JP5747817B2

JP5747817B2 - プリプレグ及び積層板

Info

Publication number: JP5747817B2
Application number: JP2011501482A
Authority: JP
Inventors: 雅義上野; 禎啓加藤; 豪志信國
Original assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Current assignee: Mitsubishi Gas Chemical Co Inc
Priority date: 2009-02-25
Filing date: 2010-02-16
Publication date: 2015-07-15
Anticipated expiration: 2030-02-16
Also published as: TWI506067B; KR101688828B1; TWI443135B; JPWO2010098037A1; EP2402388A4; KR20160145855A; CN105399975A; TW201439161A; WO2010098037A1; EP2402388A1; MY164310A; US9238720B2; CN102414262A; CN105399975B; EP2402388B1; KR101703054B1; KR20110137311A; TW201035189A; US20120009836A1

Description

本発明は、プリント配線板用プリプレグ、該プリプレグを用いた積層板及び金属箔張り積層板に関する。

電子機器や通信機、パーソナルコンピューター等に広く用いられるプリント配線板は、高密度化、高集積化が進展している。これに伴い、プリント配線板に用いられる金属箔張り積層板としては、耐熱性、低吸水性、吸湿耐熱性、絶縁信頼性等の特性に優れる積層板が要求されている。従来、プリント配線板用の積層板としては、エポキシ樹脂をジシアンジアミドで硬化させて得られるＦＲ−４タイプの積層板が広く使用されているが、エポキシ樹脂をジシアンジアミドで硬化させる手法では高耐熱性化の要求に対応するには限界があった。また、耐熱性に優れるプリント配線板用樹脂としてはシアン酸エステル樹脂が知られており、ビスフェノールＡ型シアン酸エステル樹脂と他の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂とをベースとした樹脂組成物が、近年、半導体プラスチックパッケージ用などの高機能のプリント配線板用材料などに幅広く使用されている。このビスフェノールＡ型シアン酸エステル樹脂は、電気特性、機械特性、耐薬品性、接着性などに優れた特性を有しているが、過酷な条件下での吸水性や吸湿耐熱性の面での要求を満たす為に、プリント配線板用材料の更なる特性の向上をめざして、他のシアン酸エステル樹脂の検討も行われている。

また、積層板に難燃性を付与するために、臭素系難燃剤を併用する処方が用いられてきた。しかしながら、昨今の環境問題の高まりに呼応して、ハロゲン系化合物を使用しない樹脂組成物が求められ、この要求に対して、ハロゲン系難燃剤の代わりにリン化合物の使用が検討されてきた。しかしながら、リン化合物は燃焼時にホスフィンなどの有毒化合物を発生する恐れがあるため、ハロゲン系化合物とリン化合物を使用せずとも難燃性を有する積層板の開発が望まれている。

吸水性や吸湿耐熱性に優れ、ハロゲン系化合物とリン化合物を使用せずとも難燃性を有するプリント配線板用材料の開発を目的として、前記したビスフェノールＡ型シアン酸エステル樹脂以外のシアン酸エステル樹脂の検討が行われている。ビスフェノールＡ型シアン酸エステルと異なる構造のシアン酸エステルとしては、ノボラック型シアン酸エステル（例えば、下記特許文献１参照）が知られている。しかしながら、フェノールノボラック型シアン酸エステルは難燃性に優れるが、シアネート基当量が小さく、その剛直な骨格構造に起因して硬化時に未反応シアネート基が多く残存し易いため、耐水性や吸湿耐熱性などの要求を満たすべく、更なる検討が行われている。

また、プリント配線板用材料を薄型化することにより、プリント配線板用積層材料の剛性が低下し、半導体素子と半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板の面方向の熱膨張率差によるソリが発生することが知られており、そのソリにより、半導体素子と半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板間や、半導体プラスチックパッケージと実装されるプリント配線板間で接続不良が生じることがある。そして、該ソリを低減するために、プリント配線板用積層材料としては、面方向の熱膨張率が低く、剛性が高いものが要求されている。

従来、積層板の剛性を高め、熱膨張率を低減させる検討としては、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃が多く含まれた高強度ガラスクロスを使用する方法（例えば、下記特許文献２参照）、フィラーを高充填する方法（例えば、下記特許文献３参照）が知られており、また、積層板の剛性を高める方法としては、他に片側の表面を起毛させたガラスクロスを使用する方法（例えば、下記特許文献４参照）が知られている。しかしながら、高強度のガラスクロスの使用とフィラーを高充填する手法は共に、ドリル加工性を低下させることが問題であった。

特開平１１−１２４４３３号公報特開平５−２６１８６１号公報特開２００３−７３５４３号公報特開２００６−２８６８６号公報

高剛性、低熱膨張率の積層板を目的として、用いるガラスクロスの打ち込み本数を多くすると、ガラスクロスの厚みが厚くなるため、積層板の薄型化には適さない。また、ガラクロスの厚みｔ（μｍ）が１７〜３５の薄いガラスクロスでは、ガラスクロスの単位面積当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）とした時に、Ｗ／ｔが１．１未満の軽いガラスクロスしか存在せず、十分な剛性の積層板が得られない。そこで、本発明は、剛性が高く、面方向の熱膨張率が小さい、薄型化したプリント配線板材料用積層板、および該積層板を製造するためのプリプレグを提供する事を課題とする。

