JP5737337B2 - プリプレグ及び積層体 - Google Patents

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Description

本発明は、プリプレグ、積層体及びプリプレグの製造方法に関する。
近年の電子部品・電子機器等の小型化・薄膜化に伴って、これらに用いられる回路基板等にも小型化・薄膜化が要求されている。そのため、これに伴い、回路基板には、より高密度の回路配線パターンを形成することが必要となっている。
このような高密度の回路配線パターンを形成するために、多層構造の回路基板を用い、回路基板を構成する各層の厚みを薄くすることが行なわれている。このような多層構造の回路基板の薄膜化において、薄膜化した場合でも回路基板の機械強度を維持できるという観点より、多層構造の回路基板の層間絶縁層を形成する材料として、ガラス繊維などの繊維基材を含有するプリプレグを用いる方法が検討されている。
たとえば、特許文献1には、エポキシ樹脂を含有する樹脂ワニスを用いて、厚みの異なる2種の熱硬化性樹脂フィルムを得て、得られた熱硬化性樹脂フィルム間にガラス繊維を挟みこむことでプリプレグを得る技術が開示されている。しかしながら、この特許文献1の技術では、プリプレグを硬化することにより得られる硬化成形体の表面粗さのバラツキが大きく、そのため、無電解めっきなどにより導体層を形成した場合に、金属めっき膜の形成性が低く、導体層を良好に形成できないという問題があった。また、この特許文献1の技術では、多層構造の回路基板の薄膜化に対応するために、得られるプリプレグの厚みを薄くすると、回路パターン上にプリプレグを積層した場合に、プリプレグ内に含有されるガラス繊維が回路パターンによって押し上げられて、これにより、ガラス繊維がプリプレグ表面に露出してしまい、これが原因となり、プリプレグを硬化することにより得られる硬化成形体の表面粗さのバラツキが大きくなってしまうという不具合もあった。
特開2007−176169号公報
本発明の目的は、表面粗度のバラツキが小さく、表面平坦性に優れ、実質的にめっきムラのないめっき導体層を形成可能な硬化成形体を与えることのできるプリプレグを提供することである。また、本発明は、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も目的とする。
本発明者等は、プリプレグを、第1樹脂組成物からなる第1樹脂層と、第2樹脂組成物からなる第2樹脂層とを備え、かつ、第2樹脂層を、繊維基材を含む繊維基材含有層と、第1樹脂層側と反対側に位置し、繊維基材を含有しないA層と、第1樹脂層側に位置し、繊維基材を含有しないB層とからなるものとし、かつ、B層の厚みを、第1樹脂層の厚みよりも小さいものとすることにより、上記目的を達成できることを見出し、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〕第1樹脂層と、この第1樹脂層上に形成される第2樹脂層と、を備え、前記第1樹脂層は、第1樹脂組成物により形成され、前記第2樹脂層は、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物により形成された樹脂層中に繊維基材を含有する層であり、前記第2樹脂層は、前記繊維基材を含む繊維基材含有層と、前記繊維基材含有層における前記第1樹脂層側とは反対側に位置し、前記繊維基材を含有しないA層と、前記繊維基材含有層における前記第1樹脂層側に位置し、前記繊維基材を含有しないB層と、を備え、前記B層の厚みは、前記第1樹脂層の厚みよりも小さいプリプレグ、
〔2〕前記B層の厚みは、0μm超5μm以下である前記〔1〕に記載のプリプレグ、
〔3〕前記B層の厚みは、0μm超2μm以下である前記〔2〕に記載のプリプレグ、
〔4〕当該プリプレグ全体の厚みに対する、前記A層の厚みの比率が25%以上である前記〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔5〕前記第1樹脂層の厚みが7μm以下である前記〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔6〕前記第1樹脂層の厚みバラツキが±1μmの範囲にあり、前記第1樹脂組成物および前記第2樹脂組成物は、未硬化又は半硬化の状態であり、かつ、前記第1樹脂組成物の粘度が前記第2樹脂組成物の粘度よりも高い前記〔5〕に記載のプリプレグ、
〔7〕前記第1樹脂層が、めっき導体を形成するための被めっき層であり、前記第2樹脂層が、基板と接着するための接着層である前記〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔8〕少なくとも前記第2樹脂層が無機フィラーを含有し、前記第2樹脂層中の無機フィラーの含有比率が、50〜80重量%の範囲であり、かつ、前記第1樹脂層中における無機フィラーの含有比率よりも多い前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔9〕前記A層の厚みが、15〜30μmであり、前記B層の厚みが、0.2μm以上、1.5μm以下である前記〔1〕〜〔8〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔10〕前記第1樹脂組成物および前記第2樹脂組成物が、樹脂成分として、極性基含有脂環式オレフィン重合体を含有する前記〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔11〕前記第1樹脂組成物が、極性基含有脂環式オレフィン重合体、硬化剤、および無機フィラーを含む前記〔1〕〜〔10〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔12〕前記第1樹脂組成物中における、前記極性基含有脂環式オレフィン重合体の含有比率が、前記第1樹脂層とした際における固形分全体に対して、25〜80重量%である前記〔11〕に記載のプリプレグ、ならびに
13〕前記〔1〕〜〔12〕のいずれかに記載のプリプレグの前記第2樹脂層側の面を、基板に貼り合わせて積層してなる積層体、
が提供される。
また、本発明によれば、上記目的を達成するための別の手法として、
〔1a〕第1樹脂組成物からなる第1樹脂層と、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物からなる第2樹脂層とを備え、前記第2樹脂層中に繊維基材が含有されてなるプリプレグであって、前記第1樹脂層と、前記第2樹脂層中に含有される前記繊維基材との間には、前記第2樹脂組成物が介在しており、前記第1樹脂層と、前記繊維基材との間の距離が、0μm超、2μm以下であることを特徴とするプリプレグ、
〔2a〕前記第1樹脂層が、めっき導体を形成するための被めっき層であり、前記第2樹脂層が、基板と接着するための接着層であることを特徴とする前記〔1a〕に記載のプリプレグ、
〔3a〕少なくとも前記第2樹脂層が無機フィラーを含有し、前記第2樹脂層中の無機フィラーの含有比率が、50〜80重量%の範囲であり、かつ、前記第1樹脂層中における無機フィラーの含有比率よりも多いことを特徴とする前記〔1a〕または〔2a〕に記載のプリプレグ、
〔4a〕前記〔1a〕〜〔3a〕のいずれかに記載のプリプレグの前記第2樹脂層側の面を、基板に貼り合わせて積層してなる積層体、
〔5a〕前記第1樹脂組成物により前記第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記繊維基材を重ねて、前記第2樹脂組成物を前記繊維基材に含浸させながら前記第2樹脂層を形成する工程と、を有することを特徴とする前記〔1a〕〜〔3a〕のいずれかに記載のプリプレグの製造方法、
〔6a〕前記第1樹脂層上に前記繊維基材を重ねる前に、前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物からなる層を形成し、前記第2樹脂組成物からなる層を介して、前記繊維基材を重ねることを特徴とする前記〔5a〕に記載のプリプレグの製造方法、
〔7a〕前記第1樹脂組成物により前記第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物を含浸させた前記繊維基材を重ねて前記第2樹脂層を形成する工程と、を有することを特徴とする前記〔1a〕〜〔3a〕のいずれかに記載のプリプレグの製造方法、ならびに
〔8a〕前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物を含浸させた前記繊維基材を重ねた後、前記繊維基材上に前記第2樹脂組成物をさらに塗布または流延させて前記第2樹脂層を形成することを特徴とする前記〔7a〕に記載のプリプレグの製造方法、
が提供される。
あるいは、本発明によれば、上記目的を達成するためのさらに別の手法として、
〔1b〕第1樹脂組成物からなる第1樹脂層と、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物からなる第2樹脂層とを備え、前記第2樹脂層中に繊維基材が含有されてなるプリプレグであって、前記第1樹脂層と、前記第2樹脂層中に含有される前記繊維基材との間には、前記第2樹脂組成物が介在しており、前記第1樹脂層と、前記繊維基材との間の距離が、0μm超、5μm以下であり、かつ、該距離が、前記第1樹脂層の厚みよりも小さいことを特徴とするプリプレグ、
〔2b〕前記第1樹脂層の厚みが、7μm以下であることを特徴とする前記〔1b〕に記載のプリプレグ、
〔3b〕前記第1樹脂層が、めっき導体を形成するための被めっき層であり、前記第2樹脂層が、基板と接着するための接着層であることを特徴とする前記〔1b〕または〔2b〕に記載のプリプレグ、
〔4b〕少なくとも前記第2樹脂層が無機フィラーを含有し、前記第2樹脂層中の無機フィラーの含有比率が、50〜80重量%の範囲であり、かつ、前記第1樹脂層中における無機フィラーの含有比率よりも多いことを特徴とする前記〔1b〕〜〔3b〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔5b〕前記〔1b〕〜〔4b〕のいずれかに記載のプリプレグの前記第2樹脂層側の面を、基板に貼り合わせて積層してなる積層体、
〔6b〕前記第1樹脂組成物により前記第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記繊維基材を重ねて、前記第2樹脂組成物を前記繊維基材に含浸させながら前記第2樹脂層を形成する工程と、を有することを特徴とする前記〔1b〕〜〔4b〕のいずれかに記載のプリプレグの製造方法、
〔7b〕前記第1樹脂層上に前記繊維基材を重ねる前に、前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物からなる層を形成し、前記第2樹脂組成物からなる層を介して、前記繊維基材を重ねることを特徴とする前記〔6b〕に記載のプリプレグの製造方法、
〔8b〕前記第1樹脂組成物により前記第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物を含浸させた前記繊維基材を重ねて前記第2樹脂層を形成する工程と、を有することを特徴とする前記〔1b〕〜〔4b〕のいずれかに記載のプリプレグの製造方法、ならびに
〔9b〕前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物を含浸させた前記繊維基材を重ねた後、前記繊維基材上に前記第2樹脂組成物をさらに塗布または流延させて前記第2樹脂層を形成することを特徴とする前記〔8b〕に記載のプリプレグの製造方法、
が提供される。
また、本発明によれば、上記目的を達成するためのさらに別の手法として、
〔1c〕第1樹脂組成物からなる第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記繊維基材を重ねて、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物を前記繊維基材に含浸させながら第2樹脂層を形成する工程と、を経て製造されるプリプレグであって、前記第2樹脂層は、前記繊維基材を含有する繊維基材含有層と、前記第1樹脂層側と反対側に前記繊維基材を含有しないA層と、を備え、前記プリプレグ全体の厚みに対する、前記A層の厚みの比率が25%以上であることを特徴とするプリプレグ、
〔2c〕前記第1樹脂層上に前記繊維基材を重ねる前に、前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物からなる層を形成し、前記第2樹脂組成物からなる層を介して、前記繊維基材を重ねることを特徴とする前記〔1c〕に記載のプリプレグ、
〔3c〕第1樹脂組成物からなる第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物を含浸させた前記繊維基材を重ねて前記第2樹脂層を形成する工程と、を経て製造されるプリプレグであって、前記第2樹脂層は、前記繊維基材を含有する繊維基材含有層と、前記第1樹脂層側と反対側に前記繊維基材を含有しないA層と、を備え、前記プリプレグ全体の厚みに対する、前記A層の厚みの比率が25%以上であることを特徴とするプリプレグ、
〔4c〕前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物を含浸させた前記繊維基材を重ねた後、前記第2樹脂組成物をさらに塗布または流延させて前記第2樹脂層を形成することを特徴とする前記〔3c〕に記載のプリプレグ、
〔5c〕前記第1樹脂層と、前記第2樹脂層中に含有される前記繊維基材との間に、前記第2樹脂組成物からなる層が介在していることを特徴とする前記〔1c〕〜〔4c〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔6c〕前記第1樹脂層の厚みが、7μm以下であることを特徴とする前記〔1c〕〜〔5c〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔7c〕前記第1樹脂層が、めっき導体を形成するための被めっき層であり、前記第2樹脂層が、基板と接着するための接着層であることを特徴とする前記〔1c〕〜〔6c〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔8c〕少なくとも前記第2樹脂層が無機フィラーを含有し、前記第2樹脂層中の無機フィラーの含有比率が、50〜80重量%の範囲であり、かつ、前記第1樹脂層中における無機フィラーの含有比率よりも多いことを特徴とする前記〔1c〕〜〔7c〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔9c〕前記〔1c〕〜〔8c〕のいずれかに記載のプリプレグの前記第2樹脂層側の面を、基板に貼り合わせて積層してなる積層体、
〔10c〕第1樹脂組成物からなる第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記繊維基材を重ねて、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物を前記繊維基材に含浸させながら第2樹脂層を形成する工程と、を備えるプリプレグの製造方法、ならびに、
〔11c〕第1樹脂組成物を含有する第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物を含浸させた前記繊維基材を重ねて前記第2樹脂層を形成する工程と、を備えるプリプレグの製造方法、
が提供される。
あるいは、本発明によれば、上記目的を達成するためのさらに別の手法として、
〔1d〕第1樹脂組成物からなる第1樹脂層と、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物からなる第2樹脂層とを備え、前記第2樹脂層中に繊維基材が含有されてなるプリプレグであって、前記第1樹脂層の厚みが7μm以下、厚みバラツキが±1μmの範囲にあり、前記第1樹脂層を構成する前記第1樹脂組成物及び前記第2樹脂層を構成する前記第2樹脂組成物は、未硬化又は半硬化の状態であり、かつ、前記第1樹脂層を構成する前記第1樹脂組成物の粘度が、前記第2樹脂層を構成する前記第2樹脂組成物の粘度よりも高いことを特徴とするプリプレグ、
〔2d〕前記第1樹脂層と、前記第2樹脂層中に含有される前記繊維基材との間に、前記第2樹脂組成物からなる層が介在していることを特徴とする前記〔1d〕に記載のプリプレグ
〔3d〕前記第1樹脂層が、めっき導体を形成するための被めっき層であり、前記第2樹脂層が、基板と接着するための接着層であることを特徴とする前記〔1d〕または〔2d〕に記載のプリプレグ、
〔4d〕少なくとも前記第2樹脂層が無機フィラーを含有し、前記第2樹脂層中の無機フィラーの含有比率が、50〜80重量%の範囲であり、かつ、前記第1樹脂層中における無機フィラーの含有比率よりも多いことを特徴とする前記〔1d〕〜〔3d〕のいずれかに記載のプリプレグ、
〔5d〕前記〔1d〕〜〔4d〕のいずれかに記載のプリプレグの前記第2樹脂層側の面を、基板に貼り合わせて積層してなる積層体、
〔6d〕前記第1樹脂組成物により前記第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記繊維基材を重ねて、前記第2樹脂組成物を前記繊維基材に含浸させながら前記第2樹脂層を形成する工程と、を有することを特徴とする前記〔1d〕〜〔4d〕のいずれかに記載のプリプレグの製造方法、
