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JP2011084430A - Highly heat resistant aluminum hydroxide particle, preparation method therefor, resin composition containing the same and printed circuit board using the resin composition - Google Patents

Highly heat resistant aluminum hydroxide particle, preparation method therefor, resin composition containing the same and printed circuit board using the resin composition Download PDF

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JP2011084430A
JP2011084430A JP2009238287A JP2009238287A JP2011084430A JP 2011084430 A JP2011084430 A JP 2011084430A JP 2009238287 A JP2009238287 A JP 2009238287A JP 2009238287 A JP2009238287 A JP 2009238287A JP 2011084430 A JP2011084430 A JP 2011084430A
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hydroxide particles
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mass
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佳弘 高橋
Masato Miyatake
正人 宮武
Ryoichi Uchimura
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a preparation method for a highly heat resistant aluminum hydroxide particle having heat resistance and flame retardancy suitable to be used for a substrate for a printed circuit board and the like which has characteristics adaptable to lead free soldering. <P>SOLUTION: In the highly heat resistance aluminum hydroxide particle, at least gibbsite type aluminum and boehmite type aluminum hydroxide are present in one aluminum hydroxide particle. The specific surface area by the BET method is 2.0-50.0 m<SP>2</SP>/g, while the amount of dehydration is 31.5-34.0 mass% and the temperature of starting heat decomposition is higher than 260°C. The method is for the preparation of the particle. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、難燃剤として樹脂に添加するのに適した高耐熱性水酸化アルミニウム粒子、その製造方法及びこの粒子を含む樹脂組成物並びにこの樹脂組成物を使用したプリント配線板に関する。   The present invention relates to highly heat-resistant aluminum hydroxide particles suitable for addition to a resin as a flame retardant, a method for producing the same, a resin composition containing the particles, and a printed wiring board using the resin composition.

従来、一般的に、多層プリント配線板は、片面または両面に内層回路を形成したプリント基板上に、プリプレグと呼ばれるガラス布にエポキシ樹脂を含浸し半硬化状態にした材料を銅箔と重ねて熱プレスにより積層一体化した後、ドリルで層間接続用のスルーホールと呼ばれる穴をあけ、スルーホール内壁と銅箔表面上に無電解めっきを行い、必要ならばさらに電解めっきを行って回路導体として必要な厚さとした後、不要な銅を除去して製造されている。
このようなプリント配線板用基材では、難燃性を確保するためにハロゲン系の難燃材を用いた樹脂組成物が使用されていた。しかし、近年、環境問題への関心の高まりとともにダイオキシンなどの有害物質を発生しない水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物を難燃性フィラーとして充填した樹脂組成物が増えている。特に水酸化アルミニウムは、脱水量が多く難燃効果が大きく、さらに、耐酸性や耐アルカリ性などの耐薬品性に優れるため、難燃性フィラーとして好ましく使用されている。
Conventionally, in general, a multilayer printed wiring board is obtained by superimposing a semi-cured material impregnated with epoxy resin on a glass cloth called a prepreg on a printed circuit board in which an inner layer circuit is formed on one side or both sides and heating it with a copper foil. After stacking and integrating by pressing, drill holes called through-holes for interlayer connection are drilled, and electroless plating is performed on the inner wall of the through-hole and the copper foil surface. After the thickness is made small, unnecessary copper is removed to manufacture.
In such a printed wiring board substrate, a resin composition using a halogen-based flame retardant has been used in order to ensure flame retardancy. However, in recent years, with increasing interest in environmental problems, resin compositions filled with metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide that do not generate harmful substances such as dioxins as flame retardant fillers are increasing. In particular, aluminum hydroxide is preferably used as a flame retardant filler because it has a large amount of dehydration and a large flame retardant effect, and is excellent in chemical resistance such as acid resistance and alkali resistance.

この水酸化アルミニウムとしては、一般に、Al(OH)3あるいはAl23・3H2Oで表されるギブサイト型水酸化アルミニウムが使用されており、200℃以上の温度で吸熱を伴う脱水反応を起こしχ−アルミナに変化する。そして、この脱水反応により樹脂組成物の温度上昇が抑制され、発生した水蒸気により可燃性のガスを希釈することにより燃焼が抑制されるというものである。
また、プリント配線板用基材は、はんだにより電子部品が実装されるため、はんだ溶融温度以上の耐熱性が要求される。はんだには、従来Sn−Pb系はんだが使用されていたが、鉛の毒性の問題からSn−Cu系、Sn−Ag−Cu系などの鉛フリーはんだへの転換が進んでいる。これらの鉛フリーはんだ材料の融点は220℃付近であり、従来のSn−Pb系はんだの183℃に対して約40℃上昇している。このため従来のギブサイト型水酸化アルミニウムを使用すると、実装時の加熱により水酸化アルミニウムが脱水反応を起こし、生じた水蒸気により基材に膨れが生じるという問題が生じる。そこで、この問題を解決するために、種々の熱分解温度を向上させた高耐熱性水酸化アルミニウムが提案されている。
As this aluminum hydroxide, gibbsite type aluminum hydroxide represented by Al (OH) 3 or Al 2 O 3 .3H 2 O is generally used, and a dehydration reaction with endotherm is performed at a temperature of 200 ° C. or higher. Raised to χ-alumina. And the temperature rise of a resin composition is suppressed by this dehydration reaction, and combustion is suppressed by diluting combustible gas with the generated water vapor.
Moreover, since the electronic component is mounted on the printed wiring board base material by solder, heat resistance equal to or higher than the solder melting temperature is required. Conventionally, Sn—Pb solder has been used as the solder, but due to the toxicity of lead, conversion to lead-free solders such as Sn—Cu and Sn—Ag—Cu is progressing. The melting point of these lead-free solder materials is around 220 ° C., which is about 40 ° C. higher than the 183 ° C. of conventional Sn—Pb solder. For this reason, when the conventional gibbsite type aluminum hydroxide is used, there arises a problem that the aluminum hydroxide causes a dehydration reaction due to heating at the time of mounting, and the base material is swollen by the generated water vapor. Therefore, in order to solve this problem, highly heat-resistant aluminum hydroxide having various thermal decomposition temperatures has been proposed.

例えば、特許文献1には、Al23・nH2O(nは1.8〜2.7である。)で表される水酸化アルミニウム粒子を使用することにより、250〜260℃程度に加熱されても脱水反応を起こさず、樹脂組成物に難燃性を付与することができる旨が記載されている。
このAl23・nH2O(nは1.8〜2.7である。)で表される水酸化アルミニウム粒子は、結合水数が3であるギブサイト型水酸化アルミニウムが部分的に結合水数が1であるベーマイト型水酸化アルミニウム(以下、単に「ベーマイト」ということがある。)に転移し、その結果、結合水数が1.8〜2.7の範囲の水酸化アルミニウム粒子を得ることができるというものである。
この水酸化アルミニウム粒子の製造方法としては、静置式加熱方法及び流動式加熱方法を使用することができ、静置式加熱方法では、大気中、紛体温度を220〜280℃に制御しながら、1〜6時間処理することにより、また流動式加熱方法では、大気中、紛体温度を220〜280℃に制御しながら、滞留時間15〜90分で処理する旨が記載されている。
For example, in Patent Document 1, by using aluminum hydroxide particles represented by Al 2 O 3 .nH 2 O (n is 1.8 to 2.7), the temperature is about 250 to 260 ° C. It is described that even if heated, a dehydration reaction does not occur and flame retardancy can be imparted to the resin composition.
The aluminum hydroxide particles represented by this Al 2 O 3 .nH 2 O (n is 1.8 to 2.7) are partially bonded with gibbsite-type aluminum hydroxide having 3 water bonds. Transition to boehmite-type aluminum hydroxide having a water number of 1 (hereinafter sometimes simply referred to as “boehmite”). As a result, aluminum hydroxide particles having a bound water number in the range of 1.8 to 2.7 are obtained. It can be obtained.
As the method for producing the aluminum hydroxide particles, a stationary heating method and a fluid heating method can be used. In the stationary heating method, the powder temperature is controlled at 220 to 280 ° C. in the atmosphere, and 1 to In the fluid heating method, it is described that the treatment is performed in a residence time of 15 to 90 minutes while controlling the powder temperature to 220 to 280 ° C. in the fluid heating method.

また、特許文献2には、合成樹脂の成形や合成樹脂の使用する環境温度において、脱水による発泡が少なく、合成樹脂製品の歩留まりを低下させず、かつ難燃性に優れた水酸化アルミニウムからなる難燃性フィラーが記載されている。この難燃性フィラーの製造方法として、ギブサイト型水酸化アルミニウムと水とを混合し、160〜170℃程度で水熱処理してベーマイトを複合化する旨が記載されている。
さらに、特許文献3には、脱水反応が高く、合成樹脂の成形や合成樹脂の使用する環境温度において脱水による発泡が少なく、合成樹脂製品の歩留まりを低下させず、かつ充分な脱水量を保持する難燃性に優れる耐熱性水酸化アルミニウムが記載されている。この耐熱性水酸化アルミニウムの製造方法として、水酸化アルミニウムと、ベーマイト化を遅延させる反応遅延剤とを混合し、170〜300℃で、オートクレーブ等の圧力容器を用いて、水熱処理、あるいは水蒸気雰囲気下で加圧、加熱する旨が記載されている。
Further, Patent Document 2 is made of aluminum hydroxide that is less foamed due to dehydration at the environmental temperature used for synthetic resin molding and synthetic resin, does not reduce the yield of synthetic resin products, and has excellent flame retardancy. Flame retardant fillers are described. As a method for producing this flame retardant filler, it is described that gibbsite type aluminum hydroxide and water are mixed and hydrothermally treated at about 160 to 170 ° C. to form boehmite.
Furthermore, in Patent Document 3, the dehydration reaction is high, the foaming due to dehydration is small at the environmental temperature where the synthetic resin is molded and the synthetic resin is used, the yield of the synthetic resin product is not lowered, and a sufficient dehydration amount is maintained. A heat-resistant aluminum hydroxide having excellent flame retardancy is described. As a method for producing this heat-resistant aluminum hydroxide, aluminum hydroxide and a reaction retarder that delays boehmite formation are mixed, and at 170 to 300 ° C., using a pressure vessel such as an autoclave, hydrothermal treatment or a steam atmosphere It is described that pressurization and heating are performed below.

特開2002−211918号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-219918 特許第4102428号公報Japanese Patent No. 4104428 国際公開第2004/080897号公報International Publication No. 2004/080897

特許文献1では、ギブサイト型水酸化アルミニウム粒子を大気中で加熱処理して、部分的にベーマイトに変化させるものであるが、通常、加熱処理だけではベーマイトは析出しにくく、また、ギブサイト型水酸化アルミニウムをAl23・3H2Oで表した場合の含水量を3から、1.8〜2.7まで減らした状態では、放出可能な水分量が減るため、この水酸化アルミニウム粒子を用いたプリント配線板用基材では、難燃性が低下することがわかった。
また、特許文献2では、ギブサイト型水酸化アルミニウムを160〜170℃程度で水熱処理して、一部をベーマイトに変化させるものであるが、ベーマイトに変化させる温度が低いため、未反応のギブサイト型水酸化アルミニウムには160〜170℃程度の熱履歴しか付与されておらず、水酸化アルミニウム粒子の熱分解開始温度が低く、この水酸化アルミニウム粒子を用いたプリント配線板用基材では充分な高耐熱化ができないという問題がある。
In Patent Document 1, gibbsite-type aluminum hydroxide particles are heat-treated in the atmosphere to be partially changed into boehmite. Usually, boehmite is hardly precipitated by heat-treatment alone. When the water content when aluminum is expressed as Al 2 O 3 .3H 2 O is reduced from 3 to 1.8 to 2.7, the amount of water that can be released is reduced. It was found that the flame retardance of the printed wiring board substrate was reduced.
Also, in Patent Document 2, gibbsite-type aluminum hydroxide is hydrothermally treated at about 160 to 170 ° C., and part thereof is changed to boehmite. However, since the temperature to change to boehmite is low, unreacted gibbsite-type aluminum is used. Aluminum hydroxide is given only a heat history of about 160 to 170 ° C., and the thermal decomposition start temperature of the aluminum hydroxide particles is low, which is sufficiently high for a printed wiring board substrate using the aluminum hydroxide particles. There is a problem that heat resistance cannot be achieved.

さらに、特許文献3では、水酸化アルミニウム粒子にベーマイト化を遅延させる反応遅延剤を混合するものであり、これを水熱処理等した場合には、170〜300℃の熱処理が可能となり、高耐熱化が可能となるが、この水酸化アルミニウム粒子を樹脂と混合した場合には、添加された反応遅延剤により、得られる合成樹脂組成物の耐熱性等の特性が低下するおそれがあり、プリント配線板用基材として充分な高耐熱化ができないおそれがある。   Furthermore, in Patent Document 3, a reaction retarder that delays boehmite formation is mixed with aluminum hydroxide particles. When this is hydrothermally treated, heat treatment at 170 to 300 ° C. is possible, resulting in high heat resistance. However, when the aluminum hydroxide particles are mixed with a resin, the added reaction retarder may cause deterioration in characteristics such as heat resistance of the resulting synthetic resin composition, and the printed wiring board. There is a possibility that the heat resistance sufficient for a substrate for use cannot be increased.

