JP6724067B2 - 組成物およびそれを用いた硬化物 - Google Patents

Description

本発明は、組成物およびそれを用いた硬化物に関する。

プリント配線板などの配線基板としては、コア材と呼ばれる、ガラスなどの繊維にエポキシ樹脂などを含浸させたものに銅などの金属箔を貼って、エッチング法で回路を形成したものや、さらに、絶縁性樹脂組成物を塗工またはシート状の絶縁性樹脂組成物をラミネートすることにより絶縁層を形成した後に、回路を形成したものなどがある。また、配線基板の最外層には、形成された回路の保護や、電子部品を正しい位置に実装する目的で、ソルダーレジストが形成される。ソルダーレジストには、一般に、エポキシ樹脂やアクリレート樹脂などの絶縁材料が用いられている（例えば、特許文献１，２，３参照）。

配線基板の高密度化に伴い、プリント配線板材料には低熱膨張化が求められている。そのため、材料中のフィラー量を増加させることで、低熱膨張化が図られてきた。しかし、フィラー含有量の増加により、材料の破断伸びが低下するという別の問題がある（例えば、特許文献４参照）。また、フィラーとしてセルロース繊維を用いることも検討されているが、セルロース繊維は燃えやすいために、材料の難燃性が悪化するという問題があった（例えば、特許文献５参照）。

特開２００６−１８２９９１号公報（特許請求の範囲等） 特開２０１３−３６０４２号公報（特許請求の範囲等） 特開平０８−２６９１７２号公報（特許請求の範囲等） 特開２００５−１５４７２７号公報（特許請求の範囲等） 特開２０１２−１７７０１２号公報（特許請求の範囲等）

本発明の目的は、高い破断伸び特性を示し、かつ、難燃性に優れた組成物およびそれを用いた硬化物を提供することにある。

本発明者らは鋭意検討した結果、フェノール化合物およびセルロースナノファイバーを含有する組成物とすることで、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の組成物は、エポキシ化合物と、該エポキシ化合物の硬化剤としてのフェノール化合物と、数平均繊維径３ｎｍ〜１０００ｎｍのセルロースナノファイバーと、を含むことを特徴とするものである。

また、本発明の硬化物は、上記本発明の組成物を用いたことを特徴とするものである。

本発明によれば、上記構成としたことにより、従来と比較して高い破断伸び特性を示し、かつ、難燃性に優れた組成物およびそれを用いた硬化物を実現することが可能となった。

本発明に係る多層プリント配線板の一構成例を示す部分断面図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明のプリント配線板材料は、エポキシ化合物と、該エポキシ化合物の硬化剤としてのフェノール化合物と、数平均繊維径３ｎｍ〜１０００ｎｍのセルロースナノファイバーと、を含む点に特徴を有する。

上記セルロースナノファイバーは、以下のようにして得ることができる。
セルロースナノファイバーの原材料としては、木材や麻、竹、綿、ジュート、ケナフ、ビート、農産物残廃物、布等の天然植物繊維原料から得られるパルプ、レーヨンやセロファン等の再生セルロース繊維等を用いることができ、中でも特に、パルプが好適である。パルプとしては、植物原料を化学的若しくは機械的に、または、両者を併用してパルプ化することにより得られるクラフトパルプや亜硫酸パルプ等のケミカルパルプ、セミケミカルパルプ、ケミグランドパルプ、ケミメカニカルパルプ、サーモメカニカルパルプ、ケミサーモメカニカルパルプ、リファイナーメカニカルパルプ、砕木パルプおよびこれらの植物繊維を主成分とする脱墨古紙パルプ、雑誌古紙パルプ、段ボール古紙パルプなどを用いることができる。中でも、繊維の強度が強い針葉樹由来の各種クラフトパルプ、例えば、針葉樹未漂白クラフトパルプ、針葉樹酸素晒し未漂白クラフトパルプ、針葉樹漂白クラフトパルプが特に好適である。

上記原材料は主としてセルロース、ヘミセルロースおよびリグニンから構成され、このうちリグニンの含有量は通常０〜４０質量％程度、特には０〜１０質量％程度である。これらの原材料については、必要に応じ、リグニンの除去ないし漂白処理を行って、リグニン量の調整を行うことができる。なお、リグニン含有量の測定は、Ｋｌａｓｏｎ法により行うことができる。

