【実施例】
【0046】
次に、下記の実施例を使用して本発明をさらに詳細に説明するが、これらの実施例は本発明をいかなる意味においても制限するものではない。なお、以下の実施例、及び比較例において得られた銅張積層板を以下の方法により測定し、評価した。
【0047】
[評価方法]
(1)銅箔接着性(銅箔ピール強度)
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより1cm幅の銅箔を形成して評価基板を作製し、引張り試験機(株式会社島津製作所製、商品名Ez Test)を用いて銅箔の接着性(ピール強度)を測定した。
【0048】
(2)ガラス転移温度(Tg)
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより銅箔を取り除いた5mm角の評価基板を作製し、TMA試験装置(ティー・エイ・インスツルメント社製、商品名:Q400)を用いて評価基板の面方向の熱膨張特性を測定し、その測定結果からガラス転移温度を算出した。
【0049】
(3)はんだ耐熱性
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより銅箔を取り除いた5cm角の評価基板を作製し、株式会社平山製作所製プレッシャー・クッカー試験装置を用いて、121℃、2atm(0.2MPa)の条件で4時間までプレッシャー・クッカー処理を行った後、温度288℃のはんだ浴に、評価基板を20秒間浸漬した後、評価基板のふくれ及びクラックの発生の有無を観察することによりはんだ耐熱性を評価した。
【0050】
(4)線熱膨張係数
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより銅箔を取り除いた5mm角の評価基板を作製し、TMA試験装置(ティー・エイ・インスツルメント社製、商品名:Q400)を用い、引張モードで評価基板の面方向の30〜100℃の線熱膨張率を測定した。
【0051】
(5)銅付き耐熱性(T−300)
銅張積層板から5mm角の評価基板を作製し、TMA試験装置(ティー・エイ・インスツルメント社製、商品名:Q400)を用い、300℃で評価基板のふくれが発生するまでの時間を測定することにより評価した。
【0052】
(6)難燃性
銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより銅箔を取り除いた評価基板から、長さ127mm、幅12.7mmに切り出した試験片を作製し、UL94の試験法(V法)に準じて評価した。
【0053】
(7)誘電特性(比誘電率及び誘電正接)
得られた銅張積層板を銅エッチング液に浸漬することにより銅箔を取り除いた評価基板を作製し、Hewllet・Packerd社製の比誘電率測定装置(商品名:HP4291B)を用いて、周波数1GHzでの比誘電率及び誘電正接を測定した。
【0054】
(8)ドリル加工性
ドリルにφ0.105mm(ユニオンツール株式会社製、商品名:MV J676)を用い、回転数:160,000rpm、送り速度:0.8m/分、重ね枚数:1枚でドリル加工を行い、6000ヒットさせて評価基板を作製し、ドリル穴の内壁粗さを評価した。内壁粗さの評価は、無電解銅めっきを行い(めっき厚:15μm)、穴壁へのめっき染み込み長さの最大値を測定することにより評価した。
【0055】
[製造方法]
次に、実施例及び比較例の製造方法について説明する。
(1)製造例1:相容化樹脂(1−1)の製造
温度計、攪拌装置及び還流冷却管の付いた加熱及び冷却可能な容積3リットルの反応容器に、ビスフェノールA型シアネート樹脂(ロンザジャパン株式会社製、商品名:Primaset BADCy):600.0gと、下記式(V)に示すシロキサン樹脂(信越化学工業株式会社製、商品名:X−22−1822、水酸基当量:2,800):200.0gと、ビフェニル型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製、商品名:YX−4000、エポキシ当量:186):200.0gと、トルエン:2000.0gとを投入した。次いで、攪拌しながら120℃に昇温し、樹脂固形分が溶解した溶液になっていることを確認した後、ナフテン酸亜鉛の8質量%ミネラルスピリット溶液を0.01g添加し、約110℃で4時間反応させた。その後、室温に冷却し相容化樹脂(1−1)の溶液(反応溶液)を得た。
【0056】
この反応溶液を少量取り出し、GPC測定(ポリスチレン換算、溶離液:テトラヒドロフラン)を行い、溶出時間が約12.4分付近に出現する合成原料のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積を、反応開始時のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積と比較したところ、ピーク面積の消失率が68%であった。これより、反応率は68モル%であった。また、約10.9分付近、及び8.0〜10.0分付近に出現する熱硬化性樹脂の生成物のピークが確認された。さらに、少量取り出した反応溶液を、メタノールとベンゼンの混合溶媒(混合質量比1:1)に滴下して再沈殿させることにより、精製された固形分を取り出し、FT−IR測定を行ったところ、イミノカーボネート基に起因する1700cm
