JP2010126620A - プリプレグ及びそれを用いた積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波領域における誘電特性に優れ、且つ非ハロゲン系での難燃性、及び耐熱性に優れた積層体を与えるプリプレグ、及びこのようなプリプレグを用いて得られる積層体を提供する。電子回路配線基板を含む多層配線基板等に好適である。
【解決手段】共役ジエン系ポリマー、硬化剤、充填剤及びベーマイトアルミナを含む硬化性樹脂組成物を強化繊維に含浸してなるプリプレグ、及びこのプリプレグと、該プリプレグまたは他の材料とを積層し、硬化することにより得られる積層体。
【選択図】なし

Description

本発明は、電子回路配線基板を含む多層配線基板等に好適なプリプレグ、及びこのようなプリプレグを用いた積層体に関する。

回路基板は、一般に誘電体層と導体層とから構成される。近年、高度情報化時代を迎え、情報伝送は高速化・高周波化に向けて動き出し、マイクロ波通信やミリ波通信が現実になってきている。これらの高周波化時代の回路基板の誘電体層は、高周波におけるノイズや伝送ロスを極限まで軽減する必要があり、そのためこのような誘電体層を形成する材料として、Ｑ値の高い誘電体材料の選定が重要な課題となってきている。

このような回路基板用の誘電体材料として、従来の低周波（ＫＨｚ〜ＭＨｚ領域）の回路基板ではＱ値が通常１０〜３０程度のエポキシ樹脂が用いられてきた。しかしながら、ＧＨｚ領域の高周波回路基板においては、Ｑ値が低いと回路基板の性能や信頼性が十分でなく、従来用いられてきたエポキシ樹脂のＱ値に対して数倍〜１０倍以上、具体的にはＱ値が１００以上の材料が求められている。また、民生用途への使用から、難燃性、特にハロゲン系難燃剤を用いない非ハロゲン系での難燃性（以下、非ハロゲン難燃性という。）に優れた材料が求められている。

例えば、特許文献１には、ポリブタジエンまたはポリイソプレン樹脂、架橋剤、粒子状フッ素ポリマー、及び全量に対して２０〜５０重量％の水酸化マグネシウムを含む難燃性の熱硬化樹脂組成物からなる絶縁層と導体層とからなる電子回路部材が開示されている。

一方、特許文献２には、ポリイミド、水酸化アルミニウム及び特定の有機シランからなるガラス基材ポリイミド樹脂プリプレグが開示されている。水酸化アルミニウムとしては、Ａｌ_２Ｏ_３・３Ｈ_２Ｏで表される、ギブサイト、バイヤライト、及びノルドストランダイトや、Ａｌ_２Ｏ_３・Ｈ_２Ｏで表される、ベーマイト及びダイアスポアのいずれをも用いることができ、特にギブサイトが好ましいことが開示されている。

また、特許文献３には、アルミナ三水和物のギブサイトは脱水温度が２００〜２３０℃であるために半田耐熱性に劣る一方で、脱水温度の高いアルミナ一水和物であるベーマイトは難燃性に乏しいものの、耐熱性に優れるため、エポキシ樹脂に、フェノール樹脂及びベーマイトを組み合わせて用いることで、エポキシ樹脂を難燃化できることが開示されている。

さらに、特許文献４には、透明なメタクリル樹脂（熱可塑性樹脂）の難燃剤として擬ベーマイト型水酸化アルミニウムと特定のリン酸エステル化合物とを組み合わせたものが有用であることが開示されている。

米国特許公報７，０２２，４０４号 特開２００３−２２９６４７号公報 特開２００６−２４９３４３号公報 特開２００７−２９７４５１号公報

しかしながら、本発明者が検討したところ、特許文献１に記載の電子回路部材では、難燃化が必ずしも充分でないという問題が認められた。また、特許文献２〜４に開示された難燃性の組成物では、成形体とした場合に、高周波での誘電特性、及び耐熱性に劣るという問題が認められた。
本発明の目的は、高周波領域における誘電特性に優れ、且つ非ハロゲン難燃性（非ハロゲン系での難燃性）、及び耐熱性に優れた積層体を与えるプリプレグ、及びこのようなプリプレグを用いて得られる積層体を提供することである。