植物の細胞壁の中では、セルロース分子が単分子ではなく規則的に凝集して数十本集まった結晶性を有するミクロフィブリル（セルロースナノファイバー）を形成しており、これが植物の基本骨格物質となっている。よって、上記原材料からセルロースナノファイバーを製造するためには、上記原材料に対し、叩解ないし粉砕処理、高温高圧水蒸気処理、リン酸塩等による処理等を施すことにより、その繊維をナノサイズまで解きほぐす方法を用いることができる。

上記のうち叩解ないし粉砕処理は、上記パルプ等の原材料に対し直接力を加えて、機械的に叩解ないし粉砕を行い、繊維を解きほぐすことで、セルロースナノファイバーを得る方法である。より具体的には、例えば、パルプ等を高圧ホモジナイザー等により機械的に処理して、繊維径０．１〜１０μｍ程度に解きほぐしたセルロース繊維を０．１〜３質量％程度の水懸濁液とし、さらに、これをグラインダー等で繰り返し磨砕ないし融砕処理することにより、繊維径１０〜１００ｎｍ程度のセルロースナノファイバーを得ることができる。

上記磨砕ないし融砕処理は、例えば、栗田機械製作所製グラインダー「ピュアファインミル」等を用いて行うことができる。このグラインダーは、上下２枚のグラインダーの間隙を原料が通過するときに発生する衝撃、遠心力および剪断力により、原料を超微粒子に粉砕する石臼式粉砕機であり、剪断、磨砕、微粒化、分散、乳化およびフィブリル化を同時に行うことができるものである。また、上記磨砕ないし融砕処理は、増幸産業（株）製超微粒磨砕機「スーパーマスコロイダー」を用いて行うこともできる。スーパーマスコロイダーは、単なる粉砕の域を超えた融けるように感じるほどの超微粒化を可能にした磨砕機である。スーパーマスコロイダーは、間隔を自由に調整できる上下２枚の無気孔砥石によって構成された石臼形式の超微粒磨砕機であり、上部砥石は固定であり、下部砥石が高速回転する。ホッパーに投入された原料は遠心力によって上下砥石の間隙に送り込まれ、そこで生じる強大な圧縮、剪断および転がり摩擦力などにより、原材料は次第にすり潰されて、超微粒化される。

また、上記高温高圧水蒸気処理は、上記パルプ等の原材料を高温高圧水蒸気に曝すことによって繊維を解きほぐすことで、セルロースナノファイバーを得る方法である。

さらに、上記リン酸塩等による処理は、上記パルプ等の原材料の表面をリン酸エステル化することにより、セルロース繊維間の結合力を弱め、次いで、リファイナー処理を行うことにより、繊維を解きほぐし、セルロースナノファイバーを得る処理法である。例えば、上記パルプ等の原材料を５０質量％の尿素および３２質量％のリン酸を含む溶液に浸漬して、６０℃で溶液をセルロース繊維間に十分に染み込ませた後、１８０℃で加熱してリン酸化を進め、これを水洗した後、３質量％の塩酸水溶液中、６０℃で２時間、加水分解処理をして、再度水洗を行い、さらにその後、３質量％の炭酸ナトリウム水溶液中において、室温で２０分間程処理することでリン酸化を完了させ、この処理物をリファイナーで解繊することにより、セルロースナノファイバーを得ることができる。

また、本発明において用いるセルロースナノファイバーは、化学修飾および／または物理修飾して、機能性を高めたものであってもよい。ここで、化学修飾としては、アセタール化、アセチル化、シアノエチル化、エーテル化、イソシアネート化等により官能基を付加させたり、シリケートやチタネート等の無機物を化学反応やゾルゲル法等によって複合化させたり、または被覆させるなどの方法で行うことができる。化学修飾の方法としては、例えば、シート状に成形したセルロースナノファイバーを無水酢酸中に浸漬して加熱する方法が挙げられる。また、物理修飾の方法としては、例えば、金属やセラミック原料を、真空蒸着、イオンプレーティング、スパッタリング等の物理蒸着法（ＰＶＤ法）、化学蒸着法（ＣＶＤ法）、無電解めっきや電解めっき等のめっき法等により、被覆させる方法が挙げられる。これらの修飾は、上記処理前であっても、処理後であってもよい。