-1付近のピーク、また、トリアジン環に起因する1560cm
-1付近及び1380cm
-1付近の強いピークが確認でき、相容化樹脂(1−1)が製造されていることを確認した。
【0057】
【化6】
【0058】
(2)製造例2:相容化樹脂(1−2)の製造
温度計、攪拌装置及び還流冷却管の付いた加熱及び冷却可能な容積3リットルの反応容器に、ノボラック型シアネート樹脂(ロンザジャパン株式会社製、商品名:Primaset PT−15、重量平均分子量:500〜1,000):700.0gと、下記式(VI)に示すシロキサン樹脂(信越化学工業株式会社製、商品名:KF−6003、水酸基当量:2800):200.0gと、ナフトールアラルキル・クレゾール共重合型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名:NC−7000L、エポキシ当量:230):100.0gと、トルエン:3000.0gとを投入した。次いで、攪拌しながら120℃に昇温し、樹脂固形分が溶解した溶液になっていることを確認した後、ナフテン酸亜鉛の8質量%ミネラルスピリット溶液を0.01g添加し、約110℃で4時間反応を行った。その後、室温に冷却し相容化樹脂(1−2)の溶液(反応溶液)を得た。
【0059】
この反応溶液を少量取り出し、GPC測定(ポリスチレン換算、溶離液:テトラヒドロフラン)を行い、溶出時間が約12.1分付近に出現する合成原料のノボラック型シアネート樹脂のピーク面積を、反応開始時のノボラック型シアネート樹脂のピーク面積と比較したところ、ピーク面積の消失率が43%であった。これより、反応率は43モル%であった。また、約10.9分付近、及び8.0〜10.0分付近に出現する熱硬化性樹脂の生成物のピークが確認された。さらに、少量取り出した反応溶液を、メタノールとベンゼンの混合溶媒(混合質量比1:1)に滴下して再沈殿させることにより、精製された固形分を取り出し、FT−IR測定を行ったところ、イミノカーボネート基に起因する1700cm
-1付近のピーク、また、トリアジン環に起因する1560cm
-1付近、及び1380cm
-1付近の強いピークが確認でき、相容化樹脂(1−2)が製造されていることを確認した。
【化7】
【0060】
(3)製造例3:相容化樹脂(1−3)の製造
温度計、攪拌装置及び還流冷却管の付いた加熱及び冷却可能な容積3リットルの反応容器に、ジシクロペンタジエン型シアネート樹脂(ロンザジャパン株式会社製、商品名:Primaset DT−4000、重量平均分子量:500〜1,000):400.0gと、下記式(VII)に示すシロキサン樹脂(信越化学工業株式会社製、商品名:X−22−1821、水酸基当量:1,600):100.0gと、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名:NC−3000H、エポキシ当量:280):500.0gと、メシチレン:2000.0gを投入した。次いで、攪拌しながら120℃に昇温し、樹脂固形分が溶解した溶液になっていることを確認した後、ナフテン酸亜鉛の8質量%ミネラルスピリット溶液を0.30g添加し、約110℃で4時間反応を行った。その後、室温に冷却し、相容化樹脂(1−3)の溶液(反応溶液)を得た。
【0061】
この反応溶液を少量取り出し、GPC測定(ポリスチレン換算、溶離液:テトラヒドロフラン)を行い、溶出時間が約12.0分付近に出現する合成原料のジシクロペンタジエン型シアネート樹脂のピーク面積を、反応開始時のピーク面積と比較したところ、ピーク面積の消失率が43%であった。これより、反応率は43モル%であった。また、約10.9分付近、及び8.0〜10.0分付近に出現する熱硬化性樹脂の生成物のピークが確認された。さらに、少量取り出した反応溶液を、メタノールとベンゼンの混合溶媒(混合質量比1:1)に滴下して再沈殿させることにより、精製された固形分を取り出し、FT−IR測定を行ったところ、イミノカーボネート基に起因する1700cm
-1付近のピーク、また、トリアジン環に起因する1560cm
-1付近、及び1380cm
-1付近の強いピークが確認でき、相容化樹脂(1−3)が製造されていることを確認した。
【0062】
【化8】
【0063】
(4)製造例4:相容化樹脂(1−4)の製造
温度計、攪拌装置及び還流冷却管の付いた加熱及び冷却可能な容積3リットルの反応容器に、ビスフェノールA型シアネート樹脂(ロンザジャパン株式会社製、商品名:Primaset BADCy):400.0gと、上記式(V)に示すシロキサン樹脂(信越化学工業株式会社製、商品名:X−22−1822、水酸基当量:2,800):500.0gと、ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、商品名:エピクロンHP−4032、エポキシ当量:150):100.0gと、トルエン:2500.0gを投入した。次いで、攪拌しながら120℃に昇温し、樹脂固形分が溶解した溶液になっていることを確認した後、ナフテン酸亜鉛の8質量%ミネラルスピリット溶液を0.01g添加し、約110℃で4時間反応を行った。その後、室温に冷却し相容化樹脂(1−4)の溶液(反応溶液)を得た。