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討の結果、共役ジエン系ポリマー、硬化剤及び充填剤を含む樹脂組成物を強化繊維に含浸したプリプレグ及び該プリプレグを用いて得られる積層体において、該樹脂組成物中に難燃剤として、特定構造を有する水酸化アルミニウムを配合することで、Ｑ値を高く保ちながら、非ハロゲン難燃性、及び耐熱性に優れた積層体を与えるプリプレグ、及び該積層体が得られることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明によれば、
〔１〕共役ジエン系ポリマー、硬化剤、充填剤及びベーマイトアルミナを含む硬化性樹脂組成物を強化繊維に含浸してなるプリプレグ、並びに
〔２〕前記〔１〕に記載のプリプレグと、前記プリプレグ又は他の材料とを積層し、硬化することにより得られる積層体、
が提供される。

本発明によれば、Ｑ値が高く、且つ非ハロゲン難燃性、及び耐熱性に優れた積層体を与えることのできるプリプレグ、及びこのようなプリプレグを用いて得られる積層体が提供できる。このような本発明の積層体は、Ｑ値が高く、且つ非ハロゲン難燃性、及び耐熱性に優れるため通信機器用途等のマイクロ波またはミリ波等の高周波回路基板に好適に使用することができる。

本発明のプリプレグは、共役ジエン系ポリマー、硬化剤、充填剤及びベーマイトアルミナを含む硬化性樹脂組成物を強化繊維に含浸してなるものである。
まず、本発明で用いる硬化性樹脂組成物を構成する各成分について、説明する。

（共役ジエン系ポリマー）
本発明で用いる共役ジエン系ポリマーとしては、共役ジエン単量体単位を少なくとも含むポリマーであれば格別に限定はされないが、共役ジエンホモポリマー及び共役ジエン系共重合ポリマーからなる群から選ばれる少なくとも１種が好適に用いられる。

共役ジエンホモポリマーは、共役ジエン単量体のみを重合してなる重合体であれば良く、工業的に一般に用いるものを格別な限定なく用いることができる。共役ジエンホモポリマーを形成する共役ジエン単量体としては、例えば、ブタジエン、イソプレン、クロロプレン、シアノブタジエン、ペンタジエンなどが挙げられる。これらのなかでも、ブタジエンやイソプレンが好ましく、ブタジエンがより好ましい。これら共役ジエン単量体は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

共役ジエンホモポリマーの具体例としては、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ポリシアノブタジエン、ポリペンタジエンなどが挙げられる。これらのなかでも、ポリブタジエン、ポリイソプレンが好ましく、ポリブタジエンがより好ましい。共役ジエンホモポリマーの重合様式としては、特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択すれば良い。また、共役ジエンホモポリマーの製造方法としては、特に限定されず、公知の方法により製造すれば良い。

また、共役ジエン系共重合ポリマーとしては、共役ジエン単量体単位を少なくとも含む共重合ポリマーであれば格別な限定はない。共役ジエン系共重合ポリマーを用いることにより、プリプレグとする際における、硬化性樹脂組成物の強化繊維への含浸性を向上させることができる。

共役ジエン系共重合ポリマーの共役ジエン単量体単位を形成する共役ジエン単量体としては、上述した共役ジエンホモポリマーと同様のものを用いることができる。

また、共役ジエン系共重合ポリマーの共役ジエン単量体単位以外の単量体単位を形成する単量体としては、共役ジエン単量体と共重合可能な単量体であれば格別な限定はないが、例えば、シアノ基含有ビニル単量体、アミノ基含有ビニル単量体、ピリジル基含有ビニル単量体、アルコキシル基含有ビニル単量体、芳香族ビニル単量体などが挙げられる。これらの中でもシアノ基含有ビニル単量体や芳香族ビニル単量体が好ましく、芳香族ビニル単量体がより好ましい。これらの、共役ジエン単量体と共重合可能な単量体は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

芳香族ビニル単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン、２−メチルスチレン、３−メチルスチレン、４−メチルスチレン、２,４−ジイソプロピルスチレン、２,４−ジメチルスチレン、４−ｔ−ブチルスチレン、５−ｔ−ブチル−２−メチルスチレン、Ｎ,Ｎ−ジメチルアミノエチルスチレン、Ｎ,Ｎ−ジエチルアミノエチルスチレンなどが挙げられる。これらのなかでも、スチレン及びα−メチルスチレンが特に好ましい。これらの芳香族ビニル単量体は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。