本発明に用いられるセルロースナノファイバーの数平均繊維径は、３ｎｍ〜１０００ｎｍであることが必要であり、好適には３ｎｍ〜２００ｎｍ、より好適には３ｎｍ〜１００ｎｍである。セルロースナノファイバー単繊維の最小径が３ｎｍであるため、３ｎｍ未満は実質的に製造できず、また、１０００ｎｍを超えると、本発明の所期の効果を得るためには過剰に添加する必要があり、製膜性が悪化する。なお、セルロースナノファイバーの数平均繊維径は、ＳＥＭ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；走査型電子顕微鏡）やＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；透過型電子顕微鏡）等で観察して、写真の対角線に線を引き、その近傍にある繊維をランダムに１２点抽出して、最も太い繊維と最も細い繊維を除去した後、残る１０点を測定して、平均した値である。

本発明に用いられる上記セルロースナノファイバーの配合量は、溶剤を除く組成物の全体量に対し、好適には０．１〜８０質量％、より好適には０．２〜７０質量％である。セルロースナノファイバーの配合量が０．１質量％以上の場合、本発明の所期の効果を良好に得ることができる。一方、８０質量％以下の場合、製膜性が向上する。

本発明において、エポキシ化合物は、バインダー成分としての機能を有する。かかるエポキシ化合物としては、１個以上のエポキシ基を有する公知慣用の化合物を使用することができ、中でも、２個以上のエポキシ基を有する化合物が好ましい。例えば、ブチルグリシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル、グリシジル（メタ）アクリレートなどのモノエポキシ化合物などのモノエポキシ化合物、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ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、脂環式エポキシ樹脂、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル、フェニル−１，３−ジグリシジルエーテル、ビフェニル−４，４’−ジグリシジルエーテル、１，６−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、エチレングリコールまたはプロピレングリコールのジグリシジルエーテル、ソルビトールポリグリシジルエーテル、トリス（２，３−エポキシプロピル）イソシアヌレート、トリグリシジルトリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートなどの１分子中に２個以上のエポキシ基を有する化合物などが挙げられる。これらの化合物は、要求特性に合わせて、単独で、または、２種以上を組み合わせて使用することができる。上記エポキシ化合物としては、（株）ＡＤＥＫＡ製のアデカサイザーＯ−１３０Ｐ、Ｏ−１８０Ａ、Ｄ−３２、Ｄ−５５、三菱化学（株）製の６０４、８０７、８２８、８３４、１００１、１００４、ＹＬ９０３、１５２、１５４、１５７Ｓ、ＹＬ−６０５６、ＹＸ−４０００、ＹＬ−６１２１、（株）ダイセル製のセロキサイド２０２１、ＥＨＰＥ３１５０、ＰＢ−３６００、ＤＩＣ（株）製のエピクロン８３０、８４０、８５０、１０５０、２０５５、１５２、１６５、Ｎ−７３０、Ｎ−７７０、Ｎ−８６５、ＥＸＡ−１５１４、ＨＰ−４０３２、ＥＸＡ−４７５０、ＥＸＡ−４７００、ＨＰ−７２００、ＨＰ−７２００Ｈ、新日鉄住金化学（株）製のエポトート ＹＤＦ−１７０、ＹＤＦ−１７５、ＹＤＦ−２００４、エポトート ＹＤ−０１１、ＹＤ−０１３、ＹＤ−１２７、ＹＤ−１２８、エポトート ＹＤＣ−１３１２、エポトート ＹＳＬＶ−８０ＸＹ、ＹＳＬＶ−１２０ＴＥ、エポトート ＹＤＢ−４００、ＹＤＢ−５００、エポトート ＹＤＣＮ−７０１、ＹＤＣＮ−７０４、エポトート ＹＲ−１０２、ＹＲ−４５０、エポトートＳＴ−２００４、ＳＴ−２００７、ＳＴ−３０００、ＺＸ−１０６３、ＥＳＮ−１９０、ＥＳＮ−３６０、ダウケミカル日本（株）製のＤ．Ｅ．Ｒ．３１７、３３１、６６１、６６４、５４２、Ｄ．Ｅ．Ｎ．４３１、４３８、Ｔ．Ｅ．Ｎ．、ＥＰＰＮ−５０１、ＥＰＰＮ−５０２、住友化学（株）製のスミ−エポキシＥＳＡ−０１１、ＥＳＡ−０１４、ＥＬＡ−１１５、ＥＬＡ−１２８、ＥＳＢ−４００、ＥＳＢ−７００、ＥＳＣＮ−１９５Ｘ、ＥＳＣＮ−２２０、ＥＬＭ−１２０、旭化成イーマテリアルズ（株）製のＡ．Ｅ．Ｒ．３３０、３３１、６６１、６６４、７１１、７１４、ＥＣＮ−２３５、ＥＣＮ−２９９、日本化薬（株）製のＥＰＰＮ−２０１、ＥＯＣＮ−１０２５、ＥＯＣＮ−１０２０、ＥＯＣＮ−１０４Ｓ、ＲＥ−３０６、ＮＣ−３０００、ＮＣ−３１００、日産化学工業（株）製のＴＥＰＩＣ、日油（株）製のブレンマーＤＧＴ、ＣＰ−５０Ｓ、ＣＰ−５０Ｍ等が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらのエポキシ樹脂は、単独で、または、２種以上を組み合わせて用いることができる。

