることが要求されている。
また、ポリイミドの接着剤には可溶化ポリイミド接着剤、エポキシ樹脂接着剤等があるが、高温を要する硬化プロセスが必要であったり、接着界面の強度が十分に得られていなかったり、耐吸湿性の悪化等の欠点等を有する。
従って、本発明の課題は、ポリイミドフィルムとポリアミド樹脂、エポキシ樹脂接着層を有する複合材料において、ポリイミド層とエポキシ樹脂層との界面における接着性に優れた複合材料を提供することにある。
本発明で使用されるポリアミド化合物のより具体的な構造としては、例えば、以下のNo.1〜No.11の構造が挙げられる。ただし、本発明は以下の構造によりなんら制限を受けるものではない。
前記(A)層を形成するエポキシ樹脂硬化性組成物において、本ポリアミド化合物はエポキシ樹脂の硬化剤として作用する。該(A)層を形成するエポキシ樹脂硬化性組成物における本ポリアミド化合物(硬化剤)の使用量は、特に限定されず、通常は、エポキシ化合物の全エポキシモル数と硬化剤の官能基数の比が0.9/1.0〜1.0/0.9であるが、好ましくは、エポキシ化合物の使用量が前記(A)層を形成するエポキシ樹脂硬化性組成物において10〜80重量%、硬化剤の使用量が前記(A)層を形成するエポキシ樹脂硬化性組成物において5〜90重量%となる範囲から、上記の比を満足するように選択する。また、フッ素置換された硬化剤は吸水率の低いエポキシ樹脂なるので好ましいが、フッ素置換化合物は一般に高価であり、他の特性値等も含め、用途に応じて適宜選択される。
前記ポリフェノール化合物としては、例えば、フェノールノボラック、o−クレゾールノボラック、t−ブチルフェノールノボラック、ジシクロペンタジエンクレゾール、テルペンジフェノール、テルペンジカテコール、1,1,3−トリス(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−6−メチルフェニル)ブタン、ブチリデンビス(3−第三ブチル−4−ヒドロキシ−6−メチルフェニル)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロプロパン等が挙げられる。フェノールノボラックは得られるエポキシ樹脂の電気特性、機械強度が積層板に適しているので好ましい。
[A]m+[B]m-
で表される陽イオンと陰イオンの塩を挙げることができる。
ここで陽イオン[A]m+は、オニウムであるのが好ましく、その構造は、例えば、下記の一般式、
[(R11)aQ]m+
で表すことができる。
[LXb]m-
で表すことができる。
[LXb-1 (OH)]m-
で表される構造のものも好ましく用いることができる。L、X、bは上記と同様である。また、その他用いることができる陰イオンとしては、過塩素酸イオン(ClO4)-、トリフルオロメチル亜硫酸イオン(CF3SO3)-、フルオロスルホン酸イオン(FSO3)-、トルエンスルホン酸陰イオン、トリニトロベンゼンスルホン酸陰イオン等が挙げられる。
イ)フェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート、4−メトキシフェニルジアゾニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−メチルフェニルジアゾニウムヘキサフルオロホスフェート等のアリールジアゾニウム塩
ロ)ジフェニルヨードニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジ(4−メチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート、ジ(4−tert−ブチルフェニル)ヨードニウムヘキサフルオロホスフェート等のジアリールヨードニウム塩
ハ)トリフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、トリス(4−メトキシフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、ジフェニル−4−チオフェノキシフェニルスルホニウムヘキサフルオロホスフェート、4,4'−ビス(ジフェニルスルフォニオ)フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネート、4,4'−ビス(ジフェニルスルフォニオ)フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロホスフェート、4,4'−ビス[ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ]フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロアンチモネート、4,4'−ビス[ジ(β−ヒドロキシエトキシ)フェニルスルホニオ]フェニルスルフィド−ビス−ヘキサフルオロホスフェート、4−[4'−(ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル−ジ−(4−フルオロフェニル)スルホニウムヘキサフルオロアンチモネート、4−[4'−(ベンゾイル)フェニルチオ]フェニル−ジ−(4−フルオロフェニル)スルホニウムヘキサフルオロホスフェート等のトリアリールスルホニウム塩等が好ましい。