【0064】
この反応溶液を少量取り出し、GPC測定(ポリスチレン換算、溶離液:テトラヒドロフラン)を行い、溶出時間が約12.4分付近に出現する合成原料のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積を、反応開始時のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積と比較したところ、ピーク面積の消失率が55%であった。これより、反応率は55モル%であった。また、約10.9分付近、及び8.0〜10.0分付近に出現する熱硬化性樹脂の生成物のピークが確認された。さらに、少量取り出した反応溶液を、メタノールとベンゼンの混合溶媒(混合質量比1:1)に滴下して再沈殿させることにより、精製された固形分を取り出し、FT−IR測定を行ったところ、イミノカーボネート基に起因する1700cm
-1付近のピーク、また、トリアジン環に起因する1560cm
-1付近及び1380cm
-1付近の強いピークが確認でき、相容化樹脂(1−4)が製造されていることを確認した。
【0065】
(5)製造例5:トリメトキシシラン化合物により表面処理(湿式処理)された溶融シリカ(2−1)の製造
温度計、攪拌装置及び還流冷却管の付いた加熱及び冷却可能な容積3リットルの反応容器に、溶融シリカ(株式会社アドマテックス製、商品名:SO−25R):700.0gと、プロピレングリコールモノメチルエーテル:1000.0gを配合し、攪拌しながらN−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン(信越化学工業株式会社製、商品名:KBM−573):7.0gを添加した。次いで80℃に昇温し、80℃で1時間反応を行い溶融シリカの表面処理(湿式処理)を行った後、室温に冷却し、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランにより表面処理(湿式処理)された溶融シリカ(2−1)の溶液を得た。
【0066】
(6)比較製造例1:(比較1)の製造
温度計、攪拌装置及び還流冷却管の付いた加熱及び冷却可能な容積3リットルの反応容器に、ビスフェノールA型シアネート樹脂(ロンザジャパン株式会社製、商品名:Primaset BADCy):600.0gと、上記式(V)に示すシロキサン樹脂(信越化学工業株式会社製、商品名:X−22−1822、水酸基当量:2,800):200.0gと、ビフェニル型エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製、商品名:YX−40000、エポキシ当量:186):200.0gと、トルエン:800.0gを投入した。次いで、攪拌しながら120℃に昇温し、樹脂固形分が溶解した溶液になっていることを確認した後、ナフテン酸亜鉛の8質量%ミネラルスピリット溶液を0.01g添加し、約110℃で反応を行ったところ、4時間後に溶液が濁り始めたため反応を停止した。その後、室温に冷却し(比較1)の溶液(反応溶液)を得た。
【0067】
この反応溶液を少量取り出し、GPC測定(ポリスチレン換算、溶離液:テトラヒドロフラン)を行い、溶出時間が約12.4分付近に出現する合成原料のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積を、反応開始時のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積と比較したところ、ピーク面積の消失率が65%であった。これより、反応率は65モル%であった。また、この溶液は静置して1時間後に二層に分離した。
【0068】
(7)比較製造例2:(比較2)の製造
温度計、攪拌装置及び還流冷却管の付いた加熱及び冷却可能な容積3リットルの反応容器に、ノボラック型シアネート樹脂(ロンザジャパン株式会社製、商品名:Primaset PT−15):700.0gと、上記式(VI)に示すシロキサン樹脂(信越化学工業株式会社製、商品名:KF−6003、水酸基当量;:2,800):200.0gと、ナフトールアラルキル・クレゾール共重合型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名:NC−7000L、エポキシ当量:230):100.0gと、トルエン:900.0gを投入した。次いで、攪拌しながら120℃に昇温し、樹脂固形分が溶解した溶液になっていることを確認した後、ナフテン酸亜鉛の8質量%ミネラルスピリット溶液を0.01g添加し、約110℃で反応を行ったところ、3時間後に溶液が濁り始めたため反応を停止した。その後、室温に冷却し(比較2)の溶液(反応溶液)を得た。
【0069】
