JPS5971332A - 樹脂含浸紙積層板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は難燃性、電気的性質がすぐれ、かつ強度、耐水
性、ハンダ耐熱性などの諸性質が向上した樹脂含浸紙積
層板およびその製造方法に関するものである。

紙に熱硬化性樹脂を含浸し、積層して加熱加圧してつく
られる積層板はプリント基板をはじめ電気用絶縁材料に
使われている。ただし、含浸する樹脂も紙も一般に可燃
材料であるため、積層板を不燃化ないし難燃化するため
には難燃性の樹脂を使うか、難燃剤を樹脂液に添加する
ことが行なわれている。しかしながらこれらの難燃性樹
脂および難燃剤はハロゲン、アンチモン、リンなどの元
素を含んでいて有毒性のものが多く、また高価であるし
、樹脂硬化物の耐薬品性、耐熱性、電気的性質等の低下
をきたすという欠点がある。

これに対し本発明者等は水酸化アルミニウム粉末を５５
〜９５重量％の範囲でセルロースパルプに加えて混抄し
た紙を積層板の基紙に使用することによって、従来の紙
を使った積層板にくらべて難燃性、電気的性質が著しく
向上することを見出したく特願昭５６−５８４０１　）
。

この積層板は難燃性、電気的性質にすぐれた効果が認め
られたが、なお、曲げ強度、ハンダ耐熱性において向上
の必要性があった。例えば、水酸化アルミニウム粉末８
０重石％、パルプ２０重量％より成る混抄紙にフェノー
ル樹脂を含浸せしめ、これを積層、成形して積層板をつ
くったところ、第１表に示すように、パルプ１００％よ
り成る紙から同一条件でつくった積層板にくらべて、難
燃性や電気的性質はすぐれていたが、曲げ強度、ハンダ
耐熱性において不十分であった。

第１表 しかしながら、積層板をプリント配線基板などに使用す
るときには曲げ強度やハンダ耐熱性をさらに向上させる
ことが望ましい。

本発明者等は鋭意研究を続（プた結果、水酸化アルミニ
ウム混抄紙を基紙としかつシランカップリング剤で処理
した樹脂含浸紙積層板が良好な曲げ強度やハンダ耐熱性
を有し、ざらには難燃性も向上することを見出し、本発
明を完成させたものである。

すなわち本発明の樹脂含浸紙積層板は、水酸化アルミニ
ウム粉末１０〜９０重量％およびセルロースパルプ９０
〜１０重量％からなる混抄紙に熱硬化性樹脂を含浸させ
て積層、成形せしめてなり、シランカップリング剤で処
理されていることを特徴とするものである。

本発明において使用される水酸化アルミニウム粉末は、
ギブサイト結晶構造を有するもの、ベーマイト結晶構造
を有するもの、およびパイヤライト結晶構造を有するも
ののいずれでもよいが、熱分解温度を考慮すればギブサ
イト結晶構造を有するものが望ましい。またその平均粒
子径は　１００ミクロン以下が好ましく、特に０．５〜
６０ミクロンのものが最適である。

また、セルロースパルプとしては製紙用パルプのごとき
天然セルロースパルプが好ましく使用できるが、負電位
を有する水酸化アルミニウムのパルプへの定着量を高め
るためパルプをカチオン化したカチオン変性パルプを用
いることが好ましい。また、パルプをカチオン化変性せ
ずに、パルプと水酸化アルミニウムの水分散液の雰囲気
をカチオン化樹脂等を利用してプラスに帯電させること
によっても、水酸１ヒアルミニウｌ＼のパルプへの定着
量を高めることができる。

水酸化アルミニウム混抄紙における水酸化アルミニウム
粉末とセルロースパルプとの混合割合は、水酸化アルミ
ニウム粉末が少なくなると難燃性が低下し、パルプが少
なくなると機械的強度が不十分となる。かような観点か
ら、本発明の混抄紙においては水酸化アルミニウム粉末
１０〜９０！１％、セルロースパルプ９０〜１０重量％
の範囲内で目的に応じて適宜選択することができる。

混抄紙に含浸させる熱硬化性樹脂としては、フェノール
樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、不飽和
ビニルエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂などが使
用でき、一般にこれらの樹脂を溶剤に溶解した溶液とし
て用い、必要に応じて硬化剤と併用する。熱硬化性樹脂
の含浸量は、積層板中の熱硬化性樹脂の含有量が積層板
重量の２５〜８０％となるように調節づる。

本発明に使用できるシランカップリング剤としては、ア
ミノシラン、エポキシシラン、ビ二ルシラン等が上げら
れ、その代表的なものの化学式を以下に例示する。

ＨｚＮ　Ｒ，Ｓ　ｉ　　（ＯＲ２）ａ ＣＮ３ Ｃｔ−１２＝　Ｃ−ＣＯＯＲ，Ｓ　ｉ　　（ＯＲ，Ｌ）
。

（上記式中、Ｒはアルキレン基、Ｒ２はアルキル阜を示
す。） シランカップリング剤の使用量は、水酸化アルミニウム
に対して０．０１〜５重醋％、好ましくは（１，０５〜
１重Ｍ％であり、カンプリング剤の足がこれよりも少な
いと処理効果が乏しく、これより多くなっても性能の向
上は期待できずコスト高になる。シランカップリング剤
は水溶液またはアルコール溶液として使用される。