本発明者らは、シアン酸エステル樹脂、非ハロゲン系エポキシ樹脂、無機充填材を含む樹脂組成物を特定のガラスクロスに含浸させたプリプレグを硬化させることにより、面方向の熱膨張率が小さく、剛性の高い積層板が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、ガラスクロス（Ａ）と、シアン酸エステル樹脂（Ｂ）、非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）及び無機充填材（Ｄ）を含む樹脂組成物とから構成されるプリプレグにおいて、
前記ガラスクロス（Ａ）は、１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、厚みをｔ（μｍ）、縦糸の１インチ当りの打ち込み本数をＸ（本／インチ）、横糸の１インチ当りの打ち込み本数をＹ（本／インチ）とした時、ＸとＹの合計が１５０〜２４０であり、ｔが１７〜３５であり、見かけ密度であるＷ／ｔの値が１．１〜１．５であって、プリプレグ中のガラスクロス（Ａ）の体積含有率が３２％〜４２％であることを特徴とするプリプレグである。

更に、本発明では、前記プリプレグを構成する樹脂組成物におけるシアン酸エステル樹脂（Ｂ）が下記一般式（１）で示されるシアン酸エステル樹脂であることが好ましい。

（式中、Ｒはそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を示し、ｎは１以上の整数を示す。）

また、本発明は、上記プリプレグを硬化して得られる積層板、並びに、上記プリプレグと金属箔との積層物を硬化して得られる及び金属箔張り積層板である。

本発明によるプリプレグを硬化して得た積層板および金属箔張り積層板は、剛性が高く、熱膨張率が低い。したがって、本発明のプリプレグは、薄型で高信頼性を要求される半導体プラスチックパッケージ用の材料として好適である。すなわち、本発明によれば、半導体素子を搭載した場合に、接続信頼性の向上した半導体プラスチックパッケージ用プリント配線板を提供することができる。

本発明のプリプレグは、ガラスクロスの１ｍ²当りの重量Ｗ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みｔ（μｍ）、縦糸の１インチ当りの打ち込み本数Ｘ（本／インチ）、横糸の１インチ当りの打ち込み本数Ｙ（本／インチ）が特定のものであるガラスクロス（Ａ）、並びにシアン酸エステル樹脂（Ｂ）、非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）及び無機充填材（Ｄ）を含む樹脂組成物から構成される。

本発明のプリプレグにおいて使用されるガラスクロス（Ａ）は、好ましくはガラスクロスを構成するヤーンの断面形状を扁平化し、直行するヤーンの屈曲を小さくしたガラスクロスであり、ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）、縦糸の１インチ（２．５４ｃｍ）当りの打ち込み本数（即ち、縦糸の織り密度）をＸ（本／インチ）、横糸の１インチ（２．５４ｃｍ）当りの打ち込み本数（即ち、横糸の織り密度）をＹ（本／インチ）とした時、ＸとＹの合計が１５０〜２４０であり、ｔが１７〜３５であり、Ｗ／ｔの値が１．１〜１．５であるガラスクロスであれば特に限定されず、好ましくは、Ｗ／ｔが１．１〜１．４であり、また、好ましくは、ＸとＹの合計が１５０〜２００であり、更に好ましくは１５０〜１７０である。Ｗ／ｔは次元がｇ／ｃｍ³であり、ガラスクロスの織り構造の隙間の空間を含んだ見かけ密度である。従来は、単位面積当りの重量Ｗが重いガラスクロスは厚く、厚さｔが薄いガラスクロスは単位面積当りの重量Ｗが軽く、重くかつ薄い事を両立するガラスクロス、すなわち見かけ密度の高いガラスクロスは製造できなかった。Ｗ／ｔの値が１．１未満では熱膨張率の低減効果が小さく、一方、１．５を超えると成形性が低下することから好ましくない。また、ｔが１７μｍ未満では、製造された積層板の剛性が低くなり、一方、ｔが３５μｍを超えると、課題としている薄い積層板の製造が困難となる。また、ＸとＹの合計が１５０未満の場合、製造された積層板の剛性が低く、熱膨張率が大きくなり、一方、ＸとＹの合計が２４０を超えると、課題としている薄い積層板の製造が困難となる。

上記ガラスクロス（Ａ）としては、断面における直径の平均値が３．５〜５．１μｍのガラスモノフィラメントを７５〜１５０本束ねたヤーンを織ったものが好ましい。断面における直径の平均値が５．１μｍを超えるガラスモノフィラメントを７５本以上束ねたヤーンを使用して得た、ＸとＹの合計が１５０以上であるガラスクロスを使用するとプリプレグの厚みが厚くなるため好ましくない。好適には、断面における直径の平均値が３．５〜４．７μｍのガラスモノフィラメントを１００本束ねたヤーン（ＢＣ１５００）を使用し、ＸとＹの合計が１５０〜２４０であり、ｔが１７〜２５μｍであるガラスクロスや、断面における直径の平均値が３．５〜５．１μｍのガラスモノフィラメントを１００本束ねたヤーン（Ｃ１２００）を使用し、ＸとＹの合計が１５０〜２４０であり、ｔが２０〜２８μｍであるガラスクロス等が挙げられる。

上記ガラスクロス（Ａ）の織りの種類については、特に限定するものではなく、公知のものが使用できる。また、ガラスクロスの材料としては、各種プリント配線板材料に用いられている公知のものを使用することができる。例えば、ガラスクロスの材料としては、Ｅガラス、Ｄガラス、Ｓガラス、ＮＥガラス、Ｔガラス等のガラス繊維が挙げられるが、ドリル加工性の点からＥガラスが好適に使用できる。