共役ジエン系共重合ポリマー中における、共役ジエン単量体と、共役ジエン単量体と共重合可能な単量体との割合は、使用目的に応じて適宜選択すれば良く、「共役ジエン単量体単位／共重合可能な単量体の単位」の重量比で、通常５／９５〜９５／５、好ましくは１０／９０〜９０／１０、より好ましくは２０／８０〜８０／２０の範囲である。かかる割合を上記範囲とすることで、プレプリグの操作性を向上させることができ、また、得られる積層体の操作性、機械的強度及び靭性等の各特性を高度にバランスさせることができる。

また、共役ジエン系共重合ポリマーは、ランダム共重合ポリマー及びブロック共重合ポリマーのいずれをも用いることができるが、ブロック共重合ポリマーが好ましい。
共役ジエン系ブロック共重合ポリマーの結合様式は、２ブロック共重合体、３ブロック共重合体、４ブロック共重合体、及び５ブロック共重合体等、使用目的に応じて適宜選択される。これらのなかでも、３ブロック共重合体が、得られる積層体の積層性、及び機械的強度を高度にバランスさせることができるため、好ましい。このような３ブロック共重合体の具体例としては、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合ポリマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合ポリマー、α−スチレン−ブタジエン−α−スチレンブロック共重合ポリマーなどが挙げられる。これらのなかでも、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合ポリマーが好ましい。なお、共役ジエン系共重合ポリマーの製造方法としては、特に限定されず、公知の方法により製造すれば良い。

本発明においては、共役ジエン系ポリマーとしては、上述の共役ジエンホモポリマー及び共役ジエン系共重合ポリマーを、それぞれ単独で、あるいは２種以上組み合わせて用いることができるが、共役ジエンホモポリマーと共役ジエン系共重合ポリマーとを組み合わせて用いることが好ましい。これらを組み合わせて用いることにより、プリプレグの積層性を向上させることができ、また、得られる積層体の機械的強度と耐熱性とを高度にバランスさせることができる。

本発明で用いる共役ジエン系ポリマーの共役ジエン部の１，２−ビニル結合量は、特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択すれば良いが、通常５モル％以上、好ましくは４０モル％以上、より好ましくは６０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上である。共役ジエン部の１，２−ビニル結合量を上記範囲とすることにより、得られる積層体の機械的強度や耐熱性を高度に向上させることができる。

本発明で用いる共役ジエン系ポリマーの分子量は、特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択すれば良いが、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ポリスチレン換算、トルエン溶離液）で測定される重量平均分子量で、通常５００〜５，０００，０００、好ましくは１，０００〜１，０００，０００の範囲である。

また、共役ジエン系ポリマーとして、共役ジエンホモポリマーと共役ジエン系共重合ポリマーとを組み合わせて用いる場合における、共役ジエンホモポリマーの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ポリスチレン換算、トルエン溶離液）で測定される重量平均分子量で、通常５００〜５００，０００、好ましくは１，０００〜１０，０００、より好ましくは１，０００〜５，０００の範囲である。一方、共役ジエン系共重合ポリマーの分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ポリスチレン換算、トルエン溶離液）で測定される重量平均分子量で、通常１，０００〜１，０００，０００、好ましくは５，０００〜５００，０００、より好ましくは１０，０００〜３００，０００の範囲である。共役ジエンホモポリマーと共役ジエン系共重合ポリマーとを組み合わせて用いる場合に、これらの分子量を上記範囲とすることにより、得られる積層体の積層性と機械的強度との関係を高度にバランスさせることができる。

さらに、共役ジエンホモポリマーと共役ジエン系共重合ポリマーとを組み合わせて用いる場合における、これらのポリマーの割合は特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択すれば良いが、「共役ジエンホモポリマー／共役ジエン系共重合ポリマー」の重量比で、通常５／９５〜９５／５、好ましくは１５／８５〜９０／１０、より好ましくは５０／５０〜９０／１０の範囲である。かかる割合を上記範囲とすることにより、プリプレグの積層性を向上させることができ、得られる積層体の機械的強度、靭性及び耐熱性等の各特性を高度にバランスさせることができる。

（硬化剤）
本発明で用いる硬化剤は、上述の共役ジエン系ポリマーにおいて架橋反応を誘起し得るものであれば何でも良く、格別な制限はないが、通常ラジカル発生剤が用いられる。ラジカル発生剤としては、有機過酸化物、ジアゾ化合物及び非極性ラジカル発生剤などが挙げられる。これらのなかでも、有機過酸化物や非極性ラジカル発生剤が好ましく、特に得られる積層体の樹脂層のＱ値を高度に高めることができるという点より、非極性ラジカル発生剤がより好ましい。