前記カチオン系光開始剤を用いる場合の重合に用いる光源としては、高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ等の公知の光源を用い、紫外線、電子線、X線、放射線、高周波等の活性エネルギー線の照射により前記カチオン系光開始剤からルイス酸を放出することで、上記エポキシ化合物を硬化させる。前記光源としては、400nm以下の波長を有する光源が有効である。
前記充填剤としては、ガラス繊維、ホウ酸アルミニウムウィスカー、窒化ホウ素ウィスカー、チタン酸カリウムウィスカー、酸化チタンウィスカー等の繊維状充填剤や、シリカ、溶融シリカ、アルミナ等の球状充填剤を用いることが好ましく、特に、硬化物の物性(高ガラス転移温度、低線膨張係数、引張強度、伸び及び可とう性)の点から球状シリカ又は球状の溶融シリカが好ましい。もちろん、繊維状、球状の形態に限らない、シリカ、アルミナ、ホウ酸アルミ、窒化アルミ、窒化ホウ素、チタン酸カリウム、酸化チタン等も用いることもでき、その他、充填剤として、タルク、マイカ、炭酸カルシウム、ガラスフレーク、ガラスビーズ、ガラスバルーン、ケイ酸カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、マグネシア、フェライト、各種金属微粒子、黒鉛、カーボンや、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイト繊維、アルミナ繊維、シリカアルミナ繊維等の無機系繊維、アラミド繊維、ポリエステル繊維、セルロース繊維、炭素繊維等の有機系繊維等が挙げられる。
1)ポリイミドフィルム又はシートにエポキシ樹脂硬化性樹脂組成物を任意の厚みで塗布し、熱乾燥又はUV照射によってB-ステージ状態にしたプリプレグを得る方法。
2)ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルホン等のキャリヤーフィルム上にエポキシ樹脂硬化性組成物を任意の厚みで塗布し、熱乾燥又はUV照射によってB-ステージ状態にしたドライフィルムを作成し、使用前にポリイミト゛フィルムへ熱転写ラミネートしプリプレグを得る方法。
3)積層成型時に2)で作成したドライフィルムとポリイミドを一括積層する方法。
得られた化合物は、赤外吸収スペクトルによりアミド結合の形成を確認し、ゲルパーミエーションクロマトグラフにより重量平均分子量の7000のポリマーであることを確認した。
また、分析により粘度は270cps(25℃、30重量%NMP溶液)でOH当量は289g/eqであった。
合成例1と同様にして下記の実施ポリマー2〜17を合成した。得られた実施ポリマーの重量平均分子量、粘度、OH当量を下記に示す。
前記合成例で得られた実施ポリマーを用いて表1又は表2に記載の配合により、(A)層を形成するエポキシ樹脂硬化性組成物をそれぞれ調製した。配合量は重量部を示す。(B)層であるポリイミドからなるフィルム(厚み25μm)に、前記エポキシ樹脂硬化性樹脂組成物を15μmの厚みで塗布し、熱乾燥によってB−ステージ状態にしたプリプレグを得た。得られたプリプレグをガラスエポキシ基板に真空熱プレスで180℃、1時間貼付硬化し、密着強度測定用試験片を得た。
フィルムピール強度はJIS-C6481に基づき1cm幅パターンの90度剥離試験によって調べた。
同様に、80℃温水(イオン交換水)に24時間浸漬した後の測定と、室温でプロピレンカーボネート(PC)に24時間浸漬した後の測定とを行なった。
表3に記載の配合により、エポキシ樹脂硬化性組成物を調製した以外は、実施例1と同様にして、密着強度測定用試験片を得た。得られた試験片を実施例1と同様にして評価した。
Claims (11)
- (A)繰り返し単位中に、下記一般式(I)又は(II)で表される、フェノール性水酸基を有する構造を有するポリアミド化合物を含有するエポキシ樹脂硬化性組成物からなる層及び(B)ポリイミドからなる層を積層して得られる複合材料。
- 前記ポリアミド化合物が、下記一般式(III)又は(IV)で表されるフェノール性水酸基を有する構造を有する請求項1記載の複合材料。
- 前記一般式(I)又は(III)中の環Aが、フェニレン基又はナフチレン基である請求項1又は2記載の複合材料。
- 前記一般式(I)又は(III)中のRが、フェニレン基又はナフチレン基である請求項1〜3の何れかに記載の複合材料。
- 前記(A)層を形成するエポキシ樹脂硬化性組成物を、前記(B)層であるポリイミドからなるフィルム又はシートの片面又は両面に塗布して前記(A)層を形成してなる、請求項1〜4の何れかに記載の複合材料。
- 膜厚0.1〜100μmの前記(A)層と、膜厚0.1〜100μmの前記(B)層とからなるプリプレグ化物である請求項1〜5の何れかに記載の複合材料。
- 前記ポリアミド化合物が、エポキシ樹脂硬化性組成物の硬化剤である請求項1〜6の何れかに記載の複合材料。
- 前記(A)層を形成するエポキシ樹脂硬化性組成物が、更に充填剤を含有する請求項1〜7の何れかに記載の複合材料。
- 前記充填剤が、平均粒径0.1〜20μmの球状シリカである請求項8記載の複合材料。
- 前記(A)層を形成するエポキシ樹脂硬化性組成物に、リン系難燃剤を、エポキシ樹脂と硬化剤の配合量の合計100重量部に対して5〜100重量部配合してなる請求項1〜9の何れかに記載の複合材料。
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