本発明のプリプレグを構成する樹脂組成物において用いられるシアン酸エステル樹脂（Ｂ）としては、一般に公知のシアンエステル樹脂を使用することができる。例えば、該シアン酸エステル樹脂（Ｂ）としては、１,３-ジシアナトベンゼン、１,４-ジシアナトベンゼン、１,３,５-トリシアナトベンゼン、ビス（３,５-ジメチル-４-シアナトフェニル）メタン、１,３-ジシアナトナフタレン、１,４-ジシアナトナフタレン、１,６-ジシアナトナフタレン、１,８-ジシアナトナフタレン、２,６-ジシアナトナフタレン、２,７-ジシアナトナフタレン、１,３,６-トリシアナトナフタレン、４,４'-ジシアナトビフェニル、ビス（４-シアナトフェニル）メタン、２,２'-ビス（４-シアナトフェニル）プロパン、ビス（４-シアナトフェニル）エーテル、ビス（４-シアナトフェニル）チオエーテル、ビス（４-シアナトフェニル）スルホン、フェノールノボラック型シアン酸エステル、上記一般式（１）で示されるナフトールアラルキル型シアン酸エステルが挙げられる。難燃性を高める為には、上記一般式（１）で示されるシアン酸エステル樹脂が好適に使用できる。ナフトールアラルキル型シアン酸エステルを含む樹脂組成物は、樹脂骨格が剛直構造であるという特徴より、耐熱性を維持できると共に、反応阻害要因を低減させて硬化性を高め、吸水性、吸湿耐熱性に優れるという特性から好適に使用できる。

本発明のプリプレグを構成する樹脂組成物において使用される非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）とは、１分子中に２個以上のエポキシ基を有し、意図的に分子骨格内にハロゲン原子を有しない化合物であれば特に限定されるものではない。例えば、該非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）としては、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、３官能フェノール型エポキシ樹脂、４官能フェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、アラルキルノボラック型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、ポリオール型エポキシ樹脂、グリシジルアミン、グリシジルエステル、ブタジエンなどの２重結合をエポキシ化した化合物、水酸基含有シリコーン樹脂類とエピクロルヒドリンとの反応により得られる化合物等が挙げられ、特に難燃性を向上させるためには、アラルキルノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。ここで、アラルキルノボラック型エポキシ樹脂とは、下記一般式（２）で表せるものであり、具体的には、フェノールフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）は、１種もしくは２種以上を適宜混合して使用することが可能である。

（式中、Ｇはグリシジル基を示し、Ａｒ₁はベンゼンテトライル基、ナフタレンテトライル基、ビフェニルテトライル基等の単環又は多環の芳香族炭化水素が置換基になった４価の芳香族基を示し、Ａｒ₂はベンゼントリイル基、ナフタレントリイル基、ビフェニルトリイル基等の単環又は多環の芳香族炭化水素が置換基になった３価の芳香族基を示し、Ｒｘ及びＲｙはそれぞれ独立して水素原子、アルキル基、又はアリール基を示し、ｍは１から５までの整数を示し、ｎは１から５０までの整数を示す。）

本発明において使用されるシアン酸エステル樹脂（Ｂ）と非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）は、樹脂組成物中のシアン酸エステル樹脂（Ｂ）のシアネート基数（ＣＮ）と非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）のエポキシ基数（Ｅｐ）の比（ＣＮ／Ｅｐ）が０．３〜２．５で配合することが好ましい。ＣＮ／Ｅｐが０．３未満では積層板の難燃性が低下し、一方、２．５を超える配合では硬化性などが低下する場合がある。

本発明のプリプレグを構成する樹脂組成物において使用される無機充填材（Ｄ）としては、例えば、天然シリカ、溶融シリカ、アモルファスシリカ、中空シリカ等のシリカ類、ベーマイト、酸化モリブデン、モリブデン酸亜鉛等のモリブデン化合物、アルミナ、タルク、焼成タルク、マイカ、ガラス短繊維、球状ガラス（Ｅガラス、Ｔガラス、Ｄガラスなどのガラス微粉末類）などが挙げられる。併用する無機充填材（Ｄ）の平均粒子径（Ｄ５０）は特に限定されないが、分散性を考慮すると平均粒子径（Ｄ５０）が０．２〜５μｍであることが好ましい。また、無機充填材（Ｄ）の配合量は、プリプレグを構成する樹脂組成物の３３重量％〜６０重量％であることが好ましく、３３重量％〜５７重量％であることがより好ましい。無機充填材（Ｄ）の配合量がプリプレグを構成する樹脂組成物の６０重量％を超えると成形性が低下することがあり、一方、３３重量％より小さいと熱膨張率が大きくなることがある。これらの無機充填材（Ｄ）は、１種もしくは２種以上を適宜混合して使用することが可能である。

前記配合する無機充填材（Ｄ）に関連して、シランカップリング剤や湿潤分散剤を併用することも可能である。これらのシランカップリング剤としては、一般に無機物の表面処理に使用されているシランカップリング剤であれば、特に限定されるものではない。該シランカップリング剤の具体例としては、γ-アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ-β-(アミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン系化合物、γ-グリシドキシプロピルトリメトキシシランなどのエポキシシラン系化合物、γ-メタアクリロキシプロピルトリメトキシシランなどのビニルシラン系化合物、Ｎ-β-(Ｎ-ビニルベンジルアミノエチル)-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩などのカチオニックシラン系化合物、フェニルシラン系化合物などが挙げられ、１種もしくは２種以上を適宜組み合わせて使用することも可能である。また、湿潤分散剤とは、塗料用に使用されている分散安定剤であれば、特に限定されるものではない。例えば、ビッグケミー・ジャパン（株）製のＤｉｓｐｅｒｂｙｋ−１１０、１１１、１８０、１６１、ＢＹＫ−Ｗ９９６、Ｗ９０１０、Ｗ９０３等の湿潤分散剤が挙げられる。