〔7d〕前記第1樹脂層上に前記繊維基材を重ねる前に、前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物からなる層を形成し、前記第2樹脂組成物からなる層を介して、前記繊維基材を重ねることを特徴とする前記〔6d〕に記載のプリプレグの製造方法、
〔8d〕前記第1樹脂組成物により前記第1樹脂層を形成する工程と、前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物を含浸させた前記繊維基材を重ねて前記第2樹脂層を形成する工程と、を有することを特徴とする前記〔1d〕〜〔4d〕のいずれかに記載のプリプレグの製造方法、
〔9d〕前記第1樹脂層上に、前記第2樹脂組成物を含浸させた前記繊維基材を重ねた後、前記繊維基材上に前記第2樹脂組成物をさらに塗布または流延させて前記第2樹脂層を形成することを特徴とする前記〔8d〕に記載のプリプレグの製造方法、
が提供される。
本発明によれば、表面粗度のバラツキが小さく、表面平坦性に優れ、実質的にめっきムラのないめっき導体層を形成可能な硬化成形体を与えることのできるプリプレグを提供することができる。
図1は、本発明に係るプリプレグの一例を示す概略構成図である。
本発明のプリプレグは、第1樹脂層と、この第1樹脂層上に形成される第2樹脂層と、を備え、前記第1樹脂層は、第1樹脂組成物により形成され、前記第2樹脂層は、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物により形成された樹脂層中に繊維基材を含有する層であり、前記第2樹脂層は、前記繊維基材を含む繊維基材含有層と、前記繊維基材含有層における前記第1樹脂層側とは反対側に位置し、前記繊維基材を含有しないA層と、前記繊維基材含有層における前記第1樹脂層側に位置し、前記繊維基材を含有しないB層と、を備え、前記B層の厚みは、前記第1樹脂層の厚みよりも小さいものである。
(第1樹脂組成物)
まず、第1樹脂層を形成するための第1樹脂組成物について説明する。本発明で用いる第1樹脂組成物に含有される第1樹脂としては、特に限定されないが、例えば、脂環式オレフィン重合体、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、トリアジン樹脂、メラミン樹脂や、これらを変性して得られる変性樹脂などが挙げられ、これらは、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。本発明のプリプレグを架橋可能なものとすることができるという観点より、架橋可能な官能基又は架橋性の炭素―炭素不飽和結合を有する樹脂であることが好ましい。これらのなかでも、得られるプリプレグを、回路基板に適用した際に、耐熱性、耐水性及び電気特性のバランスを良好なものとすることができるという観点より、極性基を含有する脂環式オレフィン重合体が好ましい。以下、第1樹脂組成物に含有させる第1樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体を、「極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)」とし、第1樹脂として極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)を使用する場合を例示して説明する。なお、以下の説明は、極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)以外の樹脂を使用する場合も同様に適宜適用可能である。
本発明で用いる、極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)を構成する脂環式構造としては、シクロアルカン構造やシクロアルケン構造などが挙げられるが、機械的強度や耐熱性などの観点から、シクロアルカン構造が好ましい。また、脂環式構造としては、単環、多環、縮合多環、橋架け環や、これらを組み合わせてなる多環などが挙げられる。脂環式構造を構成する炭素原子数は、特に限定されないが、通常4〜30個、好ましくは5〜20個、より好ましくは5〜15個の範囲であり、脂環式構造を構成する炭素原子数がこの範囲にある場合に、機械的強度、耐熱性、及び成形性の諸特性が高度にバランスされ好適である。なお、極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)は、それ自体は、通常、熱可塑性を示すが、硬化剤と組合わせて用いることで熱硬化性を示しうるものである。
極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)の脂環式構造は、炭素原子で形成される脂環式構造を有するオレフィン単量体単位(すなわち、脂環式オレフィン単量体単位)、または脂環式オレフィン単量体単位と同視しうる単量体単位(以下、それらをまとめて脂環式オレフィン単量体単位という。)よりなる。極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)は、脂環式オレフィン単量体単位の他、その他の単量体単位を含んでいてもよい。極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)中の脂環式オレフィン単量体単位の割合は、特に限定されないが、通常30〜100重量%、好ましくは50〜100重量%、より好ましくは70〜100重量%である。脂環式オレフィン単量体単位の割合が少なすぎると、耐熱性に劣り好ましくない。脂環式オレフィン単量体単位以外の単量体単位としては、格別な限定はなく、目的に応じて適宜選択される。
極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)が有する極性基としては、特に限定されないが、アルコール性水酸基、フェノール性水酸基、カルボキシル基、アルコキシル基、エポキシ基、グリシジル基、オキシカルボニル基、カルボニル基、アミノ基、エステル基、カルボン酸無水物基、スルホン酸基、リン酸基などが挙げられるが、これらのなかでも、カルボキシル基、カルボン酸無水物基、及びフェノール性水酸基が好ましく、カルボン酸無水物基がより好ましい。なお、極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)は、2種以上の極性基を有するものであってもよい。また、極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)の極性基は、重合体の主鎖を構成する原子に直接結合していても、メチレン基、オキシ基、オキシカルボニルオキシアルキレン基、フェニレン基などの他の二価の基を介して結合していてもよい。極性基は、脂環式オレフィン単量体単位に結合していても、脂環式オレフィン単量体単位以外の単量体単位に結合していてもよい。極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)中の極性基を有する単量体単位の含有率は、特に制限されないが、極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)を構成する全単量体単位100モル%中、通常4〜60モル%、好ましくは8〜50モル%である。
本発明で用いる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)は、たとえば、以下の方法により得ることができる。すなわち、(1)極性基を有する脂環式オレフィンを、必要に応じて他の単量体を加えて、重合する方法、(2)極性基を有しない脂環式オレフィンを、極性基を有する単量体と共重合する方法、(3)極性基を有する芳香族オレフィンを、必要に応じて他の単量体を加えて、重合し、これにより得られる重合体の芳香環部分を水素化する方法、(4)極性基を有しない芳香族オレフィンを、極性基を有する単量体と共重合し、これにより得られる重合体の芳香環部分を水素化する方法、又は、(5)極性基を有しない脂環式オレフィン重合体に極性基を有する化合物を変性反応により導入する方法、もしくは(6)前述の(1)〜(5)のようにして得られる極性基(例えばカルボン酸エステル基など)を有する脂環式オレフィン重合体の極性基を、例えば加水分解することなどにより他の極性基(例えばカルボキシル基)に変換する方法などにより得ることができる。これらのなかでも、前述の(1)の方法によって得られる重合体が好適である。
本発明で用いる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)を得る重合法は開環重合や付加重合が用いられるが、開環重合の場合には得られた開環重合体を水素添加することが好ましい。
極性基を有する脂環式オレフィンの具体例としては、5−ヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチル−5−ヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−カルボキシメチル−5−ヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、9−ヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−メチル−9−ヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、9−カルボキシメチル−9−ヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、5−エキソ−6−エンド−ジヒドロキシカルボニルビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、9−エキソ−10−エンド−ジヒドロキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、などのカルボキシル基を有する脂環式オレフィン;ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物、テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン−9,10−ジカルボン酸無水物、ヘキサシクロ[10.2.1.13,10.15,8.02,11.04,9]ヘプタデカ−6−エン−13,14−ジカルボン酸無水物などのカルボン酸無水物基を有する脂環式オレフィン;9−メチル−9−メトキシカルボニルテトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、5−メトキシカルボニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチル−5−メトキシカルボニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エンなどのカルボン酸エステル基を有する脂環式オレフィン;(5−(4−ヒドロキシフェニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、9−(4−ヒドロキシフェニル)テトラシクロ[6.2.1.13,6.02,7]ドデカ−4−エン、N−(4−ヒドロキシフェニル)ビシクロ[2.2.1]ヘプト−5−エン−2,3−ジカルボキシイミドなどのフェノール性水酸基を有する脂環式オレフィンなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
極性基を有しない脂環式オレフィンの具体例としては、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(慣用名:ノルボルネン)、5−エチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ブチル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−エチリデン−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−メチリデン−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、5−ビニル−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−3,8−ジエン(慣用名:ジシクロペンタジエン)、テトラシクロ〔6.2.1.13,6.02,7〕ドデカ−4−エン(慣用名:テトラシクロドデセン)、9−メチル−テトラシクロ〔6.2.1.13,6.02,7〕ドデカ−4−エン、9−エチル−テトラシクロ〔6.2.1.13,6.02,7〕ドデカ−4−エン、9−メチリデン−テトラシクロ〔6.2.1.13,6.02,7〕ドデカ−4−エン、9−エチリデン−テトラシクロ〔6.2.1.13,6.02,7〕ドデカ−4−エン、9−メトキシカルボニル−テトラシクロ〔6.2.1.13,6.02,7〕ドデカ−4−エン、9−ビニル−テトラシクロ〔6.2.1.13,6.02,7〕ドデカ−4−エン、9−プロペニル−テトラシクロ〔6.2.1.13,6.02,7〕ドデカ−4−エン、9−フェニル−テトラシクロ〔6.2.1.13,6.02,7〕ドデカ−4−エン、テトラシクロ[9.2.1.02,10.03,8]テトラデカ−3,5,7,12−テトラエン、シクロペンテン、シクロペンタジエンなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
極性基を有しない芳香族オレフィンの例としては、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼンなどが挙げられる。これらの具体例が前記極性基を有する場合、極性基を有する芳香族オレフィンの例として挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
脂環式オレフィンや芳香族オレフィンと共重合することができる、極性基を有する脂環式オレフィン以外の、極性基を有する単量体としては、極性基を有するエチレン性不飽和化合物が挙げられ、その具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸化合物;無水マレイン酸、ブテニル無水コハク酸、テトラヒドロ無水フタル酸、無水シトラコン酸などの不飽和カルボン酸無水物;などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
脂環式オレフィンや芳香族オレフィンと共重合することができる、脂環式オレフィン以外の、極性基を有しない単量体としては、極性基を有しないエチレン性不飽和化合物が挙げられ、その具体例としては、エチレン、プロピレン、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、3−メチル−1−ブテン、3−メチル−1−ペンテン、3−エチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ペンテン、4−メチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ヘキセン、4,4−ジメチル−1−ペンテン、4−エチル−1−ヘキセン、3−エチル−1−ヘキセン、1−オクテン、1−デセン、1−ドデセン、1−テトラデセン、1−ヘキサデセン、1−オクタデセン、1−エイコセンなどの炭素数2〜20のエチレン又はα−オレフィン;1,4−ヘキサジエン、4−メチル−1,4−ヘキサジエン、5−メチル−1,4−ヘキサジエン、1,7−オクタジエンなどの非共役ジエン;などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
本発明で用いる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)の分子量は、特に限定されないが、テトロヒドロフランを溶媒として用いたゲルパーミエーションクロマトグラフィにより測定されるポリスチレン換算の重量平均分子量で、1,000〜1,000,000の範囲であることが好ましく、3,000〜500,000の範囲であることがより好ましく、特に好ましくは、5,000〜300,000の範囲である。重量平均分子量を上記範囲とすることにより、得られるプリプレグの機械的強度および作業性を良好なものとすることができる。
本発明で用いる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)を、開環重合法により得る場合の重合触媒としては、従来公知のメタセシス重合触媒を用いることができる。メタセシス重合触媒としては、Mo,W,Nb,Ta,Ruなどの原子を含有してなる遷移金属化合物が例示され、なかでも、Mo,W又はRuを含有する化合物は重合活性が高くて好ましい。特に好ましいメタセシス重合触媒の具体的な例としては、(1)ハロゲン基、イミド基、アルコキシ基、アリロキシ基又はカルボニル基を配位子として有する、モリブデンあるいはタングステン化合物を主触媒とし、有機金属化合物を第二成分とする触媒や、(2)Ruを中心金属とする金属カルベン錯体触媒を挙げることができる。
