エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造方法
【課題】エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造において、作業性および生産性を向上する。
【解決手段】エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造方法は、エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程と、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を加熱により液体状態にし、磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、該組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させる工程とを含む。そのような物品としては、エポキシ樹脂組成物を用いて形成されるエポキシ樹脂成形体、エポキシ樹脂複合成形体および該複合成形体を用いて形成されるプリント配線基板がある。
【解決手段】エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造方法は、エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程と、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を加熱により液体状態にし、磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、該組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させる工程とを含む。そのような物品としては、エポキシ樹脂組成物を用いて形成されるエポキシ樹脂成形体、エポキシ樹脂複合成形体および該複合成形体を用いて形成されるプリント配線基板がある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造方法に関し、そのような物品としては、エポキシ樹脂成形体、エポキシ樹脂複合成形体および該複合成形体を用いたプリント配線基板を対象とする。より詳細には、本発明は、熱伝導率などの特性がエポキシ樹脂の分子鎖の配向方向において改善されたエポキシ樹脂成形体の製造方法に関する。本発明はまた、熱膨張係数が等方的に小さくなるように制御されたエポキシ樹脂複合成形体および該複合成形体を用いたプリント配線基板の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線基板やその基板上に実装される半導体パッケージの封止材などの電子部品の絶縁材料としては、エポキシ樹脂などからなる高分子組成物が使用されている。近年の電子機器の高性能化に伴い、電子素子の発熱量も増大しているため、これらの高分子組成物にも高い熱伝導性が求められている。
【０００３】
この問題に対処するため、一般に、エポキシ樹脂等に高い熱伝導性を有するセラミックスや金属などの充填剤を配合した複合材が用いられている。しかしながら、このような複合材は、必要とする熱伝導性を得るために充填材を大量に配合しなければならず、成形性に劣るという問題があった。
【０００４】
それに対し、特許文献１および特許文献２には、磁場を印加することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させて熱伝導率を向上させたエポキシ樹脂成形体およびその製造方法が開示されている。これにより充填材の配合量を少なくすることができ、成形性を損なわずに所望の熱伝導率を得ることができる。
【０００５】
また、プリント配線基板および電子部品には、エポキシ樹脂などの高分子材料の他に、金属、セラミックス、無機ガラス等の様々な異種材料が使用されている。異種材料同士が接合或いは隣接して配置された箇所においては、熱膨張係数の差によって、基板または電子部品自身あるいはそれらの界面に熱応力が発生する。特に、基板を形成するエポキシ樹脂などの高分子材料（室温における一般的な熱膨張係数：＞５×１０−５（／Ｋ））と配線材料に用いられる銅（室温における熱膨張係数：１．６５×１０−５（／Ｋ））等の金属とでは、熱膨張係数の差が大きい。そのため、エポキシ樹脂などの高分子材料および金属で構成される基板や電子部品では、発生する熱応力によって亀裂が生じたり、エポキシ樹脂などの高分子材料部分と金属部分との界面の剥離や配線の断線、ショート等のトラブルが起こって問題となっている。そこで、このような問題に対処するため、プリント配線基板として、一般に、ガラスクロスなどの基材にエポキシ樹脂や熱可塑性高分子などを含む高分子組成物を含浸させて乾燥したプリプレグと、銅箔とを加熱加圧して一体成形することによって形成される、銅張積層板が用いられている。その他にも、シリカなどの低膨張性の充填剤を配合した基板も提案されている。
【０００６】
近年のプリント配線基板の多層化、複雑化にともない、スルーホール信頼性確保などの目的で、特にプリント基板材料の厚み方向における熱膨張を抑えることが重要となってきている。しかしながら、上記のようなガラスクロス含浸エポキシプリント配線基板では、表面に沿う方向の熱膨張を低下させることは可能であるが、厚み方向における熱膨張は逆に増大する。また、シリカなどの低膨張性の充填剤を配合したエポキシプリント配線基板は、基板の熱膨張を等方的にある程度低下させることが可能であるが、十分ではなかった。
【０００７】
これに対し、本発明者らは、繊維クロスにエポキシ樹脂を含浸させた後、磁場など印加によって、エポキシ樹脂の分子鎖を繊維クロスの厚み方向に配向させることにより、等方的に熱膨張を低減させたエポキシ樹脂複合成形体が得られることを見出した。
【０００８】
しかしながら、上記のように分子鎖の配向を利用したエポキシ樹脂成形体やエポキシ樹脂複合成形体に用いられるエポキシ樹脂は高融点のものが多い。そのため、そのようなエポキシ樹脂を溶融させて硬化剤と混合してエポキシ樹脂組成物を調製する際に、エポキシ樹脂組成物の硬化反応が非常に迅速に進行する。従って、例えば、そのようなエポキシ樹脂組成物を用いて上記のエポキシ樹脂成形体を製造する場合、反応の進行によりエポキシ樹脂組成物の粘度が高くなりすぎてしまうと、磁場などの印加によるエポキシ樹脂の配向が困難となる。そのため、エポキシ樹脂と硬化剤との溶融混合によるエポキシ樹脂組成物の調製から、該組成物の注型、磁場印加によるエポキシ樹脂の配向までの工程を非常に短時間の間に行わなければならず、作業性に劣っていた。また、エポキシ樹脂組成物がその硬化反応の進行により高粘度となると、注型時に巻き込んだ気泡が抜け難くなり、内部に気泡を含んだ不均一な成形体を生じることがある。さらに、エポキシ樹脂の配向は、配向時のエポキシ樹脂組成物の粘度、すなわち該組成物の硬化反応の進行度に大きく影響されるので、上記のような作業性に劣る製造方法では、成形体におけるエポキシ樹脂の配向状態が一定にならず、熱伝導率等の特性のばらつきが大きくなり、生産性に劣っていた。硬化遅延剤などを使用すると硬化反応時間を長くすることはできるが、逆に生産効率が悪化するという問題があった。
【０００９】
また、繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させたエポキシ樹脂複合成形体を製造する場合には、上記の問題に加えて、繊維クロスにエポキシ樹脂を含浸させる工程において、繊維クロスの積層間隔が均一にならずに偏りを生じることがある。そのため、得られたエポキシ樹脂複合成形体において、意図した等方的な熱膨張係数が得られないことがあり、生産性に劣っていた。
【特許文献１】特開２００４−１７５９２６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３１８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、エポキシ樹脂成形体、並びにエポキシ樹脂複合成形体およびそれを用いたプリント基板などのエポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品を製造するにあたり、それらの製造方法を鋭意検討した結果、なされたものである。
【００１１】
本発明の目的とするところは、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造において、より作業性が良好で、生産性が高い製造方法を提供することにある。そのような物品としては、エポキシ樹脂の分子鎖の配向により、熱伝導率や熱膨張係数などの特性が制御されたエポキシ樹脂成形体、並びにエポキシ樹脂複合成形体および該複合成形体によって形成されたプリント配線基板を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造方法であって、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程と、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を加熱により液体状態とし、磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、該組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させる工程とを含むことを要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の製造方法において、前記物品がエポキシ樹
脂成形体であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の製造方法において、前記物品が、前記エポキシ樹脂組成物と繊維材料とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であり、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物を、第１の平面に沿って配置された繊維材料に含浸させる工程をさらに有し、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、前記繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、プリプレグを形成する工程を含み、前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、複数の前記プリプレグを金型のキャビティ内に積層する工程と、前記プリプレグに磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含むことを要旨とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の製造方法において、前記物品が、前記エポキシ樹脂組成物と繊維材料とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であり、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物に繊維材料を添加する工程と、その繊維材料が添加されたエポキシ樹脂組成物を、繊維材料が第１の平面に沿って配置されるように、金型のキャビティ内に注入する工程をさらに有し、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、繊維材料が第１の平面に沿って配置されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、前記繊維材料を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する工程からなり、前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、前記中間体を金型のキャビティ内に配置する工程と、前記中間体に磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含むことを要旨とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記物品が、エポキシ樹脂組成物および繊維材料からなるエポキシ樹脂複合成形体と、該エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに設けられた導電層とを備えるプリント配線基板であり、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物を、第１の平面に沿って配置された繊維材料に含浸させる工程をさらに有し、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、前記繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、プリプレグを形成する工程を含み、前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、複数の前記プリプレグを金型のキャビティ内に積層する工程と、前記プリプレグに磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含み、前記積層する工程の前、積層する工程中、積層する工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、前記複数のプリプレグの少なくとも１枚のプリプレグの少なくとも一面上に前記導電層を設ける工程をさらに含むことを要旨とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、前記物品が、エポキシ樹脂組成物および繊維材料からなるエポキシ樹脂複合成形体と、該エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに設けられた導電層とを備えるプリント配線基板であり、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物に繊維材料を添加する工程と、その繊維材料が添加されたエポキシ樹脂組成物を、繊維材料が第１の平面に沿って配置されるように、金型のキャビティ内に注入する工程をさらに有し、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、繊維材料が第１の平面に沿って配置されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、前記繊維材料を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する工程からなり、前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、前記中間体を金型のキャビティ内に配置する工程と、前記中間体に磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記中間体中のエポキシ樹
脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含み、前記積層する工程の前、積層する工程中、積層する工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、前記複数のプリプレグの少なくとも１枚のプリプレグの少なくとも一面上に前記導電層を設ける工程をさらに含むことを要旨とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の製造方法において、前記Ｂステージ状態にする工程は、前記エポキシ樹脂組成物を冷却することによって行われることを要旨とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の製造方法において、前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物におけるエポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応の進行度は、７０％以下であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エポキシ樹脂の分子鎖の配向により熱伝導性や熱膨張係数などの特性が改善されたエポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体、並びにそれらを用いたプリント配線基板の製造に際し、作業性および生産性を向上することができる。特に、本発明の方法によって得られたエポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体において、熱伝導性や熱膨張係数などの特性のばらつきを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態は、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品として、図１に示すエポキシ樹脂成形体１を製造する方法を提供する。エポキシ樹脂成形体１は、板状の形状を有し、エポキシ樹脂の分子鎖がその厚み方向、すなわち図１のＺ軸線方向に配向されている。このエポキシ樹脂成形体１は、エポキシ樹脂の分子鎖が一定方向、すなわち該成形体の厚み方向に配向されることにより、その配向方向（図１のＺ軸線方向）において極めて高い熱伝導率を有する。
【００２１】
次に、エポキシ樹脂成形体１を形成するための第１実施形態の製造方法について、図２〜図５を用いて説明する。まず、エポキシ樹脂成形体１を形成するために用いるエポキシ樹脂と硬化剤とを混合してエポキシ樹脂組成物１６を調製する。次に、例えば、図２に示すように、エポキシ樹脂成形体１の平板形状に対応した形状を有するキャビティ１２が形成された金型１１を準備する。次いで、図３に示すように、エポキシ樹脂組成物１６を、金型１１の内部のキャビティ１２内に充填する。ここで、必要に応じて、金型１１は加熱装置（図示せず）によって加熱される。エポキシ樹脂組成物１６が常温で粉体または固体である場合には、該エポキシ樹脂組成物１６はキャビティ１２内において前記加熱装置によって溶融状態に維持される。次いで、エポキシ樹脂組成物１６の硬化反応が完全に進行してしまわないうちに、金型１１内のエポキシ樹脂組成物１６を冷却して、硬化反応の進行をほぼ停止させて、エポキシ樹脂組成物１６を半硬化状態、すなわちＢステージ状態にする。エポキシ樹脂組成物１６をＢステージ状態にするには、エポキシ樹脂組成物１６を、数分、好ましくは１〜２分の間に、少なくとも２０〜２５°Ｃ程度まで冷却することが好ましい。冷却する方法としては、例えば、金型１１を冷却板上に配置することなどが挙げられる。そのような冷却板の表面温度は、２０〜２５°Ｃ程度であってもよいし、それよりも低い温度に維持されていてもよい。これにより、図４に示す、すなわちＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を得ることができる。
【００２２】
エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２に充填する工程の間、またはその後で、減圧或いは加圧により、エポキシ樹脂組成物１６に混入した気泡を除去する工程を加えることが好ましい。
【００２３】
金型１１からＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を取り出す。このＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７の常温における状態は、使用するエポキシ樹脂および硬化剤の状態に依存する。例えば、使用したエポキシ樹脂および硬化剤が固体である場合には、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７も常温では固体となる。使用したエポキシ樹脂および硬化剤の少なくとも一方が常温で液体である場合には、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は半固体、すなわち高粘度のペースト状態となることもある。いずれの場合であっても、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、必要に応じて、低温（例えば１０°Ｃ以下）にてその状態を維持したまま、すなわち硬化反応がそれ以上ほとんど進行することなく、保存しておくことができる。
【００２４】
次に、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を任意の成形装置の金型１１にキャビティ１２内に配置する。次に、図５に示すように、金型１１の上下に磁場発生装置として配置された一対の永久磁石１３によって、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７に所定の磁束密度の磁場を印加する。これにより、エポキシ樹脂組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる。磁場を印加する際、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、加熱装置（図示せず）により加熱されて液体状態にされている。このとき、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、該組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖が外力によって移動可能である、すなわち、同分子鎖が磁場によって配向可能である液体状態であることが必要である。
【００２５】
エポキシ樹脂に磁場を印加すると、エポキシの分子鎖ではその軸線方向に沿った磁化率が大きいため、その分子鎖が磁力線と平行になるように配向する。本実施形態においては、永久磁石１３によって発生する磁場の磁力線Ｍは、キャビティ１２の厚さ方向に一致するように配置されている。従って、エポキシ樹脂組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖は、キャビティの厚さ、すなわち得られるエポキシ樹脂成形体の厚さ方向に配向される。
【００２６】
エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる方法としては、磁場の他に、電場およびせん断場のうちのいずれかを用いる方法を用いることもできる。しかしながら、これらの配向方法の中でも、配向する方向を容易に制御できることから、磁場による配向方法が好ましい。また、必要に応じて、上記の配向方法を併用することもできる。
【００２７】
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程において、エポキシ樹脂組成物１７が分子内にメソゲン基を有するエポキシ樹脂を含有する場合には、エポキシ樹脂組成物１７は、キャビティ１２内で前記配向工程において液晶状態に維持されることが好ましい。前記エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂が液晶状態を発現することにより、該エポキシ樹脂の分子鎖はより高度に配向され得る。
【００２８】
次に、このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、すなわち前記磁場を印加した状態で引き続き加熱することによって、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を完全に硬化させて、金型１１から取り出す。それにより、図１に示したエポキシ樹脂成形体１が得られる。
【００２９】
上記実施形態において、前記成形装置としては、トランスファー成形装置、プレス成形装置、注型成形装置、射出成形装置、押出成形装置等のエポキシ樹脂の成形が可能である装置を用いることができる。Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、シート状、フィルム状、ブロック状、粒状、棒状、チューブ状、繊維状等の様々な形状のエポキシ樹脂成形体に成形することができる。
【００３０】
前記磁場を発生する磁場発生装置としては、永久磁石、電磁石、超電導磁石、コイル等
が挙げられる。
エポキシ樹脂組成物に印加する磁場の磁束密度は、好ましくは０．２〜２０テスラ（Ｔ）、さらに好ましくは０．５〜１５Ｔ、最も好ましくは１〜１０Ｔである。この磁束密度が０．２Ｔ未満であると、エポキシ樹脂の剛直な分子鎖を十分に配向させることができず、熱伝導率の向上や熱膨張係数の低下が不十分となる。一方、磁束密度が２０Ｔを超える磁場は、実用上得られ難い。この磁束密度の範囲が０．２〜２０Ｔであると、配向方向で熱伝導率が高く、熱膨張係数の低いエポキシ樹脂複合成形体が得られるとともに、実用的である。
【００３１】
第１実施形態の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
・第１実施形態では、エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物１６を半硬化状態で冷却することにより、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を形成する。Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、低温にてその状態を維持したまま、すなわちエポキシ樹脂の硬化がそれ以上ほとんど進行することなく、保存することが可能である。従って、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を、フィルム状、シート状、およびブロック状などの用途に合った形状で、予め必要な数量だけ用意して保存することが可能となる。また、このようにエポキシ樹脂組成物の調製および該エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程と、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物においてエポキシ樹脂の分子鎖を磁場などによって配向させる工程とを時間的に分離して行うことができる。このため、後続の配向工程を急いで行う必要がなく、容易に行うことができるため、配向工程における作業性が向上する。
【００３２】
・上記のように、配向工程の作業性が向上することによって、複数の成形体において、エポキシ樹脂の分子鎖をより均一に配向させることができる。その結果、エポキシ樹脂分子鎖の配向状態のばらつき、従って、その配向方向における成形体の熱伝導率のばらつきが低減される。よって、該エポキシ成形体の生産性が向上する。
【００３３】
・第１実施形態では、エポキシ樹脂の分子鎖を磁場の印加によって配向させているので、前記分子鎖を高度に配向させることができるとともに、その配向方向を容易に制御することができる。
【００３４】
したがって、第１実施形態の製造方法によれば、エポキシ樹脂の分子鎖が高度に配向することによって、その配向方向における熱伝導性などの特性が改善されたエポキシ樹脂成形体を、作業性が良好でかつ生産性が高い方法で製造することができる。
【００３５】
第１実施形態の製造方法によって得られるエポキシ樹脂成形体１は、半導体パッケージなどの封止材、ヒートパイプ、放熱板、熱拡散板、熱伝導性接着層、モータや発電機の絶縁層等の放熱部材に適用することができ、各種電子部品等で発生する熱を伝導伝熱させ、外部に放熱することができるものである。
【００３６】
第１実施形態は以下のように変更することも可能である。
・エポキシ樹脂成形体１は、平板形状以外の任意の形状に成形されてもよい。
・エポキシ樹脂成形体１の熱伝導率をさらに向上させるために、エポキシ樹脂組成物１６に、熱伝導性充填材を適量添加することも可能である。
【００３７】
・Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程にて使用する金型は、エポキシ樹脂組成物１６をＢステージ状態にする工程にて使用する金型と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３８】
・エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に充填してＢステージ状態のエポキシ樹
脂組成物１７を形成する際に、金型１１に磁場を印加して、予め、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させておいてもよい。この場合、磁場配向したＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物を加熱により完全に硬化させる際には、再び同様に磁場を印加してその配向状態を維持する必要がある。
【００３９】
・前記永久磁石１３は、金型１１を挟むように一対配設されているが、一方の永久磁石１３を省略してもよい。
・前記永久磁石１３は、Ｓ極とＮ極とが互いに対向するように一対配設されているが、Ｓ極同士又はＮ極同士が対向するように配設してもよい。
・磁力線Ｍは、曲線状等であってもよい。
【００４０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品として、エポキシ樹脂組成物と繊維材料とからなるエポキシ樹脂複合成形体を製造する方法を提供する。エポキシ樹脂複合成形体は、第１の平面（例えば、該成形体の表面）に沿って配置された繊維材料と該繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物とからなり、エポキシ樹脂の分子鎖は第１の平面と交差する方向に配向されている。図１および図２は、前記繊維材料として繊維クロス１５を用いたエポキシ樹脂複合成形体１０を示す。尚、前記繊維材料として、繊維クロス１５の代わりに、あるいは繊維クロス１５に加えて単繊維の集合体（単繊維群）を用いてもよい。
【００４１】
エポキシ樹脂複合成形体１０は、板状の形状を有し、図６に示すように、エポキシ樹脂組成物１６と複数枚の繊維クロス１５とから形成されている。エポキシ樹脂複合成形体１０において、繊維クロス１５は、第１の平面、すなわち、本実施形態では成形体１の表面と平行になるように配置されている。さらに、エポキシ樹脂組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖は、第１の平面にほぼ直交する方向、すなわち、本実施形態においては、エポキシ樹脂複合成形体１０の厚み方向（図１のＺ方向）に配向されている。つまり、エポキシ樹脂の分子鎖は繊維クロス１５とほぼ直交するように配置されている。このエポキシ樹脂複合成形体１０では、繊維クロスが拡がる方向、すなわち第１の平面に平行な方向における熱膨張は繊維クロスによって抑制され、繊維クロスの厚み方向における熱膨張はエポキシ樹脂の分子鎖をその方向に配向させることによって低減されている。そのため、エポキシ樹脂複合成形体１０は、等方的に低減された熱膨張係数を有する。また、エポキシ樹脂の分子鎖は、繊維クロスの繊維や繊維間の空隙と比較すると非常に小さいため、その配向が繊維クロス１５（または単繊維群）によって阻害され難い。したがって、成形体内に繊維クロス１５（または単繊維群）を高密度に含有させることができる。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態の製造方法について説明する。まず、エポキシ樹脂複合成形体１０を形成するために用いるエポキシ樹脂と硬化剤とを混合してエポキシ樹脂組成物１６を調製する。次いで、図７に示すプリプレグ成形用金型２１を準備する。プリプレグ成形用金型２１の内部には、薄い平板形状に対応する形状を有するキャビティ２２が形成されている。図８に示すように、このキャビティ２２内に、繊維材料として、一枚の繊維クロス１５を該キャビティ２２の底面２２ａに沿うように、好ましくは、底面２２ａと平行になるように配置する。次いで、図９に示すように、エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に流し込み、繊維クロス１５にエポキシ樹脂組成物１６を含浸させる。
【００４３】
エポキシ樹脂組成物１６を含浸させる工程の間、またはその後で、減圧或いは加圧により、混入した気泡を除去する工程を加えることが好ましい。
エポキシ樹脂組成物１６が常温で粉体または固体である場合には、エポキシ樹脂組成物１６を含浸させる工程において、任意の加熱装置（図示せず）によって、エポキシ樹脂組成物１６は溶融状態に維持される。
【００４４】
次いで、エポキシ樹脂組成物１６の硬化反応が完全に進行してしまわないうちに、その金型２１内のエポキシ樹脂組成物を冷却して硬化反応の進行を停止させ、エポキシ樹脂組成物１６をＢステージ状態にする。尚、冷却方法および冷却温度などの条件は、第１実施形態の場合と同様である。これにより、図１０に示すような、繊維クロス１５に含浸したエポキシ樹脂組成物１６がＢステージ状態となったプリプレグ１８が得られる。このＢステージ状態のプリプレグ１８は、低温（例えば１０°Ｃ以下）にてその状態を維持したまま、すなわちエポキシ樹脂組成物の硬化反応がそれ以上ほとんど進行することなく、保存することが可能である。
【００４５】
プリプレグ１８において、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物の常温における状態は、使用するエポキシ樹脂および硬化剤の状態に依存する。例えば、使用したエポキシ樹脂および硬化剤が固体である場合には、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物も常温では固体となる。使用したエポキシ樹脂および硬化剤の少なくとも一方が常温で液体である場合には、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物は半固体、すなわち高粘度のペースト状態となることもある。
【００４６】
次に、図１１に示すように、得られたプリプレグ１８を、金型１１のキャビティ１２内に複数枚積層して配置する。図１５に示すように、金型１１のキャビティ１２内に配置されたプリプレグ１８を所定の温度で加熱、加圧しながら、金型１１の上下に磁場発生装置として配置された一対の永久磁石１３によって、プリプレグ１８に所定の磁束密度の磁場を印加する。これにより、エポキシ樹脂組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる。本実施形態においては、永久磁石１３によって発生する磁場の磁力線Ｍは、キャビティ１２の厚さ方向に一致するように、すなわち繊維クロス１５が拡がる平面にほぼ直交するように配置されている。従って、プリプレグ１８中のエポキシ樹脂の分子鎖は、キャビティ１２の厚さ方向、すなわち繊維クロスとほぼ直交する方向に配向される。この磁場印加の際、プリプレグ１８を構成するＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物は、任意の加熱装置（図示せず）により、液体状態にされる。ここで、前記エポキシ樹脂組成物は、第１実施形態の場合と同様に、その分子鎖の磁場配向が可能である液体状態にされることが必要である。
【００４７】
また、エポキシ樹脂組成物１６が分子内にメソゲン基を有するエポキシ樹脂を含有する場合には、前記配向工程において、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物は液晶状態に維持されることが好ましい。前記エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂が液晶状態を発現することにより、該エポキシ樹脂の分子鎖はより高度に配向され得る。
【００４８】
このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、すなわち前記磁場を印加したまま、引き続き加熱することにより、プリプレグ１８を完全に硬化させて、金型１１から取り出す。これにより、上述したエポキシ樹脂複合成形体１０を得ることができる。
【００４９】
第２実施形態において、プリプレグ１８中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる方法として、第１実施形態において挙げた方法と同様の配向方法を用いることができる。また、磁場発生装置の種類およびエポキシ樹脂組成物に印加する磁場の磁束密度の範囲についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００５０】
第２実施形態の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
・第２実施形態の製造方法では、エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物１６からエポキシ樹脂複合成形体を形成するために、繊維クロス１５に含浸したエポキシ樹脂組成物がＢステージ状態となったプリプレグ１８を形成する。Ｂステージ状態のプリプレグ１８は、低温にてその状態を維持したまま、すなわちエポキシ樹脂の硬化がそれ以
上ほとんど進行することなく、保存することが可能である。そのため、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を、フィルム状、シート状、およびブロック状などの用途に合った形状で、予め必要な数量だけ用意して保存することが可能となる。また、このようにプリプレグ１８を形成する工程と、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を磁場などによって配向させる工程とを時間的に分離して行うことができる。このため、後続の配向工程を急いで行う必要がなく、かつ容易に行うことができるため、配向工程における作業性が向上する。
【００５１】
・上記のように、配向工程の作業性が向上することによって、複数の複合成形体において、エポキシ樹脂の分子鎖をより均一に配向させることができる。その結果、エポキシ樹脂分子鎖の配向状態のばらつき、従って、エポキシ樹脂複合成形体１０のその配向方向における熱膨張係数のばらつきが低減される。よって、エポキシ樹脂複合成形体１０の生産性が向上する。
【００５２】
・第２実施形態の製造方法によれば、エポキシ樹脂組成物１６を繊維クロス１５に含浸させて、一旦、エポキシ樹脂組成物１６をＢステージ状態としてプリプレグ１８を形成する。したがって、繊維クロス１５はプリプレグ１８中において固定される。このプリプレグ１８を積層することによってエポキシ樹脂複合成形体１０を形成するため、エポキシ樹脂複合成形体１０中において、積層された繊維クロス１５はほぼ平行に配置され、かつその間隔はほぼ一定に保たれる。これにより、エポキシ樹脂複合成形体１０の熱膨張係数のばらつきを、特に繊維クロス１５の積層方向、すなわち、エポキシ樹脂複合成形体１０の厚み方向において、より低減することができる。
【００５３】
・第２実施形態では、エポキシ樹脂の分子鎖を磁場の印加によって配向させているので、前記分子鎖を高度に配向させることができるとともに、その配向方向を容易に制御することができる。したがって、第２実施形態の製造方法によれば、第１の平面に沿って配置された繊維と、第１の平面にほぼ直交するように高度に配向されたエポキシ樹脂の分子鎖とによって、熱膨張係数が等方的に低減されたエポキシ樹脂複合成形体を、作業性が良好でかつ生産性が高い方法で製造することができる。
【００５４】
・第２実施形態の製造方法によって得られるエポキシ樹脂複合成形体１０中、繊維クロス１５（または単繊維群）を成形体の表面（第１の平面）と平行になるように配置し、エポキシ樹脂の分子鎖をその表面に直交する方向、すなわち、成形体の厚み方向に配向させている。このように、エポキシ樹脂複合成形体１０のマトリックスであるエポキシ樹脂の分子鎖を繊維クロス１５（または単繊維群）と交わる方向に配向させることにより、繊維クロス１５（または単繊維群）が拡がる方向（表面に沿う方向）と、それと交わってエポキシ樹脂の分子鎖が延びる方向（厚み方向）の双方において、熱膨張を低減することが可能となる。また、エポキシ樹脂の分子鎖は、繊維クロスの繊維や繊維間の空隙と比較すると非常に小さいため、その配向が繊維クロス１５（または単繊維群）によって阻害され難い。したがって、成形体内に繊維クロス１５（または単繊維群）を高密度に含有させることができる。
【００５５】
第２実施形態の製造方法によって得られるエポキシ樹脂複合成形体１０は、各種複合材料、プリント配線基板、半導体パッケージ、筐体等の絶縁材に適用することができる。それにより、各種電子部品において、エポキシ樹脂と他の材料との熱膨張の差に起因するクラックの発生、界面剥離、配線の断線、ショートなどの問題及びそれに伴う特性低下を低減することができる。
【００５６】
なお、第２実施形態を以下のように変更して製造することもできる。
・エポキシ樹脂複合成形体１０において、繊維はその繊維軸（長軸）が第１の平面に沿
うように配向されていればよく、必ずしも第１の平面と平行である必要はない。また、エポキシ樹脂の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されていればよく、第１の平面に直交している必要はない。
【００５７】
・エポキシ樹脂複合成形体１０は、平板形状以外の任意の形状に成形されてもよい。
・繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。その場合には、例えば、単繊維はその繊維軸がエポキシ樹脂複合成形体１０の表面と平行な面内に配置され、かつ、好ましくは、単繊維の繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、エポキシ樹脂の分子鎖は成形体１の厚み方向（図１のＺ方向）に沿って配向される。この場合、上記製造方法において、プリプレグ１８を形成する際、単繊維群の繊維軸がキャビティ１２の底面１２ａに沿って、好ましくは平行に、かつ、各繊維の繊維軸が向かう方向はランダムとなるように、繊維群をキャビティ１２内に配置する。
【００５８】
・上記実施形態において、繊維クロス１５に加えて単繊維群を用いる場合、前記エポキシ樹脂組成物１６の代わりに、予め単繊維群を添加したエポキシ樹脂組成物を金型２１のキャビティ２２内に充填して、同組成物を繊維クロス１５に含浸させてプリプレグ１８を形成してもよい。この時、キャビティ２２の厚みと比べて、単繊維の方が長い場合には、各単繊維は、その繊維軸がキャビティ１２の底面に沿う方向に自動的に配向する。もちろん、流動場やせん断場などの外力によって、各単繊維の繊維軸をキャビティ１２の底面に沿う方向に配向させてもよい。
【００５９】
・繊維クロス１５の代わりに単繊維群を用いる場合には、前記エポキシ樹脂組成物１６の代わりに、予め単繊維群を添加したエポキシ樹脂組成物を金型２１のキャビティ２２内に充填してもよい。この時、キャビティ２２の厚みと比べて、単繊維の方が長い場合には、各単繊維は、その繊維軸がキャビティ１２の底面に沿って自発的に配向する。もちろん、流動場やせん断場などの外力によって、各単繊維の繊維軸をキャビティ１２の底面に沿う方向に配向させてもよい。次に、前記組成物を加熱溶融させたのち、冷却することにより、配向した繊維を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する。次に、少なくとも１枚の前記中間体を金型１１のキャビティ１２内に配置する。次に、上述のプリプレグ１８の配向工程と同様に、金型１１のキャビティ１２内に配置された前記中間体を所定の温度で加熱、加圧しながら、金型１１の上下に配置された一対の永久磁石１３によって、前記中間体に所定の磁束密度の磁場を印加する。これにより、前記中間体内のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる。このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、前記中間体を完全に硬化させて、金型１１から取り出す。これにより、同様のエポキシ樹脂複合成形体を得ることができる。
【００６０】
単繊維群を用いる場合、いずれの製造方法においても、エポキシ樹脂の分子鎖を磁場によって配向させる際に、エポキシ樹脂の分子鎖の配向方向と同一の方向に単繊維群をも配向させないように留意することが必要である。
【００６１】
・エポキシ樹脂複合成形体１０において、プリプレグ１８を成形体の厚み方向と平行に配置し、エポキシ樹脂の分子鎖を該成形体の表面と平行に配向させてもよい。この場合、上記製造方法において、磁力線Ｍがキャビティ１２内のエポキシ樹脂組成物１６の表面と平行になるように、一対の永久磁石１３を金型１１の両側方に対向させて配設する。
【００６２】
・前記永久磁石１３は、金型１１を挟むように一対配設されているが、一方の永久磁石１３を省略してもよい。
・前記永久磁石１３は、Ｓ極とＮ極とが互いに対向するように一対配設されているが、Ｓ極同士又はＮ極同士が対向するように配設してもよい。
【００６３】
・磁力線Ｍは、曲線状等であってもよい。また、磁力線Ｍが二方向以上に延びるように永久磁石１３を配設してもよい。さらに、磁力線Ｍ又は金型１１のいずれか一方を回転させてもよい。
【００６４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態は、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品として、図１３に示すプリント配線基板２０の製造方法を提供する。プリント配線基板２０は、第２実施形態の製造方法によって形成され得るエポキシ樹脂複合成形体１０と、エポキシ樹脂複合成形体１０を挟むように、該複合成形体１０の上下両面上に形成された導電層１４ａ，１４ｂとを備える。プリント配線基板２０において、エポキシ樹脂複合成形体１０中の繊維クロス１５は、該プリント配線基板２０の表面と平行になるように配置されている。また、エポキシ樹脂複合成形体１０中のエポキシ樹脂の分子鎖は、繊維クロス１５と直交する方向、すなわち、同基板２０の厚み方向に配向されている。これにより、プリント配線基板２０は、熱膨張係数が等方的に小さくなるように制御されている。
【００６５】
プリント配線基板２０を製造するための第３実施形態の製造方法は、上述した第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１０の製造方法において、金型１１のキャビティ１２内にプリプレグ１８（または中間体）を配置する工程の前、同工程の後、および同工程内の少なくともいずれかにおいて、図１４に示すように、例えば、金属箔からなる導電層１４ａをキャビティ１２の底面上に配置し、金属箔からなる導電層１４ｂを積層されたプリプレグ１８の最上面上に配置する。その後、図１２に示した第２実施形態の製造方法と同様に、磁場を印加することによって、プリプレグ１８（または中間体）中のエポキシ樹脂の分子鎖をプリプレグ１８（または中間体）の厚さ方向に配向させる。このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、すなわち前記磁場を印加したまま、引き続き加熱することによって、プリプレグ１８（または中間体）を完全に硬化させて、金型１１から取り出すことにより、上面および底面に導電層１４ａ，１４ｂが設けられたエポキシ樹脂複合成形体が得られる。さらに、導電層１４ａ，１４ｂを、例えば、エッチングなどの周知の方法によってパターンニングして回路を形成することによって、プリント配線基板２０を得ることができる。
【００６６】
第３実施形態においても、プリプレグ１８中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる方法として、第１実施形態において挙げた方法と同様の方法を用いることができる。また、磁場発生装置の種類およびエポキシ樹脂組成物に印加する磁場の磁束密度の範囲についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００６７】
第３実施形態においては、プリント配線基板の要求特性として、絶縁体部が電気的に高絶縁性であることが挙げられるため、前記エポキシ樹脂複合成形体１０内に配置された繊維クロス及び単繊維群も絶縁性であることが好ましい。導電層１４ａ，１４ｂとしては、金属箔、金属鍍金層、導電性ペースト層など、電気回路を形成可能なものが使用できる。
【００６８】
第３の実施形態によれば、エポキシ樹脂複合成形体を用いたプリント配線基板の製造に際し、第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法と同様の効果を得ることができる。従って、第３実施形態の製造方法によれば、上述したように熱膨張係数が等方的に低減されたエポキシ樹脂複合成形体１０を絶縁体とし、その絶縁体に導電層を設けたプリント配線基板２０を、作業性が良好でかつ生産性が高い方法で製造することができる。また、そのようなプリント配線基板２０は、導電層１４ａ，１４ｂと絶縁体（エポキシ樹脂複合成形体１０）との熱膨張の差に起因するクラックの発生、界面剥離、配線の断線、ショートなどの問題及びそれに伴う特性低下を低減し、スルーホール安定性を向上させることができるものである。
【００６９】
また、第３実施形態には、第２実施形態における変更に加えて、以下の変更を適用することも可能である。
・金属箔などからなる導電層は、１層でもよいし複数の層であってもよい。また、そのような導電層は、キャビティ１２の底面、上面、および積層したプリプレグ１８の間の少なくともいずれかに配置され得る。
【００７０】
・予めエポキシ樹脂複合成形体を製造し、接着層などを介して、金属箔などからなる導電層をエポキシ樹脂複合成形体に一体化させることによりプリント配線基板を形成してもよい。
【００７１】
・導電層として、金属箔の代わりに、金属鍍金層あるいは導電性ペースト層を用いてもよい。
第１〜第３実施形態の製造方法によって得られるエポキシ樹脂成形体１、エポキシ樹脂複合成形体１０およびプリント配線基板２０において、Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αは、０．５以上１．０未満の範囲にある。より詳細には、前記配向度αは、平均値で０．５以上１．０未満の範囲にあり、かつその標準偏差は０．０１０以下である（サンプル数：２０）。
【００７２】
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
（ただし、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表す。）
配向度αを求めるには広角Ｘ線回折測定（透過）を行う。Ｘ線回折装置において、試料にＸ線を照射すると、該試料中に含まれる粒子（分子鎖）に配向がある場合には同心弧状の回折パターン（デバイ環）が得られる。まず、成形体試料について、このデバイ環の中心から半径方向におけるＸ線回折強度分布を示す回折パターンを得る（図１５参照）。この回折パターンにおいて、横軸はＸ線の回折角度θの２倍の角度２θを示し、２θ＝２０度の位置に確認されるピークは、硬化したエポキシ樹脂の分子鎖間の距離を表すものと考えられている。
【００７３】
エポキシ樹脂のこの回折ピークの角度（ピーク散乱角）は、エポキシ樹脂の構造の違いやエポキシ樹脂組成物の配合の違いによって、約１５〜３０度の範囲となる場合もあるが、概ね２０度前後に現れる。測定角をこの回折ピークが得られた角度（ピーク散乱角）に固定して、方位角方向（デバイ環の周方向）に０°〜３６０°までの試料のＸ線回折強度分布を測定することにより、図１６に示すようなピーク散乱角における方位角方向のＸ線回折強度分布が得られる。この強度分布におけるピークが急峻であるほど、エポキシ樹脂の分子鎖が一定方向に高度に配向されていることを示している。従って、この方位角方向の強度分布において、ピーク高さの半分の位置における幅（半値幅Δβ）を求め、この半値幅Δβを上記式（１）に代入することによって、エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αを算出することができる。図１６に示す方位角方向の強度分布の場合、配向度αは０．７２である。
【００７４】
エポキシ樹脂の分子鎖の配向により、エポキシ樹脂成形体１の熱伝導率やエポキシ樹脂複合成形体１０の熱膨張係数をどの程度制御できるかは、配向度αの値に依存する。エポキシ樹脂成形体１およびエポキシ樹脂複合成形体１０において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αが前記範囲にある場合、その配向方向において、エポキシ樹脂成形体１の熱伝導率を向上させることができ、またエポキシ樹脂複合成形体１０の熱膨張係数を有意に低下させることができる。また、配向度αの標準偏差が上記範囲にあると、複数の成形体、複合成形体、および、プリント配線基板を生産した場合、複数の製品において、熱伝導率および熱膨張係数における上述の効果を安定して得ることができる。
【００７５】
本発明のエポキシ樹脂成形体１エポキシ樹脂複合成形体において、この配向度αが０．５未満であると、成形体の熱膨張係数が低下せず、十分な効果が得られない。一方、配向度αは、半値幅Δβが常に正の値を示すため、上記（１）式から１．０以上の値はとり得ない。
【００７６】
前記エポキシ樹脂複合成形体１０において、第１の平面、すなわち本実施形態においては、該複合成形体１０の表面に平行な方向、およびそれに直交する方向における熱膨張係数は、いずれも５×１０−６（上付きに変更のこと）〜５０×１０−６（／Ｋ）の範囲、より好ましくは、１０×１０−６〜４０×１０−６（／Ｋ）の範囲にあり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数とそれに直交する方向における熱膨張係数との差は、３０×１０−６（／Ｋ）以下である。さらに、前記熱膨張係数の標準偏差は、いずれも１．０以下である（サンプル数：２０）
以下、本発明の製造方法によって製造されるエポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体の各構成要素について詳述する。
【００７７】
＜エポキシ樹脂＞
エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、これらのハロゲン化物、これらの水素添加物等が挙げられる。これらの種類のエポキシ樹脂は、単独で用いても、二種類以上を組み合わせて用いてもかまわない。さらに、このようなエポキシ樹脂のなかでも、特に分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂（主鎖型液晶性エポキシ樹脂）を用いることが好ましい。分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂の液晶状態を利用することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を容易に配向させることができる。また、その配向度も容易に制御することも可能である。エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂のうち、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂の含有量は、５０重量％以上であることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
【００７８】
分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂としては、分子の主鎖にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂が特に好ましい。メソゲン基とは、液晶性を示す官能基を示し、具体的には、ビフェニル、シアノビフェニル、ターフェニル、シアノターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼン、アゾメチン、アゾキシベンゼン、スチルベン、フェニルシクロヘキシル、ビフェニルシクロヘキシル、フェノキシフェニル、ベンジリデンアニリン、ベンジルベンゾエート、フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、ベンゾイルアニリン、トラン等及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００７９】
