JP5772189B2 - 熱硬化性樹脂組成物並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び配線板 - Google Patents

熱硬化性樹脂組成物並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び配線板 Download PDF

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Description

本発明は電子部品等に好適に用いられる熱硬化性樹脂組成物に関し、詳しくはハロゲンフリーであり、かつ比誘電率および誘電正接のバラツキの小さい熱硬化性樹脂組成物並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び配線板に関する。
熱硬化性樹脂は、その特有な架橋構造が高い耐熱性や寸法安定性を発現するため、電子部品等の高い信頼性を要求される分野において広く使われているが、特に銅張積層板や層間絶縁材料においては、近年の高密度化への要求から、微細配線形成のための高い銅箔接着性やドリル又は打ち抜きにより穴あけ等の加工をする際の加工性も必要とされている。
近年、環境意識の高まりとともに、電子機器及び電子部品についても環境への配慮が不可欠となっている。電子部品をはじめとするプラスチック製品全般に用いられているハロゲン系難燃剤は、最も代表的な臭素系難燃剤であるデカブロモジフェニルオキサイドが焼却時に有毒な臭素化ジベンゾダイオキシンとフランを生成させることが報告されて以来、その安全性が疑われている。環境問題への配慮の点から、従来のハロゲンを含む臭素系難燃剤を使用しないハロゲンフリー製品の導入が進められている(例えば、特許文献1参照)。
ハロゲン系化合物を含まずに難燃性を付与するには、通常、比較的多量の無機充填材とリン含有難燃剤を併用して添加する方法が使われている。ここに用いられる無機充填材としては、水酸化アルミニウムが選択されることが多い。また、同様に鉛を含まない鉛フリーはんだの導入も進んでおり、従来よりも高温で行われる鉛フリーはんだプロセスに対応するため、配線板材料には高耐熱性や低熱膨張性が要求されている。
近年では、大量のデータを高速で処理するために、コンピュータや情報機器端末等で、信号の高周波化が進んでいる。用いる周波数が高くなるにつれて、電気信号の転送損失が大きくなる。そのため、信号回路の特性インピーダンスのバラツキを抑える必要がある。信号回路の特性インピーダンスのバラツキを抑えるためには、絶縁層厚さのバラツキ、信号回路幅のバラツキおよび絶縁材料の比誘電率のバラツキの3つの要素を小さくすることが必要となる。
フィラーに誘電体セラミックス材料を用いて、絶縁層の誘電特性を高誘電率かつ低誘電損失など使用目的に応じて調整できるという事例が開示されている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、これらは絶縁層の誘電特性(比誘電率および誘電正接)のバラツキを低減するものではない。
また、金属箔接着性、耐熱性、耐湿性、難燃性および誘電特性の全てにおいてバランスのとれた樹脂組成物として、ホスフィン酸の金属塩、マレイミド化合物、グアナミン化合物およびエポキシ樹脂を含有する化合物が知られているが(例えば、特許文献3参照)、誘電特性については更なる改善が求められている。
特開2007−182544号公報 特開2004−207320号公報 特開2009−155399号公報
本発明の目的は、こうした現状に鑑み、ハロゲンフリーであり、かつ比誘電率および誘電正接のバラツキの小さい熱硬化性樹脂組成物並びにこれを用いたプリプレグ、積層板及び配線板を提供することである。
本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、微粒化したジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩とマレイミド化合物、硬化剤およびエポキシ樹脂からなる樹脂組成物が上記目的に沿うものであることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。
すなわち、本発明は、以下の熱硬化性樹脂組成物、プリプレグ、積層板及び配線板を提供するものである。
1.下記一般式(1)で示される構造を有し、平均粒径が0.5〜3μmであるジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩(A)、分子中にN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(B)、下記一般式(2)で示す6−置換グアナミン化合物又はジシアンジアミドからなる硬化剤(C)および、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(D)を含有することを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
Figure 0005772189