上記(1)の触媒で主触媒として用いられる化合物の例としては、MoCl、MoBrなどのハロゲン化モリブデン化合物やWCl、WOCl、タングステン(フェニルイミド)テトラクロリド・ジエチルエーテルなどのハロゲン化タングステン化合物が挙げられる。また、上記(1)の触媒で、第二成分として用いられる有機金属化合物としては、周期表第1族、2族、12族、13族又は14族の有機金属化合物を挙げることができる。なかでも、有機リチウム化合物、有機マグネシウム化合物、有機亜鉛化合物、有機アルミニウム化合物、有機スズ化合物が好ましく、有機リチウム化合物、有機アルミニウム化合物、有機スズ化合物が特に好ましい。有機リチウム化合物としては、n−ブチルリチウム、メチルリチウム、フェニルリチウム、ネオペンチルリチウム、ネオフィルリチウムなどを挙げることができる。有機マグネシウムとしては、ブチルエチルマグネシウム、ブチルオクチルマグネシウム、ジヘキシルマグネシウム、エチルマグネシウムクロリド、n−ブチルマグネシウムクロリド、アリルマグネシウムブロミド、ネオペンチルマグネシウムクロリド、ネオフィルマグネシウムクロリドなどを挙げることができる。有機亜鉛化合物としては、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、ジフェニル亜鉛などを挙げることができる。有機アルミニウム化合物としては、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、ジエチルアルミニウムクロリド、エチルアルミニウムセスキクロリド、エチルアルミニウムジクロリド、ジエチルアルミニウムエトキシド、エチルアルミニウムジエトキシドなどを挙げることができ、さらに、これらの有機アルミニウム化合物と水との反応によって得られるアルミノキサン化合物も用いることができる。有機スズ化合物としては、テトラメチルスズ、テトラ(n−ブチル)スズ、テトラフェニルスズなどを挙げることができる。これらの有機金属化合物の量は、用いる有機金属化合物によって異なるが、主触媒の中心金属に対して、モル比で、0.1〜10,000倍が好ましく、0.2〜5,000倍がより好ましく、0.5〜2,000倍が特に好ましい。
また、上記(2)のRuを中心金属とする金属カルベン錯体触媒としては、(1,3−ジメシチル−イミダゾリジン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリデンルテニウムジクロリド、トリシクロヘキシルホスフィン−〔1,3−ビス(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,5−ジブロモイミダゾール−2−イリデン〕−〔ベンジリデン〕ルテニウムジクロリド、4−アセトキシベンジリデン(ジクロロ)(4,5−ジブロモ−1,3−ジメシチル−4−イミダゾリン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウムなどが挙げられる。
メタセシス重合触媒の使用割合は、重合に用いる単量体に対して、(メタセシス重合触媒中の遷移金属:単量体)のモル比で、通常1:100〜1:2,000,000の範囲であり、好ましくは1:200〜1:1,000,000の範囲である。触媒量が多すぎると触媒除去が困難となり、少なすぎると十分な重合活性が得られないおそれがある。
重合反応は、通常、有機溶媒中で行なう。用いられる有機溶媒は、重合体が所定の条件で溶解又は分散し、重合に影響しないものであれば、特に限定されないが、工業的に汎用されているものが好ましい。有機溶媒の具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素;シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トリメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、ジエチルシクロヘキサン、デカヒドロナフタレン、ビシクロヘプタン、トリシクロデカン、ヘキサヒドロインデンシクロヘキサン、シクロオクタンなどの脂環族炭化水素;ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素;ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンなどのハロゲン系脂肪族炭化水素;クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどのハロゲン系芳香族炭化水素;ニトロメタン、ニトロベンゼン、アセトニトリルなどの含窒素炭化水素系溶媒;ジエチルエ−テル、テトラヒドロフランなどのエ−テル系溶媒;アニソール、フェネトールなどの芳香族エーテル系溶媒;などを挙げることができる。これらの中でも、工業的に汎用されている芳香族炭化水素系溶媒や脂肪族炭化水素系溶媒、脂環族炭化水素系溶媒、エーテル系溶剤、芳香族エーテル系溶媒が好ましい。
有機溶媒の使用量は、重合溶液中の単量体の濃度が、1〜50重量%となる量であることが好ましく、2〜45重量%となる量であることがより好ましく、3〜40重量%となる量であることが特に好ましい。単量体の濃度が1重量%未満の場合は生産性が悪くなり、50重量%を超えると、重合後の溶液粘度が高すぎて、その後の水素添加反応が困難となる場合がある。
重合反応は、重合に用いる単量体とメタセシス重合触媒とを混合することにより開始される。これらを混合する方法としては、単量体溶液にメタセシス重合触媒溶液を加えてもよいし、その逆でもよい。用いるメタセシス重合触媒が、主触媒である遷移金属化合物と第二成分である有機金属化合物とからなる混合触媒である場合には、単量体溶液に混合触媒の反応液を加えてもよいし、その逆でもよい。また、単量体と有機金属化合物との混合溶液に遷移金属化合物溶液を加えてもよいし、その逆でもよい。さらに、単量体と遷移金属化合物の混合溶液に有機金属化合物を加えてもよいし、その逆でもよい。
重合温度は特に制限はないが、通常、−30℃〜200℃、好ましくは0℃〜180℃である。重合時間は、特に制限はないが、通常、1分間〜100時間である。
得られる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)の分子量を調整する方法としては、ビニル化合物又はジエン化合物を適当量添加する方法を挙げることができる。分子量調整に用いるビニル化合物は、ビニル基を有する有機化合物であれば特に限定されないが、1−ブテン、1−ペンテン、1−ヘキセン、1−オクテンなどのα−オレフィン類;スチレン、ビニルトルエンなどのスチレン類;エチルビニルエーテル、i−ブチルビニルエーテル、アリルグリシジルエーテルなどのエーテル類;アリルクロライドなどのハロゲン含有ビニル化合物;酢酸アリル、アリルアルコール、グリシジルメタクリレートなど酸素含有ビニル化合物、アクリルアミドなどの窒素含有ビニル化合物などを挙げることができる。分子量調整に用いるジエン化合物としては、1,4−ペンタジエン、1,4−ヘキサジエン、1,5−ヘキサジエン、1,6−ヘプタジエン、2−メチル−1,4−ペンタジエン、2,5−ジメチル−1,5−ヘキサジエンなどの非共役ジエン、又は、1,3−ブタジエン、2−メチル−1,3−ブタジエン、2,3−ジメチル−1,3−ブタジエン、1,3−ペンタジエン、1,3−ヘキサジエンなどの共役ジエンを挙げることができる。ビニル化合物又はジエン化合物の添加量は、目的とする分子量に応じて、重合に用いる単量体に対して、0.1〜10モル%の間で任意に選択することができる。
本発明で用いる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)を、付加重合法により得る場合の重合触媒としては、たとえば、チタン、ジルコニウム又はバナジウム化合物と有機アルミニウム化合物とからなる触媒が好適に用いられる。これらの重合触媒は、それぞれ単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。重合触媒の量は、重合触媒中の金属化合物:重合に用いる単量体のモル比で、通常、1:100〜1:2,000,000の範囲である。
本発明で用いる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)として、開環重合体の水素添加物を用いる場合の、開環重合体に対する水素添加は、通常、水素添加触媒を用いて行われる。水素添加触媒は特に限定されず、オレフィン化合物の水素添加に際して一般的に使用されているものを適宜採用すればよい。水素添加触媒の具体例としては、たとえば、酢酸コバルトとトリエチルアルミニウム、ニッケルアセチルアセトナートとトリイソブチルアルミニウム、チタノセンジクロリドとn−ブチルリチウム、ジルコノセンジクロリドとsec−ブチルリチウム、テトラブトキシチタネートとジメチルマグネシウムのような遷移金属化合物とアルカリ金属化合物との組み合わせからなるチーグラー系触媒;ジクロロトリス(トリフェニルホスフィン)ロジウム、特開平7−2929号公報、特開平7−149823号公報、特開平11−209460号公報、特開平11−158256号公報、特開平11−193323号公報、特開平11−209460号公報などに記載されている、たとえば、ビス(トリシクロヘキシルホスフィン)ベンジリジンルテニウム(IV)ジクロリドなどのルテニウム化合物からなる貴金属錯体触媒;などの均一系触媒が挙げられる。また、ニッケル、パラジウム、白金、ロジウム、ルテニウムなどの金属を、カーボン、シリカ、ケイソウ土、アルミナ、酸化チタンなどの担体に担持させた不均一触媒、たとえば、ニッケル/シリカ、ニッケル/ケイソウ土、ニッケル/アルミナ、パラジウム/カーボン、パラジウム/シリカ、パラジウム/ケイソウ土、パラジウム/アルミナなどを用いることもできる。また、上述したメタセシス重合触媒をそのまま、水素添加触媒として用いることも可能である。
水素添加反応は、通常、有機溶媒中で行う。有機溶媒は生成する水素添加物の溶解性により適宜選択することができ、上述した重合反応に用いる有機溶媒と同様の有機溶媒を使用することができる。したがって、重合反応後、有機溶媒を入れ替えることなく、そのまま水素添加触媒を添加して反応させることもできる。さらに、上述した重合反応に用いる有機溶媒の中でも、水素添加反応に際して反応しないという観点から、芳香族炭化水素系溶媒や脂肪族炭化水素系溶媒、脂環族炭化水素系溶媒、エーテル系溶媒、芳香族エーテル系溶媒が好ましく、芳香族エーテル系溶媒がより好ましい。
水素添加反応条件は、使用する水素添加触媒の種類に応じて適宜選択すればよい。反応温度は、通常、−20〜250℃、好ましくは−10〜220℃、より好ましくは0〜200℃である。−20℃未満では反応速度が遅くなり、逆に250℃を超えると副反応が起こりやすくなる。水素の圧力は、通常、0.01〜10.0MPa、好ましくは0.05〜8.0MPaである。水素圧力が0.01MPa未満では水素添加速度が遅くなり、10.0MPaを超えると高耐圧反応装置が必要となる。
水素添加反応の時間は、水素添加率をコントロールするために適宜選択される。反応時間は、通常、0.1〜50時間の範囲であり、重合体中の主鎖の炭素−炭素二重結合100モル%のうち50モル%以上、好ましくは70モル%以上、より好ましくは80モル%以上、特に好ましくは90モル%以上を水素添加することができる。
水素添加反応を行った後、水素添加反応に用いた触媒を除去する処理を行ってもよい。触媒の除去方法は特に制限されず、遠心分離、濾過などの方法が挙げられる。さらに、水やアルコールなどの触媒不活性化剤を添加したり、また活性白土、アルミナ、珪素土などの吸着剤を添加したりして、触媒の除去を促進させることができる。
本発明で用いられる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)は、重合や水素添加反応後の重合体溶液として使用しても、溶媒を除去した後に使用してもどちらでもよいが、樹脂組成物を調製する際に添加剤の溶解や分散が良好になるとともに、工程が簡素化できるため、重合体溶液として使用するのが好ましい。
本発明で用いる第1樹脂組成物中における、第1樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)の配合量は、第1樹脂層とした際における固形分全体に対する、第1樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)の含有比率が、通常、20〜90重量%、好ましくは25〜80重量%、より好ましくは40〜75重量%となるような範囲とすることが好ましい。本発明においては、第1樹脂層中における第1樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)の含有比率を上記範囲とすることにより、得られるプリプレグの基板への加熱積層時に流動せず、厚さが変わりにくい第1樹脂層を形成することができるとともに、得られるプリプレグを硬化して得られる硬化成形体の第1樹脂層側の表面粗度を低く抑えながら、表面にめっき導体層を形成した場合、めっき導体とのピール強度を向上させることが可能となる。
また、本発明で用いる第1樹脂組成物は、第1樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)に加えて、第1樹脂層の硬化を促進し、当該層の硬化物の機械的強度や耐熱性を向上させる観点から硬化剤(A2)を含有するのが好ましい。硬化剤(A2)は、特に限定されず、一般の電気絶縁膜形成用の樹脂組成物に配合される硬化剤を用いることができる。硬化剤(A2)としては、第1樹脂組成物を構成する第1樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)の備える極性基と反応して結合を形成することができる官能基を2個以上有する化合物を用いることが好ましい。
たとえば、極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)として、カルボキシル基やカルボン酸無水物基、フェノール性水酸基を有するものを用いる場合に好適に用いられる硬化剤としては、多価エポキシ化合物、多価イソシアナート化合物、多価アミン化合物、多価ヒドラジド化合物、アジリジン化合物、塩基性金属酸化物、有機金属ハロゲン化物などが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
多価エポキシ化合物としては、たとえば、フェノールノボラック型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、クレゾール型エポキシ化合物、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、水素添加ビスフェノールA型エポキシ化合物などのグリシジルエーテル型エポキシ化合物;脂環式エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、グリシジルアミン型エポキシ化合物、フルオレン系エポキシ化合物、多官能エポキシ化合物、イソシアヌレート型エポキシ化合物、リン含有エポキシ化合物などの多価エポキシ化合物;などの分子内に2以上のエポキシ基を有する化合物が挙げられ、これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。これらのなかでも、本発明のプリプレグの機械物性を良好なものとすることができるという点より、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ポリフェノール型エポキシ化合物や、脂環式オレフィン構造又はフルオレン構造を有するエポキシ樹脂が好ましい。さらに、樹脂組成物を硬化して得られる硬化成形体の耐熱性や耐水性を良好なものにするという観点から、脂環式オレフィン構造を有するエポキシ樹脂が特に好ましい。なお、これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
ビスフェノールA型エポキシ化合物としては、たとえば、商品名「jER827、jER828、jER828EL、jER828XA、jER834」(以上、三菱化学社製)、商品名「エピクロン840、エピクロン840−S、エピクロン850、エピクロン850−S、エピクロン850−LC」(以上、DIC社製、「エピクロン」は登録商標)などが挙げられる。ポリフェノール型エポキシ化合物としては、たとえば、商品名「1032H60、XY−4000」(以上、三菱化学社製)などが挙げられる。脂環式オレフィン構造又はフルオレン構造を有するエポキシ樹脂としては、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂〔たとえば、商品名「エピクロンHP7200L、エピクロンHP7200、エピクロンHP7200H、エピクロンHP7200HH、エピクロンHP7200HHH」(以上、DIC社製);商品名「Tactix558」(ハンツマン・アドバンスト・マテリアル社製);商品名「XD−1000−1L、XD−1000−2L」(以上、日本化薬社製)〕や、フルオレン骨格を有するエポキシ樹脂〔たとえば、商品名「オンコートEX−1010、オンコートEX−1011、オンコートEX−1012、オンコートEX−1020、オンコートEX−1030、オンコートEX−1040、オンコートEX−1050、オンコートEX−1051」(以上、長瀬産業社製、「オンコート」は登録商標);商品名「オグソールPG−100、オグソールEG−200、オグソールEG−250)」(以上、大阪ガスケミカル社製、「オグソール」は登録商標)〕などが挙げられる。