エポキシ樹脂分子鎖内に含まれるこれらのメソゲン基の数は、少なくとも一つ以上であり、二つ以上であってもよい。また、メソゲン基とメソゲン基の間に脂肪族炭化水素基、脂肪族エーテル基、脂肪族エステル基、シロキサン結合等から構成される屈曲鎖（スペーサ）と呼ばれる柔軟構造部を有していてもよい。
【００８０】
このような液晶性エポキシ樹脂は、ある温度領域で液晶状態となり、部分的にメソゲン基が規則的に配列しやすい性質を有している。これらの液晶性は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法によって、液晶に固有の強い複屈折性の発現により確認することができる。液晶状態の種類としては、ネマティック、スメクティック、コレステリック、ディスコティック等のいずれの液晶状態を発現するものでもかまわない。なお、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂と、分子内にメソゲン基を含まないエポキシ樹脂とを混合して用いてもよい。
【００８１】
＜繊維材料＞
本発明のエポキシ樹脂複合成形体に用いられる繊維材料は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミックス繊維、有機繊維から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
【００８２】
また、繊維材料は、繊維クロスおよび単繊維群の少なくともいずれかであることが好ましい。また、単繊維の生産性や取り扱い、エポキシ樹脂組成物への配合のし易さなどを考慮すると、単繊維の直径は０．１〜３０μｍであり、繊維クロスにおける単繊維の織り密度は横糸・縦糸ともに、５〜５０本／２５ｍｍ程度が実用的に好ましい。
【００８３】
繊維クロス中の繊維は、エポキシ樹脂組成物が含浸し易いように、繊維同士が離間されて織成されていてもよい。また、縦糸と横糸の編みこむ数の割合についても、適宜調整しても構わない。また、繊維クロスは、フェルト布などのような繊維を高分子樹脂で固定した織布または不織布であっても構わない。
【００８４】
また、繊維クロスと単繊維群とを組み合わせて使用してもよい。さらに、２種類以上の繊維クロス及び単繊維群を併用してもよい。
また、繊維クロスおよび単繊維群のうち、少なくとも１種類の繊維クロスおよび単繊維群がエポキシ樹脂の分子鎖の配向方向と交わる方向に配置されていれば、他の繊維クロスおよび単繊維群は無配向であっても、エポキシ樹脂の分子鎖の配向方向と同一方向に配置されていても構わない。
【００８５】
ここで、繊維の異方性反磁性磁化率χａが大きい値であると、磁場雰囲気下で繊維は磁力線に平行あるいは直交する方向に大きな力を受ける。異方性反磁性磁化率χａとは、外部より磁場を印加することにより生じる、繊維の繊維軸方向の磁化率χ//から、繊維軸に直交する方向の磁化率χ⊥差し引いた反磁性磁化率の異方性を示す値である。この異方性反磁性磁化率χａが正の値を示す繊維、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維などは、磁場雰囲気下で、繊維軸が磁力線に沿って平行になるように力を受ける。また、エポキシ樹脂、特に主鎖型液晶性エポキシ樹脂の分子鎖も磁場雰囲気下で磁力線に沿って平行になるように力を受け、その方向に配向する。
【００８６】
このように、エポキシ樹脂の分子鎖も、磁力線と平行になるように配向する性質を有する。したがって、異方性反磁性磁化率χａが正の値を示す単繊維群を使用し、エポキシ樹脂の分子鎖を磁場によって配向させる場合には、磁場によって単繊維群がエポキシ樹脂の分子鎖の配向方向と同一の方向に配向されないように留意する必要がある。この方法としては、磁場によって配向され難い繊維、すなわち異方性反磁性磁化率χａ自体が小さい繊維を用いるか、あるいは、配向するのにより大きな力を必要とするように、長い繊維を用いる、凝集・密集している繊維を用いる、比重の高い繊維を用いる、もしくは高粘度のエポキシ樹脂組成物を使用するなどの方法が挙げられる。
【００８７】
＜エポキシ樹脂組成物＞
エポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体を形成するエポキシ樹脂組成物１６には、上述のエポキシ樹脂と、該エポキシ樹脂を反応硬化させるための硬化剤とが配合されている。配合される硬化剤の種類及び量、熱硬化条件については特に限定されるものではない。例えば、通常のアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、潜在性硬化剤、ポリメルカプタン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、イソシアネート類、ブロックイソシアネート等を用いることができる。それらの硬化剤は単独で使用してもよいし、２種以上混合して使用してもよい。また、これらの硬化剤の配合量は、通常これらの硬化剤が使用される際の使用量と同様である。
【００８８】
また、単繊維群を用いてエポキシ樹脂複合成形体を形成する場合には、エポキシ樹脂組
成物１６に単繊維群が添加されていてもよい。
さらに、エポキシ樹脂組成物は、上記エポキシ樹脂に加えて、他の反応硬化性樹脂を少量含有していてもよい。
【００８９】
また、エポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体における熱伝導率のさらなる向上、熱膨張係数のさらなる低減、並びに破壊靭性、曲げ強度、誘電率などの諸特性の向上を目的として、前記エポキシ樹脂組成物に充填剤を適量配合することも可能である。充填剤としては、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属水酸化物、金属炭酸化合物、金属被覆樹脂、樹脂フィラー、炭素繊維、ガラス繊維、ガラスビーズ、炭素系材料、タルク、クレー等が挙げられる。より詳細には、金属としては、銀、銅、金、白金、ジルコン等、金属酸化物としては酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等、金属窒化物としては窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等、金属炭化物としては炭化ケイ素等、金属水酸化物としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。エポキシ樹脂と充填剤との濡れ性の改善や、エポキシ樹脂と充填剤との界面を補強したり、エポキシ樹脂に対する充填剤の分散を促進したりするために、前記充填剤に通常のカップリング剤処理を施してもかまわない。
【００９０】
なお、エポキシ樹脂組成物には必要に応じて、硬化促進剤、硬化遅延剤、補強材、ゴムやエラストマー等の低応力化剤、顔料、染料、蛍光増白剤、分散剤、安定剤、紫外線吸収剤、エネルギー消光剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、難燃剤、消泡剤、可塑剤、溶剤等を添加することも可能である。
【００９１】
＜Ｂステージ状態＞
本発明において、Ｂステージ状態とは、エポキシ樹脂組成物中において、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応が一部進行した状態で停止された半硬化状態を示す。従って、エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にするとは、エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を一部進行させた状態で、その硬化反応を停止させて、該組成物を半硬化状態にすることを意味する。この硬化反応の反応進行率は、示差走査熱量分析によって、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させた場合の反応熱量Ｑ１と、未硬化状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させた場合の反応熱量Ｑ２とを測定することによって、下記式（２）から求められる。
【００９２】
反応進行率（％）＝｛（Ｑ２−Ｑ１）／Ｑ２｝×１００・・・（２）
本発明においてＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物における硬化反応進行率は７０％以下である。この硬化反応進行率が７０％以下であれば、その組成物に含まれるエポキシ樹脂の分子鎖の配向が可能となる。前記反応進行率は、好ましくは１０〜６０％、より好ましくは２０〜５６％である。反応進行率が７０％より高くなると、硬化反応が進行し過ぎているために、後の配向工程において十分な分子鎖の配向が得られず、所望の特性が得られない。また、反応進行率が低過ぎる場合には、後の配向工程における配向は可能であるが、そのようなＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物は、粘着性を有する状態となることがあり、使用する用途によっては作業性が悪化する。Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物の反応進行率は、エポキシ樹脂と硬化剤との反応温度や反応時間、反応後の冷却速度等により調整することができる。
【００９３】
また、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を保存する場合は、反応がそれ以上進行しない低温（例えば１０°Ｃ以下）で保存する必要がある。保存中にエポキシ樹脂の硬化反応が進行してしまうと、後の配向工程でエポキシ樹脂の分子鎖を配向させることが困難になるおそれがある。
【００９４】
＜プリプレグ＞
上記実施形態において、プリプレグ１８は、繊維クロスにエポキシ樹脂組成物を含浸させ、そのエポキシ樹脂組成物の硬化反応を一部進行させた後、硬化反応を停止し、前記エポキシ樹脂組成物を半硬化状態、すなわちＢステージ状態にした中間生成物である。
【００９５】
以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【実施例】
【００９６】
＜エポキシ樹脂成形体＞
（実施例１）
エポキシ樹脂として液晶性エポキシ樹脂であるテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテル（以下、液晶性エポキシ樹脂Ａとする）と、硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１：０．５のモル比で混合することによってエポキシ樹脂組成物１６を調製した。このエポキシ樹脂組成物１６を温度１７０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２に入れて溶融した後、２０℃に制御されたアルミ製の冷却板の上に金型１１を移動して冷却し、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を得た。次に、磁束密度５テスラの磁場中にて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、前記組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１７を完全に硬化させた。これにより、厚さ２ｍｍのシート状のエポキシ樹脂成形体１が得られた。なお、印加した磁場の磁力線の方向は、得られるシート状のエポキシ樹脂成形体１の厚み方向とした。
【００９７】
（実施例２）
実施例１と同一のエポキシ樹脂組成物１６を使用し、表１に記載の磁束密度に変更した以外は実施例１と同様にシートを作製した。
【００９８】
（実施例３）
エポキシ樹脂として液晶性エポキシ樹脂である１，５−ビス−［４−［２−アザ−２−（メチル−４−ヒドロキシフェニル）−ビニル］フェノキシ］ペンタンジグリシジルエーテル（以下、液晶性エポキシ樹脂Ｂとする）と、硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンを、１：０．５のモル比で混合することによってエポキシ樹脂組成物１６を調製した。このエポキシ樹脂組成物１６を温度１５０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２に入れて溶融した後、２０℃に制御されたアルミ製の冷却板の上に金型１１を移動して冷却し、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を得た。次に、磁束密度１０テスラの磁場中にて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を１０５℃で、時間にわたって加熱することにより、前記組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１７を完全に硬化させた。これにより、厚さ２ｍｍのシート状のエポキシ樹脂成形体１が得られた。
なお、印加した磁場の磁力線の方向は、得られるシート状のエポキシ樹脂成形体１の厚み方向とした。
【００９９】
（実施例４）
エポキシ樹脂として液晶性エポキシ樹脂であるジヒドロキシ−α−メチルスチルベンジグリシジルエーテル（以下、液晶性エポキシ樹脂Ｃとする）と硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンを、１：０．５のモル比で混合することによってエポキシ樹脂組成物１６を調製した。このエポキシ樹脂組成物１６を温度１５０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２に入れて溶融した後、２０℃に制御されたアルミ製の冷却板の上に金型１１を移動して冷却し、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を調製した。次に、磁束密度１０テスラの磁場中にて、Ｂステージ化した組成物１６を１５０℃で、１
時間にわたって加熱することにより、前記組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１７を完全に硬化させた。これにより、厚さ２ｍｍのシート状のエポキシ樹脂成形体１が得られた。なお印加した磁場の磁力線の方向は、得られるシート状のエポキシ樹脂成形体１の厚み方向とした。
【０１００】
（実施例５）
エポキシ樹脂として液晶性エポキシ樹脂である１，４−ビス−［４−（４−ヒドロキシベンゾエート）フェノキシ］ブタンジグリシジルエーテル（以下、液晶性エポキシ樹脂Ｄとする）と、硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンを、１モル：０．５モルで混合することによってエポキシ樹脂組成物１６を調製した。このエポキシ樹脂組成物１６を温度１５０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２に入れて溶融した後、２０℃に制御されたアルミ製の冷却板の上に金型１１を移動して冷却し、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を調製した。次に、磁束密度１０テスラの磁場中にて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を１５０℃で、３時間にわたって加熱することにより、前記組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１７を完全に硬化させた。これにより、厚さ２ｍｍのシート状のエポキシ樹脂成形体１が得られた。なお印加した磁場の磁力線の方向は、得られるシート状のエポキシ樹脂成形体１の厚み方向とした。
【０１０１】
（実施例６）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１７５℃とした以外は、実施例２と同様の材料、組成および方法でシート状のエポキシ樹脂成形体１を作製した。
【０１０２】
（実施例７）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１８０℃とした以外は、実施例２と同様の材料、組成および方法でシート状のエポキシ樹脂成形体１を作製した。
【０１０３】
（比較例１〜５）
実施例１〜５と同一の各エポキシ樹脂組成物を溶融した後、冷却せずに、エポキシ樹脂組成物が充填された金型を高温に維持したまま磁場中に移動させて、エポキシ樹脂の分子鎖の配向およびエポキシ樹脂組成物の完全硬化を行った。それ以外は、それぞれ実施例１〜５の条件および方法に従って、シート状の各エポキシ樹脂成形体を作製した。
【０１０４】
（比較例６）
比較例２と同一のエポキシ樹脂組成物に硬化遅延剤としてｐ−トルエンスルホン酸エチルエステルを５重量部添加した。この組成物を用いて、加熱時間（硬化時間）を２０分間とした以外は、比較例２と同様の条件および方法でシート状のエポキシ樹脂成形体を作製した。
【０１０５】
（比較例７）
実施例２と同一のエポキシ樹脂組成物を溶融する温度を１９０℃に変更した以外は、実施例２と同様にシート状のエポキシ樹脂成形体を作製した。
【０１０６】
実施例１〜５、比較例１〜７のエポキシ樹脂成形体の配向度αを理学電機株式会社製のＸ線回折装置（ＲＩＮＴ ＲＡＰＩＤ）を使用して、上述した方法によって算出した。実施例２のＸ線回折測定による赤道方向の回折パターンの一例を図１５に、回折ピーク角度２θ＝２０度における方位角分布の一例を図１６に示す。また、比較例１のＸ線回折測定による赤道方向の回折パターンの一例を図１７に、回折ピーク角度２θ＝２０度における方位角分布の一例を図１８に示す。測定は２０個の各成形体について行い、配向度αについて平均値と、ばらつきの指標として標準偏差を算出した。
【０１０７】
また、実施例１〜７、比較例１〜７について、厚さ方向の熱伝導率λをレーザーフラッシュ法で測定した。測定は２０個の成形体について行い、熱伝導率の平均値と、ばらつきの指標として標準偏差とを算出した。
【０１０８】
実施例１〜７、比較例１〜７について、配向度αおよび熱伝導率λの平均値および標準偏差を表１に示す。
【０１０９】
【表１】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜７では、いずれも得られたシートの配向度αの平均値が０．５以上であり、厚さ方向の熱伝導率λの平均値が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の優れた熱伝導性を有している。このように実施例１〜７では、高性能化された最近の電子部品に十分に対応できる熱伝導性シートを得ることができた。さらに、実施例１〜７の製造方法では、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を使用したため、作業に習熟せずとも比較的容易にエポキシ樹脂成形体を製造することができ、作業性は良好であった。また、配向度αおよび熱伝導率λの標準偏差が小さく、製造上のばらつきが少ないことを示しており、生産性は高かった。
【０１１０】
それに対し、比較例１〜５では、配向度αが０．５以上で、厚さ方向の熱伝導率λが０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導性を有したシートが得られているものの、エポキシ樹脂組成物をＢステージ化せずに、磁場を印加するために、金型を高温のまま移動させるなど、熟練を要する工程があるため、作業性に劣った。そのために配向度αおよび熱伝導率λのばらつきを示す標準偏差が大きな値を示しており、生産性が悪化している。また、比較例６では硬化遅延剤の効果により作業性は改善され、配向度αおよび熱伝導率λの標準偏差はやや小さくなった。しかしながら、硬化遅延剤を添加しない場合（実施例２）と比較して２倍の硬化時間を必要とするため、生産性は悪化した。
【０１１１】
また、比較例７では、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物においてエポキシ樹脂の硬化反応が進行しすぎているため、後の磁場印加工程でエポキシ樹脂の分子鎖を配向させることができず、十分な熱伝導率を有するシートが得られなかった。
【０１１２】
＜エポキシ樹脂複合成形体を用いたプリント配線基板＞
（実施例８）
第３実施形態の製造方法に従って、エポキシ樹脂複合成形体を絶縁層として用い、導電層として銅箔を使用したプリント配線基板を作製した。エポキシ樹脂として、分子の主鎖にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと、硬化剤として、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物１６を使用した。繊維クロス１５としては、ガラスクロスである旭ファイバーグラス製「ＭＳ１３０」（重量１０６ｇ／ｍ２、密度１９本／２５ｍｍ）を使用した。導電層１４ａ，１４ｂとしては、日鉱マテリアルズ製電解銅箔（厚さ１８μｍ）を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が８ｖｏｌ％となるように設定した。まず、１枚のガラスクロスに温度１７０℃に加熱して溶融させたエポキシ樹脂組成物１６を含浸させた後、直ちに冷却固化させることにより、ガラスクロスに含浸したエポキシ樹脂組成物がＢステージ状態となったプリプレグ１８を作製した。
【０１１３】
次に、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に３枚のプリプレグ１８をキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。さらに、そのプリプレグ１８の上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃で、１０分間にわたって加熱および加圧することによって、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、プリプレグ１８を完全に硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。印加した磁場の磁力線の方向は積層板の厚み方向とした。次に、その積層板にドリルによって穴径０．９ｍｍの穴を２００個形成し、各穴のランド径１．３ｍｍ、回路幅０．２ｍｍ，回路間隔を０．２ｍｍとなるように銅スルーホールメッキ処理を経て、回路を形成し、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１４】
（実施例９及び１０）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するプリプレグ１８の枚数（ガラスクロスの含有量）を変更した以外は、実施例８と同様の材料、組成、および方法で各プリント配線基板２０を作製した。
【０１１５】
（実施例１１）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するプリプレグ１８の枚数（ガラスクロスの含有量）および磁束密度を変更した以外は、実施例８と同様の材料、組成、および方法でプリント配線基板２０を作製した。
【０１１６】
（実施例１２）
実施例８と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合した。その混合物に、実施例６〜９のガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（繊維長３ｍｍ）を添加して、エポキシ樹脂組成物１６を調製した。ガラス繊維の添加量は、成形体におけるガラス繊維含有量が２１ｖｏｌ％となるように設定した。前記導電層１４ａ，１４ｂとして実施例１と同一の銅箔を使用した。まず、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２の中に充填し加熱溶融した後、すぐに冷却固化させて、ガラス繊維を含有したＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなるシート状の中間体を得た。次に、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に前記中間体を重ね
て配置し、さらにその上に別の銅箔を積層した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記中間体を１７０℃、１０分間にわたって加熱することにより、該中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、該中間体を完全に硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板が得られた。印加した磁場の磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例６との同様の方法で、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１７】
（実施例１３）
実施例８と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合してエポキシ樹脂組成物１６を調製した。実施例８〜１１で使用したガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（長さ３０ｍｍ）を使用した。導電層１４ａ，１４ｂとしては、日鉱マテリアルズ製電解銅箔（厚さ１８μｍ）を使用した。使用するガラス繊維の量は、成形体におけるガラス繊維含有量が１７ｖｏｌ％となるように設定した。まず、金型１１のキャビティ１２内にガラス繊維の繊維軸が、キャビティ１２の底面に沿ってランダムな方向を向くように配置した。そのキャビティの中に１７０℃で加熱溶融したエポキシ樹脂組成物１６を注入し、エポキシ樹脂組成物１６をガラス繊維に含浸させた後、直ちに冷却固化させて、ガラス繊維に含浸したエポキシ樹脂がＢステージ状態となったプリプレグ１８を作製した。次に、このプリプレグ１８を用いて、実施例１０と同様の方法で、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１８】
（実施例１４）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１７５℃とした以外は、実施例１０と同様の材料、組成および方法でプリント配線基板２０を作製した。
【０１１９】
（実施例１５）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１８０℃とした以外は、実施例１０と同様の材料、組成および方法でプリント配線基板２０を作製した。
【０１２０】
（比較例８）
実施例８と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラスクロスを用いて、プリプレグを作製しない方法で、プリント配線基板を作製した。金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に３枚のガラスクロスをキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填し、エポキシ樹脂組成物１６をガラスクロスに含浸させた後、そのエポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃で、１０分間にわたってエポキシ樹脂組成物１６を加熱することにより、該組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。印加した磁場の磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、実施例６と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１２１】
（比較例９及び１０）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を変更した以外は、比較例８と同様の方法で各プリント配線基板を作製した。
【０１２２】