本発明において、フェノール化合物は、エポキシ化合物の硬化剤としての機能を有する。かかるフェノール化合物としては、例えば、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノールノボラック樹脂、トリアジン構造含有ノボラック樹脂、ビスフェノールＡノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン型フェノール樹脂、ザイロック型フェノール樹脂、コプナ樹脂、テルペン変性フェノール樹脂、ポリビニルフェノール類等のフェノール化合物、ナフタレン系硬化剤、フルオレン系硬化剤など公知慣用のものを、単独で、または、２種類以上組み合わせて使用することができる。上記フェノール化合物としては、エア・ウォーター（株）製のＨＥ−６１０Ｃ、６２０Ｃ、ＤＩＣ（株）製のＴＤ−２１３１、ＴＤ−２１０６、ＴＤ−２０９３、ＴＤ−２０９１、ＴＤ−２０９０、ＶＨ−４１５０、ＶＨ−４１７０、ＫＨ−６０２１、ＫＡ−１１６０、ＫＡ−１１６３、ＫＡ−１１６５、ＴＤ−２０９３−６０Ｍ、ＴＤ−２０９０−６０Ｍ、ＬＦ−６１６１、ＬＦ−４８７１、ＬＡ−７０５２、ＬＡ−７０５４、ＬＡ−７７５１、ＬＡ−１３５６、ＬＡ−３０１８−５０Ｐ、ＥＸＢ−９８５４、新日鉄住金化学（株）製のＳＮ−１７０、ＳＮ１８０、ＳＮ１９０、ＳＮ４７５、ＳＮ４８５、ＳＮ４９５、ＳＮ３７５、ＳＮ３９５、ＪＸ日鉱日石エネルギー（株）製のＤＰＰ、明和化成（株）製のＨＦ−１Ｍ、ＨＦ−３Ｍ、ＨＦ−４Ｍ、Ｈ−４、ＤＬ−９２、ＭＥＨ−７５００、ＭＥＨ−７６００−４Ｈ、ＭＥＨ−７８００、ＭＥＨ−７８５１、ＭＥＨ−７８５１−４Ｈ、ＭＥＨ−８０００Ｈ、ＭＥＨ−８００５、三井化学（株）製のＸＬ、ＸＬＣ、ＲＮ、ＲＳ、ＲＸ等が挙げられるが、これらに限られるものではない。これらのフェノール化合物は、単独で、または、２種以上を組み合わせて用いることができる。

本発明に用いられる上記フェノール化合物の配合量は、通常用いられる割合で十分であり、例えば、エポキシ化合物のエポキシ基の合計１当量に対して、フェノール化合物中の活性水素が０．５〜２．０当量になる量が好ましい。より好ましくは、０．７〜１．５当量である。フェノール化合物の配合量を、上記０．５当量以上とすることで、本発明の所期の効果を良好に得ることができ、一方、上記２．０当量以下とすることで、エポキシ化合物を十分に反応させて絶縁信頼性を向上することができる。