そこで、本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、製造装置、製造方法等の選択の自由度が広く、特に、鉛フリーはんだに対応可能なプリント配線板用基材等に好適に使用することができる適度な脱水量と熱分解開始温度とを有する高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を提供することを目的とする。
また、このような高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を使用して、プリント配線板用基材等の耐熱性と難燃性とを向上させることを目的とする。
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and has a wide degree of freedom in selection of a manufacturing apparatus, a manufacturing method, etc., and in particular, a printed wiring board substrate that can handle lead-free solder, etc. It is an object of the present invention to provide highly heat-resistant aluminum hydroxide particles having an appropriate amount of dehydration and a thermal decomposition start temperature that can be suitably used.
Another object of the present invention is to improve the heat resistance and flame retardancy of a printed wiring board substrate or the like using such high heat resistant aluminum hydroxide particles.

本発明は、上記の課題を解決するために鋭意研究した結果、一粒子中に、少なくともギブサイト型水酸化アルミニウムとベーマイト型水酸化アルミニウムとが存在する水酸化アルミニウム粒子の比表面積、脱水量及び熱分解開始温度を適度に調整した水酸化アルミニウム粒子が上記目的に適うものであることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of earnest research to solve the above-mentioned problems, the present invention has revealed that the specific surface area, dehydration amount and heat of aluminum hydroxide particles in which at least gibbsite-type aluminum hydroxide and boehmite-type aluminum hydroxide are present in one particle. The inventors have found that aluminum hydroxide particles having an appropriately adjusted decomposition start temperature are suitable for the above purpose, and have completed the present invention.

すなわち、本発明は、
(1) 一粒子中に、少なくともギブサイト型水酸化アルミニウムとベーマイト型水酸化アルミニウムとが存在する水酸化アルミニウム粒子であって、BET法による比表面積が2.0〜50.0m2/gであり、脱水量が31.5〜34.0質量%であり、熱分解開始温度が260℃より高い高耐熱性水酸化アルミニウム粒子、
(2) ベーマイト型水酸化アルミニウムの含有量が5〜15質量%である上記(1)に記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子、
(3) さらにχ−アルミナが存在する上記(1)又は(2)に記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子、
(4) 高耐熱性水酸化アルミニウム粒子の平均粒子径が0.5〜5μmである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子、
(5) 高耐熱性水酸化アルミニウム粒子中の酸化ナトリウムの含有量が0.3質量%以下である上記(1)〜(4)のいずれかに記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子、
(6) ギブサイト型水酸化アルミニウム粒子を200〜270℃で加熱処理して、当該ギブサイト型水酸化アルミニウム粒子の少なくとも表面をχ−アルミナに変え、その後、150〜190℃で水熱加熱して当該χ−アルミナの少なくとも一部をベーマイト型水酸化アルミニウムに変えることにより、水酸化アルミニウム粒子の表面に少なくともベーマイト型水酸化アルミニウムが存在する高耐熱性水酸化アルミニウム粒子の製造方法、
(7) 上記(1)〜(5)のいずれかに記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を含む樹脂組成物、
(8) 基材に上記(7)に記載の樹脂組成物が含浸、乾燥されてなるプリプレグ、
(9) 上記(8)に記載のプリプレグの硬化物の少なくとも一方の面に導体層を有する積層板、
(10) 上記(9)に記載の積層板の導体層に回路が設けられてなるプリント配線板、
を提供するものである。
That is, the present invention
(1) Aluminum hydroxide particles in which at least gibbsite-type aluminum hydroxide and boehmite-type aluminum hydroxide are present in one particle, and the specific surface area according to the BET method is 2.0 to 50.0 m 2 / g. High-heat-resistant aluminum hydroxide particles having a dehydration amount of 31.5 to 34.0% by mass and a thermal decomposition starting temperature higher than 260 ° C.,
(2) High heat-resistant aluminum hydroxide particles according to (1), wherein the content of boehmite type aluminum hydroxide is 5 to 15% by mass,
(3) The high heat-resistant aluminum hydroxide particles according to (1) or (2), wherein χ-alumina is further present,
(4) The high heat-resistant aluminum hydroxide particles according to any one of (1) to (3), wherein the high-heat-resistant aluminum hydroxide particles have an average particle size of 0.5 to 5 μm,
(5) High heat-resistant aluminum hydroxide particles according to any one of (1) to (4), wherein the content of sodium oxide in the high heat-resistant aluminum hydroxide particles is 0.3% by mass or less,
(6) Gibbsite-type aluminum hydroxide particles are heat-treated at 200 to 270 ° C. to change at least the surface of the gibbsite-type aluminum hydroxide particles to χ-alumina, and then hydrothermally heated at 150 to 190 ° C. a method for producing highly heat-resistant aluminum hydroxide particles in which at least boehmite type aluminum hydroxide is present on the surface of aluminum hydroxide particles by changing at least part of χ-alumina to boehmite type aluminum hydroxide,
(7) A resin composition comprising the high heat-resistant aluminum hydroxide particles according to any one of (1) to (5) above,
(8) A prepreg obtained by impregnating and drying the resin composition according to (7) above on a base material,
(9) A laminate having a conductor layer on at least one surface of a cured product of the prepreg according to (8),
(10) A printed wiring board in which a circuit is provided on the conductor layer of the laminated board according to (9),
Is to provide.

本発明によれば、製造装置、製造方法等の選択の自由度が広く、特に、鉛フリーはんだに対応可能なプリント配線板用基材等に好適に使用することができる適度な脱水量と熱分解開始温度とを有する高耐熱水酸化アルミニウム粒子が得られる。
また、このような高耐熱水酸化アルミニウム粒子を使用すれば、プリント配線板用基材等の耐熱性と難燃性とを向上させることができる。
According to the present invention, the degree of freedom of selection of a manufacturing apparatus, a manufacturing method, etc. is wide, and in particular, an appropriate amount of dehydration and heat that can be suitably used for a printed wiring board substrate that can handle lead-free solder. High heat-resistant aluminum hydroxide particles having a decomposition start temperature are obtained.
Moreover, if such high heat-resistant aluminum hydroxide particles are used, the heat resistance and flame retardancy of the substrate for printed wiring boards and the like can be improved.

ギブサイト型水酸化アルミニウム粒子の表面にχ−アルミナ及びベーマイト型水酸化アルミニウムが生成するスキームを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the scheme which (chi) -alumina and boehmite type aluminum hydroxide produce | generate on the surface of a gibbsite type aluminum hydroxide particle. 本発明の実施例における水酸化アルミニウムの表面の走査電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of the surface of aluminum hydroxide in the example of the present invention. 本発明の比較例における水酸化アルミニウムの表面の走査電子顕微鏡写真である。It is a scanning electron micrograph of the surface of aluminum hydroxide in the comparative example of the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
無機物の熱分解は、一般に活性化エネルギーの低い表面や、粒界の結晶転移やその他の欠陥部分から始まるとされる。そこで耐熱性を向上させるためには活性化エネルギーの低い表面等を予め熱分解させ熱的に安定な材料に変えることが有効である。例えば、ギブサイト型の水酸化アルミニウム粒子においては、水酸化アルミニウムの脱水物であるχ−アルミナがギブサイト型の水酸化アルミニウムより熱的に安定な物質である。そこで、活性化エネルギーの低い表面等を安定な脱水物に変えることにより熱分解開始温度を上昇させることを考えた。この熱分解開始温度が上昇すれば、プリント配線板用基材の耐熱性が上昇するからである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In general, thermal decomposition of inorganic substances is considered to start from a surface having a low activation energy, a crystal transition at a grain boundary, or other defective portions. Therefore, in order to improve the heat resistance, it is effective to thermally decompose a surface with low activation energy in advance to change it to a thermally stable material. For example, in gibbsite type aluminum hydroxide particles, χ-alumina, which is a dehydrated product of aluminum hydroxide, is a more thermally stable material than gibbsite type aluminum hydroxide. Therefore, we considered increasing the thermal decomposition starting temperature by changing the surface with low activation energy to a stable dehydrated product. This is because if the thermal decomposition start temperature increases, the heat resistance of the printed wiring board base material increases.

そして、このχ−アルミナは、別名活性アルミナと呼ばれており、比表面積が大きく、吸湿性の大きい多孔質材料である。このため、ギブサイト型の水酸化アルミニウムの熱分解によるχ-アルミナへの変化率が高ければ、プリント配線板基材用フィラーとして充填した場合、吸着により表面に保持している水分量が増加するため、リフロー温度である260℃付近まで、多量の水蒸気を発生させることになり、耐熱性が低下するおそれがある。
そこで、ギブサイト型水酸化アルミニウム粒子を加熱処理等して、部分的にギブサイト型水酸化アルミニウムを直接ベーマイトに変化させた水酸化アルミニウム粒子とは異なり、水酸化アルミニウム粒子の表面に少なくともχ−アルミナを存在させ、そのχ-アルミナへの変化率を適度に調整することにより、適度な脱水量と熱分解開始温度とを有する高耐熱性水酸化アルミニウム粒子が得られ、その高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を含むプリント配線板用基材等が、耐熱性と難燃性に優れたものになることがわかった。
しかしながら、水酸化アルミニウム粒子の表面にχ−アルミナが存在するだけでは、難燃性が充分でない場合があることがさらにわかり、χ−アルミナを部分的に吸湿性がなく耐熱温度の高いベーマイトに変化させることで、さらに難燃性が向上したプリント配線板用基材等が得られることがわかった。
The χ-alumina is also called activated alumina, and is a porous material having a large specific surface area and a high hygroscopic property. For this reason, if the rate of change to χ-alumina due to thermal decomposition of gibbsite-type aluminum hydroxide is high, the amount of moisture retained on the surface will increase due to adsorption when filled as a filler for printed wiring board substrates. A large amount of water vapor is generated up to about 260 ° C. which is the reflow temperature, and heat resistance may be lowered.
Therefore, unlike aluminum hydroxide particles in which gibbsite-type aluminum hydroxide particles are partially heat-treated to change the gibbsite-type aluminum hydroxide directly into boehmite, at least χ-alumina is formed on the surface of the aluminum hydroxide particles. By presenting and appropriately adjusting the rate of change to χ-alumina, highly heat-resistant aluminum hydroxide particles having an appropriate amount of dehydration and a thermal decomposition start temperature can be obtained. It has been found that a printed wiring board substrate containing, etc. has excellent heat resistance and flame retardancy.
However, it is further understood that the presence of χ-alumina on the surface of the aluminum hydroxide particles may not be sufficient in flame retardancy, and χ-alumina is partially changed to boehmite that has no hygroscopicity and high heat resistance temperature. As a result, it was found that a substrate for a printed wiring board having further improved flame retardancy can be obtained.

すなわち、一粒子中に、少なくともギブサイト型水酸化アルミニウムとベーマイト型水酸化アルミニウムとが存在する水酸化アルミニウム粒子であって、BET法による比表面積が2.0〜50.0m2/gであり、脱水量が31.5〜34.0質量%であり、熱分解開始温度が260℃より高い高耐熱性水酸化アルミニウム粒子により、耐熱性と難燃性に優れた水酸化アルミニウム粒子となり、その高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を含むプリント配線板用基材等が、耐熱性と難燃性に優れたものになることがわかった。 That is, in one particle, at least gibbsite-type aluminum hydroxide and boehmite-type aluminum hydroxide are present, and the specific surface area according to the BET method is 2.0 to 50.0 m 2 / g, High heat-resistant aluminum hydroxide particles having a dehydration amount of 31.5 to 34.0% by mass and a thermal decomposition starting temperature higher than 260 ° C. become aluminum hydroxide particles having excellent heat resistance and flame retardancy. It turned out that the base material for printed wiring boards containing a heat resistant aluminum hydroxide particle becomes the thing excellent in heat resistance and a flame retardance.

本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子では、そのBET法による比表面積は、2.0〜50.0m2/gであり、2.2〜30.0m2/gが好ましく、2.5〜10.0m2/gがさらに好ましい。また、脱水量は31.5〜34.0質量%であり、31.7〜33.5質量%が好ましく、32.0〜33.0質量%がさらに好ましい。この範囲の比表面積及び脱水量であれば、少なくとも表面にベーマイトが適度な割合で存在することになり、プリント配線板用基材等の耐熱性及び難燃性が低下することを防止することができるからである。 The high heat-resistant aluminum hydroxide particles of the present invention, the specific surface area by the BET method, a 2.0~50.0m 2 / g, preferably 2.2~30.0m 2 / g, 2.5~ 10.0 m 2 / g is more preferable. The dehydration amount is 31.5 to 34.0% by mass, preferably 31.7 to 33.5% by mass, and more preferably 32.0 to 33.0% by mass. If the specific surface area and the amount of dehydration are within this range, boehmite will be present in an appropriate proportion at least on the surface, and it is possible to prevent the heat resistance and flame retardancy of the substrate for printed wiring boards and the like from being lowered. Because it can.