この反応溶液を少量取り出し、GPC測定(ポリスチレン換算、溶離液:テトラヒドロフラン)を行い、溶出時間が約12.4分付近に出現する合成原料のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積を、反応開始時のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積と比較したところ、ピーク面積の消失率が65%であった。これより、反応率は65モル%であった。また、この溶液は静置して2時間後に二層に分離した。
【0070】
(8)比較製造例3:(比較3)の製造
温度計、攪拌装置及び還流冷却管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、ジシクロペンタジエン型シアネート樹脂(ロンザジャパン株式会社製、商品名:Primaset DT−4000、重量平均分子量:500〜1,000):400.0gと、上記式(VII)に示すシロキサン樹脂(信越化学工業株式会社製、商品名:X−22−1821、水酸基当量:1,600):100.0gと、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂(日本化薬株式会社製、商品名:NC−3000H、エポキシ当量:280):500.0gと、メシチレン:1000.0gとを投入した。次いで、攪拌しながら120℃に昇温し、樹脂固形分が溶解した溶液になっていることを確認した後、ナフテン酸亜鉛の8質量%ミネラルスピリット溶液を0.01g添加し、約110℃で反応を行ったところ、3時間後に溶液が濁り始めたため反応を停止した。その後、室温に冷却し(比較3)の溶液(反応溶液)を得た。
【0071】
この反応溶液を少量取り出し、GPC測定(ポリスチレン換算、溶離液:テトラヒドロフラン)を行い、溶出時間が約12.4分付近に出現する合成原料のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積を、反応開始時のビスフェノールA型シアネート樹脂のピーク面積と比較したところ、ピーク面積の消失率が47%であった。これより、反応率は47モル%であった。
【0072】
[プリプレグ及び積層板]
(実施例1〜6、比較例1〜5)
次に以下のようにして、プリプレグを作製した。
製造例1〜4により得られた相容化樹脂又は比較製造例1〜3で得られた樹脂に、製造例5又は商業的に入手した無機充填材を添加し、必要により難燃剤及び/又は硬化促進剤をさらに添加し、希釈溶剤にメチルエチルケトンを使用してそれらを希釈して、樹脂分60質量%のワニスを得た。作製したワニスの配合割合(質量部)を表1及び表2に示す。次に、上記ワニスを厚さ0.2mmのSガラスクロスに含浸塗工し、160℃で10分加熱乾燥して樹脂含有量55質量%のプリプレグを得た。
【0073】
次に以下のようにして積層板を作製した。
上記のプリプレグを4枚重ね、18μmの電解銅箔を上下に配置し、圧力25kg/cm
2、温度185℃で90分間プレスを行って、銅張積層板を得た。
【0074】
[結果]
実施例及び比較例のプリプレグの作製に使用した熱硬化性樹脂組成物の組成を表1及び表2に示す。
【0075】
【表1】
【0076】
【表2】
表中の数字は、固形分の質量部により示されている。注書きは、それぞれ
*1:溶融シリカに対し1.0質量%のN−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランにより表面処理された溶融シリカ(株式会社アドマテックス製、商品名:SC−2050KNK、希釈溶剤:メチルイソブチルケトン)
*2:溶融シリカに対し1.0質量%のN−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシランにより表面処理された溶融シリカ(株式会社アドマテックス製、商品名:SC−2050HNK、希釈溶剤:シクロヘキサノン)
*3:ベーマイト型水酸化アルミニウム(河合石灰工業株式会社製、商品名:BMT−3L、熱分解温度:400℃)
*4:モリブデン酸亜鉛をタルクに担持した無機難燃助剤(シャーウィン・ウィリアムス社製、商品名:ケムガード1100)
*5:ナフテン酸亜鉛の8質量%ミネラルスピリット溶液
*6:溶融シリカ(株式会社アドマテックス製、商品名:SO−25R)
*7:溶融シリカに対し1.0質量%のγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(下記式(VIII)に示す)により表面処理された溶融シリカ(株式会社アドマテックス製、商品名:SC1030−MJA、希釈溶剤:メチルエチルケトン)を意味する。
【化9】
【0077】
実施例の銅箔接着性(銅箔ピール強度)、ガラス転移温度(Tg)、線熱膨張係数、はんだ耐熱性、銅付き耐熱性(T−300)、難燃性、誘電特性(比誘電率及び誘電正接)及びドリル加工性の評価結果を表3に示す。なお、比較例では、樹脂が分離し、プリプレグ及び積層板を作製できなかった。このため、比較例については上記特性について評価できなかった。
【0078】
【表3】
【0079】
表3から明らかなように、本発明の全ての実施例では、Tgは高く、銅箔ピール強度は高く、耐熱性は良好であり、熱膨張係数は小さく、難燃性及び銅付き耐熱性(T−300)は良好であり、比誘電率及び誘電正接は小さく、ドリル加工性は良好であった。