有機過酸化物としては、例えば、ｔ−ブチルヒドロペルオキシド、ｐ−メンタンヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシドなどのヒドロペルオキシド類；ジクミルペルオキシド、ｔ−ブチルクミルペルオキシド、α，α’−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ−ｍ−イソプロピル）ベンゼン、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−３−ヘキシン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサンなどのジアルキルペルオキシド類；ジプロピオニルペルオキシド、ベンゾイルペルオキシドなどのジアシルペルオキシド類；２，２−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ブタン、１，１−ジ（ｔ−ヘキシルペルオキシ）シクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−２−メチルシクロヘキサン、１，１−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）シクロヘキサンなどのペルオキシケタール類；ｔ−ブチルペルオキシアセテート、ｔ−ブチルペルオキシベンゾエートなどのペルオキシエステル類；ｔ−ブチルペルオキシイソプロピルカルボナート、ジ（イソプロピルペルオキシ）ジカルボナートなどのペルオキシカルボナート類；ｔ−ブチルトリメチルシリルペルオキシドなどのアルキルシリルペルオキシド類；３，３，５，７，７−ペンタメチル−１，２，４−トリオキセパン、３，６，９−トリエチル−３，６，９−トリメチル−１，４，７−トリパーオキソナン、３，６−ジエチル−３，６−ジメチル−１，２，４，５−テトロキサンなどの環状パーオキサイド類；などが挙げられる。これらのなかでも、ジアルキルペルオキシド類、ペルオキシケタール類、及び環状パーオキサイド類が好ましい。

ジアゾ化合物としては、例えば、４，４’−ビスアジドベンザル（４−メチル）シクロヘキサノン、２，６−ビス（４’−アジドベンザル）シクロヘキサノンなどが挙げられる。

非極性ラジカル発生剤としては、例えば、２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタン、３，４−ジメチル−３，４−ジフェニルヘキサン、１，１，２−トリフェニルエタン、１，１，１−トリフェニル−２−フェニルエタンなどが挙げられる。

硬化剤として、ラジカル発生剤を用いる場合における、１分間半減期温度は、用いるラジカル発生剤の種類及び使用条件により異なるが、通常５０〜３５０℃、好ましくは１００〜２５０℃、より好ましくは１５０〜２３０℃の範囲である。

これらの硬化剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。硬化剤の使用量は、共役ジエン系ポリマー１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜１０重量部、より好ましくは０．５〜５重量部の範囲である。

（充填剤）
本発明で用いる充填剤としては、工業的に一般に使用されるものであれば格別な限定はなく、無機系充填剤や有機系充填剤のいずれも用いることができるが、無機系充填剤が好ましく用いられる。

無機系充填剤としては、例えば、鉄、銅、ニッケル、金、銀、アルミニウム、鉛、タングステン等の金属粒子；カーボンブラック、グラファイト、活性炭、炭素バルーン等の炭素粒子；シリカ、シリカバルーン、アルミナ、酸化チタン、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化すず、酸化ベリリウム、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等の無機酸化物粒子；炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸水素ナトリウム等の無機炭酸塩粒子；硫酸カルシウム等の無機硫酸塩粒子；タルク、クレー、マイカ、カオリン、フライアッシュ、モンモリロナイト、ケイ酸カルシウム、ガラス、ガラスバルーン等の無機ケイ酸塩粒子；チタン酸カルシウム、チタン酸ジルコン酸鉛等のチタン酸塩粒子；窒化アルミニウム、炭化ケイ素粒子やウィスカー；等が挙げられる。これらの中でも、得られる積層体の誘電正接と積層性を高度にバランスさせることができるという点より、金属粒子、無機酸化物粒子、無機水酸化物粒子、無機ケイ酸塩粒子及びチタン酸塩粒子が好ましく、無機酸化物粒子及びチタン酸塩がより好ましい。

有機系充填材としては、例えば、木粉、デンプン、有機顔料、ポリスチレン、ナイロン、ポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィン、塩化ビニル、各種エラストマー、廃プラスチック等の化合物粒子が挙げられる。

これらの充填材は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。充填材の配合量は、共役ジエン系ポリマー１００重量部に対して、通常１〜１，０００重量部、好ましくは５０〜７５０重量部、より好ましくは１０〜５００重量部の範囲である。