Figure 0005772189
(式中、R1はフェニル基、メチル基、ブチル基、アリル基、メトキシ基又はベンジルオキシ基を示す。)
2.分子中にN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(B)が、1分子中に少なくとも2個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(b−1)と、下記一般式(3)に示す酸性置換基を有するアミン化合物(b−2)を反応させて得られた不飽和マレイミド基を有する化合物である上記1の熱硬化性樹脂組成物。
Figure 0005772189
(式中、R2は各々独立に、水酸基、カルボキシ基およびスルホン酸基から選ばれる酸性置換基、R3は各々独立に、水素原子、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を示し、xは1〜5の整数、yは0〜4の整数で、且つxとyの和は5である。)
3.分子中にN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(B)が、下記一般式(4)又は一般式(5)で示される化合物を含む上記1又は2の熱硬化性樹脂組成物。
Figure 0005772189
(式中、R2、R3、x及びyは一般式(3)と同じものを示し、R4は各々独立に、水素原子、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を示す。)
Figure 0005772189
(式中、R2、R3、x及びyは一般式(3)と同じものを示し、R5及びR6は各々独立に水素原子、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を示し、Aはアルキレン基、アルキリデン基、エーテル基、スルフォニル基又は下記式(6)に示す基である。)
Figure 0005772189
4.硬化剤(C)が、ジシアンジアミドである上記1〜3のいずれかの熱硬化性樹脂組成物。
5.上記1〜4のいずれかの樹脂組成物がシート状補強基材中に含侵又は塗工された後、Bステージ化されていることを特徴とするプリプレグ。
6.絶縁樹脂層が、上記1〜4のいずれかの樹脂組成物又は上記5のプリプレグを用いて形成されたものであることを特徴とする積層板。
7.上記6の積層板における絶縁樹脂層の片面又は両面に配置された金属箔を回路加工して得られたものであることを特徴とする配線板。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、ハロゲンフリーであり、かつ比誘電率および誘電正接のバラツキの小さい特性を有しており、大量のデータを高速で処理するコンピュータや情報機器端末等に用いられる電子機器の配線板の絶縁樹脂として好適に用いられる。
実施例1および実施例2で得られた銅張積層板の比誘電率および誘電正接のバラツキを評価するためのグラフである。 比較例1および比較例2で得られた銅張積層板の比誘電率および誘電正接のバラツキを評価するためのグラフである。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、下記一般式(1)で示される構造を有し、平均粒径が0.5〜3μmであるジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩(A)、分子中にN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(B)、硬化剤(C)および、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(D)を含有することを特徴とするものである。
Figure 0005772189
先ず、(A)成分のジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩は、一般式(1)で示される構造を有し、平均粒径が0.5〜3μmである粒子状難燃剤である。このような2置換ホスフィン酸の金属塩は特開2001−2686号に記載の方法により製造され、商業的にドイツ・クラリアント社から入手できる平均粒径が3〜5μmのものを粉砕することによって得ることができる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、この2置換ホスフィン酸の金属塩を必須成分とすることにより、優れた難燃性、低誘電特性及び耐熱耐湿性を付与することができる。すなわち、ジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩を使用することで、化合物中のリン含有量を多くすることができる。また、平均粒径が0.5〜3μmの微粒化したジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩を使うことで、材料の電気特性(比誘電率及び誘電正接)のバラツキを低減することができる。