多価イソシアナート化合物としては、炭素数6〜24の、ジイソシアナート類及びトリイソシアナート類が好ましい。ジイソシアナート類の例としては、2,4−トリレンジイソシアナート、2,6−トリレンジイソシアナート、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、p−フェニレンジイソシアナートなどが挙げられる。トリイソシアナート類の例としては、1,3,6−ヘキサメチレントリイソシアナート、1,6,11−ウンデカントリイソシアナート、ビシクロヘプタントリイソシアナートなどが挙げられ、これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
多価アミン化合物としては、2個以上のアミノ基を有する炭素数4〜30の脂肪族多価アミン化合物、芳香族多価アミン化合物などが挙げられ、グアニジン化合物のように非共役の窒素−炭素二重結合を有するものは含まれない。脂肪族多価アミン化合物としては、ヘキサメチレンジアミン、N,N’−ジシンナミリデン−1,6−ヘキサンジアミンなどが挙げられる。芳香族多価アミン化合物としては、4,4’−メチレンジアニリン、m−フェニレンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4’−(m−フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、4,4’−(p−フェニレンジイソプロピリデン)ジアニリン、2,2’−ビス[4−(4−アミノフェノキシ)フェニル]プロパン、1,3,5−ベンゼントリアミンなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
多価ヒドラジド化合物の例としては、イソフタル酸ジヒドラジド、テレフタル酸ジヒドラジド、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジド、イタコン酸ジヒドラジド、トリメリット酸ジヒドラジド、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸ジヒドラジド、ピロメリット酸ジヒドラジドなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
アジリジン化合物としては、トリス−2,4,6−(1−アジリジニル)−1,3,5−トリアジン、トリス[1−(2−メチル)アジリジニル]ホスフィノキシド、ヘキサ[1−(2−メチル)アジリジニル]トリホスファトリアジンなどが挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。
上述した硬化剤の中でも、極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)の極性基との反応性が緩やかであり、樹脂組成物の扱いが容易となる観点から、多価エポキシ化合物が好ましく、グリシジルエーテル型や脂環縮合型の多価エポキシ化合物が特に好ましく用いられる。
本発明で用いる第1樹脂組成物中における、硬化剤(A2)の配合量は、第1樹脂層とした際における固形分全体に対する、硬化剤(A2)の含有比率が、好ましくは5〜50重量%、より好ましくは10〜40重量%、さらに好ましくは15〜30重量%となるような範囲とすることが好ましい。第1樹脂層中における硬化剤(A2)の含有比率を上記範囲とすることにより、プリプレグの硬化成形体の機械的強度及び電気特性を良好なものとすることができるため、好ましい。
また、本発明で用いる第1樹脂組成物は、第1樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)、及び硬化剤(A2)に加えて、無機フィラー(A3)をさらに含有していることが好ましい。無機フィラー(A3)をさらに含有させることにより、得られるプリプレグの基板への加熱積層時に流動せず厚さが変わりにくい第1樹脂層を形成することができるとともに、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化成形体の第1樹脂層側の表面粗度を小さく抑えながら、ピール強度の大きいものとすることができる。
本発明で用いる無機フィラー(A3)としては、特に限定されないが、たとえば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、水和アルミナ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、クレーなどが挙げられる。これらのなかでも、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化成形体の表面粗化処理に使用される過マンガン酸塩の水溶液などの酸化性化合物により、分解もしくは溶解しないものが好ましく、特にシリカが好ましい。過マンガン酸塩の水溶液などの酸化性化合物により、無機フィラーが分解もしくは溶解してしまうと、エッチング処理によって深い穴ができることがあるためである。
また、本発明においては、第1樹脂組成物に含有させる無機フィラー(A3)としては、カップリング剤などにより予め表面処理してあるものであっても、表面処理をしていないものであってもよい。なお、表面処理は、後述の無機フィラー(B3)と同様にして行うことができる。
さらに、無機フィラー(A3)としては、得られるプリプレグの誘電特性を低下させない非導電性のものであることが好ましい。また、無機フィラー(A3)の形状は、特に限定されず、球状、繊維状、板状などであってもよいが、分散性を良好にし、樹脂組成物の硬化物の表面粗度を安定的に小さく抑えるために、微細な球状であることが好ましい。
無機フィラー(A3)の平均粒子径は、好ましくは0.01〜0.5μmであり、より好ましくは0.1〜0.5μm、特に好ましくは0.15〜0.4μmである。無機フィラー(A3)の平均粒子径を前記範囲とすることにより、プリプレグの表面粗度をより適切な範囲とすることができる。なお、平均粒子径は、粒度分布測定装置により測定することができる。
本発明で用いる第1樹脂組成物中における、無機フィラー(A3)の配合量は、第1樹脂層とした際における固形分全体に対する、無機フィラー(A3)の含有比率を、好ましくは1〜50重量%、より好ましくは2〜40重量%、さらに好ましくは3〜30重量%となるような範囲とすることが好ましい。第1樹脂層中における無機フィラー(A3)の含有比率を上記範囲とすることにより、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化成形体の第1樹脂層側の面の表面粗度を小さく保ちながら、線膨張係数の低減効果をより高めることができる。
また、本発明で用いる第1樹脂組成物には、必要に応じて、硬化促進剤を含有していてもよい。硬化促進剤としては特に限定されないが、たとえば、脂肪族ポリアミン、芳香族ポリアミン、第2級アミン、第3級アミン、イミダゾール誘導体、有機酸ヒドラジド、ジシアンジアミド及びその誘導体、尿素誘導体などが挙げられるが、これらのなかでも、イミダゾール誘導体が特に好ましい。
イミダゾール誘導体としては、イミダゾール骨格を有する化合物であればよく、特に限定されないが、たとえば、2−エチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、ビス−2−エチル−4−メチルイミダゾール、1−メチル−2−エチルイミダゾール、2−イソプロピルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾールなどのアルキル置換イミダゾール化合物;2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、1−ベンジル−2−エチルイミダゾール、1−ベンジル−2−フェニルイミダゾール、ベンズイミダゾール、2−エチル−4−メチル−1−(2’−シアノエチル)イミダゾールなどのアリール基やアラルキル基などの環構造を含有する炭化水素基で置換されたイミダゾール化合物;などが挙げられる。これらは1種を単独で、又は2種類以上を組み合わせて使用することができる。
硬化促進剤を配合する場合における配合量は、使用目的に応じて適宜選択すればよいが、第1樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)100重量部に対して、好ましくは、0.1〜20重量部、より好ましくは0.1〜10重量部、さらに好ましくは、0.1〜5重量部である。
さらに、本発明で用いる第1樹脂組成物には、プリプレグの難燃性を向上させる目的で、例えば、ハロゲン系難燃剤やリン酸エステル系難燃剤などの一般の電気絶縁膜形成用の樹脂組成物に配合される難燃剤を配合してもよい。難燃剤を配合する場合の配合量は、第1樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)100重量部に対して、好ましくは100重量部以下であり、より好ましくは60重量部以下である。
また、本発明で用いる第1樹脂組成物には、さらに必要に応じて、難燃助剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、老化防止剤、紫外線吸収剤(レーザー加工性向上剤)、レベリング剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、天然油、合成油、ワックス、乳剤、磁性体、誘電特性調整剤、靭性剤などの任意成分を配合してもよい。これらの任意成分の配合割合は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択すればよい。
本発明で用いる第1樹脂組成物の製造方法としては、特に限定されるものではなく、上記各成分を、そのまま混合してもよいし、有機溶剤に溶解もしくは分散させた状態で混合してもよいし、上記各成分の一部を有機溶剤に溶解もしくは分散させた状態の組成物を調製し、当該組成物に残りの成分を混合してもよい。
(第2樹脂組成物)
次いで、第2樹脂層を形成するための第2樹脂組成物について説明する。本発明で用いる第2樹脂組成物は、上述した第1樹脂組成物とは異なる組成を有する。すなわち、それぞれの樹脂組成物を構成する樹脂及びその他成分の種類や含有量、樹脂の分子量等の少なくとも1つが異なっている。なお、本発明のプリプレグにおいては、上述した第1樹脂層と、第2樹脂層中に含まれる繊維基材との間には、後述するように、第2樹脂組成物からなり、かつ、繊維基材しないB層が介在するが、当該B層は繊維基材表面の凹凸を第1樹脂層に直接伝えない緩衝能を発揮しうる。すなわち、B層は緩衝層として機能する。特に、本発明においては、第1樹脂層を形成する第1樹脂組成物と第2樹脂層を形成する第2樹脂組成物とが異なる組成を有することで、前記B層と第1樹脂層との界面が形成され易くなり、前記緩衝能が良好に発揮されるものと推定される。
本発明で用いる第2樹脂組成物に含有される第2樹脂としては、特に限定されないが、上述した第1樹脂組成物に含有される第1樹脂と同様に、架橋可能な官能基又は架橋性の炭素―炭素不飽和結合を有する樹脂であることが好ましい。第2樹脂の具体例としては、上述した第1樹脂と同様のものを挙げることができる。第2樹脂としては、第1樹脂と同様の観点から、極性基を含有する脂環式オレフィン重合体が好ましい。以下、第2樹脂組成物に含有させる第2樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体を、「極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)」とし、第2樹脂として極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)を使用する場合を例示して説明する。なお、以下の説明は、極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)以外の樹脂を使用する場合も同様に適宜適用可能である。
第2樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)としては、たとえば、上述した第1樹脂組成物に用いる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)と同様のものを用いることができるが、第2樹脂層の硬化物の弾性率や耐熱性を良好なものにする観点より、第1樹脂組成物に用いる極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1)と異なる樹脂組成や分子量を有するものを用いることが好ましい。
本発明で用いる第2樹脂組成物中における、第2樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)の配合量は、第2樹脂層とした際における固形分全体に対する、極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)の含有比率が、1〜30重量%、より好ましくは1.5〜20重量%、さらに好ましくは2〜10重量%となるような範囲とすることが好ましい。本発明においては、第2樹脂層中における極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)の含有比率を上記範囲とすることにより、本発明のプリプレグの成形性や作業時の折れや粉落ち性を良好にしつつ、第2樹脂層を、得られるプリプレグの基板への加熱積層時に流動性がよく、積層平坦性や基板密着性に優れたものとすることができる。
また、本発明で用いる第2樹脂組成物は、第2樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)に加えて、硬化剤(B2)を含有していてもよい。硬化剤(B2)としては、特に限定されず、たとえば、上述した第1樹脂組成物に用いる硬化剤(A2)と同様のものを用いることができる。
本発明で用いる第2樹脂組成物における、硬化剤(B2)の配合量は、第2樹脂層とした際における固形分全体に対する、硬化剤(B2)の含有比率が、好ましくは3〜35重量%、より好ましくは5〜30重量%、さらに好ましくは10〜25重量%となるような範囲とすることが好ましい。第2樹脂層中における硬化剤(B2)の含有比率を上記範囲とすることにより、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化成形体の機械的強度及び電気特性を良好なものとすることができるため、好ましい。
さらに、本発明で用いる第2樹脂組成物は、第2樹脂としての極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)、及び硬化剤(B2)に加えて、無機フィラー(B3)をさらに含有していることが好ましい。無機フィラー(B3)をさらに含有させることにより、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化成形体を、線膨張係数の低いものとすることができる。
本発明で用いる無機フィラー(B3)としては、特に限定されないが、たとえば、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸ジルコニウム、水和アルミナ、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、シリカ、タルク、クレーなどが挙げられる。これらのなかでも、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化成形体の電気特性や耐熱性を向上させる観点でシリカが好ましい。
また、本発明においては、第2樹脂組成物に含有させる無機フィラー(B3)としては、表面処理剤でその表面を処理してなる無機フィラーが好ましく、このような表面処理フィラーを用いることにより、無機フィラーを多量に添加しても良好に分散させることができ、第2樹脂層の硬化物の弾性率を大きくでき、また、線膨張係数を小さくすることができる。
本発明で用いる無機フィラー(B3)において、表面処理に用いられる表面処理剤としては特に限定されないが、シランカップリング剤や、ステアリン酸などの有機酸などが挙げられるが、無機フィラーの分散性に優れ、樹脂組成物の流動性が良好となるという点より、シランカップリング剤が好ましい。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1)が備える極性基と反応し得る官能基を有するシランカップリング剤が好ましく、このような官能基としては、たとえば、アミノ基、カルボキシル基、メタクリロイル基、イソシアネート基、エポキシ基などが挙げられ、これらのなかでも、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基が好ましく、アミノ基がより好ましい。
表面処理剤として、シランカップリング剤を用いる場合における、無機フィラー(B3)の表面処理量は、表面処理前の無機フィラーの量を基準(100重量%)として、好ましくは0.1〜2重量%、より好ましくは0.5〜1.5重量%である。
また、無機フィラー(B3)としては、得られる電気絶縁層の誘電特性を低下させない非導電性のものであることが好ましい。また、無機フィラー(B3)の形状は、特に限定されず、球状、繊維状、板状などであってもよいが、分散性や樹脂組成物の樹脂流動性を良好なものとするために、微細な球状であることが好ましい。
無機フィラー(B3)の平均粒子径は、好ましくは0.2〜3μmであり、より好ましくは0.25〜1μmである。無機フィラー(B3)の平均粒子径を前記範囲とすることにより、第2樹脂組成物の繊維基材への含浸性を高め、得られるプリプレグの基板への加熱積層時に第2樹脂層の流動性を向上させることができる。