本発明のプリント配線板材料には、上記フェノール化合物に加えて、さらに、必要に応じて硬化促進剤を添加することもできる。硬化促進剤の具体例としては、例えば、イミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾール、４−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾール、１−（２−シアノエチル）−２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール誘導体；ジシアンジアミド、ベンジルジメチルアミン、４−（ジメチルアミノ）−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、４−メトキシ−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン、４−メチル−Ｎ，Ｎ−ジメチルベンジルアミン等のアミン化合物、アジピン酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド等のヒドラジン化合物；トリフェニルホスフィン等のリン化合物、グアナミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、メラミン、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−Ｓ−トリアジン、２−ビニル−２，４−ジアミノ−Ｓ−トリアジン、２−ビニル−４，６−ジアミノ−Ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物、２，４−ジアミノ−６−メタクリロイルオキシエチル−Ｓ−トリアジン・イソシアヌル酸付加物等のＳ−トリアジン誘導体等が挙げられる。

本発明のプリント配線板材料には、その他、その用途に応じて、慣用の他の配合成分を適宜配合することが可能である。

慣用の他の配合成分としては、熱硬化成分、着色剤、有機溶剤などが挙げられる。
熱硬化成分としては、例えば、多官能オキセタン樹脂、エピスルフィド樹脂や、メラミン誘導体、ベンゾグアナミン誘導体等のアミノ樹脂、ポリイソシアネート化合物、またはブロックイソシアネート化合物が挙げられる。

着色剤としては、着色顔料や染料等としてカラーインデックスで表される公知慣用のものが使用可能である。例えば、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４ １５：６、１６、６０、Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ３５、６３、６８、７０、８３、８７、９４、９７、１２２、１３６、６７、７０、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ ７、３６、３、５、２０、２８、Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １６３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ ２４、１０８、１９３、１４７、１９９、２０２、１１０、１０９、１３９ １７９ １８５ ９３、９４、９５、１２８、１５５、１６６、１８０、１２０、１５１、１５４、１５６、１７５、１８１、１、２、３、４、５、６、９、１０、１２、６１、６２、６２：１、６５、７３、７４、７５、９７、１００、１０４、１０５、１１１、１１６、１６７、１６８、１６９、１８２、１８３、１２、１３、１４、１６、１７、５５、６３、８１、８３、８７、１２６、１２７、１５２、１７０、１７２、１７４、１７６、１８８、１９８、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ １、５、１３、１４、１６、１７、２４、３４、３６、３８、４０、４３、４６、４９、５１、６１、６３、６４、７１、７３、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １、２、３、４、５、６、８、９、１２、１４、１５、１６、１７、２１、２２、２３、３１、３２、１１２、１１４、１４６、１４７、１５１、１７０、１８４、１８７、１８８、１９３、２１０、２４５、２５３、２５８、２６６、２６７、２６８、２６９、３７、３８、４１、４８：１、４８：２、４８：３、４８：４、４９：１、４９：２、５０：１、５２：１、５２：２、５３：１、５３：２、５７：１、５８：４、６３：１、６３：２、６４：１、６８、１７１、１７５、１７６、１８５、２０８、１２３、１４９、１６６、１７８、１７９、１９０、１９４、２２４、２５４、２５５、２６４、２７０、２７２、２２０、１４４、１６６、２１４、２２０、２２１、２４２、１６８、１７７、２１６、１２２、２０２、２０６、２０７、２０９、Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １３５、１７９、１４９、１５０、５２、２０７、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １９、２３、２９、３２、３６、３８、４２、Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ １３、３６、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｒｏｗｎ ２３、２５、Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ １、７等が挙げられる。

有機溶剤としては、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジプロプレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートおよび上記グリコールエーテル類のエステル化物などのエステル類；エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類；オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素類；石油エーテル、石油ナフサ、水添石油ナフサ、ソルベントナフサなどの石油系溶剤等を挙げることができる。

また、必要に応じて、消泡・レベリング剤、チクソトロピー付与剤・増粘剤、カップリング剤、分散剤、難燃剤等の添加剤を含有させることができる。
消泡剤・レベリング剤としては、シリコーン、変性シリコーン、鉱物油、植物油、脂肪族アルコール、脂肪酸、金属石鹸、脂肪酸アミド、ポリオキシアルキレングリコール、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸エステル等の化合物等が使用できる。