本発明の樹脂含浸紙積層板を製造するに際しては次のよ
うな方法を採用することができる。

■ニジランカップリング剤で処理した水酸化アルミニウ
ム混抄紙を用いる方法 所定量の水酸化アルミニウム粉末とセルロースパルプと
を含む水分散液を抄紙して混抄紙を製造する際に、水酸
化アルミニウムを予めシランカップリング剤で処理する
か、あるいは水分散液にシランカップリング剤を添加す
る。あるいは、また、抄紙時の湿潤状態においてシラン
カップリング剤溶液で処理してもよいし、乾燥後の混抄
紙をシランカップリング剤溶液で処理してもよい。シラ
ンカップリング剤溶液で処理する方法としては、含浸法
、スプレー法、コーティング法などが適用でき、処理し
た紙は乾燥して仕上げる。この場合、例えばポリアミド
エピクロルヒドリン樹脂などのカチオン化樹脂を用いて
パルプを予めカチオン化するか、あるいはパルプの水分
散液の雰囲気をカチオン化樹脂によってカチオン化する
ことによって、水酸化アルミニウム粉末のパルプへの定
着量を高めることができる。

かくして得られたシランカップリング剤処理された混抄
紙を熱硬化性樹脂溶液に浸漬して樹脂を含浸させ、溶剤
を蒸発させたのら、必要な枚数を重ねて加圧下で加熱硬
化させることによって、本発明の積層板を得ることがで
きる。熱硬化性樹脂の硬化剤が必要の場合には、熱硬化
性樹脂溶液中に硬化剤を添加しておく。

■ニジランカップリング剤を添加した熱硬化性樹脂溶液
を用いる方法 所定量の水酸化アルミニウム粉末とセルロースパルプと
を含む水分散液を抄紙して、水酸化アルミニウム混抄紙
を製造づる。

シランカップリング剤の所定量を熱硬化性樹脂溶液に溶
解し、この樹脂溶液中に上記で得られた混抄紙を浸漬し
て樹脂を含浸させ、溶剤を蒸発させたのち、必要な枚数
を重ねて加圧下で加熱硬化させることによって、本発明
の積層板を得ることができる。熱硬化性樹脂の硬化剤が
必要の場合には、熱硬化性樹脂溶液中に硬化剤を添加し
ておく。

本発明の積層板は上記した■または■のいずれの方法に
よっても製造できるが、必要に応じて■のようにしてシ
ランカップリング剤処理した混抄紙にざらに■で用いた
ごときシランカップリング剤を溶解した熱硬化性樹脂溶
液を含浸させてもよい。

なお、本発明の積層板を製造する際に、熱硬化性樹脂溶
液に各種の難燃剤や充填剤を添加することは差し支えな
く、また混抄紙の製造に際して無機繊維等を混合抄紙す
ることも差ｔ）支えない。

かくして得られる本発明の樹脂含浸紙積層板は、難燃性
、電気的性質にすぐれ、かつ良好な曲げ強度、ハンダ耐
熱性を備えており、特にプリント配線基板としてすぐれ
た性能を発揮するものである。

以下に実施例をあげて本発明をさらに説明する。

実施例１ 平均粒径約８μの水酸化アルミニウム粉末（昭和軽金属
（掬製、ハイシライト　Ｈ−３２＞を攪拌しながら水中
に徐々に添加し、固形分１０ｆｆｉ量％の分散液をつく
る。この分散液１００重量部に対しプロピルアミノトリ
エトキシシランの１０％水溶液０．５重量部を加え攪拌
してカップリング剤を十分に水酸化アルミニウムに吸着
させる。別に針葉樹晒クラフトパルプ（叩解度３５ＳＲ
）の３重量％水分散液に変性ポリアクリルアミド樹脂を
加えて水分散液の雰囲気をカチ訓ン化する。このパルプ
分散液に対し等量の前記水酸化アルミニウム分散液を混
合し、長網抄紙機で抄紙し、坪量１９０ｇ／＋ｎ２の混
抄紙をつくった。分析の結果、この混抄紙の成分は水酸
化アルミニウム８２重量％、バルブ１８重量％であった
。

この混抄紙に溶剤可溶のフェノール樹脂（昭和ユニオン
合成０木製、Ｂ　Ｉ　５Ａ−３１２２）をメタノールで
固形分５０重量％に希釈したワニスを含浸させ、しぼり
ロールでピックアップ約１００％にしぼっｔ：。含浸後
１００℃で１０分間乾燥して溶剤を蒸発させると共にフ
ェノール樹脂をＢステージにした。この含浸紙を８枚重
ね１００ｋｇ／ｃｌＩ２の加圧下に　１６０℃において
６０分プレスした。そのまま室温にまで冷却し除圧して
本発明の積層板をつくった。この積層板のフェノール樹
脂含有量は３２．５重間％であった。