(B)成分の分子中にN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物としては、1分子中に1個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物として、N−フェニルマレイミドおよびN−ヒドロキシフェニルマレイミドが挙げられるが、1分子中に2個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物が好ましい。
1分子中に2個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物としては、例えば、ビス(4−マレイミドフェニル)メタン、ポリ(マレイミドフェニル)メタン、ビス(4−マレイミドフェニル)エーテル、ビス(4−マレイミドフェニル)スルホン、3,3−ジメチル−5,5−ジエチル−4,4−ジフェニルメタンビスマレイミド、4−メチル−1,3−フェニレンビスマレイミド、m−フェニレンビスマレイミド、2,2−ビス[4−(4−マレイミドフェノキシ)フェニル]プロパン等が挙げられる。
これらの中で、反応率が高く、より高耐熱性化できるビス(4−マレイミドフェニル)メタン、m−フェニレンビスマレイミド及びビス(4−マレイミドフェニル)スルホンが好ましく、安価である点から、m−フェニレンビスマレイミド及びビス(4−マレイミドフェニル)メタンがより好ましく、溶剤への溶解性の点からビス(4−マレイミドフェニル)メタンが特に好ましい。
また、(B)成分として、上記の如き1分子中に少なくとも2個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(b−1)と、下記一般式(3)に示す酸性置換基を有するアミン化合物(b−2)を反応させて製造された酸性置換基と不飽和マレイミド基を有する化合物が好適に用いられる。
Figure 0005772189
(式中、R2は各々独立に、水酸基、カルボキシ基およびスルホン酸基から選ばれる酸性置換基、R3は各々独立に、水素原子、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を示し、xは1〜5の整数、yは0〜4の整数で、且つxとyの和は5である。)
一般式(3)に示すアミン化合物(b−2)としては、例えば、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、o−アミノフェノール、p−アミノ安息香酸、m−アミノ安息香酸、o−アミノ安息香酸、o−アミノベンゼンスルホン酸、m−アミノベンゼンスルホン酸、p−アミノベンゼンスルホン酸、3,5−ジヒドロキシアニリン、3,5−ジカルボキシアニリン等が挙げられ、これらの中で、溶解性や合成の収率の点からm−アミノフェノール、p−アミノフェノール、p−アミノ安息香酸、m−アミノ安息香酸及び3,5−ジヒドロキシアニリンが好ましく、耐熱性の点からo−アミノフェノール、m−アミノフェノール及びp−アミノフェノールがより好ましく、誘電特性の点からp−アミノフェノールが特に好ましい。
この反応では有機溶媒を用いることが好ましく、使用される有機溶媒は特に制限はないが、例えば、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル等のアルコール系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン等の窒素原子含有溶媒、ジメチルスルホキシド等の硫黄原子含有溶媒等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を混合して使用できる。
これらの有機溶媒中で、溶解性の点からシクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテル及びメチルセロソルブが好ましく、低毒性の点からシクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルがより好ましく、揮発性が高くプリプレグの製造時に残溶媒として残りにくいプロピレングリコールモノメチルエーテルが特に好ましい。
有機溶媒の使用量は、マレイミド化合物(b−1)とアミン化合物(b−2)の総和100質量部当たり、10〜1000質量部とすることが好ましく、100〜500質量部とすることがより好ましく、200〜500質量部とすることが特に好ましい。
有機溶媒の使用量を10質量部以上とすることにより溶解性が十分となり、1000質量部以下とすることにより、反応時間が長すぎることがなくなる。
マレイミド化合物(b−1)とアミン化合物(b−2)の使用量は、マレイミド化合物のマレイミド基当量とアミン化合物の−NH2基換算の当量との当量比が次式:
1.0<(マレイミド基当量)/(−NH2基換算の当量)≦10.0
に示す範囲であることが好ましく、該当量比が2.0〜10.0の範囲であることが更に好ましい。該当量比を上記範囲内とすることにより、溶剤への溶解性が不足したり、ゲル化を起こしたり、熱硬化性樹脂の耐熱性が低下することがない。
また、反応温度は50〜200℃、反応時間は0.1〜10時間の範囲であることが好ましく、100〜160℃、1〜8時間の範囲であることがより好ましい。