チクソトロピー付与剤・増粘剤としては、カオリナイト、スメクタイト、モンモリロナイト、ベントナイト、タルク、マイカ、ゼオライト等の粘土鉱物や微粒子シリカ、シリカゲル、不定形無機粒子、ポリアミド系添加剤、変性ウレア系添加剤、ワックス系添加剤などが使用できる。

カップリング剤としては、アルコキシ基としてメトキシ基、エトキシ基、アセチル等であり、反応性官能基としてビニル、メタクリル、アクリル、エポキシ、環状エポキシ、メルカプト、アミノ、ジアミノ、酸無水物、ウレイド、スルフィド、イソシアネート等である、例えば、ビニルエトキシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニル・トリス（β―メトキシエトキシ）シラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシラン等のビニル系シラン化合物、γ−アミノプロピルトリメトキシラン、Ν―β―（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシシラン等のアミノ系シラン化合物、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β―（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン等のエポキシ系シラン化合物、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等のメルカプト系シラン化合物、Ν―フェニル―γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のフェニルアミノ系シラン化合物等のシランカップリング剤、イソプロピルトリイソステアロイル化チタネート、テトラオクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）オキシアセテートチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス（ジオクチルパイロホスフェート）チタネート、テトライソプロピルビス（ジオクチルホスファイト）チタネート、テトラ（１，１−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）ビス−（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、ビス（ジオクチルパイロホスフェート）エチレンチタネート、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリステアロイルジアクリルチタネート、イソプロピルトリ（ジオクチルホスフェート）チタネート、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、ジクミルフェニルオキシアセテートチタネート、ジイソステアロイルエチレンチタネート等のチタネート系カップリング剤、エチレン性不飽和ジルコネート含有化合物、ネオアルコキシジルコネート含有化合物、ネオアルコキシトリスネオデカノイルジルコネート、ネオアルコキシトリス（ドデシル）ベンゼンスルホニルジルコネート、ネオアルコキシトリス（ジオクチル）ホスフェートジルコネート、ネオアルコキシトリス（ジオクチル）ピロホスフェートジルコネート、ネオアルコキシトリス（エチレンジアミノ）エチルジルコネート、ネオアルコキシトリス（ｍ−アミノ）フェニルジルコネート、テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル）ブチル，ジ（ジトリデシル）ホスフィトジルコネート、ネオペンチル（ジアリル）オキシ，トリネオデカノイルジルコネート、ネオペンチル（ジアリル）オキシ，トリ（ドデシル）ベンゼン−スルホニルジルコネート、ネオペンチル（ジアリル）オキシ，トリ（ジオクチル）ホスファトジルコネート、ネオペンチル（ジアリル）オキシ，トリ（ジオクチル）ピロ−ホスファトジルコネート、ネオペンチル（ジアリル）オキシ，トリ（Ｎ−エチレンジアミノ）エチルジルコネート、ネオペンチル（ジアリル）オキシ，トリ（ｍ−アミノ）フェニルジルコネート、ネオペンチル（ジアリル）オキシ，トリメタクリルジルコネート、ネオペンチル（ジアリル）オキシ，トリアクリルジルコネート、ジネオペンチル（ジアリル）オキシ，ジパラアミノベンゾイルジルコネート、ジネオペンチル（ジアリル）オキシ，ジ（３−メルカプト）プロピオニックジルコネート、ジルコニウム（ＩＶ）２，２−ビス（２−プロペノラトメチル）ブタノラト，シクロジ［２，２−（ビス２−プロペノラトメチル）ブタノラト］ピロホスファト−Ｏ，Ｏ等のジルコネート系カップリング剤、ジイソブチル（オレイル）アセトアセチルアルミネート、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート等のアルミネート系カップリング剤等が使用できる。

分散剤としては、ポリカルボン酸系、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合系、ポリエチレングリコール、ポリカルボン酸部分アルキルエステル系、ポリエーテル系、ポリアルキレンポリアミン系等の高分子型分散剤、アルキルスルホン酸系、四級アンモニウム系、高級アルコールアルキレンオキサイド系、多価アルコールエステル系、アルキルポリアミン系等の低分子型分散剤等が使用できる。

難燃剤としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の水和金属系、赤燐、燐酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛、錫酸亜鉛、モリブデン化合物系、臭素化合物系、塩素化合物系、燐酸エステル、含燐ポリオール、含燐アミン、メラミンシアヌレート、メラミン化合物、トリアジン化合物、グアニジン化合物、シリコンポリマー等が使用できる。