本発明のプリプレグを構成する樹脂組成物には、マレイミド化合物を併用することも可能である。該マレイミド化合物は１分子中に１個以上のマレイミド基を有する化合物であれば、特に限定されるものではない。該マレイミド化合物の具体例としては、ビス(４-マレイミドフェニル)メタン、２,２-ビス{４-(４-マレイミドフェノキシ)-フェニル}プロパン、ビス(３,５-ジメチル-４-マレイミドフェニル)メタン、ビス(３-エチル-５-メチル-４-マレイミドフェニル)メタン、ビス(３,５-ジエチル-４-マレイミドフェニル)メタン、ポリフェニルメタンマレイミド、これらマレイミド化合物のプレポリマー、もしくはマレイミド化合物とアミン化合物のプレポリマーなどが挙げられ、１種もしくは２種以上を適宜混合して使用することも可能である。より好適なマレイミド化合物としては、ビス(４-マレイミドフェニル)メタン、２,２-ビス{４-(４-マレイミドフェノキシ)-フェニル}プロパン、ビス(３-エチル-５-メチル-４-マレイミドフェニル)メタンが挙げられる。

本発明のプリプレグを構成する樹脂組成物には、必要に応じ、硬化速度を適宜調節するために硬化促進剤を併用することも可能である。これら硬化促進剤としては、シアン酸エステル樹脂（Ｂ）や非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）の硬化促進剤として一般に使用されるものであれば、特に限定されるものではない。これら硬化促進剤の具体例としては、銅、亜鉛、コバルト、ニッケル等の有機金属塩類、イミダゾール類及びその誘導体、第３級アミン等が挙げられる。

本発明のプリプレグを構成する樹脂組成物には、所期の特性が損なわれない範囲において、他の熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂及びそのオリゴマー、エラストマー類などの種々の高分子化合物、他の難燃性の化合物、添加剤などの併用も可能である。これらは一般に使用されているものであれば、特に限定されるものではない。例えば、難燃性の化合物としては、メラミンやベンゾグアナミンなどの窒素含有化合物、オキサジン環含有化合物などが挙げられる。添加剤としては、紫外線吸収剤、酸化防止剤、光重合開始剤、蛍光増白剤、光増感剤、染料、顔料、増粘剤、滑剤、消泡剤、分散剤、レベリング剤、光沢剤、重合禁止剤等が挙げられ、所望に応じて適宜組み合わせて使用することも可能である。

本発明のプリプレグの製造方法は、ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）、縦糸の１インチ当りの打ち込み本数をＸ（本／インチ）、横糸の１インチ当りの打ち込み本数をＹ（本／インチ）とした時、ＸとＹの合計が１５０〜２４０であり、ｔが１７〜３５であり、Ｗ／ｔの値が１．１〜１．５であるガラスクロス（Ａ）と、シアン酸エステル樹脂（Ｂ）、非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）及び無機充填材（Ｄ）を含む樹脂組成物とから構成され、プリプレグ中のガラクロスの体積含有率が３２％〜４２％であるプリプレグを製造する方法であれば、特に限定されない。例えば、前記樹脂組成物を含む樹脂ワニスをガラスクロス（Ａ）に含浸又は塗布させた後、１００〜２００℃の乾燥機中で、１〜６０分加熱させる方法などにより半硬化させ、プリプレグを製造する方法などが挙げられる。

本発明のプリプレグ中のガラクロス（Ａ）の体積含有率は３２％〜４２％であり、好ましくは３３％〜４２％である。ガラクロス（Ａ）の体積含有率が３２％より少ないと熱膨張率の低減効果が小さく、一方、ガラクロス（Ａ）の体積含有率が４２％より多いプリプレグでは成形性が低下する。なお、プリプレグ中のガラクロスの体積含有率は、それを用いて作製した積層板より算出する。また、積層板におけるガラクロスの体積含有率は、積層板の絶縁層の厚みがＴ２（μｍ）、使用しているガラスクロスの１ｍ²当りの重量がＷ２（ｇ／ｍ²）、ガラスの比重がＧ（ｇ／ｃｍ³）、積層板に含まれるガラスクロスの枚数がＳ（枚）である時に、下記式より算出される。
体積含有率（％）＝（Ｔ２−（Ｗ２／Ｇ）×Ｓ×１０００）×１００／Ｔ２

前記樹脂ワニスには、必要に応じて、有機溶剤を使用することが可能である。該有機溶剤としては、シアン酸エステル樹脂（Ｂ）と非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）との混合物を溶解できるものであれば、特に限定されるものではない。有機溶剤の具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類、ジメチルホルムアミドやジメチルアセトアミドなどのアミド類等が挙げられる。