さらに、熱分解開始温度は260℃より高いものであり、262℃以上が好ましく、264℃以上がさらに好ましい。この熱分解開始温度であれば、耐熱性に優れた水酸化アルミニウム粒子となり、プリント配線板用基材等の耐熱性が低下することもないからである。熱分解開始温度の上限は特に限定されないが、例えば、280℃以下が好ましい。熱分解開始温度が280℃を超えると、吸湿性が高くなり、難燃効果は低減する。
ここで、本発明における熱分解開始温度は、示差熱−重量分析装置を使用し、昇温速度10℃/分、空気流量50ml/分で室温から800℃まで測定し、110℃を基準に質量減少率が0.5質量%になったときの温度である。
Furthermore, the thermal decomposition starting temperature is higher than 260 ° C., preferably 262 ° C. or higher, and more preferably 264 ° C. or higher. This is because this thermal decomposition start temperature results in aluminum hydroxide particles having excellent heat resistance, and the heat resistance of a printed wiring board substrate or the like is not lowered. The upper limit of the thermal decomposition start temperature is not particularly limited, but is preferably 280 ° C. or lower, for example. When the thermal decomposition start temperature exceeds 280 ° C., the hygroscopicity is increased and the flame retardant effect is reduced.
Here, the thermal decomposition start temperature in the present invention is measured from room temperature to 800 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min and an air flow rate of 50 ml / min using a differential thermal-gravimetric analyzer, and the mass is based on 110 ° C. This is the temperature at which the reduction rate reaches 0.5% by mass.

本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子の平均粒子径は、0.5〜5μmが好ましく、1.0〜4.5μmがさらに好ましく、2.0〜4.0μmが特に好ましい。この範囲であれば、水酸化アルミニウム粒子が凝集することなく樹脂組成物中へ均一に混合分散することが容易となり、樹脂材料に水酸化アルミニウムを加えてワニスを作製する際の粘度が適度な粘度となり、沈降することもなく、ガラス基材等への含浸や、プリプレグをプレスした時の成形が容易となるからである。また、この範囲であれば、近年のプリント基板の薄型化においても、絶縁信頼性の高い薄物基板とすることができるからである。   The average particle size of the high heat resistant aluminum hydroxide particles of the present invention is preferably 0.5 to 5 μm, more preferably 1.0 to 4.5 μm, and particularly preferably 2.0 to 4.0 μm. Within this range, it becomes easy to uniformly mix and disperse the aluminum hydroxide particles in the resin composition without agglomeration, and the viscosity when preparing the varnish by adding aluminum hydroxide to the resin material is moderate. This is because the glass substrate can be easily impregnated and molded when the prepreg is pressed without settling. Moreover, if it is this range, it is because it can be set as a thin board | substrate with high insulation reliability also in thickness reduction of the recent printed circuit board.

また、一般に、水酸化アルミニウム粒子の熱分解開始温度は、含まれる不純物の含有量の影響を受け、例えば、Na2Oの含有量が低いほど熱分解開始温度が高くなることが知られている。このため本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子のNa2Oの含有量は、0.3質量%以下、さらに0.1質量%以下が好ましい。 In general, the thermal decomposition start temperature of aluminum hydroxide particles is affected by the content of impurities contained therein. For example, it is known that the lower the Na 2 O content, the higher the thermal decomposition start temperature. . Therefore, the Na 2 O content of the high heat resistant aluminum hydroxide particles of the present invention is preferably 0.3% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less.

次に、本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子の原料について説明する。
本発明に使用される原料としての水酸化アルミニウム粒子は、工業的に量産されているギブサイト型の水酸化アルミニウム粒子である。化学式は、Al(OH)3又はAl23・3H2Oで表され、理論値で34.64質量%の水を含有している。
この水酸化アルミニウム粒子は、一般に、高温のアルミン酸ナトリウム溶液に水酸化アルミニウムの種結晶を添加した後、液温を低下させて過飽和溶液にすることにより、種結晶上に水酸化アルミニウム粒子を析出させることにより製造される。このため、通常、一定量のナトリウムを不純物として含んでいる。
Next, the raw material for the high heat resistant aluminum hydroxide particles of the present invention will be described.
The aluminum hydroxide particles as a raw material used in the present invention are gibbsite type aluminum hydroxide particles that are mass-produced industrially. The chemical formula is represented by Al (OH) 3 or Al 2 O 3 .3H 2 O, and contains 34.64% by mass of water as a theoretical value.
The aluminum hydroxide particles are generally precipitated by adding aluminum hydroxide seed crystals to a hot sodium aluminate solution and then lowering the liquid temperature to form a supersaturated solution. Manufactured. For this reason, a certain amount of sodium is usually contained as an impurity.

そこで、本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子のNa2Oの含有量を上記した好ましい含有量にするために、原料としての水酸化アルミニウム粒子のNa2Oの含有量は0.3質量%以下が好ましく、0.1質量%以下がさらに好ましく、0.05質量%以下が特に好ましい。このようなNa2Oの含有量が低い水酸化アルミニウム粒子は、例えば、特開2004−182555号公報に記載されているような公知の方法で製造することができる。
また、水酸化アルミニウムの表面に付着するNa2Oの含有量は0.01質量%以下が好ましく、0.005質量%以下がさらに好ましく、0.003質量%以下が特に好ましい。Na2Oの含有量がこの程度であれば、熱分解開始温度が低下し、耐熱性が低下することもないからである。
Therefore, in order to make the content of Na 2 O of the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of the present invention the above-described preferable content, the content of Na 2 O of the aluminum hydroxide particles as a raw material is 0.3% by mass. The following is preferable, 0.1% by mass or less is more preferable, and 0.05% by mass or less is particularly preferable. Such aluminum hydroxide particles having a low Na 2 O content can be produced, for example, by a known method as described in JP-A No. 2004-182555.
The content of Na 2 O adhering to the surface of aluminum hydroxide is preferably 0.01% by mass or less, more preferably 0.005% by mass or less, and particularly preferably 0.003% by mass or less. This is because if the content of Na 2 O is about this level, the thermal decomposition starting temperature is lowered and the heat resistance is not lowered.

また、本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子の粒径を上記した好ましい粒径にするために、原料としての水酸化アルミニウム粒子の平均粒子径は0.3〜5μm、さらに、1〜4.5μmにしておくのがよい。この範囲であれば、水酸化アルミニウムの表面にχ−アルミナが生成して比表面積が大きくなっても、本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子の粒径の好ましい粒径の範囲とすることができるからである。   Moreover, in order to make the particle diameter of the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of the present invention the above preferable particle diameter, the average particle diameter of the aluminum hydroxide particles as a raw material is 0.3 to 5 μm, and further 1 to 4. It is better to keep it 5 μm. Within this range, even if χ-alumina is formed on the surface of aluminum hydroxide and the specific surface area is increased, the preferred particle size range of the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of the present invention can be set. Because it can.

次に、本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子の製造方法について、図1に基づいて説明する。
図1は、原料であるギブサイト型の水酸化アルミニウム粒子の表面にχ−アルミナ及びベーマイトが生成するスキームを示す模式図である。
まず、図1の(a)に示されるような原料であるギブサイト型の水酸化アルミニウム粒子に加熱処理を施す。この加熱処理により、水酸化アルミニウムの表面活性化エネルギーの低い表面や、粒界の結晶転移やその他の欠陥部分から分解脱水反応がおこり、図1の(b)に示すように、水酸化アルミニウムの一部(表面)がχ−アルミナに変化する。これにより、熱分解開始温度の低い部分が予め除去され、熱分解開始温度を上昇させることができる。この図1の(b)では、ギブサイト型の水酸化アルミニウム粒子の表面がχ−アルミナに変化し、水酸化アルミニウム粒子の表面全体をχ−アルミナが覆っている様子を示している。
この加熱処理の雰囲気は特に制限されず、大気雰囲気でも窒素雰囲気でもよいが、コスト等の観点から大気雰囲気で行うのが実用的である。
Next, the manufacturing method of the high heat resistant aluminum hydroxide particle | grains of this invention is demonstrated based on FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a scheme in which χ-alumina and boehmite are generated on the surface of gibbsite-type aluminum hydroxide particles as a raw material.
First, the gibbsite-type aluminum hydroxide particles, which are raw materials as shown in FIG. By this heat treatment, decomposition and dehydration reaction takes place from the surface of aluminum hydroxide having a low surface activation energy, crystal transition of grain boundaries, and other defective portions. As shown in FIG. Part (surface) changes to χ-alumina. Thereby, the part with low thermal decomposition start temperature is removed previously, and thermal decomposition start temperature can be raised. In FIG. 1B, the surface of the gibbsite-type aluminum hydroxide particles is changed to χ-alumina, and the entire surface of the aluminum hydroxide particles is covered with χ-alumina.
The atmosphere for this heat treatment is not particularly limited, and may be an air atmosphere or a nitrogen atmosphere, but it is practical to carry out in an air atmosphere from the viewpoint of cost and the like.

また、処理装置及び処理方法は特に制限はなく、静置式加熱方式であるボックス炉、流動式加熱方式であるロータリーキルン、ディスク式ドライヤ等を使用することができるが、ロータリーキルンやディスク式ドライヤを用いた方がより均一な熱処理が可能になる。また、ロータリーキルンやディスク式ドライヤは連続運転が可能なため、量産性の観点からもより実用的である。   Further, the processing apparatus and the processing method are not particularly limited, and a box furnace that is a stationary heating method, a rotary kiln that is a fluid heating method, a disk dryer, or the like can be used, but a rotary kiln or a disk dryer is used. More uniform heat treatment becomes possible. Also, rotary kilns and disk dryers are more practical from the viewpoint of mass productivity because they can be operated continuously.

加熱処理は200〜270℃、好ましくは210℃〜260℃で行う。処理温度がこの範囲であれば、適度なχ−アルミナの生成速度となり、脱水量の制御が容易だからである。
処理時間は、ギブサイト型の水酸化アルミニウム粒子の表面がχ−アルミナに変化し、χ−アルミナが全体を覆うように適宜選択するものであり、例えば、5分〜10時間、好ましくは30分〜7時間である。
The heat treatment is performed at 200 to 270 ° C., preferably 210 to 260 ° C. If the treatment temperature is within this range, the production rate of χ-alumina is moderate and the amount of dehydration can be easily controlled.
The treatment time is appropriately selected so that the surface of the gibbsite-type aluminum hydroxide particles changes to χ-alumina and the χ-alumina covers the entire surface, for example, 5 minutes to 10 hours, preferably 30 minutes to 7 hours.

次に、図1の(b)に示されるような水酸化アルミニウム粒子の表面にχ−アルミナが生成した水酸化アルミニウム粒子に水熱処理を施す。この水熱処理により、図1の(c)に示すように、χ−アルミナの一部がAlOOHあるいはAl23・H2Oで表されるベーマイトに変化する。これは、χ−アルミナは多孔質な材料であり、比表面積が大きいため吸水性が大きいので、このχ−アルミナの一部を吸湿性を有しないベーマイトに変化させて、耐熱性を増加させるためである。この点、χ−アルミナの一部をベーマイトに変化させても、ベーマイトの熱分解温度は、ギブサイト型水酸化アルミニウムに比べて100℃以上高温であるため、耐熱性を充分に確保することができる。
また、水熱処理によりベーマイトに変化しなかったχ−アルミナは、χ−アルミナとして存在することもあるが、多くはギブサイトに変成していると考えられる。この変成により生じたギブサイトは、一度χ−アルミナを経由しているので、熱分解し易かった(結合力が比較的弱かった)水分がなくなっており、熱分解温度が高く、難燃性も保持することができるようになる。
この図1の(c)では、χ−アルミナの一部がベーマイトに変化し、ギブサイトの表面にベーマイト型水酸化アルミニウムが析出している様子を示している。
Next, hydrothermal treatment is performed on the aluminum hydroxide particles in which χ-alumina is formed on the surface of the aluminum hydroxide particles as shown in FIG. The hydrothermal treatment, as shown in (c) of FIG. 1, changes boehmite some χ- alumina represented by AlOOH or Al 2 O 3 · H 2 O . This is because χ-alumina is a porous material and has a large specific surface area, so it has a large water absorption. Therefore, a part of this χ-alumina is changed to boehmite that does not have hygroscopicity to increase heat resistance. It is. In this regard, even if a part of χ-alumina is changed to boehmite, the heat decomposition temperature of boehmite is 100 ° C. or higher as compared with gibbsite type aluminum hydroxide, so that sufficient heat resistance can be secured. .
Further, χ-alumina that has not changed to boehmite by hydrothermal treatment may exist as χ-alumina, but most of them are considered to be transformed into gibbsite. The gibbsite produced by this transformation once passed through χ-alumina, so it was easy to pyrolyze (the bond strength was relatively weak), the water disappeared, the pyrolysis temperature was high, and the flame retardancy was also retained. Will be able to.
FIG. 1C shows a state in which a part of χ-alumina is changed to boehmite and boehmite type aluminum hydroxide is deposited on the surface of gibbsite.