その他配合成分としては、ジアゾニウム塩、スルホニウム塩、ヨードニウム塩等の光酸発生剤、カルバメート化合物、α−アミノケトン化合物、Ｏ−アシルオキシム化合物等の光塩基発生剤、硫酸バリウム、球状シリカ、ハイドロタルサイト等の無機フィラー、シリコンパウダー、ナイロンパウダー、フッ素パウダー等の有機フィラー、ラジカル捕捉剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、過酸化物分解剤、密着促進剤、防錆剤等が挙げられる。

以上説明したような構成の本発明に係るプリント配線板材料は、ソルダーレジスト用およびコア材に好適に適用することができる他、多層プリント配線板の層間絶縁材用に好適に使用することができ、これにより、得られたプリント配線板において、本発明の所期の効果を得ることができるものである。さらに、本発明をプリント配線板材料に適用する場合には、例えば、上記セルロースナノファイバーをシート状に成形し、このシート状セルロースナノファイバーにバインダー成分を含浸、乾燥させてプリプレグを作製する方法を用いることができる。

図１に、本発明に係る多層プリント配線板の一構成例を示す部分断面図を示す。図示する多層プリント配線板は、例えば、以下のように製造することができる。まず、導体パターン１が形成されたコア基板２に貫通穴を形成する。貫通穴の形成は、ドリルや金型パンチ、レーザー光など適切な手段によって行うことができる。その後、粗化剤を用いて粗化処理を行う。一般に、粗化処理は、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、メトキシプロパノール等の有機溶剤、または苛性ソーダ、苛性カリ等のアルカリ性水溶液等で膨潤させ、重クロム酸塩、過マンガン酸塩、オゾン、過酸化水素／硫酸、硝酸等の酸化剤を用いて行われる。

次に、無電解めっきや電解めっきの組合せ等により、導体パターン３を形成する。無電解めっきにより導体層を形成する工程は、めっき用触媒を含む水溶液に浸漬し、触媒の吸着を行った後、めっき液に浸漬してめっきを析出させるという工程である。常法（サブトラクティブ法、セミアデティブ法等）に従って、コア基板２の表面の導体層に所定の回路パターンを形成し、図示するように、両側に導体パターン３を形成する。このとき、貫通穴にもめっき層が形成され、その結果、上記多層プリント配線板の導体パターン３のコネクション部４と導体パターン１のコネクション部１ａとの間は電気的に接続されることになり、スルーホール５が形成される。

次に、スクリーン印刷法やスプレーコーティング法、カーテンコーティング法等の適切な方法により、例えば、熱硬化性組成物を塗布した後、加熱硬化させ、層間絶縁層６を形成する。ドライフィルムまたはプリプレグを用いる場合には、ラミネートもしくは熱板プレスして加熱硬化させ、層間絶縁層６を形成する。次に、各導体層のコネクション部間を電気的に接続するためのビア７を、例えば、レーザー光など適切な手段によって形成し、上記導体パターン３と同様の方法で導体パターン８を形成する。さらに、同様の方法で層間絶縁層９、ビア１０および導体パターン１１を形成する。その後、最外層にソルダーレジスト層１２を形成することで、多層プリント配線板が製造される。上記においては、積層基板上に層間絶縁層および導体層を形成する例について説明したが、積層基板の代わりに片面基板、または、両面基板を用いてもよい。

以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。なお、以下の表中の数字は、すべて質量部を示す。
［セルロースナノファイバー分散液の作製］
セルロースナノファイバー（（株）スギノマシン製，ＢｉＮＦｉ−ｓ（ビンフィス）１０質量％セルロース、数平均繊維径８０ｎｍ）を脱水濾過し、濾物重量の１０倍量のカルビトールアセテートを加えて、３０分間攪拌した後に濾過した。この置換操作を３回繰返して、濾物重量の１０倍量のカルビトールアセテートを加え、１０質量％のセルロースナノファイバー分散液を作製した。