本発明の積層板は、前述のプリプレグを用いて積層成形したものである。該積層板は、具体的には前述のプリプレグを１枚あるいは複数枚を重ね、所望によりその片面もしくは両面に、銅やアルミニウムなどの金属箔を配置した構成で、積層成形することにより製造される。使用する金属箔は、プリント配線板材料に用いられるものであれば、特に限定されず、例えば、銅箔等が挙げられる。また、積層成形条件としては、通常のプリント配線板用積層板および多層板の積層成形条件が適用できる。例えば、多段プレス、多段真空プレス、連続成形機、オートクレーブ成形機などを使用し、温度は１００〜３００℃、圧力は２〜１００ｋｇｆ／ｃｍ²、加熱時間は０．０５〜５時間の範囲が一般的である。また、必要に応じて１５０〜３００℃の温度で後硬化を行っても良い。

以下に合成例、実施例、比較例を示し、本発明を詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（合成例１）α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂の合成−１
下記一般式（３）：

で表されるα−ナフトールアラルキル樹脂（ＳＮ４８５、ＯＨ基当量：２１９ｇ／ｅｑ．、軟化点：８６℃、新日鐵化学（株）製）１０３ｇ（ＯＨ基０．４７モル）をクロロホルム５００ｍｌに溶解後、トリエチルアミン０．７モルを添加混合し、これを０．９３モルの塩化シアンのクロロホルム溶液３００ｇに、−１０℃で１．５時間かけて滴下し、３０分撹拌した後、更に０．１モルのトリエチルアミンとクロロホルム３０ｇの混合溶液を滴下し、３０分撹拌して反応を完結させた。生成するトリエチルアミンの塩酸塩を濾別した後、得られた濾液を０．１Ｎ塩酸５００ｍｌで洗浄した後、水５００ｍｌでの洗浄を４回繰り返した。ついで、クロロホルム／水混合溶液のクロロホルム層を分液処理により抽出、クロロホルム溶液に硫酸ナトリウムを添加し脱水処理を行った。硫酸ナトリウムを濾別した後、７５℃でエバポレートし、更に９０℃で減圧脱気することにより、褐色固形の下記一般式（４）：

で表されるα−ナフトールアラルキル型のシアン酸エステル樹脂を得た。赤外吸収スペクトルにおいて、２２６４ｃｍ^-1付近にシアン酸エステル基の吸収を確認した。また、¹³Ｃ-ＮＭＲ及び¹Ｈ-ＮＭＲから算出されたＯＨ基からＯＣＮ基への転化率は、９９％以上であった。さらに、ＧＰＣでの示差屈折率検出により、ｎが１〜４の化合物の割合が、９３重量％であった。

（合成例２）α−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂の合成−２
α−ナフトールアラルキル樹脂（ＳＮ４８５、ＯＨ基当量：２１９ｇ／ｅｑ．、軟化点：８６℃、新日鐵化学（株）製）の代わりにα−ナフトールアラルキル樹脂（ＳＮ４１０５、ＯＨ基当量：２２６ｇ／ｅｑ．、軟化点：１０５℃、新日鐵化学（株）製）１０２ｇ（ＯＨ基０．４５モル）を使用し、塩化シアンの使用量を０．９０モルとした以外は合成例１と同様の手法にて上記一般式（４）で表わされるα−ナフトールアラルキル型のシアン酸エステル樹脂を合成した。赤外吸収スペクトルにおいて、２２６４ｃｍ^-1付近にシアン酸エステル基の吸収を確認した。また、¹³Ｃ-ＮＭＲ及び¹Ｈ-ＮＭＲに算出されたＯＨ基からＯＣＮ基への転化率は、９９％以上であった。さらに、ＧＰＣでの示差屈折率検出により、ｎが１〜４の化合物の割合が、７５重量％であった。

（配合例１）
合成例１で作製したα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂（シアネート当量：２３７ｇ／ｅｑ．）６０重量部とフェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ−３０００−ＦＨ、エポキシ当量：３２０ｇ／ｅｑ．、日本化薬（株）製）４０重量部をメチルエチルケトンで溶解混合し、更に湿潤分散剤（ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１、ビッグケミージャパン（株）製）３重量部、球状溶融シリカ（ＳＣ２０５０ＭＢ、アドマテックス（株）製）１１０重量部、オクチル酸亜鉛０．０２重量部を混合してワニスを得た。

（配合例２）
合成例１で作製したα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂（シアネート当量：２３７ｇ／ｅｑ．）３６重量部とビス（３-エチル-５-メチル-４マレイミドフェニル）メタン（ＢＭＩ−７０、ケイアイ化成製）２４重量部、フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ−３０００−ＦＨ，エポキシ当量：３２０ｇ／ｅｑ．、日本化薬（株）製）４０重量部をメチルエチルケトンで溶解混合し、更に湿潤分散剤（ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１、ビッグケミージャパン（株）製）３重量部、球状溶融シリカ（ＳＣ２０５０ＭＢ、アドマテックス（株）製）１１０重量部、オクチル酸亜鉛０．０２重量部を混合してワニスを得た。

（配合例３）
２,２-ビス(４-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー（ＢＴ２０７０、シアネート当量：１３９ｇ／ｅｑ．、三菱ガス化学（株）製）６０重量部、フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ−３０００−ＦＨ、エポキシ当量：３２０ｇ／ｅｑ．、日本化薬（株）製）４０重量部をメチルエチルケトンで溶解混合し、更に湿潤分散剤（ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１、ビッグケミージャパン（株）製）３重量部、球状溶融シリカ（ＳＣ２０５０ＭＢ、アドマテックス（株）製）１１０重量部、オクチル酸亜鉛０．０２重量部を混合してワニスを得た。