（比較例１１）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）および磁束密度を変更した以外は、比較例８と同様の方法でプリント配線基板を作製した。
【０１２３】
（比較例１２）
実施例１０と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラス繊維を用いて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を作製しない方法で、プリント配線基板を作製した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填した後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、前記組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物を完全に硬化させた。これにより、厚み２ｍｍの積層板が得られた。印加した磁場の磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例６と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１２４】
（比較例１３）
実施例１１と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラス繊維を用いて、Ｂステージ化した組成物を作製しない方法で、プリント配線基板を作製した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その上にガラス繊維の繊維軸が銅箔の表面に沿ってランダムな方向を向くように配置した。そのキャビティ１２内に１７０℃で加熱溶融したエポキシ樹脂組成物１６を注入し、該エポキシ樹脂組成物１６をガラス繊維に含浸させた後、そのエポキシ樹脂組成物１６上にさらに別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、エポキシ樹脂組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例８と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１２５】
（比較例１４）
実施例８と同一のエポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１９０℃に変更した以外は、実施例８と同様の条件および方法でプリント配線基板を作製した。
【０１２６】
実施例８〜１５及び比較例８〜１４で得られたプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分についてエポキシ樹脂の配向度αを測定した。配向度αの測定は、実施例６〜１０および比較例８〜１３の各プリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分のみからなる試験片（厚さ２ｍｍ）を用いて、エポキシ樹脂の配向度αをＸ線回折装置（理学電機株式会社製「ＲＩＮＴ ＲＡＰＩＤ」）によって測定したＸ線回折パターンより求めた。測定は２０個のプリント配線基板について行い、配向度αの平均値と、ばらつきの指標として、その標準偏差を算出した。
【０１２７】
また、各実施例及び比較例で得られた各プリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分について、プリント配線基板の表面に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。熱膨張係数の測定は、各実施例および比較例のプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分のみからなる試験片（厚さ２ｍｍ）を用い、熱機械分析装置（株式会社島津製作所「ＴＭＡ−５０」）によって、荷重３ｇ、昇温速度１０°Ｃ／分にて行った。測定は２０個のプリント配線基板について行い、熱膨張係数の平均値と、ばらつきの指標として、その標準偏差を算出した。
【０１２８】
さらに、各プリント配線基板について、スルーホール信頼性試験を行った。各プリント配線基板をＪＩＳ−Ｃ００２５に準拠して、２６０°Ｃの油および２０°Ｃの水中へ、それぞれ１０秒間ずつ浸漬させることを１サイクルとした。このサイクルを繰り返して、断線が発生するまでのサイクル数を計測した。この試験を２０個のプリント配線基板について行い、サイクル数の平均値と、ばらつきの指標として、その標準偏差を算出した。
【０１２９】
実施例８〜１５及び比較例８〜１４において得られたプリント配線基板について、上記測定値および試験結果を表２に示す。
【０１３０】
【表２】
表２の結果から明らかなように、実施例８〜１５では、得られた基板の配向度αの平均値が０．５以上であり、かつその標準偏差はいずれも０．０１以下の低い値を示した。また、基板の表面に沿う方向と、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させた厚み方向の双方において、平均的に低い熱膨張係数を示すとともに、それらの標準偏差はいずれも１．０以下の低い値を示した。スルーホール信頼性についても十分なサイクル数であった。各標準偏差が小さいことから、実施例８〜１５で得られたプリント配線基板では、製造上のばらつきが小さいことから、実施例８〜１５の製造方法は生産性が高いことが分かる。つまり、実施例８〜１５の製造方法によって、熱膨張係数が小さく等方的に制御され、スルーホールにおける熱応力が低減されたプリント配線基板を安定して製造することができた。さらに
、Ｂステージ状態のプリプレグまたは中間体を使用したため、作業に習熟せずとも、比較的容易にエポキシ樹脂複合成形体を製造することができ、作業性は良好であった。また、実施例８〜１１によるプリント配線基板の断面を顕微鏡で観察したところ、ガラスクロスが均等に積層されていた。
【０１３１】
一方、比較例８〜１３においては、配向度は０．５以上で、熱膨張係数の平均値は小さく等方的であり、スルーホール信頼性試験の平均サイクル数は十分な回数となっている。しかしながら、それぞれの標準偏差が大きく、熱膨張性係数およびサイクル数にばらつきが生じている。従って、比較例８〜１２においては、熱膨張係数が小さく等方的に制御され、スルーホールにおける熱応力が低減されたプリント配線基板を安定して生産することはできなかった。また、実施例８〜１５のプリプレグまたはＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物を使用した場合と比べ、高温の金型を磁場装置内に移動させるなどの熟練を要する工程があるために作業性に劣った。さらに、比較例８〜１１によるプリント配線基板の断面を観察したところ、プリント配線基板の内部でガラスクロスが偏って積層されていた。
比較例１４においては、Ｂステージ状態のプリプレグにおいてエポキシ樹脂の硬化反応が進行しすぎていたため、後の磁場印加工程においてエポキシ樹脂の分子鎖を配向させることができなかった。そのため、厚さ方向の熱膨張係数を十分に低下させることができず、スルーホール信頼性試験においても十分なサイクル数を得ることができなかった。
【０１３２】
＜エポキシ樹脂複合成形体＞
（実施例１６）
第２実施形態の製造方法に従って、エポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。エポキシ樹脂として、分子の主鎖にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと、硬化剤として、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物１６を使用した。繊維クロス１５としては、ガラスクロスである旭ファイバーグラス製「ＭＳ１３０」（重量１０６ｇ／ｍ２、密度１９本／２５ｍｍ）を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が８ｖｏｌ％となるように設定した。まず、１枚のガラスクロスに温度１７０℃に加熱して溶融させたエポキシ樹脂組成物１６を含浸させた後、直ちに冷却固化させることにより、ガラスクロスに含浸したエポキシ樹脂組成物がＢステージ状態となったプリプレグ１８を作製した。
【０１３３】
次に、金型１１のキャビティ１２内に３枚のプリプレグ１８を、キャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃で、１０分間にわたって加熱および加圧することによって、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、プリプレグ１８を完全に硬化させた。それにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体１０を得た。尚、印加した磁場の磁力線の方向はエポキシ樹脂複合成形体１０の厚み方向に一致するように設定した。
【０１３４】
（実施例１７及び１８）
キャビティ１２内に配置するプリプレグ１８の枚数（ガラスクロスの含有量）を３枚から５枚または１０枚に変更した以外は、実施例１６と同様の材料、組成、および方法で各エポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１３５】
（実施例１９）
キャビティ１２内に配置するプリプレグ１８の枚数（ガラスクロスの含有量）を１０枚に変更し、磁束密度を５テスラに変更した以外は、実施例１６と同様の材料、組成、および方法でエポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１３６】
（実施例２０）
実施例１６と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合した。その混合物に、実施例１６〜１９のガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（繊維長３ｍｍ）を添加して、エポキシ樹脂組成物１６を調製した。ガラス繊維の添加量は、成形体におけるガラス繊維含有量が２１ｖｏｌ％となるように設定した。まず、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２の中に充填し加熱溶融した後、すぐに冷却固化させて、ガラス繊維を含有したＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなるシート状の中間体を得た。次に、金型１１のキャビティ１２内に前記中間体を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記中間体を１７０℃、１０分間にわたって加熱することにより、該中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、該中間体を完全に硬化させた。それにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体１０が得られた。尚、印加した磁場の磁力線の方向はエポキシ樹脂複合成形体１０の厚み方向と一致するように設定した。
【０１３７】
（実施例２１）
実施例１６と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合してエポキシ樹脂組成物１６を調製した。実施例１６〜１９で使用したガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（長さ３０ｍｍ）を使用した。使用するガラス繊維の量は、成形体におけるガラス繊維含有量が１７ｖｏｌ％となるように設定した。まず、金型１１のキャビティ１２内にガラス繊維の繊維軸が、キャビティ１２の底面に沿ってランダムな方向を向くように配置した。そのキャビティの中に１７０℃で加熱溶融したエポキシ樹脂組成物１６を注入し、エポキシ樹脂組成物１６をガラス繊維に含浸させた後、直ちに冷却固化させて、ガラス繊維に含浸したエポキシ樹脂組成物がＢステージ状態となったプリプレグ１８を作製した。次に、このプリプレグ１８を用いて、実施例８と同様の方法で、エポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１３８】
（実施例２２）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１７５℃とした以外は、実施例１８と同様の材料、組成および方法でエポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１３９】
（実施例２３）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１８０℃とした以外は、実施例１８と同様の材料、組成および方法でエポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１４０】
（比較例１５）
実施例１６と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラスクロスを用いて、プリプレグを作製しない方法で、エポキシ樹脂複合成形体を作製した。金型１１のキャビティ１２内に３枚のガラスクロスをキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填し、エポキシ樹脂組成物１６をガラスクロスに含浸させた。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃で、１０分間にわたってエポキシ樹脂組成物１６を加熱することにより、該組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体を得た。印加した磁場の磁力線の方向は得られるエポキシ樹脂複合成形体の厚み方向と一致するように設定した。
【０１４１】
（比較例１６及び１７）
キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を３枚から５
枚（比較例１６）または１０枚（比較例１７）に変更した以外は、比較例１５と同様の方法で各エポキシ樹脂複合成形体を作製した。
【０１４２】
（比較例１８）
キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を１０枚に変更し、磁束密度を５テスラに変更した以外は、比較例１５と同様の方法でエポキシ樹脂複合成形体を作製した。
【０１４３】
（比較例１９）
実施例１８と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラス繊維を用いて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を作製しない方法で、エポキシ樹脂複合成形体を作製した。まず、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、前記組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物を完全に硬化させた。これにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体が得た。印加した磁場の磁力線の方向は得られるエポキシ樹脂複合成形体の厚み方向と一致するように設定した。
【０１４４】
（比較例２０）
実施例１９と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラス繊維を用いて、Ｂステージ化した組成物を作製しない方法で、エポキシ樹脂複合成形体を作製した。まず、金型１１のキャビティ１２内に、ガラス繊維の繊維軸がキャビティ１２の底面に沿ってランダムな方向を向くように配置した。そのキャビティ１２内に１７０℃で加熱溶融したエポキシ樹脂組成物１６を注入し、該エポキシ樹脂組成物１６をガラス繊維に含浸させた。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、エポキシ樹脂組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体を得た。印加した磁場の磁力線の方向は得られるエポキシ樹脂複合成形体の厚み方向と一致するように設定した。
【０１４５】
（比較例２１）
実施例１０と同一のエポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１９０℃に変更した以外は、実施例１０と同様の条件および方法でエポキシ樹脂複合成形体を作製した。
【０１４６】
実施例１６〜２３で得られたエポキシ樹脂複合成形体１０について、第２実施形態において記載した方法により、エポキシ樹脂の配向度α、並びにエポキシ樹脂複合成形体の表面に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。その結果、実施例１６〜２３のエポキシ樹脂複合成形体の配向度αおよび熱膨張係数について、対応する第２実施形態の実施例８〜１５のプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分における測定値とほぼ同様の値が得られた。従って、実施例１６〜２３で得られたエポキシ樹脂複合成形体１０は、実施例８〜１５のプリント配線基板と同様に、製造上のばらつきが小さい。従って、実施例１６〜２３の製造方法は、生産性が高いことが分かる。つまり、実施例１６〜２３の製造方法によって、熱膨張係数が小さく等方的に制御されたエポキシ樹脂複合成形体１０を安定して製造することができた。さらに、Ｂステージ状態のプリプレグまたは中間体を使用したため、作業に習熟せずとも、比較的容易にエポキシ樹脂複合成形体を製造することができ、作業性は良好であった。また、実施例１６〜１９によるプリント配線基板の断面を顕微鏡で観察したところ、ガラスクロスが均等に積層されていた。
比較例１５〜２１で得られたエポキシ樹脂複合成形体についても、第２実施形態において記載した方法により、エポキシ樹脂の配向度α、並びにエポキシ樹脂複合成形体の表面
に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。その結果、比較例１５〜２１のエポキシ樹脂複合成形体の配向度αおよび熱膨張係数について、対応する第２実施形態の比較例８〜１４のプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分における測定値とほぼ同様の値が得られた。つまり、比較例１５〜２０においては、対応する第２実施形態の比較例８〜１３の場合と同様に、配向度αおよび熱膨張係数の平均値は所望の範囲であったが、それらの標準偏差が大きかった。従って、比較例１５〜２０においては、熱膨張係数が小さく等方的に制御されたエポキシ樹脂複合成形体を安定して生産することはできなかった。また、実施例１６〜２３のプリプレグまたはＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物を使用した場合と比べ、磁場を印加するために、高温の金型を磁場装置内に移動させるなどの熟練を要する工程があるために作業性に劣った。さらに、比較例１５〜１８によるエポキシ樹脂複合成形体の断面を観察したところ、該複合成形体の内部でガラスクロスが偏って積層されていた。また、比較例２１のエポキシ樹脂複合成形体では、第２実施形態の比較例１４のプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分の場合と同様に、Ｂステージ状態のプリプレグにおけるエポキシ樹脂の硬化反応が進行しすぎていたため、後の磁場印加工程においてエポキシ樹脂の分子鎖を配向させることができなかった。その結果、比較例２１のエポキシ樹脂複合成形体では、厚さ方向の熱膨張係数を十分に低下させることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】第１実施形態および第２実施形態の製造方法により得られるエポキシ樹脂成形体及びエポキシ樹脂複合成形体を示す斜視図。
【図２】第１実施形態のエポキシ樹脂成形体の製造方法を示す概略図。
【図３】第１実施形態のエポキシ樹脂成形体の製造方法を示す概略図。
【図４】第１実施形態のエポキシ樹脂成形体の製造方法を示す概略図。
【図５】第１実施形態のエポキシ樹脂成形体の製造方法を示す概略図。
【図６】第２実施形態により得られるエポキシ樹脂複合成形体を示す断面図。
【図７】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図８】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図９】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図１０】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図１１】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図１２】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図１３】第３実施形態の製造方法により得られるプリント配線基板を示す断面図。
【図１４】第３実施形態のプリント配線基板の製造方法を示す概略図。
【図１５】実施例２で得られるエポキシ樹脂成形体のデバイ環の半径方向におけるＸ線回折強度分布の一例を示すＸ線回折パターン。
【図１６】実施例２で得られるエポキシ樹脂成形体の方位角方向の強度分布の一例を示すグラフ。
【図１７】比較例１で得られるエポキシ樹脂成形体のデバイ環の半径方向におけるＸ線回折強度分布の一例を示すＸ線回折パターン。
【図１８】比較例１で得られるエポキシ樹脂成形体の方位角方向の強度分布の一例を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１４８】
１…エポキシ樹脂成形体、１０…エポキシ樹脂複合成形体、１１，２１…金型、１２，２２…キャビティ、１４ａ，１４ｂ…導電層、１６…エポキシ樹脂組成物、１８…プリプレグ、２０…プリント配線基板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造方法に関し、そのような物品としては、エポキシ樹脂成形体、エポキシ樹脂複合成形体および該複合成形体を用いたプリント配線基板を対象とする。より詳細には、本発明は、熱伝導率などの特性がエポキシ樹脂の分子鎖の配向方向において改善されたエポキシ樹脂成形体の製造方法に関する。本発明はまた、熱膨張係数が等方的に小さくなるように制御されたエポキシ樹脂複合成形体および該複合成形体を用いたプリント配線基板の製造方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線基板やその基板上に実装される半導体パッケージの封止材などの電子部品の絶縁材料としては、エポキシ樹脂などからなる高分子組成物が使用されている。近年の電子機器の高性能化に伴い、電子素子の発熱量も増大しているため、これらの高分子組成物にも高い熱伝導性が求められている。
【０００３】
この問題に対処するため、一般に、エポキシ樹脂等に高い熱伝導性を有するセラミックスや金属などの充填剤を配合した複合材が用いられている。しかしながら、このような複合材は、必要とする熱伝導性を得るために充填材を大量に配合しなければならず、成形性に劣るという問題があった。
【０００４】
それに対し、特許文献１および特許文献２には、磁場を印加することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させて熱伝導率を向上させたエポキシ樹脂成形体およびその製造方法が開示されている。これにより充填材の配合量を少なくすることができ、成形性を損なわずに所望の熱伝導率を得ることができる。
【０００５】
また、プリント配線基板および電子部品には、エポキシ樹脂などの高分子材料の他に、金属、セラミックス、無機ガラス等の様々な異種材料が使用されている。異種材料同士が接合或いは隣接して配置された箇所においては、熱膨張係数の差によって、基板または電子部品自身あるいはそれらの界面に熱応力が発生する。特に、基板を形成するエポキシ樹脂などの高分子材料（室温における一般的な熱膨張係数：＞５×１０−５（／Ｋ））と配線材料に用いられる銅（室温における熱膨張係数：１．６５×１０−５（／Ｋ））等の金属とでは、熱膨張係数の差が大きい。そのため、エポキシ樹脂などの高分子材料および金属で構成される基板や電子部品では、発生する熱応力によって亀裂が生じたり、エポキシ樹脂などの高分子材料部分と金属部分との界面の剥離や配線の断線、ショート等のトラブルが起こって問題となっている。そこで、このような問題に対処するため、プリント配線基板として、一般に、ガラスクロスなどの基材にエポキシ樹脂や熱可塑性高分子などを含む高分子組成物を含浸させて乾燥したプリプレグと、銅箔とを加熱加圧して一体成形することによって形成される、銅張積層板が用いられている。その他にも、シリカなどの低膨張性の充填剤を配合した基板も提案されている。
【０００６】
近年のプリント配線基板の多層化、複雑化にともない、スルーホール信頼性確保などの目的で、特にプリント基板材料の厚み方向における熱膨張を抑えることが重要となってきている。しかしながら、上記のようなガラスクロス含浸エポキシプリント配線基板では、表面に沿う方向の熱膨張を低下させることは可能であるが、厚み方向における熱膨張は逆に増大する。また、シリカなどの低膨張性の充填剤を配合したエポキシプリント配線基板は、基板の熱膨張を等方的にある程度低下させることが可能であるが、十分ではなかった。
【０００７】
これに対し、本発明者らは、繊維クロスにエポキシ樹脂を含浸させた後、磁場など印加によって、エポキシ樹脂の分子鎖を繊維クロスの厚み方向に配向させることにより、等方的に熱膨張を低減させたエポキシ樹脂複合成形体が得られることを見出した。
【０００８】
しかしながら、上記のように分子鎖の配向を利用したエポキシ樹脂成形体やエポキシ樹脂複合成形体に用いられるエポキシ樹脂は高融点のものが多い。そのため、そのようなエポキシ樹脂を溶融させて硬化剤と混合してエポキシ樹脂組成物を調製する際に、エポキシ樹脂組成物の硬化反応が非常に迅速に進行する。従って、例えば、そのようなエポキシ樹脂組成物を用いて上記のエポキシ樹脂成形体を製造する場合、反応の進行によりエポキシ樹脂組成物の粘度が高くなりすぎてしまうと、磁場などの印加によるエポキシ樹脂の配向が困難となる。そのため、エポキシ樹脂と硬化剤との溶融混合によるエポキシ樹脂組成物の調製から、該組成物の注型、磁場印加によるエポキシ樹脂の配向までの工程を非常に短時間の間に行わなければならず、作業性に劣っていた。また、エポキシ樹脂組成物がその硬化反応の進行により高粘度となると、注型時に巻き込んだ気泡が抜け難くなり、内部に気泡を含んだ不均一な成形体を生じることがある。さらに、エポキシ樹脂の配向は、配向時のエポキシ樹脂組成物の粘度、すなわち該組成物の硬化反応の進行度に大きく影響されるので、上記のような作業性に劣る製造方法では、成形体におけるエポキシ樹脂の配向状態が一定にならず、熱伝導率等の特性のばらつきが大きくなり、生産性に劣っていた。硬化遅延剤などを使用すると硬化反応時間を長くすることはできるが、逆に生産効率が悪化するという問題があった。
【０００９】
また、繊維にエポキシ樹脂組成物を含浸させたエポキシ樹脂複合成形体を製造する場合には、上記の問題に加えて、繊維クロスにエポキシ樹脂を含浸させる工程において、繊維クロスの積層間隔が均一にならずに偏りを生じることがある。そのため、得られたエポキシ樹脂複合成形体において、意図した等方的な熱膨張係数が得られないことがあり、生産性に劣っていた。
【特許文献１】特開２００４−１７５９２６号公報
【特許文献２】特開２００４−３３１８１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明は、エポキシ樹脂成形体、並びにエポキシ樹脂複合成形体およびそれを用いたプリント基板などのエポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品を製造するにあたり、それらの製造方法を鋭意検討した結果、なされたものである。
【００１１】