本発明で用いる第2樹脂組成物における、無機フィラー(B3)の配合量は、第2樹脂層とした際における含有比率が、上述した第1樹脂層に含まれる無機フィラー(A3)の含有比率(含有比率0重量%の場合を含む。)よりも多いものとすることが好ましく、具体的には、第2樹脂層とした際における固形分全体(繊維基材を除く)に対する、無機フィラー(B3)の含有比率が、好ましくは50〜85重量%、より好ましくは55〜80重量%、さらに好ましくは60〜70重量%となるような範囲とすることが好ましい。本発明においては、第2樹脂層中における無機フィラー(B3)の含有比率を上記範囲とすることにより、本発明のプリプレグを硬化してなる硬化成形体の線膨張係数を低く抑えることができ、これにより、該硬化成形体を耐熱性に優れたものとすることができる。
また、本発明で用いる第2樹脂組成物には、上述した第1樹脂組成物と同様に、例えば、硬化促進剤や、難燃剤を配合してもよいし、さらに必要に応じて、難燃助剤、耐熱安定剤、耐候安定剤、老化防止剤、紫外線吸収剤(レーザー加工性向上剤)、レベリング剤、帯電防止剤、スリップ剤、アンチブロッキング剤、防曇剤、滑剤、染料、天然油、合成油、ワックス、乳剤、磁性体、誘電特性調整剤、靭性剤などの任意成分を配合してもよい。これらの任意成分の配合割合は、本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択すればよい。
本発明で用いる第2樹脂組成物の製造方法としては、特に限定されるものではなく、上記各成分を、そのまま混合してもよいし、有機溶剤に溶解もしくは分散させた状態で混合してもよいし、上記各成分の一部を有機溶剤に溶解もしくは分散させた状態の組成物を調製し、当該組成物に残りの成分を混合してもよい。
(プリプレグ)
次いで、本発明のプリプレグについて説明する。本発明のプリプレグは、上述した第1樹脂組成物からなる第1樹脂層と、上述した第2樹脂組成物からなる第2樹脂層とを備え、第2樹脂層中に繊維基材が含有されてなるものである。また、本発明のプリプレグにおいては、第2樹脂層は、繊維基材を含む繊維基材含有層と、繊維基材含有層における第1樹脂層側とは反対側に位置し、繊維基材を含有しないA層と、繊維基材含有層における第1樹脂層側に位置し、繊維基材を含有しないB層と、を備える。そして、本発明のプリプレグにおいては、第2樹脂層を構成するB層の厚みが、第1樹脂層の厚みよりも小さいものである。
ここで、図1に、本発明に係るプリプレグの一例を示す概略構成図を示す。図1に示すように、本発明のプリプレグは、第1樹脂層10と、第2樹脂層20とを備え、第2樹脂層20が、第1樹脂層10側から、B層(上側第2樹脂層)21、繊維基材含有層22、A層(下側第2樹脂層)23を備えるような構成とすることができる。第1樹脂層10は、たとえば、めっき法により、その表面にめっき導体を形成するための被めっき層として用いられ、また、第2樹脂層20は、たとえば、その表面において基板と接着するための接着層として用いられる。この場合、得られるプリプレグの基板への加熱積層時には、第1樹脂層は流動することなく厚さが変化せず、表面平坦性に優れた状態を維持しうることが好ましく、一方、第2樹脂層は流動性を示し、A層23において、プリプレグの積層対象である基板に対し優れた密着性を発揮しうることが好ましい。
第1樹脂層10は、第1樹脂組成物からなる層である。また、B層21は、第2樹脂組成物からなる層であり、第1樹脂層10と接触し、かつ、繊維基材を含有しない層であり、その厚みt2が、第1樹脂層10の厚みt1よりも薄い層である。繊維基材含有層22は、繊維基材と第2樹脂組成物とから形成される層であり、繊維基材中に第2樹脂組成物が含浸されることにより形成されている。さらに、A層23は、第2樹脂組成物からなる層であり、繊維基材含有層22と合一し、かつ、B層21とは反対側に形成される層である。本発明のプリプレグにおいて、B層21の厚みt2は、第1樹脂層10と繊維基材含有層22との間の距離に相当する。
以下、図1を適宜、参照しながら、本発明のプリプレグおよびその製造方法について詳細に説明する。本発明のプリプレグは、以下の(1)又は(2)の製造方法により製造される。
(1)第1樹脂組成物により第1樹脂層10を形成する工程Aと、形成した第1樹脂層10の上に、繊維基材を重ねる工程Bと、この工程Bの後に、第2樹脂組成物を繊維基材に含浸させて第2樹脂層20を形成する工程Cと、を経る方法。なお、この(1)の製造方法においては、工程Cにおいて、第2樹脂組成物を繊維基材に含浸させる際に、繊維基材と第1樹脂層10との間にB層21が形成されることとなる。
また、この(1)の製造方法においては、(1a)の方法として、上記工程Bに代えて、第1樹脂層10の上に繊維基材を重ねる前に、形成した第1樹脂層10の上に、第2樹脂組成物からなるB層21を形成する工程B’と、第2樹脂組成物からなるB層21を介して、繊維基材を重ねる工程B’’とを経た後に、第2樹脂組成物を繊維基材に含浸させて繊維基材含有層22およびA層23を形成する工程Cを行うような方法を採用してもよい。
(2)第1樹脂組成物により第1樹脂層10を形成する工程Aと、形成した第1樹脂層10の上に、第2樹脂組成物を含浸させた繊維基材を重ねて第2樹脂層20を形成する工程Dと、を経る方法。
なお、この(2)の製造方法においては、(2a)の方法として、第1樹脂層10の上に、第2樹脂組成物を含浸させた繊維基材を重ねて第2樹脂層20の一部を形成する工程Dを経た後に、繊維基材上に、第2樹脂組成物をさらに塗布または流延させることによって、第2樹脂層20を形成する方法を採用してもよい。
前記(1)の方法では、上述した第1樹脂組成物を支持体上に塗布、散布又は流延し、これを乾燥することで、第1樹脂層10を形成し、次いで、第1樹脂層10上に、繊維基材を重ねて、上述した第2樹脂組成物を繊維基材に含浸させながら、繊維基材上に塗布又は流延させ、乾燥させることにより、第1樹脂層10上に、第1樹脂層10側から順に、B層21、繊維基材含有層22、A層23を形成する方法により製造することができる。本方法においては、第1樹脂層10上に、繊維基材を重ねた状態にて、第2樹脂組成物を繊維基材に含浸させながら、繊維基材上に塗布又は流延させることにより、繊維基材に含浸した第2樹脂組成物のうち一部が、第1樹脂層10との界面まで到達し、繊維基材から滲み出ることにより、第1樹脂層10と繊維基材との間に、B層21が、極薄い厚み、具体的には、第1樹脂層よりも小さい厚み(B層21の厚みt2<第1樹脂層の厚みt1)で形成されることとなる。そして、これにより、B層21が、第1樹脂層10と繊維基材との間に介在し、これら第1樹脂層10と繊維基材とが直接接触しないための緩衝層として存在することとなる。
前記(1a)の方法では、上述した第1樹脂組成物を支持体上に塗布、散布又は流延し、これを乾燥することで、第1樹脂層10を形成し、次いで、上述した第2樹脂組成物を、第1樹脂層10上に塗布又は流延させ、第1樹脂層10上に、第2樹脂組成物からなる層を形成し、乾燥を行なわずに、この上に、繊維基材を重ねて、その上に、上述した第2樹脂組成物をさらに添加して繊維基材に含浸させながら、繊維基材上に塗布又は流延させ、乾燥させることにより、第1樹脂層10上に、第1樹脂層10側から順に、B層21、繊維基材含有層22、A層23を形成する方法により製造することができる。本方法においては、第2樹脂組成物を、第1樹脂層10上に塗布又は流延させることにより、第2樹脂組成物からなる層を形成する際には、B層21の厚みt2が、第1樹脂層の厚みt1よりも薄くなるような条件とすることが望ましい。特に、この場合には、第2樹脂組成物からなる層上に、繊維基材を重ねた際には、表面張力等により、第2樹脂組成物からなる層を構成する第2樹脂組成物のうちの一部が、繊維基材内に取り込まれる場合もあるため、このような現象を考慮した条件とすることが望ましい。
前記(2)と(2a)の方法は、繊維基材上に第2樹脂組成物を塗布等することで、繊維基材に、第2樹脂組成物を含浸させて第2樹脂層を形成するのではなく、予め繊維基材に第2樹脂組成物を含浸させたものを用いて第2樹脂層を形成する方法である。繊維基材への第2樹脂組成物の含浸は、例えば、任意の支持体の上に繊維基材を置いて、これに、第2樹脂組成物を塗布等することにより行うことができる。その際、さらに、保護フィルムを重ね、上側からローラーなどで押圧する(しごく)ことにより、第2樹脂組成物の繊維基材への含浸を促進してもよい。これらの方法では、予め繊維基材に第2樹脂組成物を含浸させておく工程が含まれ、その点で作業が煩雑になることから、本発明のプリプレグの製造方法としては、前記(1)又は(1a)の方法が好ましい。
なお、上記方法において、第1樹脂組成物を支持体上に塗布、散布又は流延する際や、第2樹脂組成物を、第1樹脂層10上又は繊維基材上に塗布、散布又は流延する際には、第1樹脂組成物又は第2樹脂組成物を、必要に応じて有機溶剤を添加して、塗布、散布又は流延することが好ましい。有機溶剤を添加した樹脂組成物を使用する場合は、第1樹脂組成物は、支持体上に塗布、散布又は流延して形成させた後、有機溶剤を乾燥することにより第1樹脂層が形成されるが、第2樹脂組成物を多段階で塗布又は流延させたり、含浸させたりする場合、途中で乾燥を行ってもよいし、所望の厚さとなるように塗布又は流延を行った最後に乾燥させてもよい。
また、上記方法で用いる支持体としては、樹脂フィルムや金属箔などが挙げられる。樹脂フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリアリレートフィルム、ナイロンフィルムなどが挙げられる。これらのフィルムのうち、耐熱性、耐薬品性、剥離性などの観点からポリエチレンテレフタレートフィルム又はポリエチレンナフタレートフィルムが好ましい。金属箔としては、銅箔、アルミ箔、ニッケル箔、クロム箔、金箔、銀箔などが挙げられる。なお、支持体の表面平均粗さRaは、通常、300nm以下、好ましくは150nm以下、より好ましくは100nm以下である。
さらに、繊維基材の材料としては、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、及び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、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、及び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、及び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、及びTガラス等の繊維を好適に用いることができる。また、繊維基材の形態としては、平織りもしくは綾織りなどの織物の形態、又は不織布の形態等が挙げられる。繊維基材の厚さは、繊維基材含有層22の厚みtgcに応じて決定すればよいが、プリプレグの薄膜化という観点より、30μm以下であることが好ましく、より好ましくは10〜30μmである。薄すぎると取り扱いが困難となり、厚すぎると相対的に樹脂層が薄くなり配線埋め込み性が不十分になる場合がある。
本発明においては、B層21の厚みt2は、第1樹脂層10の厚みt1未満であり、好ましくは0μm超、5μm以下であり、より好ましくは0μm超、2μm以下、さらに好ましくは0.1μm以上、1.5μm以下、特に好ましくは0.2μm以上、1.5μm以下である。本発明においては、第1樹脂層10と、繊維基材含有層22との間に、B層21を形成し、かつ、B層21の厚みt2を、上記範囲とするが、第1樹脂層と第2樹脂層との界面を良好に形成させる観点から0μm超の厚さが必要である。一方、B層の存在に影響されず、第2樹脂層とは異なる第1樹脂層の機能を充分に発揮させる観点からは、第1樹脂層10の厚みt1よりも薄くする必要がある。かかる構成をとることで、B層21が緩衝層として機能し、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化成形体を、表面粗さのバラツキが抑えられ、表面平坦性に優れたものとすることができる。また、これにより、第1樹脂層10側の面にめっき導体をめっき法により形成した場合における、めっきムラの発生を有効に防止することができる。結果として、前記硬化成形体は、ピール強度(硬化成形体とめっき導体との間の密着性)、微細配線形成性、及び電気特性に優れたものとなる。また、凹凸のある基板積層時には、第2樹脂組成物が流動しても繊維基材が動いたり、よれたりすることがなく、面内で特性バラツキのない多層基板が得られる。
なお、B層21以外の第1樹脂層10、繊維基材含有層22、及びA層23の厚みは、特に限定されないが、以下の範囲とすることが好ましい。
すなわち、第1樹脂層10の厚みt1は、B層21の厚みt2よりも厚いものであればよいが、第1樹脂層10の厚みt1の具体的な厚みは、好ましくは7μm以下であり、より好ましくは2〜7μmであり、さらに好ましくは2.5〜6μmである。第1樹脂層10の厚みt1を上記範囲とすることにより、得られる硬化成形体においてピール強度を良好なものとすることができる。また、第1樹脂層10としては、めっきムラの発生を有効に防止するという観点より、厚みバラツキが±1.5μmの範囲であることが好ましく、±1μmの範囲であることがより好ましく、±0.5μmの範囲であることがさらに好ましい。
また、繊維基材含有層22の厚みtgcは、好ましくは30μm以下であり、より好ましくは10〜30μmである。繊維基材含有層22の厚みtgcを上記範囲とすることにより、得られる硬化成形体において配線埋め込み性や弾性率を良好なものとすることができる。さらに、A層23の厚みt2は、本発明のプリプレグの総厚み(すなわち、t1+t2+tgc+t2)に対して、好ましくは25%以上、より好ましくは25〜70%、さらに好ましくは40〜65%の割合とすることが好適であり、具体的な厚みとしては、9〜35μmとすることが好ましく、15〜30μmとすることがより好ましい。本発明においては、B層21の厚みt2を上記範囲とし、かつ、A層23の厚みt2を、プリプレグの総厚みに対して上記割合とすることにより、第2樹脂層20内における、繊維基材の位置を、第1樹脂層10側に寄った位置とすることができ、これにより、本発明のプリプレグを薄膜化した場合でも、本発明のプリプレグを、A層23側から回路パターン上に積層した際に、繊維基材が、回路パターンに押されることにより、第1樹脂層10側の表面に露出してしまうことを有効に防止することができる。そして、これにより、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化成形体の表面粗さのバラツキの抑制効果をより高めることができる。さらには、基板に積層した際に、繊維基材がよれることがないことから、積層後における平坦性を向上させることができ、さらには、基板の反りも有効に防止することができる。
また、本発明のプリプレグの総厚み(すなわち、t1+t2+tgc+t2)は、各層の厚みによって決定されるが、好ましくは20〜100μm、より好ましくは25〜80μm、特に好ましくは30〜60μmである。
第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物を塗布する方法としては、ディップコート、ロールコート、カーテンコート、ダイコート、スリットコート、グラビアコートなどが挙げられる。
また、第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物を塗布等した後、乾燥する際における乾燥温度は、第1樹脂組成物及び第2樹脂組成物が硬化しない程度の温度とすることが好ましく、通常、20〜300℃、好ましくは30〜200℃である。また、乾燥時間は、通常、30秒間〜1時間、好ましくは1分間〜30分間である。
なお、本発明のプリプレグにおいては、プリプレグを構成する第1樹脂層10及び第2樹脂層20(B層21、繊維基材含有層22、及びA層23)が未硬化又は半硬化の状態であることが好ましい。これらを未硬化又は半硬化の状態とすることにより、本発明のプリプレグを構成する第1樹脂層と第2樹脂層との接着性および第2樹脂層20(接着層として作用する層)と基板との接着性を高いものとすることできる。ここで未硬化とは、本発明のプリプレグを、それぞれ、第1樹脂(たとえば、極性基含有脂環式オレフィン重合体(A1))を溶解可能な溶剤、第2樹脂(たとえば、極性基含有脂環式オレフィン重合体(B1))を溶解可能な溶剤に漬けたときに、実質的に第1樹脂、第2樹脂の全部が溶解する状態をいう。また、半硬化とは、加熱すれば更に硬化しうる程度に途中まで硬化された状態であり、好ましくは、それぞれ、第1樹脂を溶解可能な溶剤、第2樹脂を溶解可能な溶剤に、第1樹脂、第2樹脂の一部(具体的には7重量%以上の量であり、かつ、一部が残存するような量)が溶解する状態であるか、あるいは、溶剤中に成形体を24時間浸漬した後の体積が、浸漬前の体積の200%以上(膨潤率)である状態をいう。
本発明のプリプレグを構成する第1樹脂層10及び第2樹脂層20が未硬化又は半硬化の状態である場合でも、本発明のプリプレグを第2樹脂層20側の面で基板に加熱積層させた際に、第2樹脂層20の接着性を良好なものとしながら、第1樹脂層10を流動させないという観点より、第1樹脂組成物としては、その粘度(有機溶剤などの揮発成分を含有しない場合における粘度)が、第2樹脂組成物の粘度よりも高いものとなるようにすることが好ましい。特に、本発明においては、第1樹脂層10を、厚みt1が7μm以下であり、かつ、厚みバラツキが±1μmの範囲とし、かつ、第1樹脂層10を構成する第1樹脂組成物の粘度を、第2樹脂層20を構成する第2樹脂組成物の粘度よりも高いものとすることにより、本発明のプリプレグを第2樹脂層20側の面で基板に加熱積層させる際に、第2樹脂層20側での接着性を良好とすることができる一方で、第1樹脂層10については流動しないため、平坦性を保つことができ、そのため、本発明のプリプレグを硬化して得られる硬化成形体を、表面粗度のバラツキが小さく、表面平坦性に優れ、実質的にめっきムラのないめっき導体層を形成可能なものとすることができる。