（配合例４）
２,２-ビス(４-シアネートフェニル)プロパンのプレポリマー（ＢＴ２０７０、シアネート当量：１３９ｇ／ｅｑ．、三菱ガス化学（株）製）３６重量部とビス（３-エチル-５-メチル-４-マレイミドフェニル）メタン（ＢＭＩ−７０、ケイアイ化成製）２４重量部、フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ−３０００−ＦＨ、エポキシ当量：３２０ｇ／ｅｑ．、日本化薬（株）製）４０重量部をメチルエチルケトンで溶解混合し、更に湿潤分散剤（ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１、ビッグケミージャパン（株）製）３重量部、球状溶融シリカ（ＳＣ２０５０ＭＢ、アドマテックス（株）製）１１０重量部、オクチル酸亜鉛０．０２重量部を混合してワニスを得た。

（配合例５）
合成例２で作製したα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂（シアネート当量：２３７ｇ／ｅｑ．）６０重量部とフェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ−３０００−ＦＨ、エポキシ当量：３２０ｇ／ｅｑ．、日本化薬（株）製）４０重量部をメチルエチルケトンで溶解混合し、更に湿潤分散剤（ＢＹＫ−Ｗ９９６、ビッグケミージャパン（株）製）３．０重量部、ベーマイト（ＢＮ１００、河合石灰工業（株）製）１２０重量部、オクチル酸亜鉛０．０２重量部を混合してワニスを得た。

（配合例６）
合成例２で作製したα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂（シアネート当量：２３７ｇ／ｅｑ．）３６重量部とビス（３-エチル-５-メチル-４-マレイミドフェニル）メタン（ＢＭＩ−７０、ケイアイ化成製）２４重量部フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ−３０００−ＦＨ、エポキシ当量：３２０ｇ／ｅｑ．、日本化薬（株）製）４０重量部をメチルエチルケトンで溶解混合し、更に湿潤分散剤（ＢＹＫ−Ｗ９９６、ビッグケミージャパン（株）製）３．０重量部、ベーマイト（ＢＮ１００、河合石灰工業（株）製）１２０重量部、オクチル酸亜鉛０．０２重量部を混合してワニスを得た。

（配合例７）
合成例２で作製したα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂（シアネート当量：２３７ｇ／ｅｑ．）６０重量部とフェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ−３０００−ＦＨ、エポキシ当量：３２０ｇ／ｅｑ．、日本化薬（株）製）４０重量部をメチルエチルケトンで溶解混合し、更に湿潤分散剤（ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１、ビッグケミージャパン（株）製）３重量部、ガラスビーズ（ＥＭＢ１０、ポッターズ・バロティーニ（株）製）１４０重量部、オクチル酸亜鉛０．０２重量部を混合してワニスを得た。

（配合例８）
合成例２で作製したα−ナフトールアラルキル型シアン酸エステル樹脂（シアネート当量：２３７ｇ／ｅｑ．）３６重量部とビス（３-エチル-５-メチル-４-マレイミドフェニル）メタン（ＢＭＩ−７０、ケイアイ化成製）２４重量部、フェノールビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂（ＮＣ−３０００−ＦＨ、エポキシ当量：３２０ｇ／ｅｑ．、日本化薬（株）製）４０重量部をメチルエチルケトンで溶解混合し、更に湿潤分散剤（ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１、ビッグケミージャパン（株）製）３重量部、ガラスビーズ（ＥＭＢ１０、ポッターズ・バロティーニ（株）製）１４０重量部、オクチル酸亜鉛０．０２重量部を混合してワニスを得た。

（配合例９）
配合例１において球状溶融シリカ（ＳＣ２０５０ＭＢ、アドマテックス（株）製）の量を２００重量部に変更する以外は配合例１と同様にしてワニスを得た。

＜プリプレグの作製＞
（実施例１）
厚さが２６μｍで、１ｍ²当りの重量が３１．０ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが１．１９）、断面における直径の平均値が３．５〜５．１μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（Ｃ１２００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸９０本／インチ、横糸９０本／インチであるＥガラス織布（ユニチカガラスファイバー製Ｅ０３Ｒ−ＵＫ）に、配合例１で作製しメチルエチルケトンで希釈したワニスを、含浸塗工し、１６０℃で４分間加熱乾燥して、ガラクロスの体積含有率が３７体積％のプリプレグを得た。

（実施例２）
実施例１において使用したワニスを配合例２に記載したワニスと変更する以外は実施例１と同様にして、ガラクロスの体積含有率が３７体積％のプリプレグを得た。

（実施例３）
実施例１において使用したワニスの代わりに配合例３で作製しメチルエチルケトンで希釈したワニスを、含浸塗工し、１６０℃で４分間加熱乾燥して、ガラクロスの体積含有率が３７体積％のプリプレグを得た。

（実施例４）
実施例１において使用したワニスを配合例４に記載したワニスと変更する以外は実施例１と同様にして、ガラクロスの体積含有率が３７体積％のプリプレグを得た。

（実施例５）
厚さが２０μｍで、１ｍ²当りの重量が２４．０ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが１．２０）、断面における直径の平均値が３．５〜４．７μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（ＢＣ１５００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸９５本／インチ、横糸９０本／インチであるＥガラス織布（ユニチカガラスファイバー製Ｅ０２Ｒ−ＵＫ）に、配合例５で作製しメチルエチルケトンで希釈したワニスを、含浸塗工し、１６０℃で４分間加熱乾燥して、ガラクロスの体積含有率が３７体積％のプリプレグを得た。