（ベーマイトアルミナ）
本発明で用いるベーマイトアルミナは、難燃剤として作用する。このようなベーマイトアルミナとしては、工業的に使用されるものであれば格別な限定はなく用いることができる。ベーマイトアルミナは、アルミナ三水和物であるギブサイト型に対して、アルミナ一水和物と表現される場合もあり、結晶構造の点でこれらは明確に区別される。

ベーマイトアルミナは、結晶化度、結晶サイズ、欠陥量等の結晶構造の違いにより大きく擬結晶性ベーマイトと微結晶性ベーマイとトに分類されそのいずれをも格別な限定なく用いることができるが、得られる積層体の耐熱性、耐クラック性及び難燃性を高度に改善するという観点から、擬結晶性ベーマイトが好適である。なお、これらのベーマイトアルミナは、それぞれ単独で、あるいは２種以上組み合わせて用いることができる。

擬結晶性ベーマイトは、擬似（ｐｓｅｕｄｏ）ベーマイト、ゼラチン様ベーマイト、または擬（ｑｕａｓｉ）ベーマイトと互換的に呼ばれており、通常、非常に大きい表面積、大きな孔及び孔容積を有し、低比重であり、また、微結晶性ベーマイトに比べて結晶サイズが小さく、結晶単位で比較した場合、水和水分子をより多く含む。水和度は、広い範囲の値を取ることができ、通常、ＡｌＯの１モル当たり約１．４〜約２モルの水和度であり、通常、水和水分子は規則的にまたは不規則的に八面体構造の間に挿入されている。

微結晶性ベーマイトは、高い結晶化度、比較的大きい結晶サイズ、非常に小さい表面積を有し、高比重であるため、上述の擬結晶性ベーマイトと区別され得る。水和度は、通常、ＡｌＯの１モル当たり約１〜約１．４モルの範囲で変化する。

本発明で用いるベーマイトアルミナの脱水開始温度は、特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常３００〜６００℃、好ましくは３５０〜５５０℃、より好ましくは３５０〜５００℃の範囲である。ベーマイトアルミナ脱水開始温度がこの範囲にあるときに、得られる積層体の非ハロゲン難燃性及び耐熱性を高度にバランスさせることができる。

ベーマイトアルミナの配合量は、使用目的に応じて適宜選択されるが、共役ジエン系ポリマー１００重量部に対して、好ましくは１０〜１，０００重量部、より好ましくは３０〜５００重量部、さらに好ましくは５０〜３００重量部の範囲である。

なお、本発明においては、難燃剤として、ベーマイトアルミナに加え、必要に応じて、その他の難燃剤を配合してもよい。その他の難燃剤としては、例えば、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物系難燃剤；酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物系難燃剤；赤リン、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、レゾルシノールビス（ジフェニル）ホスフェート、ビスフェノールＡビス（ジフェニル）ホスフェート、ビスフェノールＡビス（ジクレジル）ホスフェート等のリン系難燃剤；メラミン誘導体類、グアニジン類、イソシアヌル類等の窒素系難燃剤；ポリリン酸アンモニウム、リン酸メラミン、ポリリン酸メラミン、ポリリン酸メラム、リン酸グアニジン、フォスファゼン類等の、リンと窒素の双方を含有する難燃剤；が挙げられる。これらのその他の難燃剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。その配合量は、本発明の効果を損ねない範囲で適宜選択すればよいが、ベーマイトアルミナとその他の難燃剤との合計１００重量％に対して、ベーマイトアルミナの比率が、９０重量％以上、好ましくは９５重量％以上となるように配合することが望ましい。

（硬化性樹脂組成物）
本発明で用いる硬化性樹脂組成物は、上記共役ジエン系ポリマー、硬化剤、充填剤、及びベーマイトアルミナを含有してなるものである。また、本発明で用いる硬化性樹脂組成物には、所望により、老化防止剤、硬化助剤、その他の配合剤などを添加することができる。

老化防止剤としては、フェノール系老化防止剤、アミン系老化防止剤、リン系老化防止剤及びイオウ系老化防止剤からなる群から選ばれる少なくとも１種が挙げられ、このような老化防止剤を硬化性樹脂組成物に配合することにより、硬化反応を阻害しないで、得られる積層体の耐酸化劣化性の向上が可能となる。これら老化防止剤のなかでも、フェノール系老化防止剤およびアミン系老化防止剤が好ましく、フェノール系老化防止剤がより好ましい。これらの老化防止剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。老化防止剤の使用量は、使用目的に応じて適宜選択すれば良いが、共役ジエン系ポリマー１００重量部に対して、通常０．０００１〜１０重量部、好ましくは０．００１〜５重量部、より好ましくは０．０１〜１重量部の範囲である。