また、第1樹脂層10を構成する第1樹脂組成物の粘度、及び第2樹脂層20を構成する第2樹脂組成物の粘度は、第1樹脂組成物の粘度が、第2樹脂組成物の粘度よりも高いものとなるように、これらの配合組成等を適宜調整することが好ましいが、好適には、本発明で用いる第2樹脂組成物の粘度としては、100℃〜130℃の範囲における最低溶融粘度が、好ましくは3000Pa・s未満、より好ましくは1000Pa・s未満、さらに好ましくは500Pa・s未満、特に好ましくは100Pa・s未満であり、下限としては通常10Pa・s程度となるようにする。一方、第1樹脂組成物の粘度は3000Pa・s以上となるようにする。さらに、第1樹脂組成物と第2樹脂組成物の粘度の差は500Pa・s以上あることが好ましい。第1樹脂組成物と第2樹脂組成物の粘度をこのような範囲にすることにより、本発明のプリプレグを基板に加熱積層する際、第1樹脂層が流動せず第1樹脂層の厚さが変化しにくくなる一方、第2樹脂層は流動性を示すことから凹凸のある基板への積層平坦性が良好なものとなる。なお、粘度は、回転型レオメータなどの粘弾性測定装置により測定することが出来る。
(積層体)
本発明の積層体は、上述した本発明のプリプレグを、第2樹脂層側の面を介して、基板に貼り合わせて積層してなるものである。本発明の積層体としては、少なくとも、上述した本発明のプリプレグを積層してなるものであればよいが、表面に導体層を有する基板と、上述した本発明のプリプレグの硬化物からなる電気絶縁層とを積層してなるものが好ましい。なお、この際においては、本発明のプリプレグが、第2樹脂層を介して基板と積層されるような構成とするため、電気絶縁層の表面は、本発明のプリプレグの第1樹脂層及び第2樹脂層のうち、第1樹脂層により形成されることとなる。
表面に導体層を有する基板は、電気絶縁性基板の表面に導体層を有するものである。電気絶縁性基板は、公知の電気絶縁材料(たとえば、脂環式オレフィン重合体、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、トリアジン樹脂、ポリフェニルエーテル、ガラス等)を含有する樹脂組成物を硬化して形成されたものである。導体層は、特に限定されないが、通常、導電性金属等の導電体により形成された配線を含む層であって、更に各種の回路を含んでいてもよい。配線や回路の構成、厚み等は、特に限定されない。表面に導体層を有する基板の具体例としては、プリント配線基板、シリコンウェーハ基板等を挙げることができる。表面に導体層を有する基板の厚みは、通常、10μm〜10mm、好ましくは20μm〜5mm、より好ましくは30μm〜2mmである。
本発明で用いる表面に導体層を有する基板は、電気絶縁層との密着性を向上させるために、導体層表面に前処理が施されていることが好ましい。前処理の方法としては、公知の技術を、特に限定されず使用することができる。例えば、導体層が銅からなるものであれば、強アルカリ酸化性溶液を導体層表面に接触させて、導体表面に酸化銅の層を形成して粗化する酸化処理方法、導体層表面を先の方法で酸化した後に水素化ホウ素ナトリウム、ホルマリンなどで還元する方法、導体層にめっきを析出させて粗化する方法、導体層に有機酸を接触させて銅の粒界を溶出して粗化する方法、及び導体層にチオール化合物やシラン化合物などによりプライマー層を形成する方法等が挙げられる。これらの内、微細な配線パターンの形状維持の容易性の観点から、導体層に有機酸を接触させて銅の粒界を溶出して粗化する方法、及び、チオール化合物やシラン化合物などによりプライマー層を形成する方法が好ましい。
本発明の積層体は、通常、表面に導体層を有する基板上に、上述した本発明のプリプレグを加熱圧着することにより、製造することができる。
加熱圧着の方法としては、支持体付きのプリプレグを、プリプレグを構成する第2樹脂層が、上述した基板の導体層に接するように重ね合わせ、加圧ラミネータ、プレス、真空ラミネータ、真空プレス、ロールラミネータなどの加圧機を使用して加熱圧着(ラミネーション)する方法が挙げられる。加熱加圧することにより、基板表面の導体層とプリプレグとの界面に空隙が実質的に存在しないように結合させることができる。
加熱圧着操作の温度は、通常、30〜250℃、好ましくは70〜200℃であり、加える圧力は、通常、10kPa〜20MPa、好ましくは100kPa〜10MPaであり、時間は、通常、30秒〜5時間、好ましくは1分〜3時間である。また、加熱圧着は、配線パターンの埋め込み性を向上させ、気泡の発生を抑えるために減圧下で行うのが好ましい。加熱圧着を行う減圧下の圧力は、通常100kPa〜1Pa、好ましくは40kPa〜10Paである。以上の加熱圧着操作によれば、温度条件等を適宜調整することにより、本発明のプリプレグを未硬化状態、半硬化状態、又は硬化状態で基材上に積層することができる。
このようにして得られる本発明の積層体は、上述した本発明のプリプレグを用いて得られるものであるため、表面粗度のバラツキが小さく、表面平坦性が高く、実質的にめっきムラのない導体層の形成性に優れるものである。そのため、多層回路基板の電気絶縁層用途に好適に用いることができる。
(多層回路基板)
以下においては、本発明の積層体を用いて得られる多層回路基板の製造方法について説明する。
まず、本発明の積層体に、電気絶縁層を貫通するビアホールやスルーホールを形成する。ビアホールは、多層回路基板とした場合に、多層回路基板を構成する各導体層を連結するために形成される。ビアホールやスルーホールは、フォトリソグラフィ法のような化学的処理により、又は、ドリル、レーザー、プラズマエッチングなどの物理的処理などにより形成することができる。これらの方法の中でもレーザーによる方法(炭酸ガスレーザー、エキシマレーザー、UV−YAGレーザーなど)は、より微細なビアホールを電気絶縁層の特性を低下させずに形成できるので好ましい。
次に、積層体の電気絶縁層、具体的には、積層体を構成するプリプレグの第1樹脂層の表面を、粗化する表面粗化処理を行う。表面粗化処理は、電気絶縁層上に形成する導電層との接着性を高めるために行う。
電気絶縁層の表面平均粗さRaは、好ましくは0.05μm以上0.5μm未満、より好ましくは0.06μm以上0.3μm以下であり、かつ表面十点平均粗さRzjisは、好ましくは0.3μm以上4μm未満、より好ましくは0.5μm以上2μm以下である。なお、本明細書において、RaはJIS B0601−2001に示される算術平均粗さであり、表面十点平均粗さRzjisは、JIS B0601−2001付属書1に示される十点平均粗さである。
表面粗化処理方法としては、特に限定されないが、電気絶縁層表面(すなわち、プリプレグの第1樹脂層の表面)と酸化性化合物とを接触させる方法などが挙げられる。酸化性化合物としては、無機酸化性化合物や有機酸化性化合物などの酸化能を有する公知の化合物が挙げられる。電気絶縁層の表面平均粗さの制御の容易さから、無機酸化性化合物や有機酸化性化合物を用いるのが特に好ましい。無機酸化性化合物としては、過マンガン酸塩、無水クロム酸、重クロム酸塩、クロム酸塩、過硫酸塩、活性二酸化マンガン、四酸化オスミウム、過酸化水素、過よう素酸塩などが挙げられる。有機酸化性化合物としてはジクミルパーオキサイド、オクタノイルパーオキサイド、m−クロロ過安息香酸、過酢酸、オゾンなどが挙げられる。
無機酸化性化合物や有機酸化性化合物を用いて電気絶縁層表面を表面粗化処理する方法に格別な制限はない。例えば、上記酸化性化合物を溶解可能な溶媒に溶解して調製した酸化性化合物溶液を電気絶縁層表面に接触させる方法が挙げられる。
酸化性化合物溶液を、電気絶縁層の表面に接触させる方法としては、特に限定されないが、たとえば、電気絶縁層を酸化性化合物溶液に浸漬するディップ法、酸化性化合物溶液の表面張力を利用して、酸化性化合物溶液を、電気絶縁層に載せる液盛り法、酸化性化合物溶液を、電気絶縁層に噴霧するスプレー法、などいかなる方法であってもよい。表面粗化処理を行うことにより、電気絶縁層の、導体層など他の層との間の密着性を向上させることができる。
これらの酸化性化合物溶液を電気絶縁層表面に接触させる温度や時間は、酸化性化合物の濃度や種類、接触方法などを考慮して、任意に設定すればよいが、温度は、通常、10〜150℃、好ましくは20〜100℃であり、時間は、通常、0.5〜60分間、好ましくは1〜40分間である。
なお、表面粗化処理後、酸化性化合物を除去するため、表面粗化処理後の電気絶縁層表面を水で洗浄する。また、水だけでは洗浄しきれない物質が付着している場合には、その物質を溶解可能な洗浄液でさらに洗浄したり、他の化合物と接触させたりすることにより水に可溶な物質にしてから水で洗浄する。例えば、過マンガン酸カリウム水溶液や過マンガン酸ナトリウム水溶液などのアルカリ性水溶液を電気絶縁層と接触させた場合は、発生した二酸化マンガンの皮膜を除去する目的で、硫酸ヒドロキシアミンと硫酸との混合液などの酸性水溶液により中和還元処理した後に水で洗浄することができる。
次いで、積層体の電気絶縁層について表面粗化処理を行った後、電気絶縁層の表面(すなわち、プリプレグの第1樹脂層の表面)及びビアホールやスルーホールの内壁面に、導体層を形成する。
導体層の形成方法は、密着性に優れる導体層を形成できるという観点より、無電解めっき法により行なう。
たとえば、無電解めっき法により導体層を形成する際においては、まず、金属薄膜を電気絶縁層の表面に形成させる前に、電気絶縁層(すなわち、プリプレグの第1樹脂層)上に、銀、パラジウム、亜鉛、コバルトなどの触媒核を付着させるのが一般的である。触媒核を電気絶縁層に付着させる方法は特に制限されず、例えば、銀、パラジウム、亜鉛、コバルトなどの金属化合物やこれらの塩や錯体を、水又はアルコールもしくはクロロホルムなどの有機溶剤に0.001〜10重量%の濃度で溶解した液(必要に応じて酸、アルカリ、錯化剤、還元剤などを含有していてもよい。)に浸漬した後、金属を還元する方法などが挙げられる。
無電解めっき法に用いる無電解めっき液としては、公知の自己触媒型の無電解めっき液を用いればよく、めっき液中に含まれる金属種、還元剤種、錯化剤種、水素イオン濃度、溶存酸素濃度などは特に限定されない。例えば、次亜リン酸アンモニウム、次亜リン酸、水素化硼素アンモニウム、ヒドラジン、ホルマリンなどを還元剤とする無電解銅めっき液;次亜リン酸ナトリウムを還元剤とする無電解ニッケル−リンめっき液;ジメチルアミンボランを還元剤とする無電解ニッケル−ホウ素めっき液;無電解パラジウムめっき液;次亜リン酸ナトリウムを還元剤とする無電解パラジウム−リンめっき液;無電解金めっき液;無電解銀めっき液;次亜リン酸ナトリウムを還元剤とする無電解ニッケル−コバルト−リンめっき液などの無電解めっき液を用いることができる。
金属薄膜を形成した後、基板表面を防錆剤と接触させて防錆処理を施すことができる。また、金属薄膜を形成した後、密着性向上などのため、金属薄膜を加熱することもできる。加熱温度は、通常、50〜350℃、好ましくは80〜250℃である。なお、この際において、加熱は加圧条件下で実施してもよい。このときの加圧方法としては、例えば、熱プレス機、加圧加熱ロール機などの物理的加圧手段を用いる方法が挙げられる。加える圧力は、通常、0.1〜20MPa、好ましくは0.5〜10MPaである。この範囲であれば、金属薄膜と電気絶縁層との高い密着性が確保できる。
このようにして形成された金属薄膜上にめっき用レジストパターンを形成し、更にその上に電解めっきなどの湿式めっきによりめっきを成長させ(厚付けめっき)、次いで、レジストを除去し、更にエッチングにより金属薄膜をパターン状にエッチングして導体層を形成する。従って、この方法により形成される導体層は、通常、パターン状の金属薄膜と、その上に成長させためっきとからなる。
以上のようにして得られた多層回路基板を、上述した積層体を製造するための基板とし、例えば、これに本発明のプリプレグを加熱圧着し、硬化して電気絶縁層を形成し、さらにこの上に、上述した方法に従い、導電層の形成を行い、これらを繰り返すことにより、更なる多層化を行うことができ、これにより所望の多層回路基板とすることができる。
なお、上記においては、B層21の厚みt2を、第1樹脂層10の厚みt1よりも薄くすることにより、表面粗度のバラツキが小さく、表面平坦性に優れ、実質的にめっきムラのないめっき導体層を形成可能な硬化成形体を与えることのできるプリプレグを提供する手法について、説明したが、B層の厚みt2を0μm超、2μm以下に制御する手法を用いてもよい。あるいは、これらの手法に代えて、A層23の厚みt2を、プリプレグの総厚み(すなわち、t1+t2+tgc+t2)に対して、25%以上に制御する手法や、第1樹脂層10の厚みを7μm以下、厚みバラツキを±1μmの範囲に制御し、かつ、第1樹脂層10を構成する第1樹脂組成物の粘度を、第2樹脂層20を構成する第2樹脂組成物の粘度よりも高いものとする手法を用いてもよい。
以下に実施例及び比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。なお、各例中の部及び%は、特に断りのない限り、重量基準である。各種の物性については、以下の方法に従って評価した。
(1)脂環式オレフィン重合体の数平均分子量(Mn)、重量平均分子量(Mw)
脂環式オレフィン重合体の数平均分子量(Mn)、及び重量平均分子量(Mw)は、テトラヒドロフランを展開溶媒として、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー(GPC)により測定し、ポリスチレン換算値として求めた。
(2)脂環式オレフィン重合体の水素添加率
水素添加前における重合体中の不飽和結合のモル数に対する水素添加された不飽和結合のモル数の比率を、400MHzのH−NMRスペクトル測定により求め、これを水素添加率とした。
(3)脂環式オレフィン重合体のカルボン酸無水物基を有する単量体単位の含有率
重合体中の総単量体単位モル数に対するカルボン酸無水物基を有する単量体単位のモル数の割合を、400MHzのH−NMRスペクトル測定により求め、これを重合体のカルボン酸無水物基を有する単量体単位の含有率とした。
(4)溶融粘度
第1樹脂樹脂組成物のワニスおよび第2樹脂組成物ワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム上に塗布し、窒素雰囲気下、80℃で10分間乾燥させて支持体付きフィルムを得た。そして、フィルムから各組成物のみを集めて加圧成形して厚さ600μmの板状のサンプルを作製した。この動的粘弾性率をジャスコインターナショナル社製VAR100 VISCOANALYSER ETC−3を用いて昇温速度は5℃/分、開始温度50℃、測定温度間隔2.5℃、振動1Hz/degで測定し、100℃〜130℃の範囲における最低溶融粘度として以下の基準で評価した。
A:500Pa・s未満
B:500Pa・s以上、1000Pa・s未満
C:1000Pa・s以上
(5)第1樹脂層の厚みのバラツキ
得られたプリプレグの断面を光学顕微鏡で観察することにより、第1樹脂層の厚みのバラツキを測定し、以下の基準で評価した。
○:±0.5μm未満
△:±0.5μm以上、1μm以下
×:±1μm超、もしくは繊維基材への含浸あり
(6)第1樹脂層の表面粗さ(算術平均粗さRa)
多層プリント基板表面の銅を過硫酸アンモニウム溶液で溶解して得られた第1樹脂層表面を、表面形状測定装置(ビーコインスツルメンツ社製、WYKO NT1100)を用いて、測定範囲91μm×120μmで表面粗さ(算術平均粗さRa)を5箇所測定し、測定の結果得られた表面粗さの最大値を以下の基準で評価した。
○:Raが300nm未満
△:Raが300nm以上、500nm未満
×:Raが500nm以上
(7)第1樹脂層の表面粗さ(算術平均粗さRa)のバラツキ
上記(4)の測定により得られた5箇所の表面粗さ(算術平均粗さRa)の測定値について、測定値の最大値と最小値との差を算出し、以下の基準で評価した。
○:Raの最大値と最小値との差が50nm未満
△:Raの最大値と最小値との差が50nm以上、150nm未満
×:Raの最大値と最小値との差が150nm以上
(8)めっき導体層のムラ(めっきムラ)
多層プリント基板における絶縁層と銅めっき層との引き剥がし強さ(ピール強度)をJIS C6481−1996に準拠して五箇所測定した。
測定対象の多層プリント基板はいずれも同様の材料で形成されており、測定したいずれの多層プリント基板においても、各測定点でのピール強度に差がなければ、その平均値は一様の値を示すと考えられる。一方、各測定点でのピール強度に高低差がある場合には、ピール強度の平均値は低下すると考えられる。
そこで、多層プリント基板における五箇所のピール強度の平均値を以下の基準で評価し、該平均値の値が低いほどめっきムラが大きいと判断した。
○:ピール強度が5N/cm以上
△:ピール強度が3N/cm以上、5N/cm未満
×:ピール強度が3N/cm未満
(9)多層プリント基板の断面観察(ガラスクロスと導体配線の接触)
多層プリント基板の断面を観察し、以下の基準で評価した。
○:繊維基材が導体配線と接触していない。
×:繊維基材が導体配線と接触している。
合成例1