比較のため、シランカップリング剤を使用せずに他は上
記と同一条件で抄紙した水酸化アルミニウム混抄紙を使
って、同一条件でフェノール樹脂を含浸し積層板を製造
した。この積層板のフェノール樹脂含有量は３２．１重
量％であった。

この両省の積層板の性能をＪＩＳ　　Ｋ−６９１１およ
びＵＬ規格試験法にもとづぎ測定した結果を第２表に示
す。第２表かられかるように、シランカップリング剤で
処理した本発明の積層板がすぐれた性質を示した。

第２表 実施例２゜ シランカップリング剤を使用せず、その他は実施例１と
全く同じ条件で抄紙して水酸化アルミニウム混抄紙を製
造した。この混抄紙の成分は水酸化アルミニウム８０重
量％、バルブ２０重量％であり、坪量は１９０ｇ／Ｔｌ
１２であった。

この混抄紙にエポキシ樹脂を以下のようにして含浸した
。エポキシ当量４５０のエポキシ樹脂〈シェル化学■製
、エピコート　１００１）　　１００重量部に対して硬
化剤としてジシアンジアミド３重量部、促進剤としてベ
ンジルジメチルアミン０．２ｆｆｌ　１部およびシラン
カップリング剤としてメタクロイルプロピルトリメトキ
シシラン０．１重量部を添加し、アセトンで希釈して固
形分を５０重量％とした。このエポキシ樹脂溶液を前記
水酸化アルミニウム混抄紙に含浸せしめ、ピックアップ
約８０％にしぼったのち　１１０℃で１０分間乾燥した
。この含浸紙を８枚重ねて６０１呪ｇ／Ｃ１２の加圧下
に１６０℃で４０分プレスし、のち室温にまで冷却し、
除圧して本発明の４６層板を製造した。この積層板のエ
ポキシ樹脂含有量は４０．６重量％であった。

比較のため、上記で得られた水酸化アルミニウム混抄紙
に、シランカップリング剤を使用せずに他は上記と全く
同一のエポキシ樹脂溶液を含浸し、同一条件でプレスし
て積層板を製造した。この積層板のエポキシ樹脂含有量
は４０．２重量％であった。

この両者の積層板の性能を測定した結果は第３表に示す
ように、シランカップリング剤で処理した本発明の積層
板がすぐれていた。

第３表 実施例３ シランカップリング剤を使用せず、その伯は実施例１と
全く同じ条件でパルプ−水酸化アルミニウム混合分散液
をつくり、長網抄紙機にかけて抄紙し、乾燥シリンダー
で乾燥したの１５メタクロイルプロピルトリメトキシシ
ラン０．１％の水溶液を通じて加工し、乾燥して巻きと
った。

この混抄紙は秤１２１１８０ｇ／ｌ１１２であり、分析
の結果、この混抄紙の成分は水酸化アルミニウム８３重
量％、バルブ１７重量％であった。この混抄紙に実施例
１と同じフェノール樹脂を同一条件で含浸し、同一条件
でプレスして積層板を製造した。この積層板のフェノー
ル樹脂含有量は３１．０重量％であった。

比較のためシランカップリング剤を使用せずに同一条件
で抄紙した混抄紙を使って、同一条件でフェノール樹脂
を含浸し積層板を製造した。

この積層板のフェノール樹脂含有量は３１．３重量％で
あった。

この両者の積層板の性能をＪＩＳ　　Ｋ−６９１１およ
びＵＬ規格試験法に基づき測定した結果を第４表に示す
。第４表かられかるように、シランカップリング剤で処
理した本発明の積層板が１ぐれた性質を示した。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、水酸化アルミニウム粉末１０〜９０重量％およびセ
   ルロースパルプ９０〜１０重量％からなる水酸化アルミ
   ニウム混抄紙に熱硬化性樹脂を含浸させて積層、成形せ
   しめてなり、シランカップリング剤で処理されているこ
   とを特徴とする樹脂含浸紙積層板。 ２、水酸化アルミニウム粉末１０〜９０重量％とセルロ
   ースパルプ９０〜１０重量％とを混合、抄紙するに際し
   抄紙時または抄ＩＩＩＩＸ後にシランカップリング剤で
   処理して得られた水酸化アルミニウム混抄紙に熱硬化性
   樹脂溶液を含浸せしめたのち、積層して加圧下に加熱硬
   化させることを特徴とする樹脂含浸紙積層板の製造方法
   。 ３、水酸化アルミニウム粉末１０〜９０［ｔ％とセルロ
   ースパルプ９０〜１０重量％とを混合、抄紙して得られ
   た水酸化アルミニウム混抄紙にシランカップリング剤を
   溶解した熱硬化性樹脂溶液を含浸せしめたのち、積層し
   て加圧下に加熱硬化させることを特徴とする樹脂含浸紙
   積層板の製造方法。