（実施例６）
実施例５において使用したワニスを配合例６に記載したワニスと変更する以外は実施例５と同様にして、ガラクロスの体積含有率が３７体積％のプリプレグを得た。

（実施例７）
実施例５において使用したワニスを配合例７に記載したワニスと変更する以外は実施例５と同様にして、ガラクロスの体積含有率が３７体積％のプリプレグを得た。

（実施例８）
実施例５において使用したワニスを配合例８に記載したワニスと変更する以外は実施例５と同様にして、ガラクロスの体積含有率が３７体積％のプリプレグを得た。

（比較例１）
厚さが２５μｍで、１ｍ²当りの重量が２３．７ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが０．９５）、断面における直径の平均値が３．５〜５．１μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（Ｃ１２００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸６９本／インチ、横糸７２本／インチであるＥガラス織布（ユニチカガラスファイバー製Ｅ０３Ｅ−ＵＫ）を、実施例１で用いたＥガラス織布に代えて用いる以外は、実施例１と同様の操作を行い、ガラクロスの体積含有率が３１体積％のプリプレグを得た。

（比較例２）
厚さが２５μｍで、１ｍ²当りの重量が２３．７ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが０．９５）、断面における直径の平均値が３．５〜５．１μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（Ｃ１２００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸６９本／インチ、横糸７２本／インチであるＥガラス織布（ユニチカガラスファイバー製Ｅ０３Ｅ−ＵＫ）を、実施例２で用いたＥガラス織布に代えて用いる以外は、実施例２と同様の操作を行い、ガラクロスの体積含有率が３１体積％のプリプレグを得た。

（比較例３）
厚さが２５μｍで、１ｍ²当りの重量が２３．７ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが０．９５）、断面における直径の平均値が３．５〜５．１μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（Ｃ１２００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸６９本／インチ、横糸７２本／インチであるＥガラス織布（ユニチカガラスファイバー製Ｅ０３Ｅ−ＵＫ）を、実施例３で用いたＥガラス織布に代えて用いる以外は、実施例３と同様の操作を行い、ガラクロスの体積含有率が３１体積％のプリプレグを得た。

（比較例４）
厚さが２５μｍで、１ｍ²当りの重量が２３．７ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが０．９５）、断面における直径の平均値が３．５〜５．１μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（Ｃ１２００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸６９本／インチ、横糸７２本／インチであるＥガラス織布（ユニチカガラスファイバー製Ｅ０３Ｅ−ＵＫ）を、実施例４で用いたＥガラス織布に代えて用いる以外は、実施例４と同様の操作を行い、ガラクロスの体積含有率が３１体積％のプリプレグを得た。

（比較例５）
厚さが２５μｍで、１ｍ²当りの重量が２３．７ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが０．９５）、断面における直径の平均値が３．５〜５．１μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（Ｃ１２００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸６９本／インチ、横糸７２本／インチであるＥガラス織布（ユニチカガラスファイバー製Ｅ０３Ｅ−ＵＫ）に、配合例９で作製しメチルエチルケトンで希釈したワニスを、含浸塗工し、１６０℃で４分間加熱乾燥して、ガラクロスの体積含有率が３１体積％のプリプレグを得た。

（比較例６）
厚さが２２μｍで、１ｍ²当りの重量が１９．７ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが０．８９）、断面における直径の平均値が３．５〜４．７μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（ＢＣ１５００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸７４本／インチ、横糸７４本／インチであるＥガラス織布（旭化成エレクトロニクス製１０２７）を、実施例５で用いたＥガラス織布に代えて用いる以外は、実施例５と同様の操作を行い、ガラクロスの体積含有率が３１体積％のプリプレグを得た。

（比較例７）
厚さが２２μｍで、１ｍ²当りの重量が１９．７ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが０．８９）、断面における直径の平均値が３．５〜４．７μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（ＢＣ１５００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸７４本／インチ、横糸７４本／インチであるＥガラス織布（旭化成エレクトロニクス製１０２７）を、実施例６で用いたＥガラス織布に代えて用いる以外は、実施例６と同様の操作を行い、ガラクロスの体積含有率が３１体積％のプリプレグを得た。

（比較例８）
厚さが２２μｍで、１ｍ²当りの重量が１９．７ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが０．８９）、断面における直径の平均値が３．５〜４．７μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（ＢＣ１５００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸７４本／インチ、横糸７４本／インチであるＥガラス織布（旭化成エレクトロニクス製１０２７）を、実施例７で用いたＥガラス織布に代えて用いる以外は、実施例７と同様の操作を行い、ガラクロスの体積含有率が３１体積％のプリプレグを得た。

（比較例９）
厚さが２２μｍで、１ｍ²当りの重量が１９．７ｇ／ｍ²であり（ガラスクロスの１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、ガラスクロスの厚みをｔ（μｍ）とした時、Ｗ／ｔが０．８９）、断面における直径の平均値が３．５〜４．７μｍのモノフィラメント１００本から構成されたヤーン（ＢＣ１５００）を用いており、１インチ当りの打ち込み本数が縦糸７４本／インチ、横糸７４本／インチであるＥガラス織布（旭化成エレクトロニクス製１０２７）を、実施例８で用いたＥガラス織布に代えて用いる以外は、実施例８と同様の操作を行い、ガラクロスの体積含有率が３１体積％のプリプレグを得た。