このベーマイトの含有量は、本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子全体の質量中5〜15質量%の範囲、さらに6〜14質量%の範囲、特に7〜13質量%が好ましい。この範囲であれば、高耐熱性水酸化アルミニウム粒子全体の難燃性を低下させることなく、熱分解開始温度を上昇させることができるからである。
ギブサイト型の水酸化アルミニウム粒子は、一般的には熱分析により実測した800℃における脱水量34.4質量%の水を含有している。また、ベーマイトは、一般的には熱分析により実測した800℃における脱水量16.6質量%の水を含有している。
そこで、水熱処理によりχ−アルミナの多くは、ベーマイトあるいはギブサイトに変化するため、ベーマイトの含有量は、ベーマイトの脱水量とギブサイトの脱水量から求めることができ、熱分析により実測したギブサイト型の水酸化アルミニウム粒子の800℃における脱水量34.4質量%及び水酸化アルミニウムを水熱処理して製造したベーマイトの実測の脱水量16.6質量%から、以下の式(1)を用いて算出した。
The boehmite content is preferably in the range of 5 to 15% by mass, more preferably in the range of 6 to 14% by mass, especially 7 to 13% by mass in the total mass of the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of the present invention. This is because, within this range, the thermal decomposition starting temperature can be increased without reducing the flame retardancy of the entire high heat resistant aluminum hydroxide particle.
Gibbsite type aluminum hydroxide particles generally contain water having a dehydration amount of 34.4% by mass at 800 ° C. measured by thermal analysis. Boehmite generally contains water having a dehydration amount of 16.6% by mass at 800 ° C. measured by thermal analysis.
Therefore, since most of χ-alumina changes to boehmite or gibbsite by hydrothermal treatment, the boehmite content can be determined from the amount of boehmite dehydrated and the amount of gibbsite dehydrated. It calculated using the following formula (1) from the dehydration amount of 34.4% by mass of aluminum oxide particles at 800 ° C. and the actual dehydration amount of boehmite produced by hydrothermal treatment of aluminum hydroxide, 16.6% by mass.

ベーマイト含有量(質量%)
=〔(34.4−サンプルの脱水量(質量%))/(34.4−16.6)〕×100
・・・(1)
Boehmite content (% by mass)
= [(34.4-Dehydrated amount of sample (% by mass)) / (34.4-16.6)] x 100
... (1)

水熱処理は加熱処理を施した水酸化アルミニウム粒子を水に分散させオートクレーブなどの耐圧容器中で行う。処理温度は150〜190℃、さらに160〜180℃が好ましい。この範囲の温度であれば、χ−アルミナからベーマイトへの変化速度が実用に耐える速度であり、ギブサイト型水酸化アルミニウムがベーマイト化する割合を抑えることができるからである。
また、水熱処理時間は10分〜5時間、さらに30分〜2時間が好ましい。この範囲の時間であれば、χ−アルミナから適量のベーマイトに変えることができるからである。
また、上記したように、ベーマイトに変化しなかったχ−アルミナは、多くはギブサイトに変成していると考えられる。
これにより、熱分解開始温度の低い部分が予め除去され、適度に調整された比表面積、脱水量及び熱分解開始温度を有する高耐熱性水酸化アルミニウム粒子となる。
そして、水熱処理された水酸化アルミニウム粒子を、必要によりろ過や遠心分離により水や不純物等を除去し、乾燥処理して、本発明の高耐熱水酸化アルミニウム粒子を製造する。
Hydrothermal treatment is performed in a pressure-resistant vessel such as an autoclave in which aluminum hydroxide particles subjected to heat treatment are dispersed in water. The treatment temperature is preferably 150 to 190 ° C, more preferably 160 to 180 ° C. If the temperature is within this range, the rate of change from χ-alumina to boehmite is a rate that can withstand practical use, and the rate at which gibbsite-type aluminum hydroxide is converted to boehmite can be suppressed.
The hydrothermal treatment time is preferably 10 minutes to 5 hours, more preferably 30 minutes to 2 hours. This is because the time can be changed from χ-alumina to an appropriate amount of boehmite.
Further, as described above, it is considered that χ-alumina that has not been changed to boehmite has been transformed into gibbsite.
Thereby, the part with low thermal decomposition start temperature is removed beforehand, and it becomes the high heat resistant aluminum hydroxide particle which has the specific surface area, the dehydration amount, and the thermal decomposition start temperature adjusted moderately.
Then, the hydrothermally treated aluminum hydroxide particles are subjected to filtration or centrifugation to remove water and impurities, if necessary, and dried to produce the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of the present invention.

次に、本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を含む樹脂組成物について説明する。
本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を樹脂に添加することにより、耐熱性の高い本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を含む樹脂組成物を得ることができる。
高耐熱性水酸化アルミニウムの配合量は、樹脂材料100質量部に対して30〜150質量部が好ましく、50〜120質量部がさらに好ましい。この範囲であれば、充分な難燃性が得られ、配合時のワニスの粘度が高くなることもなく、積層板において成形性が容易となるからである。
Next, the resin composition containing the high heat resistant aluminum hydroxide particles of the present invention will be described.
By adding the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of the present invention to a resin, a resin composition containing the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of the present invention having high heat resistance can be obtained.
30-150 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of resin materials, and, as for the compounding quantity of high heat resistant aluminum hydroxide, 50-120 mass parts is more preferable. This is because, within this range, sufficient flame retardancy can be obtained, the viscosity of the varnish at the time of blending does not increase, and the moldability of the laminated sheet becomes easy.

本発明に使用する樹脂は特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド−トリアジン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、これら樹脂の変性物等が用いられる。また、これらの樹脂は2種類以上を併用してもよく、必要に応じて各種硬化剤、硬化促進剤等を使用し、これらを溶剤、溶液として配合してもかまわない。
耐熱性、耐湿性等の特性やコスト等のバランスを考慮するとエポキシ樹脂を使用することが好ましい。エポキシ樹脂としては、ハロゲンを含まず分子内に2個以上のエポキシ基を有する化合物がよく、例えば、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、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、脂肪族鎖状エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールビフェニレン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、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、多官能フェノール類のグリシジルエーテル化合物、二官能アルコール類のグリシジルエーテル化合物、およびこれらのアルキル置換体、水素添加物等が挙げられる。これらのエポキシ樹脂を単独で用いても、2種以上を併用してもよい。また、硬化後の樹脂組成物のTgや耐熱性を向上するために、分子内に3個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂を使用することが好ましい。このような樹脂としては、例えば、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、ビスフェノールFノボラック型エポキシ樹脂等がある。
The resin used in the present invention is not particularly limited, and for example, epoxy resin, polyimide resin, bismaleimide-triazine resin, phenol resin, melamine resin, modified products of these resins, and the like are used. Two or more kinds of these resins may be used in combination, and various curing agents, curing accelerators and the like may be used as necessary, and these may be blended as a solvent or a solution.
In consideration of the balance between characteristics such as heat resistance and moisture resistance and cost, it is preferable to use an epoxy resin. The epoxy resin is preferably a compound that does not contain halogen and has two or more epoxy groups in the molecule. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, alicyclic epoxy resin, Aliphatic chain epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, phenol biphenylene novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, bisphenol A novolac type epoxy resin, bisphenol F novolac type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy Examples thereof include resins, glycidyl ether compounds of polyfunctional phenols, glycidyl ether compounds of bifunctional alcohols, and alkyl-substituted products and hydrogenated products thereof. These epoxy resins may be used alone or in combination of two or more. Moreover, in order to improve Tg and heat resistance of the resin composition after curing, it is preferable to use an epoxy resin having three or more epoxy groups in the molecule. Examples of such resins include phenol novolac type epoxy resins, cresol novolac type epoxy resins, bisphenol A novolac type epoxy resins, bisphenol F novolak type epoxy resins, and the like.

ポリイミド樹脂としては、例えば、マレイン酸N、N−エチレン−ビス−イミド、マレイン酸N、N−ヘキサメチレン−ビス−イミド、マレイン酸N、N−メタフェニレン−ビス−イミド、マレイン酸N、N−パラフェニレン−ビス−イミド、マレイン酸N、N−4,4−ジフェニルメタン−ビス−イミド、マレイン酸N、N−4,4−ジフェニルエーテル−ビス−イミド、マレイン酸N、N−4,4−ジフェニルスルホン−ビス−イミド、マレイン酸N、N−4,4−ジシクロヘキシルメタン−ビス−イミド、マレイン酸N、N−α、α−4,4−ジメチレンシクロヘキサン−ビス−イミド、マレイン酸N、N−4,4−メタキシリレン−ビス−イミド及びマレイン酸N、N−4,4−ジフェニルシクロヘキサン−ビス−イミド等を使用することができる。
フェノール樹脂としては、例えば、レゾール樹脂、フェノールノボラック樹脂、アルキルフェノール樹脂、メラミンフェノール樹脂、ベンゾグアナミンフェノール樹脂又はフェノール変性ポリブタジエン等を使用することができる。
メラミン樹脂としては、例えば、メラミン−アルデヒド樹脂、メラミン−ウレア樹脂、メラミン−チオウレア樹脂、メラミン−アルキド樹脂、n−ブタノール変性メラミン樹脂、i−ブタノール変性メラミン樹脂等を使用することができる。
Examples of the polyimide resin include maleic acid N, N-ethylene-bis-imide, maleic acid N, N-hexamethylene-bis-imide, maleic acid N, N-metaphenylene-bis-imide, maleic acid N, N -Paraphenylene-bis-imide, maleic acid N, N-4,4-diphenylmethane-bis-imide, maleic acid N, N-4,4-diphenyl ether-bis-imide, maleic acid N, N-4,4- Diphenylsulfone-bis-imide, maleic acid N, N-4,4-dicyclohexylmethane-bis-imide, maleic acid N, N-α, α-4,4-dimethylenecyclohexane-bis-imide, maleic acid N, N-4,4-metaxylylene-bis-imide and maleic acid N, N-4,4-diphenylcyclohexane-bis-imide are used. be able to.
As the phenol resin, for example, a resole resin, a phenol novolac resin, an alkylphenol resin, a melamine phenol resin, a benzoguanamine phenol resin, or a phenol-modified polybutadiene can be used.
As the melamine resin, for example, melamine-aldehyde resin, melamine-urea resin, melamine-thiourea resin, melamine-alkyd resin, n-butanol modified melamine resin, i-butanol modified melamine resin and the like can be used.