本発明の目的とするところは、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造において、より作業性が良好で、生産性が高い製造方法を提供することにある。そのような物品としては、エポキシ樹脂の分子鎖の配向により、熱伝導率や熱膨張係数などの特性が制御されたエポキシ樹脂成形体、並びにエポキシ樹脂複合成形体および該複合成形体によって形成されたプリント配線基板を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造方法であって、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程と、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を加熱により液体状態とし、磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、該組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程と、その配向状態を維持したまま、前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させる工程とを含むことを要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の製造方法において、前記物品がエポキシ樹
脂成形体であることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の製造方法において、前記物品が、前記エポキシ樹脂組成物と繊維材料とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であり、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物を、第１の平面に沿って配置された繊維材料に含浸させる工程をさらに有し、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、前記繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、プリプレグを形成する工程を含み、前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、複数の前記プリプレグを金型のキャビティ内に積層する工程と、前記プリプレグに磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含むことを要旨とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の製造方法において、前記物品が、前記エポキシ樹脂組成物と繊維材料とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であり、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物に繊維材料を添加する工程と、その繊維材料が添加されたエポキシ樹脂組成物を、繊維材料が第１の平面に沿って配置されるように、金型のキャビティ内に注入する工程をさらに有し、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、繊維材料が第１の平面に沿って配置されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、前記繊維材料を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する工程からなり、前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、前記中間体を金型のキャビティ内に配置する工程と、前記中間体に磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含むことを要旨とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記物品が、エポキシ樹脂組成物および繊維材料からなるエポキシ樹脂複合成形体と、該エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに設けられた導電層とを備えるプリント配線基板であり、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物を、第１の平面に沿って配置された繊維材料に含浸させる工程をさらに有し、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、前記繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、プリプレグを形成する工程を含み、前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、複数の前記プリプレグを金型のキャビティ内に積層する工程と、前記プリプレグに磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含み、前記積層する工程の前、積層する工程中、積層する工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、前記複数のプリプレグの少なくとも１枚のプリプレグの少なくとも一面上に前記導電層を設ける工程をさらに含むことを要旨とする。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、前記物品が、エポキシ樹脂組成物および繊維材料からなるエポキシ樹脂複合成形体と、該エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに設けられた導電層とを備えるプリント配線基板であり、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物に繊維材料を添加する工程と、その繊維材料が添加されたエポキシ樹脂組成物を、繊維材料が第１の平面に沿って配置されるように、金型のキャビティ内に注入する工程をさらに有し、前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、繊維材料が第１の平面に沿って配置されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、前記繊維材料を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する工程からなり、前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、前記中間体を金型のキャビティ内に配置する工程と、前記中間体に磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記中間体中のエポキシ樹
脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含み、前記積層する工程の前、積層する工程中、積層する工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、前記複数のプリプレグの少なくとも１枚のプリプレグの少なくとも一面上に前記導電層を設ける工程をさらに含むことを要旨とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の製造方法において、前記Ｂステージ状態にする工程は、前記エポキシ樹脂組成物を冷却することによって行われることを要旨とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の製造方法において、前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物におけるエポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応の進行度は、７０％以下であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エポキシ樹脂の分子鎖の配向により熱伝導性や熱膨張係数などの特性が改善されたエポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体、並びにそれらを用いたプリント配線基板の製造に際し、作業性および生産性を向上することができる。特に、本発明の方法によって得られたエポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体において、熱伝導性や熱膨張係数などの特性のばらつきを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態は、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品として、図１に示すエポキシ樹脂成形体１を製造する方法を提供する。エポキシ樹脂成形体１は、板状の形状を有し、エポキシ樹脂の分子鎖がその厚み方向、すなわち図１のＺ軸線方向に配向されている。このエポキシ樹脂成形体１は、エポキシ樹脂の分子鎖が一定方向、すなわち該成形体の厚み方向に配向されることにより、その配向方向（図１のＺ軸線方向）において極めて高い熱伝導率を有する。
【００２１】
次に、エポキシ樹脂成形体１を形成するための第１実施形態の製造方法について、図２〜図５を用いて説明する。まず、エポキシ樹脂成形体１を形成するために用いるエポキシ樹脂と硬化剤とを混合してエポキシ樹脂組成物１６を調製する。次に、例えば、図２に示すように、エポキシ樹脂成形体１の平板形状に対応した形状を有するキャビティ１２が形成された金型１１を準備する。次いで、図３に示すように、エポキシ樹脂組成物１６を、金型１１の内部のキャビティ１２内に充填する。ここで、必要に応じて、金型１１は加熱装置（図示せず）によって加熱される。エポキシ樹脂組成物１６が常温で粉体または固体である場合には、該エポキシ樹脂組成物１６はキャビティ１２内において前記加熱装置によって溶融状態に維持される。次いで、エポキシ樹脂組成物１６の硬化反応が完全に進行してしまわないうちに、金型１１内のエポキシ樹脂組成物１６を冷却して、硬化反応の進行をほぼ停止させて、エポキシ樹脂組成物１６を半硬化状態、すなわちＢステージ状態にする。エポキシ樹脂組成物１６をＢステージ状態にするには、エポキシ樹脂組成物１６を、数分、好ましくは１〜２分の間に、少なくとも２０〜２５°Ｃ程度まで冷却することが好ましい。冷却する方法としては、例えば、金型１１を冷却板上に配置することなどが挙げられる。そのような冷却板の表面温度は、２０〜２５°Ｃ程度であってもよいし、それよりも低い温度に維持されていてもよい。これにより、図４に示す、すなわちＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を得ることができる。
【００２２】
エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２に充填する工程の間、またはその後で、減圧或いは加圧により、エポキシ樹脂組成物１６に混入した気泡を除去する工程を加えることが好ましい。
【００２３】
金型１１からＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を取り出す。このＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７の常温における状態は、使用するエポキシ樹脂および硬化剤の状態に依存する。例えば、使用したエポキシ樹脂および硬化剤が固体である場合には、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７も常温では固体となる。使用したエポキシ樹脂および硬化剤の少なくとも一方が常温で液体である場合には、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は半固体、すなわち高粘度のペースト状態となることもある。いずれの場合であっても、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、必要に応じて、低温（例えば１０°Ｃ以下）にてその状態を維持したまま、すなわち硬化反応がそれ以上ほとんど進行することなく、保存しておくことができる。
【００２４】
次に、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を任意の成形装置の金型１１にキャビティ１２内に配置する。次に、図５に示すように、金型１１の上下に磁場発生装置として配置された一対の永久磁石１３によって、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７に所定の磁束密度の磁場を印加する。これにより、エポキシ樹脂組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる。磁場を印加する際、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、加熱装置（図示せず）により加熱されて液体状態にされている。このとき、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、該組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖が外力によって移動可能である、すなわち、同分子鎖が磁場によって配向可能である液体状態であることが必要である。
【００２５】
エポキシ樹脂に磁場を印加すると、エポキシの分子鎖ではその軸線方向に沿った磁化率が大きいため、その分子鎖が磁力線と平行になるように配向する。本実施形態においては、永久磁石１３によって発生する磁場の磁力線Ｍは、キャビティ１２の厚さ方向に一致するように配置されている。従って、エポキシ樹脂組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖は、キャビティの厚さ、すなわち得られるエポキシ樹脂成形体の厚さ方向に配向される。
【００２６】
エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる方法としては、磁場の他に、電場およびせん断場のうちのいずれかを用いる方法を用いることもできる。しかしながら、これらの配向方法の中でも、配向する方向を容易に制御できることから、磁場による配向方法が好ましい。また、必要に応じて、上記の配向方法を併用することもできる。
【００２７】
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程において、エポキシ樹脂組成物１７が分子内にメソゲン基を有するエポキシ樹脂を含有する場合には、エポキシ樹脂組成物１７は、キャビティ１２内で前記配向工程において液晶状態に維持されることが好ましい。前記エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂が液晶状態を発現することにより、該エポキシ樹脂の分子鎖はより高度に配向され得る。
【００２８】
次に、このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、すなわち前記磁場を印加した状態で引き続き加熱することによって、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を完全に硬化させて、金型１１から取り出す。それにより、図１に示したエポキシ樹脂成形体１が得られる。
【００２９】
上記実施形態において、前記成形装置としては、トランスファー成形装置、プレス成形装置、注型成形装置、射出成形装置、押出成形装置等のエポキシ樹脂の成形が可能である装置を用いることができる。Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、シート状、フィルム状、ブロック状、粒状、棒状、チューブ状、繊維状等の様々な形状のエポキシ樹脂成形体に成形することができる。
【００３０】
前記磁場を発生する磁場発生装置としては、永久磁石、電磁石、超電導磁石、コイル等
が挙げられる。
エポキシ樹脂組成物に印加する磁場の磁束密度は、好ましくは０．２〜２０テスラ（Ｔ）、さらに好ましくは０．５〜１５Ｔ、最も好ましくは１〜１０Ｔである。この磁束密度が０．２Ｔ未満であると、エポキシ樹脂の剛直な分子鎖を十分に配向させることができず、熱伝導率の向上や熱膨張係数の低下が不十分となる。一方、磁束密度が２０Ｔを超える磁場は、実用上得られ難い。この磁束密度の範囲が０．２〜２０Ｔであると、配向方向で熱伝導率が高く、熱膨張係数の低いエポキシ樹脂複合成形体が得られるとともに、実用的である。
【００３１】
第１実施形態の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
・第１実施形態では、エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物１６を半硬化状態で冷却することにより、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を形成する。Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７は、低温にてその状態を維持したまま、すなわちエポキシ樹脂の硬化がそれ以上ほとんど進行することなく、保存することが可能である。従って、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を、フィルム状、シート状、およびブロック状などの用途に合った形状で、予め必要な数量だけ用意して保存することが可能となる。また、このようにエポキシ樹脂組成物の調製および該エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程と、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物においてエポキシ樹脂の分子鎖を磁場などによって配向させる工程とを時間的に分離して行うことができる。このため、後続の配向工程を急いで行う必要がなく、容易に行うことができるため、配向工程における作業性が向上する。
【００３２】
・上記のように、配向工程の作業性が向上することによって、複数の成形体において、エポキシ樹脂の分子鎖をより均一に配向させることができる。その結果、エポキシ樹脂分子鎖の配向状態のばらつき、従って、その配向方向における成形体の熱伝導率のばらつきが低減される。よって、該エポキシ成形体の生産性が向上する。
【００３３】
・第１実施形態では、エポキシ樹脂の分子鎖を磁場の印加によって配向させているので、前記分子鎖を高度に配向させることができるとともに、その配向方向を容易に制御することができる。
【００３４】
したがって、第１実施形態の製造方法によれば、エポキシ樹脂の分子鎖が高度に配向することによって、その配向方向における熱伝導性などの特性が改善されたエポキシ樹脂成形体を、作業性が良好でかつ生産性が高い方法で製造することができる。
【００３５】
第１実施形態の製造方法によって得られるエポキシ樹脂成形体１は、半導体パッケージなどの封止材、ヒートパイプ、放熱板、熱拡散板、熱伝導性接着層、モータや発電機の絶縁層等の放熱部材に適用することができ、各種電子部品等で発生する熱を伝導伝熱させ、外部に放熱することができるものである。
【００３６】
第１実施形態は以下のように変更することも可能である。
・エポキシ樹脂成形体１は、平板形状以外の任意の形状に成形されてもよい。
・エポキシ樹脂成形体１の熱伝導率をさらに向上させるために、エポキシ樹脂組成物１６に、熱伝導性充填材を適量添加することも可能である。
【００３７】
・Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程にて使用する金型は、エポキシ樹脂組成物１６をＢステージ状態にする工程にて使用する金型と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３８】
・エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に充填してＢステージ状態のエポキシ樹
脂組成物１７を形成する際に、金型１１に磁場を印加して、予め、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させておいてもよい。この場合、磁場配向したＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物を加熱により完全に硬化させる際には、再び同様に磁場を印加してその配向状態を維持する必要がある。
【００３９】
・前記永久磁石１３は、金型１１を挟むように一対配設されているが、一方の永久磁石１３を省略してもよい。
・前記永久磁石１３は、Ｓ極とＮ極とが互いに対向するように一対配設されているが、Ｓ極同士又はＮ極同士が対向するように配設してもよい。
・磁力線Ｍは、曲線状等であってもよい。
【００４０】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態は、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品として、エポキシ樹脂組成物と繊維材料とからなるエポキシ樹脂複合成形体を製造する方法を提供する。エポキシ樹脂複合成形体は、第１の平面（例えば、該成形体の表面）に沿って配置された繊維材料と該繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物とからなり、エポキシ樹脂の分子鎖は第１の平面と交差する方向に配向されている。図１および図２は、前記繊維材料として繊維クロス１５を用いたエポキシ樹脂複合成形体１０を示す。尚、前記繊維材料として、繊維クロス１５の代わりに、あるいは繊維クロス１５に加えて単繊維の集合体（単繊維群）を用いてもよい。
【００４１】
エポキシ樹脂複合成形体１０は、板状の形状を有し、図６に示すように、エポキシ樹脂組成物１６と複数枚の繊維クロス１５とから形成されている。エポキシ樹脂複合成形体１０において、繊維クロス１５は、第１の平面、すなわち、本実施形態では成形体１の表面と平行になるように配置されている。さらに、エポキシ樹脂組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖は、第１の平面にほぼ直交する方向、すなわち、本実施形態においては、エポキシ樹脂複合成形体１０の厚み方向（図１のＺ方向）に配向されている。つまり、エポキシ樹脂の分子鎖は繊維クロス１５とほぼ直交するように配置されている。このエポキシ樹脂複合成形体１０では、繊維クロスが拡がる方向、すなわち第１の平面に平行な方向における熱膨張は繊維クロスによって抑制され、繊維クロスの厚み方向における熱膨張はエポキシ樹脂の分子鎖をその方向に配向させることによって低減されている。そのため、エポキシ樹脂複合成形体１０は、等方的に低減された熱膨張係数を有する。また、エポキシ樹脂の分子鎖は、繊維クロスの繊維や繊維間の空隙と比較すると非常に小さいため、その配向が繊維クロス１５（または単繊維群）によって阻害され難い。したがって、成形体内に繊維クロス１５（または単繊維群）を高密度に含有させることができる。
【００４２】
次に、本発明の第２実施形態の製造方法について説明する。まず、エポキシ樹脂複合成形体１０を形成するために用いるエポキシ樹脂と硬化剤とを混合してエポキシ樹脂組成物１６を調製する。次いで、図７に示すプリプレグ成形用金型２１を準備する。プリプレグ成形用金型２１の内部には、薄い平板形状に対応する形状を有するキャビティ２２が形成されている。図８に示すように、このキャビティ２２内に、繊維材料として、一枚の繊維クロス１５を該キャビティ２２の底面２２ａに沿うように、好ましくは、底面２２ａと平行になるように配置する。次いで、図９に示すように、エポキシ樹脂組成物１６をキャビティ１２内に流し込み、繊維クロス１５にエポキシ樹脂組成物１６を含浸させる。
【００４３】
エポキシ樹脂組成物１６を含浸させる工程の間、またはその後で、減圧或いは加圧により、混入した気泡を除去する工程を加えることが好ましい。
エポキシ樹脂組成物１６が常温で粉体または固体である場合には、エポキシ樹脂組成物１６を含浸させる工程において、任意の加熱装置（図示せず）によって、エポキシ樹脂組成物１６は溶融状態に維持される。
【００４４】
次いで、エポキシ樹脂組成物１６の硬化反応が完全に進行してしまわないうちに、その金型２１内のエポキシ樹脂組成物を冷却して硬化反応の進行を停止させ、エポキシ樹脂組成物１６をＢステージ状態にする。尚、冷却方法および冷却温度などの条件は、第１実施形態の場合と同様である。これにより、図１０に示すような、繊維クロス１５に含浸したエポキシ樹脂組成物１６がＢステージ状態となったプリプレグ１８が得られる。このＢステージ状態のプリプレグ１８は、低温（例えば１０°Ｃ以下）にてその状態を維持したまま、すなわちエポキシ樹脂組成物の硬化反応がそれ以上ほとんど進行することなく、保存することが可能である。
【００４５】
プリプレグ１８において、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物の常温における状態は、使用するエポキシ樹脂および硬化剤の状態に依存する。例えば、使用したエポキシ樹脂および硬化剤が固体である場合には、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物も常温では固体となる。使用したエポキシ樹脂および硬化剤の少なくとも一方が常温で液体である場合には、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物は半固体、すなわち高粘度のペースト状態となることもある。
【００４６】
次に、図１１に示すように、得られたプリプレグ１８を、金型１１のキャビティ１２内に複数枚積層して配置する。図１５に示すように、金型１１のキャビティ１２内に配置されたプリプレグ１８を所定の温度で加熱、加圧しながら、金型１１の上下に磁場発生装置として配置された一対の永久磁石１３によって、プリプレグ１８に所定の磁束密度の磁場を印加する。これにより、エポキシ樹脂組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる。本実施形態においては、永久磁石１３によって発生する磁場の磁力線Ｍは、キャビティ１２の厚さ方向に一致するように、すなわち繊維クロス１５が拡がる平面にほぼ直交するように配置されている。従って、プリプレグ１８中のエポキシ樹脂の分子鎖は、キャビティ１２の厚さ方向、すなわち繊維クロスとほぼ直交する方向に配向される。この磁場印加の際、プリプレグ１８を構成するＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物は、任意の加熱装置（図示せず）により、液体状態にされる。ここで、前記エポキシ樹脂組成物は、第１実施形態の場合と同様に、その分子鎖の磁場配向が可能である液体状態にされることが必要である。
【００４７】
また、エポキシ樹脂組成物１６が分子内にメソゲン基を有するエポキシ樹脂を含有する場合には、前記配向工程において、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物は液晶状態に維持されることが好ましい。前記エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂が液晶状態を発現することにより、該エポキシ樹脂の分子鎖はより高度に配向され得る。
【００４８】
このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、すなわち前記磁場を印加したまま、引き続き加熱することにより、プリプレグ１８を完全に硬化させて、金型１１から取り出す。これにより、上述したエポキシ樹脂複合成形体１０を得ることができる。
【００４９】