なお、この反応には、必要に応じて反応触媒を使用することができる。反応触媒の例としては、例えば、トリエチルアミン、ピリジン、トリブチルアミン等のアミン類、メチルイミダゾール、フェニルイミダゾール等のイミダゾール類、トリフェニルホスフィン等の有機リン系化合物が挙げられ、1種又は2種以上を混合して使用できる。
この反応により、例えば、マレイミド化合物(b−1)としてビス(4−マレイミドフェニル)系化合物を用い、アミン化合物(b−2)と反応させることにより、下記一般式(4)又は一般式(5)に示す酸性置換基と不飽和マレイミド基を有する化合物が合成される。
Figure 0005772189
(式中、R2、R3、x及びyは一般式(3)と同じものを示し、R4は各々独立に、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を示す。)
Figure 0005772189
(式中、R2、R3、x及びyは一般式(3)と同じものを示し、R5及びR6は各々独立に水素原子、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を示し、Aはアルキレン基、アルキリデン基、エーテル基、スルフォニル基又は下記式(6)に示す基である。)
Figure 0005772189
(C)成分は、下記の一般式(2)で示す6−置換グアナミン化合物又はジシアンジアミドである。一般式(2)に示す6−置換グアナミン化合物としては、例えばベンゾグアナミンと称される2,4‐ジアミノ−6−フェニル−s−トリアジン、アセトグアナミンと称される2,4−ジアミノ−6−メチル−s−トリアジン、2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジン等が挙げられ、これらの中で、反応率が高く、より高耐熱性化及び低誘電率化できるベンゾグアナミン及び2,4−ジアミノ−6−ビニル−s−トリアジンがより好ましく、安価であることや溶媒への溶解性の点からベンゾグアナミンが特に好ましい。また、ワニスの保存安定性に優れ、高耐熱性化及び低誘電率化でき、安価である点からジシアンジアミドも特に好ましい。一般式(2)に示す6−置換グアナミン化合物及びジシアンジアミドを併用しても構わない。
Figure 0005772189
(式中、R1はフェニル基、メチル基、ブチル基、アリル基、メトキシ基又はベンジルオキシ基を示す。)
(D)成分は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂であれば特に限定されず、例えば、ビスフェノールA系、ビスフェノールF系、ビフェニル系、ノボラック系、多官能フェノール系、ナフタレン系、脂環式系及びアルコール系等のグリシジルエーテル、グリシジルアミン系並びにグリシジルエステル系等が挙げられ、1種又は2種以上を混合して使用することができる。
これらの中で、誘電特性、耐熱性、耐湿性及び金属箔接着性の点からビスフェノールF型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ナフタレン環含有エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂及びクレゾールノボラック型エポキシ樹脂が好ましく、誘電特性や高いガラス転移温度を有する点からジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂及びフェノールノボラック型エポキシ樹脂がより好ましく、耐湿耐熱性の点からフェノールノボラック型エポキシ樹脂及びジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂が特に好ましい。
熱硬化性樹脂組成物中の(A)〜(D)成分の含有量は、固形分換算の(B)〜(D)成分の質量の総和100質量部中の質量として、次のようにすることが好ましい。
(A)成分は1〜98質量部とすることが好ましく、5〜70質量部とすることがより好ましく、5〜30質量部とすることが特に好ましい。(A)成分の含有量を1質量部以上とすることにより、難燃性が向上し、また98質量部以下とすることにより、耐熱性や接着性が低下することがない。
(B)成分は1〜98.9質量部とすることが好ましく、20〜98.9質量部とすることがより好ましく、50〜90質量部とすることが特に好ましい。(B)成分の含有量を1質量部以上とすることにより、難燃性や接着性、誘電特性が向上し、また98.9質量以下とすることにより耐熱性が低下することがない。
(C)成分は0.1〜50質量部とすることが好ましく、0.5〜50質量部とすることがより好ましく、0.5〜30質量部とすることが特に好ましい。(C)成分の含有量を0.1質量部以上とすることにより、溶解性や誘電特性が向上し、また50質量部以下とすることにより、難燃性が低下することがない。
(D)成分は1〜80質量部とすることが好ましく、10〜70質量部とすることがより好ましく、20〜60質量部とすることが特に好ましい。(D)成分の含有量を1質量部以上とすることにより、耐熱性や難燃性、またプリプレグとして使用する際に成形性が向上し、また80質量部以下とすることにより、誘電特性が低下することがない。