硬化剤としては、従来公知の種々のものを使用することができ、例えば樹脂材料としてエポキシ樹脂に使用する場合の硬化剤として、アミン化合物、フェノール化合物、酸無水物化合物等が挙げられる。アミン化合物の具体例としては、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルフォン、ジアミノジフェニルエーテル、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、o−フェニレンジアミン、1,5−ジアミノナフタレン、m−キシリレンジアミン等の芳香族アミン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、イソフォロンジアミン、ビス(4−アミノ−3−メチルジシクロヘキシル)メタン、ポリエーテルジアミン等の脂肪族アミン、ジシアンジアミド、1−(o−トリル)ビグアニド等のグアニジン類等が挙げられる。フェノール化合物の具体例としては、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、4,4'−ビフェニルフェノール、テトラメチルビスフェノールA、シメチルビスフェノールA、テトラメチルビスフェノールF、ジメチルビスフェノールF、テトラメチルビスフェノールS、ジメチルビスフェノールS、テトラメチル−4,4'−ビフェノール、ジメチル−4,4'−ビフェニルフェノール、1−(4−ヒドロキシフェニル)−2−[4−(1、1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル)フェニル]プロパン、2,2’−メチレン−ビス(4−メチル−6−tertブチルフェノール)、4,4'−ブチリデン−ビス(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、トリスヒドロキシフェニルメタン、レゾルシノール、ハイドロキノン、ピロガロール、ジイソプロピリデン骨格を有するフェノール類、1,1−ジ−4−ヒドロキシフェニルフルオレン等のフルオレン骨格を有するフェノール類、フェノール化ポリブタジエン、フェノール、クレゾール類、エチルフェノール類、ブチルフェノール類、オクチルフェノール類、ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールS、ナフトール類等の各種フェノールを原料とするノボラック樹脂、キシリレン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ジシクロペンタジエン骨格含有フェノールノボラック樹脂、ビフェニル骨格含有フェノールノボラック樹脂、フルオレン骨格含有フェノールノボラック樹脂等の各種ノボラック樹脂等が挙げられる。酸無水物化合物の具体例としては、フタル酸無水物、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、エチレングリコール無水トリメリット酸無水物、ビフェニルテトラカルボン酸無水物等の芳香族カルボン酸無水物、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の脂肪族カルボン酸の無水物、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、ナジック酸無水物、ヘット酸無水物、ハイミック酸無水物等の脂環式カルボン酸無水物等が挙げられる。これらの硬化剤は2種類以上を併用することも可能である。   As the curing agent, various conventionally known ones can be used. For example, amine compounds, phenolic compounds, acid anhydride compounds, and the like can be used as curing agents when used as an epoxy resin as a resin material. Specific examples of amine compounds include aromatic amines such as diaminodiphenylmethane, diaminodiphenylsulfone, diaminodiphenyl ether, p-phenylenediamine, m-phenylenediamine, o-phenylenediamine, 1,5-diaminonaphthalene, and m-xylylenediamine. , Ethylenediamine, diethylenediamine, isophoronediamine, bis (4-amino-3-methyldicyclohexyl) methane, aliphatic amines such as polyetherdiamine, dicyandiamide, guanidines such as 1- (o-tolyl) biguanide, and the like. . Specific examples of the phenol compound include bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, 4,4′-biphenylphenol, tetramethyl bisphenol A, dimethyl bisphenol A, tetramethyl bisphenol F, dimethyl bisphenol F, tetramethyl bisphenol S, and dimethyl. Bisphenol S, tetramethyl-4,4′-biphenol, dimethyl-4,4′-biphenylphenol, 1- (4-hydroxyphenyl) -2- [4- (1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl ) Phenyl] propane, 2,2′-methylene-bis (4-methyl-6-tertbutylphenol), 4,4′-butylidene-bis (3-methyl-6-tert-butylphenol), trishydroxyphenylmethane, resorcinol ,Yes Rhoquinone, pyrogallol, phenols having a diisopropylidene skeleton, phenols having a fluorene skeleton such as 1,1-di-4-hydroxyphenylfluorene, phenolized polybutadiene, phenol, cresols, ethylphenols, butylphenols, octylphenol , Phenolic novolak resins containing various phenols such as bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, naphthols, xylylene skeleton-containing phenol novolac resins, dicyclopentadiene skeleton-containing phenol novolac resins, biphenyl skeleton-containing phenol novolac resins, fluorene skeleton-containing Various novolak resins such as phenol novolac resins are listed. Specific examples of the acid anhydride compound include phthalic anhydride, trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride, benzophenone tetracarboxylic anhydride, ethylene glycol trimellitic anhydride, biphenyltetracarboxylic anhydride, etc. Aromatic carboxylic acid anhydride, azelaic acid, sebacic acid, dodecanedioic acid and other aliphatic carboxylic acid anhydrides, tetrahydrophthalic acid anhydride, hexahydrophthalic acid anhydride, nadic acid anhydride, het acid anhydride, Examples thereof include alicyclic carboxylic acid anhydrides such as highmic acid anhydrides. Two or more of these curing agents can be used in combination.

本発明では、硬化促進剤を使用しても良く、その種類や配合量は特に制限するものではない。例えばエポキシ樹脂に使用する場合の硬化促進剤として、イミダゾール系化合物、有機リン系化合物、第2級アミン、第3級アミン、第4級アンモニウム塩等が挙げられ、これらを2種類以上を併用してもよい。イミダゾール系化合物としては、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、2−ウンデシルイミダゾール、1−ベンジル−2−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール、4,5−ジフェニルイミダゾール、2−メチルイミダゾリン、2−フェニルイミダゾリン、2−ウンデシルイミダゾリン、2−ヘプタデシルイミダゾリン、2−イソプロピルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−エチルイミダゾリン、2−イソプロピルイミダゾリン、2,4−ジメチルイミダゾリン、2−フェニル−4−メチルイミダゾリン等が挙げられる。これらイミダゾール系化合物はマスク化剤によりマスクされていてもよい。マスク化剤としては、アクリロニトリル、フェニレンジイソシアネート、トルイジンイソシアネート、ナフタレンジイソシアネート、メチレンビスフェニルイソシアネート、メラミンアクリレート等が挙げられる。有機リン系化合物としては、エチルホスフィン、プロピルホスフィン、ブチルホスフィン、フェニルホスフィン、トリメチルホスフィン、トリエチルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリオクチルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリフェニルホスフィン/トリフェニルボラン錯体、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート等が挙げられる。第2級アミンとしては、モルホリン、ピペリジン、ピロリジン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジベンジルアミン、ジシクロヘキシルアミン、N−アルキルアリールアミン、ピペラジン、ジアリルアミン、チアゾリジン、チオモルホリン等が挙げられる。第3級アミンとしては、ベンジルジメチルアミン、2−(ジメチルアミノメチル)フェノール、2,4,6−トリス(ジアミノメチル)フェノール等が挙げられる。第4級アンモニウム塩としては、テトラエチルアンモニウムクロリド、テトラプロピルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウムブロミド、テトラヘキシルアンモニウムブロミド、ベンジルトリメチルアンモニウムクロリド等が挙げられる。   In the present invention, a curing accelerator may be used, and the type and blending amount are not particularly limited. For example, as an accelerator for use in an epoxy resin, imidazole compounds, organophosphorus compounds, secondary amines, tertiary amines, quaternary ammonium salts, and the like can be used. May be. Examples of imidazole compounds include imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-undecylimidazole, 1-benzyl-2-methylimidazole, 2-hepta. Decylimidazole, 4,5-diphenylimidazole, 2-methylimidazoline, 2-phenylimidazoline, 2-undecylimidazoline, 2-heptadecylimidazoline, 2-isopropylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, 2-phenyl-4- Examples include methylimidazole, 2-ethylimidazoline, 2-isopropylimidazoline, 2,4-dimethylimidazoline, 2-phenyl-4-methylimidazoline. These imidazole compounds may be masked with a masking agent. Examples of the masking agent include acrylonitrile, phenylene diisocyanate, toluidine isocyanate, naphthalene diisocyanate, methylene bisphenyl isocyanate, and melamine acrylate. Examples of organophosphorus compounds include ethylphosphine, propylphosphine, butylphosphine, phenylphosphine, trimethylphosphine, triethylphosphine, tributylphosphine, trioctylphosphine, triphenylphosphine, tricyclohexylphosphine, triphenylphosphine / triphenylborane complex, tetra Examples include phenylphosphonium tetraphenylborate. Secondary amines include morpholine, piperidine, pyrrolidine, dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dibenzylamine, dicyclohexylamine, N-alkylarylamine, piperazine, diallylamine, thiazolidine, thiomorpholine, and the like. . Tertiary amines include benzyldimethylamine, 2- (dimethylaminomethyl) phenol, 2,4,6-tris (diaminomethyl) phenol, and the like. Examples of the quaternary ammonium salt include tetraethylammonium chloride, tetrapropylammonium chloride, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, tetrahexylammonium bromide, benzyltrimethylammonium chloride and the like.

本発明の樹脂組成物には、上記高耐熱性水酸化アルミニウム以外にも無機充填剤を配合することができる。併用する無機充填剤の種類や形状、粒径は特に限定するものではなく、例えば、溶融シリカ、結晶シリカ等のシリカ、炭酸カルシウム、クレー、タルク、酸化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素、珪酸カルシウム、チタン酸カリウム、窒化アルミニウム、ベリリア、ジルコニア、ジルコン、フォステライト、ステアタイト、スピネル、ムライト、チタニア等の粉体、又はこれらを球形化したビーズ、ガラス繊維などが挙げられる。さらに、難燃効果のある無機充填剤としては水酸化マグネシウム、硼酸亜鉛、モリブデン酸亜鉛等が挙げられる。中でも熱膨張係数減の観点からは溶融シリカが好ましい。充填剤の形状は高充填化及び樹脂組成物の微細間隙への流動性・浸透性の観点から球形が好ましい。これらの無機充填剤は単独で用いても2種以上を組み合わせて用いてもよい。   In addition to the high heat resistant aluminum hydroxide, an inorganic filler can be blended in the resin composition of the present invention. The type, shape and particle size of the inorganic filler to be used together are not particularly limited. For example, silica such as fused silica and crystalline silica, calcium carbonate, clay, talc, aluminum oxide, silicon nitride, silicon carbide, boron nitride, Examples thereof include powders such as calcium silicate, potassium titanate, aluminum nitride, beryllia, zirconia, zircon, fosterite, steatite, spinel, mullite, and titania, or beads and glass fibers obtained by spheroidizing these. Furthermore, examples of the inorganic filler having a flame retardant effect include magnesium hydroxide, zinc borate, and zinc molybdate. Of these, fused silica is preferred from the viewpoint of reducing the thermal expansion coefficient. The shape of the filler is preferably spherical from the viewpoints of high filling and fluidity / penetration into the fine gaps of the resin composition. These inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more.

上記高耐熱性水酸化アルミニウム及び、場合によって配合される無機充填剤には、樹脂と充填剤の界面接着性や無機充填剤の分散性を向上させるために、各種カップリング剤やシリコーン重合体等を用いて無機充填剤の表面処理をすることが好ましい。カップリング剤としては、例えば、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤等が用いられる。シラン系カップリング剤としては、炭素官能性シランが用いられ、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピル(メチル)ジメトキシシラン、2−(2、3−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランのようなエポキシ基含有シラン;3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピル(メチル)ジメトキシシランのようなアミノ基含有シラン;3−(トリメトキシリル)プロピルテトラメチルアンモニウムクロリドのようなカチオン性シラン;ビニルトリエトキシシランのようなビニル基含有シラン;3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのようなアクリル基含有シラン;および3−メルカプトプロピルトリメトキシシランのようなメルカプト基含有シランが例示される。一方、チタネート系カップリング剤としては、チタンプロポキシド、チタンブトキシドのようなチタン酸アルキルエステルが例示される。これらのカップリング剤やシリコーン重合体は2種以上併用してもよい。また、その配合量は、特に制限はないが、無機充填剤に対して0.05〜5質量%であることが好ましく、0.1〜2.5質量%がより好ましい。この範囲であれば、充填剤の分散性が向上し、硬化物中にボイドが発生することを抑制でき、また耐熱性や機械強度が低下することもなく、線膨張係数が大きくなることもないからである。   In order to improve the interfacial adhesion between the resin and the filler and the dispersibility of the inorganic filler, the high heat-resistant aluminum hydroxide and the inorganic filler to be blended in some cases, various coupling agents, silicone polymers, etc. It is preferable to surface-treat the inorganic filler using As the coupling agent, for example, a silane coupling agent, a titanate coupling agent, or the like is used. As the silane coupling agent, carbon-functional silane is used, and 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropyl (methyl) dimethoxysilane, 2- (2,3-epoxycyclohexyl) ethyltri Epoxy group-containing silane such as methoxysilane; 3-aminopropyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyl (methyl) ) Amino group-containing silane such as dimethoxysilane; Cationic silane such as 3- (trimethoxylyl) propyltetramethylammonium chloride; Vinyl group-containing silane such as vinyltriethoxysilane; 3-Methacryloxypropyltrimethoxysilane Acrylic group-containing silane such as Mercapto group-containing silane such as beauty 3-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like. On the other hand, examples of titanate coupling agents include alkyl titanates such as titanium propoxide and titanium butoxide. Two or more of these coupling agents and silicone polymers may be used in combination. Moreover, the compounding quantity does not have a restriction | limiting in particular, It is preferable that it is 0.05-5 mass% with respect to an inorganic filler, and 0.1-2.5 mass% is more preferable. If it is this range, the dispersibility of a filler will improve, it can suppress that a void generate | occur | produces in hardened | cured material, heat resistance, mechanical strength will not fall, and a linear expansion coefficient will not become large. Because.