第２実施形態において、プリプレグ１８中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる方法として、第１実施形態において挙げた方法と同様の配向方法を用いることができる。また、磁場発生装置の種類およびエポキシ樹脂組成物に印加する磁場の磁束密度の範囲についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００５０】
第２実施形態の製造方法によれば、以下の効果が得られる。
・第２実施形態の製造方法では、エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物１６からエポキシ樹脂複合成形体を形成するために、繊維クロス１５に含浸したエポキシ樹脂組成物がＢステージ状態となったプリプレグ１８を形成する。Ｂステージ状態のプリプレグ１８は、低温にてその状態を維持したまま、すなわちエポキシ樹脂の硬化がそれ以
上ほとんど進行することなく、保存することが可能である。そのため、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を、フィルム状、シート状、およびブロック状などの用途に合った形状で、予め必要な数量だけ用意して保存することが可能となる。また、このようにプリプレグ１８を形成する工程と、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を磁場などによって配向させる工程とを時間的に分離して行うことができる。このため、後続の配向工程を急いで行う必要がなく、かつ容易に行うことができるため、配向工程における作業性が向上する。
【００５１】
・上記のように、配向工程の作業性が向上することによって、複数の複合成形体において、エポキシ樹脂の分子鎖をより均一に配向させることができる。その結果、エポキシ樹脂分子鎖の配向状態のばらつき、従って、エポキシ樹脂複合成形体１０のその配向方向における熱膨張係数のばらつきが低減される。よって、エポキシ樹脂複合成形体１０の生産性が向上する。
【００５２】
・第２実施形態の製造方法によれば、エポキシ樹脂組成物１６を繊維クロス１５に含浸させて、一旦、エポキシ樹脂組成物１６をＢステージ状態としてプリプレグ１８を形成する。したがって、繊維クロス１５はプリプレグ１８中において固定される。このプリプレグ１８を積層することによってエポキシ樹脂複合成形体１０を形成するため、エポキシ樹脂複合成形体１０中において、積層された繊維クロス１５はほぼ平行に配置され、かつその間隔はほぼ一定に保たれる。これにより、エポキシ樹脂複合成形体１０の熱膨張係数のばらつきを、特に繊維クロス１５の積層方向、すなわち、エポキシ樹脂複合成形体１０の厚み方向において、より低減することができる。
【００５３】
・第２実施形態では、エポキシ樹脂の分子鎖を磁場の印加によって配向させているので、前記分子鎖を高度に配向させることができるとともに、その配向方向を容易に制御することができる。したがって、第２実施形態の製造方法によれば、第１の平面に沿って配置された繊維と、第１の平面にほぼ直交するように高度に配向されたエポキシ樹脂の分子鎖とによって、熱膨張係数が等方的に低減されたエポキシ樹脂複合成形体を、作業性が良好でかつ生産性が高い方法で製造することができる。
【００５４】
・第２実施形態の製造方法によって得られるエポキシ樹脂複合成形体１０中、繊維クロス１５（または単繊維群）を成形体の表面（第１の平面）と平行になるように配置し、エポキシ樹脂の分子鎖をその表面に直交する方向、すなわち、成形体の厚み方向に配向させている。このように、エポキシ樹脂複合成形体１０のマトリックスであるエポキシ樹脂の分子鎖を繊維クロス１５（または単繊維群）と交わる方向に配向させることにより、繊維クロス１５（または単繊維群）が拡がる方向（表面に沿う方向）と、それと交わってエポキシ樹脂の分子鎖が延びる方向（厚み方向）の双方において、熱膨張を低減することが可能となる。また、エポキシ樹脂の分子鎖は、繊維クロスの繊維や繊維間の空隙と比較すると非常に小さいため、その配向が繊維クロス１５（または単繊維群）によって阻害され難い。したがって、成形体内に繊維クロス１５（または単繊維群）を高密度に含有させることができる。
【００５５】
第２実施形態の製造方法によって得られるエポキシ樹脂複合成形体１０は、各種複合材料、プリント配線基板、半導体パッケージ、筐体等の絶縁材に適用することができる。それにより、各種電子部品において、エポキシ樹脂と他の材料との熱膨張の差に起因するクラックの発生、界面剥離、配線の断線、ショートなどの問題及びそれに伴う特性低下を低減することができる。
【００５６】
なお、第２実施形態を以下のように変更して製造することもできる。
・エポキシ樹脂複合成形体１０において、繊維はその繊維軸（長軸）が第１の平面に沿
うように配向されていればよく、必ずしも第１の平面と平行である必要はない。また、エポキシ樹脂の分子鎖は第１の平面に交わる方向に配向されていればよく、第１の平面に直交している必要はない。
【００５７】
・エポキシ樹脂複合成形体１０は、平板形状以外の任意の形状に成形されてもよい。
・繊維クロス１５に加えて、あるいはその代わりに単繊維群を用いることも可能である。その場合には、例えば、単繊維はその繊維軸がエポキシ樹脂複合成形体１０の表面と平行な面内に配置され、かつ、好ましくは、単繊維の繊維軸が向かう方向はランダムとなるように配向され、エポキシ樹脂の分子鎖は成形体１の厚み方向（図１のＺ方向）に沿って配向される。この場合、上記製造方法において、プリプレグ１８を形成する際、単繊維群の繊維軸がキャビティ１２の底面１２ａに沿って、好ましくは平行に、かつ、各繊維の繊維軸が向かう方向はランダムとなるように、繊維群をキャビティ１２内に配置する。
【００５８】
・上記実施形態において、繊維クロス１５に加えて単繊維群を用いる場合、前記エポキシ樹脂組成物１６の代わりに、予め単繊維群を添加したエポキシ樹脂組成物を金型２１のキャビティ２２内に充填して、同組成物を繊維クロス１５に含浸させてプリプレグ１８を形成してもよい。この時、キャビティ２２の厚みと比べて、単繊維の方が長い場合には、各単繊維は、その繊維軸がキャビティ１２の底面に沿う方向に自動的に配向する。もちろん、流動場やせん断場などの外力によって、各単繊維の繊維軸をキャビティ１２の底面に沿う方向に配向させてもよい。
【００５９】
・繊維クロス１５の代わりに単繊維群を用いる場合には、前記エポキシ樹脂組成物１６の代わりに、予め単繊維群を添加したエポキシ樹脂組成物を金型２１のキャビティ２２内に充填してもよい。この時、キャビティ２２の厚みと比べて、単繊維の方が長い場合には、各単繊維は、その繊維軸がキャビティ１２の底面に沿って自発的に配向する。もちろん、流動場やせん断場などの外力によって、各単繊維の繊維軸をキャビティ１２の底面に沿う方向に配向させてもよい。次に、前記組成物を加熱溶融させたのち、冷却することにより、配向した繊維を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する。次に、少なくとも１枚の前記中間体を金型１１のキャビティ１２内に配置する。次に、上述のプリプレグ１８の配向工程と同様に、金型１１のキャビティ１２内に配置された前記中間体を所定の温度で加熱、加圧しながら、金型１１の上下に配置された一対の永久磁石１３によって、前記中間体に所定の磁束密度の磁場を印加する。これにより、前記中間体内のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる。このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、前記中間体を完全に硬化させて、金型１１から取り出す。これにより、同様のエポキシ樹脂複合成形体を得ることができる。
【００６０】
単繊維群を用いる場合、いずれの製造方法においても、エポキシ樹脂の分子鎖を磁場によって配向させる際に、エポキシ樹脂の分子鎖の配向方向と同一の方向に単繊維群をも配向させないように留意することが必要である。
【００６１】
・エポキシ樹脂複合成形体１０において、プリプレグ１８を成形体の厚み方向と平行に配置し、エポキシ樹脂の分子鎖を該成形体の表面と平行に配向させてもよい。この場合、上記製造方法において、磁力線Ｍがキャビティ１２内のエポキシ樹脂組成物１６の表面と平行になるように、一対の永久磁石１３を金型１１の両側方に対向させて配設する。
【００６２】
・前記永久磁石１３は、金型１１を挟むように一対配設されているが、一方の永久磁石１３を省略してもよい。
・前記永久磁石１３は、Ｓ極とＮ極とが互いに対向するように一対配設されているが、Ｓ極同士又はＮ極同士が対向するように配設してもよい。
【００６３】
・磁力線Ｍは、曲線状等であってもよい。また、磁力線Ｍが二方向以上に延びるように永久磁石１３を配設してもよい。さらに、磁力線Ｍ又は金型１１のいずれか一方を回転させてもよい。
【００６４】
（第３実施形態）
本発明の第３実施形態は、エポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品として、図１３に示すプリント配線基板２０の製造方法を提供する。プリント配線基板２０は、第２実施形態の製造方法によって形成され得るエポキシ樹脂複合成形体１０と、エポキシ樹脂複合成形体１０を挟むように、該複合成形体１０の上下両面上に形成された導電層１４ａ，１４ｂとを備える。プリント配線基板２０において、エポキシ樹脂複合成形体１０中の繊維クロス１５は、該プリント配線基板２０の表面と平行になるように配置されている。また、エポキシ樹脂複合成形体１０中のエポキシ樹脂の分子鎖は、繊維クロス１５と直交する方向、すなわち、同基板２０の厚み方向に配向されている。これにより、プリント配線基板２０は、熱膨張係数が等方的に小さくなるように制御されている。
【００６５】
プリント配線基板２０を製造するための第３実施形態の製造方法は、上述した第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体１０の製造方法において、金型１１のキャビティ１２内にプリプレグ１８（または中間体）を配置する工程の前、同工程の後、および同工程内の少なくともいずれかにおいて、図１４に示すように、例えば、金属箔からなる導電層１４ａをキャビティ１２の底面上に配置し、金属箔からなる導電層１４ｂを積層されたプリプレグ１８の最上面上に配置する。その後、図１２に示した第２実施形態の製造方法と同様に、磁場を印加することによって、プリプレグ１８（または中間体）中のエポキシ樹脂の分子鎖をプリプレグ１８（または中間体）の厚さ方向に配向させる。このエポキシ樹脂の配向状態を維持したまま、すなわち前記磁場を印加したまま、引き続き加熱することによって、プリプレグ１８（または中間体）を完全に硬化させて、金型１１から取り出すことにより、上面および底面に導電層１４ａ，１４ｂが設けられたエポキシ樹脂複合成形体が得られる。さらに、導電層１４ａ，１４ｂを、例えば、エッチングなどの周知の方法によってパターンニングして回路を形成することによって、プリント配線基板２０を得ることができる。
【００６６】
第３実施形態においても、プリプレグ１８中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる方法として、第１実施形態において挙げた方法と同様の方法を用いることができる。また、磁場発生装置の種類およびエポキシ樹脂組成物に印加する磁場の磁束密度の範囲についても、第１実施形態の場合と同様である。
【００６７】
第３実施形態においては、プリント配線基板の要求特性として、絶縁体部が電気的に高絶縁性であることが挙げられるため、前記エポキシ樹脂複合成形体１０内に配置された繊維クロス及び単繊維群も絶縁性であることが好ましい。導電層１４ａ，１４ｂとしては、金属箔、金属鍍金層、導電性ペースト層など、電気回路を形成可能なものが使用できる。
【００６８】
第３の実施形態によれば、エポキシ樹脂複合成形体を用いたプリント配線基板の製造に際し、第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法と同様の効果を得ることができる。従って、第３実施形態の製造方法によれば、上述したように熱膨張係数が等方的に低減されたエポキシ樹脂複合成形体１０を絶縁体とし、その絶縁体に導電層を設けたプリント配線基板２０を、作業性が良好でかつ生産性が高い方法で製造することができる。また、そのようなプリント配線基板２０は、導電層１４ａ，１４ｂと絶縁体（エポキシ樹脂複合成形体１０）との熱膨張の差に起因するクラックの発生、界面剥離、配線の断線、ショートなどの問題及びそれに伴う特性低下を低減し、スルーホール安定性を向上させることができるものである。
【００６９】
また、第３実施形態には、第２実施形態における変更に加えて、以下の変更を適用することも可能である。
・金属箔などからなる導電層は、１層でもよいし複数の層であってもよい。また、そのような導電層は、キャビティ１２の底面、上面、および積層したプリプレグ１８の間の少なくともいずれかに配置され得る。
【００７０】
・予めエポキシ樹脂複合成形体を製造し、接着層などを介して、金属箔などからなる導電層をエポキシ樹脂複合成形体に一体化させることによりプリント配線基板を形成してもよい。
【００７１】
・導電層として、金属箔の代わりに、金属鍍金層あるいは導電性ペースト層を用いてもよい。
第１〜第３実施形態の製造方法によって得られるエポキシ樹脂成形体１、エポキシ樹脂複合成形体１０およびプリント配線基板２０において、Ｘ線回折測定から下記式（１）によって求められる前記エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αは、０．５以上１．０未満の範囲にある。より詳細には、前記配向度αは、平均値で０．５以上１．０未満の範囲にあり、かつその標準偏差は０．０１０以下である（サンプル数：２０）。
【００７２】
配向度α＝（１８０−Δβ）／１８０・・・（１）
（ただし、ΔβはＸ線回折測定によるピーク散乱角を固定して、方位角方向の０〜３６０度までの強度分布における半値幅を表す。）
配向度αを求めるには広角Ｘ線回折測定（透過）を行う。Ｘ線回折装置において、試料にＸ線を照射すると、該試料中に含まれる粒子（分子鎖）に配向がある場合には同心弧状の回折パターン（デバイ環）が得られる。まず、成形体試料について、このデバイ環の中心から半径方向におけるＸ線回折強度分布を示す回折パターンを得る（図１５参照）。この回折パターンにおいて、横軸はＸ線の回折角度θの２倍の角度２θを示し、２θ＝２０度の位置に確認されるピークは、硬化したエポキシ樹脂の分子鎖間の距離を表すものと考えられている。
【００７３】
エポキシ樹脂のこの回折ピークの角度（ピーク散乱角）は、エポキシ樹脂の構造の違いやエポキシ樹脂組成物の配合の違いによって、約１５〜３０度の範囲となる場合もあるが、概ね２０度前後に現れる。測定角をこの回折ピークが得られた角度（ピーク散乱角）に固定して、方位角方向（デバイ環の周方向）に０°〜３６０°までの試料のＸ線回折強度分布を測定することにより、図１６に示すようなピーク散乱角における方位角方向のＸ線回折強度分布が得られる。この強度分布におけるピークが急峻であるほど、エポキシ樹脂の分子鎖が一定方向に高度に配向されていることを示している。従って、この方位角方向の強度分布において、ピーク高さの半分の位置における幅（半値幅Δβ）を求め、この半値幅Δβを上記式（１）に代入することによって、エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αを算出することができる。図１６に示す方位角方向の強度分布の場合、配向度αは０．７２である。
【００７４】
エポキシ樹脂の分子鎖の配向により、エポキシ樹脂成形体１の熱伝導率やエポキシ樹脂複合成形体１０の熱膨張係数をどの程度制御できるかは、配向度αの値に依存する。エポキシ樹脂成形体１およびエポキシ樹脂複合成形体１０において、エポキシ樹脂の分子鎖の配向度αが前記範囲にある場合、その配向方向において、エポキシ樹脂成形体１の熱伝導率を向上させることができ、またエポキシ樹脂複合成形体１０の熱膨張係数を有意に低下させることができる。また、配向度αの標準偏差が上記範囲にあると、複数の成形体、複合成形体、および、プリント配線基板を生産した場合、複数の製品において、熱伝導率および熱膨張係数における上述の効果を安定して得ることができる。
【００７５】
本発明のエポキシ樹脂成形体１エポキシ樹脂複合成形体において、この配向度αが０．５未満であると、成形体の熱膨張係数が低下せず、十分な効果が得られない。一方、配向度αは、半値幅Δβが常に正の値を示すため、上記（１）式から１．０以上の値はとり得ない。
【００７６】
前記エポキシ樹脂複合成形体１０において、第１の平面、すなわち本実施形態においては、該複合成形体１０の表面に平行な方向、およびそれに直交する方向における熱膨張係数は、いずれも５×１０−６（上付きに変更のこと）〜５０×１０−６（／Ｋ）の範囲、より好ましくは、１０×１０−６〜４０×１０−６（／Ｋ）の範囲にあり、かつ第１の平面に沿った方向における熱膨張係数とそれに直交する方向における熱膨張係数との差は、３０×１０−６（／Ｋ）以下である。さらに、前記熱膨張係数の標準偏差は、いずれも１．０以下である（サンプル数：２０）
以下、本発明の製造方法によって製造されるエポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体の各構成要素について詳述する。
【００７７】
＜エポキシ樹脂＞
エポキシ樹脂組成物に含まれるエポキシ樹脂としては、例えばビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、トリフェノールアルカン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、環状脂肪族型エポキシ樹脂、これらのハロゲン化物、これらの水素添加物等が挙げられる。これらの種類のエポキシ樹脂は、単独で用いても、二種類以上を組み合わせて用いてもかまわない。さらに、このようなエポキシ樹脂のなかでも、特に分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂（主鎖型液晶性エポキシ樹脂）を用いることが好ましい。分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂の液晶状態を利用することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を容易に配向させることができる。また、その配向度も容易に制御することも可能である。エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂のうち、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂の含有量は、５０重量％以上であることが好ましいが、特にこれに限定されるものではない。
【００７８】
分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂としては、分子の主鎖にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂が特に好ましい。メソゲン基とは、液晶性を示す官能基を示し、具体的には、ビフェニル、シアノビフェニル、ターフェニル、シアノターフェニル、フェニルベンゾエート、アゾベンゼン、アゾメチン、アゾキシベンゼン、スチルベン、フェニルシクロヘキシル、ビフェニルシクロヘキシル、フェノキシフェニル、ベンジリデンアニリン、ベンジルベンゾエート、フェニルピリミジン、フェニルジオキサン、ベンゾイルアニリン、トラン等及びこれらの誘導体が挙げられる。
【００７９】
エポキシ樹脂分子鎖内に含まれるこれらのメソゲン基の数は、少なくとも一つ以上であり、二つ以上であってもよい。また、メソゲン基とメソゲン基の間に脂肪族炭化水素基、脂肪族エーテル基、脂肪族エステル基、シロキサン結合等から構成される屈曲鎖（スペーサ）と呼ばれる柔軟構造部を有していてもよい。
【００８０】
このような液晶性エポキシ樹脂は、ある温度領域で液晶状態となり、部分的にメソゲン基が規則的に配列しやすい性質を有している。これらの液晶性は、直交偏光子を利用した通常の偏光検査法によって、液晶に固有の強い複屈折性の発現により確認することができる。液晶状態の種類としては、ネマティック、スメクティック、コレステリック、ディスコティック等のいずれの液晶状態を発現するものでもかまわない。なお、分子内にメソゲン基を有する液晶性エポキシ樹脂と、分子内にメソゲン基を含まないエポキシ樹脂とを混合して用いてもよい。
【００８１】
＜繊維材料＞
本発明のエポキシ樹脂複合成形体に用いられる繊維材料は、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維、セラミックス繊維、有機繊維から選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。
【００８２】
また、繊維材料は、繊維クロスおよび単繊維群の少なくともいずれかであることが好ましい。また、単繊維の生産性や取り扱い、エポキシ樹脂組成物への配合のし易さなどを考慮すると、単繊維の直径は０．１〜３０μｍであり、繊維クロスにおける単繊維の織り密度は横糸・縦糸ともに、５〜５０本／２５ｍｍ程度が実用的に好ましい。
【００８３】
繊維クロス中の繊維は、エポキシ樹脂組成物が含浸し易いように、繊維同士が離間されて織成されていてもよい。また、縦糸と横糸の編みこむ数の割合についても、適宜調整しても構わない。また、繊維クロスは、フェルト布などのような繊維を高分子樹脂で固定した織布または不織布であっても構わない。
【００８４】
また、繊維クロスと単繊維群とを組み合わせて使用してもよい。さらに、２種類以上の繊維クロス及び単繊維群を併用してもよい。
また、繊維クロスおよび単繊維群のうち、少なくとも１種類の繊維クロスおよび単繊維群がエポキシ樹脂の分子鎖の配向方向と交わる方向に配置されていれば、他の繊維クロスおよび単繊維群は無配向であっても、エポキシ樹脂の分子鎖の配向方向と同一方向に配置されていても構わない。
【００８５】
ここで、繊維の異方性反磁性磁化率χａが大きい値であると、磁場雰囲気下で繊維は磁力線に平行あるいは直交する方向に大きな力を受ける。異方性反磁性磁化率χａとは、外部より磁場を印加することにより生じる、繊維の繊維軸方向の磁化率χ//から、繊維軸に直交する方向の磁化率χ⊥差し引いた反磁性磁化率の異方性を示す値である。この異方性反磁性磁化率χａが正の値を示す繊維、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ポリベンザゾール繊維などは、磁場雰囲気下で、繊維軸が磁力線に沿って平行になるように力を受ける。また、エポキシ樹脂、特に主鎖型液晶性エポキシ樹脂の分子鎖も磁場雰囲気下で磁力線に沿って平行になるように力を受け、その方向に配向する。
【００８６】
このように、エポキシ樹脂の分子鎖も、磁力線と平行になるように配向する性質を有する。したがって、異方性反磁性磁化率χａが正の値を示す単繊維群を使用し、エポキシ樹脂の分子鎖を磁場によって配向させる場合には、磁場によって単繊維群がエポキシ樹脂の分子鎖の配向方向と同一の方向に配向されないように留意する必要がある。この方法としては、磁場によって配向され難い繊維、すなわち異方性反磁性磁化率χａ自体が小さい繊維を用いるか、あるいは、配向するのにより大きな力を必要とするように、長い繊維を用いる、凝集・密集している繊維を用いる、比重の高い繊維を用いる、もしくは高粘度のエポキシ樹脂組成物を使用するなどの方法が挙げられる。
【００８７】
＜エポキシ樹脂組成物＞
エポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体を形成するエポキシ樹脂組成物１６には、上述のエポキシ樹脂と、該エポキシ樹脂を反応硬化させるための硬化剤とが配合されている。配合される硬化剤の種類及び量、熱硬化条件については特に限定されるものではない。例えば、通常のアミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、潜在性硬化剤、ポリメルカプタン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、イソシアネート類、ブロックイソシアネート等を用いることができる。それらの硬化剤は単独で使用してもよいし、２種以上混合して使用してもよい。また、これらの硬化剤の配合量は、通常これらの硬化剤が使用される際の使用量と同様である。
【００８８】
また、単繊維群を用いてエポキシ樹脂複合成形体を形成する場合には、エポキシ樹脂組
成物１６に単繊維群が添加されていてもよい。
さらに、エポキシ樹脂組成物は、上記エポキシ樹脂に加えて、他の反応硬化性樹脂を少量含有していてもよい。
【００８９】
また、エポキシ樹脂成形体およびエポキシ樹脂複合成形体における熱伝導率のさらなる向上、熱膨張係数のさらなる低減、並びに破壊靭性、曲げ強度、誘電率などの諸特性の向上を目的として、前記エポキシ樹脂組成物に充填剤を適量配合することも可能である。充填剤としては、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属水酸化物、金属炭酸化合物、金属被覆樹脂、樹脂フィラー、炭素繊維、ガラス繊維、ガラスビーズ、炭素系材料、タルク、クレー等が挙げられる。より詳細には、金属としては、銀、銅、金、白金、ジルコン等、金属酸化物としては酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム等、金属窒化物としては窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等、金属炭化物としては炭化ケイ素等、金属水酸化物としては水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。エポキシ樹脂と充填剤との濡れ性の改善や、エポキシ樹脂と充填剤との界面を補強したり、エポキシ樹脂に対する充填剤の分散を促進したりするために、前記充填剤に通常のカップリング剤処理を施してもかまわない。
【００９０】
なお、エポキシ樹脂組成物には必要に応じて、硬化促進剤、硬化遅延剤、補強材、ゴムやエラストマー等の低応力化剤、顔料、染料、蛍光増白剤、分散剤、安定剤、紫外線吸収剤、エネルギー消光剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、難燃剤、消泡剤、可塑剤、溶剤等を添加することも可能である。
【００９１】
＜Ｂステージ状態＞
本発明において、Ｂステージ状態とは、エポキシ樹脂組成物中において、エポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応が一部進行した状態で停止された半硬化状態を示す。従って、エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にするとは、エポキシ樹脂組成物中のエポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応を一部進行させた状態で、その硬化反応を停止させて、該組成物を半硬化状態にすることを意味する。この硬化反応の反応進行率は、示差走査熱量分析によって、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させた場合の反応熱量Ｑ１と、未硬化状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させた場合の反応熱量Ｑ２とを測定することによって、下記式（２）から求められる。
【００９２】
反応進行率（％）＝｛（Ｑ２−Ｑ１）／Ｑ２｝×１００・・・（２）
本発明においてＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物における硬化反応進行率は７０％以下である。この硬化反応進行率が７０％以下であれば、その組成物に含まれるエポキシ樹脂の分子鎖の配向が可能となる。前記反応進行率は、好ましくは１０〜６０％、より好ましくは２０〜５６％である。反応進行率が７０％より高くなると、硬化反応が進行し過ぎているために、後の配向工程において十分な分子鎖の配向が得られず、所望の特性が得られない。また、反応進行率が低過ぎる場合には、後の配向工程における配向は可能であるが、そのようなＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物は、粘着性を有する状態となることがあり、使用する用途によっては作業性が悪化する。Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物の反応進行率は、エポキシ樹脂と硬化剤との反応温度や反応時間、反応後の冷却速度等により調整することができる。