重合1段目として5−エチリデン−ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン(EdNB)35モル部、1−ヘキセン0.9モル部、アニソール340モル部及び4−アセトキシベンジリデン(ジクロロ)(4,5−ジブロモ−1,3−ジメシチル−4−イミダゾリン−2−イリデン)(トリシクロヘキシルホスフィン)ルテニウム(C1063、和光純薬社製)0.005モル部を、窒素置換した耐圧ガラス反応器に仕込み、攪拌下に80℃で30分間の重合反応を行ってノルボルネン系開環重合体の溶液を得た。
次いで、重合2段目として重合1段目に得た溶液中にテトラシクロ[9.2.1.02,10.03,8]テトラデカ−3,5,7,12−テトラエン(MTF)35モル部、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物(NDCA)30モル部、アニソール250モル部及びC1063 0.01モル部を追加し、攪拌下に80℃で1.5時間の重合反応を行ってノルボルネン系開環重合体の溶液を得た。この溶液について、ガスクロマトグラフィーを測定したところ、実質的に単量体が残留していないことが確認され、重合転化率は99%以上であった。
次いで、窒素置換した攪拌機付きオートクレーブに、得られた開環重合体の溶液を仕込み、C1063 0.03モル部を追加し、150℃、水素圧7MPaで、5時間攪拌させて水素添加反応を行って、ノルボルネン系開環重合体の水素添加物である脂環式オレフィン重合体(P−1)の溶液を得た。得られた重合体(P−1)の重量平均分子量は60,000、数平均分子量は30,000、分子量分布は2であった。また、水素添加率は95%であり、カルボン酸無水物基を有する単量体単位の含有率は30モル%であった。重合体(P−1)の溶液の固形分濃度は22%であった。
合成例2
テトラシクロ[9.2.1.02,10.03,8]テトラデカ−3,5,7,12−テトラエン(MTF)70モル部、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物(NDCA)30モル部、1−ヘキセン0.9モル部、アニソール590モル部及びC1063 0.015モル部を、窒素置換した耐圧ガラス反応器に仕込み、攪拌下に80℃で1時間の重合反応を行ってノルボルネン系開環重合体の溶液を得た。この溶液について、ガスクロマトグラフィーを測定したところ、実質的に単量体が残留していないことが確認され、重合転化率は99%以上であった。
次いで、窒素置換した攪拌機付きオートクレーブに、得られた開環重合体の溶液を仕込み、150℃、水素圧7MPaで、5時間攪拌させて水素添加反応を行って、ノルボルネン系開環重合体の水素添加物である脂環式オレフィン重合体(P−2)の溶液を得た。得られた重合体(P−2)の重量平均分子量は50,000、数平均分子量は26,000、分子量分布は1.9であった。また、水素添加率は97%であり、カルボン酸無水物基を有する単量体単位の含有率は30モル%であった。重合体(P−2)の溶液の固形分濃度は22%であった。
合成例3
テトラシクロ[9.2.1.02,10.03,8]テトラデカ−3,5,7,12−テトラエン(MTF)70モル部、ビシクロ[2.2.1]ヘプト−2−エン−5,6−ジカルボン酸無水物(NDCA)30モル部、1−ヘキセン6モル部、アニソール590モル部及びC1063 0.015モル部を、窒素置換した耐圧ガラス反応器に仕込み、攪拌下に80℃で1時間の重合反応を行って開環重合体の溶液を得た。この溶液について、ガスクロマトグラフィーを測定したところ、実質的に単量体が残留していないことが確認され、重合転化率は99%以上であった。
次いで、窒素置換した攪拌機付きオートクレーブに、得られた開環重合体の溶液を仕込み、150℃、水素圧7MPaで、5時間攪拌させて水素添加反応を行った。次いで、得られた水素化反応溶液を濃縮して、脂環式オレフィン重合体(P−3)の溶液を得た。得られた脂環式オレフィン重合体(P−3)の重量平均分子量は10,000、数平均分子量は5,000、分子量分布は2であった。また、水素添加率は97%であり、カルボン酸無水物基を有する単量体単位の含有率は30モル%であった。脂環式オレフィン重合体(P−3)の溶液の固形分濃度は55%であった。
実施例1
(第1樹脂組成物の調製)
合成例1で得られた脂環式オレフィン重合体(P−1)の溶液45部、及び無機フィラーとしての未処理球状シリカ(アドマファイン(登録商標)SO−C1、アドマテックス社製、体積平均粒径0.25μm)98%と合成例2で得られた脂環式オレフィン重合体(P−2)2%とを固形分が75%となるようにアニソールに添加し、高圧ホモジナイザーで分散したシリカスラリー6部を混合し、遊星式攪拌機で3分間攪拌した。
これに、硬化剤としてジシクロペンタジエン型多官能エポキシ樹脂(EPICLON(登録商標) HP−7200L、DIC社製、エポキシ当量242〜252)3.5部、レーザー加工性向上剤として2−[2−ヒドロキシ−3,5−ビス(α,α−ジメチルベンジル)フェニル]−2H−ベンゾトリアゾール0.1部、ヒンダードフェノール化合物としてトリス−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレート(IRGANOX(登録商標)3114、BASF社製)0.1部、ヒンダードアミン化合物としてテトラキス(1,2,2,6,6−ペンタメチル−4−ピペリジル)1,2,3,4−ブタンテトラカルボキシラート(アデカスタブ(登録商標)LA52、ADEKA社製)0.05部、及びアニソール75.2部を混合し、遊星式攪拌機で3分間攪拌した。
さらにこれに、硬化促進剤として1−べンジル−2−フェニルイミダゾールをアニソールに50%溶解した溶液0.1部を混合し、遊星式攪拌機で5分間攪拌して第1樹脂組成物のワニスを得た。
(第2樹脂組成物の調製)
合成例2で得られた脂環式オレフィン重合体(P−2)の溶液9.1部、無機フィラーとしての表面処理球状シリカ(アドマファインSC−2500−SXJ、アドマテックス社製、アミノシランタイプシランカップリング剤処理品、体積平均粒径0.5μm)98.5%と合成例3で得られた脂環式オレフィン重合体(P−3)1.5%とを固形分が78%になるようにアニソールに混合し、高圧ホモジナイザーで処理し、分散させたシリカスラリー84.6部を混合し、遊星式攪拌機で3分間攪拌した。
これに、硬化剤としてビスフェノールA型エポキシ樹脂〔エピコート(登録商標)828EL、三菱化学社製、エポキシ当量184〜194〕3部、多官能エポキシ樹脂(1032H60、三菱化学社製、エポキシ当量163〜175)3部、ジシクロペンタジエン型多官能エポキシ樹脂(EPICLON HP−7200L)11部、老化防止剤としてトリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレート0.1部、ジシクロペンタジエン型ノボラック樹脂(GDP−6140、群栄化学工業社製)15部、およびアニソール2.4部を混合し、遊星式攪拌機で3分間攪拌した。さらにこれに、硬化促進剤として1−べンジル−2−フェニルイミダゾールをアニソールに50%溶解した溶液0.3部を混合し、遊星式攪拌機で5分間攪拌して第2樹脂組成物のワニスを得た。
(プリプレグの作製)
上記にて得られた第1樹脂組成物のワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)上にワイヤーバーを用いて塗布し、次いで、窒素雰囲気下、85℃で5分間乾燥させて、未硬化の第1樹脂組成物からなる、第1樹脂層10(図1参照)が形成された支持体付きフィルムを得た。なお、第1樹脂層10の厚みt1は6μmであった。
次に、支持体付きフィルムの第1樹脂層10の形成面に、ガラスクロス(クロスタイプ♯1027、厚さ20μm、目付け19g/m)を重ね、その上から上記にて得られた第2樹脂組成物のワニスを、ドクターブレード(テスター産業社製)とオートフィルムアプリケーター(テスター産業社製)とを用いてガラスクロスに含浸させながら塗布し、次いで、窒素雰囲気下、80℃で10分間乾燥させて、支持体上から順に、図1に示す第1樹脂層10、B層21、繊維基材含有層22、及びA層23が形成された、総厚みが45μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、上記した方法にしたがって測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。なお、本実施例においては、熱硬化後のプリプレグを用いて、各層の厚みを測定したが、熱硬化前後において、プリプレグを構成する各層の厚みは実質的に変化しないものであった(実施例2〜7、比較例1〜5においても同様)。
(積層体の作製)
次いで、上記とは別に、厚さ0.8μmの絶縁基板の両面に、導体間隔100μm、導体高さ18μmのくし形パターンの導体配線を有し、その導体配線を有機酸との接触によってマイクロエッチング処理してなる内層基板を得た。
この内層基板の両面に、上記にて得られたプリプレグを、A層23側の面が内層基板側となるようにして貼り合わせた後、一次プレスを行った。一次プレスは、耐熱ゴム製プレス板を上下に備えた真空ラミネータにて、200Paの減圧下で温度110℃、圧力0.1MPaで90秒間の加熱圧着である。さらに、金属製プレス板を上下に備えた油圧プレス装置を用いて、圧着温度110℃、1MPaで90秒間、加熱圧着した。次いで支持体を剥がすことにより、プリプレグ層と内層基板との積層体を得た。さらに積層体を空気雰囲気下、180℃で60分間放置し、プリプレグに含有される第1樹脂層10及び第2樹脂層20を硬化させて内層基板上に電気絶縁層を形成した。
(膨潤処理工程)
得られた積層体を、膨潤液(「スウェリング ディップ セキュリガント P」、アトテック社製、「セキュリガント」は登録商標)500mL/L、水酸化ナトリウム3g/Lになるように調製した60℃の水溶液に15分間揺動浸漬した後、水洗した。
(酸化処理工程)
次いで、過マンガン酸塩の水溶液(「コンセントレート コンパクト CP」、アトテック社製)500mL/L、水酸化ナトリウム濃度40g/Lになるように調製した80℃の水溶液に、膨潤処理を行なった積層体を20分間揺動浸漬をした後、水洗した。
(中和還元処理工程)
続いて、硫酸ヒドロキシアミン水溶液(「リダクション セキュリガント P 500」、アトテック社製、「セキュリガント」は登録商標)100mL/L、硫酸35mL/Lになるように調製した40℃ の水溶液に、酸化処理を行なった積層体を5分間浸漬し、中和還元処理をした後、水洗した。
(クリーナー・コンディショナー工程)
次いで、クリーナー・コンディショナー水溶液(「アルカップ MCC−6−A」、上村工業社製、「アルカップ」は登録商標)を濃度50ml/Lとなるよう調整した50℃の水溶液に、中和還元処理を行なった積層体を5分間浸漬し、クリーナー・コンディショナー処理を行った。次いで40℃の水洗水に積層体を1分間浸漬した後、水洗した。
(ソフトエッチング処理工程)
次いで、硫酸濃度100g/L、過硫酸ナトリウム100g/Lとなるように調製した水溶液に、クリーナー・コンディショナー処理を行った積層体を2分間浸漬しソフトエッチング処理を行った後、水洗した。
(酸洗処理工程)
次いで、硫酸濃度100g/Lなるよう調製した水溶液に、ソフトエッチング処理を行なった積層体を1分間浸漬し酸洗処理を行った後、水洗した。
(触媒付与工程)
次いで、アルカップ アクチベータ MAT−1−A(商品名、上村工業社製、「アルカップ」は登録商標)が200mL/L、アルカップ アクチベータ MAT−1−B(上商品名、村工業社製、「アルカップ」は登録商標)が30mL/L、水酸化ナトリウムが0.35g/Lになるように調製した60℃のPd塩含有めっき触媒水溶液に、酸洗処理を行なった積層体を5分間浸漬した後、水洗した。
(活性化工程)
続いて、アルカップ レデユーサ− MAB−4−A(商品名、上村工業社製、「アルカップ」は登録商標)が20mL/L、アルカップ レデユーサ− MAB−4−B(商品名、上村工業社製、「アルカップ」は登録商標)が200mL/Lになるように調整した水溶液に、触媒付与処理を行なった積層体を35℃で、3分間浸漬し、めっき触媒を還元処理した後、水洗した。
(アクセレレータ処理工程)
次いで、アルカップ アクセレレーター MEL−3−A(商品名、上村工業社製、「アルカップ」は登録商標)が50mL/Lになるように調製した水溶液に、活性化処理を行なった積層体を25℃で、1分間浸漬した。
(無電解めっき工程)
このようにして得られた積層体を、スルカップ PEA−6−A(商品名、上村工業社製、「スルカップ」は登録商標)100mL/L、スルカップ PEA−6−B−2X(商品名、上村工業社製)50mL/L、スルカップ PEA−6−C(商品名、上村工業社製)14mL/L、スルカップ PEA−6−D(商品名、上村工業社製)15mL/L、スルカップ PEA−6−E(商品名、上村工業社製)50mL/L、37%ホルマリン水溶液5mL/Lとなるように調製した無電解銅めっき液に空気を吹き込みながら、温度36℃で、20分間浸漬して無電解銅めっき処理して積層体表面(第1樹脂組成物からなる第1樹脂層10の表面)に無電解めっき膜を形成した。次いで、空気雰囲気下において150℃で30分間アニール処理を行った。
アニール処理が施された積層体に、電解銅めっきを施し厚さ30μmの電解銅めっき膜を形成させた。次いで当該積層体を180℃で60分間加熱処理することにより、積層体上に前記金属薄膜層及び電解銅めっき膜からなる導体層で回路を形成した両面2層の多層プリント基板を得た。得られた多層プリント基板について、第1樹脂層の表面粗さ(算術平均粗さRa)、第1樹脂層の表面粗さ(算術平均粗さRa)のバラツキ、絶縁層と金属層との密着性(ピール強度)及び断面観察によるガラスクロスと導体との接触を、上記方法にしたがって評価した。結果を表1に示す。
実施例2
実施例1と同様にして得られた第1樹脂組成物のワニスを用いて、厚みt1が3μmである第1樹脂層10が形成された支持体付きフィルムを得た。そして、得られた支持体付きフィルムの第1樹脂層10の形成面に、実施例1と同様にして得られた第2樹脂組成物のワニスをワイヤーバーを用いて塗布し、次いで、その上にガラスクロス(クロスタイプ♯1027、厚さ20μm、目付け19g/m)を重ねて密着させた。次いで、さらに、その上から第2樹脂組成物のワニスを、ドクターブレード(テスター産業社製)とオートフィルムアプリケーター(テスター産業社製)とを用いて塗布し、次いで、窒素雰囲気下、80℃で10分間乾燥させることにより、支持体上から順に、図1に示す第1樹脂層10、B層21、繊維基材含有層22、及びA層23が形成された、総厚みが45μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、実施例1と同様にして測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3
実施例1と同様にして得られた第1樹脂組成物のワニスを用いて、厚みt1が2.5μmである第1樹脂層10が形成された支持体付きフィルムを得た。そして、得られた支持体付きフィルムの第1樹脂層10の形成面に、ガラスクロス(クロスタイプ♯1000、厚さ10μm、目付け11g/m)を重ね、その上から実施例1と同様にして得られた第2樹脂組成物のワニスを、ドクターブレード(テスター産業社製)とオートフィルムアプリケーター(テスター産業社製)とを用いてガラスクロスに含浸させながら塗布し、次いで、窒素雰囲気下、80℃で10分間乾燥させて、支持体上から順に、図1に示す第1樹脂層10、B層21、繊維基材含有層22、及びA層23が形成された、総厚みが39.5μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、実施例1と同様にして測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例4
実施例1と同様にして得られた第1樹脂組成物のワニスを用いて、厚みt1が6μmである第1樹脂層10が形成された支持体付きフィルムを得た。そして、得られた支持体付きフィルムの第1樹脂層10の形成面に、実施例1と同様にして得られた第2樹脂組成物のワニスをワイヤーバーを用いて塗布し、次いで、その上にガラスクロス(クロスタイプ♯1035、厚さ30μm、目付け30g/m)を重ねて密着させた。次いで、さらに、その上から第2樹脂組成物のワニスを、ドクターブレード(テスター産業社製)とオートフィルムアプリケーター(テスター産業社製)とを用いて塗布し、次いで、窒素雰囲気下、80℃で10分間乾燥させることにより、支持体上から順に、図1に示す第1樹脂層10、B層21、繊維基材含有層22、及びA層23が形成された、総厚みが68μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、実施例1と同様にして測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例5
実施例1と同様にして得られた第1樹脂組成物のワニスを用いて、厚みt1が6μmである第1樹脂層10が形成された支持体付きフィルムを得た。
また、実施例1と同様にして得られた第2樹脂組成物のワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)上にドクターブレードを用いて塗布して、支持体フィルム上に第2樹脂組成物のワニスからなる層を作製し、その上にガラスクロス(クロスタイプ#1027、厚さ20μm、目付け19g/m)を重ねて密着させた。次いで、さらに、その上から第2樹脂組成物のワニスを、ドクターブレードを用いて塗布し、次いで、窒素雰囲気下、80℃で10分間乾燥させることにより、厚み44μmの第2樹脂組成物のプリプレグを得た。