＊１）エポキシ化合物１：エピコート８２８ 三菱化学（株）製
＊２）エポキシ化合物２：ＨＰ−７２００Ｈ（固形分８０質量％） 三菱化学（株）製
＊３）エポキシ化合物３：ＢＲＥＮ−Ｓ（固形分７０質量％） 日本化薬（株）製
＊４）フェノール化合物１：ＭＥＨ−７８５１（固形分８０質量％） 明和化成（株）製
＊５）フェノール化合物２：ＬＡ−７０５４（固形分６０質量％） ＤＩＣ（株）製
＊６）フェノール化合物３：ＥＸＢ−９８５４（固形分８０質量％） ＤＩＣ（株）製
＊７）着色剤：フタロシアニンブルー
＊８）有機溶剤：カルビトールアセテート

［セルロースファイバー分散液の作製］
針葉樹クラフトパルプ（ＮＢＫＰ）を高圧ホモジナイザーで機械的に処理し、得られた数平均繊維径３μｍのセルロースファイバーを水に添加して十分に撹拌し、セルロースファイバー１０質量％の水懸濁液を作製した。これを脱水濾過し、濾物重量の１０倍量のカルビトールアセテートを加え、３０分間攪拌した後に濾過した。この置換操作を３回繰返して、濾物重量の１０倍量のカルビトールアセテートを加え、１０質量％のセルロースファイバー分散液を作製した。

＊９）イミダゾール化合物：キュアゾール１Ｂ２ＰＺ 四国化成（株）製
＊１０）酸無水物系化合物：ＹＨ−３０６ 三菱化学（株）製

［プリント配線板材料の調製］
上記表１および表２中の実施例１〜実施例６および比較例１〜比較例８の記載に従い、各成分を配合、攪拌して、３本ロールにて分散させて、各組成物を調製した。エポキシ化合物のエポキシ基の合計１．０当量に対して、フェノール化合物、または、酸無水物系化合物中の活性水素が１．０当量となるよう配合した。また、セルロースナノファイバーの添加量は、溶剤を除く組成物の全体量に対し、それぞれ１０質量％とした。

［破断伸び評価用シートの作製］
上記組成物を、厚さ１８μｍの銅箔にスクリーン印刷法にて全面に印刷し、熱風循環式乾燥炉で１００℃、３０分間の条件で乾燥後、１７０℃、６０分間の条件で硬化させた。その後、銅箔を除去し、得られた厚さ５０μｍの硬化膜からなる評価用シートを作製した。

［破断伸びの評価］
ＪＩＳ Ｋ７１２７に準拠して、上記評価用シートを所定の大きさに裁断して試験片を作製した。この試験片を、引張試験機（（株）島津製作所製ＡＧＳ−Ｇ）を用い、引っ張り速度１０ｍｍ／分にて破断伸び［％］の評価を行い、以下の基準で判断した。結果を下記表３に示す。
○：４％以上
△：２％以上４％未満
×：２％未満

［難燃性評価用シートの作製］
上記組成物を、銅貼りポリイミドフィルム（ポリイミドフィルム厚み：２５μｍ、銅厚：１５μｍ（エッチングにより銅表面を粗化処理したもの））の銅面にスクリーン印刷法にて全面に印刷し、１００℃、３０分間の条件で乾燥後、１７０℃、６０分間の条件で硬化させ、難燃性評価用シートを作製した。

［難燃性の評価］
上記で作製したシートについて、ＵＬ Ｓｕｂｊｅｃｔ９４Ｖ法に準拠して、難燃性の評価を行い、以下の基準で判断した。結果を下記表３に示す。
○：ＶＴＭ−０
△：ＶＴＭ−１
×：ＶＴＭ−２以下（完全燃焼など含む）

以上詳述した通り、本発明のプリント配線板材料は、高い破断伸び特性を示し、且つ、難燃性に優れたものであることが確認された。

１，３，８，１１ 導体パターン
２ コア基板
１ａ，４ コネクション部
５ スルーホール
６，９ 層間絶縁層
７，１０ ビア
１２ ソルダーレジスト層

Claims (2)

1. エポキシ化合物と、
   該エポキシ化合物の硬化剤としてのフェノール化合物と、
   数平均繊維径３ｎｍ〜１０００ｎｍのセルロースナノファイバーと、を含み、
   導体パターンを形成したコア基板上に塗布する組成物、または、導体パターンを形成したコア基板上にラミネートするドライフィルム、として用いられることを特徴とする組成物。
2. 請求項１記載の組成物を用いたことを特徴とする硬化物。