【００９３】
また、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を保存する場合は、反応がそれ以上進行しない低温（例えば１０°Ｃ以下）で保存する必要がある。保存中にエポキシ樹脂の硬化反応が進行してしまうと、後の配向工程でエポキシ樹脂の分子鎖を配向させることが困難になるおそれがある。
【００９４】
＜プリプレグ＞
上記実施形態において、プリプレグ１８は、繊維クロスにエポキシ樹脂組成物を含浸させ、そのエポキシ樹脂組成物の硬化反応を一部進行させた後、硬化反応を停止し、前記エポキシ樹脂組成物を半硬化状態、すなわちＢステージ状態にした中間生成物である。
【００９５】
以下、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【実施例】
【００９６】
＜エポキシ樹脂成形体＞
（実施例１）
エポキシ樹脂として液晶性エポキシ樹脂であるテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテル（以下、液晶性エポキシ樹脂Ａとする）と、硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１：０．５のモル比で混合することによってエポキシ樹脂組成物１６を調製した。このエポキシ樹脂組成物１６を温度１７０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２に入れて溶融した後、２０℃に制御されたアルミ製の冷却板の上に金型１１を移動して冷却し、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を得た。次に、磁束密度５テスラの磁場中にて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、前記組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１７を完全に硬化させた。これにより、厚さ２ｍｍのシート状のエポキシ樹脂成形体１が得られた。なお、印加した磁場の磁力線の方向は、得られるシート状のエポキシ樹脂成形体１の厚み方向とした。
【００９７】
（実施例２）
実施例１と同一のエポキシ樹脂組成物１６を使用し、表１に記載の磁束密度に変更した以外は実施例１と同様にシートを作製した。
【００９８】
（実施例３）
エポキシ樹脂として液晶性エポキシ樹脂である１，５−ビス−［４−［２−アザ−２−（メチル−４−ヒドロキシフェニル）−ビニル］フェノキシ］ペンタンジグリシジルエーテル（以下、液晶性エポキシ樹脂Ｂとする）と、硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンを、１：０．５のモル比で混合することによってエポキシ樹脂組成物１６を調製した。このエポキシ樹脂組成物１６を温度１５０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２に入れて溶融した後、２０℃に制御されたアルミ製の冷却板の上に金型１１を移動して冷却し、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を得た。次に、磁束密度１０テスラの磁場中にて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を１０５℃で、時間にわたって加熱することにより、前記組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１７を完全に硬化させた。これにより、厚さ２ｍｍのシート状のエポキシ樹脂成形体１が得られた。
なお、印加した磁場の磁力線の方向は、得られるシート状のエポキシ樹脂成形体１の厚み方向とした。
【００９９】
（実施例４）
エポキシ樹脂として液晶性エポキシ樹脂であるジヒドロキシ−α−メチルスチルベンジグリシジルエーテル（以下、液晶性エポキシ樹脂Ｃとする）と硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンを、１：０．５のモル比で混合することによってエポキシ樹脂組成物１６を調製した。このエポキシ樹脂組成物１６を温度１５０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２に入れて溶融した後、２０℃に制御されたアルミ製の冷却板の上に金型１１を移動して冷却し、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を調製した。次に、磁束密度１０テスラの磁場中にて、Ｂステージ化した組成物１６を１５０℃で、１
時間にわたって加熱することにより、前記組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１７を完全に硬化させた。これにより、厚さ２ｍｍのシート状のエポキシ樹脂成形体１が得られた。なお印加した磁場の磁力線の方向は、得られるシート状のエポキシ樹脂成形体１の厚み方向とした。
【０１００】
（実施例５）
エポキシ樹脂として液晶性エポキシ樹脂である１，４−ビス−［４−（４−ヒドロキシベンゾエート）フェノキシ］ブタンジグリシジルエーテル（以下、液晶性エポキシ樹脂Ｄとする）と、硬化剤として４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンを、１モル：０．５モルで混合することによってエポキシ樹脂組成物１６を調製した。このエポキシ樹脂組成物１６を温度１５０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２に入れて溶融した後、２０℃に制御されたアルミ製の冷却板の上に金型１１を移動して冷却し、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を調製した。次に、磁束密度１０テスラの磁場中にて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物１７を１５０℃で、３時間にわたって加熱することにより、前記組成物１７中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１７を完全に硬化させた。これにより、厚さ２ｍｍのシート状のエポキシ樹脂成形体１が得られた。なお印加した磁場の磁力線の方向は、得られるシート状のエポキシ樹脂成形体１の厚み方向とした。
【０１０１】
（実施例６）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１７５℃とした以外は、実施例２と同様の材料、組成および方法でシート状のエポキシ樹脂成形体１を作製した。
【０１０２】
（実施例７）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１８０℃とした以外は、実施例２と同様の材料、組成および方法でシート状のエポキシ樹脂成形体１を作製した。
【０１０３】
（比較例１〜５）
実施例１〜５と同一の各エポキシ樹脂組成物を溶融した後、冷却せずに、エポキシ樹脂組成物が充填された金型を高温に維持したまま磁場中に移動させて、エポキシ樹脂の分子鎖の配向およびエポキシ樹脂組成物の完全硬化を行った。それ以外は、それぞれ実施例１〜５の条件および方法に従って、シート状の各エポキシ樹脂成形体を作製した。
【０１０４】
（比較例６）
比較例２と同一のエポキシ樹脂組成物に硬化遅延剤としてｐ−トルエンスルホン酸エチルエステルを５重量部添加した。この組成物を用いて、加熱時間（硬化時間）を２０分間とした以外は、比較例２と同様の条件および方法でシート状のエポキシ樹脂成形体を作製した。
【０１０５】
（比較例７）
実施例２と同一のエポキシ樹脂組成物を溶融する温度を１９０℃に変更した以外は、実施例２と同様にシート状のエポキシ樹脂成形体を作製した。
【０１０６】
実施例１〜５、比較例１〜７のエポキシ樹脂成形体の配向度αを理学電機株式会社製のＸ線回折装置（ＲＩＮＴ ＲＡＰＩＤ）を使用して、上述した方法によって算出した。実施例２のＸ線回折測定による赤道方向の回折パターンの一例を図１５に、回折ピーク角度２θ＝２０度における方位角分布の一例を図１６に示す。また、比較例１のＸ線回折測定による赤道方向の回折パターンの一例を図１７に、回折ピーク角度２θ＝２０度における方位角分布の一例を図１８に示す。測定は２０個の各成形体について行い、配向度αについて平均値と、ばらつきの指標として標準偏差を算出した。
【０１０７】
また、実施例１〜７、比較例１〜７について、厚さ方向の熱伝導率λをレーザーフラッシュ法で測定した。測定は２０個の成形体について行い、熱伝導率の平均値と、ばらつきの指標として標準偏差とを算出した。
【０１０８】
実施例１〜７、比較例１〜７について、配向度αおよび熱伝導率λの平均値および標準偏差を表１に示す。
【０１０９】
【表１】
表１の結果から明らかなように、実施例１〜７では、いずれも得られたシートの配向度αの平均値が０．５以上であり、厚さ方向の熱伝導率λの平均値が０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の優れた熱伝導性を有している。このように実施例１〜７では、高性能化された最近の電子部品に十分に対応できる熱伝導性シートを得ることができた。さらに、実施例１〜７の製造方法では、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を使用したため、作業に習熟せずとも比較的容易にエポキシ樹脂成形体を製造することができ、作業性は良好であった。また、配向度αおよび熱伝導率λの標準偏差が小さく、製造上のばらつきが少ないことを示しており、生産性は高かった。
【０１１０】
それに対し、比較例１〜５では、配向度αが０．５以上で、厚さ方向の熱伝導率λが０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の熱伝導性を有したシートが得られているものの、エポキシ樹脂組成物をＢステージ化せずに、磁場を印加するために、金型を高温のまま移動させるなど、熟練を要する工程があるため、作業性に劣った。そのために配向度αおよび熱伝導率λのばらつきを示す標準偏差が大きな値を示しており、生産性が悪化している。また、比較例６では硬化遅延剤の効果により作業性は改善され、配向度αおよび熱伝導率λの標準偏差はやや小さくなった。しかしながら、硬化遅延剤を添加しない場合（実施例２）と比較して２倍の硬化時間を必要とするため、生産性は悪化した。
【０１１１】
また、比較例７では、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物においてエポキシ樹脂の硬化反応が進行しすぎているため、後の磁場印加工程でエポキシ樹脂の分子鎖を配向させることができず、十分な熱伝導率を有するシートが得られなかった。
【０１１２】
＜エポキシ樹脂複合成形体を用いたプリント配線基板＞
（実施例８）
第３実施形態の製造方法に従って、エポキシ樹脂複合成形体を絶縁層として用い、導電層として銅箔を使用したプリント配線基板を作製した。エポキシ樹脂として、分子の主鎖にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと、硬化剤として、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物１６を使用した。繊維クロス１５としては、ガラスクロスである旭ファイバーグラス製「ＭＳ１３０」（重量１０６ｇ／ｍ２、密度１９本／２５ｍｍ）を使用した。導電層１４ａ，１４ｂとしては、日鉱マテリアルズ製電解銅箔（厚さ１８μｍ）を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が８ｖｏｌ％となるように設定した。まず、１枚のガラスクロスに温度１７０℃に加熱して溶融させたエポキシ樹脂組成物１６を含浸させた後、直ちに冷却固化させることにより、ガラスクロスに含浸したエポキシ樹脂組成物がＢステージ状態となったプリプレグ１８を作製した。
【０１１３】
次に、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に３枚のプリプレグ１８をキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。さらに、そのプリプレグ１８の上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃で、１０分間にわたって加熱および加圧することによって、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、プリプレグ１８を完全に硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。印加した磁場の磁力線の方向は積層板の厚み方向とした。次に、その積層板にドリルによって穴径０．９ｍｍの穴を２００個形成し、各穴のランド径１．３ｍｍ、回路幅０．２ｍｍ，回路間隔を０．２ｍｍとなるように銅スルーホールメッキ処理を経て、回路を形成し、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１４】
（実施例９及び１０）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するプリプレグ１８の枚数（ガラスクロスの含有量）を変更した以外は、実施例８と同様の材料、組成、および方法で各プリント配線基板２０を作製した。
【０１１５】
（実施例１１）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するプリプレグ１８の枚数（ガラスクロスの含有量）および磁束密度を変更した以外は、実施例８と同様の材料、組成、および方法でプリント配線基板２０を作製した。
【０１１６】
（実施例１２）
実施例８と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合した。その混合物に、実施例６〜９のガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（繊維長３ｍｍ）を添加して、エポキシ樹脂組成物１６を調製した。ガラス繊維の添加量は、成形体におけるガラス繊維含有量が２１ｖｏｌ％となるように設定した。前記導電層１４ａ，１４ｂとして実施例１と同一の銅箔を使用した。まず、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２の中に充填し加熱溶融した後、すぐに冷却固化させて、ガラス繊維を含有したＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなるシート状の中間体を得た。次に、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に前記中間体を重ね
て配置し、さらにその上に別の銅箔を積層した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記中間体を１７０℃、１０分間にわたって加熱することにより、該中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、該中間体を完全に硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板が得られた。印加した磁場の磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例６との同様の方法で、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１７】
（実施例１３）
実施例８と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合してエポキシ樹脂組成物１６を調製した。実施例８〜１１で使用したガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（長さ３０ｍｍ）を使用した。導電層１４ａ，１４ｂとしては、日鉱マテリアルズ製電解銅箔（厚さ１８μｍ）を使用した。使用するガラス繊維の量は、成形体におけるガラス繊維含有量が１７ｖｏｌ％となるように設定した。まず、金型１１のキャビティ１２内にガラス繊維の繊維軸が、キャビティ１２の底面に沿ってランダムな方向を向くように配置した。そのキャビティの中に１７０℃で加熱溶融したエポキシ樹脂組成物１６を注入し、エポキシ樹脂組成物１６をガラス繊維に含浸させた後、直ちに冷却固化させて、ガラス繊維に含浸したエポキシ樹脂がＢステージ状態となったプリプレグ１８を作製した。次に、このプリプレグ１８を用いて、実施例１０と同様の方法で、プリント配線基板２０を作製した。
【０１１８】
（実施例１４）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１７５℃とした以外は、実施例１０と同様の材料、組成および方法でプリント配線基板２０を作製した。
【０１１９】
（実施例１５）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１８０℃とした以外は、実施例１０と同様の材料、組成および方法でプリント配線基板２０を作製した。
【０１２０】
（比較例８）
実施例８と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラスクロスを用いて、プリプレグを作製しない方法で、プリント配線基板を作製した。金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置し、その上に３枚のガラスクロスをキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填し、エポキシ樹脂組成物１６をガラスクロスに含浸させた後、そのエポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃で、１０分間にわたってエポキシ樹脂組成物１６を加熱することにより、該組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。印加した磁場の磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、実施例６と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１２１】
（比較例９及び１０）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を変更した以外は、比較例８と同様の方法で各プリント配線基板を作製した。
【０１２２】
（比較例１１）
表２に示すように、キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）および磁束密度を変更した以外は、比較例８と同様の方法でプリント配線基板を作製した。
【０１２３】
（比較例１２）
実施例１０と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラス繊維を用いて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を作製しない方法で、プリント配線基板を作製した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填した後、前記エポキシ樹脂組成物１６上に別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、前記組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物を完全に硬化させた。これにより、厚み２ｍｍの積層板が得られた。印加した磁場の磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例６と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１２４】
（比較例１３）
実施例１１と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラス繊維を用いて、Ｂステージ化した組成物を作製しない方法で、プリント配線基板を作製した。まず、金型１１のキャビティ１２の底面上に銅箔（導電層１４ａ）を配置した。その上にガラス繊維の繊維軸が銅箔の表面に沿ってランダムな方向を向くように配置した。そのキャビティ１２内に１７０℃で加熱溶融したエポキシ樹脂組成物１６を注入し、該エポキシ樹脂組成物１６をガラス繊維に含浸させた後、そのエポキシ樹脂組成物１６上にさらに別の銅箔（導電層１４ｂ）を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、エポキシ樹脂組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍの積層板を得た。磁力線の方向は積層板の厚み方向と一致させた。次に、この積層板を用いて、実施例８と同様の方法で、プリント配線基板を作製した。
【０１２５】
（比較例１４）
実施例８と同一のエポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１９０℃に変更した以外は、実施例８と同様の条件および方法でプリント配線基板を作製した。
【０１２６】
実施例８〜１５及び比較例８〜１４で得られたプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分についてエポキシ樹脂の配向度αを測定した。配向度αの測定は、実施例６〜１０および比較例８〜１３の各プリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分のみからなる試験片（厚さ２ｍｍ）を用いて、エポキシ樹脂の配向度αをＸ線回折装置（理学電機株式会社製「ＲＩＮＴ ＲＡＰＩＤ」）によって測定したＸ線回折パターンより求めた。測定は２０個のプリント配線基板について行い、配向度αの平均値と、ばらつきの指標として、その標準偏差を算出した。
【０１２７】
また、各実施例及び比較例で得られた各プリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分について、プリント配線基板の表面に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。熱膨張係数の測定は、各実施例および比較例のプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分のみからなる試験片（厚さ２ｍｍ）を用い、熱機械分析装置（株式会社島津製作所「ＴＭＡ−５０」）によって、荷重３ｇ、昇温速度１０°Ｃ／分にて行った。測定は２０個のプリント配線基板について行い、熱膨張係数の平均値と、ばらつきの指標として、その標準偏差を算出した。
【０１２８】
さらに、各プリント配線基板について、スルーホール信頼性試験を行った。各プリント配線基板をＪＩＳ−Ｃ００２５に準拠して、２６０°Ｃの油および２０°Ｃの水中へ、それぞれ１０秒間ずつ浸漬させることを１サイクルとした。このサイクルを繰り返して、断線が発生するまでのサイクル数を計測した。この試験を２０個のプリント配線基板について行い、サイクル数の平均値と、ばらつきの指標として、その標準偏差を算出した。
【０１２９】
実施例８〜１５及び比較例８〜１４において得られたプリント配線基板について、上記測定値および試験結果を表２に示す。
【０１３０】
【表２】
表２の結果から明らかなように、実施例８〜１５では、得られた基板の配向度αの平均値が０．５以上であり、かつその標準偏差はいずれも０．０１以下の低い値を示した。また、基板の表面に沿う方向と、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させた厚み方向の双方において、平均的に低い熱膨張係数を示すとともに、それらの標準偏差はいずれも１．０以下の低い値を示した。スルーホール信頼性についても十分なサイクル数であった。各標準偏差が小さいことから、実施例８〜１５で得られたプリント配線基板では、製造上のばらつきが小さいことから、実施例８〜１５の製造方法は生産性が高いことが分かる。つまり、実施例８〜１５の製造方法によって、熱膨張係数が小さく等方的に制御され、スルーホールにおける熱応力が低減されたプリント配線基板を安定して製造することができた。さらに
、Ｂステージ状態のプリプレグまたは中間体を使用したため、作業に習熟せずとも、比較的容易にエポキシ樹脂複合成形体を製造することができ、作業性は良好であった。また、実施例８〜１１によるプリント配線基板の断面を顕微鏡で観察したところ、ガラスクロスが均等に積層されていた。
【０１３１】
一方、比較例８〜１３においては、配向度は０．５以上で、熱膨張係数の平均値は小さく等方的であり、スルーホール信頼性試験の平均サイクル数は十分な回数となっている。しかしながら、それぞれの標準偏差が大きく、熱膨張性係数およびサイクル数にばらつきが生じている。従って、比較例８〜１２においては、熱膨張係数が小さく等方的に制御され、スルーホールにおける熱応力が低減されたプリント配線基板を安定して生産することはできなかった。また、実施例８〜１５のプリプレグまたはＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物を使用した場合と比べ、高温の金型を磁場装置内に移動させるなどの熟練を要する工程があるために作業性に劣った。さらに、比較例８〜１１によるプリント配線基板の断面を観察したところ、プリント配線基板の内部でガラスクロスが偏って積層されていた。
比較例１４においては、Ｂステージ状態のプリプレグにおいてエポキシ樹脂の硬化反応が進行しすぎていたため、後の磁場印加工程においてエポキシ樹脂の分子鎖を配向させることができなかった。そのため、厚さ方向の熱膨張係数を十分に低下させることができず、スルーホール信頼性試験においても十分なサイクル数を得ることができなかった。
【０１３２】
＜エポキシ樹脂複合成形体＞
（実施例１６）
第２実施形態の製造方法に従って、エポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。エポキシ樹脂として、分子の主鎖にメソゲン基を有するテレフタリリデン−ビス−（４−アミノ−３−メチルフェノール）ジグリシジルエーテルと、硬化剤として、４，４’−ジアミノ−１，２−ジフェニルエタンとを、１モル：０．５モルで混合したエポキシ樹脂組成物１６を使用した。繊維クロス１５としては、ガラスクロスである旭ファイバーグラス製「ＭＳ１３０」（重量１０６ｇ／ｍ２、密度１９本／２５ｍｍ）を使用した。使用するガラスクロスの枚数は、成形体におけるガラスクロス含有量が８ｖｏｌ％となるように設定した。まず、１枚のガラスクロスに温度１７０℃に加熱して溶融させたエポキシ樹脂組成物１６を含浸させた後、直ちに冷却固化させることにより、ガラスクロスに含浸したエポキシ樹脂組成物がＢステージ状態となったプリプレグ１８を作製した。
【０１３３】
次に、金型１１のキャビティ１２内に３枚のプリプレグ１８を、キャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃で、１０分間にわたって加熱および加圧することによって、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、プリプレグ１８を完全に硬化させた。それにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体１０を得た。尚、印加した磁場の磁力線の方向はエポキシ樹脂複合成形体１０の厚み方向に一致するように設定した。
【０１３４】
（実施例１７及び１８）