さらに、本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、着色剤、酸化防止剤、還元剤、紫外線遮蔽剤などを適宜配合することができる。
また、本発明の樹脂組成物は、必要に応じて有機溶剤に希釈してワニス化する。用いられる溶剤は特に限定はなく、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパノールなどのアルコール系溶剤、テトラヒドルフラン、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルなどのエーテル系溶剤、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系溶剤、N−メチルピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N'−ジエチルアセトアミドなどのアミド系溶剤、ベンゼン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤、酢酸エチル、メチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどのエステル系溶剤、ブチロニトリルなどのニトリル系溶剤、ジメチルスルホキシドなどの硫黄化合物系溶剤などがあり、これらは単独で用いても何種類かを混合してもよい。また、ワニスの固形分濃度は特に制限はなく、樹脂の組成等により適宜変更できるが、通常、50質量%〜80質量%の範囲が好ましい。この範囲であれば、適度のワニス粘度となる。また、本発明の樹脂組成物をプリプレグに使用する場合、プリプレグの樹脂分も適量となり、プリプレグの外観を害することもないからである。
Furthermore, a colorant, an antioxidant, a reducing agent, an ultraviolet shielding agent and the like can be appropriately blended in the resin composition of the present invention as necessary.
Moreover, the resin composition of this invention dilutes with an organic solvent as needed, and varnishes. The solvent used is not particularly limited, and alcohol solvents such as methanol, ethanol, butanol and isopropanol, ether solvents such as tetrahydrofuran, ethylene glycol monomethyl ether, ethyl cellosolve and propylene glycol monomethyl ether, acetone, methyl ethyl ketone and methyl isobutyl. Ketone solvents such as ketone and cyclohexanone, amide solvents such as N-methylpyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N-methylformamide and N, N′-diethylacetamide, and fragrances such as benzene, toluene, xylene and trimethylbenzene Aromatic hydrocarbon solvents, ester solvents such as ethyl acetate, methyl cellosolve acetate and propylene glycol monomethyl ether acetate, and nitriles such as butyronitrile. There are sulfur compound solvents such as tolyl solvents and dimethyl sulfoxide, and these may be used alone or in combination. Moreover, the solid content concentration of the varnish is not particularly limited and can be appropriately changed depending on the resin composition and the like, but is usually preferably in the range of 50% by mass to 80% by mass. If it is this range, it will become a moderate varnish viscosity. Moreover, when using the resin composition of this invention for a prepreg, it is because the resin part of a prepreg also becomes an appropriate quantity and does not impair the external appearance of a prepreg.

本発明のプリプレグは、本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を有する樹脂組成物を基材に含浸させ、例えば80℃〜200℃の範囲で乾燥させることにより製造することができる。
基材としては、金属箔張り積層板や多層印刷配線板を製造する際に用いられるものであれば特に制限されないが、通常、織布や不織布等の繊維基材が用いられる。繊維基材としては、例えば、ガラス、アルミナ、シリカアルミナガラス、シリカガラス、チラノ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア等の無機繊維やアラミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルサルフォン、カーボン、セルロース等の有機繊維等及びこれらの混抄系があり、特にガラス繊維の織布が好ましく用いられる。ガラス織布の種類は特に指定はなく、厚さ20〜200μmまでのものを目的のプリプレグまたは積層板の厚さに合わせて使用することができる。
また、樹脂をワニスに含浸させる方法としては、特に制限されず、例えば、ウェット方式やドライ方式などの樹脂液に基材を含浸させる方法、基材に樹脂組成物を塗布する方法などが挙げられる。
The prepreg of the present invention can be produced by impregnating the base material with the resin composition having the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of the present invention and drying it in the range of 80 ° C to 200 ° C, for example.
The substrate is not particularly limited as long as it is used when producing a metal foil-clad laminate or a multilayer printed wiring board, but a fiber substrate such as a woven fabric or a nonwoven fabric is usually used. Examples of the fiber substrate include inorganic fibers such as glass, alumina, silica alumina glass, silica glass, tyrano, silicon carbide, silicon nitride, zirconia, aramid, polyether ether ketone, polyether imide, polyether sulfone, and carbon. In addition, there are organic fibers such as cellulose and the like, and mixed papers thereof, and glass fiber woven fabric is particularly preferably used. The type of the glass woven fabric is not particularly specified, and those having a thickness of 20 to 200 μm can be used according to the thickness of the target prepreg or laminate.
In addition, the method for impregnating the varnish with the resin is not particularly limited, and examples thereof include a method of impregnating the substrate with a resin liquid such as a wet method or a dry method, a method of applying a resin composition to the substrate, and the like. .

そして、上記により得られたプリプレグを少なくとも1枚以上重ね、加熱加圧成形することにより積層板が得られる。加熱温度は150〜250℃、さらに170℃〜200℃が好ましく、圧力は1.0〜8.0MPa、さらに2.0〜6.0MPaが好ましく、プリプレグ特性や、プレス機の能力、目的とする積層板の厚み等により適宜決定することができる。
また、プリプレグを少なくとも1枚以上重ねて、その片側又は両側に金属箔を配して、加熱加圧成形してプリント配線板用基材を製造することができる。金属箔としては主に銅箔やアルミ箔を使用するが、他の金属箔を用いても良い。金属箔の厚みは通常3〜200μmである。これらのプリント配線板用基材を使用し、回路加工してプリント配線板が得られる。
And at least 1 sheet or more of the prepregs obtained by the above are piled up, and a laminated board is obtained by heat-press molding. The heating temperature is preferably 150 to 250 ° C., more preferably 170 to 200 ° C., and the pressure is preferably 1.0 to 8.0 MPa, more preferably 2.0 to 6.0 MPa. It can be determined appropriately depending on the thickness of the laminate.
Moreover, the base material for printed wiring boards can be manufactured by stacking at least one prepreg, placing a metal foil on one side or both sides thereof, and heating and pressing. As the metal foil, copper foil or aluminum foil is mainly used, but other metal foil may be used. The thickness of the metal foil is usually 3 to 200 μm. Using these printed wiring board base materials, a printed wiring board can be obtained by circuit processing.

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。
まず、本発明の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子についての実施例及び比較例を以下に示す。水酸化アルミニウム粒子の平均粒子径、比表面積、脱水量、熱分解開始温度及びX線回折パターンは以下の方法で測定した。
〔平均粒子径〕
水酸化アルミニウムの平均粒子径は、日機装株式会社製レーザー散乱粒度分布計MT3000で水を分散液として測定した。
Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
First, the Example and comparative example about the high heat resistant aluminum hydroxide particle | grains of this invention are shown below. The average particle diameter, specific surface area, amount of dehydration, thermal decomposition start temperature and X-ray diffraction pattern of aluminum hydroxide particles were measured by the following methods.
[Average particle size]
The average particle diameter of aluminum hydroxide was measured using Nikkiso Co., Ltd. laser scattering particle size distribution meter MT3000 as a dispersion.

〔比表面積〕
水酸化アルミニウム粒子の比表面積は、ユアサアイオニクス株式会社製全自動ガス吸着量測定装置AUTO SORB−1でBET法により測定した。
〔脱水量、熱分解開始温度〕
水酸化アルミニウム粒子の脱水量は、マックサイエンス株式会社製示差熱−重量分析装置 TG-DTA2000を用いて、昇温速度10℃/分、空気流量50ml/分で室温から800℃まで測定し、110℃を基準に800℃における加熱質量減少量から算出した。
また、熱分解開始温度は、この測定において110℃を基準に質量減少率が0.5質量%となったときの温度とした。
〔X線回折パターン〕
水酸化アルミニウム粒子のX線回折パターン測定は、株式会社リガク製X線回折装置 RAD3で管電圧40kV、管電流20mAで測定した。
〔Specific surface area〕
The specific surface area of the aluminum hydroxide particles was measured by the BET method with a fully automatic gas adsorption amount measuring device AUTO SORB-1 manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd.
[Dehydration amount, thermal decomposition start temperature]
The amount of dehydration of the aluminum hydroxide particles was measured from room temperature to 800 ° C. at a heating rate of 10 ° C./min and an air flow rate of 50 ml / min using a differential thermal-gravimetric analyzer TG-DTA2000 manufactured by Mac Science Co., Ltd. It calculated from the heating mass reduction | decrease amount in 800 degreeC on the basis of degreeC.
In addition, the thermal decomposition starting temperature was the temperature at which the mass reduction rate became 0.5% by mass based on 110 ° C. in this measurement.
[X-ray diffraction pattern]
The X-ray diffraction pattern of the aluminum hydroxide particles was measured with a Rigaku X-ray diffractometer RAD3 at a tube voltage of 40 kV and a tube current of 20 mA.

(実施例1)
原料であるギブサイト型水酸化アルミニウム粒子として、昭和電工株式会社製HP−360(平均粒子径3.2μm、比表面積1.3m2/g、脱水量34.4質量%)を使用した。
内径10cmのステンレス容器にこのギブサイト型水酸化アルミニウム粒子を厚さ1cmに充填し、熱風循環タイプのボックス炉(ヤマト科学社製 ファインオーブンDH42)中、230℃で5時間加熱処理を施した。この加熱処理により得られた粒子は、比表面積が5.0m2/g、脱水量が32.8質量%であった。
そして、この得られた粒子をX線回折パターン測定したところ、ギブサイト型水酸化アルミニウムのX線回折パターンが測定された。さらに、走査電子顕微鏡観察したところ、粒子の表面には結晶相は見られず、水酸化アルミニウム粒子の表面は無定形のχ−アルミナに変化しているものと推測された。
Example 1
HP-360 (average particle diameter: 3.2 μm, specific surface area: 1.3 m 2 / g, dehydration amount: 34.4 mass%) manufactured by Showa Denko KK was used as the gibbsite-type aluminum hydroxide particles as the raw material.
This gibbsite-type aluminum hydroxide particle was filled to a thickness of 1 cm in a stainless steel container having an inner diameter of 10 cm, and subjected to heat treatment at 230 ° C. for 5 hours in a hot air circulation type box furnace (Fine Oven DH42 manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.). The particles obtained by this heat treatment had a specific surface area of 5.0 m 2 / g and a dehydration amount of 32.8% by mass.
Then, when the X-ray diffraction pattern of the obtained particles was measured, the X-ray diffraction pattern of gibbsite type aluminum hydroxide was measured. Furthermore, when observed with a scanning electron microscope, no crystal phase was observed on the surface of the particles, and the surface of the aluminum hydroxide particles was assumed to be changed to amorphous χ-alumina.

その後100mlのテフロン(登録商標)内筒を持つステンレス製圧力容器に水50gを入れ、次いで加熱処理を施した粒子(表面にχ−アルミナが生成している水酸化アルミニウム粒子)10gを添加した。続いてこの圧力容器を上記熱風循環型ボックス炉に入れ、160℃で1時間水熱処理を施した。水熱処理後、得られた粒子をろ過し、150℃で乾燥した。
水熱処理により得られた水酸化アルミニウム粒子の平均粒子径、比表面積、脱水量、熱分解開始温度及び式(1)から算出したベーマイトの含有量を表1に示す。また、この粒子の酸化ナトリウムの含有量は、0.1質量%以下であった。
また、X線回折パターン測定の結果からベーマイトの結晶相が生成していることが確認され、ベーマイト(020)面とギブサイト(002)面の強度比は1:9であった。
さらに、走査電子顕微鏡観察からこの粒子は、主にχ−アルミナが変化した菱形のベーマイトの結晶が生成していると推測された。この走査電子顕微鏡の写真を図2に示す。
この結果、得られた粒子は、適度な脱水量と熱分解開始温度を併せ持つ高耐熱性水酸化アルミニウム粒子であることが確認された。
Thereafter, 50 g of water was put into a stainless steel pressure vessel having a 100 ml Teflon (registered trademark) inner cylinder, and then 10 g of particles (aluminum hydroxide particles having χ-alumina formed on the surface) subjected to heat treatment were added. Subsequently, the pressure vessel was placed in the hot air circulation type box furnace and subjected to hydrothermal treatment at 160 ° C. for 1 hour. After hydrothermal treatment, the resulting particles were filtered and dried at 150 ° C.
Table 1 shows the average particle diameter, specific surface area, amount of dehydration, thermal decomposition start temperature, and boehmite content calculated from the formula (1) of the aluminum hydroxide particles obtained by hydrothermal treatment. Further, the content of sodium oxide in the particles was 0.1% by mass or less.
Moreover, it was confirmed from the result of the X-ray diffraction pattern measurement that a boehmite crystal phase was generated, and the intensity ratio of the boehmite (020) plane to the gibbsite (002) plane was 1: 9.
Further, from observation with a scanning electron microscope, it was inferred that rhomboid boehmite crystals in which χ-alumina changed mainly were formed in the particles. A photograph of this scanning electron microscope is shown in FIG.
As a result, it was confirmed that the obtained particles were highly heat-resistant aluminum hydroxide particles having both an appropriate amount of dehydration and a thermal decomposition start temperature.