本発明の熱硬化性樹脂組成物には、(E)成分として、エポキシ樹脂の硬化剤や硬化促進剤を併用してもよい。エポキシ樹脂の硬化剤の例としては、無水マレイン酸、無水マレイン酸共重合体等の酸無水物、ジアミノジフェニルメタン等のアミン化合物、フェノールノボラック、クレゾールノボラック等のフェノール化合物等が挙げられる。また、エポキシ樹脂の硬化促進剤の例としては、イミダゾール類及びその誘導体、第三級アミン類及び第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これらの中で、耐熱性が良好となる無水マレイン酸共重合体が好ましく、低誘電率化できることからスチレンやエチレン、プロピレン、イソブチレン等の炭素原子及び水素原子から構成される重合体モノマーと無水マレイン酸の共重合樹脂がより好ましく、溶剤への溶解性や配合される樹脂との相溶性の点から、スチレンと無水マレイン酸、又はイソブチレンと無水マレイン酸の共重合樹脂が特に好ましい。
(E)成分の含有量は、固形分換算の(B)〜(D)成分の質量の総和100質量部に対し、0〜50質量部とすることが好ましく、5〜40質量部とすることがより好ましく、5〜30質量部とすることが特に好ましい。(E)成分の含有量を50質量部以下とすることにより、成形性や接着性、難燃性が低下することがない。
本発明の熱硬化性樹脂には、(F)成分として、任意に無機充填材を含有させることができる。無機充填材の例としては、シリカ、マイカ、タルク、ガラスの短繊維又は微粉末及び中空ガラス、三酸化アンチモン、炭酸カルシウム、石英粉末、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられ、これらの中で誘電特性、耐熱性、難燃性の点からシリカ、水酸化アルミニウム及び水酸化マグネシウムが好ましく、安価であることからシリカ及び水酸化アルミニウムがより好ましい。
(F)成分の含有量は、固形分換算の(B)〜(D)成分の質量の総和100質量部に対し、0〜300質量部とすることが好ましく、20〜200質量部とすることがより好ましく、20〜150質量部とすることが特に好ましい。(F)成分の含有量を300質量部以下とすることにより、成形性や接着性が低下することがない。
さらに、本発明の熱硬化性樹脂組成物には、樹脂組成物として熱硬化性の性質を損なわない程度に、任意に公知の熱可塑性樹脂、エラストマー、難燃剤、有機充填材等を含有させることができる。
熱可塑性樹脂の例としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、キシレン樹脂、石油樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。
エラストマーの例としては、ポリブタジエン、ポリアクリロニトリル、エポキシ変性ポリブタジエン、無水マレイン酸変性ポリブタジエン、フェノール変性ポリブタジエン、カルボキシ変性ポリアクリロニトリル等が挙げられる。
難燃剤の例としては、臭素や塩素を含有する含ハロゲン系難燃剤、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリスジクロロプロピルホスフェート、ホスファゼン、赤リン等のリン系難燃剤、三酸化アンチモン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の無機物の難燃剤等が挙げられる。これらの難燃剤の中で、非ハロゲン難燃剤であるリン系難燃剤、無機物の難燃剤等が環境上から好ましい。また、リン系難燃剤と水酸化アルミニウムなどの無機物の難燃剤を併用して用いることが、安価であり、難燃性、耐熱性等の他特性との両立の点から好ましい。
有機充填材の例としては、シリコーンパウダー、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル等の有機物粉末等が挙げられる。
また、本発明の熱硬化性樹脂組成物において希釈溶剤として有機溶剤を任意に使用することができる。該有機溶剤は特に制限されないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、メチルセロソルブ等のアルコール系溶剤、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶剤、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶剤等が挙げられ、1種又は2種以上を混合して使用できる。
更に、該熱硬化性樹脂組成物に対して任意に紫外線吸収剤、酸化防止剤、光重合開始剤、蛍光増白剤及び密着性向上剤等を含有させることも可能であり、特に制限されないが、例えば、ベンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤、ヒンダードフェノール系やスチレン化フェノール等の酸化防止剤、ベンゾフェノン類、ベンジルケタール類、チオキサントン系等の光重合開始剤、スチルベン誘導体等の蛍光増白剤、尿素シラン等の尿素化合物、シランカップリング剤等の密着性向上剤等が挙げられる。