キャビティ１２内に配置するプリプレグ１８の枚数（ガラスクロスの含有量）を３枚から５枚または１０枚に変更した以外は、実施例１６と同様の材料、組成、および方法で各エポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１３５】
（実施例１９）
キャビティ１２内に配置するプリプレグ１８の枚数（ガラスクロスの含有量）を１０枚に変更し、磁束密度を５テスラに変更した以外は、実施例１６と同様の材料、組成、および方法でエポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１３６】
（実施例２０）
実施例１６と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合した。その混合物に、実施例１６〜１９のガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（繊維長３ｍｍ）を添加して、エポキシ樹脂組成物１６を調製した。ガラス繊維の添加量は、成形体におけるガラス繊維含有量が２１ｖｏｌ％となるように設定した。まず、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃に加熱した金型１１のキャビティ１２の中に充填し加熱溶融した後、すぐに冷却固化させて、ガラス繊維を含有したＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなるシート状の中間体を得た。次に、金型１１のキャビティ１２内に前記中間体を配置した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記中間体を１７０℃、１０分間にわたって加熱することにより、該中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、該中間体を完全に硬化させた。それにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体１０が得られた。尚、印加した磁場の磁力線の方向はエポキシ樹脂複合成形体１０の厚み方向と一致するように設定した。
【０１３７】
（実施例２１）
実施例１６と同一のエポキシ樹脂および硬化剤を、１モル：０．５モルで混合してエポキシ樹脂組成物１６を調製した。実施例１６〜１９で使用したガラスクロスの代わりに、単繊維群として、ガラス繊維である旭ファイバーグラス製「ＣＳ０３ＢＣ２７３」（長さ３０ｍｍ）を使用した。使用するガラス繊維の量は、成形体におけるガラス繊維含有量が１７ｖｏｌ％となるように設定した。まず、金型１１のキャビティ１２内にガラス繊維の繊維軸が、キャビティ１２の底面に沿ってランダムな方向を向くように配置した。そのキャビティの中に１７０℃で加熱溶融したエポキシ樹脂組成物１６を注入し、エポキシ樹脂組成物１６をガラス繊維に含浸させた後、直ちに冷却固化させて、ガラス繊維に含浸したエポキシ樹脂組成物がＢステージ状態となったプリプレグ１８を作製した。次に、このプリプレグ１８を用いて、実施例８と同様の方法で、エポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１３８】
（実施例２２）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１７５℃とした以外は、実施例１８と同様の材料、組成および方法でエポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１３９】
（実施例２３）
エポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１８０℃とした以外は、実施例１８と同様の材料、組成および方法でエポキシ樹脂複合成形体１０を作製した。
【０１４０】
（比較例１５）
実施例１６と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラスクロスを用いて、プリプレグを作製しない方法で、エポキシ樹脂複合成形体を作製した。金型１１のキャビティ１２内に３枚のガラスクロスをキャビティ１２の底面と平行になるように重ねて配置した。その後、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填し、エポキシ樹脂組成物１６をガラスクロスに含浸させた。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、１７０℃で、１０分間にわたってエポキシ樹脂組成物１６を加熱することにより、該組成物１６中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体を得た。印加した磁場の磁力線の方向は得られるエポキシ樹脂複合成形体の厚み方向と一致するように設定した。
【０１４１】
（比較例１６及び１７）
キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を３枚から５
枚（比較例１６）または１０枚（比較例１７）に変更した以外は、比較例１５と同様の方法で各エポキシ樹脂複合成形体を作製した。
【０１４２】
（比較例１８）
キャビティ１２内に配置するガラスクロスの枚数（ガラスクロス含有量）を１０枚に変更し、磁束密度を５テスラに変更した以外は、比較例１５と同様の方法でエポキシ樹脂複合成形体を作製した。
【０１４３】
（比較例１９）
実施例１８と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラス繊維を用いて、Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を作製しない方法で、エポキシ樹脂複合成形体を作製した。まず、金型１１を温度１７０℃に加熱し、キャビティ１２内に前記エポキシ樹脂組成物１６を充填した。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、前記組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、同組成物を完全に硬化させた。これにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体が得た。印加した磁場の磁力線の方向は得られるエポキシ樹脂複合成形体の厚み方向と一致するように設定した。
【０１４４】
（比較例２０）
実施例１９と同様の材料および分量のエポキシ樹脂組成物およびガラス繊維を用いて、Ｂステージ化した組成物を作製しない方法で、エポキシ樹脂複合成形体を作製した。まず、金型１１のキャビティ１２内に、ガラス繊維の繊維軸がキャビティ１２の底面に沿ってランダムな方向を向くように配置した。そのキャビティ１２内に１７０℃で加熱溶融したエポキシ樹脂組成物１６を注入し、該エポキシ樹脂組成物１６をガラス繊維に含浸させた。その後、磁束密度１０テスラの磁場中にて、前記エポキシ樹脂組成物１６を１７０℃で、１０分間にわたって加熱することにより、エポキシ樹脂の分子鎖を配向させるとともに、エポキシ樹脂組成物１６を硬化させた。それにより、厚み２ｍｍのエポキシ樹脂複合成形体を得た。印加した磁場の磁力線の方向は得られるエポキシ樹脂複合成形体の厚み方向と一致するように設定した。
【０１４５】
（比較例２１）
実施例１０と同一のエポキシ樹脂組成物１６を溶融する温度を１９０℃に変更した以外は、実施例１０と同様の条件および方法でエポキシ樹脂複合成形体を作製した。
【０１４６】
実施例１６〜２３で得られたエポキシ樹脂複合成形体１０について、第２実施形態において記載した方法により、エポキシ樹脂の配向度α、並びにエポキシ樹脂複合成形体の表面に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。その結果、実施例１６〜２３のエポキシ樹脂複合成形体の配向度αおよび熱膨張係数について、対応する第２実施形態の実施例８〜１５のプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分における測定値とほぼ同様の値が得られた。従って、実施例１６〜２３で得られたエポキシ樹脂複合成形体１０は、実施例８〜１５のプリント配線基板と同様に、製造上のばらつきが小さい。従って、実施例１６〜２３の製造方法は、生産性が高いことが分かる。つまり、実施例１６〜２３の製造方法によって、熱膨張係数が小さく等方的に制御されたエポキシ樹脂複合成形体１０を安定して製造することができた。さらに、Ｂステージ状態のプリプレグまたは中間体を使用したため、作業に習熟せずとも、比較的容易にエポキシ樹脂複合成形体を製造することができ、作業性は良好であった。また、実施例１６〜１９によるプリント配線基板の断面を顕微鏡で観察したところ、ガラスクロスが均等に積層されていた。
比較例１５〜２１で得られたエポキシ樹脂複合成形体についても、第２実施形態において記載した方法により、エポキシ樹脂の配向度α、並びにエポキシ樹脂複合成形体の表面
に沿う方向および厚み方向の熱膨張係数を測定した。その結果、比較例１５〜２１のエポキシ樹脂複合成形体の配向度αおよび熱膨張係数について、対応する第２実施形態の比較例８〜１４のプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分における測定値とほぼ同様の値が得られた。つまり、比較例１５〜２０においては、対応する第２実施形態の比較例８〜１３の場合と同様に、配向度αおよび熱膨張係数の平均値は所望の範囲であったが、それらの標準偏差が大きかった。従って、比較例１５〜２０においては、熱膨張係数が小さく等方的に制御されたエポキシ樹脂複合成形体を安定して生産することはできなかった。また、実施例１６〜２３のプリプレグまたはＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物を使用した場合と比べ、磁場を印加するために、高温の金型を磁場装置内に移動させるなどの熟練を要する工程があるために作業性に劣った。さらに、比較例１５〜１８によるエポキシ樹脂複合成形体の断面を観察したところ、該複合成形体の内部でガラスクロスが偏って積層されていた。また、比較例２１のエポキシ樹脂複合成形体では、第２実施形態の比較例１４のプリント配線基板のエポキシ樹脂複合成形体部分の場合と同様に、Ｂステージ状態のプリプレグにおけるエポキシ樹脂の硬化反応が進行しすぎていたため、後の磁場印加工程においてエポキシ樹脂の分子鎖を配向させることができなかった。その結果、比較例２１のエポキシ樹脂複合成形体では、厚さ方向の熱膨張係数を十分に低下させることができなかった。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】第１実施形態および第２実施形態の製造方法により得られるエポキシ樹脂成形体及びエポキシ樹脂複合成形体を示す斜視図。
【図２】第１実施形態のエポキシ樹脂成形体の製造方法を示す概略図。
【図３】第１実施形態のエポキシ樹脂成形体の製造方法を示す概略図。
【図４】第１実施形態のエポキシ樹脂成形体の製造方法を示す概略図。
【図５】第１実施形態のエポキシ樹脂成形体の製造方法を示す概略図。
【図６】第２実施形態により得られるエポキシ樹脂複合成形体を示す断面図。
【図７】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図８】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図９】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図１０】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図１１】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図１２】第２実施形態のエポキシ樹脂複合成形体の製造方法を示す概略図。
【図１３】第３実施形態の製造方法により得られるプリント配線基板を示す断面図。
【図１４】第３実施形態のプリント配線基板の製造方法を示す概略図。
【図１５】実施例２で得られるエポキシ樹脂成形体のデバイ環の半径方向におけるＸ線回折強度分布の一例を示すＸ線回折パターン。
【図１６】実施例２で得られるエポキシ樹脂成形体の方位角方向の強度分布の一例を示すグラフ。
【図１７】比較例１で得られるエポキシ樹脂成形体のデバイ環の半径方向におけるＸ線回折強度分布の一例を示すＸ線回折パターン。
【図１８】比較例１で得られるエポキシ樹脂成形体の方位角方向の強度分布の一例を示すグラフ。
【符号の説明】
【０１４８】
１…エポキシ樹脂成形体、１０…エポキシ樹脂複合成形体、１１，２１…金型、１２，２２…キャビティ、１４ａ，１４ｂ…導電層、１６…エポキシ樹脂組成物、１８…プリプレグ、２０…プリント配線基板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造方法であって、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程と、
Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を加熱により液体状態とし、磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、該組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させる工程とを含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記物品がエポキシ樹脂成形体であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記物品が、前記エポキシ樹脂組成物と繊維材料とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であり、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物を、第１の平面に沿って配置された繊維材料に含浸させる工程をさらに有し、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、前記繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、プリプレグを形成する工程を含み、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、
複数の前記プリプレグを金型のキャビティ内に積層する工程と、
前記プリプレグに磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記物品が、前記エポキシ樹脂組成物と繊維材料とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であり、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、
前記エポキシ樹脂組成物に繊維材料を添加する工程と、
その繊維材料が添加されたエポキシ樹脂組成物を、繊維材料が第１の平面に沿って配置されるように、金型のキャビティ内に注入する工程とをさらに有し、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、繊維材料が第１の平面に沿って配置されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、前記繊維材料を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する工程からなり、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、
前記中間体を金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記中間体に磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記物品が、エポキシ樹脂組成物および繊維材料からなるエポキシ樹脂複合成形体と、該エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに設けられた導電層とを備えるプリント配線基板であり、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物を、第１の平面に沿って配置された繊維材料に含浸させる工程をさらに有し、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、前記繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、プリプレグを形成する工程を含み、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、
複数の前記プリプレグを金型のキャビティ内に積層する工程と、
前記プリプレグに磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含み、
前記積層する工程の前、積層する工程中、積層する工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、前記複数のプリプレグの少なくとも１枚のプリプレグの少なくとも一面上に前記導電層を設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
前記物品が、エポキシ樹脂組成物および繊維材料からなるエポキシ樹脂複合成形体と、該エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに設けられた導電層とを備えるプリント配線基板であり、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、
前記エポキシ樹脂組成物に繊維材料を添加する工程と、
その繊維材料が添加されたエポキシ樹脂組成物を、繊維材料が第１の平面に沿って配置されるように、金型のキャビティ内に注入する工程とをさらに有し、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、繊維材料が第１の平面に沿って配置されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、前記繊維材料を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する工程からなり、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、
前記中間体を金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記中間体に磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含み、
前記積層する工程の前、積層する工程中、積層する工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、前記複数のプリプレグの少なくとも１枚のプリプレグの少なくとも一面上に前記導電層を設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
前記Ｂステージ状態にする工程は、前記エポキシ樹脂組成物を冷却することによって行われることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物におけるエポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応の進行度は、７０％以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１】
エポキシ樹脂および硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物を用いて形成される物品の製造方法であって、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程と、
Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を加熱により液体状態とし、磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、該組成物中のエポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程と、
その配向状態を維持したまま、前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物を完全に硬化させる工程とを含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記物品がエポキシ樹脂成形体であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記物品が、前記エポキシ樹脂組成物と繊維材料とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であり、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物を、第１の平面に沿って配置された繊維材料に含浸させる工程をさらに有し、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、前記繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、プリプレグを形成する工程を含み、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、
複数の前記プリプレグを金型のキャビティ内に積層する工程と、
前記プリプレグに磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記物品が、前記エポキシ樹脂組成物と繊維材料とから形成されるエポキシ樹脂複合成形体であり、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、
前記エポキシ樹脂組成物に繊維材料を添加する工程と、
その繊維材料が添加されたエポキシ樹脂組成物を、繊維材料が第１の平面に沿って配置されるように、金型のキャビティ内に注入する工程とをさらに有し、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、繊維材料が第１の平面に沿って配置されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、前記繊維材料を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する工程からなり、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、
前記中間体を金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記中間体に磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記物品が、エポキシ樹脂組成物および繊維材料からなるエポキシ樹脂複合成形体と、該エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに設けられた導電層とを備えるプリント配線基板であり、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、前記エポキシ樹脂組成物を、第１の平面に沿って配置された繊維材料に含浸させる工程をさらに有し、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、前記繊維材料に含浸されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、プリプレグを形成する工程を含み、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、
複数の前記プリプレグを金型のキャビティ内に積層する工程と、
前記プリプレグに磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、プリプレグ中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含み、
前記積層する工程の前、積層する工程中、積層する工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、前記複数のプリプレグの少なくとも１枚のプリプレグの少なくとも一面上に前記導電層を設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項６】
前記物品が、エポキシ樹脂組成物および繊維材料からなるエポキシ樹脂複合成形体と、該エポキシ樹脂複合成形体の表面および内部の少なくともいずれかに設けられた導電層とを備えるプリント配線基板であり、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程の前に、
前記エポキシ樹脂組成物に繊維材料を添加する工程と、
その繊維材料が添加されたエポキシ樹脂組成物を、繊維材料が第１の平面に沿って配置されるように、金型のキャビティ内に注入する工程とをさらに有し、
前記エポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にする工程は、繊維材料が第１の平面に沿って配置されたエポキシ樹脂組成物をＢステージ状態にすることによって、前記繊維材料を含むＢステージ状態のエポキシ樹脂組成物からなる中間体を形成する工程からなり、
前記エポキシ樹脂の分子鎖を配向させる工程は、
前記中間体を金型のキャビティ内に配置する工程と、
前記中間体に磁場、電場、およびせん断場のいずれかを印加することにより、前記中間体中のエポキシ樹脂の分子鎖を第１の平面と交わる方向に配向させる工程とを含み、
前記積層する工程の前、積層する工程中、積層する工程の後、および硬化させる工程の後の少なくとも何れかにおいて、前記複数のプリプレグの少なくとも１枚のプリプレグの少なくとも一面上に前記導電層を設ける工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項７】
前記Ｂステージ状態にする工程は、前記エポキシ樹脂組成物を冷却することによって行われることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記Ｂステージ状態のエポキシ樹脂組成物におけるエポキシ樹脂と硬化剤との硬化反応の進行度は、７０％以下であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
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【図１１】
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【図１３】
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【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−１５４００３（Ｐ２００７−１５４００３Ａ）
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４９７３６（Ｐ２００５−３４９７３６）
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２１日（２００７．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２日（２００５．１２．２）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
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