硬化助剤としては、工業的に一般に使用されるものであれば格別な限定なく使用でき、例えば、炭素−炭素不飽和結合を２つ有する２官能性化合物や、炭素−炭素不飽和結合を３つ以上有する３官能性化合物などの多官能性化合物を挙げることができる。

その他の配合剤としては、着色剤などが挙げられる。着色剤としては、染料、顔料などが用いられる。染料の種類は多様であり、公知のものを適宜選択して使用すればよい。これらのその他の添加剤は、それぞれ単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いることができ、その使用量は、本発明の効果を損ねない範囲で適宜選択すれば良い。

本発明で用いる硬化性樹脂組成物は、上記各成分を混合して得ることができる。混合方法としては、常法に従って行なうことができる。

（強化繊維）
本発明で用いる強化繊維としては、格別な制限はないが、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）繊維、アラミド繊維、超高分子ポリエチレン繊維、ポリアミド（ナイロン）繊維、液晶ポリエステル繊維などの有機繊維；ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、タングステン繊維、モリブデン繊維、ブデン繊維、チタン繊維、スチール繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、シリカ繊維などの無機繊維；などを挙げることができる。これらの中でも、有機繊維やガラス繊維が好ましく、特にアラミド繊維、液晶ポリエステル繊維、ガラス繊維が好ましい。ガラス繊維としては、Ｅガラス、ＮＥガラス、Ｓガラス、Ｄガラス、Ｈガラス等の繊維が好適に用いることができる。

これらの強化繊維は、それぞれ単独であるいは２種以上を組み合わせて用いることができる。強化繊維の配合量は、特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択されるが、プリプレグまたは積層体中において、通常１０〜９０重量％、好ましくは２０〜８０重量％、より好ましくは３０〜７０重量％の範囲である。配合量をこの範囲とすることにより、得られる積層体の樹脂層の誘電正接及び機械的強度のバランスを良好なものとすることができる。

（プリプレグ）
本発明のプリプレグは、上記硬化性樹脂組成物を上記強化繊維に含浸することにより製造される。

本発明のプリプレグを製造する際における含浸方法としては、常法に従えばよく、例えば、ウェット法やホットメルト法（ドライ法）などが挙げられるが、通常は、ウェット法が用いられる。
ウェット法によれば、共役ジエン系ポリマー、硬化剤、充填剤、ベーマイトアルミナ及び所望により添加されるその他の配合剤を溶媒に溶解し、低粘度化した硬化性樹脂組成物を調製し、低粘度化した硬化性樹脂組成物を強化繊維に含浸させ、次いで、脱溶媒させることにより、プリプレグを調製する。低粘度化した硬化性樹脂組成物の調製に用いられる溶媒としては、例えば、キシレン、トルエンなどの芳香族炭化水素系溶媒などが挙げられる。
ホットメルト法（ドライ法）によれば、リリースペーパー上に硬化性樹脂組成物（実質的に溶媒を含まない。）をコーティングし、その上に強化繊維を引き揃え、加熱溶解した樹脂をロールあるいはドクターブレード等で加圧含浸させ、その後、放冷することにより、プリプレグを調製する。

ウェット法で含浸させた後の乾燥温度は、通常５０〜２５０℃、好ましくは８０〜２００℃、より好ましくは９０〜１５０℃の範囲であるが、本発明では、この温度範囲とすることに加えて、硬化剤としてラジカル発生剤を用いる場合には、ラジカル発生剤の１分間半減期温度を考慮した温度とすることがさらに好ましい。すなわち、乾燥温度は、好ましくはラジカル発生剤の１分間半減期温度以下、より好ましくは１分間半減期温度の１０℃以下の温度、さらに好ましくは１分間半減期温度の２０℃以下の温度である。ここで１分間半減期温度は、ラジカル発生剤の半量が１分間で分解する温度である。例えば、ジ−ｔ−ブチルペルオキシドでは１８６℃、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルペルオキシ）−３−ヘキシンでは１９４℃である。乾燥時間は適宜選択すればよいが、通常０．１〜１２０分間、好ましくは０．５〜６０分間、より好ましくは１〜３０分間の範囲である。