本発明のプリプレグは、本発明の熱硬化性樹脂組成物を、シート状補強基材に含浸又は塗工した後、Bステージ化してなるものである。すなわち、本発明の熱硬化性樹脂組成物を、シート状補強基材に含浸又は塗工した後、加熱等により半硬化(Bステージ化)させて本発明のプリプレグを製造する。以下、本発明のプリプレグについて詳述する。
本発明のプリプレグに用いられるシート状補強基材には、各種の電気絶縁材料用積層板に用いられている周知のものが使用できる。その材質の例としては、Eガラス、Dガラス、Sガラス及びQガラス等の無機物の繊維、ポリイミド、ポリエステル及びポリテトラフルオロエチレン等の有機物の繊維並びにそれらの混合物等が挙げられる。これらの基材は、例えば、織布、不織布、ロービンク、チョップドストランドマット及びサーフェシングマット等の形状を有するが、材質及び形状は、目的とする成形物の用途や性能により選択され、必要により、単独又は2種類以上の材質及び形状を組み合わせることができる。
シート状補強基材の厚さは、特に制限されないが、例えば、約0.03〜0.5mmのものを使用することができ、シランカップリング剤等で表面処理したもの又は機械的に開繊処理を施したものが、耐熱性や耐湿性、加工性の面から好適である。
該基材に対する樹脂組成物の付着量が、乾燥後のプリプレグの樹脂含有率で、20〜90質量%となるように、基材に含浸又は塗工した後、通常、100〜200℃の温度で1〜30分加熱乾燥し、半硬化(Bステージ化)させて、本発明のプリプレグを得ることができる。
本発明の積層板は、絶縁樹脂層が本発明の樹脂組成物又はプリプレグを用いて形成されたものである。プリプレグを用いる場合には、本発明のプリプレグを、例えば、1〜20枚重ね、その片面又は両面に銅及びアルミニウム等の金属箔を配置した構成で積層成形することにより積層板が得られる。成形条件は、例えば、電気絶縁材料用積層板及び多層板手法が適用でき、例えば多段プレス、多段真空プレス、連続成形、オートクレーブ成形機等を使用し、温度100〜250℃、圧力0.2〜10MPa、加熱時間0.1〜5時間の範囲で成形することができる。また、本発明のプリプレグと内層用配線板を組み合わせ、積層成形して、多層板を製造することもできる。
本発明の配線板は、積層板における絶縁樹脂層の片面又は両面に配置された金属箔を回路加工して得られたものであり、上述の積層板に一般的な回路加工を施して得ることができる。
次に、下記の実施例により本発明を更に詳しく説明するが、これらの実施例は本発明を制限するものではない。
なお、以下の実施例で得られた銅張積層板は、以下の方法で性能を測定・評価した。
(1)比誘電率及び誘電正接の測定
ヒューレットパッカード製ネットワークアナライザ(8722C)を用い、トリプレート構造直線線路共振器法により1〜10GHzにおける銅張積層板の比誘電率及び誘電正接の測定を実施した。試験片サイズは200mm×50mm×厚さ0.8mmで、1枚のMCL片面の中心にエッチングにより幅1.0mmの直線線路(ライン長さ200mm)を形成し,裏面は全面に銅を残しグランド層とした。もう1枚は片面を全面エッチングし、裏面はグランド層とした。ついで2枚のMCLグランド層を外側にして重ね合わせストリップ線路とした。測定は25℃で行った。
(2)JMPによる測定データ解析
JMP(統計解析ソフトウェア)を用いて比誘電率及び誘電正接測定データの解析を行った。
製造例1:ジエチルホスフィン酸アルミニウム塩微粒品(A−1)の製造
クラリアント(株)製のジエチルホスフィン酸アルミニウム塩(DEPAL)を粉砕して平均粒径1.5μmの塩微粒品を製造した。
製造例2:マレイミド化合物(B−1)の製造
温度計、攪拌装置、還流冷却管付き水分定量器の付いた加熱及び冷却可能な容積2リットルの反応容器に、ビス(4−マレイミドフェニル)エーテル:1000g、p−アミノフェノール:80g及びN,N−ジメチルアセトアミド:850gを入れ[(マレイミド基当量)/(−NH2基換算の当量)=4.0]、100℃で2時間反応させてマレイミド化合物(B−1)の溶液を得た。
実施例1〜2、比較例1〜2
希釈溶剤にメチルエチルケトンを使用し、下記成分を第1表に示す配合割合(質量部)で混合して樹脂分45質量%の均一なワニスを製造した。
(A)成分:ジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩
A−1:製造例1による微粒化品
DEPAL〔クラリアント(株)製、平均粒径4μm〕
(B)成分:製造例2で得られたマレイミド化合物(B−1)
(C)成分:ジシアンジアミド[関東化学(株)製]
(D)成分(エポキシ樹脂)
D−1:フェノールノボラック型エポキシ樹脂[大日本インキ化学工業(株)製、商品名N−695]
D−2:ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂[大日本インキ化学工業(株)製、商品名:HP−7200H]、
(E)成分(エポキシ樹脂硬化剤):スチレンと無水マレイン酸の共重合樹脂[サートマー(株)製、商品名:SMA−EF−40]
