高分子の難燃化メカニズムと
低誘電樹脂の難燃化技術

１．高分子の難燃化メカニズムと電子材料の難燃化技術

(一社)難燃材料研究会　位地 正年 氏

1981年〜1990年：デンカ(株)中央研究所に勤務（電子部品実装用プラスチックの研究開発・実用化に従事）
1990年〜2017年：日本電気(株)中央研究所に勤務。研究マネージャー、研究部長、主席研究員を歴任
（電子機器用プラスチックのリサイクル技術、脱ハロゲン難燃性プラスチック、バイオプラスチックの研究開発・実用化に従事）
2018年〜2020年：筑波大学　藻類バイオマス開発研究センターに勤務。主幹研究員（藻類バイオマスを利用したバイオプラスチックの研究に従事）
2020年：環境・バイオ・プラスチックリサーチを設立し、代表に就任、現在に至る。（プラスチックの環境対策・高機能化に関するコンサルテイングや講演活動を実施中）

【本講座で学べること】
・高分子材料、特にプラスチックの難燃化技術の基礎（燃焼と難燃化のメカニズム）
・代表的な難燃剤の種類と難燃化の作用機構
・電子製品用プラスチックの難燃性評価方法
・難燃剤の規制動向の概要
・電子製品の外装用と部品実装用プラスチック（従来樹脂、低誘電樹脂）の難燃化処方
・実際の開発事例による実用化のポイント

【講座概要】
高分子材料、特にプラスチックの難燃化技術は、プラスチックを使用する電子製品の火災防止に重要です。本講座では、難燃化技術の基礎から電子製品用プラスチックの難燃化の処方まで解説します。まず、プラスチックの燃焼・難燃化のメカニズムと代表的な難燃剤、難燃性評価方法、および、規制動向の概要について説明します。さらに、電子製品の外装用と電子部品用の従来のプラスチック、加えて、高周波対応の低誘電樹脂（変性PPEなど）の難燃化処方を解説します。そして、講演者による実際の開発・実用化の事例と実用化のポイントも説明します。最後に、今後の展望や課題を述べます。

１．高分子の難燃化技術の基礎
　1.1 難燃化メカニズム
　　　燃焼現象、および難燃化のメカニズムと方法
　1.2 難燃剤の種類と難燃化機構
　　　臭素系、リン系、金属水酸化物系、その他
　1.3 難燃性の評価方法（特に電子製品用）
　　　UL試験、酸素指数、マルチコーンカロリーメータ
　1.4 難燃剤の規制動向の概要

２.　電子製品用プラスチック（従来樹脂、低誘電樹脂）の難燃化処方
　2.1 技術と利用の動向（脱ハロゲン化、高周波対応の低誘電化）
　2.2 外装材
　　　ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリカーボネート、変性PPE
　2.3 電子部品用実装材
　　　エポキシ樹脂、熱硬化性PPEなど

３．開発・実用化の事例
　3.1 シリコーン添加ポリカーボネートの開発と外装材への適用
　3.2 難燃性ポリ乳酸複合材の開発と外装材への適用
　3.3 自己消火性エポキシ樹脂複合材の開発とIC封止材への適用

４．まとめと今後の展望

【質疑応答】

２．ポリブタジエン類難燃性低誘電化合物の開発と評価

日本曹達(株)　橋本 裕輝 氏

【本講座で学べること】
・電材向け難燃化合物の課題
・低誘電発現機構
・難燃性発現機構
・次世代ＣＣＬ材料

【講座概要】
高速通信材料、半導体パッケージの分野では高い周波数帯が必要とされる。周波数が高くなると誘電損失が大きくなる。誘電損失が熱に変換されると、CCL板に熱が蓄積され、CCL板が撓み(ベント)、回線がショート（短路）し、発火することがある。そのため、次世代CCLの樹脂層には高いTgと難燃性の両立が求められる。誘電損失∝（周波数）×（比誘電率）^(1/2)×（誘電正接）
CCLの樹脂層は、難燃剤が約10％〜15％程度混合されている。これらの難燃剤は極性が高いため、CCLの樹脂材料と相溶性が悪く硬化不良を起こすことが多い。また、難燃剤の添加は誘電特性を悪化 (Dk, Dfの上昇)、Tgの低下に作用するため、難燃性と低誘電や高Tgはトレードオフの関係にある。
本講演では、低誘電と高Tgを両立する難燃性化合物を示し、使用例を示し解説する。

１．次世代の通信、生成AIに求められる材料背景
　・低誘電特性の追求と、難燃性、耐熱性(Tg)等とのトレードオフの関係性提起
　・ＣＣＬ材料やその混合処方における相溶性問題提起
　・低誘電と他の物性を両立する解決手段及び次世代ＣＣＬ材料に求められる材料コンセプト提案

２．低誘電材料としてのポリブタジエン
　・ポリブタジエンの低誘電機構発現の解説

３．燃焼と難燃機構
　・燃焼のメカニズム、難燃の仕組み解析

４．難燃性ユニット含有新規熱硬化性樹脂
　・難燃性ユニットのデザイン、ホスフォナート含有ポリブタジエンの難燃性を解析

５．ホスフォナート含有ポリブタジエンの物性
　・ホスフォナート含有ポリブタジエンのＣＣＬとしての物性及び混合処方の紹介

【質疑応答】