本発明のプリプレグの厚みは、特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択すれば良いが、通常０．００１〜１０ｍｍ、好ましくは０．００５〜１ｍｍ、より好ましくは０．０１〜０．５ｍｍの範囲である。厚みを上記範囲とすることにより、プリプレグの操作性や、得られる積層体の機械的強度及び靭性を充分良好なものとすることができる。

本発明のプリプレグの揮発成分量は、２００℃にて１時間の条件で加熱した場合における揮発量で、通常３０重量％以下、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは５重量％以下である。プリプレグの揮発成分量が多すぎると、プリプレグのベタ付きが発生し操作性及び保存安定性が悪くなり、また、硬化後の積層体にボイドが発生し外観や機械的強度が低下したり、ブリードや、耐熱性、耐薬品性等の低下の問題が生ずる傾向があるため、好ましくない。

（積層体）
本発明の積層体は、上記本発明のプリプレグを２以上積層し、所望により賦形し、硬化することにより製造される。あるいは、上記本発明のプリプレグを他の材料（本発明のプリプレグ以外の材料）と積層して、所望により賦形し、硬化することにより製造される。

本発明のプリプレグに積層させる他の材料としては、特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択されるが、例えば、熱可塑性樹脂材料や金属材料などが挙げられ、特に金属材料が好適に用いられる。金属材料としては、回路基板で一般に用いられるものを用いることができ、通常、金属箔、好ましくは銅箔が用いられる。金属材料の厚みは、特に限定されず、使用目的に応じて適宜選択されるが、通常０．５〜５０μｍ、好ましくは１〜３０μｍ、より好ましくは３〜２０μｍ、さらに好ましくは３〜１５μｍの範囲である。

本発明のプリプレグに積層させる他の材料として金属材料を用いる場合、得られる積層体において樹脂層となるプリプレグと接着させる、該金属材料の表面の粗度（Ｒｚ）は、好ましくは２，５００ｎｍ以下、より好ましくは２，０００ｎｍ以下、さらに好ましくは１，８００ｎｍ以下、特に好ましくは１，０００ｎｍ以下である。一方、表面粗度の下限は、特に限定されないが、通常１ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上である。得られる積層体において金属材料からなる層の表面粗度が大きすぎると、高周波伝送に於けるノイズ、遅延、伝送ロス等の原因となる場合がある。なお、表面粗度は、ＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４に従って、十点平均粗さ（Ｒｚ）として求められる。

本発明の積層体を製造する際における、積層及び硬化方法としては、常法に従えはよく、例えば、平板成形用のプレス枠型を有する公知のプレス機、シートモールドコンパウンド（ＳＭＣ）やバルクモールドコンパウンド（ＢＭＣ）などのプレス成形機を用いて加熱プレスを行なうことができる。

積層及び硬化を行う際における加熱温度は、硬化剤による架橋が起こる温度であり、硬化剤としてラジカル発生剤を用いる場合には、通常ラジカル発生剤の１分間半減期温度以上、好ましくはラジカル発生剤の１分間半減期温度より５℃以上高い温度、より好ましくはラジカル発生剤の１分間半減期温度より１０℃以上高い温度であり、通常は１００〜３００℃、好ましくは１５０〜２５０℃の範囲である。加熱時間は、通常０．１〜１８０分、好ましくは１〜１２０分、より好ましくは２〜２０分の範囲である。プレス圧力は、通常０．１〜２０ＭＰａ、好ましくは０．１〜１０ＭＰａ、より好ましくは１〜５ＭＰａである。また、熱プレスは、真空または減圧雰囲気下で行ってもよい。

このようにして得られる本発明の積層体は、樹脂層のＱ値が高く、そのため高周波領域での伝送ロスが少なく、且つ非ハロゲン難燃性及び耐熱性に優れるものであり、そのため、高周波基板材料として広く好適に用いることができる。具体的には、本発明の積層体は、通信機器用途等のマイクロ波またはミリ波等の高周波回路基板に好適に用いることができる。

以下、実施例、及び比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、実施例、及び比較例における部および％は、特に断りのない限り重量基準である。
また、試験、評価は下記によった。