＜銅張り積層板−１の作製＞
実施例１〜４および比較例１〜５で得られたプリプレグを、それぞれ２枚重ねて１２μｍ厚の電解銅箔（３ＥＣ−ＩＩＩ、三井金属鉱業（株）製）を上下に配置し、圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ²、温度２２０℃で１２０分間の積層成形を行い、厚み０．０６０ｍｍの銅張り積層板を得た。

＜銅張り積層板−２の作製＞
実施例５〜８および比較例６〜９で得られたプリプレグを、それぞれ２枚重ねて１２μｍ厚の電解銅箔（３ＥＣ−ＩＩＩ、三井金属鉱業（株）製）を上下に配置し、圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ²、温度２２０℃で１２０分間の積層成形を行い、厚み０．０５０ｍｍの銅張り積層板を得た。

＜銅張り積層板−３の作製＞
実施例１〜４および比較例１〜５で得られたプリプレグを、それぞれ２枚重ねて３μｍ厚の電解銅箔（ＭＴ−ＳＤＨ、三井金属鉱業（株）製）を上下に配置し、圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ²、温度２２０℃で１２０分間の積層成形を行い、厚み０．０６０ｍｍの銅張り積層板を得た。

＜銅張り積層板−４の作製＞
実施例５〜８および比較例６〜９で得られたプリプレグを、それぞれ２枚重ねて３μｍ厚の電解銅箔（ＭＴ−ＳＤＨ、三井金属鉱業（株）製）を上下に配置し、圧力３０ｋｇｆ／ｃｍ²、温度２２０℃で１２０分間の積層成形を行い、厚み０．０５０ｍｍの銅張り積層板を得た。

得られた銅張り積層板−１、銅張り積層板−２を用いて、難燃性、熱膨張率、たわみ量を評価した。結果を表１および表２に示す。

難燃性の評価と熱膨張率、たわみ量の測定は、銅張り積層板をエッチングにより銅箔を除去した後、下記方法で行った。

ガラスクロスの厚さ、重量、打ち込み本数については、ＪＩＳＲ３４２０に準拠して測定した。

燃焼試験：ＵＬ９４垂直燃焼試験法に準拠して評価した。

熱膨張率：熱機械分析装置（ＴＡインスツルメント製）で４０℃から３４０℃まで毎分１０℃で昇温し、６０℃から１２０℃での面方向の線膨張係数を測定した。測定方向はガラスクロスの縦糸方向（Ｙ）と横方向（Ｘ）の両方向を測定した。

たわみ量：横が２０ｍｍで縦が２００ｍｍの試験片を作製して水平な台の上面に試験片を置き、試験片の一端を台の縁から水平に１００ｍｍ突き出し、他端を台の上面に固定した。そして、試験片の突き出した部分が自重によって下方向に変形した際の先端の位置と、台の上面との垂直方向の距離を測定した。

ドリル加工性評価は、得られた銅張り積層板−３、銅張り積層板−４を用いてドリルビットが折損するまでのヒット数を下記のドリル加工条件で評価した。
加工機：日立ビアメカニクス（株）製ＮＤ−１Ｖ２１２
重ね数：銅張り積層板８枚
エントリーシート：三菱瓦斯化学（株）製ＬＥ８０８Ｆ３
バックアップボード：利昌工業（株）製ＰＳ−１１６０Ｄ
ドリルビット：ユニオンツール（株）製ＭＤ０．１０５ｘ１．６Ｊ４９２Ｂ
回転数：２００ｋｒｐｍ
送り速度：２．０ｍ／ｍｉｎ
ヒット数：１００００

表１は、厚み０．０６０ｍｍの銅張り積層板の評価・測定結果である。この表に記載のように本発明による実施例１〜４は、打ち込み本数の少ないＥガラス織布を用いた比較例１〜４と比較して、熱膨張率が小さく、たわみ量も少なくなった。さらに、実施例１〜４は、比較例１〜４と同じＥガラス織布を用いて無機充填材の増量で熱膨張率が小さくなった比較例５より、ドリル加工性で優れる結果であった。

表２は、厚み０．０５０ｍｍの銅張り積層板の評価・測定結果である。この表に記載のように本発明に従う実施例５〜８は、打ち込み本数の少ないガラスクロスを用いた比較例６〜９と比較して、熱膨張率が小さく、たわみ量も少なくなった。

Claims

ガラスクロス（Ａ）と、シアン酸エステル樹脂（Ｂ）、非ハロゲン系エポキシ樹脂（Ｃ）及び無機充填材（Ｄ）を含む樹脂組成物とから構成されるプリプレグにおいて、
前記ガラスクロス（Ａ）は、１ｍ²当りの重量をＷ（ｇ／ｍ²）、厚みをｔ（μｍ）、縦糸の１インチ当りの打ち込み本数をＸ（本／インチ）、横糸の１インチ当りの打ち込み本数をＹ（本／インチ）とした時、ＸとＹの合計が１５０〜２４０であり、ｔが１７〜３５であり、見かけ密度であるＷ／ｔの値が１．１〜１．５であって、プリプレグ中のガラスクロス（Ａ）の体積含有率が３２％〜４２％であることを特徴とするプリプレグ。
前記シアン酸エステル樹脂（Ｂ）が下記一般式（１）で示されるシアン酸エステル樹脂である請求項１に記載のプリプレグ。

（式中、Ｒはそれぞれ独立して水素原子又はメチル基を示し、ｎは１以上の整数を示す。）
請求項１又は２に記載のプリプレグを硬化して得られる積層板。
請求項１又は２に記載のプリプレグと金属箔との積層物を硬化して得られる金属箔張り積層板。