(実施例2)
加熱処理の温度及び時間を250℃で2時間に代え、水熱処理の温度及び時間を180℃で2時間に代えた以外は実施例1と同様にして、高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を作製した。
加熱処理により得られた粒子は、比表面積が28.5m2/g、脱水量が31.9質量%であった。そして、この得られた粒子をX線回折パターン測定したところ、ギブサイト型水酸化アルミニウムのX線回折パターンが測定された。なお、実施例1の場合と同様に、水酸化アルミニウム粒子の表面は、無定形のχ−アルミナに変化しているものと推測された。
その後の水熱処理により得られた粒子の平均粒子径、比表面積、脱水量、熱分解開始温度及び式(1)から算出したベーマイトの含有量を表1に示す。この粒子の酸化ナトリウムの含有量は、0.1質量%以下であった。また、X線回折パターン測定の結果からベーマイトの結晶相が生成していることが確認され、ベーマイト(020)面とギブサイト(002)面の強度比は1:8であった。なお、実施例1の場合と同様に、主にχ−アルミナが変化した菱形のベーマイトの結晶が生成していると推測された。
この結果、得られた粒子は、適度な脱水量と熱分解開始温度を併せ持つ高耐熱性水酸化アルミニウム粒子であることが確認された。
(Example 2)
Heat-resistant aluminum hydroxide particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature and time of the heat treatment were changed to 250 ° C. for 2 hours and the temperature and time of the hydrothermal treatment were changed to 180 ° C. for 2 hours. .
The particles obtained by the heat treatment had a specific surface area of 28.5 m 2 / g and a dehydration amount of 31.9% by mass. Then, when the X-ray diffraction pattern of the obtained particles was measured, the X-ray diffraction pattern of gibbsite type aluminum hydroxide was measured. As in Example 1, the surface of the aluminum hydroxide particles was assumed to be changed to amorphous χ-alumina.
Table 1 shows the average particle diameter, specific surface area, dehydration amount, thermal decomposition start temperature, and boehmite content calculated from the formula (1) of the particles obtained by the subsequent hydrothermal treatment. The content of sodium oxide in the particles was 0.1% by mass or less. Moreover, it was confirmed from the result of the X-ray diffraction pattern measurement that a boehmite crystal phase was generated, and the intensity ratio of the boehmite (020) plane to the gibbsite (002) plane was 1: 8. As in the case of Example 1, it was presumed that diamond-shaped boehmite crystals in which chi-alumina mainly changed were formed.
As a result, it was confirmed that the obtained particles were highly heat-resistant aluminum hydroxide particles having both an appropriate amount of dehydration and a thermal decomposition start temperature.

(実施例3)
原料であるギブサイト型水酸化アルミニウム粒子として、住友化学株式会社製CL−303(平均粒子径4.1μm、比表面積1.6m2/g、脱水量34.4質量%)を使用した以外は、実施例1と同様にして加熱処理及び水熱処理を行った。
加熱処理により得られた粒子は、比表面積が6.5m2/g、脱水量が32.1質量%であった。そして、この得られた粒子をX線回折パターン測定したところ、ギブサイト型水酸化アルミニウムのX線回折パターンが測定された。なお、実施例1の場合と同様に、水酸化アルミニウム粒子の表面は、無定形のχ−アルミナに変化しているものと推測された。
その後の水熱処理により得られた粒子の平均粒子径、比表面積、脱水量、熱分解開始温度及び式(1)から算出したベーマイトの含有量を表1に示す。この粒子の酸化ナトリウムの含有量は、0.1質量%以下であった。また、X線回折パターン測定の結果からベーマイトの結晶相が生成していることが確認され、ベーマイト(020)面とギブサイト(002)面の強度比は1:8.5であった。なお、実施例1の場合と同様に、主にχ−アルミナが変化した菱形のベーマイトの結晶が生成していると推測された。
この結果、得られた粒子は、適度な脱水量と熱分解開始温度を併せ持つ高耐熱性水酸化アルミニウム粒子であることが確認された。
(Example 3)
Except for using gibbsite-type aluminum hydroxide particles as a raw material, CL-303 (average particle size 4.1 μm, specific surface area 1.6 m 2 / g, dehydration amount 34.4 mass%) manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. In the same manner as in Example 1, heat treatment and hydrothermal treatment were performed.
The particles obtained by the heat treatment had a specific surface area of 6.5 m 2 / g and a dehydration amount of 32.1% by mass. Then, when the X-ray diffraction pattern of the obtained particles was measured, the X-ray diffraction pattern of gibbsite type aluminum hydroxide was measured. As in Example 1, the surface of the aluminum hydroxide particles was assumed to be changed to amorphous χ-alumina.
Table 1 shows the average particle diameter, specific surface area, dehydration amount, thermal decomposition start temperature, and boehmite content calculated from the formula (1) of the particles obtained by the subsequent hydrothermal treatment. The content of sodium oxide in the particles was 0.1% by mass or less. Moreover, it was confirmed from the result of the X-ray diffraction pattern measurement that a boehmite crystal phase was generated, and the intensity ratio of the boehmite (020) plane to the gibbsite (002) plane was 1: 8.5. As in the case of Example 1, it was presumed that diamond-shaped boehmite crystals in which chi-alumina mainly changed were formed.
As a result, it was confirmed that the obtained particles were highly heat-resistant aluminum hydroxide particles having both an appropriate amount of dehydration and a thermal decomposition start temperature.

(比較例1)
加熱処理の温度及び時間を170℃で5時間に変えた以外は実施例1と同様にして、水酸化アルミニウム粒子を作製した。
加熱処理により得られた粒子は、比表面積が1.4m2/g、脱水量が34.1質量%であった。
その後の水熱処理により得られた粒子の平均粒子径、比表面積、脱水量、熱分解開始温度及び式(1)から算出したベーマイトの含有量を表1に示す。この粒子の酸化ナトリウムの含有量は、0.1質量%以下であった。また、X線回折パターン測定の結果からベーマイトの結晶相が生成していることが確認され、ベーマイト(020)面とギブサイト(002)面の強度比は1:30であった。
この結果、得られた粒子は、脱水量は適切な量であったが、比表面積が少なく、熱分解開始温度が低いことが確認された。
(Comparative Example 1)
Aluminum hydroxide particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the temperature and time of the heat treatment were changed to 170 ° C. for 5 hours.
The particles obtained by the heat treatment had a specific surface area of 1.4 m 2 / g and a dehydration amount of 34.1% by mass.
Table 1 shows the average particle diameter, specific surface area, dehydration amount, thermal decomposition start temperature, and boehmite content calculated from the formula (1) of the particles obtained by the subsequent hydrothermal treatment. The content of sodium oxide in the particles was 0.1% by mass or less. Moreover, it was confirmed from the result of the X-ray diffraction pattern measurement that a boehmite crystal phase was generated, and the intensity ratio of the boehmite (020) plane to the gibbsite (002) plane was 1:30.
As a result, it was confirmed that the obtained particles had an appropriate amount of dehydration, but had a small specific surface area and a low thermal decomposition starting temperature.

(比較例2)
水熱処理の温度及び時間を100℃で2時間に代えた以外は実施例2と同様にして、水酸化アルミニウム粒子を作製した。
加熱処理により得られた粒子の比表面積及び脱水量は実施例2と同程度であった。
その後の水熱処理により得られた粒子の平均粒子径、比表面積、脱水量、熱分解開始温度を表1に示す。この粒子の酸化ナトリウムの含有量は、0.1質量%以下であった。また、X線回折パターン測定の結果からベーマイトの結晶相の生成は確認できなかった。
この結果、得られた粒子は、脱水量が少なく、熱分解開始温度が低いことが確認された。
(Comparative Example 2)
Aluminum hydroxide particles were produced in the same manner as in Example 2 except that the hydrothermal treatment temperature and time were changed to 100 ° C. for 2 hours.
The specific surface area and the amount of dehydration of the particles obtained by the heat treatment were similar to those in Example 2.
Table 1 shows the average particle diameter, specific surface area, amount of dehydration, and thermal decomposition start temperature of the particles obtained by the subsequent hydrothermal treatment. The content of sodium oxide in the particles was 0.1% by mass or less. Moreover, the production | generation of the boehmite crystal phase was not able to be confirmed from the result of the X-ray diffraction pattern measurement.
As a result, it was confirmed that the obtained particles had a low dehydration amount and a low thermal decomposition starting temperature.

(比較例3)
水熱処理の温度及び時間を210℃で2時間に代えた以外は実施例1と同様にして、水酸化アルミニウム粒子を作製した。
加熱処理により得られた粒子の比表面積及び脱水量は実施例1と同程度であった。
その後の水熱処理により得られた粒子の平均粒子径、比表面積、脱水量、熱分解開始温度を表1に示す。この粒子の酸化ナトリウムの含有量は、0.1質量%以下であった。また、X線回折パターン測定の結果からベーマイトの結晶相のみとなり、ギブサイトの結晶相が消失していることが確認された。
また、走査電子顕微鏡観察から、菱形のベーマイトの結晶のみが生成していることが確認された。この走査電子顕微鏡の写真を図3に示す。
この結果、得られた粒子は、熱分解開始温度は高いが、脱水量が少ないことが確認された。
(Comparative Example 3)
Aluminum hydroxide particles were produced in the same manner as in Example 1 except that the hydrothermal treatment temperature and time were changed to 210 ° C. for 2 hours.
The specific surface area and the amount of dehydration of the particles obtained by the heat treatment were similar to those in Example 1.
Table 1 shows the average particle diameter, specific surface area, amount of dehydration, and thermal decomposition start temperature of the particles obtained by the subsequent hydrothermal treatment. The content of sodium oxide in the particles was 0.1% by mass or less. Further, from the result of X-ray diffraction pattern measurement, it was confirmed that only the boehmite crystal phase was present and the gibbsite crystal phase disappeared.
Moreover, it was confirmed from the scanning electron microscope observation that only rhombus boehmite crystals were formed. A photograph of this scanning electron microscope is shown in FIG.
As a result, it was confirmed that the obtained particles had a high thermal decomposition starting temperature but a small amount of dehydration.

(比較例4)
ギブサイト型水酸化アルミニウム粒子として昭和電工株式会社製HP−360(平均粒子径3.2μm、比表面積1.3m2/g、脱水量34.4質量%)とベーマイト型水酸化アルミニウム粒子として河合石灰工業株式会社製 BMB(平均粒子径2.2μm、比表面積2.5m2/g、脱水量16.6質量%)とを質量比で90:10の割合で混合し、ベーマイト10質量%含有水酸化アルミニウム粒子を作製した。この混合粒子の平均粒子径、比表面積、脱水量、熱分解開始温度及びベーマイトの含有量を表1に示す。この粒子の酸化ナトリウムの含有量は、0.1質量%以下であった。また、X線回折パターン測定の結果からベーマイトの結晶相が生成していることが確認され、ベーマイト(020)面とギブサイト(002)面の強度比は1:9であった。
この結果、得られた粒子は、脱水量は適切な量であったが、比表面積が少なく、熱分解開始温度が低いことが確認された。
(Comparative Example 4)
HP-360 (average particle size: 3.2 μm, specific surface area: 1.3 m 2 / g, dehydrated amount: 34.4 mass%) manufactured by Showa Denko KK as gibbsite type aluminum hydroxide particles and Kawai lime as boehmite type aluminum hydroxide particles BMB manufactured by Kogyo Co., Ltd. (average particle size 2.2 μm, specific surface area 2.5 m 2 / g, dehydrated amount 16.6% by mass) is mixed at a mass ratio of 90:10 to contain 10% by weight of boehmite. Aluminum oxide particles were produced. Table 1 shows the average particle diameter, specific surface area, dehydration amount, thermal decomposition start temperature, and boehmite content of the mixed particles. The content of sodium oxide in the particles was 0.1% by mass or less. Moreover, it was confirmed from the result of the X-ray diffraction pattern measurement that a boehmite crystal phase was generated, and the intensity ratio of the boehmite (020) plane to the gibbsite (002) plane was 1: 9.
As a result, it was confirmed that the obtained particles had an appropriate amount of dehydration, but had a small specific surface area and a low thermal decomposition starting temperature.

Figure 2011084430
Figure 2011084430

次に、実施例1〜3の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子及び比較例1〜4の水酸化アルミニウム粒子を使用して、プリプレグの硬化物の両面に銅箔を重ねた積層板を製造し、積層板の吸湿率、吸湿耐熱性及び難燃性を評価した。
(積層板の製造)
水酸化アルミニウム粒子として上記実施例1〜3の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子及び比較例1〜4の水酸化アルミニウム粒子65質量部のそれぞれに対して、エポキシ樹脂としてビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂(大日本インキ化学工業株式会社製EPICLON N865、エポキシ当量:205)を65.4質量部、硬化剤としてフェノールノボラック樹脂(明和化成株式会社製HF−4、水酸基当量:108)を34.6質量部、硬化促進剤として2−エチル−4−メチルイミダゾール(四国化成株式会社製2E4MZ)を0.2質量部、平均粒子径0.5μmの球状溶融シリカ(株式会社アドマテックス製SO−25H)30質量部、難燃助剤としてモリブデン酸亜鉛担持タルク(シャーウインウイリアムズ社製 Kemgard 911C)を5質量部、メチルエチルケトンを85.8質量部配合し、固形分70質量%のワニスを調整した。
Next, using the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of Examples 1 to 3 and the aluminum hydroxide particles of Comparative Examples 1 to 4, a laminated plate in which copper foil is laminated on both sides of the cured prepreg is manufactured. The moisture absorption rate, moisture absorption heat resistance and flame retardancy of the laminate were evaluated.
(Manufacture of laminates)
For each of the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of Examples 1 to 3 and 65 parts by mass of the aluminum hydroxide particles of Comparative Examples 1 to 4 as aluminum hydroxide particles, a bisphenol A novolac type epoxy resin (large 65.4 parts by mass of EPICLON N865 manufactured by Nippon Ink Chemical Co., Ltd., epoxy equivalent: 205), 34.6 parts by mass of phenol novolac resin (HF-4, hydroxyl equivalent: 108 manufactured by Meiwa Kasei Co., Ltd.) as a curing agent, As a curing accelerator, 0.2 parts by mass of 2-ethyl-4-methylimidazole (2E4MZ, manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.), 30 parts by mass of spherical fused silica (SO-25H, manufactured by Admatex Co., Ltd.) having an average particle size of 0.5 μm , Zinc molybdate-carrying talc as a flame retardant aid (Kem manufactured by Sherwin Williams) 5 parts by weight of gard 911C) and 85.8 parts by weight of methyl ethyl ketone were prepared to prepare a varnish having a solid content of 70% by weight.