(F)成分(無機充填材):オリゴマ処理溶融シリカ[アドマテック(株)製、商品名:SC2050−KC]
なお、リン酸エステル系難燃剤[大八化学社製、商品名:PX−200]を併用した。
作製したワニスを厚さ0.1mmのガラスクロス(旭シュエベール株式会社製、商品名:#2116)に含浸後、160℃で5分間加熱、乾燥して樹脂分45質量%のプリプレグを得た。このプリプレグを8枚重ね、18μmの電解銅箔を上下に配置し、圧力4.0MPa、温度185℃で60分間プレスを行って、銅張積層板を得た。
得られた銅張積層板を用いて、比誘電率及び誘電正接を測定、評価した。JMP統計ソフトで誘電特性(比誘電率及び誘電正接)のバラツキを評価した。その評価結果を第1表及び第1図(実施例)、第2図(比較例)に示す。R2乗の値が1に近いほどバラツキが小さいと判定される。
Figure 0005772189
第1表及び第1図、第2図から明らかなように、本発明の実施例では、粒子径の小さいジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩を使用することで、比誘電率および誘電正接のバラツキが小さくことが分かる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物は、ハロゲンフリーであり、かつ比誘電率および誘電正接のバラツキの小さい特性を有しており、大量のデータを高速で処理するコンピュータや情報機器端末等の用いられる電子機器の配線板に好適に用いられる。

Claims (6)

  1. 下記一般式(1)で示される構造を有し、平均粒径が0.5〜3μmであるジエチルホスフィン酸のアルミニウム塩(A)、分子中にN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(B)、下記一般式(2)で示す6−置換グアナミン化合物又はジシアンジアミドからなる硬化剤(C)および、1分子中に少なくとも2個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(D)を含有する熱硬化性樹脂組成物であって、
    前記硬化剤(C)が、ジシアンジアミドであり、
    前記エポキシ樹脂(D)が、フェノールノボラック型エポキシ樹脂およびジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂より選ばれるエポキシ樹脂である、
    ことを特徴とする熱硬化性樹脂組成物。
    Figure 0005772189

    Figure 0005772189

    (式中、Rはフェニル基、メチル基、ブチル基、アリル基、メトキシ基又はベンジルオキシ基を示す。)
  2. 分子中にN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(B)が、1分子中に少なくとも2個のN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(b−1)と、下記一般式(3)に示す酸性置換基を有するアミン化合物(b−2)を反応させて得られた不飽和マレイミド基を有する化合物である請求項1に記載の熱硬化性樹脂組成物。
    Figure 0005772189

    (式中、Rは各々独立に、水酸基、カルボキシ基およびスルホン酸基から選ばれる酸性置換基、Rは各々独立に、水素原子、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を示し、xは1〜5の整数、yは0〜4の整数で、且つxとyの和は5である。)
  3. 分子中にN−置換マレイミド基を有するマレイミド化合物(B)が、下記一般式(4)又は一般式(5)で示される化合物を含む請求項1又は2に記載の熱硬化性樹脂組成物。
    Figure 0005772189

    (式中、R、R、x及びyは一般式(3)と同じものを示し、Rは各々独立に、水素原子、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を示す。)
    Figure 0005772189

    (式中、R、R、x及びyは一般式(3)と同じものを示し、R及びRは各々独立に水素原子、炭素数1〜5の脂肪族炭化水素基又はハロゲン原子を示し、Aはアルキレン基、アルキリデン基、エーテル基、スルフォニル基又は下記式(6)に示す基である。)
    Figure 0005772189
  4. 請求項1〜のいずれかに記載の樹脂組成物がシート状補強基材中に含侵又は塗工された後、Bステージ化されていることを特徴とするプリプレグ。
  5. 絶縁樹脂層が、請求項1〜のいずれかに記載の樹脂組成物又は請求項に記載のプリプレグを用いて形成されたものであることを特徴とする積層板。
  6. 請求項に記載の積層板における絶縁樹脂層の片面又は両面に配置された金属箔を回路加工して得られたものであることを特徴とする配線板。
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