（１）Ｑ値
積層体について、インピダンスアナライザーを用いて２０℃にて１ＧＨｚにおける誘電損失（ｔａｎδ）を容量法で測定し、その逆数（１／ｔａｎδ）を求めることにより、Ｑ値を算出した。なお、測定結果は以下の基準で評価した。
◎：Ｑ値が、１００以上のもの
×：Ｑ値が、１００未満のもの

（２）耐熱性
積層体を２８８℃のオーブンに５分間放置後、外観観察を行うことにより、耐熱性の評価を行った。なお、評価は、以下の基準で行った。
◎：形状変化、膨れのいずれも認められなかった。
×：形状変化、膨れ等が認められた。

（３）難燃性
積層体を１２５ｍｍ×１５ｍｍ×１ｍｍにカットし、カットしたサンプルに対し、炎を、該サンプルの縦長方向で１２ｃｍ下まで近づけ５秒間静置してから離炎し、その後の燃えあがり方を観察することにより、難燃性の評価を行った。なお、評価は、以下の基準で行った。
◎：離炎後の有炎はなかった。
○：離炎後の有炎があったが、間もなく消えた。
×：離炎後の有炎がサンプル上部まで達し燃えた。

実施例１
共役ジエン系ポリマーとしてのポリブタジエン(ポリブタジエン樹脂Ｂ３０００、日本曹達（株）製、重量平均分子量３，０００、１，２−ビニル結合量９５モル％)１００部、共役ジエン系ポリマーとしてのスチレン−ブタジエンブロックポリマー（製品名「タフプレン」、旭化成（株）製 ）２０部、難燃剤としてのアルミナ一水和物（ベーマイト型、平均粒子径３μｍ、脱水開始温度４８０℃）２００部、シリカ（製品名「アドマファイン」、（株）アドマテックス製、平均粒子径０．５μｍ）３５０部、及び、ジ−ｔ−ブチルペルオキシド（１分間半減期温度：１８６℃）１．２部をキシレン中で混合し、硬化性樹脂組成物を得た。次いで、得られた硬化性樹脂組成物をガラスクロス（Ｅガラス）に含浸させ、加熱することにより、溶媒としてのキシレンを除去してシート状のプリプレグを作製した。プリプレグ中における強化繊維（ガラスクロス）含有量は５０％であった。なお、アルミナ一水和物の平均粒子径は、粒子を三次元的にみたときの長手方向と短手方向の長さの平均値として求めた。

次に、作製したプリプレグシート５枚を重ね、さらに１２μｍの電解銅箔（タイプＦ０、古河サーキットフォイル（株）製、表面粗度Ｒｚ＝７００ｎｍ）で、積層したプリプレグシートを挟み、２００℃で１０分間、３ＭＰａにて加熱プレスを行い積層体を得た。そして、得られた積層体について、上記方法に従い、Ｑ値、耐熱性及び難燃性の各評価を行った。結果を表１に示す。

実施例２
難燃剤として、実施例１で用いたアルミナ一水和物と異なる平均粒子径を有するアルミナ一水和物（ベーマイト型、平均粒子径２．５μｍ、脱水開始温度４８０℃）２００部を使用した以外は、実施例１と同様にしてプリプレグ及び積層体を作製し、得られた積層体について実施例１と同様にして各評価を行った。結果を表１に示す。

比較例１
アルミナ一水和物２００部の代わりに、アルミナ三水和物（ギブサイト型、平均粒子径３μｍ、脱水開始温度２１０℃）２００部を使用した以外は、実施例１と同様にしてプリプレグ及び積層体を作製し、得られた積層体について実施例１と同様にして各評価を行った。結果を表１に示す。

表１に示すように、硬化性樹脂組成物を共役ジエン系ポリマー、硬化剤、及び充填剤に加えて、難燃剤としてのベーマイトアルミナを含むものとすることにより、得られる積層体は、Ｑ値、耐熱性及び非ハロゲン難燃性に優れたものとなる結果となった（実施例１，２）。
これに対して、難燃剤としてベーマイトアルミナの代わりに、ギブサイト型のアルミナ三水和物を使用した場合には、得られる積層体は、耐熱性及び難燃性に劣る結果となった（比較例１）。

Claims (2)

1. 共役ジエン系ポリマー、硬化剤、充填剤およびベーマイトアルミナを含む硬化性樹脂組成物を強化繊維に含浸してなるプリプレグ。
2. 請求項１に記載のプリプレグと、前記プリプレグまたは他の材料とを積層し、硬化することにより得られる積層体。