これらのワニスを厚さ約0.1mmのガラス布(#2116、E−ガラス)に含浸後、160℃で3〜10分加熱乾燥して樹脂分48重量%のプリプレグを得た。これらプリプレグを4枚を重ね、その両側に厚みが18μmの銅箔を重ね、180℃で90分間3.0MPaの圧力を加えてプレスし、両面銅張積層板を作製した。この積層板を使用して吸湿率、吸湿耐熱性及び難燃性の評価を行った。   These varnishes were impregnated into a glass cloth (# 2116, E-glass) having a thickness of about 0.1 mm and then dried by heating at 160 ° C. for 3 to 10 minutes to obtain a prepreg having a resin content of 48% by weight. Four of these prepregs were stacked, a copper foil having a thickness of 18 μm was stacked on both sides thereof, and pressed at 180 ° C. for 90 minutes under a pressure of 3.0 MPa to prepare a double-sided copper-clad laminate. Using this laminate, the moisture absorption rate, moisture absorption heat resistance and flame retardancy were evaluated.

〔吸湿率〕
作製した積層板を50mm四角に裁断して測定サンプルを3個作製し、銅箔をエッチングで除去し、125℃のプレッシャークッカー装置で5時間吸湿処理を行い、質量の変化から吸湿率を測定した。
〔吸湿耐熱性〕
作製した積層板を50mm四角に裁断して測定サンプルを3個作製し、銅箔をエッチングで除去し、288℃のはんだにバスに20秒間浸漬し、膨れの発生状況を観察した。
[Hygroscopic rate]
The produced laminate was cut into 50 mm squares to produce three measurement samples, the copper foil was removed by etching, a moisture absorption treatment was performed with a pressure cooker device at 125 ° C. for 5 hours, and the moisture absorption rate was measured from the change in mass. .
[Hygroscopic heat resistance]
The produced laminate was cut into 50 mm squares to produce three measurement samples, the copper foil was removed by etching, and immersed in a solder at 288 ° C. for 20 seconds, and the occurrence of swelling was observed.

〔難燃性〕
作製した積層板の銅箔をエッチングで除去し、縦10cm、横1cmに裁断し、サンプルを5個作製し、縦型の燃焼試験を行い、5サンプルの平均燃焼時間と最大燃焼時間を測定し、UL−94垂直法による燃焼時間により評価した。そして、平均燃焼時間5秒以下かつ最大燃焼時間10秒以下をV−0,平均燃焼時間10秒以下かつ最大燃焼時間30秒以下をV−1とした。
これら、吸湿率、吸湿耐熱性及び難燃性の結果を表2に示す。表2において、積層板1〜3は上記実施例1〜3の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子をそれぞれ使用した積層板であり、積層板4〜7は上記比較例1〜4の水酸化アルミニウム粒子をそれぞれ使用した積層板である。
〔Flame retardance〕
The copper foil of the produced laminated board is removed by etching, cut into 10 cm length and 1 cm width, 5 samples are prepared, a vertical combustion test is performed, and the average burning time and maximum burning time of 5 samples are measured. , Evaluated by the burning time according to the UL-94 vertical method. The average combustion time of 5 seconds or less and the maximum combustion time of 10 seconds or less were designated as V-0, and the average combustion time of 10 seconds or less and the maximum combustion time of 30 seconds or less were designated as V-1.
Table 2 shows the results of the moisture absorption rate, moisture absorption heat resistance and flame retardancy. In Table 2, laminates 1 to 3 are laminates using the high heat-resistant aluminum hydroxide particles of Examples 1 to 3, respectively, and laminates 4 to 7 are aluminum hydroxide particles of Comparative Examples 1 to 4 above. It is a laminated board using each.

Figure 2011084430
Figure 2011084430

実施例1〜3で得られた高耐熱水酸化アルミニウム粒子を用いた積層板1〜3では、吸湿量が0.46〜0.47質量%であり、剥離発生試料数がゼロであり吸湿耐熱性に優れていた。また、平均燃焼時間が4.3〜4.8秒、最大燃焼時間が7〜8秒、UL−94がV−0であり難燃性に優れていた。
これに対して、加熱処理温度が170℃と低い比較例1の水酸化アルミニウム粒子を用いた積層板4は、吸湿量、平均燃焼時間、最大燃焼時間及びUL−94は積層板1〜3と同程度であったが、剥離発生試料数が3であり吸湿耐熱性に劣った。
In the laminated plates 1 to 3 using the high heat resistant aluminum hydroxide particles obtained in Examples 1 to 3, the moisture absorption amount is 0.46 to 0.47% by mass, the number of peeling occurrence samples is zero, and the moisture absorption heat resistance is zero. It was excellent in nature. Further, the average combustion time was 4.3 to 4.8 seconds, the maximum combustion time was 7 to 8 seconds, UL-94 was V-0, and the flame retardancy was excellent.
On the other hand, the laminated plate 4 using the aluminum hydroxide particles of Comparative Example 1 having a heat treatment temperature as low as 170 ° C. has a moisture absorption amount, an average burning time, a maximum burning time, and UL-94 as laminated plates 1 to 3. Although it was about the same, the number of peeled samples was 3, which was inferior in moisture absorption heat resistance.

また、水熱処理温度が100℃と低い比較例2の水酸化アルミニウム粒子を使用した積層板5は、平均燃焼時間及びUL−94は積層板1〜3と同程度であったが、吸湿量が0.68質量%と大きく、剥離発生試料数が3であり吸湿耐熱性に劣った。また、最大燃焼時間が9秒と積層板1〜3より劣っていた。
さらに、水熱処理温度が210℃と高い比較例3の水酸化アルミニウム粒子を使用した積層板6は、吸湿耐熱性は積層板1〜3と同程度であったが、ギブサイトからベーマイトに変化し、脱水量が減るため、平均燃焼時間が8.9秒、最大燃焼時間が15秒と積層板1〜3より劣っていた。
また、単にギブサイト型水酸化アルミニウム粒子とベーマイト型水酸化アルミニウム粒子とを混合しただけの比較例4の水酸化アルミニウム粒子を使用した積層板7は、吸湿量、平均燃焼時間、最大燃焼時間及びUL−94は積層板1〜3と同程度であったが、剥離発生試料数が3であり吸湿耐熱性に劣った。
In addition, the laminated plate 5 using the aluminum hydroxide particles of Comparative Example 2 having a low hydrothermal treatment temperature of 100 ° C. had an average combustion time and UL-94 that were about the same as those of the laminated plates 1 to 3, but the moisture absorption amount was as follows. It was as large as 0.68% by mass, the number of peeled samples was 3, and the moisture absorption heat resistance was poor. Moreover, the maximum combustion time was 9 seconds and inferior to the laminated plates 1-3.
Furthermore, the laminated plate 6 using the aluminum hydroxide particles of Comparative Example 3 having a high hydrothermal treatment temperature of 210 ° C. had the same hygroscopic heat resistance as the laminated plates 1 to 3, but changed from gibbsite to boehmite, Since the amount of dewatering decreased, the average burning time was 8.9 seconds, and the maximum burning time was 15 seconds, which was inferior to the laminates 1 to 3.
Further, the laminated plate 7 using the aluminum hydroxide particles of Comparative Example 4 in which the gibbsite type aluminum hydroxide particles and the boehmite type aluminum hydroxide particles are simply mixed has a moisture absorption amount, an average combustion time, a maximum combustion time, and a UL. Although −94 was about the same as that of the laminated plates 1 to 3, the number of peeled samples was 3 and the moisture absorption heat resistance was poor.

この結果から、本発明によれば、合成樹脂に難燃材として添加するのに適した脱水量及び熱分解開始温度を有する高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を提供することができることを確認することができた。
そして、この高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を使用すれば、吸湿性が低く、耐熱性及び難燃性に優れた積層板を提供することができる。
From this result, according to the present invention, it can be confirmed that highly heat-resistant aluminum hydroxide particles having a dehydration amount and a thermal decomposition starting temperature suitable for addition as a flame retardant to a synthetic resin can be provided. did it.
And if this highly heat-resistant aluminum hydroxide particle is used, a laminated board with low hygroscopicity and excellent heat resistance and flame retardancy can be provided.

本発明は、難燃剤として添加するのに適した高耐熱性の水酸化アルミニウム粒子を提供することができ、鉛フリーはんだに対応可能なプリント配線板基材の耐熱性と難燃性を向上させたプリント配線板等を提供することができる。   The present invention can provide highly heat-resistant aluminum hydroxide particles suitable for addition as a flame retardant, and can improve the heat resistance and flame retardancy of a printed wiring board substrate that can be used for lead-free solder. Printed wiring boards and the like can be provided.

Claims (10)

一粒子中に、少なくともギブサイト型水酸化アルミニウムとベーマイト型水酸化アルミニウムとが存在する水酸化アルミニウム粒子であって、BET法による比表面積が2.0〜50.0m2/gであり、脱水量が31.5〜34.0質量%であり、熱分解開始温度が260℃より高い高耐熱性水酸化アルミニウム粒子。 Aluminum hydroxide particles in which at least gibbsite-type aluminum hydroxide and boehmite-type aluminum hydroxide are present in one particle, the specific surface area by the BET method is 2.0 to 50.0 m 2 / g, and the amount of dehydration Is high heat-resistant aluminum hydroxide particles having a thermal decomposition start temperature higher than 260 ° C. ベーマイト型水酸化アルミニウムの含有量が5〜15質量%である請求項1に記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子。   The heat-resistant aluminum hydroxide particles according to claim 1, wherein the content of boehmite type aluminum hydroxide is 5 to 15% by mass. さらにχ−アルミナが存在する請求項1又は2に記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子。   The high heat-resistant aluminum hydroxide particles according to claim 1 or 2, wherein χ-alumina is further present. 高耐熱性水酸化アルミニウム粒子の平均粒子径が0.5〜5μmである請求項1〜3のいずれかに記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子。   The high heat resistant aluminum hydroxide particles according to any one of claims 1 to 3, wherein the high heat resistant aluminum hydroxide particles have an average particle diameter of 0.5 to 5 µm. 高耐熱性水酸化アルミニウム粒子中の酸化ナトリウムの含有量が0.3質量%以下である請求項1〜4のいずれかに記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子。   The high heat resistant aluminum hydroxide particles according to any one of claims 1 to 4, wherein the content of sodium oxide in the high heat resistant aluminum hydroxide particles is 0.3% by mass or less. ギブサイト型水酸化アルミニウム粒子を200〜270℃で加熱処理して、当該ギブサイト型水酸化アルミニウム粒子の少なくとも表面をχ−アルミナに変え、その後、150〜190℃で水熱加熱して当該χ−アルミナの少なくとも一部をベーマイト型水酸化アルミニウムに変えることにより、水酸化アルミニウム粒子の表面に少なくともベーマイト型水酸化アルミニウムが存在する高耐熱性水酸化アルミニウム粒子の製造方法。   Gibbsite type aluminum hydroxide particles are heat-treated at 200 to 270 ° C. to change at least the surface of the gibbsite type aluminum hydroxide particles to χ-alumina, and then hydrothermally heated at 150 to 190 ° C. to produce the χ-alumina. A method for producing highly heat-resistant aluminum hydroxide particles in which at least boehmite type aluminum hydroxide is present on the surface of the aluminum hydroxide particles by changing at least a part thereof to boehmite type aluminum hydroxide. 請求項1〜5のいずれかに記載の高耐熱性水酸化アルミニウム粒子を含む樹脂組成物。   The resin composition containing the high heat resistant aluminum hydroxide particle in any one of Claims 1-5. 基材に請求項7に記載の樹脂組成物が含浸、乾燥されてなるプリプレグ。   A prepreg obtained by impregnating and drying a resin composition according to claim 7 on a substrate. 請求項8に記載のプリプレグの硬化物の少なくとも一方の面に導体層を有する積層板。   A laminate having a conductor layer on at least one surface of a cured product of the prepreg according to claim 8. 請求項9に記載の積層板の導体層に回路が設けられてなるプリント配線板。   A printed wiring board comprising a circuit on the conductor layer of the laminated board according to claim 9.
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