次いで、第1樹脂組成層10が形成された支持体付きフィルムの上に、第2樹脂組成物のプリプレグの第2樹脂組成物層側を重ね、耐熱性ゴム製プレス板を上下に備えた真空ラミネータを用い、200Paに減圧して、温度80℃、圧力0.1MPaで30秒間加熱圧着積層した。その後、第2樹脂組成物のプリプレグ作製時に使用した支持体を剥離することにより、支持体上から順に、図1に示す第1樹脂層10、B層21、繊維基材含有層22、及びA層23が形成された、総厚みが50μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、実施例1と同様にして測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例6
実施例5と同様にして得られた総厚みが50μmであるプリプレグのA層23上から、実施例1と同様にして得られた第2樹脂組成物のワニスをワイヤーバーを用いて塗布し、次いで窒素雰囲気下、80℃で5分間乾燥させることにより、総厚みが55μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、実施例1と同様にして測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
実施例7
(第2樹脂組成物の調製)
合成例2で得られた脂環式オレフィン重合体(P−2)の溶液20部、無機フィラーとしての表面処理球状シリカ(アドマファインSC−2500−SXJ、アドマテックス社製、アミノシランタイプシランカップリング剤処理品、体積平均粒径0.5μm)98.5%と合成例3で得られた脂環式オレフィン重合体(P−3)1.5%とを固形分が78%になるようにアニソールに混合し、高圧ホモジナイザーで処理し、分散させたシリカスラリー31.2部を混合し、遊星式攪拌機で3分間攪拌した。
これに、硬化剤としてビスフェノールA型エポキシ樹脂〔エピコート(登録商標)828EL、三菱化学社製、エポキシ当量184〜194〕6.5部、多官能エポキシ樹脂(1032H60、三菱化学社製、エポキシ当量163〜175)6.5部、ジシクロペンタジエン型多官能エポキシ樹脂(EPICLON HP−7200L)24部、老化防止剤としてトリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−イソシアヌレート0.2部、ジシクロペンタジエン型ノボラック樹脂(GDP−6140、群栄化学工業社製)32.6部、およびアニソール18部を混合し、遊星式攪拌機で3分間攪拌した。さらにこれに、硬化促進剤として1−べンジル−2−フェニルイミダゾールをアニソールに50%溶解した溶液0.65部を混合し、遊星式攪拌機で5分間攪拌して第2樹脂組成物のワニスを得た。
(プリプレグの作製)
実施例1と同様にして得られた第1樹脂組成物のワニスを用いて、厚みt1が5μmである第1樹脂層10が形成された支持体付きフィルムを得た。そして得られた支持体付きフィルムの第1樹脂層10の形成面に、ガラスクロス(クロスタイプ#1000、厚さ10μm、目付け11g/m)を重ね、その上から、上記にて得られた第2樹脂組成物のワニスをドクターブレードを用いてガラスクロスに含浸させながら塗布し、次いで、窒素雰囲気下、80℃で10分間乾燥させて、支持体上から順に、図1に示す第1樹脂層10、B層21、繊維基材含有層22、及びA層23が形成された、総厚みが45μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、上記した方法にしたがって測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
比較例1
実施例1と同様にして得られた第2樹脂組成物のワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)上にドクターブレードを用いて塗布して、支持体フィルムの上に第2樹脂組成物のワニスからなる層を作製し、その上にガラスクロス(クロスタイプ♯1027、厚さ20μm、目付け19g/m)を重ね密着させ、さらにその上から第2樹脂組成物のワニスをドクターブレードを用いて塗布した。次いで、それを窒素雰囲気下、80℃で10分間乾燥させることにより、総厚み45μmのプリプレグを作製した。そして、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。なお、比較例1で得られたプリプレグは、第1樹脂層10を有しないものであった。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
比較例2
実施例1で単独で75.2部混合したアニソールを混合しなかった以外は、実施例1と同様にして、第1樹脂組成物のワニスを調製した。
そして、ガラスクロス(クロスタイプ♯1027、厚さ20μm、目付け19g/m)に、両面コーターを用いて、上記にて得られた第1樹脂組成物のワニスを、4μmの厚さで、また、これとは反対の面に、実施例1で得られた第2樹脂組成物のワニスをそれぞれ塗布した。次いで、これを窒素雰囲気下、80℃10分間乾燥することで、総厚みが45μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、実施例1と同様にして測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
比較例3
(キャリア材料の製造)
実施例1と同様にして得られた第1樹脂組成物のワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)上にワイヤーバーを用いて塗布し、窒素雰囲気下、85℃で2分間乾燥させて、未硬化の第1樹脂組成物からなる、厚さ6μmの第1樹脂層が形成された支持体付き第1樹脂層フィルムを得た。
また、これとは別に、実施例1と同様にして得られた第2樹脂組成物のワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)上にドクターブレードを用いて塗布し、窒素雰囲気下、85℃で10分間乾燥させて、未硬化の第2樹脂組成物からなる、厚さ26μmの第2樹脂層が形成された支持体付き第2樹脂層フィルムを得た。
(プリプレグの製造)
そして、上記にて得られた支持体付き第1樹脂層フィルム及び第2樹脂層フィルムにより、支持体が付いた状態で、ガラスクロス(クロスタイプ♯1027、厚さ20μm、目付け19g/m)を挟み、耐熱性ゴム製プレス板を上下に備えた真空ラミネータを用い、200Paに減圧して、温度80℃、圧力0.1MPaで30秒間加熱圧着積層して、第1樹脂層、ガラスクロス、第2樹脂層の順で形成された、総厚みが45μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、実施例1と同様にして測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
比較例4
実施例1と同様にして得られた第2樹脂組成物のワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート(支持体)上にドクターブレードを用いて塗布して、支持体フィルムの上に第2樹脂組成物からなる層を作製し、その上にガラスクロス(クロスタイプ#1027、厚さ20μm、目付け19g/m)を重ねて密着させ、さらにその上から第2樹脂組成物のワニスをドクターブレードを用いて塗布した。次いで、それを窒素雰囲気下、80℃で8分間乾燥させることにより、総厚み44μmの第2樹脂組成物のプリプレグを作製した。さらに、第2樹脂組成物のプリプレグの第2樹脂組成物層の上に、実施例1と同様にして得られた第1樹脂組成物のワニスをワイヤーブレードを用いて塗布し、次いで窒素雰囲気下、80℃で3分間乾燥させた。さらに第1樹脂組成物からなる層の上に、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレート(支持体)を重ね、耐熱性ゴム製プレス板を上下に備えた真空ラミネータを用い、200Paに減圧して、温度80℃、圧力0.1MPaで30秒間加熱圧着積層した後、第2樹脂組成物層に接触する支持体を剥離することにより、総厚み45μmのプリプレグを作製した。
そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、実施例1と同様にして測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
比較例5
実施例1と同様にして得られた第1樹脂組成物のワニスを用いて、厚みt1が2μmである第1樹脂層10が形成された支持体付きフィルムを得た。
また、実施例1と同様にして得られた第2樹脂組成物のワニスを、厚さ38μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(支持体)上にドクターブレードを用いて塗布して、支持体フィルム上に第2樹脂組成物のワニスからなる層を作製し、その上にガラスクロス(クロスタイプ#1027、厚さ20μm、目付け19g/m)を重ねて密着させた。次いで、さらに、その上から第2樹脂組成物のワニスを、ドクターブレードを用いて塗布し、次いで、窒素雰囲気下、80℃で10分間乾燥させることにより、厚み48μmの第2樹脂組成物のプリプレグを得た。
次いで、第1樹脂組成層10が形成された支持体付きフィルムの上に、第2樹脂組成物のプリプレグの第2樹脂組成物層側を重ね、耐熱性ゴム製プレス板を上下に備えた真空ラミネータを用い、200Paに減圧して、温度80℃、圧力0.1MPaで30秒間加熱圧着積層した。その後、第2樹脂組成物のプリプレグの作製時に使用した支持体を剥離することにより、支持体上から順に、図1に示す第1樹脂層10、B層21、繊維基材含有層22、及びA層23が形成された、総厚みが50μmであるプリプレグを得た。そして、得られたプリプレグについて、第1樹脂層10表面の厚みバラツキを、実施例1と同様にして測定した結果を表1に示す。また、得られたプリプレグを180℃、60分の条件で加熱することにより、熱硬化させ、熱硬化後のプリプレグの断面を光学顕微鏡を用いて測定した各層の厚みt1、t2、tgc、t2(図1参照)を表1に示す。
また、実施例1と同様にして、多層プリント基板を作製し、作製した多層プリント基板を用いて、実施例1と同様に評価を行った。結果を表1に示す。
Figure 0005737337
*1)表1中、各製造方法は、以下の通りである。
製造方法A:第1樹脂組成物により第1樹脂層10を形成した後、第1樹脂層10上に繊維基材を重ね、繊維基材に第2樹脂組成物を含浸させた。
製造方法B:第1樹脂組成物により第1樹脂層10を形成した後、第1樹脂層10上に第2樹脂組成物を塗布し、次いで、繊維基材を重ねて、その上から第2樹脂組成物をさらに塗布した。
製造方法C:第1樹脂組成物により第1樹脂層10を形成した後、第1樹脂層10上に、第2樹脂組成物を含浸させた繊維基材を重ねた。
製造方法D:製造方法Cにおいて、第2樹脂組成物を含浸させた繊維基材上に、さらに第2樹脂組成物を塗布、流延させた。
製造方法E:第2樹脂組成物を支持体上に塗布した後、その上に繊維基材を重ね、その上から、さらに第2樹脂組成物を塗布した。
製造方法F:繊維基材の一方側から第1樹脂組成物を塗布した後、反対側から第2樹脂組成物を塗布した。
製造方法G:第1樹脂組成物のフィルムと第2樹脂組成物のフィルムとをそれぞれ作製し、これらで繊維基材をサンドイッチした。
製造方法H:第2樹脂組成物を支持体上に塗布した後、その上に繊維基材を重ね、さらにその上に第2樹脂組成物を塗布、乾燥した後、この上に、第1樹脂組成物を塗布した。
*2)表1中、比較例1については、第2樹脂層を構成するB層21の表面粗さを示している。
*3)表1中、比較例1については、第2樹脂層を構成するB層21の表面粗さのバラツキを示している。
表1に示すように、第1樹脂層と繊維基材との間に、B層が形成され、その厚みt2が、第1樹脂層の厚みt1よりも小さいプリプレグを用いた場合には、得られる多層プリント基板は、第1樹脂層の表面粗さが小さく、表面粗さのバラツキが低く、第1樹脂層上にはめっきムラのないめっき導体層が形成されることが分かる(実施例1〜7)。なお、これらの実施例で得られたプリプレグでは、A層の厚みt2がプリプレグの総厚みに対し25%以上となっており、得られた多層プリント基板の断面を観察したところ、ガラスクロスと導体配線との接触が認められず、良好なものであった。さらに、これらの実施例で得られたプリプレグは、B層の厚みt2は、いずれも0μm超、2μm以下であり、また、第1樹脂層の厚みt1が7μm以下、第1樹脂層の(硬化前の)厚みバラツキが±1μmの範囲にあるものであった。また、これら実施例においては、いずれも、第1樹脂層を構成する樹脂組成物として、第2樹脂層を構成する樹脂組成物の粘度よりも高いものを用いた。
一方、前記実施例と同様の方法に従って、第1樹脂層を形成せず、B層の厚みを幾分厚くしてプリプレグを製造した場合、得られる多層プリント基板では、めっき導体層の形成面における表面粗さ及びそのバラツキの程度が劣ることが分かる(比較例1)。
また、ガラスクロスの両側に、第1樹脂組成物のワニス及び第2樹脂組成物のワニスをそれぞれ塗布することで、第1樹脂層及び第2樹脂層を形成することにより得られたプリプレグ(比較例2)や、別々の支持体上に、それぞれ第1樹脂層及び第2樹脂層を形成し、第1樹脂層及び第2樹脂層で、ガラスクロスを挟み込むことにより得られたプリプレグ(比較例3)では、第1樹脂層と繊維基材との間に、第2樹脂組成物からなり、かつ、繊維基材を含有しないB層が形成されず、得られる多層プリント基板では、第1樹脂層の表面粗さのバラツキ及びめっきムラが大きくなることが分かる。これらの比較例で得られたプリプレグでは、本発明のプリプレグとは異なり第1樹脂層とB層とからなる2層構造が形成されておらず、めっき導体層形成面に対する繊維基材表面の凹凸の影響が充分には緩衝されず、このような結果になったものと推定される。
さらに、第2樹脂組成物を支持体上に塗布した後、その上に繊維基材を重ね、さらにその上に第2樹脂組成物を塗布、乾燥した後、この上に、第1樹脂組成物を塗布することにより得られたプリプレグ(比較例4)では、第1樹脂層の厚みが、B層の厚みよりも薄くなり過ぎてしまい、得られる多層プリント基板では、第1樹脂層の表面粗さのバラツキ及びめっきムラが大きくなることが分かる。また、実施例5と同じ製造方法にてプリプレグを製造した場合でも、第1樹脂層の厚みを、B層の厚みよりも薄くした場合(比較例5)には、ガラスクロスと導体配線の接触が発生してしまう結果となった。
10…第1樹脂層
20…第2樹脂層
21…B層
22…繊維基材含有層
23…A層

Claims (13)

  1. 第1樹脂層と、この第1樹脂層上に形成される第2樹脂層と、を備え、
    前記第1樹脂層は、第1樹脂組成物により形成され、
    前記第2樹脂層は、前記第1樹脂組成物とは異なる第2樹脂組成物により形成された樹脂層中に繊維基材を含有する層であり、
    前記第2樹脂層は、
    前記繊維基材を含む繊維基材含有層と、
    前記繊維基材含有層における前記第1樹脂層側とは反対側に位置し、前記繊維基材を含有しないA層と、
    前記繊維基材含有層における前記第1樹脂層側に位置し、前記繊維基材を含有しないB層と、を備え、
    前記B層の厚みは、前記第1樹脂層の厚みよりも小さいプリプレグ。
  2. 前記B層の厚みは、0μm超5μm以下である請求項1に記載のプリプレグ。
  3. 前記B層の厚みは、0μm超2μm以下である請求項2に記載のプリプレグ。
  4. 当該プリプレグ全体の厚みに対する、前記A層の厚みの比率が25%以上である請求項1〜3のいずれかに記載のプリプレグ。
  5. 前記第1樹脂層の厚みが7μm以下である請求項1〜4のいずれかに記載のプリプレグ。
  6. 前記第1樹脂層の厚みバラツキが±1μmの範囲にあり、
    前記第1樹脂組成物および前記第2樹脂組成物は、未硬化又は半硬化の状態であり、かつ、前記第1樹脂組成物の粘度が前記第2樹脂組成物の粘度よりも高い請求項5に記載のプリプレグ。
  7. 前記第1樹脂層が、めっき導体を形成するための被めっき層であり、前記第2樹脂層が、基板と接着するための接着層である請求項1〜6のいずれかに記載のプリプレグ。
  8. 少なくとも前記第2樹脂層が無機フィラーを含有し、前記第2樹脂層中の無機フィラーの含有比率が、50〜80重量%の範囲であり、かつ、前記第1樹脂層中における無機フィラーの含有比率よりも多い請求項1〜7のいずれかに記載のプリプレグ。
  9. 前記A層の厚みが、15〜30μmであり、前記B層の厚みが、0.2μm以上、1.5μm以下である請求項1〜8のいずれかに記載のプリプレグ。
  10. 前記第1樹脂組成物および前記第2樹脂組成物が、樹脂成分として、極性基含有脂環式オレフィン重合体を含有する請求項1〜9のいずれかに記載のプリプレグ。
  11. 前記第1樹脂組成物が、極性基含有脂環式オレフィン重合体、硬化剤、および無機フィラーを含む請求項1〜10のいずれかに記載のプリプレグ。
  12. 前記第1樹脂組成物中における、前記極性基含有脂環式オレフィン重合体の含有比率が、前記第1樹脂層とした際における固形分全体に対して、25〜80重量%である請求項11に記載のプリプレグ。
  13. 請求項1〜12のいずれかに記載のプリプレグの前記第2樹脂層側の面を、基板に貼り合わせて積層してなる積層体。
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